本发明涉及伺服系统。
背景技术:
1、在工厂等中使用的机器人、设备机械中组装有很多马达,用作各对象物的致动器。通常,在根据来自上级的控制装置的驱动指令生成马达的驱动电流的驱动器中,具备进行基于pwm控制方式的电力变换的逆变器。在pwm控制方式中,通过将在马达的各相(例如,在三相马达的情况下为u相、v相、w相)中流动的电流虚拟地控制为正弦波状,能够自如地控制从马达输出的转矩。但是,由于逆变器中的开关而产生各种噪声,要求该噪声的降低。
2、例如,在专利文献1中,采用了如下结构:在判断为马达处于低驱动状态时,对成为与驱动器中的载波信号的比较对象的指令信号,按每个控制轴叠加不同的信号。根据该结构,逆变器中的开关的定时按每个控制轴偏移,能够抑制在各轴产生的噪声的叠加。另外,在专利文献2中也公开了如下结构:在驱动器中,在使规定的信号叠加于指令信号之后,与载波信号进行比较。
3、现有技术文献
4、专利文献
5、专利文献1:日本特许6528138号公报
6、专利文献2:日本特开2011-211777号公报
技术实现思路
1、发明所要解决的课题
2、在包含控制装置和多个伺服驱动器(以下也简称为“驱动器”)的伺服系统中,有时对由各伺服驱动器驱动的马达进行同步控制。在进行该多个马达的同步控制的状态下,在与各控制轴对应的驱动器的逆变器(电力变换装置)中的开关的定时重叠或者成为极其接近的定时的情况下,由各开关控制引起的噪声可能变大。
3、特别是,由于具有在马达的驱动电压低的低驱动状态下开关的定时重叠的倾向,因此在现有技术中,在判断马达是否为低驱动状态的基础上,进行用于噪声抑制的信号叠加。但是,在经由这样的判断处理的情况下,判断处理需要某种程度的处理时间,因此有可能阻碍与马达的驱动状态的变化相应的顺畅的pwm控制。
4、本发明是鉴于这样的问题而完成的,其目的在于提供一种在包含控制装置和多个伺服驱动器的伺服系统中实现抑制由开关引起的噪声的技术。
5、用于解决课题的手段
6、本技术公开的1个方面的伺服系统包含控制装置和多个伺服驱动器,该多个伺服驱动器分别构成为能够按照来自该控制装置的动作指令对多个马达进行同步控制。并且,所述多个伺服驱动器各自具备:伺服信号生成部,其基于所述动作指令,生成用于对应的所述马达的指令信号;pwm运算部,其基于由所述伺服信号生成部生成的所述指令信号,生成脉冲调制后的pwm控制信号;以及逆变器,其基于由所述pwm运算部生成的所述pwm控制信号对开关元件进行开关,由此生成驱动所述马达的驱动电压。并且,所述pwm运算部构成为执行以下处理:第1处理,使用与所述伺服驱动器以及所述马达的电路结构相关联地设定的规定参数,生成叠加于所述指令信号的叠加信号,该叠加信号在所述指令信号属于低电压区域的情况下针对与所述多个马达对应的每个控制轴而不同;以及第2处理,将所述叠加信号与所述指令信号相加后与规定的载波信号进行比较,由此生成所述pwm控制信号。
7、在这样构成的伺服系统中,在多个伺服驱动器各自中,由伺服信号生成部按照来自控制装置的动作指令生成用于驱动马达的指令信号,基于该指令信号由pwm运算部生成用于实际驱动该逆变器的pwm控制信号,基于该pwm控制信号生成用于逆变器驱动马达的驱动电压。并且,在该伺服系统中,能够通过这些多个伺服驱动器来执行对应的马达的同步控制。在同步控制中,特别是在各控制轴的马达的动作相同或者接近的低电压下的驱动状态下,逆变器中的开关的定时容易重叠,导致噪声增大的可能性变高。
8、因此,上述伺服系统中的伺服驱动器构成为通过pwm运算部进行第1处理和第2处理。在第1处理中,使用与基于伺服驱动器及马达的电路结构相关联地设定的规定参数,生成叠加于指令信号的叠加信号。该规定参数优选按照每个控制轴设定为不同的值,其结果,在指令信号属于低电压区域的情况下,该叠加信号也按每个控制轴而不同。此外,规定参数是考虑作为噪声产生的电气方面的原因的基于被提供马达的驱动电力的伺服驱动器和马达的电路结构而适当设定的。规定参数可以由用户设定为任意的值,也可以由伺服驱动器自动地设定。另一方面,在指令信号不属于低电压区域的情况下,噪声增大的可能性得到抑制,因此为了实现该叠加信号的本来的目的,优选叠加信号不针对每个控制轴而不同。接着,在第2处理中,对指令信号加上叠加信号,将该相加后的信号与规定的载波信号进行比较,由此生成用于驱动逆变器的pwm控制信号。
9、通过各伺服驱动器具有具备这样的结构的pwm运算部,即使在指令信号属于低电压区域而噪声容易增大的情况下,也能够适当地错开各控制轴中的逆变器中的开关的定时。其结果是,在以多个马达为控制对象的伺服系统中,能够实现由开关引起的噪声的适当的抑制。
10、在此,在上述伺服系统中,所述规定参数也可以是根据所述逆变器中的开关噪声的大小和持续时间来设定的。即,着眼于被提供马达的驱动电力的伺服驱动器和马达的电路结构与开关噪声的大小和持续时间具有某种程度的相关性,而设定与各控制轴对应的规定参数的值。
11、另外,在上述伺服系统中,也可以是,所述pwm运算部通过使所述叠加信号包含将与所述马达的各相对应的所述指令信号的值和所述规定参数的值的大小进行比较而提取出的与该指令信号的值和该规定参数的值中的任一个相关联的规定值,来执行所述第1处理。该规定值可以是通过上述大小的比较而提取出的值、即指令信号的值和该规定参数的值中的任意值本身,作为其他方法,也可以是对该提取出的值进一步实施了某种处理后的值。通过采用这样的结构,能够通过与规定参数的比较处理,根据指令信号是否属于低电压区域,对每个控制轴适当地设定叠加信号。
12、此外,更具体地说明pwm运算部的方式。在第1方式中,也可以是,所述马达是三相交流马达,所述pwm运算部在所述第1处理中,从与所述马达的各相对应的所述指令信号的值和所述规定参数的值中提取最大值和最小值中的至少一方,将与该提取出的值相关联的值作为所述规定值。
13、在第2方式中,也可以是,所述马达是三相交流马达,所述pwm运算部在所述第2处理中通过二相调制方式生成所述pwm控制信号,所述pwm运算部在所述第1处理中,基于与所述马达的各相对应的所述指令信号中的最大值和最小值各自的绝对值的大小,从与该马达的各相对应的该指令信号的值和该规定参数的值中提取最大值或者最小值,将与该提取出的值相关联的值作为所述规定值。而且,同样地,在第3方式中,也可以是,在所述pwm运算部所述第2处理中通过二相调制方式生成所述pwm控制信号的情况下,所述pwm运算部在所述第1处理中,基于与所述马达的各相对应的所述指令信号以及所述规定参数中的最大值和最小值各自的绝对值的大小,从与该马达的各相对应的该指令信号的值和该规定参数的值中提取最大值或者最小值,将与该提取出的值相关联的值作为所述规定值。
14、另外,在第4方式中,也可以是,所述马达是三相交流马达,所述叠加信号是与所述马达的各相对应的所述指令信号的三次谐波,所述pwm运算部在所述第1处理中,从与所述马达的各相对应的所述指令信号的振幅值和所述规定参数的值中提取最大值,将与该提取出的值相关联的值作为所述三次谐波所包含的所述规定值。
15、此外,上述的4个方式只不过是例示,也可以以除此以外的方式实现pwm运算部。
16、在此,在上述伺服系统中,规定参数的值可以是随着时间经过而不变动的固定值,也可以是随着时间经过而变动的变动值。即,在本伺服系统中,能够灵活地进行规定参数的设定。另外,所述规定参数的值也可以是基于与所述控制装置连接的所述多个伺服驱动器以及所述多个马达的电路结构而自动地决定的。通过自动地设定规定参数,能够有效地实现噪声抑制并且大幅提高用户的便利性。
17、发明效果
18、在包含控制装置和多个伺服驱动器的伺服系统中,能够实现适当地抑制由开关引起的噪声。
1.一种伺服系统,其包含控制装置和多个伺服驱动器,该多个伺服驱动器分别构成为能够按照来自该控制装置的动作指令对多个马达进行同步控制,在所述伺服系统中,
2.根据权利要求1所述的伺服系统,其中,
3.根据权利要求1所述的伺服系统,其中,
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的伺服系统,其中,
5.根据权利要求4所述的伺服系统,其中,
6.根据权利要求4所述的伺服系统,其中,
7.根据权利要求4所述的伺服系统,其中,
8.根据权利要求4所述的伺服系统,其中,
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的伺服系统,其中,
10.根据权利要求1至3中的任一项所述的伺服系统,其中,
11.根据权利要求1至3中的任一项所述的伺服系统,其中,
