伺服参数调整装置制造方法

伺服参数调整装置制造方法
【专利摘要】伺服参数调整装置，其进行伺服参数的调整，该伺服参数用于设定在对驱动控制对象的电动机进行控制的伺服控制装置中，具备：取得部，其对于按照设定在所述伺服控制装置中的伺服参数进行的所述控制对象的位置调整，从所述伺服控制装置取得由所述伺服控制装置测定出的调整结果；显示控制部，其将与所述取得的调整结果相对应的波形、作为与所述波形的一部分相关的属性的波形值、以及与所述波形相对应的伺服参数同时显示在显示画面上；以及波形值变更部，其使所述显示的波形值变更，所述显示控制部在波形值由所述波形值变更部变更的情况下，将所述变更后的波形值变更显示在所述显示画面上，并且，将与所述变更后的波形值相对应的波形、与所述变更后的波形值相对应的伺服参数变更显示在所述显示画面上。
【专利说明】伺服参数调整装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种伺服参数调整装置。

【背景技术】
[0002] 专利文献1中记载有：在输入装置中，在由温度调节器进行的温度控制未良好地 进行的情况下，为了使通过控制参数所达到的控制程度变更，对修正程度值进行运算并输 出至温度调节器。具体而言，在输入装置中，与多个参数相关地将关联程度分布在CRT上显 示，如果用户在CRT上进行点击操作，则将其点击位置显示在CRT上，并且将以原点为起点、 点击位置为终点的矢量分解运算成矢量分量，运算修正程度值，将修正程度值输出至温度 调节器。由此，根据专利文献1，通过利用目视凭感觉进行与多个参数相关的关联程度的输 入，从而作为每个参数的程度值，能够简单地获得具有适当的关联关系的值。
[0003] 专利文献2中记载有：在控制模型调整装置中，将表示控制对象的动态特性模型 的传递函数的输入响应特性的曲线图显示在画面上，如果利用定位设备使增益?时间常 数?停滞时间的各滑动条上下移动，则与此同时，画面上的曲线图与其相对应地变更。由此， 根据专利文献2,通过在画面上对表示控制对象的动态特性模型的曲线图进行调整，从而对 于以往需要大量劳动的动态特性模型的模型化作业，能够无需特别的专业知识而在短时间 内进行。
[0004] 专利文献3中记载有：在PID调谐装置中，将表示自动控制系统的阶跃响应特性的 曲线、和表示控制参数（上升时间、超调量、控制稳定时间）的虚线显示在画面上，如果操作 员对表示控制参数的虚线进行移动操作，则与其相对应地进行PID调谐，画面上的曲线发 生变化。由此，根据专利文献3,利用与实际的控制对象过程的动作相对应的控制参数，能够 进行PID调谐。
[0005] 专利文献1 :日本特开平5-282002号公报
[0006] 专利文献2 :日本特开平7-84609号公报 [0007] 专利文献3 :日本特开10-333704号公报


【发明内容】

[0008] 专利文献1所记载的输入装置只不过是针对温度调节器，使通过控制参数所达到 的控制程度变更的装置，该输入装置是以不调整控制参数本身为前提的。因此，在专利文献 1中，没有任何与如何缩短控制参数（伺服参数）的调整时间相关的记载。
[0009] 在专利文献2、3所记载的技术中，是以为了获得希望的波形而变更控制参数为前 提的。因此，直至得到希望的波形为止，反复试验"参数的变更4波形的确认"的作业， 直至得到最佳的参数为止需要耗费时间。另外，由于波形确认者亲自变更参数，因此需要熟 悉参数规格，为了确认参数规格，需要大量时间。
[0010] 另外，在专利文献2所记载的技术中，由于仅从运算出的传递函数矩阵中选择用 于实际控制的要素，因此能够不使用与实际响应相差很大的动态特性模型而进行控制，但 对于仅单纯地选择用于实际控制的要素而言，实际上无法确认动态特性模型是否与实际响 应相差很大。因此，为了确定与实际响应接近的动态特性模型，需要另外在实机上进行验 证，如果实际上与实际响应相差很大，则需要对动态特性模型进行修正的作业，因此，其结 果，存在动态特性模型的模型化的作业时间变长的倾向。即，在专利文献2所记载的技术 中，缩短对用于实际控制的参数（伺服参数）的调整时间是困难的。
[0011] 在专利文献3所记载的技术中，如果操作员对表示控制参数的虚线进行移动操 作，则波形整体发生变化，因此仅使波形的一部分变更是困难的。因此，在操作员想要仅使 波形的一部分变更的情况下，存在反复试验"参数的变更波形的确认"的作业，为了 得到希望的波形需要大量时间的倾向。即，在专利文献3所记载的技术中，在操作员想要仅 使波形的一部分变更的情况下，缩短对参数（伺服参数）的调整时间是困难的。
[0012] 另外，专利文献3所记载的PID调谐装置只不过是对表示阶跃响应特性的1个曲 线进行显示的装置，不具有显示多个波形的功能。因此，在操作员想要使多个波形变更的情 况下，需要使多个波形按顺序逐一显示，存在为了得到将多个波形分别设置为希望的波形 而需要大量的时间的倾向。即，在专利文献3所记载的技术中，在操作员想要使多个波形变 更的情况下，缩短对参数（伺服参数）的调整时间是困难的。
[0013] 本发明就是鉴于上述情况而提出的，目的在于得到一种伺服参数调整装置，其能 够缩短用于设定在伺服控制装置中的伺服参数的调整时间。
[0014] 为了解决上述课题、实现目的，本发明的1个技术方案所涉及的伺服参数调整装 置，其进行伺服参数的调整，该伺服参数用于设定在对驱动控制对象的电动机进行控制的 伺服控制装置中，该伺服参数调整装置的特征在于，具备：取得部，其对于按照设定在所述 伺服控制装置中的伺服参数进行的所述控制对象的位置调整，从所述伺服控制装置取得由 所述伺服控制装置测定出的调整结果；显示控制部，其将与所述取得的调整结果相对应的 波形、作为与所述波形的一部分相关的属性的波形值、以及与所述波形相对应的伺服参数 同时显示在显示画面上；以及波形值变更部，其使所述显示的波形值变更，所述显示控制部 在波形值由所述波形值变更部变更后的情况下，将所述变更后的波形值变更显示在所述显 示画面上，并且，将与所述变更后的波形值相对应的波形、以及与所述变更后的波形值相对 应的伺服参数变更显示在所述显示画面上。
[0015] 发明的效果
[0016] 根据本发明，通过仅将在显示画面上显示的波形值编辑为希望值，能够将伺服参 数自动编辑为适当的值，因此能够无需反复试验进行的参数调整，能够缩短用于设定在伺 服控制装置中的伺服参数的调整时间。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 图1是表示包含实施方式1所涉及的伺服参数调整装置的伺服控制系统的结构的 图。
[0018] 图2是表示实施方式1的波形值变更部以及显示控制部的动作的图。
[0019] 图3是表示实施方式1的波形值变更部以及显示控制部的动作的图。
[0020] 图4是表示实施方式1的波形值变更部以及显示控制部的动作的图。
[0021] 图5是表示实施方式1的波形值变更部以及显示控制部的动作的图。
[0022] 图6是表示实施方式1的波形值变更部以及显示控制部的动作的图。
[0023] 图7是表示实施方式1的波形值变更部以及显示控制部的动作的图。
[0024] 图8是表示包含实施方式2所涉及的伺服参数调整装置的伺服控制系统的结构的 图。

【具体实施方式】
[0025] 以下，基于附图详细说明本发明所涉及的伺服参数调整装置的实施方式。此外，本 发明并不限定于该实施方式。
[0026] 实施方式1.
[0027] 利用图1说明实施方式1所涉及的伺服参数调整装置30。图1是表示包含伺服参 数调整装置30的伺服控制系统100的结构的图。
[0028] 在伺服控制系统100中，伺服参数调整装置30是用于将伺服参数设定在伺服控制 装置20中的装置，其中，伺服控制装置20使用该伺服参数进行伺服控制。伺服控制装置20 根据该设定出的伺服参数进行伺服控制，例如经由电动机121进行控制对象11的位置调 整。此时，伺服参数调整装置30将伺服参数调整为适当的值并设定在伺服控制装置20中， 以使其能够适当地进行伺服控制。
[0029] 具体而言，伺服控制系统100具备控制对象11、电机12、位置指令发生器13、伺服 控制装置20以及伺服参数调整装置30。
[0030] 控制对象11例如是各种工作机械或机器人等通过伺服控制而动作的机械。电机 12具备：电动机121，其驱动控制对象11 ;以及编码器122,其用于取得电动机121的位置信 肩、。
[0031] 位置指令发生器13在控制增益（伺服参数）的调整时，产生位置指示并输入至伺 服控制装置20。
[0032] 伺服控制装置20具备通信部21、参数值变更部22、位置指令检测部23、位置控制 部24、速度控制部25、扭矩控制部26以及调整结果测定部27。
[0033] 通信部21在与伺服参数调整装置30之间进行通信。参数值变更部22将从伺服 参数调整装置30指示的伺服参数，向位置控制部24、速度控制部25以及抑振滤波器28设 定。位置指令检测部23检测来自位置指令发生器13的位置指令。
[0034] 抑振滤波器28针对由位置指令检测部23检测到的位置指令，使用适用频率（伺 服参数）、滤波宽度（伺服参数）以及滤波深度（伺服参数），调整位置指令并向位置控制 部24供给，以使得对控制对象11的残留振动（例如，共振、反共振）进行抑制。
[0035] 位置控制部24根据调整后的位置指令和当前位置之间的偏差，输出速度指令。例 如，在位置控制部24中，如果位置变换部241从由编码器122输出的电动机121的位置信息 取得位置数据，则减法器242对来自位置指令发生器13的位置指令和来自位置变换部241 的位置数据进行比较，并求出其偏差。速度指令生成部243输出速度指令，该速度指令是将 由减法器242输出的偏差和位置控制增益Kp (伺服参数）相乘而得到的。
[0036] 速度控制部25根据速度指令和当前速度之间的偏差，输出扭矩指令。例如，在速 度控制部25中，如果速度变换部251从由编码器122输出的电动机位置信息取得速度数 据，则减法器252对从位置控制部24输出的速度指令和来自速度变换部251的速度数据进 行比较，并求出其偏差。扭矩指令生成部253输出扭矩指令，该扭矩指令是将由减法器252 输出的偏差和速度控制增益Kv (伺服参数）相乘而得到的。
[0037] 扭矩控制部26检测向电机12输出的电流，进行扭矩的控制。
[0038] 使用由参数值变更部22变更后的伺服参数进行位置调整，调整结果测定部27测 定与位置调整相关的调整结果。调整结果例如包含：直至位置调整的控制动作稳定为止的 调整时间；距离位置调整时的目标位置的位置偏移量；位置调整时的超调量；位置调整时 的位置指令值；位置调整时的动作频率；位置调整时的动作的相位；以及位置调整时的控 制增益等。
[0039] 通信部21根据来自伺服参数调整装置30的发送请求，从调整结果测定部27取得 测定后的调整结果，并向伺服参数调整装置30发送。
[0040] 伺服参数调整装置30具备：通信部31、调整结果读入部（取得部）36、显示部32、 调整控制部37、输入部33、存储部34以及参数写入部35。
[0041] 通信部31在与伺服控制装置20之间进行通信。例如，通信部31将发送请求向伺 服控制装置20发送，以使其发送调整结果。另外，通信部31从伺服控制装置20接收测定 后的调整结果而作为针对该发送请求的响应。
[0042] 调整结果读入部36经由通信部31，从伺服控制装置20读入测定后的调整结果。 艮Ρ，调整结果读入部36经由通信部31，从伺服控制装置20取得测定后的调整结果。调整结 果读入部36按照时间顺序保存所取得的调整结果。例如，调整结果读入部36使调整结果 所包含的调整时间、位置偏移量、超调量、位置指令值、动作频率、动作的相位、以及控制增 益等与时间相关联地存储。另外，调整结果读入部36根据来自调整控制部37的请求，将调 整结果向调整控制部37供给。
[0043] 显示部32由液晶显示器等显示装置构成,具有显示画面32a。显示部32例如将机 械特性解析画面（参照图3)、指令追随解析画面（参照图6)显示在显示画面32a上。
[0044] 调整控制部37整体地控制伺服参数调整装置30。具体而言，调整控制部37具有 第1运算部37a、第2运算部37b、显示控制部37c以及第3运算部37d。第1运算部37a从 调整结果读入部36取得调整结果，对与调整结果相对应的波形信息进行运算，并向第2运 算部37b以及显示控制部37c供给。波形信息例如是应该显示的波形上的点的坐标信息的 集合。第2运算部37b对与波形信息相对应的伺服参数进行运算，并向显示控制部37c供 给。波形信息和伺服参数的对应关系例如可以预先通过实验取得，并作为数据库设定在第 2运算部37b中。显示控制部37c与波形信息和伺服参数相对应地，生成应该在显示画面 32a上显示的显示信息。并且，显示控制部37c根据所生成的显示信息，将与调整结果相对 应的波形、作为与波形的一部分相关的属性的波形值、以及与波形相对应的伺服参数同时 显示在显示画面32a上。波形值是与波形的一部分相关的属性，例如是波形上的光标重合 的点（例如，图3中所示的光标CS1重合的点）的坐标。
[0045] 或者，第3运算部37d对与伺服参数相对应的波形信息进行运算，并向显示控制部 37c供给。伺服参数和波形信息之间的对应关系例如可以预先通过实验取得，并作为数据库 而设定在第3运算部37d中。显示控制部37c根据波形信息和伺服参数，生成应该在显示 画面32a上显示的显示信息。并且，显示控制部37c根据所生成的显示信息，将与调整结果 相对应的波形、作为与波形的一部分相关的属性的波形值、以及与波形相对应的伺服参数 同时显示在显示画面32a上。
[0046] 输入部33接受来自用户的输入。具体而言，输入部33具有波形值变更部33a以 及参数值变更部33b。例如，波形值变更部33a从用户接受用于使在显示画面32a上显示 的波形值变更的指示。波形值变更部33a根据用于使波形值变更的指示，生成用于使波形 值变更的第1变更指令，并向调整控制部37供给。与之对应，调整控制部37的第1运算部 37a根据第1变更指令，对波形信息进行运算，求出与变更后的波形值相对应的波形信息， 并向第2运算部37b以及显示控制部37c供给。第2运算部37b对与波形信息相对应的伺 服参数、即与变更后的波形值相对应的伺服参数进行运算，并向显示控制部37c供给。显示 控制部37c根据第1变更指令、变更后的波形信息、以及变更后的伺服参数，变更并生成应 该在显示画面32a上显示的显示信息。并且，显示控制部37c根据变更而生成的显示信息， 将变更后的波形值变更显示在显示画面32a上，并且将与变更后波形值相对应的波形、与 变更后的波形值相对应的伺服参数变更显示在显示画面32a上。由此，用户能够能够经由 波形值变更部33a对显示画面32a上所显示的波形值进行编辑，能够对与编辑后的波形值 相对应的波形以及伺服参数进行自动调整并且能够确认。
[0047] 参数值变更部33b从用户接受用于使显示画面32a上所显示的伺服参数变更的指 示。参数值变更部33b根据用于使伺服参数变更的指示，生成用于使伺服参数变更的第2 变更指令，并向调整控制部37供给。与之对应，调整控制部37的第3运算部37d根据第2 变更指令，对波形信息进行运算，求出与变更后的伺服参数相对应的波形信息，并向显示控 制部37c供给。显示控制部37c根据第2变更指令、以及变更后的波形信息，变更并生成应 该在显示画面32a上显示的显示信息。并且，显示控制部37c根据变更而生成的显示信息， 将变更后的伺服参数变更显示在显示画面32a上，并且将与变更后的伺服参数相对应的波 形、与变更后的伺服参数相对应的波形值变更显示在显示画面32a上。由此，用户能够经由 参数值变更部33b对显示画面32a上所显示的伺服参数进行编辑，能够对与编辑后的伺服 参数相对应的波形以及波形值进行自动调整并且能够确认。
[0048] 输入部33从用户接受用于将变更后的伺服参数设定在伺服控制装置20中的指 令。输入部33根据用于设定伺服参数的指示，生成用于设定伺服参数的设定指令，并经由 调整控制部37向参数写入部35供给。
[0049] 存储部34有时作为调整控制部37的工作区域暂时存储规定信息，有时保存并存 储必要的信息。具体而言，存储部34具有参数存储部34a以及波形值存储部34b。参数存 储部34a存储伺服参数。例如，参数存储部34a取得并存储由调整控制部37的第2运算部 37b运算出的伺服参数。另外，例如参数存储部34a取得并存储第2运算部37b根据第1变 更指令、第2变更指令而变更并运算出的伺服参数。即，参数存储部34a将自动调整前的伺 服参数和自动调整后的伺服参数一起保存。
[0050] 波形值存储部34b存储波形值。例如，波形值存储部34b取得并存储由调整控制 部37的显示控制部37c显示的波形值。另外，例如波形值存储部34b取得并存储显示控制 部37c根据第1变更指令、第2变更指令而变更显示出的波形值。即，波形值存储部34b将 自动调整前的波形值和自动调整后的波形值一起保存。
[0051] 参数写入部35如果经由调整控制部37而从输入部33接收到设定指令，则根据设 定指令，经由调整控制部37从参数存储部34a取得变更后的伺服参数，并经由通信部31将 变更后的伺服参数写入至伺服控制装置20。由此，参数写入部35将变更后的伺服参数设定 在伺服控制装置20中。
[0052] 下面，利用图2?图7对波形值变更部33a以及显示控制部37c的动作进行说明。 图2?图7是表示波形值变更部33a以及显示控制部37c的动作的图。
[0053] 显示控制部37c将与应该设定在抑振滤波器28 (参照图1)中的增益参数相对应 的机械特性解析画面，显示在显示部32的显示画面32a上。
[0054] 例如，如图2 (a)所示，显示控制部37c将机械特性解析画面MPW显示在显示画面 32a上，该机械特性解析画面MPW包含波形显示区域AR1、波形值显示区域AR2以及参数显 示区域AR3。
[0055] 波形显示区域AR1是用于显示波形WV1的区域，光标CS1也以与波形WV1的一部 分重合的方式被显示。具体而言，在波形显示区域AR1中，显示如图3所示的波德图32al， 显示以增益为纵轴、频率为横轴的增益特性的波形WV1-1、和以相位为纵轴、频率为横轴的 相位特性的波形WV1-2。
[0056] 图2(a)所示的波形值显示区域AR2是用于显示波形值的区域，例如对表示出波形 WV1上的重合有光标CS1的点的坐标的值进行显示。具体而言，在波形值显示区域AR2中， 显示如图3所示的调整余量画面32a2,显示：对波形WV1-UWV1-2上的重合有光标CS1-1、 CS1-2的点的横轴坐标进行表示的频率的值；对波形WV1-1上的重合有光标CS1-1的点的 纵轴坐标进行表示的增益的值；对波形WV1-2上的重合有光标CS1-2的点的纵轴坐标进行 表不的相位的值。
[0057] 图2(a)所示的参数显示区域AR3是用于显示伺服参数的区域，例如，作为与波形 WV1相对应的伺服参数的值，显示适用频率、滤波深度、滤波宽度的值。滤波深度以及滤波宽 度分别如图2(b)所示，是指在抑振滤波器28(参照图1)中应该抑制的增益特性的值。具 体而言，在参数显示区域AR3中，显示如图3所示的参数设定画面32a3,显示适用频率、陷波 深度（滤波深度）、陷波宽度（滤波宽度）的值。
[0058] 此外，调整控制部37的第2运算部37b也可以例如如图2(b)所示，根据上升位置 前后的特性，推定如由粗线所示的希望值，根据推定出的希望值和实际特性之间的差，自动 计算滤波深度以及滤波宽度。
[0059] 例如，波形值变更部33a将图2(a)所示的显示画面32a作为输入画面，根据向波 形值显示区域AR2输入的数值及字符中至少一方，使所显示的波形值变更。
[0060] 例如，在显示有图3的上图的机械特性解析画面MPW1的情况下，由于在频率 3403Hz附近存在共振点，因此，将光标CS1-1、CS1-2对准共振点，将增益值从-25. 17[dB] 直接编辑为-66. 55 [dB]。
[0061] 即，波形值变更部33a经由鼠标定位设备等，将光标CS1-1、CS1-2移动至频率 3403Hz附近，并且选择调整余量画面32a2的增益栏32a21。与之对应，显示控制部37c使增 益栏32a21的显示方式变化为可输入状态。并且，波形值变更部33a经由键盘等接受数值 " -66. 55dB"的输入。与之对应，显示控制部37c如图3下图所示，将显示在增益栏32a21 中的数值（即，波形值）从25.17dB"变更显示为66.55dB"。与此同时，显示控制 部37c如图3的下图所示，在波德图32al中，将波形WV-1变更显示为波形WV-la，将波形 WV-2变更显示为波形WV-2a。另外，显示控制部37c在参数设定画面32a3中，将适用频率 (即，增益参数）从"4500"变更显示为"3403"。另外，将陷波宽度从"宽的（α =4)"变更 为"标准（α =2)"，将陷波深度从"OdB"变更显示为"深的（-40dB)"。
[0062] 由此，能够自动调整伺服参数，并且能够在显示画面32a上进行确认，以使得能够 抑制例如频率"3403. 98Hz"处的共振。
[0063] 或者，例如，波形值变更部33a将图2 (a)所示的显示画面32a作为输入画面，根据 通过鼠标定位设备向波形显示区域AR1的输入，使所显示的波形值变更。
[0064] 例如，在显示有图4的左图的机械特性解析画面MPW2的情况下，由于在频率 3403Hz附近存在共振点，因此将鼠标定位设备P对准共振点，将增益值从-25. 17 [dB]直接 编辑为-66. 55 [dB]。
[0065] 即，波形值变更部33a经由鼠标定位设备P接受拖放操作，该拖放操作发出指示而 将频率3403Hz附近的增益值从-25. 17 [dB]变更为-66. 55 [dB]。与之对应，显示控制部 37c如图4的右图所示，将显示在增益栏32a21中的数值（即，波形值）从" -25. 17dB"变 更显示为66. 55dB"。与此同时，显示控制部37c如图4的右图所示，在波德图32al中， 将波形WV-1变更显示为波形WV-la，将波形WV-2变更显示为波形WV-2a。另外，显示控制部 37c在参数设定画面32a3中，将适用频率（S卩，增益参数）从"4500"变更显示为"3403"。 另外，将陷波宽度从"宽的（α =4)"变更显示为"标准（α =2)"，将陷波深度从"OdB"变 更显示为"深的（-40dB)"。
[0066] 由此，能够自动调整伺服参数，并且能够在显示画面32a上进行确认，以使得能够 抑制例如频率"3403. 98Hz"处的共振。
[0067] 另外，显示控制部37c将与应该在位置控制部24以及速度控制部25 (参照图1) 中设定的增益参数相对应的指令追随解析画面，显示在显示部32的显示画面32a上。
[0068] 例如，显示控制部37c如图5所示，将机械特性解析画面CFW显示在显示画面32a 上，该机械特性解析画面CFW包含波形显示区域AR4、波形值显示区域AR5以及参数显示区 域 AR6。
[0069] 波形显示区域AR4是用于显示波形WV2的区域，光标CS2也以与波形WV2的一部分 重合的方式被显示。具体而言，在波形显示区域AR4中，显示如图6所示的指令追随特性图 32a4,显示以指令值为纵轴、时间为横轴的波形WV2-1、和以测定值为纵轴、时间为横轴的波 形WV2-2。在指令追随特性图32a4中，如果选择CH1，则指令值是控制对象11的速度的指 令值，且测定值是控制对象11的速度的测定值，如果选择CH2,则指令值是电动机速度的指 令值，且测定值是电动机速度的测定值，如果选择CH3,则指令值是扭矩的指令值，且测定值 是扭矩的测定值。
[0070] 图5所示的波形值显示区域AR5是用于显示波形值的区域，例如，显示对波形WV2 上的重合有光标CS2的点的坐标进行表示的值。具体而言，在波形值显示区域AR5中，显示 如图6所示的光标画面32a5,显示对测定值的波形WV2-2上的重合有光标CS2-UCS2-2的 点的横轴坐标进行表示的时间的值，显示对波形WV2-1上的重合有光标CS2-1的点的纵轴 坐标进行表示的测定值（例如，控制对象11的速度、电动机速度、扭矩等）的值。
[0071] 图5所示的参数显示区域AR6是用于显示伺服参数的区域，例如作为与波形WV2 相对应的伺服参数的值，显示位置控制增益、速度控制增益的值。具体而言，在参数显示区 域AR6中，显示如图6所示的参数设定画面32a6,显示位置控制增益、速度控制增益的值。
[0072] 此外，调整控制部37的第2运算部37b，例如在通常的位置控制系统中使用由以下 的算式1所表示的传递函数G(s)的情况下，4Kp < Kv的关系成立。
[0073] G(s) = KpKv/(s"2+Kvs+KpKv)…算式 1
[0074] 根据算式1，衰减比为,如果增大Kv，则不振动。此处，根据上式的响 应性，计算出几个例如在与各时间的速度指令的最大比处于5%以内的Κν的候补。然后，计 算满足4Κρ < Κν的Κν和Κρ的组合方式。然而，上述是假定简易模型的情况，在将反馈控 制复杂化的情况下，同样地也能够在速度控制系统、位置控制系统中计算参数。
[0075] 波形值变更部33a将图5所示的显示画面32a作为输入画面，根据向波形值显示 区域AR5输入的数值以及字符中至少一方，使所显示的波形值变更。
[0076] 例如，在显示有图6的上图的指令追随解析画面CFW1的情况下，由于电动机速度 相对于指令的追随性较低，因此将光标CS2-1、CS2-2从加减速区间对准成为恒定速度区间 的位置，将瞬时的电动机速度编辑在指令值附近。
[0077] 即，波形值变更部33a经由鼠标定位设备等将光标CS2-1、CS2-2从加减速区间移 动至成为恒定速度区间的位置，并选择光标画面32a5的横轴栏32a51、32a52。与之对应，显 示控制部37c使横轴栏32a51、32a52的显示方式变化为可输入状态。然后，波形值变更部 33a经由键盘等分别接受向横轴栏32a51、32a52的数值"150. 07ms"、"349. 87ms"的输入。 与之对应，显示控制部37c如图6的下图所示，将在横轴栏32a51中显示的数值（即，波形 值）从"110. 07ms"变更显示为"150. 07ms"，并将在横轴栏32a52中显示的数值（即，波形 值）从"309. 87ms"变更显示为"349. 87ms"。与此同时，显示控制部37c如图6的下图所 示，在指令追随特性图32a4中，将波形WV2-2变更显示为波形WV2-2a。另外，显示控制部 37c在参数设定画面32a6中，将位置控制增益（即，增益参数）从"37"变更显示为"200"， 并将速度控制增益（即，增益参数）从"823"变更显示为"2000"。此外，此时也可以以速度 控制增益参数为基准，将位置控制系统增益参数表格化，从被表格化后的参数组自动选择 最佳的位置控制系统增益参数。
[0078] 由此，能够自动调整伺服参数，并且能够在显示画面32a上进行确认，以使得测定 值（波形WV2-2a)大致一致地追随指令值（波形WV2-1)。
[0079] 或者，例如，波形值变更部33a将图5所示的显示画面32a作为输入画面，与通过 鼠标定位设备向波形显示区域AR4的输入相对应地，使所显示的波形值变更。
[0080] 例如，在显示有图7的上图的指令追随解析画面CFW2的情况下，由于电动机速度 相对于指令的追随性较低，因此将鼠标定位设备P从加减速区间对准成为恒定速度区间的 位置，将瞬时的电动机速度编辑在指令值附近。
[0081] 即，波形值变更部33a经由定位设备P，分别接受如下操作，S卩，对将从加减速区间 变为恒定速度区间的位置的时间从110. 〇7ms变更为150. 07ms进行指示的拖放操作，对将 从恒定速度区间变为加减速区间的位置的时间从309. 87ms变更为349. 87ms进行指示的 拖放操作。与之对应，显示控制部37c如图7的下图所示，将在横轴栏32a51中显示的数 值（即，波形值）从"110. 〇7ms"变更显示为"150. 07ms"，将在横轴栏32a52中显示的数值 (即，波形值）从"309. 87ms"变更显示为"349. 87ms"。与此同时，显示控制部37c如图7 的下图所示，在指令追随特性图32a4中，将波形WV2-2变更显示为波形WV2-2a。另外，显 示控制部37c在参数设定画面32a6中，将位置控制增益（即，增益参数）从"37"变更显示 为"200"，将速度控制增益（S卩，增益参数）从"823"变更显示为"2000"。此外，此时也可 以以速度控制增益参数为基准，将位置控制系统增益参数表格化，从表格化后的参数组自 动选择最佳的位置控制系统增益参数。
[0082] 由此，能够自动调整伺服参数，并且能够在显示画面32a上进行确认，以使得测定 值（波形WV2-2a)大致一致地追随指令值（波形WV2-1)。
[0083] 如上所述，在实施方式1中，在伺服参数调整装置30中，显示控制部37c将与调整 结果相对应的波形、作为与波形的一部分相关的属性的波形值、以及与波形相对应的伺服 参数同时显示在显示画面32a上。波形值变更部33a使显示画面32a上所显示的波形值变 更。并且，显示控制部37c在利用波形值变更部33a将波形值变更的情况下，将变更后的波 形值变更显示在显示画面32a上，并且，将与变更后的波形值相对应的波形、和与变更后的 波形值相对应的伺服参数变更显示在显示画面32aa上。由此，通过仅将显示画面32a上所 显示的波形值编辑成希望值，能够将伺服参数自动编辑为适当的值，因此无需反复试验进 行参数调整，能够缩短伺服参数的调整时间，该伺服参数用于设定在伺服控制装置20中。
[0084] 另外，在实施方式1中，波形值变更部33a对作为与在显示画面32a上所显示的波 形的一部分相关的属性的波形值进行变更。由此，能够对在显示画面32a上显示的波形的 一部分进行编辑，能够对与该一部分的变更相对应的伺服参数进行调整。由此，在用户想要 仅使波形的一部分变更的情况下，无需反复试验"参数的变更今波形的确认"的作业， 因此能够缩短伺服参数的调整时间。
[0085] 另外，在实施方式1中，参数写入部35将与变更后的波形值相对应的伺服参数写 入至伺服控制装置20。由此，能够将自动调整后的伺服参数设定在伺服控制装置20中。
[0086] 另外，在实施方式1中，波形值变更部33a例如将显示画面32a作为输入画面，与 向波形值显示区域输入的数值以及字符中至少一方相对应地，使所显示的波形值变更。由 此，能够以简单的操作使所显示的波形值变更。
[0087] 另外，在实施方式1中，波形值变更部33a例如将显示画面32a作为输入画面，与 利用鼠标定位设备向波形显示区域的输入相对应地，使所显示的波形值变更。由此，能够以 简单的操作使所显示的波形值变更。
[0088] 另外，在实施方式1中，显示画面32a上所显示的波形，是以增益为纵轴、频率为横 轴的机械特性（增益特性）的波形。并且，波形值变更部33a对波形上的点的纵轴坐标进 行变更。由此，能够自动调整伺服参数，并且能够在显示画面32a上进行确认，以使得能够 抑制控制对象11的残留振动（例如，共振、反共振）。
[0089] 另外，在实施方式1中，显示画面32a上所显示的波形是以测定值及指令值为纵 轴、频率为时间的指令追随特性的波形。并且，波形值变更部33a对波形上的点的横轴坐标 进行变更。由此，能够自动调整伺服参数，并且能够在显示画面32a上进行确认，以使得测 定值能够大致一致地追随指令值。
[0090] 此外，也可以在图3、4所示的参数设定画面32a3上、图6、7所示的参数设定画面 32a6上，利用强调色、粗字体、斜体、下划线等对自动编辑后的参数值进行强调显示。由此， 在参数设定画面上被自动编辑出的伺服参数和未被自动编辑出的伺服参数混合的情况下， 能够容易地确认对哪个伺服参数进行了编辑。
[0091] 或者，也可以在图3、4所示的参数设定画面32a3上、图6、7所示的参数设定画面 32a6上，使自动编辑前和自动编辑后的参数值并列显示。由此，用户能够对自动编辑前的参 数和自动编辑后的参数进行比较而确认是否已适当地进行了自动编辑。
[0092] 或者，也可以在图3、4所示的参数设定画面32a3上、图6、7所示的参数设定画面 32a6上，能够返回到自动编辑前的参数。即，参数存储部34a存储有自动编辑前的伺服参 数，因此通过参照参数存储部34a，从而显示控制部37c能够返回并显示自动编辑前的伺服 参数。另外，由于波形值存储部34b存储有自动编辑前的波形值，因此显示控制部37c能够 返回并显示自动编辑前的波形值，与之对应，对于波形，也能够返回并显示自动编辑前的波 形。
[0093] 或者，显示控制部37c也可以将多个波形、波形值和伺服参数同时显示在显示画 面32a上。例如，显示控制部37c也可以将与图6所示的CH1?CH3相对应的多个波形同 时显示在显示画面32a上。此时，在光标画面32a5中，例如显示在多个波形中为共通的波 形值。因此，波形值变更部33a使在该多个波形中共通的波形值变更。与之对应，显示控制 部37c在波形值已由波形值变更部33a变更的情况下，将与变更后的波形值相对应的多个 波形集中地变更显示在显示画面32a上。因此，在多个波形中，由于能够将测定值一次性地 编辑成为希望值，因此能够进一步缩短伺服参数的调整时间，该伺服参数用于设定在伺服 控制装置20中。
[0094] 实施方式2.
[0095] 下面，利用图8对实施方式2所涉及的伺服参数调整装置30i进行说明。图8是 表示包含伺服参数调整装置30i的伺服控制系统100i的结构的图。
[0096] 在实施方式1中，在将波形值编辑为希望值时，自动计算满足希望值的伺服参数， 使在参数显示区域中显示自动编辑后的伺服参数。此时，例如，有可能在追随指令时，控制 增益的参数值变得过大，发生超调。另外，在存在多个指令（运转条件）的情况下，也需要 确认在其他运转条件下，是否能够不发生超调等而进行动作。
[0097] 因此，在实施方式2中，提供一种能够通过模拟，在实机确认前对不会在其他条件 下发出警告的情况进行确认的方法。
[0098] 具体而言，伺服控制系统100i的伺服参数调整装置30i还具备模拟部38i以及告 知部39i。模拟部38i使用由显示控制部37c变更显示出的伺服参数，进行电动机121以及 控制对象11的动作的模拟。此时，模拟部38i也可以针对多种被自动编辑出的伺服参数， 进行电动机121以及控制对象11的动作的模拟。告知部39i根据由模拟部38i进行的模 拟的结果，对警告进行告知。例如，告知部39i根据由模拟部38i进行的模拟的结果，在电 动机121以及控制对象11的动作的特性超过容许范围的情况下，对警告进行告知。此外， 由告知部39i进行的告知的方法，例如可以是使警告消息显示在显示画面32a上的方法，也 可以是使LED等灯发光的方法，或者是从扬声器输出警告音的方法。
[0099] 更具体而言，伺服参数调整装置30i也可以进行如下动作。伺服参数调整装置30i 在波形显示区域中显示实机测定的波形。然后，伺服参数调整装置30i将光标所对准的波 形值显示在波形显示区域中，将此时的各种参数显示在参数显示区域中。并且，伺服参数调 整装置30i如果在波形显示区域中将多个波形的实测值编辑为希望值，则立刻使该希望值 反映到在波形显示区域中显示的波形中。同样地，伺服参数调整装置30i自动计算满足波 形的希望值的参数值，并使其反映到参数显示区域的参数中。伺服参数调整装置30i，例如 在通过传递函数的逆变换而求得的超调量与在实机中预想的条件相比，超过容许范围的情 况下（例如，满足振荡条件的情况下），在画面上显示（例如，振荡等的）警告消息。
[0100] 如上所述，在实施方式2中，模拟部38i使用由显示控制部37c变更显示出的伺服 参数，进行电动机121以及控制对象11的动作的模拟。告知部39i根据由模拟部38i进行 模拟的结果，对警告进行告知。由此，通过在进行实机调整之前告知各种警告，从而能够进 行预先的对策，能够削减在实机过程中的反复试验的确认作业，能够在实机环境中，安全且 在短时间内进行参数调整。换言之，能够不给实机环境带来影响地进行伺服调整。
[0101] 另外，在实施方式2中，模拟部38i针对多种自动编辑出的伺服参数，进行电动机 121以及控制对象11的动作的模拟。即，能够使自动编辑后的参数针对其他运转条件进行 变化（使指令条件变化）而执行模拟。由此，能够在实机确认前对除了希望条件以外的其 他项目的测定结果进行确认。
[0102] 此外，此时，显示控制部37c也可以利用强调色、粗字体、斜体、下划线等对最接近 理想值的参数组（推荐值）进行强调显示。由此，根据模拟的结果，能够容易地从未发出警 告的参数组选择最接近理想值的参数组。
[0103] 工业实用性
[0104] 如上所述，本发明所涉及的伺服参数调整装置对伺服参数的调整有效。
[0105] 标号的说明
[0106] 11控制对象
[0107] 12 电机
[0108] 13位置指令发生器
[0109] 20伺服控制装置
[0110] 21通信部
[0111] 22参数值变更部
[0112] 23位置指令检测部
[0113] 24位置控制部
[0114] 25速度控制部
[0115] 26扭矩控制部
[0116] 27调整结果测定部
[0117] 28抑振滤波器
[0118] 30、30i伺服参数调整装置
[0119] 31通信部
[0120] 32显示部
[0121] 32a 显示画面
[0122] 33输入部
[0123] 33a波形值变更部
[0124] 33b参数值变更部
[0125] 34存储部
[0126] 34a参数存储部
[0127] 34b波形值存储部
[0128] 35参数写入部
[0129] 36调整结果读入部
[0130] 37调整控制部
[0131] 37a第1运算部
[0132] 37b第2运算部
[0133] 37c显示控制部
[0134] 37d第3运算部
[0135] 38 i模拟部
[0136] 39i告知部
[0137] 100、100i伺服控制系统
[0138] 121 电动机
[0139] 122编码器
[0140] 241位置变换部
[0141] 242减法器
[0142] 243速度指令生成部
[0143] 251速度变换部
[0144] 252减法器
[0145] 253扭矩指令生成部
【权利要求】
1. 一种伺服参数调整装置，其进行伺服参数的调整，该伺服参数用于设定在对驱动控 制对象的电动机进行控制的伺服控制装置中， 该伺服参数调整装置的特征在于， 具备： 取得部，其对于按照设定在所述伺服控制装置中的伺服参数进行的所述控制对象的位 置调整，从所述伺服控制装置取得由所述伺服控制装置测定出的调整结果； 显示控制部，其将与所述取得的调整结果相对应的波形、作为与所述波形的一部分相 关的属性的波形值、以及与所述波形相对应的伺服参数同时显示在显示画面上；以及 波形值变更部，其使所述显示的波形值变更， 所述显示控制部在波形值由所述波形值变更部变更后的情况下，将所述变更后的波形 值变更显示在所述显示画面上，并且，将与所述变更后的波形值相对应的波形、以及与所述 变更后的波形值相对应的伺服参数变更显示在所述显示画面上。
2. 根据权利要求1所述的伺服参数调整装置，其特征在于， 还具备参数写入部，该参数写入部将与所述变更后的波形值相对应的伺服参数，写入 至所述伺服控制装置。
3. 根据权利要求1所述的伺服参数调整装置，其特征在于， 所述显示画面具有： 波形显示区域，其显示所述波形； 波形值显示区域，其显示所述波形值；以及 参数显示区域，其显示所述伺服参数， 所述波形值变更部将所述显示画面作为输入画面，根据向所述波形值显示区域输入的 数值以及字符中至少一方，使所述显示的波形值变更。
4. 根据权利要求1所述的伺服参数调整装置，其特征在于， 所述显示画面具有： 波形显示区域，其显示所述波形； 波形值显示区域，其显示所述波形值；以及 参数显示区域，其显示所述伺服参数， 所述波形值变更部将所述显示画面作为输入画面，根据通过鼠标定位设备向所述波形 显示区域的输入，使所述显示的波形值变更。
5. 根据权利要求1所述的伺服参数调整装置，其特征在于， 所述显示的波形是以增益为纵轴、频率为横轴的机械特性的波形。
6. 根据权利要求5所述的伺服参数调整装置，其特征在于， 所述波形值是所述波形上的点的坐标， 所述波形值变更部对所述波形上的点的纵轴坐标进行变更。
7. 根据权利要求1所述的伺服参数调整装置，其特征在于， 所述显示的波形是以测定值及指令值为纵轴、频率为时间的指令追随特性的波形。
8. 根据权利要求7所述的伺服参数调整装置，其特征在于， 所述波形值是所述波形上的点的坐标， 所述波形值变更部对所述波形上的点的横轴坐标进行变更。
9. 根据权利要求1所述的伺服参数调整装置，其特征在于， 所述显示控制部将多个所述波形、所述波形值和所述伺服参数同时显示在所述显示画 面上，在波形值由所述波形值变更部变更后的情况下，将与所述变更后的波形值相对应的 多个波形集中地变更显示在所述显示画面上。
10. 根据权利要求1所述的伺服参数调整装置，其特征在于， 还具备： 模拟部，其利用所述变更显示后的伺服参数，进行所述电动机及所述控制对象的动作 的模拟；以及 告知部，其根据由所述模拟部进行模拟的结果，对警告进行告知。
【文档编号】G05B11/36GK104303113SQ201280073200
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2012年5月17日 优先权日:2012年5月17日
【发明者】田中慎次 申请人:三菱电机株式会社