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1、(10)申请公布号 CN 102918765 A (43)申请公布日 2013.02.06 C N 1 0 2 9 1 8 7 6 5 A *CN102918765A* (21)申请号 201180026597.1 (22)申请日 2011.05.25 2010-122539 2010.05.28 JP H02P 29/00(2006.01) G05D 19/02(2006.01) (71)申请人松下电器产业株式会社 地址日本大阪府 (72)发明人藤原弘 田泽彻 (74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事 务所(普通合伙) 11277 代理人刘新宇 张会华 (54) 发明名称 电动机控制装置。
2、 (57) 摘要 电动机控制装置具备：配置在反馈控制系统 内的第一陷波滤波器、输出包含振动成分的信号 x1的振动提取滤波器、被输入信号x1的第二陷波 滤波器、基于信号x1和第二陷波滤波器输出信号 x2变更陷波中心频率的陷波控制部、基于信号x1 变更第一陷波滤波器的陷波深度的陷波深度控制 部以及进行控制使得陷波控制部和陷波深度控制 部中的某一个进行动作的控制判断部。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.11.28 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/002899 2011.05.25 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/148623 JA 20。
3、11.12.01 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书10页 附图10页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 10 页 1/2页 2 1.一种电动机控制装置，对电动机或者负载的状态量进行反馈控制，其特征在于，具 备： 第一陷波滤波器，其被配置在反馈控制系统内，能够变更陷波中心频率和陷波深度； 振动提取滤波器，其提取由机械谐振引起的振动成分，并将其作为提取振动信号进行 输出； 第二陷波滤波器，其被输入上述提取振动信号，能够变更陷波中心频率； 陷波控制部，其基于上述提取振动信号和第二陷波滤波器输出信号，来对上述第一陷 波。
4、滤波器的陷波中心频率和上述第二陷波滤波器的陷波中心频率进行变更，使得上述第二 陷波滤波器输出信号的振幅减小； 陷波深度控制部，其基于上述提取振动信号来变更上述第一陷波滤波器的陷波深度； 以及 控制判断部，其基于上述提取振动信号和上述第二陷波滤波器输出信号进行控制，使 得上述陷波控制部和上述陷波深度控制部中的某一个进行动作。 2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述振动提取滤波器是提取状态检测信号中包含的规定频率以上的信号成分的高通 滤波器，或者是提取规定频带宽内的信号成分的带通滤波器。 3.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 当上述第二陷波滤波器输出信号的振幅为。
5、规定值以下时，上述陷波控制部停止上述第 二陷波滤波器的陷波中心频率的变更动作，将上述第一陷波滤波器的陷波中心频率变更为 上述第二陷波滤波器的陷波中心频率。 4.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述陷波深度控制部使上述第一陷波滤波器的陷波深度从初始值或者当前值起逐次 变更，以使上述提取振动信号的振幅减小，当上述提取振动信号的振幅为规定值以下时，停 止变更动作。 5.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述陷波深度控制部使上述第一陷波滤波器的陷波深度从初始值或者当前值起逐次 变更，以使上述提取振动信号的振幅增大，当上述提取振动信号的振幅为0附近的规定值 以上时，停止。
6、变更动作。 6.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述陷波深度控制部使上述第一陷波滤波器的陷波深度从初始值或者当前值起逐次 变更，以使上述提取振动信号的振幅的移动平均值减小，当上述提取振动信号的振幅为规 定值以下时，停止变更动作。 7.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述陷波深度控制部使上述第一陷波滤波器的陷波深度从初始值或者当前值起逐次 变更，以使上述提取振动信号的振幅的移动平均值增大，当上述提取振动信号的振幅为0 附近的规定值以上时，停止变更动作。 8.根据权利要求4至7中的任一项所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述陷波深度控制部基于控制系统增益、上述。
7、控制系统增益的变更量以及状态检测信 号的检测单位中的至少一个来决定上述第一陷波滤波器的陷波深度的逐次变更量。 权 利 要 求 书CN 102918765 A 2/2页 3 9.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 在上述第二陷波滤波器输出信号的振幅大于规定值的情况下，上述控制判断部使上述 陷波控制部进行动作，在上述第二陷波滤波器输出信号的振幅小于规定值的情况下，上述 控制判断部使上述陷波深度控制部进行动作。 10.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 在上述第二陷波滤波器的陷波中心频率与上次的陷波中心频率不同的情况下，上述陷 波深度控制部从初始值起开始进行上述第一陷波滤。
8、波器的陷波深度的变更动作，在上述第 二陷波滤波器的陷波中心频率与上次的陷波中心频率相同的情况下，上述陷波深度控制部 从当前值起开始进行上述第一陷波滤波器的陷波深度的变更动作。 11.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述陷波深度控制部基于上述第一陷波滤波器的陷波中心频率的变更量、上述第二陷 波滤波器的陷波中心频率的变更量以及控制系统增益的变更量中的至少一个，来决定是使 上述提取振动信号的振幅减小还是增加，并逐次变更上述第一陷波滤波器的陷波深度。 12.权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述陷波深度控制部基于上述第一陷波滤波器的陷波中心频率的变更量、上述第二陷 波滤波。
9、器的陷波中心频率的变更量以及控制系统增益的变更量中的至少一个来计算出上 述第一陷波滤波器的陷波深度的变更量，并变更上述第一陷波滤波器的陷波深度。 13.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 上述控制系统是将速度或者位置作为状态量来进行控制的控制系统。 权 利 要 求 书CN 102918765 A 1/10页 4 电动机控制装置 技术领域 0001 本发明涉及一种对电动机、由电动机驱动的负载的速度、位置等运动动作进行控 制的电动机控制装置，特别涉及一种具备抑制驱动时等产生的机械谐振的功能的电动机控 制装置。 背景技术 0002 以往，作为这种电动机控制装置，存在如专利文献1所记载那。
10、样的装置。图10是 表示专利文献1所记载的电动机控制装置的结构的框图。 0003 图10所示的以往的电动机控制装置50与电动机11和速度检测器13相连接。电 动机11上连接有负载12。另外，速度检测器13检测电动机11的转速，输出表示检测出的 转速的速度检测信号Vd。 0004 电动机控制装置50具有使速度检测信号Vd追随指令速度信号Vr的速度控制系 统。而且，电动机控制装置50为了抑制由机械谐振等引起的振荡，如图10所示那样具备第 一陷波滤波器15。并且，电动机控制装置50具备速度控制部14、转矩控制部16、振动提取 滤波器17、第二陷波滤波器18以及陷波控制部19。 0005 速度控制部1。
11、4以指令速度信号Vr和速度检测信号Vd为输入，生成转矩指令信号 1。第一陷波滤波器15是根据所提供的信号，使该信号中包含的具有以特定频率为中心 的规定范围的频率的信号急剧衰减的滤波器。将成为该中心的频率称为陷波中心频率，将 发生衰减附近的频率宽度称为陷波宽度，将在陷波中心频率处的衰减程度称为陷波深度。 另外，将由陷波中心频率和陷波宽度确定的频率称为陷波频率。第一陷波滤波器15具有这 样的特性，针对转矩指令信号1，使陷波频率的信号成分衰减，将滤波处理后得到的转矩 指令信号2提供给转矩控制部16。转矩控制部16根据所输入的转矩指令信号2控制 电动机11，以使电动机11输出目标转矩。 0006 另外。
12、，振动提取滤波器17从速度检测信号Vd中提取由机械谐振引起的振动，并作 为提取振动信号x1进行输出。提取振动信号x1被输入到第二陷波滤波器18。第二陷波滤 波器18与陷波控制部19的控制相应地对提取振动信号x1实施使陷波频率的信号成分衰 减那样的滤波处理。作为滤波处理后得到的提取振动信号，第二陷波滤波器18输出第二陷 波滤波器输出信号x2。陷波控制部19基于提取振动信号x1和第二陷波滤波器输出信号 x2生成陷波频率设定值cn1。陷波控制部19根据陷波频率设定值cn1来控制第一陷波滤 波器15和第二陷波滤波器18，使得第一陷波滤波器15和第二陷波滤波器18的陷波频率成 为提取振动信号x1的振动频。
13、率。 0007 在此，第一陷波滤波器15的陷波频率处的陷波深度是固定的值，另外，第二陷波 滤波器18的陷波频率处的陷波深度是-。 0008 在这样构成的以往的电动机控制装置中，即使由于某种原因而发生由机械谐振导 致的振荡，也能够逐次变更第一陷波滤波器15和第二陷波滤波器18的陷波频率，以使该振 荡的振动成分减少。 说 明 书CN 102918765 A 2/10页 5 0009 另外，作为以往的电动机控制装置的其它例，存在如专利文献2所记载那样的装 置。图11是表示专利文献2所记载的以往的电动机控制装置的结构的框图。 0010 图11所示的电动机控制装置具备陷波滤波器15b、陷波频率决定部41。
14、、自适应运 算部42以及滤波器系数设定部43。通过陷波频率决定部41将陷波滤波器15b的陷波中心 频率固定为陷波频率n。另一方面，陷波深度和陷波宽度是可变的，根据由滤波器系数设 定部43输出的滤波器系数1、2来决定陷波滤波器15b的陷波深度和陷波宽度。 0011 自适应运算部42根据陷波滤波器15b的输出2和基准信号u，按照自适应原则 逐次变更自适应输入并进行输出。滤波器系数设定部43根据所输入的自适应输入 输出表示陷波滤波器15b的陷波深度、陷波宽度的滤波器系数1、2。 0012 在图11所示的以往的电动机控制装置中，在发生由机械谐振导致的振荡时，逐次 变更陷波滤波器15b的陷波深度，以使该。
15、振荡的振动成分减少。 0013 然而，如专利文献1那样，在陷波深度固定的第一陷波滤波器15中陷波深度不是 最佳的值，因此存在以下问题：根据控制对象不同而不必要地过分抑制振动，从而相位延迟 变大，不能充分提高控制系统增益。 0014 另外，如专利文献2那样，在陷波频率固定的陷波滤波器15b中，在机械特性产生 偏差、经年变化、被固定的陷波频率与谐振频率之间产生偏差等的情况下，担心不能充分地 抑制由机械谐振等引起的振荡。 0015 专利文献1：日本特开2004-274976号公报 0016 专利文献2：日本特开2007-293571号公报 发明内容 0017 本发明的电动机控制装置对电动机或者负载的。
16、状态量进行反馈控制。本电动机控 制装置具备第一陷波滤波器、振动提取滤波器、第二陷波滤波器、陷波控制部、陷波深度控 制部以及控制判断部。第一陷波滤波器被配置在反馈控制系统内，能够变更陷波中心频率 和陷波深度。振动提取滤波器提取由机械谐振引起的振动成分，并作为提取振动信号进行 输出。第二陷波滤波器被输入提取振动信号，能够变更陷波中心频率。陷波控制部基于提 取振动信号和第二陷波滤波器输出信号来变更第一陷波滤波器的陷波中心频率和第二陷 波滤波器的陷波中心频率，以使第二陷波滤波器输出信号的振幅减小。陷波深度控制部基 于提取振动信号来变更第一陷波滤波器的陷波深度。控制判断部基于提取振动信号和第二 陷波滤波。
17、器输出信号进行控制，使得陷波控制部和陷波深度控制部中的某一个进行动作。 0018 根据这种结构，例如即使在由于经年使用而装置的特性发生变化、由于应用陷波 滤波器的影响而机械谐振的振动频率发生变化、为了使指令追随动作高速化而增大控制系 统增益的情况下，也不会使控制系统不稳定，而能够总是稳定地抑制机械谐振。 0019 由此，根据本发明的电动机控制装置，能够提供如下一种电动机控制装置：在产生 了机械谐振的情况下，不使相位延迟增大至所需以上就能够抑制机械谐振，能够在总是确 保稳定的控制状态的同时，对电动机及其负载的运动动作进行控制。 附图说明 0020 图1是表示本发明的实施方式1的电动机控制装置的结。
18、构的框图。 说 明 书CN 102918765 A 3/10页 6 0021 图2是表示该电动机控制装置的第一陷波滤波器的频率特性和相位特性的一例 的特性图。 0022 图3是表示该电动机控制装置的第二陷波滤波器的频率特性和相位特性的一例 的特性图。 0023 图4是表示该电动机控制装置的第一陷波滤波器的特性设定处理的流程图。 0024 图5是表示设为该电动机控制装置的变形例的结构时的第一陷波滤波器的特性 设定处理的流程图。 0025 图6是表示速度检测信号Vd相对于指令速度信号Vr的传递函数的增益特性的 图。 0026 图7是表示使控制系统增益放大Kv时的增益特性的图。 0027 图8是表示。
19、本发明的实施方式2的电动机控制装置的第一陷波滤波器的特性设定 处理的流程图。 0028 图9是表示本发明的实施方式3的电动机控制装置的第一陷波滤波器的特性设定 处理的流程图。 0029 图10是表示以往的电动机控制装置的结构的框图。 0030 图11是表示以往的电动机控制装置的结构的框图。 具体实施方式 0031 以下，参照附图说明本发明的实施方式。 0032 (实施方式1) 0033 图1是表示本发明的实施方式1的电动机控制装置10的结构的框图。 0034 如图1所示，本发明的实施方式1的电动机控制装置10与电动机11和速度检测 器13相连接。在电动机11上连接有负载12。另外，速度检测器1。
20、3对配置在电动机11内 的可动元件(未图示)的转速进行测量，并输出表示与该转速相应的速度量的状态检测信 号，即速度检测信号Vd。另一方面，为了指示可动元件的转速，向电动机控制装置10通知指 令速度信号Vr。在电动机控制装置10中，作为进行反馈控制的控制系统，具有速度控制系 统，该速度控制系统进行反馈控制，使得可动元件的旋转动作追随指令速度。即，在本实施 方式中，对作为状态量的速度量进行反馈控制。在本实施方式中，列举这种具有速度控制系 统的结构的电动机控制装置的一例来进行说明。 0035 如图1所示，电动机控制装置10具备速度控制部14、第一陷波滤波器15、转矩控 制部16、振动提取滤波器17、。
21、第二陷波滤波器18、陷波控制部19、陷波深度控制部20、控制 判断部21以及切换部22。 0036 对速度控制部14输入表示指令速度的指令速度信号Vr和表示由速度检测器13 检测出的检测速度的速度检测信号Vd。速度控制部14计算出指令速度信号Vr与速度检测 信号Vd之间的偏差量，生成用于将该偏差量控制为0的转矩指令信号1并进行输出。具 体地说，速度控制部14例如计算出指令速度信号Vr与速度检测信号Vd之差，并将对该计 算值进行比例积分而得到的结果作为转矩指令信号1进行输出。 0037 从速度控制部14对第一陷波滤波器15提供转矩指令信号1。并且，从陷波控制 部19对第一陷波滤波器15提供陷波频。
22、率设定值cn1，从陷波深度控制部20对第一陷波滤 说 明 书CN 102918765 A 4/10页 7 波器15提供陷波深度设定值cn2。第一陷波滤波器15是根据转矩指令信号1使转矩指 令信号1中包含的具有以特定频率为中心的频率的信号成分急剧衰减的滤波器。图2是 表示本发明的实施方式1的电动机控制装置10的第一陷波滤波器15的频率特性和相位特 性的一例的特性图。在图2中，示出了以陷波中心频率n1为中心、使陷波宽度Bn的附近 频率的频带内的信号成分按陷波深度Dn衰减那样的频率特性的一例。第一陷波滤波器15 基于所提供的陷波频率设定值cn1来变更陷波中心频率n1，基于陷波深度设定值cn2来 变更。
23、陷波深度Dn。具有以下特征：陷波深度设定值cn2越小，陷波深度Dn越深，陷波深度 设定值cn2越大，陷波深度Dn越浅。 0038 第一陷波滤波器15例如是具有以下(式1)所示的传递函数H 1 (s)的二阶递归型 陷波滤波器。 0039 式1 (式1) 0040 在(式1)中， n1 是与第一陷波滤波器15的陷波中心频率n1相对应的陷波中 心频率系数， 1 是衰减常数，d 1 是表示陷波深度Dn的陷波深度系数。在陷波深度系数d 1 为0d 1 1且d 1 1的情况下，第一陷波滤波器15的陷波中心频率n1处的增益特 性为0dB，在d 1 0的情况下，第一陷波滤波器15的陷波中心频率n1处的增益特性。
24、 为-dB。即，在d 1 1的情况下，第一陷波滤波器15的输入信号直接从第一陷波滤 波器15输出。另外，在d 1 0的情况下，陷波中心频率n1的信号成分的衰减量最大，使 陷波中心频率n1附近频率的信号成分衰减后的信号从第一陷波滤波器15输出。在本实 施方式中，基于陷波频率设定值cn1来变更陷波中心频率系数 n1 ，由此变更陷波中心频率 n1，基于陷波深度设定值cn2来变更陷波深度系数d 1 ，由此变更陷波深度Dn。从第一陷波 滤波器15输出对转矩指令信号1进行这种滤波处理而得到的信号，即转矩指令信号2。 0041 对转矩控制部16输入从第一陷波滤波器15输出的转矩指令信号2。转矩控制 部16对。
25、电动机11的旋转动作进行控制，以使电动机11输出目标转矩。 0042 这样，在电动机控制装置10中构成速度控制系统，该速度控制系统利用表示由速 度检测器13检测出的可动元件的转速的速度检测信号Vd来对该可动元件的运动动作进行 反馈控制，使得该可动元件的转速成为与指令速度信号Vr相应的转速。而且，电动机控制 装置10是在该速度控制系统内配置有第一陷波滤波器15的结构。 0043 另外，在本实施方式中，电动机控制装置10具备自动对驱动负载12时等产生的机 械谐振进行抑制的功能。为了实现该功能，电动机控制装置10在速度控制系统内配置上述 那样的第一陷波滤波器15，并且具备用于提取机械谐振等的振动成分。
26、的提取滤波器，即振 动提取滤波器17。从速度检测器13输出的速度检测信号Vd也被提供给振动提取滤波器 17。 0044 振动提取滤波器17设定规定的频带，从速度检测信号Vd中提取所设定的频带内 包含的振动成分。即，振动提取滤波器例如提取通过电动机11驱动负载12时产生的机械 谐振的振动成分等在所输入的速度检测信号Vd中出现的振动成分并进行输出。此外，振动 提取滤波器17只要能够这样提取振动成分即可，因此振动提取滤波器17可以是使规定的 频率以上的信号成分通过的高通滤波器，也可以是使规定的频带宽内的信号成分通过的带 说 明 书CN 102918765 A 5/10页 8 通滤波器。振动提取滤波器。
27、17输出通过了这种频率特性的滤波器的信号，即输出作为提取 出速度检测信号Vd中出现的振动成分的信号的提取振动信号x1。 0045 从振动提取滤波器17输出的提取振动信号x1被输入到第二陷波滤波器18、控制 判断部21以及切换部22。并且，按照切换部22的切换将提取振动信号x1输入陷波控制部 19或者陷波深度控制部20。另外，在下面说明详细情况，通过这些结构来设定第一陷波滤 波器15的特性。 0046 首先，第二陷波滤波器18输出使提取振动信号x1中包含的具有以特定频率为中 心的频率的信号成分急剧衰减后的信号。另外，从陷波控制部19对第二陷波滤波器18提 供陷波频率设定值cn1。在本实施方式中，。
28、作为第二陷波滤波器18的特性，将陷波宽度预先 设定为规定的值，将陷波中心频率处的陷波深度设为-dB。例如，将设为具有下面(式 2)所示的传递函数H 2 (s)的二阶递归型陷波滤波器。 0047 式2 (式2) 0048 在此， n2 是与第二陷波滤波器18的陷波中心频率n2相对应的陷波中心频率 系数， 2 是衰减常数。频率特性与第一陷波滤波器15的频率特性相同，具有图3所示那 样的特性。如基于图3可知那样，具有抑制陷波中心频率n2的成分的特性。另外，第二 陷波滤波器18将与图2的陷波深度Dn相对应的增益特性设定为-dB。并且，在本实 施方式中，基于陷波频率设定值cn1来变更陷波中心频率系数 n。
29、2 ，由此变更陷波中心频率 n2。此外，基于(式1)和(式2)，利用相同的设定值cn1变更第一陷波滤波器15和第二 陷波滤波器18，因此陷波中心频率n1和陷波中心频率n2被变更为相同频率。从第二 陷波滤波器18输出对提取振动信号x1(以下，适当地仅设为信号x1来进行说明)进行滤 波处理而得到的信号，即第二陷波滤波器输出信号x2(以下，适当地仅设为信号x2来进行 说明)。信号x2被提供给陷波控制部19和控制判断部21。 0049 在此，在第二陷波滤波器18中，在作为输入的信号x1中包含的振动成分的振动频 率与陷波中心频率n2大不相同的情况下，不抑制信号x1的振幅。另一方面，在二者一致 的情况下，。
30、抑制信号x1的振幅。因此，随着信号x1的振动频率偏离于陷波中心频率n2， 信号x2的振幅变大。即，可以说信号x2表示信号x1的振动频率与陷波中心频率n2之 间的偏离程度。 0050 接着，陷波控制部19基于信号x2和经由切换部22提供的信号x1生成陷波频率 设定值cn1(以下，适当地仅设为设定值cn1来进行说明)并进行输出。设定值cn1被提供 给第一陷波滤波器15和第二陷波滤波器18，根据设定值cn1分别设定陷波中心频率n1 和陷波中心频率n2。陷波控制部19使用信号x1和信号x2来变更设定值cn1，使得所提 供的信号x2的振幅变小。然后，基于该设定值cn1变更第二陷波滤波器18的陷波中心频 。
31、率n2。陷波控制部19这样逐次变更设定值cn1来对第二陷波滤波器18的陷波中心频 率n2进行控制，直到信号x2的振幅成为规定值以下或者0为止。对于这种陷波滤波器 的控制，能够通过将第二陷波滤波器18与例如专利文献1所记载的方向滤波器、陷波滤波 器系数校正单元组合来实现。这样，将陷波中心频率n2控制为信号x1中包含的振动成 分的频率，因此设定值cn1成为与振动成分的频率相对应的值。 说 明 书CN 102918765 A 6/10页 9 0051 另外，这样与设定值cn1相应地变更陷波中心频率n2，并且第一陷波滤波器15 的陷波中心频率n1也被变更为与陷波中心频率n2相等。即，当利用陷波控制部1。
32、9和 第二陷波滤波器18进行控制使得陷波中心频率n2n时，陷波中心频率n1也成为 陷波中心频率n1n。因此，将第一陷波滤波器15的陷波中心频率n1也控制为由 振动提取滤波器17提取出的振动成分的频率。 0052 接着，陷波深度控制部20基于经由切换部22提供的信号x1来生成陷波深度设定 值cn2(以下，适当地仅设为设定值cn2来进行说明)并进行输出。设定值cn2被提供给第 一陷波滤波器15，与设定值cn2相应地设定陷波深度Dn。陷波深度控制部20监视所提供 的信号x1中是否包含振动成分，在检测出振动成分的情况下，变更设定值cn2以使陷波深 度Dn进一步变深，并提供给第一陷波滤波器15。 005。
33、3 接着，控制判断部21基于所提供的信号x1和信号x2判断是使陷波控制部19动 作，还是使陷波深度控制部20动作。控制判断部21基于判断来控制切换部22。由此，按 照控制判断部21的判断将信号x1提供给陷波控制部19或者陷波深度控制部20。具体地 说，首先设定为将信号x1提供给陷波控制部19。然后，在控制判断部21判断为在信号x1 中检测出振动成分而在信号x2中没有检测出振动成分的情况下，切换部22被切换为将信 号x1提供给陷波深度控制部20。而且，在控制判断部21判断为没有从信号x1中检测出振 动成分的情况下，将切换部22切换为再次将信号x1提供给陷波控制部19。 0054 根据如上述那样的。
34、结构，如果判断为在提取振动信号x1中包含振动成分，则通过 陷波控制部19将第一陷波滤波器15的陷波中心频率n1设定为振动成分的频率。并且， 在设定陷波中心频率n1之后，通过陷波深度控制部20设定第一陷波滤波器15的陷波深 度Dn，使得成为能够抑制提取振动信号x1中包含的振动成分这种程度的陷波深度。在本实 施方式中，通过设为这样的结构，能够防止不必要地过度抑制振动，因此能够确保控制系统 的稳定动作，并且抑制由机械谐振引起的振荡等。 0055 接着，详细地说明电动机控制装置10的动作。图4是表示本发明的实施方式1的 第一陷波滤波器15的特性设定处理的流程图。此外，按控制周期反复进行图4的处理。 0。
35、056 首先，控制判断部21在步骤S101中根据提取振动信号x1的振幅来确认是否产生 了振动。在判断为产生了振动，即在信号x1中存在振动成分的情况下，控制判断部21进一 步进入步骤S102，判断在信号x2中是否存在振动成分。此外，对于是否存在振动成分的判 断，例如如下这样进行：检测信号的振幅是0还是非0，或者将信号x1、信号x2的振幅与规 定值的阈值进行比较，在信号的振幅超过阈值的情况下判断为存在振动成分。 0057 如果在步骤S102中控制判断部21判断为在信号x2中存在振动成分，则进入步骤 S103。即，在这种情况下，在信号x1和信号x2中均存在振动成分，因此判断为信号x1的振 动频率与第。
36、二陷波滤波器18的陷波中心频率n2不一致。控制判断部21基于该判断使 陷波控制部19动作，进行控制以使第一陷波滤波器15的陷波中心频率n1成为信号x1 的振动成分的频率。即，在步骤S103中，控制判断部21控制切换部22，以将信号x1输入陷 波控制部19。然后，在步骤S104中，陷波控制部19进行陷波频率设定值cn1的修正动作。 按控制周期反复进行从步骤S101到步骤S104的处理，直到在步骤S102中判断为在信号x2 中不存在振动成分为止。 0058 此外，对于反复进行从步骤S101到步骤S104的处理，更详细地说为如下那样执 说 明 书CN 102918765 A 7/10页 10 行。首。
37、先，总是根据边修正边输入的设定值cn1来决定第二陷波滤波器18的陷波中心频率 n2，直到判断为在信号x2中不存在振动成分为止。另一方面，第一陷波滤波器15在设定 值cn1被变更时保持变更前的设定值cn1，在设定值cn1变更停止的时刻，设定变更后的设 定值cn1。即，在也以总是修正的方式对第一陷波滤波器15的陷波中心频率n1进行处理 的情况下，信号x1的状态也同时发生变化，有可能使陷波控制部19的动作变得不稳定。因 此，在决定陷波中心频率n2之后设定陷波中心频率n1，通过设为这种过程，能够稳定 地执行陷波控制部19的动作。 0059 另外，如果在步骤S102中控制判断部21判断为在信号x2中不存。
38、在振动成分，则 进入步骤S105。即，在这种情况下，在信号x1中检测出振动成分而在信号x2中没有检测 出振动成分，因此判断为信号x1的振动频率与第二陷波滤波器18的陷波中心频率n2一 致，并且也与第一陷波滤波器15的陷波中心频率n1一致。 0060 在步骤S105中，控制判断部21控制切换部22，以将信号x1输入到陷波深度控制 部20。然后，在步骤S106中，陷波深度控制部20设定为从当前值开始进行陷波深度设定值 cn2的修正动作。并且，通过陷波深度控制部20，在步骤S107中进行设定值cn2的修正动 作，使得陷波深度Dn变深。按控制周期反复进行从步骤S101到步骤S107的处理，直到在 步骤。
39、S101中判断为在信号x1中不存在振动成分为止。 0061 此外，对于反复进行从步骤S101到步骤S107的处理，更详细地说为如下那样执 行。首先，对设定值cn2的初始值进行设定，使得第一陷波滤波器15的陷波深度系数d 1 1。然后，逐次进行变更动作以使陷波深度变深，即，使陷波深度系数d 1 变小，当判断为在信 号x1中不存在振动成分时，停止变更动作。 0062 例如，在信号x1中包含振动成分的情况下，陷波深度控制部20以使陷波深度系数 d 1 减少规定量的方式逐次进行设定值cn2的变更动作。其结果是，第一陷波滤波器15的陷 波中心频率n1处的增益特性不断变小。与此同时，信号x1中包含的振动频。
40、率n1的振 动成分的振幅也不断变小。然后，在信号x1的振幅为0或阈值以下的情况下，停止设定值 cn2的逐次变更动作。这样，能够搜索出能够抑制马达驱动时产生的机械谐振等的、第一陷 波滤波器15的陷波深度系数d 1 的最佳值。另外，在不断减小陷波深度系数d 1 时设定了相 当于陷波深度系数d 1 0的设定值cn2的情况下，停止陷波深度设定值cn2的变更动作。 另外，关于第二次以后的陷波深度设定值cn2的变更动作，陷波深度控制部20从当前设定 的值起开始进行变更动作。 0063 通过上述那样的动作，在信号x1和信号x2中均检测不出振动成分。因此，在图4 的步骤S101中判断为在信号x1中没有振动成分。
41、，进入步骤S108。控制判断部21在步骤 S108中控制切换部22，以将信号x1输入陷波控制部19。通过上述处理进行设定以使第一 陷波滤波器15抑制控制系统中的振动，因此，在信号x1中不包含振动成分，陷波控制部19 判断为没有产生振动，不进行设定值cn1的变更动作。另外，当负载被变更等而在信号x1 中包含新的振动成分时，从图4的步骤S101进入步骤S102，对新的振动成分执行上述那样 的处理。此外，在将信号x1输入陷波控制部19的情况下，对陷波深度控制部20输入0，不 进行陷波深度设定值cn2的变更动作。另外，在将信号x1输入陷波深度控制部20的情况 下，对陷波控制部19输入0，不进行陷波频率。
42、设定值cn1的变更动作。 0064 此外，在本实施方式中，设为从初始值起开始进行第一次的设定值cn2的变更动 说 明 书CN 102918765 A 10 8/10页 11 作，对于第二次以后的设定值cn2的变更动作，从当前设定的值起开始进行，但也可以构成 为与第二陷波滤波器18的陷波中心频率n2的变更相应地对当前设定的值和初始值进行 切换。图5是表示设为本实施方式的这种变形例的结构时的第一陷波滤波器的特性设定处 理的流程图。具体地说，在步骤S105中，在设定为将信号x1输入陷波深度控制部20之后， 在步骤S111中确认陷波中心频率n2是否从上次变更动作时的值起发生变更。在发生了 变更的情况下。
43、，在步骤S112中将开始设定值cn2的变更动作时的值设为初始值。在没有发 生变更的情况下，在步骤S113中将开始时的值设为当前设定的值。 0065 根据这种结构，在陷波频率已被变更的情况下，设定值cn2的变更动作更快地停 止，因此能够尽早抑制机械谐振。 0066 (实施方式2) 0067 在实施方式1中，列举出使设定值cn2逐渐变小的结构例来进行了说明。与此相 对地，在实施方式2中，设为还包括使设定值cn2逐渐变大的处理的结构。即，本实施方式 的电动机控制装置10例如是如下结构：与控制系统增益的变更相应地选择使设定值cn2逐 渐变大的变更动作和使设定值cn2逐渐变小的变更动作中的某一个。 00。
44、68 在此，首先，对包含机械谐振等的控制系统的频率特性进行说明。图6是表示速度 检测信号Vd相对于指令速度信号Vr的传递函数的增益特性的图。在图6中，示出了频率 n是谐振频率、在使用电动机控制装置10驱动电动机和负载时产生了谐振频率n的机 械谐振的一例。而且，通过将谐振频率n处的增益特性设为0dB以下来抑制机械谐振。 由此，为了抑制该谐振，第一陷波滤波器15的陷波深度Dn需要为Dv。即，在图4所示的处 理中，由陷波深度控制部20从陷波深度初始值即陷波深度为0的状态起，进行设定值cn2 的逐次变更动作直到陷波深度成为Dv为止。然后，陷波深度成为相当于Dv的设定值cn2， 由此停止该逐次变更动作。。
45、也就是说，对于增益特性如图6所示的控制系统，在使用电动机 控制装置10的情况下，通过陷波深度控制部20使第一陷波滤波器15的陷波深度成为Dv， 来抑制机械谐振。 0069 接着，对使控制系统增益放大Kv的情况进行说明。图7是表示使控制系统增益放 大了Kv时的增益特性的图。增益特性如图7那样，相对于图6，整体放大Kv，谐振频率n 处的增益也增加Kv。因此，再次产生谐振频率n的机械谐振。在这种情况下，对于再次 产生的机械谐振，谐振频率没有改变，因此在第二陷波滤波器输出信号x2中不包含振动成 分。因此，在图4的处理中，进入步骤S105，逐次变更设定值cn2，使第一陷波滤波器15的 陷波深度Dn成为相。
46、当于Dv+Kv的值，由此再次抑制机械谐振。 0070 另外，以上的说明是提高控制系统增益时的动作，但在降低控制系统增益的情况 下，在图4的处理中，对于谐振频率n的机械谐振，陷波深度Dn变得过深。 0071 在本实施方式中，设为还包括如下处理的结构：与控制系统增益的变更相应地使 设定值cn2逐渐变大，来使陷波深度Dn变浅，以避免将陷波深度Dn过度加深至所需深度以 上。 0072 图8是表示本发明的实施方式2的第一陷波滤波器15的特性设定处理的流程图。 与图5相比，在图8中，在步骤S101中判断为在信号x1中没有振动成分时的处理不同。在 图8中，在步骤S121中判断是否以降低控制系统增益的方式进行。
47、了变更。然后，在以降低 控制系统增益的方式进行了变更的情况下，在步骤S123中将信号x1输入陷波深度控制部 说 明 书CN 102918765 A 11 9/10页 12 20，在步骤S124中，以使设定值cn2从当前值起逐渐变大的方式进行修正，以使陷波深度Dn 变浅。通过设为这种结构，能够在以降低控制系统增益的方式变更了控制系统增益的情况 下，变更为适于该控制系统增益的陷波深度Dn。这样，根据本实施方式的结构，能够与控制 系统增益相应地设定最佳的陷波深度Dn。此外，也可以是如下结构：除了变更控制系统增 益之外，还与第一陷波滤波器15的陷波中心频率n1的变更、第二陷波滤波器18的陷波 中心频率。
48、n2的变更以及控制系统增益的变更中的至少一个相应地，选择使设定值cn2逐 渐变大的变更动作和使设定值cn2逐渐变小的变更动作中的某一个。 0073 (实施方式3) 0074 图9是表示本发明的实施方式3的第一陷波滤波器15的特性设定处理的流程图。 在本实施方式中，例如设为如下结构：在如图7那样提高控制系统增益的情况下，通过运算 计算出设定值cn2的变更量。 0075 即，图9所示的处理为如下的结构：在第二次以后的设定值cn2的变更动作中，与 控制系统增益的变更量相应地计算并设定设定值cn2的变更量。也就是说，当使控制系统 增益放大Kv时，计算出设定值cn2使得陷波深度Dn比当前值深Kv。 00。
49、76 使用图9的流程图说明具体的动作。在控制判断部21在步骤S101中判断为没有 振动成分的情况下，在步骤S131中确认是否已经设定过一次设定值cn2，即确认陷波深度 Dn的变更动作是否已经停止过一次，并且确认是否变更了控制系统增益。在陷波深度Dn的 变更动作停止过一次且变更了控制系统增益的情况下，陷波深度控制部20在步骤S132中， 与控制系统增益的变更量相应地使设定值cn2从当前值起变更与控制系统增益的变更量 相当的量。然后，控制判断部21在步骤S133中控制切换部22，以将信号x1输入陷波控制 部19。信号x1虽然被输入陷波控制部19，但在提取振动信号x1中没有振动成分，因此不 进行陷波频率设定值cn1的变更动作。 0077 根据这种结构，在变更控制系统增益的情况。