本發(fā)明涉及一種用于控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的伺服放大器的電壓補(bǔ)償，特別是關(guān)于一種適于對(duì)提供給伺服放大器的電源電壓的變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)乃欧糯笃麟妷貉a(bǔ)償裝置及伺服放大器電壓補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)：

伺服放大器以如下方式控制伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)：將旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器(編碼器)所檢測(cè)出的有關(guān)伺服電機(jī)電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)結(jié)果與控制指令值進(jìn)行比較，從而使檢測(cè)結(jié)果接近控制值。

另外，施加于伺服放大器的電源電壓因國(guó)家而異。此外，提供給伺服放大器的電源電壓受各種因素影響而發(fā)生變動(dòng)。如果像這樣，電源電壓因國(guó)家而異或因各種因素而產(chǎn)生變動(dòng)，則伺服電機(jī)的電流控制的響應(yīng)速度將發(fā)生變化，因此無(wú)法適當(dāng)?shù)貙?duì)旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制。因此，為了按照規(guī)格驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，必須根據(jù)電源電壓的變動(dòng)對(duì)提供給伺服放大器的電源電壓進(jìn)行修正。

作為這種對(duì)施加于伺服放大器的電源電壓進(jìn)行修正的方案，專利文獻(xiàn)1中提出了一種伺服放大器的電壓修正方法，其將電源電壓修正部連接至向伺服電機(jī)施加電機(jī)外加電壓的pwm(pulsewidthmodulation，脈沖寬度調(diào)制)放大增益部，利用來(lái)自電源電壓修正部的修正量來(lái)調(diào)整pwm放大增益部的增益。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2004-350433號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題

在上述的伺服放大器電壓修正方法中，通過(guò)電源電壓修正部對(duì)電源電壓變動(dòng)時(shí)的施加于伺服電機(jī)側(cè)的電壓進(jìn)行修正，因而可獲得電源電壓變動(dòng)時(shí)的伺服電機(jī)的穩(wěn)定動(dòng)態(tài)特性。

另外，電源電壓修正部根據(jù)用于修正電源電壓的電源電壓修正表，向pwm放大增益部提供針對(duì)電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)的電源電壓變動(dòng)的修正量。這時(shí)，只要能正確地檢測(cè)出電源電壓的變動(dòng)，就能向pwm放大增益部提供適當(dāng)?shù)男拚?。然而，?dāng)受到一些原因的影響而無(wú)法正確地檢測(cè)出電源電壓的變動(dòng)，特別是結(jié)果誤檢測(cè)成電壓補(bǔ)償外的電壓時(shí)，會(huì)以與適當(dāng)修正量相差較大的修正量對(duì)電源電壓進(jìn)行修正，從而無(wú)法向pwm放大增益部提供適當(dāng)?shù)男拚俊?/p>

像這樣由于一些因素而無(wú)法正確地檢測(cè)出電源電壓的變動(dòng)時(shí)，會(huì)存在如下問(wèn)題：如果電源電壓修正部變得無(wú)法向pwm放大增益部提供適當(dāng)?shù)男拚?，則對(duì)伺服電機(jī)動(dòng)態(tài)特性的控制將變得不穩(wěn)定。

本發(fā)明鑒于這種情況而成，其目的在于提供一種伺服放大器的電壓補(bǔ)償裝置及伺服放大器的電壓補(bǔ)償方法，從而即便無(wú)法正確地檢測(cè)出電源電壓的變動(dòng)，特別是結(jié)果誤檢測(cè)成電壓補(bǔ)償外的電壓時(shí)，也能可靠地抑制伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性控制的不穩(wěn)定的變化。

解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)手段

本發(fā)明的伺服放大器的電壓補(bǔ)償裝置是對(duì)提供給用于控制伺服電機(jī)的伺服放大器的電源電壓的變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，其特征在于，包含：檢測(cè)所述電源電壓的電壓檢測(cè)部、在所述電壓檢測(cè)部所檢測(cè)出的電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓發(fā)生變動(dòng)時(shí)輸出用于修正所述電源電壓變動(dòng)的修正量的電壓補(bǔ)償部、及根據(jù)所述修正量對(duì)用于控制所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的控制值進(jìn)行增益調(diào)整的變動(dòng)補(bǔ)償部；所述電壓補(bǔ)償部在檢測(cè)出的所述電源電壓處于電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)時(shí)輸出該電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)的所述電源電壓所對(duì)應(yīng)的修正量，而在檢測(cè)出的所述電源電壓處于電壓補(bǔ)償范圍外時(shí)輸出該電壓補(bǔ)償范圍外的所述電源電壓所對(duì)應(yīng)的修正量。

在該構(gòu)成中，如果電壓檢測(cè)部所檢測(cè)出的電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓發(fā)生變動(dòng)，則電壓補(bǔ)償部輸出對(duì)應(yīng)電源電壓的修正量。此外，電壓補(bǔ)償部在所檢測(cè)出的電源電壓處于電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)時(shí)輸出該電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)的電源電壓所對(duì)應(yīng)的修正量，而在所檢測(cè)出的電源電壓處于電壓補(bǔ)償范圍外時(shí)輸出該電壓補(bǔ)償范圍外的電源電壓所對(duì)應(yīng)的修正量。由此，即便電源電壓被誤檢測(cè)成電壓補(bǔ)償外的電壓，因?yàn)橐呀?jīng)設(shè)定了電壓補(bǔ)償外的電壓的修正量，因此電壓補(bǔ)償部也輸出電壓補(bǔ)償范圍外的修正量，這樣便可對(duì)提供給用于控制伺服電機(jī)的伺服放大器的電源電壓的變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。

此外，所述電壓補(bǔ)償部具有用于求出所述電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)及所述電壓補(bǔ)償范圍外的修正量的修正曲線，并根據(jù)所述修正曲線來(lái)求出所述電源電壓相對(duì)于所述基準(zhǔn)電壓的變動(dòng)的修正量。

在該構(gòu)成中，即便電壓檢測(cè)部將電源電壓的變動(dòng)誤檢測(cè)成電壓補(bǔ)償外的電壓，電壓補(bǔ)償部也能輸出根據(jù)修正曲線求出的電源電壓的變動(dòng)的修正量。

此外，其特征是所述修正曲線的處于所述電壓補(bǔ)償范圍外的傾斜度較為緩和。

在該構(gòu)成中，修正曲線的處于電壓補(bǔ)償范圍外的傾斜度較為緩和，因此能平緩地抑制伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性控制的不穩(wěn)定的變化。

此外，其特征是所述修正曲線的處于所述電壓補(bǔ)償范圍外的修正量為固定值。

在該構(gòu)成中，修正曲線的處于電壓補(bǔ)償范圍外的修正量為固定值，因此能以固定的修正量來(lái)抑制伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性控制的不穩(wěn)定的變化。

此外，所述電壓補(bǔ)償部通過(guò)計(jì)算來(lái)求出所述電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)及所述電壓補(bǔ)償范圍外的所述電源電壓的相對(duì)于所述基準(zhǔn)電壓的變動(dòng)的修正量。

在該構(gòu)成中，電壓補(bǔ)償部通過(guò)計(jì)算求出電源電壓的相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的變動(dòng)的修正量，因此即便不使用修正曲線，也能輸出電源電壓的變動(dòng)的修正量。

此外，其特征是處于所述電壓補(bǔ)償范圍外的修正量為固定值。

在該構(gòu)成中，即便不使用修正曲線，在處于電壓補(bǔ)償范圍外時(shí)也能輸出固定的修正量。

此外，其特征是：所述電壓補(bǔ)償范圍通過(guò)表示修正下限及修正上限的電壓來(lái)設(shè)定。

在該構(gòu)成中，當(dāng)電源電壓的相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的變動(dòng)超過(guò)電壓補(bǔ)償范圍的修正下限或修正上限時(shí)，能可靠地輸出超過(guò)修正下限或修正上限的電源電壓的變動(dòng)。

此外，所述控制值具有第1電流指令和第2電流指令；所述變動(dòng)補(bǔ)償部具有用于對(duì)所述第1電流指令進(jìn)行增益調(diào)整的第1電壓變動(dòng)補(bǔ)償部和用于對(duì)所述第2電流指令進(jìn)行增益調(diào)整的第2電壓變動(dòng)補(bǔ)償部，且配設(shè)于所述伺服放大器的前級(jí)。

該構(gòu)成中，在伺服放大器的前級(jí)通過(guò)第1電壓變動(dòng)補(bǔ)償部和第2電壓變動(dòng)補(bǔ)償部來(lái)對(duì)第1電流指令和第2電流指令進(jìn)行增益調(diào)整，因此與對(duì)伺服電機(jī)的3相進(jìn)行增益調(diào)整相比，能以較少的數(shù)目進(jìn)行增益調(diào)整。

此外，所述控制值具有自所述伺服放大器內(nèi)的派克逆變換部輸出的、用于以兩個(gè)矢量直流分量的形式獨(dú)立地控制3相的電機(jī)電流的第1相電壓和第2相電壓；所述變動(dòng)補(bǔ)償部具有對(duì)所述第1相電壓進(jìn)行增益調(diào)整的第1電壓變動(dòng)補(bǔ)償部和對(duì)所述第2相電壓進(jìn)行增益調(diào)整的第2電壓變動(dòng)補(bǔ)償部，且配設(shè)于所述派克逆變換部的后級(jí)。

該構(gòu)成中，在派克逆變換部的后級(jí)通過(guò)第1電壓變動(dòng)補(bǔ)償部和第2電壓變動(dòng)補(bǔ)償部來(lái)對(duì)第1相電壓和第2相電壓進(jìn)行增益調(diào)整，因此與對(duì)伺服電機(jī)的3相進(jìn)行增益調(diào)整相比，能以較少的數(shù)目進(jìn)行增益調(diào)整。

本發(fā)明的伺服放大器的電壓補(bǔ)償方法是對(duì)提供給用于控制伺服電機(jī)的伺服放大器的電源電壓的變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，其特征在于，包含：通過(guò)電壓檢測(cè)部檢測(cè)所述電源電壓的步驟、在所述電壓檢測(cè)部所檢測(cè)出的電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓發(fā)生變動(dòng)時(shí)輸出用于修正所述電源電壓變動(dòng)的修正量的步驟、及通過(guò)變動(dòng)補(bǔ)償部、根據(jù)所述修正量對(duì)用于控制所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的控制值進(jìn)行增益調(diào)整的步驟；所述電壓補(bǔ)償部在檢測(cè)出的所述電源電壓處于電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)時(shí)輸出該電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)的所述電源電壓所對(duì)應(yīng)的修正量，而在檢測(cè)出的所述電源電壓處于電壓補(bǔ)償范圍外時(shí)輸出該電壓補(bǔ)償范圍外的所述電源電壓所對(duì)應(yīng)的修正量。

由此，即便電源電壓被誤檢測(cè)成電壓補(bǔ)償外的電壓，因?yàn)橐呀?jīng)設(shè)定了電壓補(bǔ)償外的電壓的修正量，因此可通過(guò)輸出電壓補(bǔ)償范圍外的修正量來(lái)對(duì)提供給用于控制伺服電機(jī)的伺服放大器的電源電壓的變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。

此外，所述電壓補(bǔ)償部具有用于求出所述電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)及所述電壓補(bǔ)償范圍外的修正量的修正曲線，并根據(jù)所述修正曲線來(lái)求出所述電源電壓相對(duì)于所述基準(zhǔn)電壓的變動(dòng)的修正量。

在該構(gòu)成中，即便電壓檢測(cè)部將電源電壓的變動(dòng)誤檢測(cè)成電壓補(bǔ)償外的電壓，電壓補(bǔ)償部也能輸出根據(jù)修正曲線求出的電源電壓的變動(dòng)的修正量。

此外，其特征是所述修正曲線的處于所述電壓補(bǔ)償范圍外的傾斜度較為緩和。

在該構(gòu)成中，修正曲線的處于電壓補(bǔ)償范圍外的傾斜度較為緩和，因此可平緩地抑制伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性控制的不穩(wěn)定的變化。

此外，其特征是所述修正曲線的處于所述電壓補(bǔ)償范圍外的修正量為固定值。

在該構(gòu)成中，修正曲線的處于電壓補(bǔ)償范圍外的修正量為固定值，因此能以固定的修正量來(lái)抑制伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性控制的不穩(wěn)定的變化。

此外，所述電壓補(bǔ)償部通過(guò)計(jì)算來(lái)求出所述電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)及所述電壓補(bǔ)償范圍外的所述電源電壓的相對(duì)于所述基準(zhǔn)電壓的變動(dòng)的修正量。

在該構(gòu)成中，電壓補(bǔ)償部通過(guò)計(jì)算求出電源電壓的相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的變動(dòng)的修正量，因此即便不使用修正曲線，也能輸出電源電壓的變動(dòng)的修正量。

此外，其特征是處于所述電壓補(bǔ)償范圍外的修正量為固定值。

在該構(gòu)成中，即便不使用修正曲線，在處于電壓補(bǔ)償范圍外時(shí)也能輸出固定的修正量。

此外，其特征是：所述電壓補(bǔ)償范圍通過(guò)表示修正下限及修正上限的電壓來(lái)設(shè)定。

在該構(gòu)成中，當(dāng)電源電壓的相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的變動(dòng)超過(guò)電壓補(bǔ)償范圍的修正下限或修正上限時(shí)，能可靠地輸出超過(guò)修正下限或修正上限的電源電壓的變動(dòng)的修正量。

此外，其特征是：所述控制值具有第1電流指令和第2電流指令；所述變動(dòng)補(bǔ)償部位于所述伺服放大器的前級(jí)；所述方法包括：利用第1電壓變動(dòng)補(bǔ)償部對(duì)所述第1電流指令進(jìn)行增益調(diào)整的步驟、及利用第2電壓變動(dòng)補(bǔ)償部對(duì)所述第2電流指令進(jìn)行增益調(diào)整的步驟。

該構(gòu)成中，在伺服放大器的前級(jí)通過(guò)第1電壓變動(dòng)補(bǔ)償部和第2電壓變動(dòng)補(bǔ)償部來(lái)對(duì)第1電流指令和第2電流指令進(jìn)行增益調(diào)整，因此與對(duì)伺服電機(jī)的3相進(jìn)行增益調(diào)整相比，能以較少的數(shù)目進(jìn)行增益調(diào)整。

此外，其特征是：所述控制值具有自所述伺服放大器內(nèi)的派克逆變換部輸出的、用于以兩個(gè)矢量直流分量的形式獨(dú)立地控制3相的電機(jī)電流的第1相電壓和第2相電壓；所述變動(dòng)補(bǔ)償部位于所述派克逆變換部的后級(jí)；所述方法包括：利用第1電壓變動(dòng)補(bǔ)償部對(duì)所述第1相電壓進(jìn)行增益調(diào)整的步驟、及利用第2電壓變動(dòng)補(bǔ)償部對(duì)所述第2相電壓進(jìn)行增益調(diào)整的步驟。

該構(gòu)成中，在派克逆變換部的后級(jí)通過(guò)第1電壓變動(dòng)補(bǔ)償部和第2電壓變動(dòng)補(bǔ)償部來(lái)對(duì)第1相電壓和第2相電壓進(jìn)行增益調(diào)整，因此與對(duì)伺服電機(jī)的3相進(jìn)行增益調(diào)整相比，能以較少的數(shù)目進(jìn)行增益調(diào)整。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的伺服放大器的電壓補(bǔ)償裝置及伺服放大器的電壓補(bǔ)償方法，即便由于一些因素而無(wú)法正確地檢測(cè)出電源電壓的變動(dòng)，特別是在結(jié)果誤檢測(cè)成電壓補(bǔ)償外的電壓時(shí)，也可通過(guò)輸出電壓補(bǔ)償范圍外的修正量來(lái)對(duì)提供給用于控制伺服電機(jī)的伺服放大器的電源電壓的變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，從而能可靠地抑制伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性的控制的不穩(wěn)定的變化。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的伺服放大器的電壓補(bǔ)償裝置的一實(shí)施方式，用于說(shuō)明電壓補(bǔ)償裝置的原理。

圖2是圖1的電壓補(bǔ)償裝置等的具體構(gòu)成的一個(gè)實(shí)例。

圖3是圖1及圖2的電壓補(bǔ)償部所保持的電壓修正表的一個(gè)實(shí)例，其中圖3(a)是無(wú)極限時(shí)的電壓修正表，圖3(b)是有極限時(shí)的電壓修正表。

圖4是基于圖3的電壓修正表的修正曲線的一個(gè)實(shí)例，其中圖4(a)是表示基于圖3(a)的電壓修正表的修正曲線的圖，圖4(b)是表示基于圖3(b)的電壓修正表的修正曲線的圖。

圖5是用于說(shuō)明利用圖2的電壓補(bǔ)償裝置的電壓補(bǔ)償方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下參照?qǐng)D1～圖5對(duì)本發(fā)明的伺服放大器的電壓補(bǔ)償裝置的一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

首先，通過(guò)圖1來(lái)說(shuō)明伺服放大器的電壓補(bǔ)償裝置(以下稱為“電壓補(bǔ)償裝置”)的原理。即，例如，電壓補(bǔ)償裝置10配置于電流控制部50與伺服放大器60之間。另外，在伺服放大器60的輸出側(cè)配置了裝有編碼器80的伺服電機(jī)70。此外，電源電壓自未圖示的電源電路提供給伺服放大器60。而且，如果發(fā)出電流指令、即用于驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)70的控制值，則電流控制部50會(huì)向電壓補(bǔ)償裝置10輸出用于消除來(lái)自伺服放大器60側(cè)的變換電流的偏差(相對(duì)于電流指令的偏差)的電壓指令。

在這里，電壓補(bǔ)償裝置10具備電壓檢測(cè)部20、電壓補(bǔ)償部30及變動(dòng)補(bǔ)償部40。并且，電壓檢測(cè)部20檢測(cè)來(lái)自未圖示的電源電路的電源電壓，并將其輸出至電壓補(bǔ)償部30。此外，電壓補(bǔ)償部30通過(guò)下述的修正曲線32或計(jì)算來(lái)求出相對(duì)于基準(zhǔn)電壓發(fā)生變動(dòng)的電源電壓的修正量，并將其輸出至變動(dòng)補(bǔ)償部40。另外，電壓補(bǔ)償部30將在下文進(jìn)行詳細(xì)敘述，而如果電壓檢測(cè)部20所檢測(cè)出的電源電壓較基準(zhǔn)電壓存在較大偏差而變動(dòng)到下述的修正曲線32的電壓補(bǔ)償范圍外，則輸出每個(gè)與基準(zhǔn)電壓偏離的電壓的修正量或固定的修正量。

此外，如果變動(dòng)補(bǔ)償部40根據(jù)修正量對(duì)來(lái)自電流控制部50的電壓指令進(jìn)行增益調(diào)整并輸出至伺服放大器60，則伺服放大器60會(huì)根據(jù)經(jīng)變動(dòng)補(bǔ)償部40增益調(diào)整過(guò)的電壓指令進(jìn)行伺服電機(jī)70的電流控制。另外，編碼器80檢測(cè)伺服電機(jī)70的電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)角度并將其反饋至伺服放大器60。

如此，即便電壓檢測(cè)部20將電源電壓的變動(dòng)誤檢測(cè)成電壓補(bǔ)償外的電壓、或電壓檢測(cè)部20所檢測(cè)出的電源電壓變動(dòng)到電壓補(bǔ)償范圍外，電壓補(bǔ)償裝置10也輸出每個(gè)與基準(zhǔn)電壓偏離的電壓的修正量或固定的修正量，因此能防止伺服電機(jī)70的動(dòng)態(tài)特性的控制變得不穩(wěn)定。

接著參照?qǐng)D2對(duì)電壓補(bǔ)償裝置10等的具體構(gòu)成的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以下的圖中，與圖1共通的部分附上同一個(gè)符號(hào)，并適當(dāng)?shù)刂貜?fù)說(shuō)明。

首先，如上所述，電壓補(bǔ)償裝置10配置于例如電流控制部50與伺服放大器60之間。此外，如上所述，在伺服放大器60的輸出側(cè)配有伺服電機(jī)70和編碼器80。

此外，如上所述，電壓補(bǔ)償裝置10備有電壓檢測(cè)部20、電壓補(bǔ)償部30及變動(dòng)補(bǔ)償部40。電壓檢測(cè)部20檢測(cè)來(lái)自未圖示的電源電路的電源電壓的電壓，并將其輸出至電壓補(bǔ)償部30。電壓補(bǔ)償部30通過(guò)下述的修正曲線32或計(jì)算來(lái)求出相對(duì)于基準(zhǔn)電壓發(fā)生變動(dòng)的電源電壓的修正量，并將其輸出至變動(dòng)補(bǔ)償部40。另外，電壓補(bǔ)償部30將在下文進(jìn)行詳細(xì)敘述，而如果電壓檢測(cè)部20所檢測(cè)出的電源電壓較基準(zhǔn)電壓存在較大偏差并變動(dòng)到下述的修正曲線32的電壓補(bǔ)償范圍外，則輸出每個(gè)與基準(zhǔn)電壓偏離的電壓的修正量或固定的修正量將輸出。

變動(dòng)補(bǔ)償部40具有電壓變動(dòng)補(bǔ)償部41、42。電壓變動(dòng)補(bǔ)償部41對(duì)下述的來(lái)自pi控制部51的d軸電壓指令進(jìn)行增益調(diào)整并輸出至伺服放大器60。電壓變動(dòng)補(bǔ)償部42對(duì)下述的來(lái)自pi控制部52的q軸電壓指令進(jìn)行增益調(diào)整并輸出至伺服放大器60。另外，變動(dòng)補(bǔ)償部40也可配置于下述的伺服放大器60的派克逆變換部61與空間矢量調(diào)制部62之間。

電流控制部50具有pi(proportionalintegral：比例積分)控制部51、52。pi控制部51以d軸電流指令即用于驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)70的控制值為基準(zhǔn)，向電壓變動(dòng)補(bǔ)償部41輸出用于消除來(lái)自伺服放大器60側(cè)的d軸電流的偏差的d軸電壓指令。pi控制部52以q軸電流指令即用于驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)70的控制值為基準(zhǔn)，向電壓變動(dòng)補(bǔ)償部42輸出用于消除來(lái)自伺服放大器60側(cè)的q軸電流的偏差的q軸電壓指令。在這里，所謂d軸是指使用坐標(biāo)變換的電機(jī)的矢量控制中的勵(lì)磁電流分量。此外，所謂q軸是指使用坐標(biāo)變換的電機(jī)的矢量控制中的轉(zhuǎn)矩電流分量。

伺服放大器60具有派克逆變換部61、空間矢量調(diào)制部62、pwm(pulsewidthmodulation：脈寬調(diào)制)63、電流檢測(cè)部64及軸變換部65。派克逆變換部61根據(jù)來(lái)自編碼器80的電角度(旋轉(zhuǎn)角)將來(lái)自電壓變動(dòng)補(bǔ)償部41及電壓變動(dòng)補(bǔ)償部42的d軸電壓指令及q軸電壓指令從固定坐標(biāo)變換至旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)，從而將2相的電壓α、β輸出至空間矢量調(diào)制部62。

空間矢量調(diào)制部62將2相的電壓α、β逆變換成3相(u相、v相、w相)的電壓并輸出至pwm63。pwm63向伺服電機(jī)70輸出來(lái)自空間矢量調(diào)制部62的u相電壓指令、v相電壓指令及w相電壓指令所對(duì)應(yīng)的脈沖。

電流檢測(cè)部64檢測(cè)伺服電機(jī)70的u相電流、v相電流及w相電流并將其輸出至軸變換部65。軸變換部65將來(lái)自電流檢測(cè)部64的u相電流、v相電流及w相電流變換成d軸電流及q軸電流并反饋至電流控制部50。另外，d軸電流被反饋至pi控制部51，而q軸電流被反饋至pi控制部52。

伺服電機(jī)70受到來(lái)自伺服放大器60的驅(qū)動(dòng)電壓的控制。編碼器80檢測(cè)伺服電機(jī)70的電機(jī)軸的電角度(旋轉(zhuǎn)角)并將其反饋至派克逆變換部61及軸變換部65。

接著，參照?qǐng)D3對(duì)電壓補(bǔ)償部30所保持的電壓修正表的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。另外，圖3(a)是無(wú)極限時(shí)的電壓修正表，圖3(b)是有極限時(shí)的電壓修正表。此外，電壓補(bǔ)償部30通過(guò)圖3(a)的電壓修正表或圖3(b)的電壓修正表的任一方來(lái)求出相對(duì)于基準(zhǔn)電壓發(fā)生變動(dòng)的電源電壓的修正量，而使用哪一個(gè)電壓修正表能預(yù)先設(shè)定。此外，電壓補(bǔ)償部30根據(jù)電壓檢測(cè)部20所檢測(cè)出的電源電壓(dc)求出修正量，但為了便于說(shuō)明，將電壓設(shè)為ac來(lái)說(shuō)明。

首先，圖3(a)、3(b)所示的電壓修正表31a、31b具有將基準(zhǔn)電壓設(shè)為220v(ac)、修正下限設(shè)為180v(ac)、修正上限設(shè)為270v(ac)時(shí)的電壓(ac)及修正量。此外，圖3(a)、3(b)所示的電壓修正表31a、31b具有對(duì)應(yīng)各自的電壓(ac)的電壓(dc)。另外，電壓(dc)為對(duì)電壓(ac)進(jìn)行了全波整流的值。此外，電壓補(bǔ)償部30根據(jù)電壓檢測(cè)部20所檢測(cè)出的電源電壓(dc)求出修正量。

即，基準(zhǔn)電壓的220v(ac)為311.127v(dc)，修正下限的180v(ac)為254.5584v(dc)，修正上限的270v(ac)為381.8377v(dc)。

此外，電壓修正表31a、31b具有160v(ac)～290v(ac)的值。此外，160v(ac)～290v(ac)為226.2742v(dc)～410.1219v(dc)。而且，180v(ac)～270v(ac)被設(shè)為電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a，不到180v(ac)的電壓被設(shè)為電壓補(bǔ)償范圍外32b，超過(guò)270v(ac)的電壓被設(shè)為電壓補(bǔ)償范圍外32c。在這里，電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a及電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c僅為符合伺服電機(jī)70的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的一個(gè)實(shí)例，并不受到圖3(a)、3(b)所示的值的限制。

此外，電壓修正表31a、31b所具有的修正量是用于修正相對(duì)于基準(zhǔn)電壓而發(fā)生的變動(dòng)的值。即，可通過(guò)“修正量＝基準(zhǔn)電壓/電源電壓”的計(jì)算來(lái)求出。具體而言，例如，當(dāng)電源電壓相對(duì)于220v(ac)的基準(zhǔn)電壓變動(dòng)至例如210v(ac)時(shí)，220/210＝1.047619為修正量。此外，例如，當(dāng)電源電壓相對(duì)于220v(ac)變動(dòng)至230v(ac)時(shí)，220/230＝0.956522為修正量。

另外，電壓修正表31a為無(wú)極限，因此在電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c時(shí)，220/變動(dòng)電壓(ac)＝修正量。即，相對(duì)于220v(ac)的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)電源電壓變動(dòng)至例如170v(ac)時(shí)，220/170＝1.294118為修正量。此外，相對(duì)于220v(ac)的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)電源電壓變動(dòng)至例如280v(ac)時(shí)，220/280＝0.785714為修正量。即，在電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c時(shí)，使用每個(gè)與基準(zhǔn)電壓偏離的電壓(ac)的修正量。另外，電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c的修正量未必要設(shè)成圖3(a)所示的值。即，在不到180v(ac)的電壓補(bǔ)償范圍外32b時(shí)，也可以將每個(gè)與基準(zhǔn)電壓偏離的電壓(ac)的修正量設(shè)為小于圖3(a)所示的值，在超過(guò)270v(ac)的電壓補(bǔ)償范圍外32c時(shí)，將每個(gè)與基準(zhǔn)電壓偏離的電壓(ac)的修正量設(shè)為大于圖3(a)所示的值。這時(shí)，可在電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c進(jìn)行更加平緩的電壓變動(dòng)補(bǔ)償。

另一方面，電壓修正表31b有極限，因此在電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c時(shí),220/變動(dòng)電壓(ac)＝修正量(固定)。即，例如，當(dāng)電源電壓相對(duì)于220v(ac)的基準(zhǔn)電壓變動(dòng)成例如不到180v(ac)的電壓時(shí)，成為以220/170＝1.222222為極限的固定的修正量。此外，例如，當(dāng)電源電壓相對(duì)于220v(ac)的基準(zhǔn)電壓變動(dòng)成超過(guò)例如270v(ac)時(shí)，成為以220/280＝0.814815為極限的固定的修正量。即，在電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c時(shí)，將始終使用固定的修正量。

另外，在電壓修正表31b中將極限設(shè)為180v(ac)、270v(ac)，但并不限于上述電壓(ac)。即，也可以設(shè)為較電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a稍有偏差的值，以使極限為170v(ac)、280v(ac)。

接著，參照?qǐng)D4對(duì)電壓補(bǔ)償部30所保持的修正曲線的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。另外，圖4(a)是基于圖3(a)的無(wú)極限時(shí)的電壓修正表31a的修正曲線，圖4(b)是基于圖3(b)的有極限時(shí)的電壓修正表31b的修正曲線。

首先，關(guān)于圖4(a)、4(b)的修正曲線32，橫軸為對(duì)電壓(ac)進(jìn)行了全波整流而得到的電壓(dc)，縱軸為修正量。此外，修正下限(254v(dc))與修正上限(382v(dc))之間為電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a，用虛線圍成的部分為電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c。此外，作為基準(zhǔn)電壓的311v(dc)是對(duì)220v(ac)進(jìn)行全波整流后的值，為了便于說(shuō)明，表示時(shí)將小數(shù)點(diǎn)以后的數(shù)字舍去。此外，作為修正曲線32的修正下限的254v(dc)是對(duì)180v(ac)進(jìn)行全波整流后的值，為了便于說(shuō)明，表示時(shí)將小數(shù)點(diǎn)以后的數(shù)字舍去。此外，作為修正曲線32的修正上限的382v(dc)是對(duì)270v(ac)進(jìn)行全波整流后的值，為了便于說(shuō)明，表示時(shí)小數(shù)點(diǎn)以后的數(shù)字四舍五入。

由圖4(a)的無(wú)極限時(shí)的修正曲線32得知：如果在電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a，電源電壓變得比基準(zhǔn)電壓小，則修正量會(huì)變大。此外，如果在電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a，電源電壓變得比基準(zhǔn)電壓大，則修正量會(huì)變小。另外得知：在電壓補(bǔ)償范圍外32b，修正量平緩地變高。另外得知：在電壓補(bǔ)償范圍外32c時(shí)，修正量平緩地變小。

此外，由圖4(b)的有極限時(shí)的修正曲線32得知：與圖4(a)一樣，如果在電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a，電源電壓變得比基準(zhǔn)電壓小，則修正量會(huì)變大。此外，與圖4(a)一樣，如果在電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a，電源電壓變得比基準(zhǔn)電壓大，則修正量會(huì)變小。另一方面可知，在電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c時(shí)，修正量將受到限制，從而為固定值。

另外，在以上的說(shuō)明中，電壓補(bǔ)償部30根據(jù)圖3所示的電壓修正表31a、31b和圖4所示的修正曲線32來(lái)求出修正量，但并不限于此例。即，電壓補(bǔ)償部30也可以在不使用電壓修正表31a、31b、修正曲線32的情況下、通過(guò)基準(zhǔn)電壓/電源電壓的計(jì)算來(lái)求出修正量。這時(shí)，只要電壓補(bǔ)償部30具有修正下限和修正上限的電壓(dc)即可。此外，電壓補(bǔ)償部30在有極限時(shí)，只要確認(rèn)電源電壓在基準(zhǔn)電壓的電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c，并輸出固定的修正量即可。以這種方式，電壓補(bǔ)償部30即便不使用電壓修正表31a、31b、修正曲線32也能輸出修正量。此外，如果不使用電壓修正表31a、31b、修正曲線32，則電壓補(bǔ)償部30不必將電壓修正表31a、31b和修正曲線32存儲(chǔ)于未圖示的用作工作區(qū)的存儲(chǔ)器等，因此可減小未圖示的存儲(chǔ)器的容量。此外，電壓補(bǔ)償部30能通過(guò)計(jì)算求出修正量，因此能省去參照電壓修正表31a、31b和修正曲線32的處理。

接著，參照?qǐng)D5對(duì)伺服放大器60的電壓補(bǔ)償方法進(jìn)行說(shuō)明。另外，以下將要說(shuō)明的是電壓補(bǔ)償部30參照?qǐng)D4(b)所示的有極限時(shí)的修正曲線32來(lái)求出修正量的情況。

(步驟s101)

首先，電壓補(bǔ)償裝置10的電壓檢測(cè)部20從未圖示的電源電路檢測(cè)電源電壓的電壓，并將其輸出至電壓補(bǔ)償部30。

(步驟s102)

電壓補(bǔ)償部30判斷電壓檢測(cè)部20所檢測(cè)出的電源電壓的電壓是否在電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c。這時(shí)，電壓補(bǔ)償部30將參照修正曲線32，如果電壓檢測(cè)部20所檢測(cè)出的電源電壓的電壓在電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a，則判斷其不在電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c(步驟s102：否)而轉(zhuǎn)到步驟s107。

相對(duì)于此，電壓補(bǔ)償部30將參照修正曲線32，如果電壓檢測(cè)部20所檢測(cè)出的電源電壓的值在電壓補(bǔ)償范圍外32b或32c，則判斷為在電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c(步驟s102：是)而轉(zhuǎn)到步驟s103。

(步驟s103)

電壓補(bǔ)償部30將求出在電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c的電源電壓所對(duì)應(yīng)的修正量。這時(shí)，電壓補(bǔ)償部30將參照修正曲線32來(lái)求出修正量。

即，例如，當(dāng)電源電壓相對(duì)于311v(dc)的基準(zhǔn)電壓變動(dòng)成不到254v(dc)的修正下限時(shí)，求出以1.222222為極限的固定的修正量。

相對(duì)于此，例如，當(dāng)電源電壓相對(duì)于311v(dc)的基準(zhǔn)電壓變動(dòng)成超過(guò)382v(dc)的修正上限時(shí)，求出以0.814815為極限的固定的修正量。

(步驟s104)

電壓補(bǔ)償部30將求出的修正量輸出至變動(dòng)補(bǔ)償部40的電壓變動(dòng)補(bǔ)償部41、42。

(步驟s105)

變動(dòng)補(bǔ)償部40根據(jù)修正量來(lái)調(diào)整控制電壓的增益。

這時(shí)，變動(dòng)補(bǔ)償部40的電壓變動(dòng)補(bǔ)償部41對(duì)來(lái)自電流控制部50的pi控制部51的d軸電壓指令進(jìn)行增益調(diào)整并將其輸出至伺服放大器60。此外，變動(dòng)補(bǔ)償部40的電壓變動(dòng)補(bǔ)償部42對(duì)來(lái)自電流控制部50的pi控制部52的q軸電壓指令進(jìn)行增益調(diào)整并將其輸出至伺服放大器60。

(步驟s106)

伺服放大器60根據(jù)來(lái)自變動(dòng)補(bǔ)償部40的增益調(diào)整過(guò)的電壓來(lái)控制伺服電機(jī)70。

這時(shí)，伺服放大器60的派克逆變換部61根據(jù)來(lái)自編碼器80的電角度(旋轉(zhuǎn)角)將來(lái)自電壓變動(dòng)補(bǔ)償部41及電壓變動(dòng)補(bǔ)償部42的d軸電壓指令及q軸電壓指令從固定坐標(biāo)變換至旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)，從而將2相的電壓α、β輸出至空間矢量調(diào)制部62。

此外，如果空間矢量調(diào)制部62將2相的電壓α、β逆變換成3相(u相、v相、w相)的電壓并輸出，則pwm63向伺服電機(jī)70輸出對(duì)應(yīng)來(lái)自空間矢量調(diào)制部62的u相電壓指令、v相電壓指令及w相電壓指令的脈沖。

此外，如果電流檢測(cè)部64檢測(cè)伺服電機(jī)70的u相電流、v相電流及w相電流并將它們輸出，則軸變換部65會(huì)將來(lái)自電流檢測(cè)部64的u相電流、v相電流及w相電流變換成d軸電流及q軸電流并反饋至電流控制部50。

(步驟s107)

如果變動(dòng)后的電源電壓的值在電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a，則電壓補(bǔ)償部30將參照修正曲線32，求出電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a的對(duì)應(yīng)電源電壓的修正量，并轉(zhuǎn)到步驟s104。

如此，本實(shí)施方式中的電壓補(bǔ)償裝置10備有用于檢測(cè)電源電壓的電壓檢測(cè)部20、在所述電壓檢測(cè)部所檢測(cè)出的電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓發(fā)生變動(dòng)時(shí)輸出用于修正電源電壓變動(dòng)的修正量的電壓補(bǔ)償部30及根據(jù)修正量對(duì)用于控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的控制值進(jìn)行增益調(diào)整的變動(dòng)補(bǔ)償部40。

而且，電壓補(bǔ)償部30在電壓檢測(cè)部20所檢測(cè)出的電源電壓的變動(dòng)處于電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a時(shí)輸出該電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a的修正量，而在電壓檢測(cè)部20所檢測(cè)出的電源電壓的變動(dòng)處于電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c時(shí)輸出該電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c的修正量，由此對(duì)提供給用于控制伺服電機(jī)70的伺服放大器60的電源電壓的變動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。這樣，即便由于一些原因而無(wú)法正確地檢測(cè)出電源電壓的變動(dòng)，特別是結(jié)果誤檢測(cè)成電壓補(bǔ)償外的電壓時(shí)，也能可靠地抑制伺服電機(jī)70的動(dòng)態(tài)特性控制的不穩(wěn)定的變化。

此外，本實(shí)施方式中的電壓補(bǔ)償部30具有用于求出電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a及電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c的修正量的修正曲線32。由此，即便電壓檢測(cè)部20將電源電壓的變動(dòng)誤檢測(cè)成電壓補(bǔ)償外的電壓，電壓補(bǔ)償部30也能輸出根據(jù)修正曲線32求出的電源電壓的變動(dòng)的修正量。

此外，本實(shí)施方式中的修正曲線32的電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c的傾斜度較為緩和。由此，電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c的修正量會(huì)緩慢地變化，因此能平緩地抑制伺服電機(jī)70的動(dòng)態(tài)特性控制的不穩(wěn)定的變化。

此外，在本實(shí)施方式的修正曲線32的電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c，修正量為固定值。由此，能以固定的修正量抑制伺服電機(jī)70的動(dòng)態(tài)特性控制的不穩(wěn)定的變化。

此外，本實(shí)施方式中的電壓補(bǔ)償部30通過(guò)計(jì)算來(lái)求出電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)32a及電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c的電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的變動(dòng)的修正量。由此，電壓補(bǔ)償部30即便不使用修正曲線32也能輸出電源電壓的變動(dòng)的修正量。

此外，本實(shí)施方式中的電壓補(bǔ)償部30通過(guò)計(jì)算求出的電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c的修正量設(shè)為固定。由此，電壓補(bǔ)償部30即便不使用修正曲線32也能在電壓補(bǔ)償范圍外32b、32c輸出固定的修正量。

此外，本實(shí)施方式中的電壓補(bǔ)償范圍是通過(guò)表示修正下限及修正上限的電壓來(lái)設(shè)定。由此，電壓補(bǔ)償部30能在電源電壓的相對(duì)于基準(zhǔn)電壓的變動(dòng)超過(guò)電壓補(bǔ)償范圍的修正下限或修正上限時(shí)可靠地輸出超過(guò)修正下限或修正上限的電源電壓的變動(dòng)的修正量。

此外，本實(shí)施方式中的控制值具有例如d軸電壓指令(第1電流指令)和q軸電壓指令(第2電流指令)。這時(shí)，能將變動(dòng)補(bǔ)償部40配置于伺服放大器60的前級(jí)，所述變動(dòng)補(bǔ)償部40具有：電壓變動(dòng)補(bǔ)償部41(第1電壓變動(dòng)補(bǔ)償部)，其對(duì)d軸電壓指令(第1電流指令)進(jìn)行增益調(diào)整；及電壓變動(dòng)補(bǔ)償部42(第2電壓變動(dòng)補(bǔ)償部)，其對(duì)q軸電壓指令(第2電流指令)進(jìn)行增益調(diào)整。由此，在伺服放大器60的前級(jí)通過(guò)電壓變動(dòng)補(bǔ)償部41(第1電壓變動(dòng)補(bǔ)償部)和電壓變動(dòng)補(bǔ)償部42(第2電壓變動(dòng)補(bǔ)償部)來(lái)對(duì)d軸電壓指令(第1電流指令)和q軸電壓指令(第2電流指令)進(jìn)行增益調(diào)整，因此與對(duì)伺服電機(jī)70的3相(u相、v相、w相)進(jìn)行的增益調(diào)整相比，能以較少的數(shù)目進(jìn)行增益調(diào)整。

此外，本實(shí)施方式中的控制值具有例如自伺服放大器60內(nèi)的派克逆變換部61輸出的、用于以兩個(gè)矢量直流分量的形式獨(dú)立地控制3相的電機(jī)電流的電壓α(第1相電壓)和電壓β(第2相電壓)。這時(shí)，可將變動(dòng)補(bǔ)償部40配置于派克逆變換部61的后級(jí)，所述變動(dòng)補(bǔ)償部具有：電壓變動(dòng)補(bǔ)償部41(第1電壓變動(dòng)補(bǔ)償部)，其對(duì)電壓α(第1相電壓)進(jìn)行增益調(diào)整；及電壓變動(dòng)補(bǔ)償部42(第2電壓變動(dòng)補(bǔ)償部)，其對(duì)電壓β(第2相電壓)進(jìn)行增益調(diào)整。由此，在派克逆變換部61的后級(jí)通過(guò)電壓變動(dòng)補(bǔ)償部41(第1電壓變動(dòng)補(bǔ)償部)和電壓變動(dòng)補(bǔ)償部42(第2電壓變動(dòng)補(bǔ)償部)來(lái)對(duì)電壓α(第1相電壓)和電壓β(第2相電壓)進(jìn)行增益調(diào)整，因此與對(duì)伺服電機(jī)70的3相(u相、v相、w相)進(jìn)行的增益調(diào)整相比，能以較少的數(shù)目進(jìn)行增益調(diào)整。

另外，對(duì)本實(shí)施方式中的電壓補(bǔ)償部30在電壓檢測(cè)部所檢測(cè)出的電源電壓相對(duì)于基準(zhǔn)電壓發(fā)生變動(dòng)時(shí)輸出用于修正電源電壓變動(dòng)的修正量的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但電壓檢測(cè)部20也可能由于一些原因而變得無(wú)法檢測(cè)出電源電壓的電壓。在這種情況下，例如，在一定時(shí)間無(wú)法獲得來(lái)自電壓檢測(cè)部20的電源電壓時(shí)，電壓補(bǔ)償部30也可以向變動(dòng)補(bǔ)償部40輸出修正曲線32的電壓補(bǔ)償范圍外32b或32c的修正量。此外，在這種情況下，只要預(yù)先設(shè)定輸出電壓補(bǔ)償范圍外32b或32c中的哪一個(gè)的修正量即可。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

10電壓補(bǔ)償裝置

20電壓檢測(cè)部

30電壓補(bǔ)償部

31a、31b電壓修正表

32修正曲線

32a電壓補(bǔ)償范圍內(nèi)

32b、32c電壓補(bǔ)償范圍外

40變動(dòng)補(bǔ)償部

41、42電壓變動(dòng)補(bǔ)償部

50電流控制部

51、52pi控制部

60伺服放大器

61派克逆變換部

62空間矢量調(diào)制部

63pwm

64電流檢測(cè)部

65軸變換部

70伺服電機(jī)

80編碼器