TWI430559B

TWI430559B - 馬達控制裝置

Info

Publication number: TWI430559B
Application number: TW100118258A
Authority: TW
Inventors: Koichiro Ueda; Hidetoshi Ikeda
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2014-03-11
Also published as: TW201223121A; KR101351708B1; KR20130028746A; CN102959856A; CN102959856B; DE112011102324B4; US8860355B2; JP5452720B2; JPWO2012008222A1; DE112011102324T5; US20130063068A1; WO2012008222A1

Description

馬達控制裝置

本發明係關於控制用來使機械負荷壓在對象物上之馬達的驅動之馬達控制裝置。

射出成形機、沖壓成形機(press forming machine)等之各種成形機、及壓接機(bonding machine)等之加工裝置(產業用機械、加工機械)，係藉由馬達來驅動電動機構(機械驅動部)，以施加壓力於加壓對象物。而且，在這樣的加工裝置中，一般都是檢測出使機械負荷壓在作為加壓對象物之成形材料等或工件(work)上時之壓力值(亦即實際壓力值)作為壓力檢測值，並根據此壓力檢測值及壓力指令值，而進行以參數(parameter)加以規定之壓力控制演算。此處之參數係為壓力控制演算的增益(gain)等之參數。

在該壓力控制演算之際，有必要適切地調整參數，但參數過大，則會損及控制系統的穩定性，使得控制系統變得不穩定，或是發生施加於加壓對象物的壓力出現高頻的微振動之振盪現象。此振盪現象中的微振動會傳遞至工件等而對於加工結果產生不良影響。

另一方面，若參數過小，則會有要達到目標壓力值(壓力指令訊號)所要花的時間很長等之現象發生，或是在有外部干擾加進來時並無法充分去除該外部干擾之可能性。尤其，對於外部干擾之補償，單憑不根據壓力檢測值及目標壓力值，只根據目標壓力值而使馬達動作之前授控制(feedforward control)並無法加以補償，只有根據壓力檢測值及目標壓力值進行壓力控制演算，來使馬達動作才能將外部干擾予以去除。因此，適切地調整壓力控制演算的參數很重要。

另外，如例如專利文獻1所揭示的習知裝置，係在將壓力檢測值與目標壓力值的壓力偏差(差分)乘以壓力增益而決定出馬達的速度指令，再以追隨此速度指令之方式進行速度控制演算之壓力控制中，算出加壓對象物的彈性常數，然後藉由將該彈性常數除以預定的比例常數來算出壓力增益。

[先前技術文獻]

(專利文獻)

(專利文獻1)日本特開2008-73713號公報

如上述之習知裝置，因為並沒有如何決定預定的比例常數之準則，所以有必須以試誤法來調整預定的比例常數之問題。此外，一般而言，在控制壓力時，當壓力產生之際會有反作用力產生，此反作用力會對於控制系統造成影響。然而，如上述之習知裝置，並未利用與該反作用力有關之資訊來算出壓力控制演算的參數，所以有並無法算出適切地進行壓力控制所需的參數之問題。

再者，要確保調整壓力控制演算的參數之際的評估指標之一之控制系統的穩定性，有必要調整增益參數(gain parameter)。控制系統的穩定性，並非單單由與壓力控制有關的參數所決定，還有必要同時考慮其中之稱為次迴路(minor loop)的控制迴路(專利文獻1之習知裝置中的速度控制迴路)的穩定性，而進行壓力控制的增益參數的調整。然而，如上述之習知裝置並未充分考慮此等次迴路的穩定性。

而且，這樣的問題不僅僅在壓力控制，在力控制中也同樣會發生。

本發明係為了解決如上述之課題而完成者，其目的在獲得可確保控制系統的穩定性，同時使控制性能提高之馬達控制裝置。

本發明之馬達控制裝置，係設於具有馬達，且連接至用來將力及壓力的任一者之力學的物理量施加至對象物之機械負荷，利用前述馬達的動力使前述機械負荷位移而壓在前述對象物上，藉此使前述力學的物理量施加至前述對象物之電動機構者，具備有：馬達控制裝置本體，係取得從前述機械負荷作用至前述對象物之前述力學的物理量之值來作為物理量取得值，並產生用來使前述物理量取得值成為預先設定的物理量目標值之物理量指令值，而使用前述物理量取得值及前述物理量指令值來控制前述馬達的驅動，前述馬達控制裝置本體具有：物理量控制部，根據前述物理量取得值及前述物理量指令值來算出速度指令值；速度控制部，根據用來檢測前述馬達的馬達速度之速度檢測手段所檢測出的馬達速度檢測值、及前述物理量控制部所算出的速度指令值，來算出前述馬達的轉矩指令值或推力指令值；電流控制部，根據前述速度控制部所算出的前述轉矩指令值或前述推力指令值，來控制流到前述馬達的電流；以及，壓力控制參數調整部，具有用來取得前述對象物的彈性常數之資訊、伴隨著從前述機械負荷到前述對象物之前述力學的物理量之作用而產生之馬達轉矩(motor torque)或推力的反作用力所相關之資訊、從馬達轉矩或推力到馬達速度、馬達位置或馬達加速度之傳達特性之資訊、前述速度控制部的控制規則之資訊、及前述速度控制部的參數之資訊之資訊取得部，且從前述物理量取得值之訊號到馬達速度之傳達特性係為包含以前述對象物的彈性常數的倒數作為比例常數之微分特性在內之傳達特性，以及使用前述資訊取得部所取得的資訊來調整前述物理量控制部的參數。

根據本發明之馬達控制裝置，參數調整部係使用對象物的彈性常數之資訊、與伴隨著從機械負荷到對象物之力學的物理量之施加而產生之馬達轉矩或推力的反作用力有關之資訊、從馬達轉矩或推力到馬達速度、馬達位置或馬達加速度之傳達特性之資訊、速度控制部的控制規則之資訊、及速度控制部的參數之資訊等資訊，以及利用本身為從物理量取得值之訊號到馬達速度之傳達特性之包含以對象物的彈性常數的倒數作為比例常數之微分特性在內之傳達特性，來決定物理量控制部的參數，所以可確保控制系統的穩定性，同時使控制性能提高。

以下，參照圖式來說明用以實施本發明之形態。

實施形態1

第1圖係顯示本發明實施形態1之馬達控制裝置之方塊圖。

第1圖中，加工裝置1具有：包含旋轉式的馬達(加壓用馬達)2及編碼器(encoder)3之電動機構4、機械負荷(推壓構件)5、及壓力檢測器6。

編碼器3，係用來產生與馬達2的轉速對應的馬達速度檢測訊號3a之速度檢測手段。電動機構4係為將旋轉運動變換為平移運動之進給螺桿機構，具有螺桿4a、及滾珠螺帽4b。螺桿4a係由馬達2使之向其圓周方向旋轉。滾珠螺帽4b係隨著螺桿4a之旋轉而在螺桿4a的軸方向移位。

機械負荷5係安裝於滾珠螺帽4b。機械負荷5的前端部與加壓對象物(對象物)7相向。機械負荷5係與滾珠螺帽4b一起在螺桿4a的軸方向移位。加壓對象物7係接受機械負荷5的加壓。壓力檢測器6係安裝於機械負荷5。壓力檢測器6係為例如測壓元件(load cell)及各種力感測器等。再者，壓力檢測器6係為用來產生與機械負荷5之對加壓對象物7加壓時的壓力(力學的物理量)對應之壓力檢測訊號6a之壓力檢測手段(物理量檢測手段)。

馬達2的驅動，係由馬達控制裝置本體10加以控制。馬達控制裝置本體10具有：壓力指令訊號產生部11、壓力控制部12、速度控制部13、電流控制部14及參數調整部(參數調整裝置)100。壓力指令訊號產生部11產生稱為壓力指令值(物理量指令值)之將施加於加壓對象物7之壓力的指令值的訊號，亦即壓力指令訊號11a。

壓力控制部12接收來自壓力指令訊號產生部11之壓力指令訊號11a的壓力指令值、與來自壓力檢測器6之壓力檢測訊號6a的壓力檢測值(物理量取得值)之偏差(差分)的訊號11b。此處，關於壓力檢測訊號6a，可直接使用壓力檢測器6的壓力檢測訊號6a，亦可不使用壓力檢測訊號6a而使用壓力指令訊號產生部11從馬達2的速度或電流推估出的壓力的推估值之訊號。

另外，壓力控制部12，係進行壓力控制演算而算出與壓力指令值及壓力檢測值之偏差對應之速度指令值，產生該速度指令值的訊號，亦即速度指令訊號12a。作為該壓力控制部12所進行之壓力控制演算的一例，可舉出的有將壓力指令值與壓力檢測值之偏差乘上以比例增益(控制用的參數)加以定義之比例常數，而輸出速度指令值之比例控制。另外，可舉出比例+積分控制、及相位超前/延遲補償控制等，來作為壓力控制部12所進行之壓力控制演算的另一例。另外，壓力控制部12的控制演算用的參數，係根據來自參數調整部100之參數資訊100a而設定。

速度控制部13接收來自壓力控制部12之速度指令訊號12a的速度指令值、與來自編碼器3之馬達速度檢測訊號3a的馬達速度檢測值之偏差(差分)的訊號12b。另外，速度控制部13，係根據速度指令值與馬達速度檢測值之偏差而進行速度控制演算，算出用來算出馬達2所應產生的轉矩之轉矩指令值，產生該轉矩指令值之訊號，亦即轉矩指令訊號13a。

電流控制部14接收來自速度控制部13之轉矩指令訊號13a。另外，電流控制部14供給用來使馬達2產生如轉矩指令值所指示的轉矩之電流14a。藉此，實現使馬達2產生驅動力，且使施加於加壓對象物7之壓力的檢測值(壓力檢測值)追隨壓力指令值而成為希望的壓力之壓力控制。

此處，為了不引起壓力檢測訊號6a相對於壓力指令訊號11a而過衝(overshoot)，或是壓力檢測訊號6a中產生微振動之不好的現象，使得壓力檢測訊號6a以很高的響應性追隨壓力指令訊號11a，有必要適切地設定壓力控制部12的參數(在壓力控制部12進行比例控制之情況，此參數係為比例增益)。另外，第1圖中雖然將其圖示予以省略，但在施加壓力於加壓對象物7之際，會有其反作用力之份量的壓力，通過機械負荷5、滾珠螺帽4b及螺桿4a而成為轉矩(以下，將此轉矩稱為「反作用力轉矩」而進行說明)，此反作用力轉矩會作用於馬達2。

接著，說明包含如上述之反作用力轉矩的傳達特性之在機械負荷5與加壓對象物7接觸的狀況下之第1圖的構成中之訊號的傳達特性。第2圖係顯示第1圖中之訊號的傳達特性之方塊圖。另外，第2圖顯示壓力指令訊號產生部11、參數調整部100及參數資訊100a以外之第1圖中的各功能方塊的傳達特性。以下的說明、以及第2圖之後的圖中之符號s係表示拉普拉斯運算子。

第2圖中，以符號20a表示電流控制部14將電流17提供給馬達2之際之馬達2所產生之馬達產生轉矩。在電流控制部14進行的控制下，馬達產生轉矩20a與轉矩指令訊號13a的值雖會大致一致，但馬達產生轉矩20a會相對於轉矩指令訊號13a有一些傳達特性上的延遲響應。在第2圖中將此時之電流控制部14的傳達特性表示成I(s)。

另外，第2圖之符號8a係為實際發生於加壓對象物7之實際壓力。壓力檢測訊號6a雖然就理想的情況而論係為表示實際壓力8a的值之訊號，但由於壓力檢測器6的硬體極限等因素，會有壓力檢測訊號6a的壓力檢測值相較於實際壓力8a之值呈現出若干的延遲之特性。第2圖之符號30所示之傳達特性係為表示壓力檢測器6的檢出延遲之傳達特性，將此傳達特性表示成α(s)。

該傳達特性α(s)的具體例有：在可忽視壓力檢測器6的檢出延遲時，α(s)=1，在壓力檢測器6的檢測有時間T1的延遲時，α(s)=exp(-T1‧s)，在壓力檢測器6的響應頻率為ω1時，α(s)=ω1/(s+ω1)等，另外在壓力檢測器6的檢測有時間T1的檢出延遲而且響應頻率為ω1之情況，為exp(-T1‧s)×ω1/(s+ω1)等。響應頻率ω1及延遲時間T1，均是由壓力檢測器6的硬體規格所決定者。壓力檢測器6所產生之壓力檢測訊號6a的壓力檢測值，可表示成為實際壓力8a之值經α(s)作用過後之值。

第2圖之符號31係表示從馬達轉矩20c(馬達產生轉矩20a與反作用力轉矩20b的差分)到馬達速度之傳達特性，此傳達特性之一例，係為以下之式(1)。

[數1]

其中，J為機械可動部總慣性。所謂的機械可動部總慣性，係指將馬達2進行驅動時之可動的部份換算為馬達轉動慣性所得到之值。在第1圖中，機械可動部總慣性係為將馬達2、電動機構4、機械負荷5及壓力檢測器6各者的慣性全部加起來所得到者。

從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性並不限於此，亦可為將機械系統的共振特性也表現在其中之特性。具體而言，作為從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性者，亦可為以下之式(2)等。

[數2]

第2圖中顯示壓力控制部12使用比例控制之情況，且將作為應調整的參數之比例增益表示成Ka。而且，第2圖中顯示速度控制部13使用比例+積分控制之情況，且將比例增益表示成Kv，將積分增益表示成Kvi。

另外，第2圖之符號32係表示將馬達速度檢測訊號3a的馬達速度檢測值予以積分而求出之馬達位置、與實際壓力8a具有比例關係之方塊。其中有著：進行壓力控制之時，機械負荷5越向加壓對象物7方向移動，換言之，馬達位置變得越大，產生的壓力就越大之性質。大致而言，壓力檢測訊號6a的壓力檢測值係與馬達位置成比例，符號32中之K，係表示兩者的比例常數，亦即加壓對象物7的彈性常數。

施加壓力於加壓對象物7時，一定會反作用於壓力的施加而產生反作用力。此非控制位置或速度時之現象，而是控制壓力或力時之特有的現象。該作用力所造成之反作用力轉矩，會阻礙馬達2所要對於加壓對象物7進行加壓之動作。第2圖中，以符號20b表示反作用力轉矩。

第2圖之符號33係表示壓力作用於加壓對象物7時之從實際壓力8a到轉矩之反作用力的資訊之反作用力常數h，令實際壓力8a的值為F，令反作用力轉矩20b的值為TA時，Ta=h‧F之關係成立。

常數h在使進給螺桿機構(滾珠螺桿)的導程(lead)為p時，可表示成h=p/(2π)。另外，馬達與進給螺桿機構並不直接連結，而是透過減速機及正時皮帶(timing belt)等之變速機構進行變速後才將馬達及進給螺桿機構予以連接之情況，令變速比(齒輪比)為1/N時(馬達速度經由變速機構使之變為1/N倍時)，可用式子h=N×p/(2π)來算出常數h。第2圖之符號20c係表示馬達產生轉矩20a減去反作用力轉矩20b後的轉矩之馬達轉矩，此馬達轉矩為實際作用於機械之轉矩。

接著，針對參數調整部100的構成進行說明。第3圖係更具體地顯示第1圖中的參數調整部100之方塊圖。參數調整部100具有資訊取得部(資訊部)101、及參數算出部102。資訊取得部101係從外部取得加壓對象物7的彈性常數K、表示反作用力的資訊之反作用力常數h、前面的式(1)、式(2)所代表之從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、及速度控制部13的參數Kv,Kvi等資訊。

另外，資訊取得部101係預先取得(記憶)速度控制部13的控制規則(亦即，在第2圖中為比例+積分控制)的資訊。參數算出部102係根據資訊取得部101所取得的資訊，來算出壓力控制部12的參數(在第2圖中為Ka)。

第4圖係顯示第1圖中的參數調整部100的另一例之方塊圖。第4圖之參數調整部100係為與第3圖不同形態者，與第3圖之參數調整部100的不同處在於：資訊取得部101除了取得第3圖所示的資訊之外，還取得電流控制部14的傳達特性及表示壓力檢測部6的檢出延遲特性之傳達特性的資訊之點。此外，在第4圖中，資訊取得部101亦可取得表示壓力檢測部6的檢出延遲特性之傳達特性的資訊，而省略電流控制部14的傳達特性的資訊之取得，或者相反地，資訊取得部101亦可取得電流控制部14的傳達特性的資訊，而省略表示壓力檢測部6的檢出延遲特性之傳達特性的資訊之取得。

此處，馬達控制裝置本體10可由：具有演算處理部(CPU)、記憶部(ROM及RAM等)及訊號輸出入部之電腦(未圖示)；以及用來將電流供給至馬達之變流器(inverter)等(未圖示)所構成。馬達控制裝置本體10的電腦的記憶部中儲存有用來實現壓力指令訊號產生部11、壓力控制部12、速度控制部13、電流控制部14、參數調整部100、資訊取得部101及參數算出部102的機能之程式。

接著，說明第3、4圖之參數調整部100進行壓力控制部12的參數Ka的調整之際的動作。第5圖係顯示第3、4圖之參數調整部100的動作之流程圖。第5圖所示之一連串的動作，係在加工裝置1的動作設定時(初期設定時及加壓對象物7之變更時)進行。

首先，在步驟S1中，參數調整部100取得：加壓對象物7的彈性常數K、從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、以及本質為伴隨著壓力之產生而產生之轉矩的反作用力資訊之反作用力常數h等資訊。此處，彈性常數K可根據預先測定的馬達位置與壓力之關係而算出。從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性的例子，可舉出的有將如前述之機械負荷5視作為剛體，並使用機械可動部總慣性J，而設定為1/(J‧s)者。

該機械可動部總慣性J，可從機械的設計值算出，亦可在並不會與加壓對象物7接觸的狀態下預先驅動機械負荷5，從此時之馬達速度或馬達電流等推估機械慣性，藉此而算出。然而，從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性並不限於此。

此外，還可預先在並不會使機械負荷5與加壓對象物7接觸的狀態下，從加上正弦波或M系列(Maximum length code：最長符號系列)訊號來作為轉矩指令時之馬達速度檢測訊號3a，來算出如式(2)所表示之包含機械共振之從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性，再使用此算出的傳達特性。表示反作用力之常數h，係如前述，將進給螺桿機構(滾珠螺桿)的導程p代入h=p/(2π)而求出(變速比為1/N之情況，h=N×p/(2π))。以下，針對使用1/(J‧s)來作為從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性之情況進行說明。

另外，在步驟S1中，參數調整部100取得：速度控制部13的傳達特性、以及速度控制部13的參數之資訊。該傳達特性係在構成控制之時點即已知，故可直接使用該傳達特性的資訊。

在步驟S2中，參數調整部100取得電流控制部14的傳達特性I(s)的資訊。電流控制部14的傳達特性I(s)，可舉出的有：在例如未將壓力控制迴路及速度控制迴路組合進來，亦即未加入回授迴路之狀態下，給予電流指令，然後藉由分析此時的電流輸出之正弦波掃描法(Sine Sweep Method)等，來以非參數方式(nonparametric)預先算出在頻域之傳達特性。

電流控制部14的傳達特性，並不限於此，亦可使用某一時間常數T而以低通特性1/(Ts+1)來近似電流控制部14，或者可由參數調整部100使用空載時間(idle time)T1而以空載時間特性exp(-T1‧s)等之參數方式來取得傳達特性。在電流控制部14的響應性很高之情況，可使I(s)=1。

另外，在壓力檢測器6的檢出延遲特性大到無法予以忽視之情況，參數調整部100取得壓力檢測器6的檢出延遲特性之資訊。在壓力檢測器6為測壓元件之情況，只要根據測壓元件的響應頻率範圍、及與D/A輸出周期相當之取樣時間來取得α(s)即可。至於，在壓力檢測器6的檢出延遲特性很小之情況，則可使α(s)=1。

在步驟S3中，參數調整部100算出第2圖中之從馬達產生轉矩20a到壓力檢測訊號6a之傳達特性P(s)。此處，從第2圖之方塊圖可知如下之式(3)之傳達特性成立。

[數3]

為了得到從馬達產生轉矩20a到壓力檢測訊號6a之傳達特性，可考慮採用：在使機械負荷5與加壓對象物7接觸的狀態下，加上M系列訊號或正弦波訊號來作為馬達轉矩，再以此時之作為輸入而施加之轉矩指令訊號13a、及作為輸出而得到之壓力檢測訊號6a為基礎來確認出傳達特性之方法。不過，施加如M系列訊號或正弦波訊號之類的概略時間平均為0之轉矩指令訊號13a來作為馬達轉矩時，機械負荷5有時會與加壓對象物7接觸有時會分離，所以無法得到正確的特性。

如上述說明的，從與反作用力有關之資訊、從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、及加壓對象物7的彈性常數來進行計算，可得到作為算出壓力控制部12的參數之基礎之正確的從轉矩指令訊號13a到壓力檢測訊號6a之傳達特性。

在步驟S4中，參數調整部100設定壓力控制部12的參數Ka之演算用的初始值。此處，所謂的設定初始值，並不意謂在壓力控制部12設定初始值，而是意謂著在參數算出部102設定在進行後述的步驟S5~S8的處理所需之暫時的初始值。

在步驟S5中，參數調整部100利用從壓力檢測訊號6a到馬達速度之傳達特性係為包含以加壓對象物7的彈性常數的倒數作為比例常數之微分特性在內之傳達特性這一點，來算出從壓力檢測訊號6a到馬達產生轉矩20a之傳達特性C(s)。如同從第2圖即可看出的，馬達產生轉矩20a並不只與壓力檢測訊號6a的壓力檢測值相依而決定，亦與馬達速度檢測訊號3a的馬達速度檢測值相依而決定。若令馬達速度檢測訊號3a的馬達速度檢測值為v(s)，壓力檢測訊號6a的壓力檢測值為F(s)，馬達產生轉矩20a為τ(s)，則從v(s),F(s)到τ(s)之傳達特性可表示成以下之式(4)。

[數4]

此處，式(4)中之所以採用Kv(1+Kvi/s)之因子，係因為速度控制部13的控制為比例+積分控制之故。

壓力檢測器6的傳達特性小到可予以忽視之情況，亦即α(s)=1之情況，馬達位置與壓力檢測值係成比例關係，且馬達位置係將馬達速度指令值予以積分而得到之值，所以馬達速度檢測值v(s)與壓力檢測值F(s)之間存在有以下之式(5)之關係。

[數5]

將此式(5)之關係予以倒過來利用，可得到以下之式(6)之關係。

[數6]

其中，由於s在看作是傳達特性時係為表示微分特性者，所以從壓力檢測訊號6a到馬達速度檢測訊號3a之傳達特性，會相當於包含將彈性常數予以倒數而利用之微分特性者。此外，在壓力檢測器6的延遲特性不能忽視之情況，以下之式(7)會成立。

[數7]

將此式(7)予以倒過來利用，可得到以下之式(8)之關係。

[數8]

亦即，即使在壓力檢測器6具有檢出延遲特性之情況，從壓力檢測訊號6a到馬達速度之傳達特性包含以彈性常數的倒數作為比例常數之微分特性這一關係仍然成立。

以下，針對壓力檢測器6的延遲特性可予以忽視之情況，亦即α(s)=1之情況進行說明。將表示馬達速度檢測訊號3a的馬達速度檢測值與壓力檢測訊號6a的壓力檢測值的關係之式(6)代入式(4)，可得到以下之式(9)。

[數9]

從壓力檢測值F(s)到馬達產生轉矩τ(s)之傳達特性C(s)，會為以下之式(10)。

[數10]

使用式(6)或式(8)，就可在採取將速度控制放在壓力控制的次迴路(minor loop)之構成的情況，以只與壓力檢測值F(s)相依之形態來表現如式(4)所示之與馬達速度檢測值v(s)及壓力檢測值F(s)相依之馬達產生轉矩τ(s)。

接著，在步驟S6中，參數調整部100根據步驟S1~S5而算出開迴路傳達特性L(s)=P(s)．C(s)，進而算出開迴路傳達特性的增益裕度(gain margin)及相位裕度(phase margin)。

然後，在步驟S7中，參數調整部100確認開迴路傳達特性的增益裕度及相位裕度是否都在預定值範圍內。若增益裕度及相位裕度都在0以下，壓力控制就會變得不穩定，所以在此設置幾個容限(margin)，各容限的預定範圍的例子，可舉出的有增益裕度為5dB~40dB、相位裕度為5~50deg等。

若步驟S7中增益裕度及相位裕度的至少一方並不在預定範圍內，則在步驟S8中，參數調整部100變更壓力控制部12的參數Ka，然後再重複進行步驟S5~S7之處理。其中，壓力控制部12的參數的變更方法，在增益裕度及相位裕度的至少一方在預定範圍以上之情況，係使Ka增大，在增益裕度及相位裕度的至少一方在預定範圍以下之情況，則使Ka減小。

另一方面，若步驟S7中增益裕度及相位裕度雙方都在預定範圍內，則參數調整部100接著進行步驟S9之處理。在步驟S9中，將至此為止之處理所得到之壓力控制部12的參數設定至壓力控制部12。然後，參數調整部100將一連串的處理予以結束。

接著，藉由模擬(simulation)來說明實施形態1之馬達控制裝置的有效性。在本模擬中，以以下說明之條件，來算出壓力控制部12的參數。從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性，係如式(1)所表示，且令J=1.0e-3[kg‧m² ]。另外，令反作用力常數h=3.18e-3[N‧m/N]，令彈性常數K=1.44e+4[N/rad]，令電流控制部14的傳達特性I(s)=exp(-0.003s)，以及假設壓力檢測器6的延遲特性可忽視而在α(s)=1的情況下進行模擬。

此外，壓力控制之構成，係為如第1、2圖所示之壓力控制的次迴路中有速度控制之構成，壓力控制部12係由比例控制(壓力控制部12的參數為比例增益Ka)所構成，速度控制部13係由比例+積分控制(速度控制部13的參數為比例增益Kv及積分增益Kvi)所構成。此時之速度控制部13的參數Kv=0.1[(N‧m)/(rad/s)]，Kvi=3.33[rad/s]。

以讓增益裕度在5 dB以上5.5 dB以下，且相位裕度在5 deg以上之方式，依照第5圖所示的流程圖計算壓力控制部12的參數Ka，而將壓力控制部12的參數之壓力比例增益Ka調整為0.0115[(rad/s)/N]。

第6圖係顯示在依照第5圖的流程圖而算出之壓力控制部12的參數之比例增益Ka=0.0115[(rad/s)/N]之情況之開迴路傳達特性L(s)=P(s)‧C(s)之波德圖(Bode diagram)。根據第6圖之增益特性，可知在34 Hz附近有最大的峰值。此峰值特性係因P(s)而產生者，其頻率係由√(K‧h/J)所決定。

如本實施形態1，參數調整部100藉由進行壓力控制部12的參數之調整，就可考慮彈性常數K、反作用力常數h、以及由從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性的資訊J所決定之峰值特性，而設定壓力控制部12的參數。

第7圖係顯示應用了依照第5圖之流程圖而算出之壓力控制部12的參數時之壓力檢測訊號6a的時間響應之曲線圖。此第7圖係模擬將壓力比例增益設定為Ka=0.0115[(rad/s)/N]，並將速度控制部13的參數設定為Kv=0.1[(N‧m)/(rad/s)]及Kvi=3.33[rad/s]，且壓力指令訊號為給與在前0.5[秒]從0[N]傾斜上升到100[N]，0.5[秒]以後則維持在100[N]之壓力指令訊號11a時之壓力檢測訊號6a所得到的結果。

第7圖中，以虛線表示壓力指令訊號11a，以實線表示壓力檢測訊號6a。根據此第7圖，確認可實現不會發生壓力檢測訊號6a的值比壓力指令訊號11a的值大之過衝，壓力檢測訊號6a本身之中也不會產生振動之良好的壓力控制。此係因為根據作為次迴路之速度控制部13的參數Kv及Kvi之值、加壓對象物7的彈性常數K、作為反作用力資訊之反作用力常數h、以及從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性等資訊，來決定壓力控制部12的參數，所以才能實現如此良好的特性者。

接著，依照進行第7圖之模擬的條件，除了壓力控制部12的參數之比例增益維持在Ka=0.0115[(rad/s)/N]之外，將速度比例增益Kv從Kv=0.1[(N‧m)/(rad/s)]變更到Kv=0.15[(N‧m)/(rad/s)]，將速度積分增益Kvi從Kvi=3.33[rad/s]變更到Kvi=50[rad/s]而進行模擬。此係相當於不依照本發明來算出壓力控制參數之壓力控制的模擬。此外，給予與第7圖一樣的訊號來作為壓力指令訊號11a。第8圖顯示此模擬的結果。

第8圖也一樣，以虛線表示壓力指令訊號11a，以實線表示壓力檢測訊號6a。根據第8圖，可知會出現壓力指令訊號11a發生高頻的振動，且壓力指令訊號11a隨著時間的經過而發散等不穩定的現象。此係伴隨著作為次迴路之速度控制部13的參數之速度比例增益及速度積分增益之變更而發生者。

在第7及8圖之模擬中，雖然加壓對象物7的彈性常數K與壓力控制部12的參數Ka都相同，但一方可實現良好的壓力控制，另一方則為不良好的壓力控制。此表示壓力控制部12的參數之設定，有必要對應於作為次迴路之速度控制部13的參數來設定。

接著，使速度控制部13的參數之速度比例增益Kv=0.15[(N‧m)/(rad/s)]，及速度積分增益Kvi=50[rad/s]，再度依照第5圖之流程圖而進行算出壓力控制部12的參數之模擬。除了速度控制部13的參數以外，其他的條件都與進行第7圖之模擬的條件相同。此模擬算出壓力控制部12的參數之比例積分Ka為0.0069[(rad/s)/N]之結果。第9圖顯示模擬將此數值設定作為壓力控制部12的參數時之壓力檢測訊號6a的時間響應波形。

第9圖也一樣，以虛線表示壓力指令訊號11a，以實線表示壓力檢測訊號6a。根據第9圖，與第7圖的情況一樣，確認可實現不會發生過衝及振動等不良的現象之良好的壓力控制。此與第7圖的情況一樣，係因為藉由考慮從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、加壓對象物7的彈性常數、與反作用力有關之資訊、以及作為次迴路之速度控制部13的參數，而實現適切的壓力控制的緣故。

接著，說明設定依照第5圖所示的流程圖而算出之壓力控制部12的參數之效果。實施形態1之馬達控制裝置中，參數調整部100不僅僅利用加壓對象物7的彈性常數，也利用從實際壓力8a傳達到馬達轉矩20c之反作用力的資訊、及從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性等資訊，來調整壓力控制部12的參數，所以可算出正確的從馬達產生轉矩20a到壓力之傳達特性。結果，就可確保控制系統的穩定性，同時使控制性能提高。而且，從實際壓力8a傳達到馬達轉矩20c之反作用力的資訊，係為在控制馬達2的位置及速度之情況並不需要，只在進行壓力控制時才需要之資訊。

此處，實施形態1的演算方式係使用包含加壓對象物7之從馬達產生轉矩20a到壓力檢測訊號6a之傳達特性，但在獲得該傳達特性上，若採用用來確認出傳達特性之一般的方法之從將M系列訊號或正弦掃描訊號(sine sweep)加到輸入訊號(轉矩)時之輸出訊號(壓力訊號)來進行該傳達特性的確認，就因為有時會與加壓對象物7接觸有時會分離，所以無法正確地求得該傳達特性。相對於此，若為根據實施形態1之方法，則可正確地求得該傳達特性，而可根據該傳達特性來適切地調整壓力控制部12的參數。

另外，壓力控制的控制上的穩定性，並非只與調整壓力控制部12的參數相依而決定，也與作為次迴路之速度控制的增益參數相依而決定。根據實施形態1，使次迴路之控制器的構成反映至從壓力指令訊號11a到馬達轉矩20c之傳達特性C(s)，並根據作為次迴路之速度控制的構成及其參數來設定壓力控制部12的參數，所以可算出適切的壓力控制部12的參數。因此，實施形態1可確保控制系統的穩定性，同時使控制性能提高。

另外，實施形態1中，雖使用從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性，但亦可不使用此轉換特性而使用從馬達轉矩20c到馬達位置之傳達特性、或是從馬達轉矩20c到馬達加速度之傳達特性。使用從馬達轉矩20c到馬達位置之傳達特性的情況之例，可舉出的有使用機械可動部總慣性J，而套用以下的式(11)之方法。

[數11]

但不限於此，亦可套用與式(2)一樣表現有機械的共振元素之傳達特性之以下的式(12)。

[數12]

此處，使用從馬達轉矩20c到馬達位置之傳達特性，然後將第5圖中之壓力檢測訊號6a、馬達產生轉矩20a、馬達轉矩20c及反作用力轉矩20b的關係予以描畫出來者即為第10圖。第10圖中，符號34係表示從馬達轉矩20c到馬達位置之傳達特性之方塊，符號34a係為表示馬達位置之訊號，符號35係為以加壓對象物7的彈性常數加以表示之比例特性，表示從馬達位置訊號34a到壓力檢測訊號6a之傳達特性。

第10圖中，從馬達產生轉矩20a到壓力檢測訊號6a之傳達特性P(s)，係以與式(3)相同的式子加以表示。因此，即使取代從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性而使用從馬達轉矩20c到馬達位置之傳達特性，也可得到相同的結果。此係因為使用了表示相對於馬達位置之壓力上升的比率之加壓對象物7的彈性常數之緣故。與此一樣，亦可不用從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、或從馬達轉矩20c到馬達位置之傳達特性，而使用從馬達轉矩20c到馬達加速度之傳達特性。

以上，針對第5圖之流程圖中，算出開迴路特性的增益裕度及相位裕度，以及以讓兩者在預定範圍內之方式進行壓力控制部12的參數的調整之處理進行了說明。不過，壓力控制的參數的調整方法，並不限於此。例如，從式(3)之傳達特性P(s)、及式(10)之傳達特性C(s)，來以讓從壓力指令訊號到壓力檢測訊號之閉迴路傳達函數P(s)．C(s)/(1+P(s)．C(s))不會有微振動及不會不穩定之方式，決定出讓該閉迴路傳達函數的極點(pole(s))落在指定的範圍內之壓力控制的參數，也可進行反映有加壓對象物7的彈性常數、伴隨著反作用力之產生而產生之轉矩、從馬達轉矩20c到馬達速度或馬達位置之傳達特性、速度控制部13的控制規則、及速度控制部13的參數等資訊之壓力控制部12之參數調整。

另外，在以上的說明中，說明了使用旋轉型馬達來作為馬達2之例。不過，就算是使用線性馬達(linear motor)來作為馬達2，也可幾乎同樣適用。使用線性馬達作為馬達2之情況，與轉矩相當者係為推力，與機械可動總慣性相當者係為機械可動總質量。此外，由於為不使用進給螺桿機構而是線性馬達直接驅動機械負荷，反作用力也是直接承受之形態，所以在與反作用力有關之反作用力常數h係為h=1之點與使用旋轉型馬達之構成不同。

實施形態2.

實施形態1中，針對放入速度控制來作為壓力控制的次迴路之情況進行了說明。相對於此，放入位置控制來作為次迴路之情況，亦即壓力控制部12的輸出係輸出具有位置指令訊號等之位置的因次之訊號的情況，也可與實施形態1一樣地實施。因此，在實施形態2中，針對如此之放入位置控制來作為次迴路之情況進行說明。

第11圖係顯示本發明實施形態2之馬達控制裝置之方塊圖。第11圖中，實施形態2之馬達控制裝置本體10的構成，除了還具有位置控制部15之點、及參數調整部100使用與位置控制有關的資訊之點以外，與實施形態1之馬達控制裝置本體10的構成相同。此外，實施形態2之編碼器3，在另外還產生與馬達位置對應之馬達位置檢測訊號3b之點，與實施形態1之編碼器3不同。亦即，實施形態2之編碼器3具有包含位置檢測手段及速度檢測手段這兩者之構成。以下，以與實施形態1不同點為中心進行說明。

實施形態2之壓力控制部12，係以讓壓力檢測訊號6a之值與壓力指令訊號11a之值一致之方式，根據壓力指令訊號11a之值與壓力檢測訊號6a之值的偏差(差分)之訊號，來進行壓力控制演算而算出位置指令值，進而產生本質為該位置指令值的訊號之位置指令訊號12c。此壓力控制演算的具體例，可舉出的有將壓力指令訊號11a之值與壓力檢測訊號6a之值的偏差乘以比例常數之比例控制、及將該偏差予以積分然後乘以比例常數之積分控制等，但亦可為比例+積分控制、及相位延遲/超前補償等。

位置控制部15，係接收位置指令訊號12c的位置指令值與編碼器3所輸出的馬達位置檢測訊號3b的位置檢測值的偏差之訊號12d，根據此偏差進行位置控制演算而算出速度指令值，進而產生該速度指令值的速度指令訊號15a。該位置控制演算的具體例，可舉出的有藉由將偏差乘以位置增益而算出速度指令值之比例控制等。實施形態2之速度控制部13，係根據速度指令訊號15a的速度指令值與馬達速度檢測訊號3a的馬達速度檢測值之偏差來進行速度控制演算，藉以算出轉矩指令值，進而產生該轉矩指令值之轉矩指令訊號13a。

實施形態2之參數調整部100，係根據加壓對象物7的彈性常數、與反作用力有關的資訊、從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、及速度控制部13的控制規則及其參數、及位置控制部15的控制規則及其參數等資訊，來調整壓力控制部12的參數。

第12圖係顯示第11圖中之訊號的傳達特性之方塊圖。第12圖顯示壓力指令訊號產生部11、參數調整部100及參數資訊100a以外之第11圖的各機能方塊的傳達特性。第12圖中，標註有與第2及第11圖相同符號之方塊及訊號，係表示具有與第2及第11圖相同意義者。

此處，第12圖顯示的是：壓力控制部12的壓力控制演算使用積分控制(壓力控制部12的傳達特性為Kai/s，Kai為應調整之壓力控制部12的參數)，位置控制部15的位置控制演算使用比例控制(位置控制部15的傳達特性為Kp，Kp為應調整之位置控制部15的參數)，速度控制部13的速度控制演算，與第2圖一樣使用比例+積分控制之情況。第12圖之符號36係表示積分特性1/s之方塊。利用此積分特性，就可將馬達位置檢測訊號3b的位置檢測值表示成將馬達速度檢測訊號3a的馬達速度檢測值予以積分而得到的值。

第13圖係更具體地顯示第11圖中的參數調整部100之方塊圖。實施形態2之資訊取得部101係從外部取得加壓對象物7的彈性常數K、表示反作用力的資訊之反作用力常數h、前面的式(1)、式(2)所代表之從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、速度控制部13的參數Kv,Kvi、位置控制部15的參數Kp、電流控制部14的傳達特性I(s)、及表示壓力檢測器6的延遲之傳達特性α(s)等資訊。其中，電流控制部14的傳達特性I(s)、及表示壓力檢測器6的延遲之傳達特性α(s)這兩個資訊，在小到可予以忽視，亦即都可視為1之情況，可將此兩資訊之取得予以省略。

另外，實施形態2之資訊取得部101係預先取得(記憶)速度控制部13的控制規則(亦即，在第12圖中為比例+積分控制)的資訊、位置控制部15的控制規則(亦即，在第12圖中為比例控制)的資訊。參數算出部102係根據資訊取得部101所取得的資訊，算出壓力控制部12的參數(在第12圖中為Kai)。

接著，說明第13圖之參數調整部100進行壓力控制部12的參數Kai的調整之際的動作。第14圖係顯示第13圖之參數調整部100的動作之流程圖。此處係針對壓力控制部12進行積分控制，位置控制部15進行比例控制、速度控制部13進行比例+積分控制之情況進行說明

首先，在步驟S21中，參數調整部100取得：從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、加壓對象物7的彈性常數K、反作用力常數h、速度控制部13的參數Kv,Kvi、及位置控制部15的參數Kp。接著，在步驟S22中，參數調整部100取得電流控制部14的傳達特性I(s)、及表示壓力檢測器6的檢出延遲之傳達特性α(s)。在此兩者的延遲特性很小之情況，可將步驟S22省略而進入到步驟S23之處理。

在步驟S23中，參數調整部100算出從馬達產生轉矩20a到壓力檢測訊號6a之傳達特性P(s)。然後，在步驟S24中，參數調整部100設定壓力控制部12的參數Kai之演算用的初始值。步驟S22~S24之處理，係為分別與第5圖中之步驟S2~S4大致相同之處理。

在步驟S25中，參數調整部100利用從壓力檢測訊號6a到馬達速度之傳達特性係為包含以加壓對象物7的彈性常數的倒數作為比例常數之微分特性在內之傳達特性這一點，來算出從壓力檢測訊號6a到馬達產生轉矩20a之傳達特性C(s)。此係壓力控制部12進行積分控制，位置控制部15進行比例控制、速度控制部13進行比例+積分控制之情況，具體的算出方式係如以下所述。在第12圖中，利用壓力檢測值F(s)及馬達速度檢測值v(s)，可將馬達產生轉矩τ(s)表示成如以下之式(13)。

[數13]

另外，若使用從壓力檢測訊號6a到馬達速度檢測訊號3a之傳達特性係以式(6)加以表示這一點的話，則會變為如以下之式(14)。

[數14]

然後，針對從壓力檢測訊號6a到馬達產生轉矩20a之傳達特性C(s)，可導出以下之式(15)。

[數15]

接著，在步驟S26中，參數調整部100根據步驟S21~S25而算出開迴路傳達特性L(s)=P(s)‧C(s)，進而算出開迴路傳達特性的增益裕度及相位裕度。然後，在步驟S27中，參數調整部100確認開迴路傳達特性的增益裕度及相位裕度是否都在預定值範圍內。

若步驟S27中增益裕度及相位裕度的至少一方並不在預定範圍內，則在步驟S28中，參數調整部100變更壓力控制部12的參數Kai，然後再重複進行步驟S25~S27之處理。其中，壓力控制部12的參數的變更方法，在增益裕度及相位裕度的至少一方在預定範圍以上之情況，係使Kai增大，在增益裕度及相位裕度的至少一方在預定範圍以下之情況，則使Kai減小。

另一方面，若步驟S27中增益裕度及相位裕度雙方都在預定範圍內，則參數調整部100接著進行步驟S29之處理。在步驟S29中，將至此為止之處理所得到之壓力控制部12的參數設定至壓力控制部12。然後，參數調整部100將一連串的處理予以結束。

如上述，實施形態2中，即使在將位置控制放入壓力控制的次迴路之情況，也不僅只利用加壓對象物7的彈性常數，也利用與反作用力有關之資訊、從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、速度控制部13的控制規則及其參數、及位置控制部15的控制規則及其參數等資訊，來調整壓力控制部12的參數，所以可算出正確的從馬達產生轉矩20a到壓力之傳達特性。結果，就可確保控制系統的穩定性，同時使控制性能提高。

此處，實施形態2的演算方式係使用包含加壓對象物7之從馬達產生轉矩20a到壓力檢測訊號6a之傳達特性，但若採用用來確認出傳達特性之一般的方法之從將M系列訊號或正弦掃描訊號(sine sweep)加到輸入訊號(轉矩)時之輸出訊號(壓力訊號)來進行該傳達特性的確認，就因為有時會與加壓對象物7接觸有時會分離，所以無法正確地求得該傳達特性。相對於此，若為根據實施形態2之方法，則可正確地求得該傳達特性，而可根據該傳達特性來適切地調整壓力控制部12的參數。

另外，壓力控制的控制上的穩定性，雖然並非只與調整壓力控制部12的參數相依而決定，也與作為次迴路之位置控制、及該次迴路的速度控制的增益參數相依而決定，但根據本發明，使次迴路之控制的構成反映至從壓力指令訊號到馬達轉矩之傳達特性C(s)，並根據作為次迴路之控制部的構成及其參數來設定壓力控制部12的參數，所以可算出適切的壓力控制部12的參數。

實施形態3.

實施形態1中，針對放入速度控制來作為壓力控制的次迴路之情況進行了說明，實施形態2中，針對放入位置控制來作為壓力控制的次迴路之情況進行了說明。然而，即使是不放入次迴路，使壓力控制部12的輸出直接成為馬達的轉矩之構成，也可與實施形態1、2一樣地實施，實施形態3中，將針對此不放入次迴路之構成進行說明。

第15圖係顯示本發明實施形態3之馬達控制裝置之方塊圖。第15圖中，實施形態3之馬達控制裝置本體10的構成，除了將速度控制部13予以省略之點外，與實施形態1之馬達控制裝置本體10的構成相同。在此，以與實施形態1之不同點為中心進行說明。

實施形態3之壓力控制部12，係以讓壓力檢測訊號6a之值與壓力指令訊號11a之值一致之方式，根據壓力指令訊號11a之值與壓力檢測訊號6a之值的偏差(差分)之訊號，來進行壓力控制演算而算出轉矩指令值，進而產生本質為該轉矩指令值的訊號之轉矩指令訊號12e。實施形態3之參數調整部100係根據加壓對象物7的彈性常數、與反作用力有關的資訊、從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性，來調整壓力控制部12的參數。

第16圖係顯示第15圖之訊號的傳達特性之方塊圖。第16圖顯示壓力指令訊號產生部11、參數調整部100及參數資訊100a以外之第15圖的各機能方塊的傳達特性。第16圖中，標註有與第2及第15圖相同符號之方塊及訊號，係表示具有與第2及第15圖相同意義者。此處，第16圖顯示的是：壓力控制部12的壓力控制演算使用微分控制(壓力控制部12的傳達特性為Kad‧s，Kad為參數)之情況。

第17圖係更具體地顯示第15圖中的參數調整部100之方塊圖。實施形態3之資訊取得部101係從外部取得加壓對象物7的彈性常數K、表示反作用力的資訊之反作用力常數h、前面的式(1)、式(2)所代表之從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、電流控制部14的傳達特性I(s)、及表示壓力檢測器6的延遲之傳達特性α(s)等資訊。其中，電流控制部14的傳達特性I(s)、及表示壓力檢測器6的延遲之傳達特性α(s)這兩個資訊，在小到可予以忽視，亦即都可視為1之情況，可將此兩資訊之取得予以省略。參數算出部102係根據此等資訊，算出壓力控制部12的參數(在第16圖中為Kad)。

接著，說明第15圖中的參數調整部100進行壓力控制部12的參數Kad的調整之際的動作。第18圖係顯示第15圖中的參數調整部100的動作之流程圖。首先，在步驟S31中，參數調整部100取得：從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、加壓對象物7的彈性常數K、及反作用力常數h。接著，在步驟S32中，參數調整部100取得電流控制部14的傳達特性I(s)、及表示壓力檢測器6的檢出延遲之傳達特性α(s)。在此兩者的延遲特性很小之情況，可將步驟S32省略而進入到步驟S33之處理。

在步驟S33中，參數調整部100算出從馬達產生轉矩20a到壓力檢測訊號6a之傳達特性P(s)。然後，在步驟S34中，參數調整部100設定壓力控制部12的參數Kad之演算用的初始值。步驟S32~S34之處理，係為分別與第5圖中之步驟S2~S4大致相同之處理。

在步驟S35中，參數調整部100算出從壓力檢測訊號6a到馬達產生轉矩20a之傳達特性C(s)。此傳達特性C(s)在壓力控制部12進行微分控制之情況，係為C(s)=Kad‧s。

接著，在步驟S36中，參數調整部100根據步驟S31~S35而算出開迴路傳達特性L(s)=P(s)‧C(s)，進而算出開迴路傳達特性的增益裕度及相位裕度。然後，在步驟S37中，參數調整部100確認開迴路傳達特性的增益裕度及相位裕度是否都在預定值範圍內。

若步驟S37中增益裕度及相位裕度的至少一方並不在預定範圍內，則在步驟S38中，參數調整部100變更壓力控制部12的參數Kad，然後再重複進行步驟S35~S37之處理。其中，壓力控制部12的參數的變更方法，在增益裕度及相位裕度的至少一方在預定範圍以上之情況，係使Kad增大，在增益裕度及相位裕度的至少一方在預定範圍以下之情況，則使Kad減小。

另一方面，若步驟S37中增益裕度及相位裕度雙方都在預定範圍內，則參數調整部100接著進行步驟S39之處理。在步驟S39中，將至此為止之處理所得到之壓力控制部12的參數設定至壓力控制部12。然後，參數調整部100將一連串的處理予以結束。

此處，實施形態3的演算方式係使用包含加壓對象物7之從馬達產生轉矩20a到壓力檢測訊號6a之傳達特性，但若採用用來確認出傳達特性之一般的方法之從將M系列訊號或正弦掃描訊號(sine sweep)加到輸入訊號(轉矩)時之輸出訊號(壓力訊號)來進行該傳達特性的確認，就因為有時會與加壓對象物7接觸有時會分離，所以無法正確地求得該傳達特性。相對於此，若為根據實施形態3之方法，則可正確地求得該傳達特性，而可根據該傳達特性來適切地調整壓力控制部12的參數。

實施形態4.

實施形態1至3中，針對主要使用加壓對象物7的彈性常數、從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、及與反作用力有關的資訊，來算出壓力控制部12的參數之構成進行了說明。相對於此，在實施形態4中，則將針對在第1圖中之電動機構4的摩擦特性大到無法加以忽視之情況等，也使用摩擦特性的資訊來算出壓力控制部12的參數之構成進行說明。而且，實施形態4中，將以如第1圖所示之放入速度控制來作為壓力控制的次迴路之構成為例進行說明。

第19圖係顯示本發明實施形態4之馬達控制裝置中之訊號的傳達特性之方塊圖。此第19圖係考慮摩擦特性很大之情況，以各訊號間之傳達特性的觀點描繪第1圖之方塊圖而成者。第19圖中，標以相同的符號之方塊及訊號，係表示具有與第2圖之方塊圖相同意義者，在此省略其說明。另外，第19圖之符號41，係表示摩擦轉矩與馬達速度成比例而產生的黏性摩擦特性之方塊。方塊41中的記號d，係表示黏性摩擦係數之常數。因為摩擦會阻礙馬達的動作，所以摩擦轉矩係朝向負方向施加到馬達產生轉矩20a。

第20圖係顯示本發明實施形態4中的參數調整部100之方塊圖。第20圖中，實施形態4之資訊取得部101與實施形態1一樣，係從外部取得加壓對象物7的彈性常數K、與反作用力有關之資訊、從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、速度控制部13的參數、電流控制部14的傳達特性、及表示壓力檢測器6的檢出延遲之傳達特性等資訊。

另外，實施形態4之資訊取得部101除了上述各資訊之外，還從外部取得與摩擦有關之資訊。而且，與實施形態1一樣，電流控制部14的傳達特性、及表示壓力檢測器6的檢出延遲之傳達特性，其延遲均很小之情況，可將此兩資訊之取得予以省略。參數算出部102係根據此等資訊，算出壓力控制部12的參數。

接著，說明第20圖之參數調整部100進行壓力控制部12的參數Ka的調整之際的動作。第21圖係顯示第20圖之參數調整部100的動作之流程圖。第21圖所示之處理的流程，係為與實施形態1中說明過之第5圖類似之處理的流程，故在以後的說明中，將適度地將與實施形態1相同之處理的說明予以省略。

第21圖中，步驟S1、S2的內容與實施形態1的處理內容相同。在作為步驟S2後的處理之步驟S40中，參數調整部100取得與摩擦有關之資訊，亦即取得與和馬達速度成比例而產生之黏性摩擦的黏性摩擦係數d有關之資訊。

其中，在加壓對象物7的彈性常數很大之情況(相當於加壓對象物7很硬之情況)，壓力及馬達位置係成比例關係，且因為彈性常數很大，所以具有馬達2僅略微動作，壓力就會上升之性質。對於如此之加壓對象物7進行壓力控制，壓力控制進行時之馬達2的速度就會非常地小，使得與速度的大小成比例而產生之黏性摩擦這一部份的轉矩成為幾乎可予以忽視之程度的大小。

在此情況，並非黏性摩擦，而是只與馬達速度的方向相依而產生一定值的摩擦轉矩之庫倫摩擦(Coulomb friction)之類的非線性摩擦特性會給予壓力控制很大的影響。庫倫摩擦並無法如黏性摩擦表示成線性的傳達特性。因此，在庫倫摩擦之類的非線性摩擦特性處於支配地位之情況，係使用以線性近似方式算出之黏性摩擦係數d。

利用第22圖來說明該線性近似之例。第22圖中，以粗實線表示非線性摩擦之例之庫倫摩擦。庫倫摩擦在馬達速度為正向之時，會與馬達速度的大小無關而產生正的摩擦轉矩τc，在馬達速度為負向之時，會與馬達速度的大小無關而產生負的摩擦轉矩τc。令壓力控制中的馬達速度的最大值為Vmax時，關於黏性摩擦係數的近似d，係以d=τc/Vmax來進行近似。以如此方式進行近似而得到之黏性摩擦在第22圖中係以一點鏈線加以表示。

在第22圖中，馬達速度從-Vmax變化到+Vmax時，係相當於以相較於進行近似前之粗線的庫倫摩擦為小之摩擦來近似。摩擦係在阻礙馬達2的動作之方向作用，所以摩擦越大時壓力控制越容易變得穩定。根據以較小的摩擦近似得到的摩擦特性，來進行壓力控制的參數之算出，就會算出較保守的壓力控制的參數。使用此壓力控制的參數之壓力控制，在受到比近似的摩擦特性大之摩擦作用之狀況，就可實現穩定的壓力控制。

其中，Vmax的算出例，可舉出的有利用壓力指令值的變化斜率及彈性常數之算出方法。進行壓力控制時，壓力檢測訊號的值會追隨壓力指令值，所以壓力指令值與壓力檢測值會為大致相等之值。而且，如前述，壓力與馬達位置具有比例關係，所以壓力指令值與馬達位置之間的比例關係也成立。再者，將兩者微分後的值，亦即將壓力指令值微分後的值、與將馬達位置微分而成之馬達速度之間的比例關係也成立。

因為比例常數係以彈性常數K加以表示，所以馬達速度可視為是與將壓力指令值予以微分然後再除以加壓對象物7的彈性常數而得到的值相等，且馬達速度的最大值可從壓力指令值的變化斜率來決定。第23圖係用來說明馬達速度與壓力指令值(壓力指令訊號)的關係之曲線圖。在第23圖中，壓力指令值在時間T0之內從壓力0直線上升到F0時，馬達速度係為將壓力指令值的變化斜率F0/T0除以加壓對象物7的彈性常數K所得到的值之速度。亦即，可從將壓力指令值的變化斜率F0/T0除以加壓對象物7的彈性常數K所得到的值，來取得黏性摩擦係數。

第23圖顯示的雖然是壓力指令值直線上升之例，但在壓力指令值並非直線上升或下降之情況，則只要利用壓力指令值的變化斜率的最大值即可。又，壓力指令值係為作為進行壓力控制時的規格而事先給定之資訊，所以只要利用此資訊，就可在實際進行壓力控制之前獲得壓力控制進行中之馬達2的最大速度。另外，以上的說明中說明的是線性近似的一例，但線性近似並不限於此例，亦可使用讓非線性的傳達特性近似於線性傳達特性之描述函數法(describing function method)。

接著，在步驟S3中，參數調整部100算出從馬達產生轉矩20a到壓力檢測訊號之傳達特性。其中，在使用黏性摩擦或近似的黏性摩擦係數d之情況，係算出如以下之式(16)之從馬達產生轉矩20a到壓力檢測訊號之傳達特性。

[數16]

此式(16)之傳達特性，係表示不僅包含加壓對象物7的彈性常數、與反作用力有關之資訊，也包含黏性摩擦係數d之與摩擦有關的資訊之傳達特性。此外，第21圖中之步驟S4至步驟S9係為與實施形態1一樣之處理，故省略其說明。

接著，說明以模擬(simulation)結果為根據之實施形態4的有效性。此處，係除了與摩擦有關之資訊以外，以與實施形態1之第9圖所示的模擬相同的條件進行模擬。亦即，使用如式(1)所表示之從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性，且令J=1.0e-3[kg‧m² ]，令反作用力常數h=3.18e-3[N‧m/N]，令彈性常數K=1.44e+4[N/rad]，令電流控制部14的傳達特性I(s)=exp(-0.003s)，以及假設壓力檢測器6的檢出延遲特性很小而設定α(s)=1之條件。

此外，壓力控制之構成，係為如第19圖所示之壓力控制的次迴路中有速度控制之構成，壓力控制部12係進行比例控制(壓力控制部12的參數為比例增益Ka)，速度控制部13係進行比例+積分控制(速度控制部13的參數為比例增益Kv及積分增益Kvi)，且將速度控制部13的參數設定為Kv=0.15[(N‧m)/(rad/s)]，Kvi=50[rad/s]。

除了以上的條件，還假設機械的摩擦很大，而設定黏性摩擦係數d=0.05[(N‧m)/(rad/s)]之條件，然後根據此等資訊而在參數調整部100算出壓力控制部12的參數。然後，與第9圖之模擬一樣，以讓第21圖之步驟S7中之開迴路傳達特性的增益裕度在5 dB以上而不到5.5 dB，且相位裕度在5 deg以上之方式進行調整，而算出壓力控制部12的參數Ka=0.0181[(rad/s)/N]。

因此，根據此模擬結果，可知：與進行除了摩擦特性之外與本模擬相同狀況之第9圖的模擬時算出之壓力控制部12的參數Ka=0.0069[(rad/s)/N]相比，算出的壓力控制部12的參數Ka之值較大。

接著，將應用了依照第21圖的流程圖而算出之壓力控制部12的比例增益Ka=0.0181[(rad/s)/N]時之開迴路傳達特性L(s)=P(s)‧C(s)之波德圖顯示於第24圖中。根據此第24圖，可知：與沒有摩擦條件之第6圖相比較，約34 Hz之峰值特性變小。此係因為較大的黏性摩擦產生作用之資訊反映到從馬達產生轉矩20a到壓力檢測訊號之傳達特性P(s)的緣故。利用如此之峰值特性之變小，即使使壓力控制部12的參數Ka比第9圖的狀況大，也會滿足預定的增益裕度及相位裕度。

第25圖係顯示應用了依照第21圖之流程圖而算出之壓力控制部12的參數時之壓力檢測訊號的時間響應之曲線圖。此第25圖係將壓力控制部12的比例增益設定為Ka=0.0181[(rad/s)/N]時之壓力檢測訊號的時間響應之模擬波形。其中，壓力指令訊號係使用與第7至9圖之情況相同之訊號。第25圖中，以虛線表示壓力指令訊號11a，以實線表示壓力檢測訊號6a。

根據第25圖，可知：實現了不會發生壓力檢測訊號比壓力指令訊號大之過衝，壓力檢測訊號本身之中也不會產生振動之良好的壓力控制，以及壓力檢測訊號之對於壓力指令訊號的追隨特性會比第9圖所示之追隨特性提高了一點。具體而言，相對於第25圖中之在時間0.5[秒]到達90[N]，第9圖中在時間0.5[秒]才到達85[N]，由此確認追隨特性之提高。

此係因為算出的壓力控制部12的參數係比第9圖的模擬中設定的壓力控制部12的參數大之故，且在計算壓力控制的參數之際將摩擦特性考慮進去，而可算出壓力控制的穩定度在相同程度，但追隨性更高之壓力控制的參數。

在實施形態4中，雖然說明了壓力控制的次迴路為速度控制之情況，但與實施形態2、3一樣，壓力控制的次迴路為位置控制或轉矩控制亦可同樣地實施。以及，不論使用旋轉型的馬達，還是使用線性馬達都可同樣地實施。

實施形態5.

實施形態1之參數調整部100，係利用從壓力檢測訊號6a到馬達速度之傳達特性係為包含以加壓對象物7的彈性常數的倒數為比例常數之微分特性內在之傳達特性這一點來調整壓力控制部12的參數。相對於此，實施形態5之參數調整部100，則是在壓力控制的次迴路為速度控制之情況，算出從作為次迴路之速度控制迴路為封閉的狀態中之速度指令到壓力檢測訊號6a之傳達特性，然後再利用從該速度指令到壓力檢測訊號6a之傳達特性來調整壓力控制部12的參數。

實施形態5之馬達控制裝置本體10的構成的概要，係與實施形態1之馬達控制裝置本體10的構成一樣，實施形態5在參數算出部102的處理內容的一部份與實施形態1不同。此外，實施形態5之參數調整部100的資訊的流動，係與實施形態1之第3及第4圖所示的資訊的流動一樣。

接著，說明實施形態5之參數調整部100進行壓力控制部12的參數Ka的調整之際的動作。第26圖係顯示實施形態5之參數調整部100的動作之流程圖。此處，係針對壓力控制部12進行比例控制，作為壓力控制的次迴路之速度控制部13進行比例+積分控制之情況的處理內容的一例進行說明。第26圖的流程圖中，有進行與第5圖的流程圖類似的處理之步驟，關於如此之類似的部份將只做概略的說明，只針對不同的部份進行詳細的說明。

在第26圖中，首先，在步驟S51中，參數調整部100取得：從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、加壓對象物7的彈性常數K、反作用力常數h、及速度控制部13的參數Kv、Kvi。此外，速度控制部13的控制規則之資訊，係預先記憶於參數調整部100(資訊取得部101)中者。

接著，在步驟S52中，參數調整部100取得電流控制部14的傳達特性I(s)、及表示壓力檢測器6的檢出延遲之傳達特性α(s)。在此兩者的延遲特性很小之情況，可將步驟S52省略而進入到步驟S53之處理。

在步驟S53中，參數調整部100取得與摩擦有關之資訊。此處，所謂與摩擦有關之資訊，係如實施形態4，指與機械的黏性摩擦的黏性摩擦係數d、或與將庫倫摩擦等之非線性摩擦特性予以線性近似後的摩擦係數d有關之資訊。在摩擦特性小到可忽視之情況，可將步驟S53省略而進入到步驟S54之處理。

在步驟S54中，參數調整部100根據在步驟S51~S53中取得的資訊，來算出從速度指令訊號12a到壓力檢測訊號6a之傳達特性Q(s)。在從馬達產生轉矩20a到馬達速度之傳達特性係以前面的式(1)加以表示，且速度控制部13的控制規則係為比例+積分控制(第2圖及第19圖中之方塊13)之情況，係具體地如以下之式(17)般算出。

[數17]

此係從第2圖及第19圖所示之方塊間之關係，計算從速度指令訊號12a到壓力檢測訊號6a之傳達特性就可得到之關係。此外，在機械具有共振特性之情況，只要取代掉式(17)的第1式之1/(Js)而代入式(2)，就可進行同樣的傳達特性之計算。此處，在電流控制部14的傳達特性I(s)、及壓力檢測器6的延遲特性小到可予以忽視，而在步驟S52中將電流控制部14的傳達特性、或壓力檢測器6的延遲特性之資訊的取得予以省略掉之情況，只要使之分別為I(s)=1、α(s)=1即可。以及，在步驟S53中摩擦特性小到可予以忽視而省略其資訊的取得之情況，只要令d=0而進行處理即可。

接著，在步驟S55中，參數調整部100設定壓力控制部12的參數Ka之演算用的初始值。在步驟S56中，參數調整部100取得壓力控制部12的傳達特性D(s)。在實施形態5的例中，因為壓力控制部12係為進行比例控制之構成，所以使用壓力控制部12的參數Ka而使D(s)=Ka。

在步驟S57中，參數調整部100從在步驟S54及S56中取得的Q(s)及D(s)，來算出開迴路傳達特性L(s)=Q(s)‧D(s)，進而算出開迴路傳達特性的增益裕度及相位裕度。在步驟S58中，參數調整部100確認開迴路傳達特性的增益裕度及相位裕度是否都在預定值範圍內。

若步驟S58中增益裕度及相位裕度的至少一方並不在預定範圍內，則在步驟S59中，參數調整部100變更壓力控制部12的參數Ka。另一方面，若步驟S58中增益裕度及相位裕度雙方都在預定範圍內，則參數調整部100接著進行步驟S60之處理。在步驟S60中，將至此為止之處理所得到之壓力控制部12的參數設定至壓力控制部12。然後，參數調整部100將一連串的處理予以結束。

接著，說明實施形態5的效果。壓力控制的穩定性，並非只與調整壓力控制部12的參數相依而決定，也與作為壓力控制的次迴路之速度控制部13的增益參數相依。實施形態5，使作為壓力控制的次迴路之速度控制部13的構成及其參數，反映至從速度指令訊號12a到壓力檢測訊號6a之傳達特性Q(s)，並根據此來調整壓力控制部12的參數。藉由此構成，就可考慮到作為壓力控制的次迴路之速度控制部13的構成及其參數，而算出更適切的壓力控制部12的參數。結果，就可確保控制系統的穩定性，同時使控制性能提高。

實施形態6.

在實施形態5中，針對在壓力控制的次迴路中使用速度控制之構成進行了說明。相對於此，在實施形態6中，將針對在壓力控制的次迴路中同時使用速度控制及位置控制之構成進行說明。

實施形態6之馬達控制裝置本體10的構成的概要，係與實施形態2之馬達控制裝置本體10的構成一樣，實施形態6在參數算出部102的處理內容的一部份與實施形態2不同。此外，實施形態6之參數調整部100的資訊的流動，係與實施形態2之第13圖所示的資訊的流動一樣。

接著，說明實施形態6之參數調整部100進行壓力控制部12的參數Kai的調整之際的動作。第27圖係顯示實施形態6之參數調整部100的動作之流程圖。此處，係針對如第12圖所示之壓力控制部12進行積分控制，位置控制部15進行比例控制，速度控制部13進行比例+積分控制之情況的處理內容的一例進行說明。第27圖的流程圖中，有進行與第14圖的流程圖類似的處理之步驟，關於此類似的部份將只做概略的說明，只針對不同的部份進行詳細的說明。

在第27圖中，首先，在步驟S71中，參數調整部100取得：從馬達轉矩20c到馬達速度之傳達特性、加壓對象物7的彈性常數K、反作用力常數h、速度控制部13的參數Kv、Kvi、及位置控制部15的參數Kp。此外，速度控制部13及位置控制部15兩者的控制規則之資訊，係預先記憶於參數調整部100(資訊取得部101)中。

接著，在步驟S72中，參數調整部100取得電流控制部14的傳達特性I(s)、及表示壓力檢測器6的檢出延遲之傳達特性α(s)。在此兩者的延遲特性很小之情況，可將步驟S72省略而進入到步驟S73之處理。

在步驟S73中，參數調整部100取得與摩擦有關之資訊。此處，所謂與摩擦有關之資訊，係如實施形態4，指與機械的黏性摩擦係數d、或與將庫倫摩擦等之非線性摩擦特性予以線性化後的摩擦係數d有關之資訊。在摩擦特性小到可予以忽視之情況，可將步驟S73省略而進入到步驟S74之處理。

在步驟S74中，參數調整部100根據在步驟S71~S73中取得的資訊，來算出從位置指令訊號12c到壓力檢測訊號6a之傳達特性Q(s)。在從馬達產生轉矩到馬達速度之傳達特性係以前面的式(1)加以表示，且速度控制部13的控制規則係為PI控制(第2圖之方塊13)之情況，係具體地如以下之式(18)般算出。此係從第12圖所示之方塊間之關係，計算從位置指令訊號12c到壓力檢測訊號6a之傳達特性就可得到之關係。

[數18]

接著，在步驟S75中，參數調整部100將初始值設定給壓力控制部12的參數Kai。在步驟S76中，參數調整部100取得壓力控制部12的傳達特性D(s)。在實施形態6的例中，因為壓力控制部12係為進行積分控制之構成，所以D(s)=Kai/s。

在步驟S77中，參數調整部100從在步驟S74及S76中取得的Q(s)及D(s)，來算出開迴路傳達特性L(s)=Q(s)‧D(s)，進而算出開迴路傳達特性的增益裕度及相位裕度。在步驟S78中，參數調整部100確認開迴路傳達特性的增益裕度及相位裕度是否都在預定值範圍內。

若步驟S78中增益裕度及相位裕度的至少一方並不在預定範圍內，則在步驟S79中，參數調整部100變更壓力控制部12的參數Kai。另一方面，若步驟S78中增益裕度及相位裕度雙方都在預定範圍內，則參數調整部100接著進行步驟S80之處理。在步驟S80中，將至此為止之處理所得到之壓力控制部12的參數設定至壓力控制部12。然後，參數調整部100將一連串的處理予以結束。

接著，說明實施形態6的效果。壓力控制的穩定性，並非只與壓力控制部12的參數相依而決定，也與作為壓力控制的次迴路之位置控制部15及速度控制部13的增益參數相依。實施形態6，使作為壓力控制的次迴路之位置控制部15及速度控制部13的構成及兩者的參數，反映至從位置指令訊號12c到壓力檢測訊號6a之傳達特性Q(s)，並根據此來調整壓力控制部12的參數。藉由此構成，就可算出更適切的壓力控制部12的參數。結果，就可確保控制系統的穩定性，同時使控制性能提高。

另外，與實施形態5一樣，實施形態6中，Q(s)也與加壓對象物7的彈性常數大致成比例。因此，在要變更加工裝置1的加壓對象物7之情況，只要知道變更後的加壓對象物7的彈性常數，就可簡單地算出具有與使用變更加壓對象物7前之壓力控制部12的參數時相同程度的穩定裕度之變更加壓對象物7後之壓力控制部12的參數。

實施形態7.

一般而言，各種成形機及壓接機等之加工機械，通常並不會只對完全相同的工件(加壓對象物)進行加工(加壓)，而是對於各種不同種類的工件進行加工動作。因此，在變更工件之情況，工件的彈性常數會變化，所以為了穩定地進行壓力控制，有必要依據工件的特性而變更壓力控制用的參數。

為了這樣變更壓力控制部12的參數，而考慮在每次變更加工裝置1的加壓對象物7時，重做一次實施形態1至6中說明過的方法。然而，加壓對象物7的彈性常數，只要沒有很大的變化(例如1/3以上但不到3倍等)，就可用較簡單的方式來實現壓力控制部12的參數之變更。因此，在實施形態7中，以壓力控制的次迴路為速度控制之情況為例，來說明此實現方法。

另外，在加壓對象物7的彈性常數有很大的變化(例如3倍以上或不到1/3等)之情況，則實施形態5、6中之與傳達特性Q(s)有關之性質(Q(s)的大小與加壓對象物7的彈性常數K成比例)會變得不正確。因此，最好重複做一次實施形態1至6中說明過的方法。

在式(17)的第2式中，將從速度指令訊號12a到壓力檢測訊號6a之傳達特性Q(s)的分母，想成是頻域s=jω(j係虛數單位，ω係表示頻率之參數)之情況，在與控制系統的穩定性有關之高頻區域(ω較大之區域)，即使彈性常數的大小(值)略微變化，也只影響s的一次項，在高頻區域中s的二次項及三次項居支配性地位，所以不會對分母整體的大小(值)造成很大的影響。

另一方面，傳達特性Q(s)的分子與加壓對象物7的彈性常數成比例。因此，只變更加壓對象物7，並不會使得機械可動部份的慣性J、黏性摩擦係數d、速度控制部13的參數Kv、Kvi等變化，所以可說Q(s)與加壓對象物7的彈性常數具有大致成比例之關係。此在壓力控制的次迴路為位置控制之情況，也同樣成立(從式(18)即可知)。此性質在變更加壓對象物7的前後，彈性常數並沒有極端地大幅變化時，較容易成立。

此處，假設要依照第26圖之流程圖來算出針對某一加壓對象物7之壓力控制部12的參數。若只知道變更後的加壓對象物7的彈性常數，則從上述之與Q(s)有關之性質，可估計變更加壓對象物7後之Q(s)大約會變化「變更後的加壓對象物7的彈性常數、與變更前的加壓對象物7的彈性常數之比(以下稱之為「彈性常數之比」)算出之值」。

另外，為了使變更加壓對象物7前之壓力控制的增益裕度、與變更加壓對象物7後之壓力控制的增益裕度為相同程度，可將變更加壓對象物7前使用的增益乘以以前述之彈性常數所算出值的倒數來變更壓力控制部12的參數。例如，假設針對某一加壓對象物7，依照第26圖之流程圖以讓壓力控制部12的增益裕度成為20 dB之方式進行調整，然後變更加壓對象物7，使變更後的加壓對象物7的彈性常數相較於原來的加壓對象物7變大1.5倍。

此時，根據上述之與Q(s)有關之性質，變更加壓對象物7後之Q(s)會相較於變更加壓對象物7前之Q(s)變大大約1.5倍。因此，要使變更加壓對象物7後之壓力控制的開迴路傳達特性L(s)=D(s)‧Q(s)的增益裕度，成為與變更加壓對象物7前的增益裕度相同之20 dB，只要使壓力控制部12的參數變為1/2倍，就可單從加壓對象物7的彈性常數而簡單地算出壓力控制部12的參數。

亦即，在變更加壓對象物7之前的狀態，參數調整部100以實施形態1至6的任一者的方法預先調整壓力控制部12的參數。然後在變更加壓對象物7之後，參數調整部100以變更前之加壓對象物7的彈性常數與變更前之壓力控制部12的參數之積作為比例乘數，以讓該比例乘數與變更後之加壓對象物7的彈性常數成反比例之方式來調整壓力控制部12的參數。如此，就可簡單地調整壓力控制部12的參數。

實施形態7中，針對壓力控制的次迴路係為速度控制之情況進行了說明，但毋庸說，即使是壓力控制的次迴路係為位置控制或電流控制之情況，也都與實施形態7一樣。

實施形態1至7中，雖然針對與壓力控制有關之構成進行了說明，但亦可將實施形態1至7之壓力控制直接置換為力控制。亦即，亦可讓力學的物理量為力。

1．．．加工裝置

2．．．馬達

3．．．編碼器

3a．．．馬達速度檢測訊號

3b．．．馬達位置檢測訊號

4．．．電動機構

4a．．．螺桿

4b．．．滾珠螺帽

5．．．機械負荷

6．．．壓力檢測器

6a．．．壓力檢測訊號

7．．．加壓對象物

8a．．．實際壓力

10．．．馬達控制裝置本體

11．．．壓力指令訊號產生部

11a．．．壓力指令訊號

11b．．．壓力指令值與壓力檢測值的偏差(差分)之訊號

12．．．壓力控制部

12a．．．速度指令訊號

12b．．．速度指令值與速度檢測值的偏差(差分)之訊號

12c．．．位置指令訊號

12d．．．位置指令值與位置檢測值的偏差之訊號

12e．．．轉矩指令訊號

13．．．速度控制部

13a．．．轉矩指令訊號

14．．．電流控制部

14a．．．電流

15．．．位置控制部

15a．．．速度指令訊號

20a．．．馬達產生轉矩

20b．．．反作用力轉矩

20c．．．馬達轉矩

30．．．表示壓力檢測器的檢出延遲之傳達特性

31．．．從馬達轉矩到馬達速度之傳達特性

32．．．表示馬達位置與實際壓力具有比例關係之方塊

33．．．表示反作用力常數h之方塊

34．．．從馬達轉矩到馬達位置之傳達特性

34a．．．表示馬達位置之訊號

35．．．從馬達位置訊號到壓力檢測訊號之傳達特性

36．．．表示積分特性1/s之方塊

41．．．表示黏性摩擦特性之方塊

100．．．參數調整部

100a．．．參數資訊

101．．．資訊取得部

102．．．參數算出部

第1圖係顯示本發明實施形態1之馬達控制裝置之方塊圖。

第2圖係顯示第1圖中之訊號的傳達特性之方塊圖。

第3圖係更具體地顯示第1圖中的參數調整部之方塊圖。

第4圖係顯示第1圖中的參數調整部的另一例之方塊圖。

第5圖係顯示第1圖中的參數調整部的動作之流程圖。

第6圖係顯示應用了依照第5圖之流程圖而算出之壓力控制部的參數時之開迴路傳達特性之波德圖。

第7圖係顯示應用了依照第5圖之流程圖而算出之壓力控制部的參數時之壓力檢測訊號的時間響應之曲線圖。

第8圖係顯示未應用依照第5圖之流程圖而算出之壓力控制部的參數時之壓力檢測訊號的時間響應之曲線圖。

第9圖係顯示應用了依照第5圖之流程圖而算出之壓力控制部的參數時之壓力檢測訊號的時間響應之曲線圖。

第10圖係顯示從馬達產生轉矩到壓力檢測訊號之傳達特性之方塊圖。

第11圖係顯示本發明實施形態2之馬達控制裝置之方塊圖。

第12圖係顯示第11圖中之訊號的傳達特性之方塊圖。

第13圖係更具體地顯示第11圖中的參數調整部之方塊圖。

第14圖係顯示第13圖之參數調整部的動作之流程圖。

第15圖係顯示本發明實施形態3之馬達控制裝置之方塊圖。

第16圖係顯示第15圖中之訊號的傳達特性之方塊圖。

第17圖係更具體地顯示第15圖中的參數調整部之方塊圖。

第18圖係顯示第15圖中的參數調整部的動作之流程圖。

第19圖係顯示本發明實施形態4之馬達控制裝置中之訊號的傳達特性之方塊圖。

第20圖係顯示本發明實施形態4中之參數調整部之方塊圖。

第21圖係顯示第20圖之參數調整部的動作之流程圖。

第22圖係用來說明黏性摩擦係數的線性近似之例之曲線圖。

第23圖係用來說明馬達速度與壓力指令值的關係之曲線圖。

第24圖係顯示應用了依照第21圖之流程圖而算出之壓力控制部的參數時之開迴路傳達特性之波德圖。

第25圖係顯示應用了依照第21圖之流程圖而算出之壓力控制部的參數時之壓力檢測訊號的時間響應之曲線圖。

第26圖係顯示本發明實施形態5中之參數調整部的動作之流程圖。

第27圖係顯示本發明實施形態6中之參數調整部的動作之流程圖。