处理装置、控制参数决定方法以及控制参数决定程序制造方法及图纸

一种处理装置，其具备包含规定反馈系统的模拟系统，所述规定反馈系统至少具有模型控制部与规定控制块结构来作为前馈部件，所述模型控制部将马达控制装置所具有的控制器模型化，所述规定控制块结构与包含控制对象的规定装置侧结构对应，其中，通过使用与规定装置侧结构相关的计算用脉冲响应信息和所述规定输入值的卷积积分处理，来算出规定装置侧结构对于规定输入值的时间响应，使用所述算出的时间响应来进行模拟系统的模拟。并且，改变对模型控制部设定的模型控制参数而进行所述模拟，由此来算出基于模拟系统的响应结果的、规定性能指标与模型控制参数的相关性，并基于所述相关性来决定装置控制参数。借助所述结构，能够精度良好且有效率地决定控制系统中的马达控制装置的装置控制参数。

Processing device, determination method of control parameters and determination procedure of control parameters

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理装置、控制参数决定方法以及控制参数决定程序
本专利技术涉及一种技术，通过进行具有控制对象与马达控制装置的控制系统的模拟(simulation)，来决定对所述马达控制装置设定的装置控制参数，所述控制对象包含马达，所述马达控制装置控制所述马达。
技术介绍
在伺服(servo)机构中，一般为了适当地控制用于驱动负载装置的马达，而进行控制马达的伺服驱动器(servodriver)的控制参数(位置增益(gain)、速度增益、滤波器(filter)的截止(cutoff)频率等)的调整。并且，作为如上所述的控制参数的调整方法，可例示通过实际驱动马达或负载装置来进行的方法。所述调整方法中，对伺服驱动器等马达控制装置设定控制参数(parameter)，并且测量与所述控制参数相应的负载装置的响应，以判断所述控制参数的适否。而且，可取代如上述那样一边使实际的负载装置驱动一边调整参数的形态，而例示基于与负载装置的响应相关的模拟结果来决定控制参数的方法。例如，如专利文献1所示，使用伺服驱动器及负载装置的物理模型(model)，设定控制参数以进行反复模拟。并且，基于作为模拟结果而获得的响应结果，来决定最终设定的控制参数。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2009-122779号公报专利文献2：日本专利特开2006-340480号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题当在马达控制装置中决定用于使马达驱动的控制参数时，若如以往那样实际使包含马达或负载装置等的控制对象驱动并测量其响应，则每当设定控制参数时，必须执行马达的驱动及响应的测量，因而控制参数的决定需要时间。进而，因为要使实际的控制对象驱动，若在调整时所设定的控制参数不适当，则还有控制对象进行设想外的动作而造成损伤之虞。另一方面，即使在控制参数的调整时如以往那样使用物理模型来进行模拟的情况下，由于模拟的结果受物理模型的形式或次数拘束，因而若所设想的物理模型的形式与实际的控制对象的特性存在差异，则仍有模拟精度下降之虞。换言之，为了提高模拟精度，必须使物理模型贴合实际控制对象的特性，关于控制参数的调整，将使用户承担过度的负担。而且，即使利用模拟结果来决定控制参数，也必须反复执行模拟，为了决定理想的控制参数，对用户要求相应的负担。本专利技术是鉴于如上所述的问题而完成，其目的在于提供一种技术，精度良好且有效率地决定具有控制对象与马达控制装置的控制系统中的所述马达控制装置的装置控制参数，所述控制对象包含马达，所述马达控制装置控制所述马达。解决问题的技术手段本专利技术中，为了解决所述问题，根据与控制系统相关的模拟结果来算出与马达控制装置相关的规定性能指标，利用所述规定性能指标来决定马达控制装置的装置控制参数，并且，对于所述模拟运算的一部分，利用与包含控制对象的规定装置侧结构相关的脉冲响应信息来算出所述规定装置侧结构的时间响应。通过此种结构，借助基于与实际的控制对象的特性相应的高精度的模拟结果而算出的规定性能指标，用户能够有效率且精度良好地决定装置控制参数。详细而言，本专利技术是一种处理装置，通过进行具有控制对象与马达控制装置的控制系统的模拟，来决定对所述马达控制装置设定的装置控制参数，所述控制对象包含马达，所述马达控制装置控制所述马达，所述处理装置包括：模拟系统，包含规定反馈系统，所述规定反馈系统具有模型控制部与规定控制块结构来作为前馈部件，所述模型控制部将所述马达控制装置所具有的一个或多个控制器模型化，所述规定控制块结构与包含所述控制对象的规定装置侧结构对应；保持部，保持计算用脉冲响应信息，所述计算用脉冲响应信息是与所述规定装置侧结构相关的脉冲响应的信息；第一响应计算部，通过使用所述计算用脉冲响应信息与规定输入值的卷积积分处理，来算出所述规定装置侧结构对于所述规定输入值的时间响应；第二响应计算部，使用由所述第一响应计算部所算出的所述规定装置侧结构的时间响应，算出所述模拟系统对于输入至所述模拟系统的指令值的响应；性能指标计算部，改变对所述模型控制部设定的模型控制参数而进行所述第一响应计算部及所述第二响应计算部的计算，由此来算出基于所述模拟系统的响应结果的、表示所述马达控制装置对所述控制对象的控制特性的规定性能指标与所述模型控制参数的相关性；以及参数决定部，基于由所述性能指标计算部所算出的所述相关性来决定所述装置控制参数。本专利技术的处理装置中，利用基于模拟结果的规定性能指标来决定马达控制装置的装置控制参数，所述模拟结果是通过基于所述模拟系统的、第一响应计算部及第二响应计算部的计算处理而获得。此处，所述处理装置具备包含规定反馈系统的模拟系统，所述规定反馈系统将模型控制部和与规定装置侧结构对应的控制块结构作为前馈部件，将所述模拟系统作为前提，进行借助第一响应计算部与第二响应计算部的计算处理。关于规定装置侧结构，由保持部保持有所述脉冲响应信息来作为计算用脉冲响应信息。并且，第一响应计算部通过使用所述计算用脉冲响应信息的卷积积分处理，来算出规定装置侧结构对于规定输入值的时间响应。通过像这样利用计算用脉冲响应信息，从而用户不需要为了模拟而构建与规定装置侧结构对应的物理模型，并且能够较佳地反映包含控制对象的规定装置侧结构的实际特性而精度良好地算出所述时间响应。此处，由保持部所保持的计算用脉冲响应信息存在包含因其信息生成引起的不可避免的误差的倾向，而且因其保持所需的容量等理由，所述计算用脉冲响应信息是有限的。因此，由第一响应计算部所算出的时间响应会残留有恒定偏差，其结果，可能对模拟精度产生影响。但是，本专利技术的处理装置中，考虑到模拟系统中所含的反馈环路(loop)，进行使用由第一响应计算部所算出的规定装置侧结构的时间响应的、借助第二响应计算部的响应计算处理。例如，所述第二响应计算部也可在所述规定反馈系统中，依据使所述规定装置侧结构的时间响应、或根据所述时间响应而算出的规定响应结果反馈给所述前馈部件的输入侧的方式，来算出所述模拟系统的响应。由此，能够降低因脉冲响应信息引起的恒定偏差，从而能够实现模拟精度的提高。而且，在所述模拟系统中，也可包含与非线性补偿或前馈(feedforward)补偿等对应的其他控制块结构等。并且，所述处理装置中，如上所述，利用使用计算用脉冲响应信息的高精度的模拟处理结构，并基于改变模型控制部中的模型控制参数时的所述模拟系统的响应结果，由性能指标计算部来算出规定性能指标与模型控制参数的相关性。由第二响应计算部所算出的模拟系统的响应结果依存于模型控制部所具有的模型控制参数。因此，将像这样改变模型控制参数时的各模型控制参数、与基于跟各个模型控制参数对应的模拟系统响应结果的规定性能指标予以关联，来生成所述相关性。所述规定性能指标是表示马达控制装置对控制对象的控制特性的参数，例如也可为对所述模拟系统输入有规定驱动指令时的、与所述模拟系统的响应结果中的稳定时间(settlingtime)、过冲(overshoot)量、上升时间中的至少一个相关的参数。因此，所述相关性是表示：在模拟系统中设定有何种模型控制参数时，通过马达控制装置来如何对控制对象进行伺服控制。因此，通过利用所述相关性，参数决定部能够有效率地决定装置控制参数。而且，如上所述，第一响应计算部及第二响应计算部对模拟系统的响应计算的精度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理装置，通过进行具有控制对象与马达控制装置的控制系统的模拟，来决定对所述马达控制装置设定的装置控制参数，所述控制对象包含马达，所述马达控制装置控制所述马达，所述处理装置包括：模拟系统，包含规定反馈系统，所述规定反馈系统具有模型控制部与规定控制块结构来作为前馈部件，所述模型控制部将所述马达控制装置所具有的一个或多个控制器模型化，所述规定控制块结构与包含所述控制对象的规定装置侧结构对应；保持部，保持计算用脉冲响应信息，所述计算用脉冲响应信息是与所述规定装置侧结构相关的脉冲响应的信息；第一响应计算部，通过使用所述计算用脉冲响应信息与规定输入值的卷积积分处理，来算出所述规定装置侧结构对于所述规定输入值的时间响应；第二响应计算部，使用由所述第一响应计算部所算出的所述规定装置侧结构的时间响应，算出所述模拟系统对于输入至所述模拟系统的指令值的响应；性能指标计算部，改变对所述模型控制部设定的模型控制参数而进行所述第一响应计算部及所述第二响应计算部的计算，由此来算出基于所述模拟系统的响应结果的、表示所述马达控制装置对所述控制对象的控制特性的规定性能指标与所述模型控制参数的相关性；以及参数决定部，基于由所述性能指标计算部所算出的所述相关性来决定所述装置控制参数。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.13 JP 2017-0478571.一种处理装置，通过进行具有控制对象与马达控制装置的控制系统的模拟，来决定对所述马达控制装置设定的装置控制参数，所述控制对象包含马达，所述马达控制装置控制所述马达，所述处理装置包括：模拟系统，包含规定反馈系统，所述规定反馈系统具有模型控制部与规定控制块结构来作为前馈部件，所述模型控制部将所述马达控制装置所具有的一个或多个控制器模型化，所述规定控制块结构与包含所述控制对象的规定装置侧结构对应；保持部，保持计算用脉冲响应信息，所述计算用脉冲响应信息是与所述规定装置侧结构相关的脉冲响应的信息；第一响应计算部，通过使用所述计算用脉冲响应信息与规定输入值的卷积积分处理，来算出所述规定装置侧结构对于所述规定输入值的时间响应；第二响应计算部，使用由所述第一响应计算部所算出的所述规定装置侧结构的时间响应，算出所述模拟系统对于输入至所述模拟系统的指令值的响应；性能指标计算部，改变对所述模型控制部设定的模型控制参数而进行所述第一响应计算部及所述第二响应计算部的计算，由此来算出基于所述模拟系统的响应结果的、表示所述马达控制装置对所述控制对象的控制特性的规定性能指标与所述模型控制参数的相关性；以及参数决定部，基于由所述性能指标计算部所算出的所述相关性来决定所述装置控制参数。2.根据权利要求1所述的处理装置，其中所述脉冲响应是对于电流指令的脉冲响应，所述规定反馈系统所具有的所述模型控制部是与速度补偿相关的速度控制块结构，所述第二响应计算部将由所述第一响应计算部所算出的速度响应依据所述反馈方式而反馈给所述速度控制块结构，以算出所述模拟系统的时间响应。3.根据权利要求1或2所述的处理装置，还包括：显示部，基于由所述性能指标计算部所算出的所述相关性，显示与所述模型控制参数的变化相应的、所述规定性能指标的计算结果群。4.根据权利要求3所述的处理装置，其中在由用户从由所述显示部所显示的所述计算结果群中选择了一个所述规定性能指标的一个时，所述参数决定部将与所述选择的一个规定性能指标对应的所述模型控制参数的一个决定为所述装置控制参数。5.根据权利要求1至4中任一项所述的处理装置，其中当规定驱动指令被输入到所述模拟系统时，所述规定性能指标是与所述模拟系统的响应结果中的稳定时间、过冲量、上升时间中的至少一个相关的参数。6.一种控制参数决定方法，通过进行具有控制对象与马达控制装置的控制系统的模拟，来决定对所述马达控制装置设定的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：浦边研太郎，恵木守，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP