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Dokumentenidentifikation DE10297481T5 19.05.2005
Titel Motorsteuervorrichtung
Anmelder Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Tsutsui, Kazuhiko, Tokyo, JP
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 10297481
Vertragsstaaten DE, GB, JP, KR, US
WO-Anmeldetag 05.04.2002
PCT-Aktenzeichen PCT/JP02/03435
WO-Veröffentlichungsnummer 0003085816
WO-Veröffentlichungsdatum 16.10.2003
Date of publication of WO application in German translation 19.05.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.05.2005
IPC-Hauptklasse H02P 5/00

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft Motorsteuervorrichtungen, die beispielsweise für Hauptachsenmotoren verwendet werden, die Bearbeitungswerkzeuge antreiben.

STAND DER TECHNIK

Eine herkömmliche Motorsteuervorrichtung wird unter Verwendung von 8 beschrieben. 8 zeigt ein Blockdiagramm einer Motorsteuervorrichtung mit einer Einrichtung zum Umschalten von einer Geschwindigkeitsschleife in eine Positionsschleife.

In 8 umfasst eine Motorsteuervorrichtung 1: eine Anweisungserzeugungseinheit, bestehend aus einem Positionsanweisungsgenerator 2 und einem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator 4 zur Erzeugung eines Positionsanweisungssignals &thgr;r für einen Motor 18, beziehungsweise eines Geschwindigkeitsanweisungssignals Vrv für den Motor; eine Erfassungseinheit zur Erfassung eines Positionserfassungssignals &thgr;s und eines Geschwindigkeitserfassungssignals Vs für den Motor 18; eine Schaltereinheit zum Umschalten einer Steuerung des Motors von der Geschwindigkeitsschleife zu der Positionsschleife, und eine Steuereinheit zum Steuern des Motors 18, basierend auf beispielsweise einer Positionsabweichung &thgr;e, die gleich der Differenz zwischen dem Positionsanweisungssignal &thgr;r und dem Positionserfassungssignal &thgr;s ist.

Die Erfassungseinheit umfasst einen Codierer 20 zur Erfassung des Positionserfassungssignals &thgr;s als die Drehposition des Motors 18, und eine Geschwindigkeitserfassungseinheit 22 zur Erzeugung des Geschwindigkeitserfassungssignals Vs aus dem Positionserfassungssignal &thgr;s, das eingegeben wurde.

Die Schaltereinheit schaltet zwischen einem Ausgangsanschluss "a" des Geschwindigkeitsanweisungsgenerators 4 und einem Ausgangsanschluss "b" einer Positionssteuervorrichtung 8 um, und umfasst einen Schalter SWv, bei dem ein Anschluss "c" mit einer Subtraktionseinheit 10 verbunden ist, und einen Schalter SWp, der mit einem Ausgang des Positionsanweisungsgenerators 2 und einem Eingang einer Subtraktionseinheit 6 verbunden ist.

Die Steuereinheit umfasst: Die Subtraktionseinheit 6 zur Berechnung der Positionsabweichung &thgr;e, die gleich der Differenz zwischen dem Positionserfassungssignal &thgr;s und dem Positionsanweisungssignal &thgr;r ist; die Positionssteuervorrichtung 8, die eine Geschwindigkeitsanweisung Vr, basierend auf der Positionsabweichung &thgr;e, die eingegeben wurde, erzeugt, und die eine Positionsverstärkung beziehungsweise einen Positionsgewinn Kp aufweist; die Subtraktionseinheit 10 zur Berechnung einer Geschwindigkeitsabweichung Ve, die gleich der Differenz zwischen dem Geschwindigkeitsanweisungssignal Vr (Vrv) und dem Geschwindigkeitserfassungssignal Vs ist; eine Geschwindigkeitssteuereinheit 12, die ein Stromanweisungssignal Ir, basierend auf der eingegebenen Geschwindigkeitsabweichung Ve, erzeugt; eine Strombegrenzungseinheit 15 zum Ausgeben eines Begrenzungsstromanweisungssignals IrL, wenn das eingegebene Stromanweisungssignal Ir einen vorgegebenen Stromwert IrL überschreitet, und eine Stromsteuereinheit 16, die den Motor 18 mit einem Strom, basierend auf dem Stromanweisungssignal IrL, versorgt.

Dabei ist das Stromanweisungssignal Ir durch die Strombegrenzungseinheit 15 begrenzt, sodass der Motor 18 konstante Ausgangsleistungscharakteristiken aufweisen wird. Der Grund für eine konstante Ausgangsleistungscharakteristik ist es, dass der Motor 18, der als Beispiel auf der Hauptachse eines Maschinenwerkzeugs mit numerischer Steuerung verwendet wird, zehntausende von Umdrehungen pro Minute erreicht, und die Ausgabeleistung enorm wäre, falls konstante Drehmomentcharakteristiken vorlägen, und es wird daher bewirkt, dass er konstante Ausgangsleistungscharakteristiken nach mehreren tausend Umdrehungen pro Minute aufweist.

Die Motorsteuervorrichtung 1, aufgebaut wie oben erläutert, gibt, beim Öffnen des Schalters SWp vor einem Beginn des Laufens des Motors und beim Anschalten des Schalters SWv auf die Anschluss-"a"-Seite, in die Subtraktionseinheit 10 das Anweisungssignal Vrv ein, das von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator 4, basierend auf einer Betriebsbeginninstruktion, erzeugt wird, wodurch die Subtraktionseinheit 10 die Geschwindigkeitsabweichung Ve berechnet, die gleich der Differenz zwischen dem Geschwindigkeitsanweisungssignal Vrv und dem Geschwindigkeitserfassungssignal Vs ist, wodurch die Motorsteuervorrichtung 1 die Geschwindigkeit des Motors, basierend auf der Geschwindigkeitsabweichung Ve, steuert.

Wenn dann der Motor 18 von einer konstanten Geschwindigkeit in einen Geschwindigkeitsreduktionszustand übergeht, wird der Schalter SWp aus einer offenen Stellung geschlossen, was die Geschwindigkeit des Motors 18 auf eine vorgegebene Geschwindigkeit reduziert, und nachdem bestätigt wurde, dass das Geschwindigkeitsanweisungssignal Vrv von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator konsistent mit dem Geschwindigkeitsanweisungssignal Vr von der Positionssteuervorrichtung 8 ist, während der Motor mit einer konstanten, niedrigen Geschwindigkeit läuft, wird der Schalter SWv von dem Anschluss "a" zum Anschluss "b" umgelegt, wodurch der Motor 18 in Übereinstimmung mit der Positionsschleife, basierend auf dem Geschwindigkeitsanweisungssignal Vr, gesteuert wird.

Obwohl die Steuerung in der Motorsteuervorrichtung 1 von einer Geschwindigkeitsschleife zu einer Positionsschleife umgeschaltet wird, wie vorhergehend erwähnt, ergaben sich jedoch Probleme darin, dass beispielsweise eine Steuerung einer Zeitvorgabe, zu der der Schalter SWv von dem Anschluss "a" zum Anschluss "b" umgelegt wird, kompliziert ist.

Um solche Probleme zu lösen, obwohl es denkbar ist, den Schalter SWp öffnen, bevor der Motor 18 beginnt, zu laufen, und ihn nur durch das Positionsanweisungssignal &thgr;r von dem Positionsanweisungsgenerator 2 durch Umschalten des Schalters SWv zum Anschluss "b" anzusteuern, ergäbe sich ein Problem, dass die Beschleunigung des Motors 18 nach oben hinausschießen würde, da die Positionsabweichung &thgr;e sich aufweiten würde, wenn der Strombegrenzer arbeitet, und die Beschleunigung des Motors 18 abfällt, und wenn die Strombegrenzung durch den Strombegrenzer 15 dann freigegeben wird, würde der Motor 18 auf der großen Positionsabweichung &thgr;e betrieben werden.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der obigen Probleme getätigt und zielt auf ein Bereitstellen einer Motorsteuervorrichtung zur Steuerung eines Motors unter Verwendung einer Positionsschleife ab, wobei eine Positionsabweichung nicht erhöht wird, obwohl Stromanweisungen durch einen Strombegrenzer gesteuert werden.

Eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst: eine Positionserfassungseinrichtung zur Erfassung, als ein Positionserfassungssignal, einer Drehposition eines Motors, der ein Steuerungszielobjekt ansteuert; eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motors mittels einer Positionsschleife, basierend auf einer Positionsabweichung, die gleich der Differenz zwischen einem Positionsanweisungssignal, das die Drehposition des Motors vorgibt, und dem Positionserfassungssignal ist; eine Beschleunigungserzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignals zur Beschleunigung oder Verzögerung des Motors; eine Strombegrenzungseinrichtung zum Begrenzen des Stromanweisungssignals, wenn ein Stromanweisungssignal an den Motor einen vorgegebenen Wert erreicht, und zum Umschalten eines Begrenzungssignals vom Aus-Zustand in einen An-Zustand, und eine Modellierungseinrichtung mit einem Modell eines äquivalenten Positionssteuersystems, einschließlich Charakteristiken der Motorsteuervorrichtung, des Motors und des Steuerungszielobjekts, zur Berechnung einer Drehposition des Motors als Modellpositionssignal durch Eingabe des Positionsanweisungssignals in das Modell; eine Korrekturbeschleunigungseinrichtung zur Erzeugung eines ersten Korrekturbeschleunigungssignals, wenn das Begrenzungssignal angeschaltet wird, basierend auf einer Korrekturpositionsabweichung gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal und dem Positionserfassungssignal, und eine Positionsanweisungserzeugungseinrichtung zur Erzeugung des Positionsanweisungssignals, basierend auf einer Beschleunigungsabweichung gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal und dem ersten Korrekturbeschleunigungssignal.

In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall berechnet die Modellierungseinrichtung die Drehposition des Motors als die Modellposition, wenn das Begrenzungssignal angeschaltet wird; die Korrekturbeschleunigungseinrichtung erzeugt das erste Korrekturbeschleunigungssignal, basierend auf der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal und dem Positionserfassungssignal, und die Positionsanweisungserzeugungseinrichtung erzeugt das Positionsanweisungssignal, basierend auf der Beschleunigungsabweichung, was gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal und dem ersten Korrekturbeschleunigungssignal ist.

Daher wird sich die Positionsabweichung, was gleich der Differenz zwischen dem Positionsanweisungssignal und dem Positionserfassungssignal ist, sich nicht erhöhen, auch wenn die Strombegrenzungseinrichtung angeschaltet wird, da das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal durch das erste Korrekturbeschleunigungssignal vermindert wird.

Demzufolge hat die Erfindung eine Wirkung darin, eine Motorsteuerungsvorrichtung bereitzustellen, die nicht einfach nach oben hinausschießen wird, auch wenn die Strombegrenzungseinrichtung von einen An-Zustand in einen Aus-Zustand geschaltet wird.

Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine Beschleunigungsverminderungseinrichtung zum Erzeugen, anstelle des ersten Korrekturbeschleunigungssignals, wenn das Begrenzungssignal von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand geschaltet wird, eines zweiten Korrekturbeschleunigungssignals, das niedriger als das erste Korrekturbeschleunigungssignal ist.

Gemäß der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall wird eine Fluktuation der Beschleunigungsabweichung unter Kontrolle gehalten, wenn die Strombegrenzungseinrichtung von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand übergeht, da das zweite Korrekturbeschleunigungssignal, das niedriger als das erste Korrekturbeschleunigungssignal ist, erzeugt wird. Daher hat die Erfindung einen Effekt darin, ein anfängliches Überschießen des Motors zu kontrollieren, wenn die Stromsteuereinrichtung freigegeben wird.

Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst: eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals für ein Drehen des Motors; eine Referenzgeschwindigkeits-Anweisungserzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignals, basierend auf der Beschleunigungsabweichung; eine zweite Subtraktionseinrichtung zum Berechnen einer Referenzgeschwindigkeitsabweichung gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Geschwindigkeitseinweisungssignal und dem Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignal, und eine Umwandlungseinrichtung zum Erzeugen des zweiten Korrekturbeschleunigungssignals, basierend auf der Referenzgeschwindigkeitsabweichung.

Gemäß der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall hat die Erfindung eine Wirkung darin, dass die Beschleunigungsverminderungseinrichtung einfach aufgebaut ist.

Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem vierten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine erste Korrektureinrichtung, um bei einem Beschleunigen des Motors das erste Korrekturbeschleunigungssignal zu Null zu setzen, indem die Beziehung "erstes Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se < 0" erfüllt wird, und, wenn der Motor verzögert wird, um das erste Korrekturbeschleunigungssignal zu Null zu setzen, indem die Beziehung "erstes Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se > 0" erfüllt wird.

In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall fährt der Motor mit einer Beschleunigung in einem Beschleunigungsmodus fort, und der Motor fährt mit einer Verzögerung in einem Verzögerungsmodus fort, da eine vorgegebene Begrenzung für das erste Korrekturbeschleunigungssignal vorgegeben ist. Daher hat die Erfindung eine Wirkung darin, eine Fluktuation des Motors zu kontrollieren.

Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem fünften Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine zweite Korrektureinrichtung, wenn der Motor beschleunigt, wobei das erste Korrekturbeschleunigungssignal niedriger gemacht wird als das ursprüngliche Beschleunigungssignal, indem man das erste Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se sein lässt und das ursprüngliche Beschleunigungssignal &agr;a, und indem die Beziehung "&agr;se ≥ &agr;a" erfüllt wird, und, wobei, wenn der Motor verzögert, das erste Korrekturbeschleunigungssignal niedriger gemacht wird als das ursprüngliche Beschleunigungssignal, durch Erfüllen der Beziehung "&agr;se < &agr;a".

In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall wird die Beschleunigungsabweichung nicht größer als das ursprüngliche Beschleunigungssignal, da eine geeignete Begrenzung dem ersten Korrekturbeschleunigungssignal hinzugefügt wird, wie oben beschrieben. Daher hat die Erfindung eine Wirkung darin, eine Beschleunigung und Verzögerung des Motors ohne Fehler zu kontrollieren.

Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst: eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals für eine Rotation des Motors; eine Korrekturakkumulationseinrichtung zum Berechnen, basierend auf dem ersten und zweiten Korrekturbeschleunigungssignal, eines kumulativen Positionskorrektursignals, welches ein kumulativer Wert eines Positionskorrekturwertes ist, und womit der Motor angesteuert wird, und eine Kumulativ-Anweisungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen des kumulativen Positionskorrektursignals durch ein Ausschalten des ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals.

In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall wird der Motor, basierend auf dem kumulativen Positionskorrektursignal angesteuert, akkumuliert, basierend auf dem ersten und zweiten Korrekturbeschleunigungssignal, durch Ausschalten des ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals.

Daher weist die Erfindung einen Effekt darin auf, dass eine Motorposition, basierend auf dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal gesteuert wird, als ob die Strombegrenzungseinrichtung aus wäre, auch wenn die Strombegrenzungseinrichtung an ist.

Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem siebten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst: eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals für eine Rotation des Motors; eine Stoppanweisungs-Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Stoppanweisungsinstruktionssignals, das den Motor an einer vorgegebenen Stopp-Position anhält, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal ausgeschaltet wird; eine Korrekturpositionseinrichtung zum Berechnen eines Korrekturpositionssignals für den Motor, basierend auf dem ersten und zweiten Korrekturbeschleunigungssignal, und eine Addiereinrichtung zum Berechnen eines Korrekturpositionssignals, das eine Summe des Stopppositions-Anweisungssignals und des Korrekturpositionssignals ist, und wodurch der Motor an der vorgegebenen Position angesteuert und gestoppt wird.

In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall hat die Erfindung einen Effekt darin, dass der Motor an einer erforderlichen Position angehalten wird, wie, wenn die Strombegrenzungseinrichtung aus wäre, auch wenn die Strombegrenzungseinrichtung an ist, da die Stoppsteuereinrichtung den Motor, basierend auf dem Korrekturstoppsignal ansteuert und anhält, welches die Summe des Stopppositions-Anweisungssignals und des Korrekturpositionssignals ist.

Beispielsweise kann das Stopppositionssignal der Stoppanweisungs-Erzeugungseinrichtung ein Signal sein, um den Motor an einer vorgegebenen Position innerhalb einer Drehung des Motors anzuhalten, und die Korrekturpositionseinrichtung kann das Korrekturpositionssignal innerhalb einer Drehung des Motors, basierend auf dem Korrekturbeschleunigungssignal, berechnen. In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung weist die Erfindung eine Wirkung darin auf, dass der Motor an einer erforderlichen Position innerhalb einer Drehung angehalten wird. Wenn der Motor beispielsweise auf eine Hauptachse einer numerischen Steuervorrichtung verwendet wird, können demzufolge Werkzeuge einfach an der Vorrichtung angebracht oder entfernt werden, auch wenn die Werkzeuge direkt mit der Motorachse gekoppelt sind, und nicht befestigt oder abgenommen werden können, mit Ausnahme an einer angegebenen Drehposition.

Eine Motorsteuervorrichtung gemäß einem achten Gesichtspunkt der Erfindung umfasst eine Alarmeinrichtung zur Ausgabe eines Alarms, wenn der Korrekturpositionsabweichungswert einen vorgegebenen Wert erreicht.

In Übereinstimmung mit der Motorsteuervorrichtung in diesem Fall weist die Erfindung eine Wirkung darin auf, dass es ermöglicht wird, eine irreguläre Positionsabweichung, die gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal und dem Positionserfassungssignal ist, schnell erfasst werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

2 zeigt eine Geschwindigkeits-/Zeitdarstellung eines durch die in 1 veranschaulichte Motorsteuervorrichtung angesteuerten Motors;

3 veranschaulicht in einem Flussdiagramm Betriebsvorgänge einer in 1 veranschaulichten Korrekturbeschleunigungsvorrichtung;

4 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

5 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

6 veranschaulicht in einem Flussdiagramm Betriebsvorgänge einer Anweisungseinheit innerhalb einer Drehung, in 5 veranschaulicht;

7 veranschaulicht in einem Flussdiagramm Betriebsvorgänge einer Korrektureinheit innerhalb einer Drehung, in 5 veranschaulicht, und

8 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine herkömmliche Motorsteuervorrichtung.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG Ausführungsbeispiel 1

Eines der Ausführungsbeispiele der Erfindung wird mit Bezug auf 1 erläutert. 1 zeigt in einem Blockdiagramm eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel. In 1 bezeichnen Bezugszeichen, die die gleichen wie die in 8 sind, identische oder äquivalente Elemente; daher werden deren Erläuterungen ausgelassen.

In 1 umfasst eine Motorsteuervorrichtung 100 einen Motorsteuerabschnitt 30 zum Steuern eines Motors 18 mittels eines Positionsinstruktionssignals &thgr;r, eine Korrekturpositionsanweisungseinrichtung zum Erzeugen des geeigneten Positionsanweisungssignals &thgr;r, wenn die Strombegrenzung in Betrieb genommen wird, mittels eines Stromanweisungssignals Ir, das einen vorgegebenen Begrenzungswert eines Strombegrenzers 115 überschreitet, und einen Alarmabschnitt 290 als eine Alarmeinrichtung, um ein rotes Licht einer roten Leuchtdiode (nicht veranschaulicht) blinken zu lassen, oder um den Motor 18 anzuhalten, wenn die Korrekturpositionsabweichung &thgr;se, unterhalb beschrieben, den vorgegeben Wert überschritten hat.

Weiter ist der Motor 18 mit einem Steuerzielobjekt (nicht veranschaulicht) verbunden.

Ein Motorsteuerabschnitt 30 umfasst den Strombegrenzer 115 als eine Strombegrenzungseinrichtung, in die das Stromanweisungssignal Ir eingegeben wird, und die ein Strombegrenzungssignal IrL ausgibt. Falls das Strombegrenzungssignal Ir, eingegeben von einer Geschwindigkeitssteuereinheit 12, größer als das Strombegrenzungssignal IrL ist, gibt der Strombegrenzer 115 an einen Strombegrenzer 16 das Strombegrenzungssignal IrL zur Begrenzung eines Stromes aus und schaltet ein Begrenzungssignal L an (im folgenden als "der Strombegrenzer 115 wird angeschaltet" bezeichnet). Falls das Stromanweisungssignal Ir nicht größer als das Strombegrenzungssignal IrL ist, gibt die Motorsteuervorrichtung das Stromanweisungssignal Ir an den Strombegrenzer 16 aus, ohne das Signal zu ändern, und schaltet das Begrenzungssignal L aus (im folgenden als "der Strombegrenzer 115 wird ausgeschaltet" bezeichnet).

Die Korrekturpositionsanweisungseinrichtung umfasst: einen Modellpositionserzeugungsabschnitt 220 als eine Modellierungseinrichtung zur Erzeugung eines Modellpositionssignals &thgr;m; einen Korrekturbeschleunigungs-Erzeugungsabschnitt (Korrekturbeschleunigungseinrichtung) 240 zur Erzeugung eines ersten Korrekturbeschleunigungssignals &agr;se, auf Grundlage der Korrekturpositionsabweichung &thgr;se, die gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal &thgr;m und einem Positionserfassungssignal &thgr;s ist, und das erzeugt wird, um ein ursprüngliches Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a, erzeugt von einer Integriereinheit 103, zu korrigieren; einen Positionsanweisungs-Erzeugungsabschnitt 260 zum Erzeugen des Positionsanweisungssignals &thgr;r, basierend auf einer Beschleunigungsabweichung &agr;r, die durch ein Subtrahieren des Korrekturbeschleunigungssignals &agr;se oder eines niedrigen Beschleunigungssignals &agr;d von dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a berechnet wird, und einem Beschleunigungssteuer(Beschleunigungsverminderungseinrichtung)-Abschnitt 280, um die Beschleunigungsabweichung &agr;r unter Kontrolle zu halten, sodass die Beschleunigungsabweichung sich nicht abrupt ändert, wenn der Strombegrenzer 115 von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand übergeht.

Der Modellpositionserzeugungsabschnitt 220 enthält ein Äquivalentpositionssteuersystemmodell, das Charakteristiken des Steuerzielobjekts (nicht veranschaulicht) umfasst, angesteuert durch den Motorsteuerungsabschnitt 30 und den Motor 18, und das die Drehposition (die tatsächliche Position) des Motors 18 als das Modellpositionssignal &thgr;m, basierend auf dem Positionsanweisungssignal &thgr;r, berechnet.

Obwohl es eine Anzahl von Beispielen der oben beschriebenen Modelle gibt, wird ein einfaches Beispiel erläutert.

Beim Steuersystem des Motors 18, das heißt, des Motorsteuerabschnitts 30 und des durch den Motor 18 angetriebenen Steuerzielobjekts (nicht veranschaulicht), ist das Ansprechen auf die Geschwindigkeitsschleife ausreichend viel schneller als das auf die Positionsschleife. Daher wird angenommen, dass das Steuersystem ein primäres Verzögerungssystem ist, wobei eine reale Position &thgr;s durch ein Positionsanweisungssignal &thgr;r, eine Positionsverstärkung Kp und einer Integriereinheit 1/s erzeugt wird. Demzufolge umfasst der Modellpositionserzeugungsabschnitt 220: eine Subtraktionseinheit 120 zur Berechnung einer Positionsabweichung &thgr;m, die gleich der Differenz zwischen dem Positionsanweisungssignal &thgr;r und dem Modellpositionssignal &thgr;m ist; eine Verstärkungseinheit 121, die ein Modellgeschwindigkeitssignal Vm, basierend auf der eingegebenen Positionsabweichung &thgr;m erzeugt, und die eine Positionsverstärkung Kp aufweist, und eine Integriereinheit 123, die das Modellpositionssignal &thgr;m, basierend auf dem eingegebenen Modellgeschwindigkeitssignal Vm, erzeugt.

Ein Korrekturbeschleunigungs-Erzeugungsabschnitt 240 umfasst eine Subtraktionseinheit 125 zur Berechnung der Positionsabweichung &thgr;se, die gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal &thgr;m und dem Positionserfassungssignal &thgr;s, erfasst durch den Codierer 20, als einer Positionserfassungseinrichtung, ist; einen Wandler 126, der ein Korrekturgeschwindigkeitsanweisungssignal Vse, basierend auf der eingegebenen Positionsabweichung &thgr;se, erzeugt, und der eine Verstärkung K1 aufweist; eine Differenziereinheit 127, die das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se, basierend auf dem eingegebenen Korrekturgeschwindigkeitsanweisungssignal Vse, erzeugt, und eine Korrekturbeschleunigungs-Steuervorrichtung 130, die, wie im Flussdiagramm von 3 erläutert, betrieben wird, und die ein Null-Signal oder das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se beim Anschalten der Strombegrenzungseinheit 115 ausgibt.

Darüber hinaus gibt die Korrekturbeschleunigungs-Steuervorrichtung 130 das Null-Signal aus, wenn der Strombegrenzer 115 aus ist.

Der Positionsanweisungs-Erzeugungsabschnitt 260 erfasst: einen Geschwindigkeitsanweisungsgenerator 101 als eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung, die ein ursprüngliches Geschwindigkeitsanweisungssignal Va erzeugt; eine Differenziereinheit 103, in die das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va eingegeben wird, und die das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a erzeugt; eine Subtraktionseinheit 104 zur Berechnung der Beschleunigungsabweichung &agr;r gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a und dem Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se, eine Integriereinheit (eine Referenzgeschwindigkeits-Anweisungserzeugungseinrichtung) 105 zur Erzeugung eines Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignals Vo, basierend auf der eingegebenen Beschleunigungsabweichung &agr;r, und eine Integriereinheit 107 zur Erzeugung des Positionsanweisungssignals &thgr;r, basierend auf dem eingegebenen Bezugsgeschwindigkeitsanweisungssignal Vo.

Weiter berechnet eine Subtraktionseinheit 6 (eine erste Subtraktionseinrichtung), in die das Positionsanweisungssignal &thgr;r eingegeben wird, eine Positionsabweichung &thgr;m, was gleich der Differenz zwischen dem Positionsanweisungssignal &thgr;r und dem Positionserfassungssignal &thgr;s ist.

Ein Beschleunigungssteuerabschnitt 280 umfasst: eine Subtraktionseinheit 109 (eine zweite Subtraktionseinrichtung), die eine Referenzgeschwindigkeitsabweichung Vae berechnet, gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignal Va und dem Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignal Vo; eine Teilereinheit (Wandlereinrichtung) 111, in der die eingegebene Referenzgeschwindigkeitsabweichung Vae in das Beschleunigungssignal umgewandelt wird, und durch einen vorgegebenen Wert "d" geteilt wird, um so ein niedriges Beschleunigungssignal (ein zweites Korrekturbeschleunigungssignal) &agr;d zu erzeugen, das geringer als das erste Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se ist; einen Schalter SLa, dessen eine Seite mit dem Eingangsanschluss der Teilereinheit 111 verbunden ist, und dessen andere Seite mit der Subtraktionseinheit 131 verbunden ist, und welcher komplementär zum An/Ausbetrieb des Strombegrenzers 115 arbeitet, wobei die Teilereinheit 111 das niedrige Beschleunigungssignal &agr;d erzeugt, indem der Schalter SLa von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand geschaltet wird, wenn der Strombegrenzer 115 von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand geschaltet wird, sodass die Beschleunigungsabweichung &agr;r so eingerichtet wird, dass sie sich nicht abrupt ändert, nachdem der Strombegrenzer 115 von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand zurückkehrt.

Weiter wird durch eine Subtraktionseinheit 131 selektiv das niedrige Beschleunigungssignal &agr;d oder das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se der Subtraktionseinheit 104 hinzugefügt, basierend auf Betriebsvorgängen der Korrekturbeschleunigungs-Steuervorrichtung 130.

Allgemein gibt die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit 130 das eingegebene Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se ohne eine Änderung/Korrektur des Signals aus, wenn der Strombegrenzer 115 an ist, und gibt ein Null-Signal aus, wenn der Strombegrenzer aus ist. Jedoch gibt die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit 130 ein Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se aus, das durch die erste und zweite Korrektureinrichtung korrigiert ist, wie unterhalb beschrieben, da es manchmal nicht geeignet ist, das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se ohne Änderung/Korrektur auszugeben.

Falls das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se, das während einer Motor-18-Beschleunigung (oder Verzögerung) erlangt wird, nicht gleich oder größer als Null ist (oder kleiner als Null), wird die Korrekturbeschleunigung &agr;se zum ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a addiert; demzufolge ist die Beschleunigungsabweichung &thgr;r größer als das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a, was nicht vorzuziehen ist; daher wird als erstes Korrekturmittel das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se auf Null gesetzt, sodass die Beschleunigungsabweichung &agr;r, was eine Beschleunigungsanweisung (oder Verzögerungsanweisung) des Motors 18 darstellt, nicht größer als das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a wird.

Falls das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se, das während einer Motor-18-Beschleunigung (oder Verzögerung) erlangt wird, gleich oder größer als &agr;a (oder kleiner als &agr;a) ist, wird die Beschleunigungsabweichung &agr;r, was die Beschleunigungsanweisung (oder Verzögerungsanweisung) des Motors 18 ist, negativ (oder positiv), d.h., die Verzögerungsanweisung (Beschleunigungsanweisung); daher wird als ein zweites Korrekturmittel die Beschleunigungsabweichung &thgr;r, was die Beschleunigungsanweisung (oder Verzögerungsanweisung) des Motors 18 ist, auf Null gesetzt, als ein Minimalwert &agr;min, wobei das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se identisch zum ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a gesetzt wird, und ausgegeben wird.

Daher wird die Beschleunigungsanweisung (oder Verzögerungsanweisung) des Motors 18, basierend auf einem erlaubten Beschleunigungsbereich &agr;x, zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a und einem Null-Signal beschleunigt.

Die Betriebsvorgänge der Motorsteuervorrichtung, die, wie oben erläutert, konfiguriert ist, werden mit Bezug auf 1 bis 3 erläutert. Zum Zeitpunkt t0 wird das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator 101 erzeugt, und das Signal Va erzeugt das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a über die Differenziereinheit 103. Dann ist die Ausgabe des Korrekturbeschleunigungsbegrenzers 130 Null, da der Strombegrenzer 115 aus ist.

Dabei ist die Referenzgeschwindigkeitsabweichung Vae, welches einer Ausgabe der Subtraktionseinheit 109 ist, in dem Beschleunigungssteuerabschnitt 280 Null, weil das Referenzgeschwindigkeitssignal das gleiche ist wie das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va, wenn der Strombegrenzer 115 ausgeschaltet ist, und der Schalter SLa angeschaltet ist. Daher erzeugt die Teilereinheit 111 ein Null-Signal. Daher gibt die Subtraktionseinheit 131 ein Null-Signal in die Subtraktionseinheit 104 ein, da die Ausgabe des Korrekturbeschleunigungsbegrenzers 130 Null ist, und das niedrige Geschwindigkeitssignal &agr;d Null ist. Die Subtraktionseinheit 104 gibt in die Integriereinheit 105 das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a ein, ohne das Signal zu verändern, als die Beschleunigungsabweichung &agr;r, und erzeugt das Positionsanweisungssignal &thgr;r über die Integrierungseinheit 105 und 107.

Der Modellpositionserzeugungsabschnitt 220 erzeugt das Modellpositionssignal &thgr;m, basierend auf dem Positionsanweisungssignal &thgr;r über eine Verstärkereinheit 121 und eine Integriereinheit 123, und dann berechnet eine Subtraktionseinheit 125 die Korrekturpositionsabweichung &thgr;se, was gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal &thgr;m und dem Positionserfassungssignal &thgr;s ist, und gibt das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se in den Korrekturbeschleunigungsbegrenzer 130 über eine Wandlereinheit 126 und eine Differenziereinheit 127 ein.

Die Subtraktionseinheit 6 berechnet die Positionsabweichung &thgr;e, was gleich der Differenz zwischen dem Positionsanweisungssignal &thgr;r und dem Positionserfassungssignal &thgr;s ist, und die Positionssteuereinheit 8 erzeugt ein Geschwindigkeitanweisungssignal Vr, basierend auf der Positionsabweichung &thgr;e. Die Subtraktionseinheit 10 gibt in die Geschwindigkeitssteuereinheit 12 die Geschwindigkeitsabweichung Ve ein, was gleich der Differenz zwischen dem Geschwindigkeitsanweisungssignal Vr und dem Geschwindigkeitserfassungssignal Vs ist. Die Geschwindigkeitssteuereinheit 12 erzeugt das Stromanweisungssignal Ir, basierend auf der Geschwindigkeitsabweichung Ve. Der Strombegrenzer 115 gibt das Stromanweisungssignal Ir als das Strombegrenzungssignal IrL in die Stromsteuereinheit 16 ein, da der Strombegrenzer 115 aus ist. Die Stromsteuereinheit 16 liefert den erforderlichen Strom in den Motor 18 und treibt ihn, basierend auf dem Stromanweisungssignal IrL, an.

Hier ist eine Positionsschleife der Motorsteuervorrichtung eine geschlossene Schleife, wobei das Positionsanweisungssignal &thgr;r in die Subtraktionseinheit 6 eingegeben wird, die Subtraktionseinheit 6 die Positionsabweichung &thgr;e berechnet, und das Positionsanweisungssignal &thgr;r zur Positionssteuereinheit 8, der Subtraktionseinheit 10, der Geschwindigkeitssteuereinheit 12, dem Strombegrenzer 115, dem Strombegrenzer 16, dem Motor 18, dem Codierer 20, und zu der Subtraktionseinheit 6, basierend auf der Positionsabweichung &thgr;e, übertragen wird, sodass der Motor 18 durch die Positionsschleife gesteuert wird.

Falls sich das Drehmoment und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 18 erhöht, wobei der Strombegrenzer 115 zu einem Zeitpunkt t1 angeschaltet wird, wird das Begrenzungssignal angeschaltet, und der Schalter SLa wird ausgeschaltet, und das Begrenzungssignal L wird in dem Korrekturbeschleunigungsbegrenzer 130 eingegeben. Der Korrekturbeschleunigungsbegrenzer 130 beurteilt, ob der Strombegrenzer 115 an- oder ausgeschaltet ist, basierend darauf, ob das Begrenzungssignal L an oder aus ist (Schritt S101), und, da das Begrenzungssignal L an ist, beurteilt er, ob das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a gleich oder größer als Null ist (Schritt S103), und, da der Motor beschleunigt, ist das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a gleich oder größer als Null.

Als nächstes beurteilt der Korrekturbeschleunigungsbegrenzer 130, ob das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se gleich oder größer als Null ist (Schritt S105). Falls das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se gleich oder größer als Null ist, beurteilt er, ob das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se gleich oder größer als &agr;a ist (Schritt S107). Falls das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se kleiner als &agr;a ist, wird das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se in die Subtraktionseinheit 131 eingegeben (Schritt S115). Die Subtraktionseinheit 131 gibt in die Subtraktionseinheit 104 das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se ein, da der Schalter SLa ausgeschaltet verbleibt. Die Subtraktionseinheit 104 berechnet die Beschleunigungsabweichung &agr;r, was gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a und dem Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se ist, und gibt in die Integriereinheit 105 die Beschleunigungsabweichung &agr;r ein; die Integriereinheit 107 erzeugt das Positionsanweisungssignal &thgr;r, und dann wird der Motor 18, wie oben erläutert, angetrieben.

Daneben, falls das Signal &agr;se gleich oder größer als das Signal &agr;a im Schritt S107 ist, wie oben beschrieben, um das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal des Motors 18 durch die zweite Korrektureinrichtung zu &agr;min (Null) zu machen, setzt der Korrekturbeschleunigungsbegrenzer 130 das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se gleich dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a und gibt das Signal &agr;se aus (Schritt S117). Falls weiter das Signal &agr;se kleiner als Null ist, wird das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se als Null ausgegeben (Schritt S113), um das Beschleunigungsanweisungssignal unter dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a durch die erste Korrektureinrichtung, oben erläutert, zu steuern.

Zum Zeitpunkt t2 vermindert sich ein erforderliches Drehmoment des Motors, und der Strom Ir vermindert sich ebenso. Demzufolge wird der Strombegrenzer 115 von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand geschaltet, wodurch das Begrenzungssignal L ausgeschaltet wird, und eine Ausgabe des Korrekturbeschleunigungsbegrenzers 130 wird zu Null, und der Schalter SLa wird angeschaltet. Wenn der Schalter SLa angeschaltet wird, berechnet die Subtraktionseinheit 109 die Bezugsgeschwindigkeitsabweichung Vae und gibt die Bezugsgeschwindigkeitsabweichung Vae in die Teilereinheit 111 ein. Die Teilereinheit 111 teilt die Bezugsgeschwindigkeitsabweichung Vae durch einen konstanten Wert "d" und erzeugt ein niedriges Beschleunigungssignal &agr;d, und gibt in die Subtraktionseinheit 104 das niedrige Beschleunigungssignal &agr;d ein. Die Subtraktionseinheit 104 berechnet die Beschleunigungsabweichung &agr;r und gibt diese in die Integriereinheit 105 ein, und die Integriereinheit 107 erzeugt das Positionsanweisungssignal &thgr;r. Daher kann eine abrupte Änderung des Positionsanweisungssignals &agr;r durch ein Vermindern der Beschleunigungsabweichung &agr;r vermindert werden, wenn der Strombegrenzer 115 von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand geschaltet wird.

Zum Zeitpunkt t3 ist die Beschleunigung des Motors 18 beendet. Als nächstes dreht sich der Motor 18 mit einer konstanten Geschwindigkeit und geht von einer Beschleunigung in einen Verzögerungsmodus über. Zum Zeitpunkt T5, falls sich das Drehmoment des Motors 18 erhöht, und der Strombegrenzer 115 wieder angeschaltet wird, wird das Begrenzungssignal L angeschaltet; der Schalter SLa wird ausgeschaltet, und das Begrenzungssignal L wird in die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit 130 eingegeben.

Die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit 130 führt den obigen Schritt S101 durch und urteilt, ob das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a gleich oder größer als Null ist (Schritt S103), da das Begrenzungssignal L angeschaltet ist. Da der Motor 18 im Verzögerungsmodus ist und das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a nicht größer als Null ist, beurteilt sie, ob das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se kleiner als Null ist (Schritt S109); falls das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se nicht kleiner als Null ist, macht die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se zu Null, mit der ersten Korrektureinrichtung, um die Steuerung des Beschleunigungsanweisungssignals des Motors 18 unterhalb des ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignals &agr;a zu halten (Schritt S113).

Falls das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se kleiner als Null ist, im Schritt S109, urteilt die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit 130, ob das Signal &agr;se kleiner als das Signal &agr;a ist, und, falls das Signal &agr;se nicht kleiner als das Signal &agr;a ist, erzeugt sie das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se (Schritt S115) und steuert den Motor 18 durch Erzeugung des Positionsanweisungssignals &thgr;r, wie oben beschrieben. Falls das Signal &agr;se größer als das Signal &agr;a im Schritt S111 ist, erzeugt daneben die Korrekturbeschleunigungssteuereinheit 130 das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se als das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a, um so das Beschleunigungssignal des Motors 108 zu Null zu machen (Schritt S117).

Zum Zeitpunkt t6, falls sich das erforderliche Drehmoment des Motors 18 vermindert und das Stromanweisungssignal Ir vermindert, wird die Motorsteuervorrichtung 100 auf die gleiche Weise betrieben, wie sie zum Zeitpunkt t2 betrieben wird, das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a wird zum Zeitpunkt t7 zu Null, und der Betrieb des Motors 18 wird beendet.

Der Modellpositionserzeugungsabschnitt 220 erzeugt das Modellpositionssignal &thgr;m, wie oben beschrieben; der Korrekturbeschleunigungs-Erzeugungsabschnitt 240 erzeugt das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se unter vorgegebenen Bedingungen, basierend auf der Korrekturpositionsabweichung &thgr;se, was gleich zur Differenz zwischen dem Modellpositionssignal &thgr;m und dem Positionserfassungssignal &thgr;s ist, wobei das Begrenzungssignal L des Strombegrenzers 115 angeschaltet wird, und die Subtraktionseinheit 104 erzeugt das Positionsanweisungssignal &thgr;r, basierend auf der Beschleunigungsabweichung &thgr;r, berechnet durch Subtrahieren des Korrekturbeschleunigungssignals &agr;se vom ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a. Falls der Strombegrenzer 115 angeschaltet wird, ist es daher schwierig, die Positionsabweichung &thgr;e gleich der Differenz zwischen dem Positionserfassungssignal &thgr;s und dem Positionsanweisungssignal &thgr;r zu erhöhen, indem das geeignete Positionsanweisungssignal &thgr;r in den Motorsteuerabschnitt 30 eingegeben wird. Somit kann eine Motorsteuervorrichtung 100 bereitgestellt werden, die ein Überschießen verhindert.

Ausführungsbeispiel 2

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Bezug auf 4 erläutert. 4 zeigt in einem Blockdiagramm eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel, und in 4 bezeichnen Bezugszeichen, die die gleichen wie in 1 sind, identische oder äquivalente Elemente; daher werden deren Erläuterungen ausgelassen.

Im Ausführungsbeispiel 1 steuert der Strombegrenzer 115 den Motor 18, basierend auf der Beschleunigungsanweisung (der Beschleunigungsabweichung &agr;r), die durch ein Subtrahieren des Korrekturbeschleunigungssignals &agr;se oder des niedrigen Beschleunigungssignals &agr;d von dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a, basierend auf dem An/Ausbetrieb des Strombegrenzers 115, berechnet wird.

Jedoch unterschied sich das Integral der ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignale Va von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator 101, gleich einem ursprünglichen Positionsanweisungssignal &thgr;a (nicht veranschaulicht) von dem Positionsanweisungssignal &thgr;r. Daher wird eine Motorsteuervorrichtung 300 bereitgestellt, die den Motor 18 an der Position anhält, die mit dem ursprünglichen Positionsanweisungssignal &thgr;a übereinstimmt.

In 4 enthält die Motorsteuervorrichtung 300 zusätzlich zur Konfiguration des Ausführungsbeispiels 1 einen Korrekturpositionsanweisungsabschnitt 320, der ein akkumuliertes Korrekturpositionssignal &agr;as, basierend auf dem Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se oder dem niedrigen Beschleunigungssignal &agr;d bereitstellt, wobei beide das ursprüngliche Beschleunigungsanweisungssignal &agr;a korrigieren, und ein akkumuliertes Geschwindigkeitssignal VLs erzeugt, das auf dem akkumulierten Korrekturpositionssignal &thgr;as basiert.

Der Korrekturpositionsanweisungsabschnitt 320 umfasst: eine Integriereinheit 323, die das eingegebene Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se und das niedrige Beschleunigungssignal &agr;d als ein Korrekturgeschwindigkeitssignal Vrs ausgibt; eine Integriereinheit 325, die das eingegebene Korrekturgeschwindigkeitssignal Vrs als ein Korrekturpositionssignal &thgr;rs ausgibt; eine Korrekturpositionsintegriereinheit 327, die das kumulative Korrekturpositionssignal &thgr;as berechnet, durch Akkumulation des eingegebenen Korrekturpositionssignals &thgr;rs, und die das kumulative Korrekturpositionssignal &thgr;as unter zu Null-Setzung des ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals Va ausgibt; eine Subtraktionseinheit 328, die eine Positionsabweichung &thgr;es berechnet, was gleich zur Differenz zwischen einem Rückkehrpositionssignal &thgr;LS ist, erlangt durch eine Verstärkungseinheit 329 mit einem Verstärkungsfaktor Ka, und eine Integriereinheit 331, und das kumulative Korrekturpositionssignal &thgr;as; eine Addiereinheit 333, die eine Geschwindigkeitsabweichung Voe berechnet, was die Summe eines von der Verstärkungseinheit 329 ausgegebenen, kumulativen Geschwindigkeitssignals VLs und eines Bezugsgeschwindigkeitsanweisungssignals Vo ist, und einen Schalter SLs, der von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand geschaltet wird, indem das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va zu Null gemacht wird.

Darüber hinaus ist die Korrekturpositionsintegriereinheit 327 äquivalent zu einer Korrekturakkumulationseinrichtung und einer kumulativen Anweisungserzeugungseinrichtung.

Der Betrieb der wie oben konfigurierten Motorsteuervorrichtung wird unter Verwendung von 4 erläutert. Dabei wird, wenn der Strombegrenzer 115 zum Zeitpunkt einer Beschleunigung des Motors 18, wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, angeschaltet wird, das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se erzeugt; die Integriereinheit 323 erzeugt das Geschwindigkeitssignal Vrs und gibt es in die Integriereinheit 325 ein, und die Integriereinheit 325 erzeugt das Korrekturpositionssignal &thgr;rs.

Ähnlich, wenn der Strombegrenzer 115 aus einem An-Zustand in einen Aus-Zustand geschaltet wird, wie im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, das Begrenzungssignal L ausgeschaltet, und der Schalter SLa wird angeschaltet. Falls der Schalter SLa angeschaltet wird, berechnet die Subtraktionseinheit 109 die Referenzgeschwindigkeitsabweichung Vae und gibt die Referenzgeschwindigkeitsabweichung Vae in die Teilereinheit 111 ein. Die Teilereinheit 111 teilt die Referenzgeschwindigkeitsabweichung Vae durch den konstanten Wert "d" und gibt das niedrige Beschleunigungssignal &agr;d in die Integriereinheit 323 ein, über den Schalter SLa und die Subtraktionseinheit 131. Die Integriereinheit 323 erzeugt das Geschwindigkeitssignal Vrs und gibt es in eine Integriereinheit 325 ein, und die Integriereinheit 325 erzeugt das Korrekturpositionssignal &thgr;rs.

Die Korrekturpositionsintegriereinheit 327 berechnet und hält das kumulative Korrekturpositionssignal &thgr;as, das Drehpositionssignale des Motors 18 akkumuliert, basierend auf dem Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se und dem niedrigen Beschleunigungssignal &agr;d, bis der Geschwindigkeitsanweisungsgenerator 101 ein Erzeugen des ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals Va beendet. Wenn der Motor 18 beschleunigt, sich mit konstanter Geschwindigkeit dreht, verzögert, und das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va auf Null geht, gibt die Korrekturpositionsintegriereinheit 327 an die Subtraktionseinheit 328 das kumulative Korrekturpositionssignal &thgr;as aus.

Die Subtraktionseinheit 328 berechnet eine Korrekturpositionsabweichung &thgr;es, gleich der Differenz zwischen dem Rückkehrpositionssignal &thgr;LS, erlangt durch die Stärkungseinheit 329 und durch die Integriereinheit 331, und das kumulative Korrekturpositionssignal &thgr;as; die Verstärkungseinheit 329 erzeugt das akkumulierte Geschwindigkeitssignal VLs. Dabei ist die Ausgabe der Korrekturbeschleunigungssteuereinheit 130 Null, da der Strombegrenzer 115 aus ist.

Die Addiereinheit 333 gibt in die Integriereinheit 107 das akkumulierte Geschwindigkeitssignal VLs als die Bezugsgeschwindigkeitsabweichung Voe ein, da das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va, das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se und das niedrige Beschleunigungssignal &agr;d Null sind. Die Integriereinheit 107 gibt in die Subtraktionseinheit 6 das Positionsanweisungssignal &thgr;r, basierend auf dem akkumulierten Geschwindigkeitssignal VLs, ein.

Wie im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, berechnet die Subtraktionseinheit 6 die Positionsabweichung &thgr;e und bewirkt, basierend auf der Positionsabweichung &thgr;e, dass ein erforderlicher Strom in den Motor 18 fließt und treibt diesen an.

Da das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator 101 nicht erzeugt wird, wird das kumulative Korrekturpositionssignal &thgr;as, basierend auf dem Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se und dem niedrigen Beschleunigungssignal &agr;d, berechnet, und der Motor 18 wird, basierend auf dem akkumulierten Geschwindigkeitssignal VLs, angetrieben und gesteuert, das auf dem kumulativen Korrekturpositionssignal &thgr;as basiert. Daher kann eine Motorsteuerungsvorrichtung 300 bereitgestellt werden, die den Motor 18 an einer Position anhält, die mit dem ursprünglichen Positonsanweisungssignal &thgr;a übereinstimmt.

Ausführungsbeispiel 3

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Bezug auf 5 erläutert. 5 zeigt in einem Blockdiagramm eine Motorsteuervorrichtung in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel, und in 5 bezeichnen Bezugszeichen, die die Gleichen sind wie in 4, identische oder äquivalente Elemente, und daher werden deren Erläuterungen ausgelassen.

Im Ausführungsbeispiel 2 wurde die Motorsteuervorrichtung 300 bereitgestellt, die den Motor 18 an der Position anhält, die mit dem ursprünglichen Positionsanweisungssignal &thgr;a übereinstimmt, basierend auf dem ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignal Va.

Eine Motorsteuervorrichtung in diesem Ausführungsbeispiel, die aus dem Ausführungsbeispiel 2 weiterentwickelt wurde und in 5 veranschaulicht ist, treibt den Motor 18, basierend auf dem ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignal Va von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator 101 an, wie im Ausführungsbeispiel 1, nachdem der Motor 18 in die ursprüngliche Position zurückgekehrt ist, und die Motorsteuervorrichtung umfasst weiter: einen Positionsentscheidungs-Anweisungsgenerator 301, der, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va zu Null wird (aus ist), d.h., wenn der Motor dabei ist, anzuhalten, ein Stopp-Positonsanweisungssignal &thgr;r1 zum Anhalten des Motors 18 an einer erforderlichen Positon innerhalb einer einzigen Drehung, basierend auf dem ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignal Va berechnet, und das Geschwindigkeitsanweisungssignal Vr1 mittels einer Umwandlung aus dem Stopppositions-Anweisungssignal &thgr;r1 erzeugt, und einen Korrekturpositionsanweisungsgenerator 420, der ein Korrekturpositionsanweisungssignal &thgr;a1, basierend auf dem Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se und dem niedrigen Beschleunigungssignal &agr;d berechnet, und der das Korrekturpositionsanweisungssignal &thgr;a1 in ein Geschwindigkeitsanweisungssignal Vr1 umsetzt, und ausgibt, wobei die Motorsteuervorrichtung den Motor 18 genau an einer Position des Stopppositions-Anweisungssignals &thgr;r1 anhält, durch äquivalente Addition des Korrekturpositionsinstruktionssignals &thgr;a1 zum Stopppositions-Anweisungssignal &thgr;r1.

Der Positionsentscheidungs-Anweisungsgenerator 301 umfasst: eine Integriereinheit 303 zum Integrieren des ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals Va und zum Erzeugen des ursprünglichen Positionsanweisungssignals &thgr;a; eine Innerhalb-Einzeldrehung-Positionserfassungseinheit 305 zur Berechnung einer Stopp-Position innerhalb einer einzelnen Drehung des Motors 18, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va zu Null wird, und zur Erzeugung eines Stopppositionssignals &thgr;t; einen Stoppanweisungsgenerator 307 zur Erzeugung eines ursprünglichen Stoppanweisungssignals &thgr;o1 zum Anhalten des Motors 18 an einer erforderlichen Position innerhalb einer einzelnen Drehung; eine Subtraktionseinheit 309 zur Berechnung einer Stopp-Positionsabweichung &thgr;et, was gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Stoppanweisungssignal &thgr;o1 und dem Stopppositionssignal &thgr;t ist; eine Innerhalb-Einzeldrehung-Anweisungseinheit 311 zur Erzeugung eines vorgegebenen Stopppositionssignals &thgr;r1, basierend auf der Stopp-Positionsabweichung &thgr;et, als ein Stoppanweisungserzeugungsmittel mit einem RAM (in der Figur nicht beschrieben) als Speicher; eine Differenziereinheit 313 zur Differenzierung des vorgegebenen Stopppositionssignals &thgr;r1 und zum Erzeugen des Stopp-Geschwindigkeitsanweisungssignals Vr1, und einen Schalter Sp, der angeschaltet wird, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va Null ist, und der ausgeschaltet wird, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va nicht Null ist.

Hier wird das vorgegebene Stopppositionssignal &thgr;r1 in Übereinstimmung mit dem ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignal Va, welches Null ist, erzeugt, sodass der Motor 18 unmittelbar das vorgegebene Stopppositionssignal &thgr;r1 erzeugt, gerade bevor der Motor 18 anhält.

Der Korrekturpositionsanweisungsgenerator 420 umfasst: die Integriereinheit 323 zum Ausgeben des eingegebenen Beschleunigungssignals &agr;se und des niedrigen Beschleunigungssignals &agr;d als Korrekturgeschwindigkeitssignal Vrs; die Integriereinheit 325 zum Ausgeben des eingegebenen Korrekturgeschwindigkeitssignals Vrs als Korrekturpositionssignal &thgr;rs; eine Innerhalb-Einzeldrehung-Korrektureinheit 427 zur Berechnung eines Mikrokorrekturpositionssignals &thgr;a1 innerhalb einer einzelnen Drehung des Motors 18, basierend auf dem eingegebenen Korrekturpositionssignal &thgr;rs, und zum Ausgeben des Mikrokorrekturpositionssignals &thgr;a1 als Korrekturpositionsmittel; die Subtraktionseinheit 328 zur Berechnung einer Mikrokorrekturpositionsabweichung &thgr;e1, was gleich der Differenz zwischen dem Mikrokorrekturpositionssignal &thgr;a1 und einem Rückkehrmikrokorrekturpositionssignal &thgr;L1, erlangt durch die Verstärkereinheit 329 und der Verstärkung Ka und durch die Integriereinheit 331, ist, und eine Subtraktionseinheit 333 zur Berechnung der Korrekturgeschwindigkeitsabweichung Voe, was gleich zur Differenz zwischen einem Mikrokorrekturgeschwindigkeitssignal VL1 als Ausgabe der Verstärkereinheit 329 und dem Geschwindigkeitsreferenzsignal Vo ist.

Der Betrieb der Motorsteuervorrichtung, wie oben konfiguriert, wird unter Verwendung von 2 und 5 bis 7 erläutert. Zu einem Zeitpunkt der Betätigung der Motorsteuervorrichtung 400, nach einer Aktion, während der zur ursprünglichen Position des Motors 18 zurückgekehrt wird, wird der Motor 18 durch Erzeugung des ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals Va von dem Geschwindigkeitsanweisungsgenerator 101 angetrieben und gesteuert, wie im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben.

Die Innerhalb-Einzeldrehung-Anweisungseinheit 311 speichert das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va im RAM (Schritt S201) und beurteilt, ob das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va Null ist (Schritt S203). Die Beurteilung wird durchgeführt, da das Stopppositions-Anweisungssignal &thgr;r1 unmittelbar dann erzeugt wird, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va zu Null wird. Wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va zu Null wird, wird der Schalter Sp von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand geschaltet, und gerade bevor das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va zu Null wird, wird das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va aus dem RAM ausgelesen, und es wird geurteilt, ob der Motor in der Vorwärtsrichtung rotiert, in Übereinstimmung damit, ob das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va größer als Null ist (Schritt S205). Falls das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va gleich oder größer Null ist, das heißt, wenn der Motor 18 in Vorwärtsrichtung rotiert, wird geurteilt, ob die Stopp-Positionsabweichung gleich oder größer als Null ist (Schritt S207).

Die Innerhalb-Einzeldrehung-Anweisungseinheit 311 erzeugt die Stopp-Positionsabweichung &thgr;et als die Summierung der Korrekturpositionssignale &thgr;rs, falls das Signal &thgr;et gleich oder größer als Null ist (Schritt S215), und urteilt, ob ein Auftreten N jedes Korrekturpositionssignals &thgr;r1 geringer als ein vorgegebenes, spezifisches Auftreten Nc (Schritt S219) ist. Falls es geringer als das vorgegebene, spezifische Auftreten Nc ist, erzeugt die Innerhalb-Einzeldrehung-Anweisungseinheit das Korrekturpositionssignal &thgr;r1 als die Summierung der Korrekturpositionssignale &thgr;rs/Nc und gibt dies in die Integriereinheit 313 ein (Schritt S221). Die Innerhalb-Einzeldrehung-Anweisungseinheit tätigt diese Beurteilung, da der Motor 18 gleichmäßig beschleunigt wird, basierend auf einem Stopppositions-Anweisungssignal &thgr;r1, das kleiner als die Summierung der Korrekturpositionssignale &thgr;rs ist. Die Integriereinheit 313 erzeugt das Stoppgeschwindigkeitsanweisungssignal Vr1 und gibt dies in die Integriereinheit 103 über die Addiereinheit 315 ein.

Die Innerhalb-Einzeldrehung-Anweisungseinheit 311 addiert einen Zählschritt zum Auftreten N (Schritt S223), wiederholt Schritte S219, S221 und S223, und falls das Auftreten N über dem vorgegebenen Auftreten Nc liegt, beendet sie ihren Betrieb mit jedem Korrekturpositionssignal &thgr;r1 bei Null (Schritt S225).

Falls die Stopp-Positionsabweichung &thgr;et nicht gleich oder größer als Null ist im Schritt S207, wird die Summierung der Stopppositions-Anweisungssignale &thgr;rs, was die Summe eines vorgegebenen Einzel-Drehungsreferenzpositionssignals &thgr;f zum Drehen des Motors 18 mit einer einzelnen Drehung und der Stopp-Positionsabweichung &thgr;et ist, berechnet (Schritt S211). Dabei wird das Einzeldrehungsbezugspositionssignal &thgr;f addiert, sodass die Drehrichtung des Motors 18 nicht umgekehrt wird.

Darüber hinaus wird, falls das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va nicht gleich oder größer als Null ist, im Schritt S205, d.h., wenn sich der Motor 18 in der Rückwärtsrichtung dreht, eine Beurteilung getätigt, ob die Stopp-Positionsabweichung &thgr;et kleiner als Null ist (Schritt S209). Falls die Abweichung &thgr;et kleiner als Null ist, wird die Stopp-Positionsabweichung &thgr;et als die Summierung der Stopppositions-Anweisungssignale &thgr;rs (Schritt S215) betrachtet, und die obigen Schritte S219 bis S225 werden durchgeführt.

Falls die Stopp-Positionsabweichung &thgr;et nicht kleiner als Null ist im Schritt S209, wird die Summierung der Stopppositions-Anweisungssignale &thgr;rs berechnet, wobei das Einzel-Drehungsreferenzpositionssignal &thgr;f von der Positionsabweichung &thgr;et ist (Schritt S213). Dabei wird das Einzel-Drehungsreferenzpositionssignal &thgr;f von der Positionsabweichung &thgr;et subtrahiert, sodass die Rotationsrichtung des Motors nicht umgekehrt wird.

Daneben werden das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se, das bei der Beschleunigung/Verzögerung des Motors 18 im Ausführungsbeispiel 1 erzeugt wurde, und das niedrige Beschleunigungssignal &agr;d in die Integriereinheit 323 eingegeben. Die Integriereinheit 323 erzeugt dann das Korrekturgeschwindigkeitssignal Vrs und gibt es in die Integriereinheit 325 ein. Die Integriereinheit 325 erzeugt das Korrekturpositionssignal &thgr;rs und gibt es in die Innerhalb-Einzeldrehung-Korrektureinheit 427 ein. Die Innerhalb-Einzeldrehung-Korrektureinheit 427 berechnet ein Mikroursprungskorrektur-Positionssignal 851, das in eine Einzel-Drehungsposition des Motors 18, basierend auf dem Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se und dem niedrigen Beschleunigungssignal &agr;d, umgewandelt wird (Schritt S301).

Die innerhalb-Einzeldrehung-Korrektureinheit 427 urteilt, ob ein Reduktionsstrom Ib, der in den Motor 18 fließt, niedriger als ein vorgegebener Strom In bei Verzögerung ist, wie in 2 beschrieben. Falls Ib gleich oder kleiner als In ist, urteilt die Innerhalb-Einzeldrehung-Korrektureinheit, ob das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se Null wird (Schritt S303). Dabei wird ein Urteilen, ob Ib gleich oder geringer als In ist, zur Erzeugung des Mikrokorrekturpositionssignals &thgr;a1 getätigt. Darüber hinaus versteht es sich, dass dann, wenn das Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se nicht Null ist, das Mikrokorrekturpositionssignal &thgr;a1 nicht bestimmt wird.

Die Innerhalb-Einzeldrehung-Korrektureinheit 427 urteilt, ob der Motor 18 sich vorwärts dreht, indem bestimmt wird, ob das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va gleich oder größer als Null ist, wenn die Bedingungen des Schritts S303 erfüllt sind (Schritt S307). Falls das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal Va gleich oder größer als Null ist, d.h., wenn sich der Motor 18 vorwärts dreht, urteilt die Einheit, ob das Mikroursprungskorrektur-Positionssignal &thgr;s1 gleich oder größer als Null ist (Schritt S309). Falls das Signal &thgr;s1 gleich oder größer als Null ist, berechnet die Subtraktionseinheit 328 eine Mikroabweichungsposition &thgr;e1, was gleich der Differenz zwischen dem Rückkehrpositionssignal &thgr;L1, erlangt durch die Verstärkereinheit 329 und die Integriereinheit 331, und dem Mikrokorrekturpositionssignal &thgr;a1 ist. Die Verstärkereinheit 329 erzeugt dann das Mikrokorrekturgeschwindigkeitssignal VL1 (Schritt S313).

Daneben, wenn das Mikroursprungskorrektur-Positionssignal &thgr;s1 nicht gleich oder größer als Null ist im Schritt S309, wird das Mikrokorrekturpositionssignal &thgr;a1 erzeugt, wobei das Einzel-Drehungsreferenzpositionssignal &thgr;f innerhalb einer einzelnen Drehung zum Mikroursprungskorrektur-Positionssignal &thgr;s1 hinzuaddiert wird.

Dann, wenn das Ursprungsgeschwindigkeits-Anweisungssignal Va nicht gleich oder größer als Null ist im Schritt S307, wird geurteilt, ob das Mikroursprungskorrektur-Positionssignal &thgr;s1 weniger als Null ist (Schritt S315). Falls das Mikroursprungskorrektur-Positionssignal &thgr;s1 geringer als Null ist, wird das Mikrokorrekturpositionssignal &thgr;a1, was das Gleiche wie das Mikroursprungskorrektur-Positionssignal &thgr;s1 ist, erzeugt (Schritt S317). Darüber hinaus, falls das Mikroursprungskorrektur-Positionssignal &thgr;s1 im Schritt S315 nicht geringer als Null ist, wird das Mikrokorrekturpositionssignal &thgr;a1 erzeugt (Schritt S319), wobei das Einzel-Drehungsreferenzpositionssignal &thgr;f zum Mikroursprungskorrektur-Positionssignal &thgr;s1 hinzuaddiert wird.

Dann wird das Referenzgeschwindigkeitssignal Vo, basierend auf dem Stoppgeschwindigkeitsanweisungssignal Vr1, über die Differenziereinheit 103, die Subtraktionseinheit 104 und die Integriereinheit 105 erzeugt. Die Addiereinheit 333 berechnet dann das Stoppgeschwindigkeitsanweisungssignal Voe, was gleich der Summe des Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignals Vo und des Mikrokorrekturgeschwindigkeitssignals VL1 ist, und gibt dies in die Integriereinheit 107 ein. Der Motor 18 wird, basierend auf dem Positionsanweisungssignal &thgr;r, gesteuert und angetrieben, was von der Integriereinheit 107 erzeugt wird. Der Motor wird mit einem erforderlichen Strom angesteuert, der bewirkt wird, wie dies im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Wie oben erläutert, ist die Motorsteuervorrichtung der Erfindung für Hauptachsenmotoren von numerisch gesteuerten Vorrichtungen verwendbar.

ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG

Eine Motorsteuervorrichtung umfasst: einen Strombegrenzer 115 zum Begrenzen eines Stromanweisungssignals Ir für einen Motor 18 und zum Schalten eines Begrenzungssignals L von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand, wenn das Stromanweisungssignal Ir einen vorgegebenen Wert erreicht; einen Modellpositionserzeugungsabschnitt 220 mit einem Modell eines äquivalenten Positionssteuersystems, das Charakteristiken der Motorsteuervorrichtung 100 und eines Steuerzielobjektes enthält, und das eine Drehposition des Motors 18 als ein Modellpositionssignal &thgr;m berechnet, durch Eingeben eines Positionsanweisungssignals &thgr;r in das Modell; einen Korrekturbeschleunigungs-Erzeugungsabschnitt 240 zum Erzeugen eines Korrekturbeschleunigungssignals &agr;se, basierend auf einer Korrekturpositionsabweichung &thgr;se, wenn das Begrenzungssignal L angeschaltet wird, und einen Positionsanweisungs-Erzeugungsabschnitt 260 zum Erzeugen des Positionsanweisungssignals &thgr;r, basierend auf einer Beschleunigungsabweichung &agr;r, was gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal Va und dem Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se ist.


Anspruch[de]
  1. Eine Motorsteuervorrichtung, umfassend:

    eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen, als ein Positionserfassungssignal, einer Drehposition eines Motors, der ein Steuerzielobjekt antreibt;

    eine Steuereinrichtung zum Steuern des Motors mittels einer Positionsschleife, basierend auf einer Positionsabweichung gleich der Differenz zwischen einem Positionsanweisungssignal, was die Drehposition des Motors anweist, und dem Positionserfassungssignal;

    eine Beschleunigungserzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignals zum Beschleunigen oder Verzögern des Motors;

    eine Strombegrenzungseinrichtung, um, wenn ein Stromanweisungssignal an den Motor einen vorgegebenen Wert erreicht, das Stromanweisungssignal zu begrenzen, und um ein Begrenzungssignal von einem Aus-Zustand in einen An-Zustand zu schalten;

    eine Modelliereinrichtung mit einem Modell eines äquivalenten Positionssteuersystems einschließlich Charakteristiken der Motorsteuervorrichtung, des Motors und des Steuerzielobjekts, zum Berechnen einer Drehposition des Motors als ein Modellpositionssignal durch Eingeben des Positionsanweisungssignals in das Modell;

    eine Korrekturbeschleunigungseinrichtung zum Erzeugen, wenn das Begrenzungssignal angeschaltet wird, eines ersten Korrekturbeschleunigungssignals, basierend auf einer Korrekturpositionsabweichung gleich der Differenz zwischen dem Modellpositionssignal und dem Positionserfassungssignal, und

    eine Positionsanweisungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen des Positionsanweisungssignals, basierend auf einer Beschleunigungsabweichung gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Beschleunigungsanweisungssignal und dem ersten Korrekturbeschleunigungssignal.
  2. Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, umfassend:

    eine Beschleunigungsverminderungseinrichtung zum Erzeugen, anstelle des ersten Korrekturbeschleunigungssignals, bei einem Schalten des Begrenzungssignals von einem An-Zustand in einen Aus-Zustand, eines zweiten Korrekturbeschleunigungssignals, das geringer als das erste Korrekturbeschleunigungssignal ist.
  3. Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Beschleunigungsverminderungseinrichtung umfasst:

    eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals zum Rotieren des Motors;

    eine Referenzgeschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignals, basierend auf der Beschleunigungsabweichung;

    eine zweite Subtraktionseinrichtung zum Berechnen einer Referenzgeschwindigkeitsabweichung gleich der Differenz zwischen dem ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignal und dem Referenzgeschwindigkeits-Anweisungssignal, und

    eine Wandlereinrichtung zum Erzeugen des zweiten Korrekturbeschleunigungssignals, basierend auf der Referenzgeschwindigkeitsabweichung.
  4. Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, umfassend:

    eine erste Korrektureinrichtung, um, wenn der Motor beschleunigt, das erste Korrekturbeschleunigungssignal zu Null zu setzen, durch ein Erfüllen der Beziehung "erstes Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se < 0", und um, wenn der Motor verzögert, das erste Korrekturbeschleunigungssignal zu Null zu setzen, durch Erfüllen der Beziehung "erstes Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se > 0".
  5. Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, umfassend:

    eine zweite Korrektureinrichtung, wenn der Motor beschleunigt, wobei das erste Korrekturbeschleunigungssignal kleiner als das ursprüngliche Beschleunigungssignal gemacht wird, in dem erlaubt wird, dass das erste Korrekturbeschleunigungssignal &agr;se wird, und das ursprüngliche Beschleunigungssignal &agr;a wird, und indem die Beziehung "&agr;se ≥ &agr;a" erfüllt wird, und indem das erste Korrekturbeschleunigungssignal kleiner als das ursprüngliche Beschleunigungssignal gemacht wird, indem die Beziehung "&agr;se < &agr;a" erfüllt wird.
  6. Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, umfassend:

    eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals für eine Drehung des Motors;

    eine Korrekturakkumulationseinrichtung, um, basierend auf dem ersten und zweiten Korrekturbeschleunigungssignal, ein kumulatives Positionskorrektursignal zu berechnen, das ein kumulativer Wert eines Positionskorrekturwertes ist, und den Motor antreibt, und

    eine Kumulativ-Anweisungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen des kumulativen Positionskorrektursignals, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal ausgeschaltet wird.
  7. Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, umfassend:

    eine Geschwindigkeitsanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines ursprünglichen Geschwindigkeitsanweisungssignals für eine Drehung des Motors;

    eine Stoppanweisungs-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Stopppositions-Anweisungssignals, das den Motor an einer vorgegebenen Stopp-Position anhält, wenn das ursprüngliche Geschwindigkeitsanweisungssignal ausgeschaltet wird;

    eine Korrekturpositionseinrichtung zum Berechnen eines Korrekturpositionssignals für den Motor, basierend auf dem ersten und zweiten Korrekturbeschleunigungssignal, und

    eine Addiereinrichtung zum Berechnen eines Korrekturpositionssignals, was eine Summe des Stopppositions-Anweisungssignals und des Korrekturpositionssignals ist, und was den Motor an der vorgegebenen Position antreibt und anhält.
  8. Eine Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, umfassend:

    eine Alarmeinrichtung zum Ausgeben eines Alarms, wenn der Korrekturpositionsabweichungswert einen vorgegebenen Wert erreicht.
Es folgen 8 Blatt Zeichnungen






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