用于施工机械的使用电动马达的回转控制系统和方法.pdf

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1、10申请公布号CN101985840A43申请公布日20110316CN101985840ACN101985840A21申请号201010216206X22申请日20100702102009006902320090728KRE02F9/20200601E02F9/2220060171申请人沃尔沃建造设备控股瑞典有限公司地址瑞典埃斯基尔斯蒂纳72发明人姜锺敏丁安匀李春昇金知润崔东煜赵中善金成滚刘封修74专利代理机构北京弘权知识产权代理事务所普通合伙11363代理人张文刘继富54发明名称用于施工机械的使用电动马达的回转控制系统和方法57摘要提供一种用于施工机械的使用电动马达的回转控制系统和方法。回。

2、转控制系统包括回转控制单元和回转上回转结构的回转电动马达。回转控制单元包括基准速度计算装置，根据用于回转操作的控制杆的操纵信号计算基准回转速度和最大加速度；回转速度确定装置，由基准回转速度与当前反馈回的电动马达的实际回转速度之间的差异计算第一速度变化量、由最大加速度计算取样时间内的第二速度变化量、以及通过比较第一速度变化量和第二速度变化量并将第一速度变化量和第二速度变化量之间的较小量加到当前反馈回的实际回转速度从而确定基于操纵信号的回转速度；以及输出扭矩控制装置，通过产生用于已确定的回转速度的控制信号来控制电动马达的输出扭矩。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明。

3、专利申请权利要求书2页说明书7页附图5页CN101985840A1/2页21一种用于施工机械的回转控制系统，其包括回转控制单元和回转上回转结构的回转电动马达，其中所述回转控制单元包括基准速度计算装置，基准速度计算装置根据用于回转操作的控制杆的操纵信号计算基准回转速度和最大加速度；回转速度确定装置，回转速度确定装置由所述基准回转速度与当前反馈回的电动马达的实际回转速度之间的差异计算第一速度变化量、由所述最大加速度计算取样时间内的第二速度变化量、以及通过比较所述第一速度变化量和所述第二速度变化量并将经比较而获得的所述第一速度变化量和所述第二速度变化量之间的较小量加到所述当前反馈回的实际回转速度从而。

4、确定基于所述操纵信号的回转速度；以及输出扭矩控制装置，输出扭矩控制装置通过产生用于已确定的回转速度的控制信号来控制所述电动马达的输出扭矩。2如权利要求1所述的回转控制系统，其中，所述基准速度计算装置根据所述操纵信号计算基准回转速度和最大加速度，所述基准回转速度和最大加速度的绝对值限制于预定上限范围内，所述预定上限是基于使用液压回转马达时的先导信号压力的最大加速度和回转速度的最大值。3如权利要求1所述的回转控制系统，其中，所述基准速度计算装置根据操纵信号计算基准回转速度和最大加速度，通过将基于施工机械的发动机模式的速度和加速度校正值分别应用到计算出的基准回转速度和最大加速度而校正所述基准回转速度。

5、和所述最大加速度，以及将校正过的基准回转速度和最大加速度传输到所述回转速度确定装置。4如权利要求1所述的回转控制系统，还包括存储单元，所述存储单元存储基于使用液压回转马达时的先导信号压力的基准回转速度和最大加速度响应数据；其中，所述回转控制单元的基准速度计算装置根据操纵信号由存储在所述存储单元内的所述基准回转速度和最大加速度响应数据来计算所述基准回转速度和最大加速度。5如权利要求4所述的回转控制系统，其中，所述基准速度计算装置计算使用液压回转马达时的对应于操纵信号的先导信号压力，并由存储在所述存储单元内的所述基准回转速度和最大加速度响应数据根据计算出的先导信号压力计算所述基准回转速度和最大加速。

6、度。6如权利要求5所述的回转控制系统，其中，如果使用液压回转马达时的对应于操纵信号的先导信号压力小于预定值，则所述回转速度确定装置通过将所述第一速度变化量加到当前反馈回的实际回转速度来确定基于所述操纵信号的回转速度，而不比较所述第一速度变化量和所述第二速度变化量。7一种用于施工机械的回转控制方法，其用于使用回转电动马达来回转上回转结构，包括基准速度计算步骤根据用于回转操纵的控制杆的操纵信号计算基准回转速度和最大加速度；回转速度变化量计算步骤接收电动马达的实际回转速度的反馈、由当前反馈回的实际回转速度和基准回转速度之间的差异计算第一速度变化量、以及由最大加速度计算取样时间内的第二速度变化量；回转。

7、速度确定步骤通过比较所述第一速度变化量和所述第二速度变化量并将经比较权利要求书CN101985840A2/2页3而获得的所述第一速度变化量和所述第二速度变化量之间的较小值加到当前反馈回的实际回转速度，从而确定基于所述操纵信号的回转速度；以及输出扭矩控制步骤通过产生用于已确定的回转速度的控制信号来控制电动马达的输出扭矩。8如权利要求7所述的回转控制方法，其中所述基准速度计算步骤根据所述操纵信号计算基准回转速度和最大加速度，所述基准回转速度和最大加速度的绝对值限制于预定上限范围内；以及所述预定上限是基于使用液压回转马达时的先导信号压力的最大加速度和回转速度的最大值。9如权利要求7所述的回转控制系统。

8、，其中，所述基准速度计算步骤根据所述操纵信号计算基准回转速度和最大加速度，通过将基于施工机械的发动机模式的速度和加速度校正值分别应用到计算出的基准回转速度和最大加速度而校正所述基准回转速度和所述最大加速度；以及所述速度变化量计算步骤由校正过的基准回转速度和最大加速度计算所述第一速度变化量和所述第二速度变化量。10如权利要求7所述的回转控制系统，其中，所述基准速度计算步骤包括先导信号压力计算步骤计算使用液压回转马达时的对应于操纵信号的先导信号压力；以及基准回转速度计算步骤由基于使用液压回转马达时预存储的先导信号压力的基准回转速度和最大加速度响应数据，根据计算出的先导信号压力计算所述基准回转速度和。

9、所述最大加速度。11如权利要求8所述的回转控制系统，其中，所述基准速度计算步骤包括先导信号压力计算步骤计算使用液压回转马达时的对应于操纵信号的先导信号压力；以及基准回转速度计算步骤由基于使用液压回转马达时预存储的先导信号压力的基准回转速度和最大加速度响应数据，根据计算出的先导信号压力计算所述基准回转速度和所述最大加速度。12如权利要求9所述的回转控制系统，其中，所述基准速度计算步骤包括先导信号压力计算步骤计算使用液压回转马达时的对应于操纵信号的先导信号压力；以及基准回转速度计算步骤由基于使用液压回转马达时预存储的先导信号压力的基准回转速度和最大加速度响应数据，根据计算出的先导信号压力计算所述基。

10、准回转速度和所述最大加速度。13如权利要求9所述的回转控制系统，其中，所述回转速度变化量计算步骤计算所述第一速度变化量；以及如果在所述先导信号压力计算步骤中计算出的先导信号压力小于预定值，则所述回转速度确定步骤通过将所述第一速度变化量加到当前反馈回的实际回转速度来确定基于所述操纵信号的回转速度，而不比较所述第一速度变化量和所述第二速度变化量。权利要求书CN101985840A1/7页4用于施工机械的使用电动马达的回转控制系统和方法0001相关申请的交叉引用0002本专利申请基于2009年7月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请NO1020090069023并主张其优先权，其全部内容经引用并。

11、入本文。技术领域0003本发明涉及用于施工机械的使用电动马达的回转控制系统和方法。更特别地，本发明涉及用于施工机械的使用电动马达的回转控制系统和方法，该电动马达能代替用于旋转施工机械特别是液压挖掘机的上回转结构的液压马达，提供与现有液压系统的相似的输出特性。背景技术0004在现有技术中，包括上回转结构的施工机械特别是液压挖掘机的上回转结构由液压马达旋转。液压马达具有高扭矩输出以及液压系统的控制相对简单的特性。由于其它任何致动器均难于替换具有高扭矩输出的液压系统，因此液压系统主要用于重型设备等。由于控制液压泵排出速度的控制阀内的阻抗、管内的压力损失、液压回路内的过剩流量的产生等等，利用液压马达的。

12、液压驱动系统具有低能效。并且，在回转操作之后上回转结构停止时，制动能量作为热能被消耗掉，这导致液压马达的效率降低。0005因此，公知使用电动马达作为致动器提高了能效。电系统的效率远比液压系统的高。在使用电动马达作为施工机械的回转马达的情况下，提高了能效，但与液压驱动系统相比，电动马达对控制杆操纵的响应太灵敏，这就导致电动马达的操纵性比液压驱动系统的操纵性劣化了。0006为了解决该问题，韩国专利申请NO20050000530公开一种相关技术，其采用电动回转马达来替代液压马达。0007根据相关技术中的技术，复杂的控制方程由挖掘机液压系统的仿真模型得到，且液压系统是通过实时操作进行控制的。因此，由于。

13、复杂的计算而需要很多控制操作时间，且需要能执行高速操作的高性能处理器。0008近来，随着技术的发展，能产生高扭矩输出并具有较高控制性能的永磁同步马达PMSM已获得发展。这种PMSM能替换当前的液压系统以解决液压系统的问题，且当回转系统停止时出现的制动能量可通过PMSM的发电驱动而回收，从而提高效率。当回转系统从液压马达改变到PMSM时效率提高。然而，如果由于致动器改变而导致特性也发生变化，现有使用者会感觉到不方便，这可能降低工作效率，并导致使用者避免购买混合动力挖掘机。发明内容0009因此，本发明致力于解决现有技术中存在的上述问题，同时完整保留现有技术获得的优点。0010本发明提出一种用于提供。

14、与现有液压系统相似的输出特性的电动回转系统的控说明书CN101985840A2/7页5制技术，以解决由于液压马达和电动马达之间的输出特性方面的差异所导致的动力源变化而使现有挖掘机使用者感到不便的问题。0011并且，本发明提出一种控制技术，其能通过控制仅包括通过模拟而验证过的简单方程的控制算法，通过使用廉价控制器解决上述问题。0012在本发明的一个方面中，提供一种用于施工机械的回转控制系统，其包括回转控制单元和回转上回转结构的回转电动马达，其中回转控制单元包括基准速度计算装置，其根据用于回转操作的控制杆的操纵信号计算基准回转速度和最大加速度；回转速度确定装置，其由基准回转速度与当前反馈回的电动马。

15、达的实际回转速度之间的差异计算第一速度变化量、由最大加速度计算取样时间内的第二速度变化量、以及通过比较第一速度变化量和第二速度变化量并将经比较而获得的第一速度变化量和第二速度变化量之间的较小量加到当前反馈回的实际回转速度从而确定基于操纵信号的回转速度；以及输出扭矩控制装置，其通过产生用于已确定的回转速度的控制信号来控制电动马达的输出扭矩。0013在根据本发明优选实施方式的回转控制系统中，基准速度计算装置根据操纵信号计算基准回转速度和最大加速度，基准回转速度和最大加速度的绝对值限制于预定上限范围内，且预定上限是基于使用液压回转马达时的先导信号压力的最大加速度和回转速度的最大值。0014在根据本发。

16、明优选实施方式的回转控制系统中，基准速度计算装置根据操纵信号计算基准回转速度和最大加速度，通过将基于施工机械的发动机模式的速度和加速度校正值分别应用到计算出的基准回转速度和最大加速度而校正基准回转速度和最大加速度，以及将校正过的基准回转速度和最大加速度传输到回转速度确定装置。0015本发明优选实施方式的回转控制系统还包括存储单元，存储单元存储基于使用液压回转马达时的先导信号压力的基准回转速度和最大加速度响应数据；其中，回转控制单元的基准速度计算装置根据操纵信号由存储在存储单元内的基准回转速度和最大加速度响应数据来计算基准回转速度和最大加速度。0016在根据本发明优选实施方式的回转控制系统中，基。

17、准速度计算装置计算使用液压回转马达时的对应于操纵信号的先导信号压力，并由存储在存储单元内的基准回转速度和最大加速度响应数据根据计算出的先导信号压力计算基准回转速度和最大加速度。0017在根据本发明优选实施方式的回转控制系统中，如果使用液压回转马达时的对应于操纵信号的先导信号压力小于预定值，则回转速度确定装置通过将第一速度变化量加到当前反馈回的实际回转速度来确定基于操纵信号的回转速度，而不比较第一速度变化量和第二速度变化量。0018在本发明的另一方面，提供一种用于施工机械的回转控制方法，其用于使用回转电动马达来回转上回转结构，包括基准速度计算步骤，即根据用于回转操纵的控制杆的操纵信号计算基准回转。

18、速度和最大加速度；回转速度变化量计算步骤，即接收电动马达的实际回转速度的反馈、由当前反馈回的实际回转速度和基准回转速度之间的差异计算第一速度变化量、以及由最大加速度计算取样时间内的第二速度变化量；回转速度确定步骤，即通过比较第一速度变化量和第二速度变化量并将经比较而所获得的第一速度变化量和第二速度变化量之间的较小值加到当前反馈回的实际回转速度，从而确定基于操纵信号的回转速度；以及输出扭矩控制步骤，即通过产生用于已确定的回转速度的控制信号来控制电动说明书CN101985840A3/7页6马达的输出扭矩。0019在根据本发明优选实施方式的回转控制方法中，基准速度计算步骤根据操纵信号计算基准回转速度。

19、和最大加速度，基准回转速度和最大加速度的绝对值限制于预定上限范围内；以及预定上限是基于使用液压回转马达时的先导信号压力的最大加速度和回转速度的最大值。0020在根据本发明优选实施方式的回转控制方法中，基准速度计算步骤根据操纵信号计算基准回转速度和最大加速度，并通过将基于施工机械的发动机模式的速度和加速度校正值分别应用到计算出的基准回转速度和最大加速度而校正基准回转速度和最大加速度；以及速度变化量计算步骤由校正过的基准回转速度和最大加速度计算第一速度变化量和第二速度变化量。0021在本发明优选实施方式的回转控制方法中，基准速度计算步骤包括先导信号压力计算步骤，即计算使用液压回转马达时的对应于操纵。

20、信号的先导信号压力；以及基准回转速度计算步骤，即由基于使用液压回转马达时预存储的先导信号压力的基准回转速度和最大加速度响应数据，根据计算出的先导信号压力计算基准回转速度和最大加速度。0022在本发明优选实施方式的回转控制方法中，回转速度变化量计算步骤计算第一速度变化量；以及如果在先导信号压力计算步骤中计算出的先导信号压力小于预定值，则回转速度确定步骤通过将第一速度变化量加到当前反馈回的实际回转速度来确定基于操纵信号的回转速度，而不比较第一速度变化量和第二速度变化量。0023作为本发明的优选实施方式，可包括上述技术特征的不同可能结合形式的实施方式。0024借助于上述构造，可实施一种具有与现有液压。

21、系统相似特性的用于施工机械的回转系统，同时电动马达保留现有液压系统的优点。0025并且，由于回转控制系统执行仅包括通过模拟而验证过的简单方程的操作，因此在不对控制器操作施加大影响和无需高速操作的情况下，即使利用廉价处理器，控制也是可以的。0026显然，从根据本发明优选实施方式的构造中，本领域技术人员可得到未直接提及的不同效果。附图说明0027从结合附图的以下详述中将更清楚本发明的上述以及其它目的、特征和优点，其中0028图1是解释根据本发明实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转系统的控制的框图；0029图2是解释根据本发明实施方式的使用电动马达的施工机械的回转控制的框图；0030图3是图示。

22、根据本发明实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转控制系统的配置的示意性框图；0031图4是图示根据本发明另一实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转控制方法的流程图；以及0032图5是图示根据本发明又一实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转控说明书CN101985840A4/7页7制方法的流程图。具体实施方式0033下文，将参照附图描述本发明的优选实施方式。在该描述中所限定的对象，例如详细构造和元件，只是提供用来帮助本领域技术人员全面理解本发明的具体细节，因此本发明并不局限于此。0034首先，将描述根据本发明实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转控制系统。0035图1是解释根据本。

23、发明实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转系统的控制的框图，图2是解释根据本发明实施方式的使用电动马达的施工机械的回转控制的框图。图3是图示根据本发明实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转控制系统的配置的示意性框图。0036参见图3，根据本发明实施方式的用于施工机械的回转控制系统包括回转控制单元100和用于回转上回转结构的回转电动马达200。优选地，回转电动马达200是永磁同步马达PMSM。在本发明实施方式中，回转控制单元100包括基准速度计算装置110、回转速度确定装置130以及输出扭矩控制装置150。0037基准速度计算装置110根据用于回转操纵的控制杆未图示的操纵信号计算基准回转。

24、速度和最大加速度。参见图2，在本发明实施方式中，基准速度计算装置110接收控制杆的操纵信号，例如操纵杆角JOY14，并根据与操纵杆角JOY对应的先导信号压力，由基于使用液压回转马达时的先导信号压力的基准回转速度和最大加速度响应数据16和25，计算基准回转速度和最大加速度。0038参见图2中的参考标号17和26，基准速度计算装置110根据操纵信号计算基准回转速度和最大加速度，同时将基准回转速度和最大加速度的绝对值限制于预定上限范围内。在这种情况下，基于使用液压回转马达时的先导信号压力的最大加速度和回转速度的最大值可设定为预定上限值。0039在本发明实施方式中，参见图2，基准速度计算装置110根据。

25、操纵信号计算基准回转速度和最大加速度，通过将基于施工机械的发动机模式18的速度和加速度校正值分别应用到计算出的基准回转速度和最大加速度而校正基准回转速度和最大加速度19和27，以及将校正过的基准回转速度和最大加速度传输到回转速度确定装置130。0040然后，回转控制单元100的回转速度确定装置130由基准回转速度与当前反馈回的电动马达200的实际回转速度21之间的差异计算第一速度变化量20，由最大加速度计算取样时间内的第二速度变化量28，以及通过比较计算出的第一速度变化量和第二速度变化量、并且将作为比较结果而获得的第一速度变化量20和第二速度变化量28之间的较小量加到当前反馈回的实际回转速度2。

26、1，从而确定基于操纵信号的回转速度30。参见图3，当前反馈回的实际回转速度21是由回转速度检测单元300检测到的回转马达200的旋转速度。0041在本发明的实施方式中，如果使用液压回转马达时的对应于操纵信号的先导信号压力比预定值小，则回转速度确定装置130通过将第一速度变化量20加到实际回转速度21从而确定基于操纵信号的回转速度，而不比较第一速度变化量和第二速度变化量。例如，如果控制杆的操纵杆角处于中间状态，这与减速或停止指令对应，则因此使用第一速度变化说明书CN101985840A5/7页8量20，而不比较第一速度变化量20和由最大加速度计算的取样时间内的第二速度变化量28。由于典型液压马达。

27、的减速特性，减速呈现出比加速更快，其中通过堵挡液压流体本身而执行减速，并因此通过反映现有液压系统的减速特性，能防止现有使用者感觉到不方便。0042输出扭矩控制装置150产生用于已确定的回转速度的控制信号，以控制电动马达200的输出扭矩。0043并且，参见图3，回转控制系统还包括存储单元400，存储单元400存储基于使用液压回转马达时的先导信号压力的基准回转速度和最大加速度响应数据。在本发明的这种实施方式中，回转控制单元100的基准速度计算装置110根据操纵信号由存储在存储单元400内的基准回转速度和最大加速度响应数据计算基准回转速度和最大加速度。0044此外，在本发明的另一实施方式中，基准速度。

28、计算装置110计算使用液压回转马达时的对应于操纵信号的先导信号压力，并且根据计算出的先导信号压力由存储在存储单元400内的基准回转速度和最大加速度响应数据计算基准回转速度和最大加速度。0045接下来，将描述根据本发明另一实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转控制方法。在解释回转控制方法时，与用于施工机械的回转控制系统的已解释部分相重复部分的解释将略去。根据本发明实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转控制方法指的是使用回转电动马达200回转上回转结构的用于施工机械的回转控制方法。0046图4是图示根据本发明另一实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转控制方法的流程图，以及图5是图示根据。

29、本发明又一实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转控制方法的流程图。0047参见图2、4以及5，根据本发明另一实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转控制方法包括基准速度计算步骤S100或S100、速度变化量计算步骤S200、回转速度确定步骤S300以及输出扭矩控制步骤S400。0048在基准速度计算步骤S100或S100中，根据用于回转操纵的控制杆的操纵信号计算基准回转速度和最大加速度。0049参见图2中的参考标号17和26，在基准速度计算步骤S100中，根据操纵信号计算基准回转速度和最大加速度，其中所述基准回转速度和最大加速度的绝对值限制于预定上限范围内。优选地，基于使用液压回转马达时。

30、的先导信号压力的最大加速度和回转速度的最大值成为预定上限值。0050并且，在本发明的实施方式中，参见图2中的参考标号19和27，在基准速度计算步骤S100中，根据操纵信号计算基准回转速度和最大加速度，并且通过将基于施工机械的发动机模式的速度和加速度校正值KMODE19和27分别应用到计算出的基准回转速度和最大加速度来校正基准回转速度和最大加速度。0051参见图5，基准速度计算步骤S100包括先导信号压力计算步骤S110和基准回转速度计算步骤S120。在先导信号压力计算步骤S110中，计算使用液压回转马达时的对应于操纵信号的先导信号压力。然后，在基准回转速度计算步骤S120中，由预存储的基于使用。

31、液压回转马达时的先导信号压力的基准回转速度和最大加速度响应数据，根据计算出的先导信号压力计算基准回转速度和最大加速度。0052然后，在速度变化量计算步骤S200中，参见图2，反馈电动马达200的实际回转速度，由当前反馈回的实际回转速度21与基准回转速度之间的差异计算第一速度变化量20，说明书CN101985840A6/7页9以及由最大加速度计算的取样时间内的第二速度变化量28。0053参见图2，在速度变化量计算步骤S200中，由校正过的基准回转速度和最大加速度计算第一速度变化量20和第二速度变化量28。0054并且，参见图5，如果在先导信号压力计算步骤S110中计算出的先导信号压力比预定值小，。

32、则在速度变化量计算步骤S200中计算第一速度变化量20。优选地，可仅计算第一速度变化量20而不计算第二速度变化量28。例如，控制杆的操纵杆角位于中间位置附近处的状态与减速或停止指令对应，则使用第一速度变化量20，而不比较第一速度变化量20与由最大加速度计算的取样时间内的第二速度变化量28。0055然后，参见图2，在回转速度确定步骤S300中，将第一速度变化量20和第二速度变化量28彼此比较22，通过将第一速度变化量20和第二速度变化量28之间的较小量加到当前反馈回的实际回转速度21，从而确定基于操纵信号的回转速度30。0056并且，参照图5，如果在先导信号压力计算步骤S110中计算出的先导信号。

33、压力比预定值小，则在回转速度确定步骤S300中，通过将第一速度变化量20加到当前反馈回的实际回转速度21，从而确定基于操纵信号的回转速度30，而不比较第一速度变化量20和第二速度变化量28。例如，如果控制杆的操纵杆角位于中间位置附近，这与减速或停止指令对应，则因此仅计算和使用第一速度变化量20，而不比较第一速度变化量20与由最大加速度计算的取样时间内的第二速度变化量28。0057在输出扭矩控制步骤S400中，产生用于已确定的回转速度30的控制信号，并控制电动马达200的输出扭矩34。0058接下来，参见图1和2，将详述根据本发明实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转控制过程。0059图1是。

34、解释根据本发明实施方式的用于施工机械的使用电动马达的回转系统的控制的框图。0060电动马达200，优选地采用PMSM的电动回转系统的控制器，接收与回转指令对应的基于控制杆的操纵的操纵杆角JOY1、关于诸如挖掘机的施工机械的基于使用者操纵的发动机模式2的信息、以及关于用于速度控制的PMSM的当前旋转速度12的信息。图1中的电动回转控制器与根据本发明实施方式的回转控制单元100对应。0061根据这三种输入，马达速度基准调节器3输出速度指令REF，并且为了利用当前旋转速度12校正误差值4，速度指令REF和误差值的总和输入到速度控制器。优选地，根据本发明实施方式的基准速度计算装置110与图1中的马达速。

35、度基准调节器3对应。由于通过速度控制器5中的PI控制器输出的扭矩指令值可比现有的液压挖掘机的输出大，因此它在低于现有液压挖掘机6的最大扭矩值时就饱和，然后最终作为回转控制器的扭矩指令REF7输出。图1中的速度控制器5与根据本发明实施方式的输出扭矩控制装置150对应。0062然后，如果操纵杆角JOY1小于特定值，则它表示使用者不施加回转指令，在这种情况下，它被判断为回转速度减速或停止指令，并作为机械制动器的驱动指令13输出。0063施工机械，例如接收回转控制器驱动指令的挖掘机的回转设备8，包括PMSM驱动器9、PMSM10以及机械制动器11。如果扭矩指令REF从回转控制器施加到PMSM驱动器9，。

36、则PMSM10运行，且挖掘机通过PMSM的速度输出12而执行回转操作。说明书CN101985840A7/7页100064图2详细示出了回转控制器的控制流程。0065优选地，基于使用者对控制杆操纵的操纵杆角JOY14被标准化为1到1范围内的值，并输入到回转控制器。在此，假定1是沿倒退方向的最大输入，1是沿前进方向的最大输入。由于在现有液压马达的情况下控制流量的先导阀的压力根据操纵杆角JOY调整，并作为液压马达的速度指令施加，因此应用比例常数值KTOP15，使得先导阀压力成为与当标准化操纵杆角JOY的绝对值是“1”时的最大速度指令对应的值。根据施加的先导阀压力PPV，一种输出速度指令的方法通过构建。

37、速度指令REF与现有挖掘机的先导阀压力PPV的映射图而得到。在这种情况下，得到的速度指令使现有液压马达的扭矩在低于现有液压马达7的最大速度值时饱和。即使在相同操纵杆角JOY的情况下，液压泵的输出根据挖掘机的发动机模式18成比例地输出，每个模式中的比例常数KMODE19应用到速度指令REF。速度指令REF与对应先导阀压力PPV的映射图16通过模拟由简单的三阶方程而得到，从而当从通过实验获得的数据应用每个模式中的比例常数KMODE19时，它能提供与现有液压马达的输出相似的输出。通过该过程确定的目前T的速度指令REFT与马达速度反馈值REFT1之间的误差值与第一速度变化量REFT20对应。0066并。

38、且，第二速度变化量REFT28根据先导阀压力PPV通过经由加速度指令REF与先导阀压力PPV的映射图25使扭矩在低于现有液压马达的最大加速度值时饱和而得到。并且，加速度指令REF与先导阀压力PPV的映射图25通过模拟由简单的二阶方程得到，从而当与每个模式中的比例常数KMODE19相同的比例常数KMODE27以与速度指令REFT和先导阀压力PPV的映射图16相同的方法应用时，它可提供现有液压马达的输出相似的输出。0067第一速度变化量REFT20和第二速度变化量REFT28之间的较小值选定为最终的速度变化量指令29，通过将速度变化量指令加到T1时刻的马达速度REFT1而获得的最终速度指令REFT。

39、30输入到控制PI的速度控制器31。0068然而，如果值PPV小于特定值，则操纵杆角位于对应于减速或停止指令的中间状态，因此使用第一速度变化量REFT20，而不比较第一速度变化量REFT20和第二速度变化量REFT28。由于液压马达的减速特性，加速呈现出比加速更快，其中通过堵挡液压流体本身而执行减速，因此通过反映现有液压系统的减速特性，可防止现有使用者感觉到不方便。同时，还输出停止期间的制动器驱动指令33。0069通过上述过程，最终速度指令33输入到PI控制器31，以作为扭矩指令输出，并在低于现有液压马达32的最大扭矩值时饱和，然后最后作为回转控制器扭矩指令REF34输出。0070如上所述，已经参照附图描述了本发明的优选实施方式。用于实现各方面和各特征的本发明的方面和特征将通过参照上述参照附图的实施方式而清楚。然而，本发明并不局限于上述实施方式，而可以不同形式实施。虽然为了示例性目的描述了本发明的优选实施方式，但本领域技术人员将理解在不脱离所附权利要求公开的本发明的主旨和精神的情况下可以进行各种修改、添加以及替代。说明书CN101985840A1/5页11图1说明书附图CN101985840A2/5页12图2说明书附图CN101985840A3/5页13图3说明书附图CN101985840A4/5页14图4说明书附图CN101985840A5/5页15图5说明书附图。