(57)【要約】【課題】上位指令装置を必要とすることなく制御ゲインの調整を行う。【解決手段】指令パターン生成部１４は、パラメータ入力装置１１により入力された、移動距離Ｐｄ、最高速度Ｖｘ、加速時間Ｔａ、減速時間Ｔｄ、待ち時間Ｔ、正転繰り返し回数ｎ、逆転繰り返し回数ｍ、正逆転繰り返し回数ｙ等の各種パラメータに基づいて、電動機を動作させるための基本動作パターンを生成し、この基本動作パターンを設定された回数だけ繰り返して連続運転パターンを設定し、この連続運転パターンに基づいて電動機を連続的に動作させるための位置指令を生成して出力する。従って、上位指令装置１２を必要とせずに電動機を動作させるための駆動指令を連続して生成することができ、制御ゲイン等の調整が可能となる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク指令を出力することにより電動機の駆動制御を行うための電動機制御装置であって、
入力されたパラメータに基づいて、電動機を動作させるための基本動作パターンを生成し、この基本動作パターンを設定された回数だけ繰り返して連続運転パターンを設定し、この連続運転パターンに基づいて電動機を連続的に動作させるための位置指令を生成する指令パターン生成手段と、
前記指令パターン生成手段により生成された位置指令に基づいて速度指令を生成する位置制御手段と、
前記位置制御手段からの速度指令に基づいて電動機を駆動するためのトルク指令を生成する速度制御手段と、
を備えた電動機制御装置。
【請求項２】
前記指令パターン生成手段は、
入力されたパラメータのうちの移動距離Ｐｄ、最高速度Ｖｘ、加速時間Ｔａ、減速時間Ｔｄに基づいて基本動作パターンを生成し、この基本動作パターンを待ち時間Ｔ毎に繰り返し回数だけ繰り返すことにより連続運転パターンを設定する請求項１記載の電動機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の駆動制御を行うための電動機制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機制御装置の応答性を上げて位置決め時間を短縮するためには、電動機制御装置の速度ループゲイン（Ｋｖ）や速度ループ積分時定数（Ｔｉ）や位置ループゲイン（Ｋｐ）等の制御ゲインや、トルク指令フィルタの設定値の調整を行う必要がある。しかし、これらの設定値を最適な値に調整するためには、モータと機械を組み合わせた状態で、モータの運転中に調整を行う必要がある。そのための従来の電動機制御装置では、上位指令装置から電動機制御装置にアナログ指令、またはパルス列指令を駆動指令として入力し、この入力された指令値に基づいてモータが運転されている間に電動機制御装置のトルク指令値や位置偏差のモニタ信号を外部測定器等で観測しながら制御ゲイン等の調整を行っていた。
【０００３】
そのため、このような従来の電動機制御装置では、制御ゲインを調整するために常に上位指令装置が必要となる。しかし、制御ゲインの設定を行うのは実際の通常運転前の試運転中の場合が多く、機械に電動機制御装置を組み込んでからしばらくの間は上位指令装置が機械に取り付けられていない場合、全ての電気品が正常に動作確認できるまで電動機制御装置の制御ゲインの調整を行うことができず試運転時の作業効率が悪い。
【０００４】
また、多くの電動機制御装置には、特許第２９５０１４９号公報や特開平５−３２４３０４号公報等に示されるように、駆動指令を手動で設定することができるジョグ運転機能を備えていて上位指令装置等がなくてもモータ運転の確認ができるものもある。しかし、このジョグ運転機能を使用するためにオペレータ装置等の入力装置を常に操作する必要があり、モータの回転方向、移動範囲の確認は可能であるが、電動機制御装置には入力装置に物理的制約があるので、ゲイン調整のための入力操作とジョグ運転の操作を同時に行うことができない場合が多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の電動機制御装置では、駆動指令を生成するための上位指令装置が無ければ制御ゲイン等の調整を行うことができないという問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、上位指令装置を必要とすることなく制御ゲイン等の調整が可能な電動機制御装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電動機制御装置は、トルク指令を出力することにより電動機の駆動制御を行うための電動機制御装置であって、
入力されたパラメータに基づいて、電動機を動作させるための基本動作パターンを生成し、この基本動作パターンを設定された回数だけ繰り返して連続運転パターンを設定し、この連続運転パターンに基づいて電動機を連続的に動作させるための位置指令を生成する指令パターン生成手段と、
前記指令パターン生成手段により生成された位置指令に基づいて速度指令を生成する位置制御手段と、
前記位置制御手段からの速度指令に基づいて電動機を駆動するためのトルク指令を生成する速度制御手段とを備えている。
【０００８】
また、前記指令パターン生成手段は、入力されたパラメータのうちの移動距離Ｐｄ、最高速度Ｖｘ、加速時間Ｔａ、減速時間Ｔｄに基づいて基本動作パターンを生成し、この基本動作パターンを待ち時間Ｔ毎に繰り返し回数だけ繰り返すことにより連続運転パターンを設定する。
【０００９】
本発明によれば、パラメータを入力することにより運転の基本動作パターンを設定し、この基本動作パターンの繰り返しによる連続運転をパラメータにより選択することにより、上位指令装置を必要とせずに電動機制御装置内部で駆動指令を連続的に生成することができる。そのため、駆動指令を生成するための上位指令装置を必要とすることなく制御ゲイン、トルク指令フィルタの調整が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態の電動機制御装置１０の構成を示すブロック図である。
【００１２】
上位指令装置１２は、パルス列指令を駆動指令として電動機制御装置１０に出力している。本実施形態の電動機制御装置１０には、図１に示されるように、上位指令装置１２からの駆動指令が入力されていて、電動機制御装置１０は通常運転中においては、入力された駆動指令に基づいて電動機を駆動制御するためのトルク指令を生成して出力している。
【００１３】
パラメータ入力装置１１は、移動距離Ｐｄ、最高速度Ｖｘ、加速時間Ｔａ、減速時間Ｔｄ、待ち時間Ｔ、正転繰り返し回数ｎ、逆転繰り返し回数ｍ、正逆転繰り返し回数ｙ等の各種パラメータを入力する。
【００１４】
本実施形態の電動機制御装置１０は、図１に示されるように、パルス指令処理部１３と、指令パターン生成部１４と、指令切替スイッチ１５と、位置制御部１６と、速度制御部１７とから構成されている。
【００１５】
パルス指令処理部１３は、上位指令装置１２からのパルス列指令を位置指令に変換している。指令パターン生成部１４は、パラメータ入力装置１１により入力された各種パラメータに基づいて、電動機を動作させるための基本動作パターンを生成し、この基本動作パターンを設定された回数だけ繰り返して連続運転パターンを設定し、この連続運転パターンに基づいて電動機を連続的に動作させるための位置指令を生成して出力する。指令切替スイッチ１５は、通常運転の場合にはパルス指令処理部１３からの位置指令を選択して位置制御部１６に出力し、試運転中において制御ゲイン等の調整を行う場合には指令パターン生成部１４により生成された位置指令を選択して位置制御部１６に出力する。位置制御部１６は、切替スイッチ１５を介して入力された位置指令に基づいて速度指令を生成する。速度制御部１７は、位置制御部１６からの速度指令に基づいて電動機を駆動するためのトルク指令を生成している。
【００１６】
指令パターン生成部１４が、パラメータ入力装置１１により入力された、移動距離Ｐｄ、最高速度Ｖｘ、加速時間Ｔａ、減速時間Ｔｄ、待ち時間Ｔ等の各種パラメータに基づいて、電動機を位置制御により連続して駆動可能な指令パターンを生成する具体的な例を以下に説明する。
【００１７】
具体的には、指令パターン生成部１４は、図２に示す、移動距離Ｐｄ、待ち時間Ｔｗ、加速時間Ｔａ、減速時間Ｔｄによる動作パターンを正転方向基本動作パターンＰ１や、図３に示す、移動距離Ｐｄ、待ち時間Ｔｗ、加速時間Ｔａ、減速時間Ｔｄによる動作パターンを逆転方向基本動作パターンＰ２として生成する。そして、指令パターン生成部１４は、図４に示すような、基本動作パターンＰ１を繰り返し回数ｎ回運転する連続運転パターンＰ１ｎ、図５に示すような、動作パターンＰ２を繰り返し回数ｍ回運転する連続運転パターンＰ２ｍ、図６に示すような、動作パターンＰ１の後、動作パターンＰ２運転を行い、これを繰り返し回数ｙ回運転する連続運転パターンＰ２ｙ等を連続運転パターンとして設定する。
【００１８】
そして、指令パターン生成部１４は、この連続運転パターンＰ１ｎ、Ｐ２ｍ、Ｐ２ｙに基づいた位置指令を生成し、指令切替スイッチ１５を介して位置制御部１６に入力する。
【００１９】
上記で説明した基本動作パターンＰ１および基本動作パターンＰ２は、移動距離Ｐｄと最高速度Ｖｘで指定される指令パルス周波数に換算してこれを指令値とし、加減速時間Ｔａ、Ｔｄの時間毎のサンプリングに指令値を増加、減少させることにより台形波または三角波の基本動作パターンＰ１及びＰ２を作成し、この基本動作パターンＰ１、Ｐ２を設定された連続回数ｎまたはｍ、ｙ回実施することで電動機制御装置の外部から位置指令が入力される部分の代わりに容易に連続的な駆動指令を生成することができる。
【００２０】
以上述べたように、本実施形態の電動機制御装置によれば、パラメータを入力することにより運転の基本動作パターンを設定し、この基本動作パターンの繰り返しによる連続運転をパラメータにより選択することにより、上位指令装置１２を必要とせずに電動機制御装置１０内部で駆動指令を連続的に生成することができる。そのため、駆動指令を生成するための上位指令装置１２を必要とすることなく制御ゲイン、トルク指令フィルタの調整が可能となる。
【００２１】
上記で説明した本実施形態の電動機制御装置では、指令パターン生成部１４は、図４から図６に示したようなパターンを連続運転動作パターンとして設定するものとして説明したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、図２、図３に示した基本動作パターンを組み合わせることにより様々な連続動作パターンを生成するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パラメータを入力して動作パターンを選択するだけで電動機制御装置内部で駆動指令を連続的に生成することができるため、上位指令装置を必要とすることなく制御ゲイン、トルク指令フィルタの設定値の調整が可能となるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電動機制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態の電動機制御装置による正転方向基本動作パターンＰ１を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態の電動機制御装置による逆転方向基本動作パターンＰ２を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態の電動機制御装置による正転方向連続動作パターンＰ１ｎを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態の電動機制御装置による逆転方向連続動作パターンＰ２ｍを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態の電動機制御装置による正逆転方向連続動作パターンＰ１２ｙを示す図である。
【符号の説明】
１０　　電動機制御装置
１１　　パラメータ入力装置
１２　　上位指令装置
１３　　パルス指令処理部
１４　　指令パターン生成部
１５　　指令切替スイッチ
１６　　位置制御部
１７　　速度制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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