评价装置、评价方法以及控制装置制造方法及图纸

一种评价装置，判定是否需要陷波滤波器，所述陷波滤波器是插入于控制系统，所述控制系统通过闭环控制而对电动机进行控制，所述评价装置包括：特性获取部件，将与所述陷波滤波器的特性相关联的参数，从规定值即第一值变更为第二值，获取应用所述陷波滤波器之下的所述电动机的频率响应特性的变化；以及判定部件，基于所获取的所述频率响应特性的变化，判定是否需要所述陷波滤波器。

Evaluation device, evaluation method and control device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】评价装置、评价方法以及控制装置
本专利技术涉及一种对电动机的控制系统进行评价的技术。
技术介绍
在对伺服马达(servomotor)进行控制的闭环(closedloop)控制系统中，如果为了提高响应性而将增益设定得较高，便容易产生共振。为了抑制共振，有效的是使共振频率附近的增益下降的陷波滤波器(notchfilter)。另一方面，陷波滤波器会使相位特性变差，所以根据陷波滤波器的设定，限定能够设定的控制波段，从而响应性下降。即，在对电动机进行控制的系统中，存在如下的课题：必须选择能够抑制共振，并且维持响应性的陷波滤波器。已知有一种技术，其与马达控制系统的调谐(tuning)相关联地，通过自适应陷波滤波器等部件，来自动调整陷波滤波器的特性。但是，经自动设定的陷波滤波器未必适合于共振频率。为了获知经自动调整的陷波滤波器是否已准确地设定为共振频率，必须获知共振频率。作为用于获取共振频率的技术，例如有专利文献1所述的控制装置。根据专利文献1所述的控制装置，无须使用特殊的测量器，便能够测定马达的频率响应特性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4273560号说明书
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，即使在陷波滤波器为有效的状态下获取马达的频率响应特性，由于所获取的频率响应特性包含陷波滤波器的特性，所以难以确认应用了陷波滤波器的频率是否真正是产生共振的频率。为了判断所设定的陷波滤波器是否真正需要，必须试验性地试着去除所插入的滤波器，但当所去除的滤波器为真正需要时，马达便会产生振荡，从而有可能对装置造成损害。本专利技术是考虑到所述课题而完成的，其目的在于提供一种评价装置，判定是否需要插入于电动机的控制系统的陷波滤波器。解决问题的技术手段本专利技术的评价装置是判定是否需要陷波滤波器的评价装置，所述陷波滤波器是插入于控制系统，所述控制系统通过闭环控制而对电动机进行控制。具体地说，特性获取部件将与所述陷波滤波器的特性相关联的参数，从规定值即第一值变更为第二值，获取在应用了所述陷波滤波器的情况下的所述电动机的频率响应特性的变化；以及判定部件基于所获取的所述频率响应特性的变化，判定是否需要所述陷波滤波器。陷波滤波器包括与所述陷波滤波器所具有的特性相关联的参数(例如，中心频率、滤波器的宽度的幅度或深度)。在本专利技术中，特性获取部件将插入于控制系统的陷波滤波器的参数，从规定值即第一值暂时变更为第二值，当应用了所述第二值时，获取电动机的频率响应特性如何发生变化。而且，判定部件基于频率响应特性的变化，判定对象的陷波滤波器是否为必需。例如，当设定了滤波器的效果小于第一值的第二值时，在特定的频率检测出峰值的情况下，可知存在共振的征兆。如上所述，本专利技术的评价装置通过在插入有陷波滤波器的状态下，暂时变更所述陷波滤波器的参数，能够判定是否需要所述陷波滤波器，即，是否有抑制马达的共振的效果。此外，所述参数是表示所述陷波滤波器的宽度或深度的参数，所述第二值是滤波器的效果小于所述第一值的参数。通过在陷波滤波器的效果减小的方向(即，使滤波器的宽度或深度减小的方向)上进行试验，对所获取的频率响应特性进行比较，能够检测共振的征兆。此外，所述特性获取部件基于获取完毕的频率响应特性，推断所述控制系统能够维持稳定的状态的所述参数的范围，在所述范围内设定所述第二值。在设定第二值时，如果设定与第一值相差悬殊的值，控制系统便有可能脱离稳定的状态。因此，当存在已获取完毕的频率响应特性时，优选的是对所述频率响应特性进行分析，在控制系统不脱离稳定的状态的范围内设定第二值。此外，所述特性获取部件在如下的情况下，推断为所述控制系统能够维持稳定的状态：将第二值设定为所述参数后的频率响应特性是(1)相位延迟达到180度的第一频率时的第一增益为规定值以下，以及(2)比所述第一频率更高的频段内的增益的峰值为所述第一增益以下。根据所述结构，基于获取完毕的频率响应特性，能够有效率地推断控制系统是否能够维持稳定的状态。此外，所述特性获取部件检测出在所述范围内，存在对所述控制系统所造成的影响小于所述第一值的参数，将检测结果通知给用户。其原因在于，当存在能够维持控制系统的稳定状态，并且对控制系统造成的影响小(例如，在规定的频率时相位的延迟进一步减小)的参数时，优选的是采用所述参数。此外，所述陷波滤波器包含多个陷波滤波器，针对所述多个陷波滤波器，分别进行所述判定。此外，所述判定部件将所述多个陷波滤波器之中，被判定为不需要的陷波滤波器通知给用户。本专利技术也能够应用于如下的方式，即，在控制系统中插入多个陷波滤波器。根据所述结构，能够将多个陷波滤波器之中不需要的陷波滤波器明白易懂地通知给用户。此外，本专利技术的控制装置是通过闭环控制而对电动机进行控制的控制装置，包括：速度控制部件生成用于使所述电动机旋转的扭矩(torque)指令；滤波器部件针对所述扭矩指令应用陷波滤波器；速度检测部件，检测所述电动机的旋转速度；特性获取部件将与所述陷波滤波器的特性相关联的参数，从规定值即第一值变更为第二值，获取应用所述陷波滤波器之下的所述电动机的频率响应特性的变化；以及判定部件基于所获取的所述频率响应特性的变化，判定是否需要所述陷波滤波器。也可如上所述，将本专利技术的评价装置，组装至电动机的控制装置。此外，所述滤波器部件将被所述判定部件判定为不需要的陷波滤波器设为无效。根据所述结构，能够将控制系统的结构上不需要的陷波滤波器自动设为无效。此外，所述特性获取部件检测出在所述范围内，存在参数对所述控制系统所造成的影响小于所述第一值，将检测结果通知给用户。此外，所述滤波器部件将所述检测到的参数应用于陷波滤波器。根据所述结构，能够自动采用更适当的滤波器设定。另外，本专利技术能够作为包含所述部件的至少一部分的评价装置(控制装置)而确定。而且，还能够作为所述评价装置(控制装置)所进行的评价方法(控制方法)而确定。所述处理或部件只要不产生技术上的矛盾，便能够自由组合而实施。专利技术的效果根据本专利技术，能够判定是否需要陷波滤波器，所述陷波滤波器插入于电动机的控制系统。附图说明图1是现有例的控制系统的结构图。图2是说明陷波滤波器的频率响应特性图。图3是说明陷波滤波器的频率响应特性图。图4是第一实施方式的控制系统的结构图。图5是第一实施方式的控制系统的处理流程图。图6是说明判定控制系统的稳定状态的基准的图。图7是说明第一实施方式的频率响应特性图。图8是说明第三实施方式的频率响应特性图。图9是说明第五实施方式的频率响应特性图。具体实施方式(第一实施方式)以下，参照附图来说明本专利技术的优选实施方式。第一实施方式的控制系统是通过闭环控制而使伺服马达运转的系统。首先，参照图1来说明现有技术的控制系统的一例。现有例的控制系统是包括速度指令生成部11、扭矩指令生成部12、滤波器(filter)部13、电力转换部14、马达(motor)15、编码器(encoder)16、速度检测部17、频率响应特性测定部18而构成。速度指令生成部11是生成用于指令马达15的转子(rotor)的旋转速度的信号(速度指令)的部件。而且，扭矩指令生成部12是基于所生成的速度指令，生成指令马达的旋转扭矩的信号(扭矩指令)的部件。如图所示，输入至扭矩指令生成部12的信号是基于所生成的速度指令、及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评价装置，其特征在于，判定是否需要陷波滤波器，所述陷波滤波器是插入于控制系统，所述控制系统通过闭环控制而对电动机进行控制，所述评价装置包括：特性获取部件，将与所述陷波滤波器的特性相关联的参数，从规定值即第一值变更为第二值，获取在应用了所述陷波滤波器的情况下的所述电动机的频率响应特性的变化；以及判定部件，基于所获取的所述频率响应特性的变化，判定是否需要所述陷波滤波器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.10 JP 2017-0461701.一种评价装置，其特征在于，判定是否需要陷波滤波器，所述陷波滤波器是插入于控制系统，所述控制系统通过闭环控制而对电动机进行控制，所述评价装置包括：特性获取部件，将与所述陷波滤波器的特性相关联的参数，从规定值即第一值变更为第二值，获取在应用了所述陷波滤波器的情况下的所述电动机的频率响应特性的变化；以及判定部件，基于所获取的所述频率响应特性的变化，判定是否需要所述陷波滤波器。2.根据权利要求1所述的评价装置，其特征在于，所述参数是表示所述陷波滤波器的宽度或深度的参数，以及所述第二值是滤波器的效果小于所述第一值的参数。3.根据权利要求2所述的评价装置，其特征在于，所述特性获取部件基于获取完毕的频率响应特性，推断所述控制系统能够维持稳定的状态的所述参数的范围，以及在所述范围内设定所述第二值。4.根据权利要求3所述的评价装置，其特征在于，所述特性获取部件在如下的情况，推断为所述控制系统能够维持稳定的状态：将第二值设定为所述参数之后的频率响应特性是(1)相位延迟达到180度的第一频率时的第一增益为规定值以下，以及(2)比所述第一频率更高的频段内的增益的峰值为所述第一增益以下。5.根据权利要求3或4所述的评价装置，其特征在于，所述特性获取部件检测出在所述范围内存在参数对所述控制系统所造成的影响小于所述第一值，将检测结果通知给用户。6.根据权利要求1至5中任一项所述的评价装置，其特征在于，所述陷波滤波器包含多个陷波滤波器，以及针对所述多个陷波滤波器分别进行所述判定。7.根据权利要求6所述的评价装置，其特征在于，所述判定部件将所述多个陷波滤波器之中，被判定为不需要的陷波滤波器通知给用户。8.一种控制装置，其特征在于，通过闭环控制而对电动机进行控制，所述控制装置包括：速度控制部件，生成用于使所述电动机旋转的扭矩指令；滤波器部件，针对所述扭矩指令应用陷波滤波器；速度检测部件，检测所述电动机的旋转速度；特性获取部件，将与所述陷波滤波器的特性相关联的参数，从规定值即第一值变更为第二值...

【专利技术属性】
技术研发人员：大野悌，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