本發(fā)明涉及一種支持馬達(dá)控制裝置的控制參數(shù)的設(shè)定的設(shè)定支持裝置、設(shè)定支持方法、信息處理程序及記錄介質(zhì)，所述馬達(dá)控制裝置對(duì)驅(qū)動(dòng)負(fù)載裝置的馬達(dá)進(jìn)行控制。

背景技術(shù)：

為了提高對(duì)包含馬達(dá)的控制對(duì)象的控制性(響應(yīng)性、穩(wěn)定性)，需要進(jìn)行適合于控制對(duì)象的控制參數(shù)的設(shè)定。因此，例如在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種控制系統(tǒng)，其使用運(yùn)算模型(model)來(lái)執(zhí)行變更調(diào)整參數(shù)時(shí)的仿真(simulation)，并基于仿真結(jié)果來(lái)自動(dòng)設(shè)定伺服系統(tǒng)(servosystem)的調(diào)整條件。

而且，在非專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其改變速度控制增益(gain)與模型控制增益的組合而測(cè)定實(shí)機(jī)的響應(yīng)，并以顏色來(lái)顯示整定時(shí)間或超調(diào)量(overshoot)等指標(biāo)。

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)2009-122779號(hào)公報(bào)(2009年6月4日公開(kāi))

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：三菱電機(jī)，“mr配置器”，[在線]，[2016年(平成28年)3月10日檢索]，互聯(lián)網(wǎng)＜url：http：//www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/drv/servo/smerit/mr/setup_popup.html＞

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[發(fā)明所要解決的問(wèn)題]

作為為了提高控制對(duì)象的控制性而要設(shè)定的控制參數(shù)，例如即使在用于進(jìn)行位置控制的普通的反饋(feedback)控制器的情況下，也有諸如位置比例增益、速度比例增益、速度積分增益等三個(gè)以上。

但是，在專利文獻(xiàn)1所記載的構(gòu)成中，只能執(zhí)行變更兩個(gè)控制參數(shù)時(shí)的仿真。對(duì)于控制參數(shù)而言，也存在下述情況，即，當(dāng)改變某個(gè)控制參數(shù)時(shí)，其他控制參數(shù)的最佳值會(huì)發(fā)生變動(dòng)，在只能仿真兩個(gè)控制參數(shù)的情況下，難以將多個(gè)控制參數(shù)設(shè)定為適當(dāng)值的可能性高。

而且，在非專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的構(gòu)成中，也是只改變兩個(gè)控制參數(shù)，產(chǎn)生與專利文獻(xiàn)1同樣的問(wèn)題。進(jìn)而，非專利文獻(xiàn)1中，由于要驅(qū)動(dòng)實(shí)機(jī)并使用其測(cè)定結(jié)果，因此處理需要時(shí)間。

本發(fā)明是有鑒于所述問(wèn)題而完成，其目的在于實(shí)現(xiàn)一種支持容易且適當(dāng)?shù)卦O(shè)定多個(gè)控制參數(shù)的設(shè)定支持裝置等。

[解決問(wèn)題的技術(shù)手段]

為了解決所述問(wèn)題，本發(fā)明的設(shè)定支持裝置是支持馬達(dá)控制裝置中的控制處理中所用的多個(gè)控制參數(shù)的設(shè)定的設(shè)定支持裝置，包括：測(cè)試動(dòng)作指示部，進(jìn)行改變所述多個(gè)控制參數(shù)中的至少任一個(gè)的值以使所述馬達(dá)控制裝置實(shí)際進(jìn)行多次測(cè)試動(dòng)作的控制，或者進(jìn)行通過(guò)利用所述馬達(dá)控制裝置的假想模型的仿真來(lái)進(jìn)行多次測(cè)試動(dòng)作的控制；參數(shù)調(diào)整部，設(shè)定是否使所述多個(gè)控制參數(shù)中的在所述測(cè)試動(dòng)作中改變了值的第1控制參數(shù)以外的第2控制參數(shù)與所述第1控制參數(shù)聯(lián)動(dòng)地變化；以及性能指標(biāo)計(jì)算部，根據(jù)所述測(cè)試動(dòng)作的結(jié)果來(lái)算出所述馬達(dá)控制裝置的控制的性能指標(biāo)。

所述構(gòu)成中，改變控制參數(shù)的值來(lái)多次進(jìn)行所述測(cè)試動(dòng)作，并根據(jù)該測(cè)試動(dòng)作的結(jié)果來(lái)算出馬達(dá)控制裝置的控制的性能指標(biāo)。此處，將控制參數(shù)分類為第1控制參數(shù)與第2控制參數(shù)，并且能夠設(shè)定是否使第2控制參數(shù)與第1控制參數(shù)聯(lián)動(dòng)地變化。即，能夠執(zhí)行使第2控制參數(shù)與第1控制參數(shù)聯(lián)動(dòng)地變化的情況以及不與第1控制參數(shù)聯(lián)動(dòng)的情況下的測(cè)試動(dòng)作，因此能夠增加測(cè)試動(dòng)作的條件的變化形式(variation)。因此，能夠支持對(duì)多個(gè)控制參數(shù)分別設(shè)定最佳的值。

本發(fā)明的設(shè)定支持裝置中，也可還包括：顯示控制部，進(jìn)行將所述性能指標(biāo)計(jì)算部所算出的性能指標(biāo)與所述第1控制參數(shù)的值關(guān)聯(lián)起來(lái)顯示的控制。

根據(jù)所述構(gòu)成，由于將性能指標(biāo)與第1控制參數(shù)的值關(guān)聯(lián)起來(lái)顯示，因此用戶能夠通過(guò)確認(rèn)該顯示內(nèi)容來(lái)選擇優(yōu)選的第1控制參數(shù)的值。

本發(fā)明的設(shè)定支持裝置中，也可為，所述參數(shù)調(diào)整部對(duì)是使所述第2控制參數(shù)與所述第1控制參數(shù)聯(lián)動(dòng)地變化還是設(shè)為任意的固定值進(jìn)行設(shè)定。

根據(jù)所述構(gòu)成，能夠選擇將第2控制參數(shù)設(shè)為任意的固定值，因此例如在用戶根據(jù)狀況而認(rèn)識(shí)到第2控制參數(shù)的優(yōu)選值時(shí)，能夠執(zhí)行采用該值的測(cè)試動(dòng)作。

本發(fā)明的設(shè)定支持裝置中，也可為，所述控制參數(shù)是構(gòu)成所述馬達(dá)控制裝置中的反饋控制系統(tǒng)的控制器的控制參數(shù)。

所述構(gòu)成中，由于控制參數(shù)是構(gòu)成反饋控制系統(tǒng)的控制器的控制參數(shù)，因此認(rèn)為，控制參數(shù)彼此相互造成影響的情況與并非如此的情況會(huì)混合存在。對(duì)此，根據(jù)所述構(gòu)成，在第2控制參數(shù)影響到第1控制參數(shù)的情況下，能夠設(shè)定為使第2控制參數(shù)與第1控制參數(shù)聯(lián)動(dòng)地變化，另一方面，在第2控制參數(shù)不會(huì)影響到第1控制參數(shù)的情況下，能夠設(shè)定為不使第2控制參數(shù)與第1控制參數(shù)聯(lián)動(dòng)。

本發(fā)明的設(shè)定支持裝置中，也可為，所述第1控制參數(shù)包含構(gòu)成所述反饋控制系統(tǒng)的速度控制器的速度比例增益。

在馬達(dá)控制裝置中的反饋控制系統(tǒng)中，速度控制器基本是必需的構(gòu)成。而且，在一般的馬達(dá)控制的反饋控制系統(tǒng)中，速度控制器被設(shè)在位置控制器與扭矩濾波器(torquefilter)之間。進(jìn)而，在速度控制器中的參數(shù)中，速度比例增益對(duì)其他控制參數(shù)的影響大的情況也多。

即，速度比例增益在馬達(dá)控制的反饋控制系統(tǒng)中是重要的控制參數(shù)，并且對(duì)其他控制參數(shù)造成影響的可能性高。因而，通過(guò)設(shè)定速度比例增益來(lái)作為第1控制參數(shù)，能夠更準(zhǔn)確地調(diào)整測(cè)試動(dòng)作的條件來(lái)執(zhí)行。

作為一例，作為第1控制參數(shù)，可列舉設(shè)定速度比例增益與速度積分增益的情況、及設(shè)定速度比例增益與位置比例增益的情況等。根據(jù)這些例子，由于設(shè)定對(duì)性能指標(biāo)的影響力大的兩個(gè)控制參數(shù)來(lái)作為第1控制參數(shù)，因此能夠更容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)達(dá)到優(yōu)選性能指標(biāo)的各控制參數(shù)的調(diào)整。

本發(fā)明的設(shè)定支持裝置中，也可為，所述第2控制參數(shù)包含構(gòu)成所述反饋控制系統(tǒng)的扭矩濾波器的截止(cutoff)頻率。

一般而言，在馬達(dá)控制的反饋控制系統(tǒng)中，扭矩濾波器被設(shè)在速度控制器的后段。此時(shí)，若使速度比例增益增大，則更高的頻帶也將成為控制對(duì)象，因此對(duì)于通過(guò)截止頻率來(lái)限制作為控制對(duì)象的頻帶的扭矩濾波器，也必須使參數(shù)變動(dòng)。即，通過(guò)如所述構(gòu)成般對(duì)應(yīng)于速度比例增益來(lái)使扭矩濾波器的截止頻率聯(lián)動(dòng)地變化，能夠?qū)崿F(xiàn)與作為控制對(duì)象的頻帶相符的參數(shù)的值的設(shè)定。

本發(fā)明的設(shè)定支持裝置中，也可為，所述馬達(dá)控制裝置包括前饋(feedforward)控制部，所述前饋控制部基于所述馬達(dá)控制裝置的假想模型，輸出作為馬達(dá)的位置、速度及扭矩的目標(biāo)值的模型位置、模型速度及模型扭矩中的至少任一個(gè)，所述控制參數(shù)也包含構(gòu)成所述前饋控制部的控制器的控制參數(shù)。

所述構(gòu)成中，控制參數(shù)還進(jìn)而包含構(gòu)成前饋控制系統(tǒng)的控制器的控制參數(shù)。因此，在同時(shí)具備反饋控制系統(tǒng)與前饋控制系統(tǒng)的構(gòu)成中，能夠?qū)崿F(xiàn)控制參數(shù)的設(shè)定支持。

本發(fā)明的設(shè)定支持裝置中，也可為，所述顯示控制部進(jìn)行顯示關(guān)系圖的控制，所述關(guān)系圖表示所述性能指標(biāo)的值與所述第1控制參數(shù)的關(guān)系，并且進(jìn)行針對(duì)多種所述性能指標(biāo)的每一個(gè)來(lái)同時(shí)或選擇性地顯示所述關(guān)系圖的控制。

根據(jù)所述構(gòu)成，對(duì)于多種性能指標(biāo)的值，分別同時(shí)或選擇性地顯示與第1控制參數(shù)的關(guān)系圖，因此用戶能夠考慮各種性能指標(biāo)來(lái)進(jìn)行控制參數(shù)的值的設(shè)定。

本發(fā)明的設(shè)定支持裝置中，也可為，所述顯示控制部進(jìn)行顯示關(guān)系圖的控制，所述關(guān)系圖表示所述性能指標(biāo)的值與m(m為2以上的整數(shù))種所述第1控制參數(shù)的關(guān)系，并且當(dāng)所述性能指標(biāo)關(guān)聯(lián)有n(n為滿足n≥m的整數(shù))種所述第1控制參數(shù)時(shí)，進(jìn)行針對(duì)從n個(gè)中選擇m個(gè)的組合數(shù)的每一個(gè)來(lái)同時(shí)或選擇性地顯示所述關(guān)系圖的控制。

根據(jù)所述構(gòu)成，由于同時(shí)或選擇性地顯示多種第1控制參數(shù)與性能指標(biāo)的關(guān)系，因此用戶能夠考慮各種種類的第1控制參數(shù)來(lái)進(jìn)行控制參數(shù)的值的設(shè)定。

本發(fā)明的設(shè)定支持裝置中，也可為，所述顯示控制部進(jìn)行顯示關(guān)系圖的控制，所述關(guān)系圖表示所述性能指標(biāo)的值與所述第1控制參數(shù)的關(guān)系，并且所述設(shè)定支持裝置還包括參數(shù)設(shè)定部，所述參數(shù)設(shè)定部接收在所述關(guān)系圖中由用戶所選擇的任意點(diǎn)的信息，并且將與所述被選擇的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述第1控制參數(shù)設(shè)定為所述馬達(dá)控制裝置中的控制處理中所用的控制參數(shù)。

根據(jù)所述構(gòu)成，用戶能夠通過(guò)在表示性能指標(biāo)的值與第1控制參數(shù)的關(guān)系的關(guān)系圖中選擇任意的點(diǎn)來(lái)設(shè)定馬達(dá)控制裝置中的控制處理中所用的控制參數(shù)。因而，能夠容易且迅速地進(jìn)行控制參數(shù)的設(shè)定處理。

本發(fā)明的設(shè)定支持裝置中，也可為，所述顯示控制部進(jìn)行顯示關(guān)系圖的控制，所述關(guān)系圖通過(guò)m個(gè)軸來(lái)表示所述性能指標(biāo)的值與m(m為2以上的整數(shù))種所述第1控制參數(shù)的關(guān)系，并且進(jìn)行對(duì)所述軸中的顯示范圍及分辨率中的至少任一個(gè)進(jìn)行變更的控制。

根據(jù)所述構(gòu)成，進(jìn)行將性能指標(biāo)的值與m種第1控制參數(shù)的關(guān)系通過(guò)m個(gè)軸顯示為關(guān)系圖，并且對(duì)軸中的顯示范圍及分辨率中的至少任一個(gè)進(jìn)行變更的控制。因而，能夠根據(jù)狀況來(lái)實(shí)現(xiàn)與控制參數(shù)的選擇支持相適合的關(guān)系圖的顯示。

為了解決所述問(wèn)題，本發(fā)明的設(shè)定支持方法是支持馬達(dá)控制裝置中的控制處理中所用的多個(gè)控制參數(shù)的設(shè)定的設(shè)定支持方法，包括：測(cè)試動(dòng)作指示步驟，進(jìn)行改變所述多個(gè)控制參數(shù)中的至少任一個(gè)值以使所述馬達(dá)控制裝置實(shí)際進(jìn)行多次測(cè)試動(dòng)作的控制，或者進(jìn)行通過(guò)利用所述馬達(dá)控制裝置的假想模型的仿真來(lái)進(jìn)行多次測(cè)試動(dòng)作的控制；參數(shù)調(diào)整步驟，設(shè)定是否使所述多個(gè)控制參數(shù)中的在所述測(cè)試動(dòng)作中改變了值的第1控制參數(shù)以外的第2控制參數(shù)與所述第1控制參數(shù)聯(lián)動(dòng)地變化；以及性能指標(biāo)計(jì)算步驟，根據(jù)所述測(cè)試動(dòng)作的結(jié)果來(lái)算出所述馬達(dá)控制裝置的控制的性能指標(biāo)。

本發(fā)明的各形態(tài)的設(shè)定支持裝置也可通過(guò)計(jì)算機(jī)(computer)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)，通過(guò)使計(jì)算機(jī)作為所述設(shè)定支持裝置所具備的各部(軟件(software)要素)進(jìn)行動(dòng)作而利用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)所述設(shè)定支持裝置的、設(shè)定支持裝置的控制程序及記錄有該程序且可被計(jì)算機(jī)讀取的記錄介質(zhì)也屬于本發(fā)明的范疇。

[發(fā)明的效果]

根據(jù)本發(fā)明，改變控制參數(shù)的值來(lái)多次進(jìn)行所述測(cè)試動(dòng)作，并根據(jù)該測(cè)試動(dòng)作的結(jié)果來(lái)算出馬達(dá)控制裝置的控制的性能指標(biāo)。此處，能夠?qū)⒖刂茀?shù)分類為第1控制參數(shù)與第2控制參數(shù)，并且能夠設(shè)定是否使第2控制參數(shù)與第1控制參數(shù)聯(lián)動(dòng)地變化。即，能夠執(zhí)行使第2控制參數(shù)與第1控制參數(shù)聯(lián)動(dòng)地變化的情況以及不與第1控制參數(shù)聯(lián)動(dòng)的情況下的測(cè)試動(dòng)作，因此能夠增加測(cè)試動(dòng)作的條件的變化形式。因此，起到下述效果：能夠支持對(duì)多個(gè)控制參數(shù)分別設(shè)定最佳的值。

附圖說(shuō)明

圖1是執(zhí)行仿真時(shí)的框圖。

圖2是表示實(shí)際使伺服驅(qū)動(dòng)器2驅(qū)動(dòng)以測(cè)定響應(yīng)時(shí)的主要部分構(gòu)成的框圖。

圖3是表示控制系統(tǒng)的概要的圖。

圖4是表示伺服驅(qū)動(dòng)器的主要部分構(gòu)成的圖。

圖5是表示前饋的主要部分構(gòu)成的框圖。

圖6是表示執(zhí)行仿真來(lái)設(shè)定控制參數(shù)的處理流程的流程圖。

圖7是表示進(jìn)行實(shí)機(jī)測(cè)定而設(shè)定控制參數(shù)的處理流程的流程圖。

圖8a及圖8b是表示變化的控制參數(shù)為一個(gè)時(shí)的結(jié)果顯示的示例的圖，圖8a是表示以橫軸表示控制參數(shù)、縱軸表示性能指標(biāo)的二維圖表來(lái)顯示的示例的圖，圖8b是表示以橫軸表示控制參數(shù)、縱軸的左右分別表示不同的性能指標(biāo)的二維圖表來(lái)進(jìn)行顯示的示例的圖。

圖9a及圖9b是表示變化的控制參數(shù)為兩個(gè)時(shí)的結(jié)果顯示的示例的圖，圖9a是表示橫軸取控制參數(shù)a、縱軸取控制參數(shù)b并利用圖表平面上的顏色來(lái)表現(xiàn)性能指標(biāo)的映射顯示的示例的圖，圖9b是表示以x軸取控制參數(shù)a、y軸取控制參數(shù)b、z軸取性能指標(biāo)的三維圖表來(lái)進(jìn)行顯示的示例的圖。

圖10a、圖10b是表示變化的控制參數(shù)為三個(gè)時(shí)的結(jié)果顯示的示例的圖。

圖11a及圖11b是表示頻率響應(yīng)中的性能指標(biāo)的示例的圖，圖11a是表示閉環(huán)(loop)特性的圖，圖11b是表示開(kāi)環(huán)特性的圖。

圖12是表示時(shí)間響應(yīng)中的性能指標(biāo)的示例的圖。

圖13是表示顯示部12上的顯示畫(huà)面例的圖。

圖14a及圖14b是表示仿真結(jié)果1511的顯示的一例的圖，圖14a是表示未設(shè)定陷波濾波器(notchfilter)的狀態(tài)的圖，圖14b是表示設(shè)定有陷波濾波器的狀態(tài)的圖。

圖15是表示用于手動(dòng)進(jìn)行增益、濾波器參數(shù)的設(shè)定的畫(huà)面例的圖。

圖16a及圖16b是表示在前述的控制參數(shù)的設(shè)定方法中，對(duì)于扭矩濾波器lpf的截止頻率，基于其他控制參數(shù)的值來(lái)決定值的情況與設(shè)為固定值的情況下的仿真結(jié)果1511的圖，圖16a是表示設(shè)為固定值時(shí)的圖，圖16b是表示基于速度比例增益的值來(lái)決定值時(shí)的圖。

[符號(hào)的說(shuō)明]

1：設(shè)定裝置(設(shè)定支持裝置)

2：伺服驅(qū)動(dòng)器(馬達(dá)控制裝置)

3：馬達(dá)

4：負(fù)載裝置

5：用戶

10：操作控制部

11：輸入部

12：顯示部

20：參數(shù)設(shè)定部

21、53：位置控制器

22、54：速度控制器

23：扭矩濾波器

24：動(dòng)作指示部

30：參數(shù)調(diào)整部

31：第1參數(shù)調(diào)整部

32：第2參數(shù)調(diào)整部

40：測(cè)試動(dòng)作指示部

50：仿真部

51：模型前饋部

52：速度指令生成

55：控制對(duì)象模型

60：性能指標(biāo)計(jì)算部

70：顯示控制部

1501、1701：畫(huà)面例

1511：仿真結(jié)果

1512、1513、1514、1611、1612、1613、1621、1622、1623、1811、1812、1813、1821、1822、1823：區(qū)域

1711：增益設(shè)定區(qū)域

1712：扭矩濾波器區(qū)域

1713：陷波濾波器區(qū)域

a、b、c、p′、c′p、c′v：控制參數(shù)

cp、cv：頻率傳遞函數(shù)

s101、s102、s103、s104、s105、s106、s107、s108、s109、s110、s111、s112、s113、s201、s202、s203、s204、s205、s206、s207、s208、s209、s210、s211、s212：步驟

α、β：性能指標(biāo)

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)本發(fā)明的本實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施方式的設(shè)定裝置1對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器2進(jìn)行調(diào)整及控制。更詳細(xì)而言，設(shè)定裝置1測(cè)定伺服驅(qū)動(dòng)器2的響應(yīng)狀態(tài)，而且執(zhí)行伺服驅(qū)動(dòng)器2的仿真，向用戶出示伺服驅(qū)動(dòng)器2的響應(yīng)狀態(tài)或仿真結(jié)果，并從用戶接收對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器2的控制參數(shù)(位置增益、速度增益、濾波器的截止頻率等)的設(shè)定。并且，伺服驅(qū)動(dòng)器2基于所設(shè)定的控制參數(shù)來(lái)進(jìn)行對(duì)馬達(dá)3的控制。

而且，本實(shí)施方式的設(shè)定裝置1中，能夠在變更多個(gè)控制參數(shù)的值的同時(shí)執(zhí)行仿真或伺服驅(qū)動(dòng)器2的驅(qū)動(dòng)，且向用戶出示頻率響應(yīng)、時(shí)間響應(yīng)等性能指標(biāo)。

〔控制系統(tǒng)〕

首先，參照?qǐng)D3來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)。圖3是表示控制系統(tǒng)的概要的圖?？刂葡到y(tǒng)使用伺服機(jī)構(gòu)來(lái)控制負(fù)載裝置4的動(dòng)作，如圖3所示，包含設(shè)定裝置(設(shè)定支持裝置)1、伺服驅(qū)動(dòng)器(馬達(dá)控制裝置)2、馬達(dá)3及負(fù)載裝置4。

設(shè)定裝置1是用于對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器2的控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定及調(diào)整的裝置，包含調(diào)整用軟件。具體而言，設(shè)定裝置1使用調(diào)整用軟件來(lái)調(diào)整伺服驅(qū)動(dòng)器2的控制參數(shù)(例如位置增益、速度增益、濾波器的截止頻率等)，以使伺服驅(qū)動(dòng)器2的響應(yīng)狀態(tài)達(dá)到最佳。另外，調(diào)整用軟件具有對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器2的響應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行測(cè)定的功能、與對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器2的響應(yīng)進(jìn)行仿真的功能。設(shè)定裝置1例如借助個(gè)人計(jì)算機(jī)(personalcomputer)來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)執(zhí)行保存在個(gè)人計(jì)算機(jī)中的程序(調(diào)整用軟件)，所述計(jì)算機(jī)作為設(shè)定裝置1發(fā)揮功能。

用戶(控制系統(tǒng)的使用者、設(shè)定者等)5使用設(shè)定裝置1來(lái)進(jìn)行伺服驅(qū)動(dòng)器2的控制參數(shù)的設(shè)定及調(diào)整。即，用戶5使用在設(shè)定裝置1上動(dòng)作的調(diào)整用軟件來(lái)設(shè)定伺服驅(qū)動(dòng)器2的控制參數(shù)，并進(jìn)行調(diào)整，以使伺服驅(qū)動(dòng)器2的響應(yīng)狀態(tài)達(dá)到最佳。換言之，使用實(shí)際的測(cè)定結(jié)果及仿真結(jié)果來(lái)確認(rèn)響應(yīng)狀態(tài)，并進(jìn)行控制參數(shù)的調(diào)整。

伺服驅(qū)動(dòng)器2存儲(chǔ)通過(guò)設(shè)定裝置1來(lái)設(shè)定、調(diào)整的控制參數(shù)，并且依照所述控制參數(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3，以使負(fù)載裝置4進(jìn)行動(dòng)作。而且，伺服驅(qū)動(dòng)器2通過(guò)有線或無(wú)線而可通信地連接于設(shè)定裝置1及馬達(dá)3。例如，伺服驅(qū)動(dòng)器2通過(guò)通用串行總線(universalserialbus，usb)纜線(cable)而與設(shè)定裝置1連接。而且，伺服驅(qū)動(dòng)器2與馬達(dá)3例如通過(guò)專用纜線而連接。

〔設(shè)定裝置的詳情〕

接下來(lái)，參照?qǐng)D1、圖2來(lái)說(shuō)明設(shè)定裝置1的詳情。圖1、圖2是表示設(shè)定裝置1的主要部分構(gòu)成的框圖。圖1是執(zhí)行仿真時(shí)的框圖，圖2是表示實(shí)際使伺服驅(qū)動(dòng)器2驅(qū)動(dòng)以測(cè)定響應(yīng)時(shí)的主要部分構(gòu)成的框圖。

如圖1所示，當(dāng)執(zhí)行伺服驅(qū)動(dòng)器2的仿真時(shí)，設(shè)定裝置1包含操作控制部10、參數(shù)設(shè)定部20、參數(shù)調(diào)整部30、測(cè)試動(dòng)作指示部40、仿真部50、性能指標(biāo)計(jì)算部60及顯示控制部70。

操作控制部10基于經(jīng)由輸入部11而輸入的針對(duì)設(shè)定裝置1的指示，將所述指示的內(nèi)容通知給對(duì)應(yīng)的區(qū)塊。例如，在接收到控制參數(shù)的設(shè)定指示時(shí)，將其內(nèi)容通知給參數(shù)設(shè)定部20。而且，在接收到控制參數(shù)的調(diào)整指示時(shí)，將其意旨通知給參數(shù)調(diào)整部30。而且，在接收到性能指標(biāo)的計(jì)算指示時(shí)，將其意旨通知給性能指標(biāo)計(jì)算部60。而且，在接收到與顯示相關(guān)的指示時(shí)，將其意旨通知給顯示控制部70。

參數(shù)設(shè)定部20將從操作控制部10通知的控制參數(shù)設(shè)定至伺服驅(qū)動(dòng)器2。作為控制參數(shù)的示例，如上所述，可列舉位置增益、速度增益、濾波器的截止頻率等。而且，如后所述，在伺服驅(qū)動(dòng)器2使用前饋的構(gòu)成的情況下，作為控制參數(shù)，可設(shè)定模型跟蹤控制部的增益。

參數(shù)調(diào)整部30對(duì)執(zhí)行仿真的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，包含第1參數(shù)調(diào)整部31及第2參數(shù)調(diào)整部32。

第1參數(shù)調(diào)整部31對(duì)多個(gè)控制參數(shù)中的設(shè)定為第1控制參數(shù)的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。作為設(shè)定為第1控制參數(shù)的控制參數(shù)的示例，可列舉速度比例增益、速度積分增益、位置比例增益、模型跟蹤控制部的增益。

作為第1控制參數(shù)，在設(shè)定速度比例增益與速度積分增益的情況下、及設(shè)定速度比例增益與位置比例增益的情況下，能夠?qū)?duì)性能指標(biāo)的影響力大的兩個(gè)控制參數(shù)設(shè)定為第1控制參數(shù)，因此能夠更容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)達(dá)到優(yōu)選性能指標(biāo)的各控制參數(shù)的調(diào)整。

第2參數(shù)調(diào)整部32對(duì)多個(gè)控制參數(shù)中的設(shè)定為第2控制參數(shù)的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。第2控制參數(shù)是根據(jù)第1控制參數(shù)的值來(lái)設(shè)定的控制參數(shù)、或固定值的控制參數(shù)。作為設(shè)定為第2控制參數(shù)的控制參數(shù)的示例，可列舉速度積分增益、位置比例增益、模型跟蹤控制部的增益。

測(cè)試動(dòng)作指示部40將以下指示通知給仿真部50：使用參數(shù)調(diào)整部30所調(diào)整的第1參數(shù)及第2參數(shù)來(lái)執(zhí)行伺服驅(qū)動(dòng)器2的仿真。即，測(cè)試動(dòng)作指示部40指示使用第1控制參數(shù)及第2控制參數(shù)來(lái)通過(guò)仿真進(jìn)行多次測(cè)試動(dòng)作。

仿真部50使用從測(cè)試動(dòng)作指示部40通知的第1參數(shù)及第2參數(shù)來(lái)執(zhí)行伺服驅(qū)動(dòng)器2的仿真。

性能指標(biāo)計(jì)算部60使用仿真部50所執(zhí)行的仿真結(jié)果來(lái)算出性能指標(biāo)(控制的穩(wěn)定性、整定時(shí)間等的響應(yīng)性)。

顯示控制部70控制顯示部12上的顯示。

而且，如圖1所示，伺服驅(qū)動(dòng)器2包含位置控制器21、速度控制器22及扭矩濾波器23。參照?qǐng)D4來(lái)說(shuō)明這些控制器的處理內(nèi)容。

如圖4所示，位置控制器21例如進(jìn)行比例控制(p(proportion)控制)。具體而言，通過(guò)將從動(dòng)作指示部24通知的位置指令與檢測(cè)位置的偏差即位置偏差乘以位置控制器的頻率傳遞函數(shù)cp，從而輸出指令速度。此處，位置控制器21通過(guò)參數(shù)設(shè)定部20來(lái)進(jìn)行設(shè)定，由此，預(yù)先將位置比例增益kpp設(shè)定為頻率傳遞函數(shù)cp。即，頻率傳遞函數(shù)cp是作為常數(shù)的函數(shù)。

速度控制器22例如進(jìn)行比例控制(p控制)。具體而言，通過(guò)將從位置控制器21輸出的指令速度與檢測(cè)速度(速度測(cè)定值)的偏差即速度偏差乘以速度控制器的頻率傳遞函數(shù)cv，從而輸出指令扭矩。此處，速度控制器22通過(guò)參數(shù)設(shè)定部20來(lái)進(jìn)行設(shè)定，由此，預(yù)先將速度比例增益kvp設(shè)定為頻率傳遞函數(shù)cv。另外，速度控制器22也可進(jìn)行比例積分(proportionintegration，pi)控制而非比例控制(p控制)。此時(shí)，速度控制器22通過(guò)參數(shù)設(shè)定部20來(lái)設(shè)定速度比例增益kvp與速度積分增益kvi，從而設(shè)定kvp×(1+kvi/2)(正(plus)算子s的函數(shù))來(lái)作為頻率傳遞函數(shù)。

扭矩濾波器23基于從速度控制器22輸出的指令扭矩來(lái)控制馬達(dá)3，使負(fù)載裝置4進(jìn)行動(dòng)作。扭矩濾波器23包含扭矩指令濾波器(一次的低通濾波器)及多個(gè)陷波濾波器，作為控制參數(shù)，有扭矩指令濾波器的截止頻率、陷波濾波器的中心頻率、深度、寬度。

接下來(lái)，參照?qǐng)D2來(lái)說(shuō)明并非仿真而是對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器2設(shè)定經(jīng)參數(shù)調(diào)整部30調(diào)整的控制參數(shù)，并根據(jù)測(cè)定出的響應(yīng)結(jié)果來(lái)算出性能指標(biāo)的構(gòu)成(以下也稱作實(shí)機(jī)測(cè)定)。在實(shí)機(jī)測(cè)定中，與所述圖1的情況的不同之處在于，不具備仿真部50，性能指標(biāo)計(jì)算部60使用伺服驅(qū)動(dòng)器2的測(cè)定結(jié)果來(lái)算出性能指標(biāo)。在實(shí)機(jī)測(cè)定中，并非仿真而是實(shí)際使伺服驅(qū)動(dòng)器2驅(qū)動(dòng)以測(cè)定其結(jié)果，因此不需要仿真部50。

而且，測(cè)試動(dòng)作指示部40指示通過(guò)使用第1控制參數(shù)及第2控制參數(shù)來(lái)實(shí)際使伺服驅(qū)動(dòng)器2驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行多次測(cè)試動(dòng)作。

〔變形例〕

另外，伺服驅(qū)動(dòng)器2也可為使用前饋的構(gòu)成。參照?qǐng)D5來(lái)說(shuō)明伺服驅(qū)動(dòng)器2中包含前饋的構(gòu)成。圖5是表示前饋的主要部分構(gòu)成的框圖。如圖5所示，模型前饋部51包含速度指令生成52、位置控制器(控制參數(shù)c′p)53、速度控制器(控制參數(shù)c′v)54及控制對(duì)象模型(控制參數(shù)p′)55。

模型前饋部51執(zhí)行模型跟蹤控制的前饋，對(duì)作為馬達(dá)3的位置、速度、扭矩的目標(biāo)值的模型輸出位置、模型輸出速度、模型輸出扭矩進(jìn)行控制，且具備模型跟蹤控制部(位置控制器53與速度控制器54)的增益作為控制參數(shù)。

速度指令生成52接收來(lái)自外部的位置指令，并生成速度指令。并且，將所生成的速度指令輸出至速度控制器54。

位置控制器53接收由所述位置指令所生成的模型輸出位置，并生成模型速度控制指令以控制所述模型輸出位置追隨于所述位置指令。并且，將所生成的模型速度控制指令輸出至速度控制器54。

速度控制器54接收由位置控制器53所生成的模型速度控制指令、由速度指令生成52所生成的速度指令、及由控制對(duì)象模型55所生成的模型輸出速度，并生成模型扭矩控制指令以控制該模型輸出速度追隨于模型速度控制指令及速度指令。并且，將所生成的模型扭矩控制指令輸出至控制對(duì)象模型55。

控制對(duì)象模型55接收從速度控制器54輸出的模型扭矩控制指令，生成模型輸出位置及模型輸出速度并予以輸出。

〔處理流程〕

接下來(lái)，參照?qǐng)D6、圖7來(lái)說(shuō)明設(shè)定控制參數(shù)的處理流程。圖6是表示執(zhí)行仿真而設(shè)定控制參數(shù)的處理流程的流程圖，圖7是表示進(jìn)行實(shí)機(jī)測(cè)定而設(shè)定控制參數(shù)的處理流程的流程圖。

〔使用仿真的情況〕

首先，參照?qǐng)D6來(lái)說(shuō)明執(zhí)行仿真而設(shè)定控制參數(shù)的處理流程。

設(shè)定裝置1中，當(dāng)接收控制參數(shù)的調(diào)整開(kāi)始的指示時(shí)，首先，仿真部50進(jìn)行仿真模型的制作(s101)。仿真模型的制作例如通過(guò)下述方法來(lái)進(jìn)行。(1)根據(jù)使實(shí)際的裝置驅(qū)動(dòng)而獲得的測(cè)定數(shù)據(jù)來(lái)制作。(2)根據(jù)負(fù)載裝置的物理模型來(lái)制作。物理模型中的參數(shù)(慣量(inertia)、摩擦、剛性等)的值是通過(guò)使用使實(shí)際的裝置驅(qū)動(dòng)而獲得的測(cè)定數(shù)據(jù)的辨識(shí)運(yùn)算或用戶的輸入而決定。

接下來(lái)，決定用于調(diào)整的性能指標(biāo)(s102)。另外，所謂性能指標(biāo)，是指用于評(píng)價(jià)響應(yīng)者。性能指標(biāo)的決定既可通過(guò)接收用戶的指定來(lái)進(jìn)行，也可在仿真部50中自動(dòng)決定。另外，作為性能指標(biāo)的示例，可列舉整定時(shí)間、峰值增益(peakgain)等。

接下來(lái)，決定控制參數(shù)的設(shè)定方法(s103)。詳細(xì)而言，對(duì)于要調(diào)整的各個(gè)控制參數(shù)，決定利用以下的哪種方法來(lái)設(shè)定值。(1)在進(jìn)行仿真時(shí)改變值。(2)基于其他控制參數(shù)的值來(lái)決定值。(3)設(shè)為固定的值。另外，利用方法(1)決定的控制參數(shù)在結(jié)果顯示為“三維圖表”或“映射顯示”的情況下必須為兩個(gè)，在“二維圖表”的情況下必須為一個(gè)。

而且，作為(2)基于其他控制參數(shù)的值來(lái)決定值的設(shè)定方法的示例，可列舉以下例子。當(dāng)基于速度比例增益kvp的值來(lái)決定位置比例增益kpp、速度積分增益kvi、扭矩濾波器lpf(低通濾波器(lowpassfilter))的截止頻率ftf的值時(shí)，可使用如下所述般定義的關(guān)系式來(lái)決定控制參數(shù)的值。

kpp＝f1(kvp)＝kvp/4

kvi＝f2(kvp)＝kvp/4

ftf＝f3(kvp)＝5kvp

而且，在將評(píng)價(jià)對(duì)象的響應(yīng)設(shè)為位置控制的響應(yīng)時(shí)，可利用設(shè)定方法(1)來(lái)決定位置比例增益kpp及速度比例增益kvp，利用設(shè)定方法(2)或(3)來(lái)決定速度積分增益kvi及扭矩濾波器lpf的截止頻率ftf。

而且，在將評(píng)價(jià)對(duì)象的響應(yīng)設(shè)為速度控制的響應(yīng)時(shí)，可利用設(shè)定方法(1)來(lái)決定速度比例增益kvp及速度積分增益kvi，利用設(shè)定方法(2)或(3)來(lái)決定扭矩濾波器lpf的截止頻率ftf。

另外，(2)基于其他控制參數(shù)的值來(lái)決定值的設(shè)定方法也可根據(jù)是重視響應(yīng)性還是重視穩(wěn)定性來(lái)選擇(模式選擇)。

而且，也可接收對(duì)顯示仿真結(jié)果的矩陣(matrix)(詳情后述，對(duì)應(yīng)于圖13的仿真結(jié)果1511)的分辨率的指定，或者接收對(duì)縱軸、橫軸的范圍(最大值、最小值)的設(shè)定。通過(guò)用戶能夠設(shè)定矩陣的分辨率或縱軸、橫軸的范圍，從而能夠進(jìn)一步出示用戶所期望的仿真結(jié)果。

接下來(lái)，若在步驟s103中通過(guò)設(shè)定方法(1)來(lái)決定，則變更所決定的控制參數(shù)即參數(shù)a(第1參數(shù))及參數(shù)b(第2參數(shù))的值同時(shí)執(zhí)行仿真(s104～s110)。

例如，當(dāng)利用設(shè)定方法(1)決定的控制參數(shù)為位置比例增益kpp及速度比例增益kvp，利用方法(2)決定的控制參數(shù)為速度積分增益kvi及扭矩濾波器lpf的截止頻率ftf時(shí)，一邊以下述方式依序變更控制參數(shù)的值，一邊執(zhí)行仿真。

(a)使作為利用設(shè)定方法(1)決定的控制參數(shù)的位置比例增益kpp依照kpp＝kpp[0]、kpp[1]、...、kpp[m-1]而變化。

(b)使作為利用設(shè)定方法(1)決定的控制參數(shù)的速度比例增益kvp依照kvp＝kvp[0]、kvp[1]、...、kvp[n-1]而變化。

(c)作為利用設(shè)定方法(2)決定的控制參數(shù)的速度積分增益kvi及扭矩濾波器lpf的截止頻率ftf是根據(jù)kvp而求出。

此處，將記錄經(jīng)仿真而得的性能指標(biāo)的二維排列設(shè)為result[m][n]。

form＝0至m-1do

kpp＝kpp[m]

forn＝0至n-1do

kvp＝kvp[n]

kvi＝f2(kvp)

ftf＝f3(kvp)

使用控制參數(shù)kpp、kvp、kvi、ftf來(lái)執(zhí)行仿真

將通過(guò)仿真而求出的性能指標(biāo)記錄至result[m][n]

endfor

endfor

接下來(lái)，在步驟s111中，顯示性能指標(biāo)計(jì)算結(jié)果(排列result)。另外，顯示的詳情將后述。

接下來(lái)，在步驟s112中，決定控制參數(shù)的值。這是通過(guò)用戶基于所顯示的性能指標(biāo)計(jì)算結(jié)果來(lái)指定可獲得理想性能的控制參數(shù)的組合而決定。

最后，在步驟s113中，將所決定的控制參數(shù)設(shè)定至伺服驅(qū)動(dòng)器2。

以上是執(zhí)行仿真而設(shè)定控制參數(shù)的處理流程。

〔使用實(shí)機(jī)測(cè)定的情況〕

接下來(lái)，參照?qǐng)D7來(lái)說(shuō)明進(jìn)行實(shí)機(jī)測(cè)定而設(shè)定控制參數(shù)的處理流程。

在實(shí)機(jī)測(cè)定的情況下，不需要制作仿真模型，首先，決定用于調(diào)整的性能指標(biāo)(s201)。所謂性能指標(biāo)，是指用于評(píng)價(jià)響應(yīng)者。與使用仿真的情況相同，性能指標(biāo)的決定既可通過(guò)接收用戶的指定來(lái)進(jìn)行，也可在仿真部50中自動(dòng)決定。另外，作為性能指標(biāo)的示例，可列舉整定時(shí)間、峰值增益等。

接下來(lái)，決定控制參數(shù)的設(shè)定方法(s202)。決定控制參數(shù)的設(shè)定方法的詳情與所述使用仿真的情況相同。

接下來(lái)，若在步驟s202中通過(guò)設(shè)定方法(1)來(lái)決定，則變更所決定的控制參數(shù)即參數(shù)a(第1參數(shù))及參數(shù)b(第2參數(shù))的值同時(shí)執(zhí)行仿真(s203～s209)。

例如，當(dāng)利用設(shè)定方法(1)決定的控制參數(shù)為位置比例增益kpp及速度比例增益kvp，利用方法(2)決定的控制參數(shù)為速度積分增益kvi及扭矩濾波器lpf的截止頻率ftf時(shí)，一邊以下述方式依序變更控制參數(shù)的值并設(shè)定至伺服驅(qū)動(dòng)器2，一邊驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3來(lái)進(jìn)行測(cè)定及性能指標(biāo)的計(jì)算。

(a)使作為利用設(shè)定方法(1)決定的控制參數(shù)的位置比例增益kpp依照kpp＝kpp[0]、kpp[1]、...、kpp[m-1]而變化。

(b)使作為利用設(shè)定方法(1)決定的控制參數(shù)的速度比例增益kvp依照kvp＝kvp[0]、kvp[1]、...、kvp[n-1]而變化。

(c)作為利用設(shè)定方法(2)決定的控制參數(shù)的速度積分增益kvi及扭矩濾波器lpf的截止頻率ftf是根據(jù)kvp而求出。

此處，將記錄經(jīng)仿真而得的性能指標(biāo)的二維排列設(shè)為result[m][n]。

form＝0至m-1do

kpp＝kpp[m]

forn＝0至n-1do

kvp＝kvp[n]

kvi＝f2(kvp)

ftf＝f3(kvp)

將控制參數(shù)kpp、kvp、kvi、ftf設(shè)定至伺服驅(qū)動(dòng)器2

使馬達(dá)3進(jìn)行動(dòng)作以測(cè)定響應(yīng)

將根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)而求出的性能指標(biāo)記錄至result[m][n]

endfor

endfor

接下來(lái)，在步驟s210中，顯示性能指標(biāo)計(jì)算結(jié)果(排列result)。另外，顯示的詳情將后述。

接下來(lái)，在步驟s211中，決定控制參數(shù)的值。這是通過(guò)用戶基于所顯示的性能指標(biāo)計(jì)算結(jié)果來(lái)指定可獲得理想性能的控制參數(shù)的組合而決定。

最后，在步驟s212中，將所決定的控制參數(shù)設(shè)定至伺服驅(qū)動(dòng)器2。

以上是執(zhí)行仿真而設(shè)定控制參數(shù)的處理流程。

〔顯示的方法〕

接下來(lái)，參照?qǐng)D8a及圖8b～圖10a及圖10b來(lái)說(shuō)明仿真結(jié)果或?qū)崣C(jī)測(cè)定結(jié)果的顯示方法。仿真結(jié)果或?qū)崣C(jī)測(cè)定結(jié)果的顯示是通過(guò)顯示控制參數(shù)的變化與此時(shí)的性能指標(biāo)的關(guān)系來(lái)進(jìn)行。

另外，以下，在不需要區(qū)分仿真結(jié)果的顯示及實(shí)機(jī)測(cè)定結(jié)果的顯示時(shí)，簡(jiǎn)稱作“結(jié)果顯示”。

〔變化的控制參數(shù)為一個(gè)的情況〕

首先，參照?qǐng)D8a及圖8b來(lái)說(shuō)明變化的控制參數(shù)為一個(gè)時(shí)的結(jié)果顯示的方法。圖8a及圖8b是表示變化的控制參數(shù)為一個(gè)時(shí)的結(jié)果顯示的示例的圖，圖8a是表示以橫軸表示控制參數(shù)、縱軸表示性能指標(biāo)的二維圖表來(lái)進(jìn)行顯示的示例的圖，圖8b是表示以橫軸表示控制參數(shù)、縱軸的左右分別表示不同的性能指標(biāo)的二維圖表來(lái)進(jìn)行顯示的示例的圖。

當(dāng)以圖8a所示的二維圖表來(lái)進(jìn)行結(jié)果顯示時(shí)，即，當(dāng)以橫軸取控制參數(shù)a、縱軸取性能指標(biāo)的二維圖表來(lái)進(jìn)行結(jié)果顯示時(shí)，兩者的關(guān)系以曲線或折線來(lái)表現(xiàn)。圖8a中的黑圓點(diǎn)表示當(dāng)前設(shè)定中的控制參數(shù)的值。并且，通過(guò)指定二維圖表中的坐標(biāo)，能夠設(shè)定控制參數(shù)a的值。坐標(biāo)的指定既可通過(guò)直接觸摸(touch)顯示面等來(lái)進(jìn)行，也可通過(guò)使用鼠標(biāo)(mouse)等來(lái)移動(dòng)指針(pointer)并單擊(click)來(lái)進(jìn)行。

即，根據(jù)針對(duì)由顯示控制部70顯示在顯示部12上的二維圖表而經(jīng)由輸入部11接收到的坐標(biāo)位置，參數(shù)調(diào)整部30設(shè)定第1控制參數(shù)(控制參數(shù)a)，并根據(jù)所設(shè)定的第1控制參數(shù)來(lái)設(shè)定第2控制參數(shù)，仿真部50使用新設(shè)定的第1控制參數(shù)及第2控制參數(shù)來(lái)執(zhí)行仿真。

而且，當(dāng)以圖8b所示的二維圖表來(lái)進(jìn)行結(jié)果顯示時(shí)，即，當(dāng)以橫軸取控制參數(shù)a，縱軸分為左右各軸且左軸取性能指標(biāo)α、右軸取性能指標(biāo)β的二維圖表來(lái)進(jìn)行結(jié)果顯示時(shí)，控制參數(shù)a與性能指標(biāo)α、性能指標(biāo)β的關(guān)系也同樣以曲線或折線來(lái)表現(xiàn)。由于性能指標(biāo)為α與β這兩個(gè)，因此顯示兩條曲線(折線)。若像這樣將縱軸設(shè)為兩個(gè)軸，便能夠顯示兩種性能指標(biāo)。

而且，在圖8a、圖8b中，也可對(duì)性能指標(biāo)設(shè)置合格線(line)，并顯示該合格線。

接下來(lái)，參照表1來(lái)說(shuō)明控制參數(shù)a、性能指標(biāo)α、性能指標(biāo)β的組合例。表1是用于說(shuō)明控制參數(shù)a、性能指標(biāo)α、性能指標(biāo)β的組合例的表。

表1

如表1所示，作為控制參數(shù)a，可設(shè)為“速度比例增益”，作為性能指標(biāo)α，可設(shè)為“整定時(shí)間”，作為性能指標(biāo)β，可設(shè)為“超調(diào)量”。此時(shí)，能夠?qū)μ幱跈?quán)衡(tradeoff)關(guān)系的定位響應(yīng)性(整定時(shí)間)及超調(diào)量這兩者進(jìn)行調(diào)整。

而且，作為控制參數(shù)a，可設(shè)為“速度比例增益”，作為性能指標(biāo)α，可設(shè)為“帶寬”，作為性能指標(biāo)β，可設(shè)為“相位裕度”。此時(shí)，能夠?qū)μ幱跈?quán)衡關(guān)系的響應(yīng)性(帶寬)及穩(wěn)定性(相位裕度)這兩者進(jìn)行調(diào)整。

另外，如圖8a所示，在可顯示的性能指標(biāo)為一個(gè)的情況下，也可設(shè)為顯示前述性能指標(biāo)α、性能指標(biāo)β中的任一個(gè)的性能指標(biāo)。

〔變化的控制參數(shù)為兩個(gè)的情況〕

接下來(lái)，參照?qǐng)D9a及圖9b來(lái)說(shuō)明變化的控制參數(shù)為兩個(gè)時(shí)的結(jié)果顯示的方法。圖9a及圖9b是表示變化的控制參數(shù)為兩個(gè)時(shí)的結(jié)果顯示的示例的圖，圖9a是表示橫軸取控制參數(shù)a、縱軸取控制參數(shù)b并利用圖表平面上的顏色來(lái)表現(xiàn)性能指標(biāo)的映射顯示的示例的圖，圖9b是表示以x軸取控制參數(shù)a、y軸取控制參數(shù)b、z軸取性能指標(biāo)的三維圖表來(lái)進(jìn)行顯示的示例的圖。

當(dāng)利用圖9a所示的映射顯示來(lái)進(jìn)行結(jié)果顯示時(shí)，即，當(dāng)橫軸取控制參數(shù)a，縱軸取控制參數(shù)b，并在圖表平面上使顏色發(fā)生變化來(lái)顯示性能指標(biāo)時(shí)，相對(duì)于控制參數(shù)a、控制參數(shù)b的性能指標(biāo)將利用對(duì)應(yīng)坐標(biāo)處的顏色來(lái)表現(xiàn)。而且，圖9a中的黑圓點(diǎn)表示當(dāng)前設(shè)定中的控制參數(shù)。并且，能夠通過(guò)指定映射顯示中的坐標(biāo)來(lái)設(shè)定控制參數(shù)a、控制參數(shù)b的值。

而且，當(dāng)以圖9b所示的三維圖表來(lái)進(jìn)行結(jié)果顯示時(shí)，即，當(dāng)以x軸取控制參數(shù)a、y軸取控制參數(shù)b、z軸取性能指標(biāo)的三維圖表來(lái)進(jìn)行結(jié)果顯示時(shí)，三者的關(guān)系以曲面來(lái)表現(xiàn)。圖9b所示的三維圖表的情況也與圖9a的情況相同，圖中的黑圓點(diǎn)表示當(dāng)前的控制參數(shù)a、控制參數(shù)b的值，能夠通過(guò)指定圖表中的坐標(biāo)來(lái)設(shè)定控制參數(shù)a、控制參數(shù)b的值。

接下來(lái)，參照表2來(lái)說(shuō)明控制參數(shù)a、控制參數(shù)b及性能指標(biāo)的組合例。表2是用于說(shuō)明控制參數(shù)a、控制參數(shù)b及性能指標(biāo)的組合例的表。

表2

如表2所示，作為控制參數(shù)a，可設(shè)為“速度比例增益”，作為控制參數(shù)b，可設(shè)為“速度積分增益”，作為性能指標(biāo)，可設(shè)為“速度環(huán)峰值增益”。此時(shí)，能夠讓用戶認(rèn)識(shí)到速度環(huán)不振蕩的增益范圍(可設(shè)定增益的界限)。

而且，作為控制參數(shù)a，可設(shè)為“速度比例增益”，作為控制參數(shù)b，可設(shè)為“位置比例增益”，作為性能指標(biāo)，可設(shè)為“整定時(shí)間”。此時(shí)，能夠讓用戶認(rèn)識(shí)到使整定時(shí)間最小化的增益組合。

而且，作為控制參數(shù)a，可設(shè)為“速度比例增益”，作為控制參數(shù)b，可設(shè)為“位置比例增益”，作為性能指標(biāo)，可設(shè)為“超調(diào)量”。此時(shí)，能夠讓用戶認(rèn)識(shí)到超調(diào)量小的增益組合。

而且，作為控制參數(shù)a，可設(shè)為“速度比例增益”，作為控制參數(shù)b，可設(shè)為“位置比例增益”，作為性能指標(biāo)，可設(shè)為“相位裕度”。此時(shí)，能夠讓用戶認(rèn)識(shí)到無(wú)損位置環(huán)穩(wěn)定性的增益范圍(可設(shè)定增益的界限)。

而且，作為控制參數(shù)a，可設(shè)為“速度比例增益”，作為控制參數(shù)b，可設(shè)為“模型跟蹤控制部的增益”，作為性能指標(biāo)，可設(shè)為“整定時(shí)間”。此時(shí)，能夠讓用戶認(rèn)識(shí)到使整定時(shí)間最小化的增益組合。

而且，作為控制參數(shù)a，可設(shè)為“速度比例增益”，作為控制參數(shù)b，可設(shè)為“模型跟蹤控制部的增益”，作為性能指標(biāo)，可設(shè)為“超調(diào)量”。此時(shí)，能夠讓用戶認(rèn)識(shí)到超調(diào)量小的增益組合。

〔變化的控制參數(shù)為三個(gè)的情況〕

接下來(lái)，參照?qǐng)D10a及圖10b來(lái)說(shuō)明變化的控制參數(shù)為三個(gè)時(shí)的結(jié)果顯示的方法。圖10a及圖10b是表示變化的控制參數(shù)為三個(gè)時(shí)的結(jié)果顯示的示例的圖。

當(dāng)變化的控制參數(shù)為三個(gè)時(shí)，使用兩個(gè)圖9a所示的映射顯示來(lái)進(jìn)行結(jié)果顯示。在第一個(gè)映射顯示(圖10a，映射a)中，橫軸取控制參數(shù)a，縱軸取控制參數(shù)b，以顏色來(lái)表現(xiàn)的設(shè)為性能指標(biāo)α，在第二個(gè)映射顯示(圖10b，映射b)中，橫軸取控制參數(shù)a，縱軸取控制參數(shù)c，以顏色來(lái)表現(xiàn)的設(shè)為性能指標(biāo)β。

在想要確認(rèn)性能指標(biāo)α?xí)r，使用映射a，控制參數(shù)b使用當(dāng)前的值。另外，在控制參數(shù)b有所變更的情況下，映射a中的性能指標(biāo)α的顏色顯示將被重新描繪。

而且，在想要確認(rèn)性能指標(biāo)β時(shí)，使用映射b，控制參數(shù)c使用當(dāng)前的值。另外，在控制參數(shù)c有所變更的情況下，映射b中的性能指標(biāo)β的顏色顯示將被重新描繪。

只要以映射a及映射b的橫軸一致的方式來(lái)縱向配置映射a與映射b，便容易辨識(shí)兩個(gè)映射的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

圖10a、圖10b中的黑圓點(diǎn)表示當(dāng)前的控制參數(shù)a、控制參數(shù)b、控制參數(shù)c的值。控制參數(shù)a的值為共用。

而且，與前述的顯示例相同，能夠通過(guò)指定顯示上的坐標(biāo)來(lái)設(shè)定控制參數(shù)a、控制參數(shù)b、控制參數(shù)c。

另外，控制參數(shù)a、控制參數(shù)b及性能指標(biāo)α、性能指標(biāo)β的組合例與前述的示例相同。

另外，前述的實(shí)施方式中，對(duì)變化的控制參數(shù)為三個(gè)、性能指標(biāo)為兩個(gè)時(shí)的示例進(jìn)行了說(shuō)明，但變化的控制參數(shù)的數(shù)量及求出的性能指標(biāo)的數(shù)量并不限于此。變化的控制參數(shù)的數(shù)量也可為四個(gè)以上，求出的性能指標(biāo)的數(shù)量也可為三個(gè)以上。此時(shí)，只要每當(dāng)性能指標(biāo)的數(shù)量增加時(shí)，增加映射顯示，并且每當(dāng)變化的控制參數(shù)的組合數(shù)增加時(shí)，增加映射顯示即可。

〔性能指標(biāo)的示例〕

接下來(lái)，參照?qǐng)D11a及圖11b與圖12來(lái)說(shuō)明性能指標(biāo)的示例。圖11a及圖11b是表示頻率響應(yīng)中的性能指標(biāo)的示例的圖，圖11a是表示閉環(huán)特性的圖，圖11b是表示開(kāi)環(huán)特性的圖。

圖11a表示閉環(huán)特性(位置閉環(huán)及速度閉環(huán))。如圖11a所示，在閉環(huán)特性中，峰值增益及帶寬可成為性能指標(biāo)。

圖11b表示開(kāi)環(huán)特性(位置開(kāi)環(huán)、速度開(kāi)環(huán))。如圖11b所示，在開(kāi)環(huán)特性中，增益裕度及相位裕度可成為性能指標(biāo)。

圖12是表示時(shí)間響應(yīng)中的性能指標(biāo)的示例的圖。如圖12所示，在時(shí)間響應(yīng)中，“延遲時(shí)間”、“上升時(shí)間”、“整定時(shí)間”、“超調(diào)量(過(guò)沖量)”可成為性能指標(biāo)。

〔畫(huà)面例〕

接下來(lái)，參照?qǐng)D13～圖16a及圖16b來(lái)說(shuō)明設(shè)定裝置1中的畫(huà)面例。圖13是表示顯示部12中的顯示畫(huà)面例的圖。

圖13所示的畫(huà)面例1501中，在右上部分以矩陣狀顯示有仿真結(jié)果1511。此處，橫軸取“速度比例增益”，縱軸取“速度積分增益”，性能指標(biāo)(峰值增益)在圖表上以顏色來(lái)表現(xiàn)。對(duì)應(yīng)于前述的映射顯示?？芍酵仃囍械挠疑戏?，則峰值增益越高(越不穩(wěn)定、越振蕩)。而且，矩陣上的中央附近的白圓點(diǎn)表示當(dāng)前的控制參數(shù)的值。

而且，如前所述，通過(guò)在所述矩陣上指定坐標(biāo)來(lái)設(shè)定與所指定的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)a、控制參數(shù)b。此處，例如通過(guò)指定淺顏色處且右上側(cè)(峰值增益高)的坐標(biāo)，能夠設(shè)定高響應(yīng)且不振蕩的控制參數(shù)。

而且，在區(qū)域1512中顯示有當(dāng)前的控制參數(shù)的值。進(jìn)而，在區(qū)域1513及區(qū)域1514中顯示有頻率響應(yīng)的特性(伯德(bode)線圖)。

圖14a及圖14b是表示仿真結(jié)果1511的顯示的一例的圖，圖14a是表示未設(shè)定陷波濾波器的狀態(tài)的圖，圖14b是表示設(shè)定有陷波濾波器的狀態(tài)的圖。

圖14a中，在區(qū)域1611的部分，峰值增益高，在區(qū)域1613的部分，峰值增益低，區(qū)域1612的部分表示峰值增益中等。

并且，如圖14a所示可知：在未設(shè)定陷波濾波器的情況下，峰值增益高的區(qū)域大，難以將速度比例增益(橫軸)調(diào)高至一定以上。這是因?yàn)闀?huì)引起負(fù)載機(jī)械的機(jī)械共振。

圖14b中，在區(qū)域1621的部分，峰值增益高，在區(qū)域1623的部分，峰值增益低，區(qū)域1622的部分表示峰值增益中等。

如圖14b所示可知：在設(shè)定陷波濾波器的情況下，與圖14a相比，峰值增益高的區(qū)域變小。這是因?yàn)?，通過(guò)陷波濾波器抑制了機(jī)械共振的影響。由此，可設(shè)定速度比例增益的范圍擴(kuò)大。

圖15是表示用于手動(dòng)進(jìn)行增益、濾波器參數(shù)的設(shè)定的畫(huà)面例的圖。圖15所示的畫(huà)面例1701中，顯示有設(shè)定增益的增益設(shè)定區(qū)域1711、設(shè)定扭矩濾波器的控制參數(shù)的扭矩濾波器區(qū)域1712、及設(shè)定陷波濾波器的控制參數(shù)的陷波濾波器區(qū)域1713。在這些設(shè)定區(qū)域中，能夠設(shè)定增益或?yàn)V波器參數(shù)。另外，對(duì)于位于扭矩濾波器區(qū)域1712及陷波濾波器區(qū)域1713中的“啟用(enable)”，能夠根據(jù)是否對(duì)所述區(qū)域選中了復(fù)選框來(lái)設(shè)定是否應(yīng)用所述濾波器。

圖16a及圖16b是表示在前述的控制參數(shù)的設(shè)定方法中，對(duì)于扭矩濾波器lpf的截止頻率，基于其他控制參數(shù)的值來(lái)決定值的情況與設(shè)為固定值的情況下的仿真結(jié)果1511的圖，圖16a是表示設(shè)為固定值時(shí)的圖，圖16b是表示基于速度比例增益的值來(lái)決定值時(shí)的圖。

圖16a中，在區(qū)域1811的部分，峰值增益高，在區(qū)域1813的部分，峰值增益低，區(qū)域1812的部分表示峰值增益中等。

而且，圖16b中，在區(qū)域1821的部分，峰值增益高，在區(qū)域1823的部分，峰值增益低，區(qū)域1822的部分表示峰值增益中等。

如圖16a、圖16b所示可知：基于速度比例增益的值來(lái)決定扭矩濾波器lpf的截止頻率的值而進(jìn)行仿真的做法與將扭矩濾波器lpf的截止頻率設(shè)為固定值來(lái)進(jìn)行仿真的情況相比，速度比例增益的可取范圍擴(kuò)大。

〔借助軟件實(shí)現(xiàn)的例子〕

設(shè)定裝置1的控制區(qū)塊(尤其是操作控制部10、參數(shù)設(shè)定部20、參數(shù)調(diào)整部(第1參數(shù)調(diào)整部31、第2參數(shù)調(diào)整部32)30、測(cè)試動(dòng)作指示部40、仿真部50、性能指標(biāo)計(jì)算部60及顯示控制部70)既可通過(guò)形成于集成電路(ic芯片(chip))等上的邏輯電路(硬件(hardware))實(shí)現(xiàn)，也可使用中央處理器(centralprocessingunit，cpu)而通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在后者的情況下，設(shè)定裝置1具備：cpu，執(zhí)行作為實(shí)現(xiàn)各功能的軟件的程序的命令；只讀存儲(chǔ)器(readonlymemory，rom)或存儲(chǔ)裝置(將它們稱作“記錄介質(zhì)”)，可由計(jì)算機(jī)(或cpu)讀取地記錄有所述程序及各種數(shù)據(jù)；以及展開(kāi)所述程序的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(randomaccessmemory，ram)等。并且，通過(guò)計(jì)算機(jī)(或cpu)從所述記錄介質(zhì)中讀取并執(zhí)行所述程序來(lái)達(dá)成本發(fā)明的目的。作為所述記錄介質(zhì)，可使用“并非臨時(shí)的有形介質(zhì)”，例如可使用帶(tape)、盤(pán)(disk)、卡(card)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、可編程的邏輯電路等。而且，所述程序也可經(jīng)由可傳輸所述程序的任意傳輸介質(zhì)(通信網(wǎng)絡(luò)或廣播波等)而提供給所述計(jì)算機(jī)。另外，本發(fā)明也能以通過(guò)電子傳輸來(lái)將所述程序具現(xiàn)化的、被嵌入載波中的數(shù)據(jù)信號(hào)的形態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明并不限定于所述各實(shí)施方式，可在權(quán)利要求書(shū)所示的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更，將不同的實(shí)施方式中分別揭示的部分技術(shù)手段適當(dāng)組合而獲得的實(shí)施方式也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。進(jìn)而，通過(guò)將各實(shí)施方式中分別揭示的技術(shù)手段加以組合，能夠形成新的技術(shù)特征。