的伯德图上设定预定的 频率下的增益目标值。具体地说，如果使用触摸屏、鼠标等输入装置（未图示），在显示部2 中显示的伯德图上选择了预定频率下的增益目标值，则将选择的目标值从显示部2发送到 条件设定部3。这样，设定增益自动调整部4所执行的自动调整的增益目标值。或者，也可 以具备用于设定预定的频率下的增益目标值的键盘等输入装置（未图示）。另外，条件设定 部3也可以将在伯德图上选择出的预定的频率下的增益值设定为增益目标值。
[0035] 增益自动调整部4自动调整控制环23的控制增益使其与通过条件设定部3设定 的预定的频率下的增益目标值一致。在将控制增益乘以调整倍率所得到的值作为新的控制 增益的情况下，增益自动调整部4可以自动调整控制环的调整倍率，从而使新的控制增益 与预定的频率下的增益目标值一致。将在后面说明控制环的控制增益的自动调整方法。
[0036] 参数设定部5向伺服电动机控制装置20设定通过增益自动调整部4调整后的控 制增益。
[0037] 伺服电动机控制装置20具备干扰输入部21、减法器22、控制环23。干扰输入部 21对速度指令值相加预定频率的干扰。控制环23对速度指令值与设置在伺服电动机30中 的编码器31检测出的速度检测值之间的差分即速度偏差乘以速度比例增益所得到的值相 加速度偏差的积分值乘以速度积分增益得到的值，将相加得到的值乘以预定的调整倍率， 由此输出转矩指令。
[0038] 接着，说明本发明的实施例的增益自动调整支援装置的动作步骤。在以下的说明 中，为了简化，将控制环内的计算常数、乘以调整倍率后的运算常数称为控制增益。另外，在 此作为控制环的例子，涉及了输入信号是速度指令，输出信号是实际速度的速度环，但也能 够同样应用于输入信号是电流指令，输出信号是实际电流的电流环的情况、输入信号是位 置指令，输出信号是实际位置的位置环的情况。
[0039] 为了解决上述现有技术的问题点，设为能够在显示部2中显示的伯德图上由条件 设定部3与驱动对象的频率特性一致地灵活设定自动调整中的增益目标值。具体地说，依 照图4所示的流程图按照以下的流程进行调整。
[0040] 首先，在步骤S101中，开始自动调整，按照初始设定的控制增益测定控制环23的 频率特性（伯德图）。由频率特性测定部1进行频率特性的测定，为了使控制环23振动，指 示伺服电动机控制装置20的干扰输入部21输入具有预定的频率的干扰（正弦波等）。然 后，根据控制环23的输入信号和输出信号之间的关系计算频率特性（伯德图）。在图5A和 图5B中表示计算出的伯德图的一个例子。图5A是滤波调整前的增益的频率特性，图5B是 滤波调整前的相位的频率特性。
[0041] 接着，在步骤S102中，在显示部2中用伯德图显示控制环23的频率特性。操作者 观察在显示部2中显示的伯德图，确认图5A所示的增益特性的上涨（机械共振等），确认预 定的频率f下的增益相对于〇db偏离怎样的程度（图5B)。这时，如图5C所示，如果对于增 益特性的上涨（机械共振等）进行滤波调整（陷波滤波器、低通滤波器的调整），则在后面 能够将输出增益设定得高。
[0042] 接着，在步骤S103中，确认在显示部2中显示的伯德图，由条件设定部3设定自动 调整的增益目标值。如图6A所示，操作者使用触摸屏、鼠标（未图示），在显示部2中显示 的伯德图上选择预定的频率下的增益目标值。将选择出的目标值从显示部2发送到条件设 定部3。这样，条件设定部3设定增益自动调整部4所执行的自动调整的增益目标值。也可 以使用键盘等输入装置输入增益目标值来进行设定。
[0043] 接着，在步骤S104中，增益自动调整部4与条件设定部3设定的增益目标值一致 地自动调整控制环23的控制增益。作为自动调整的具体方法，以下表示2个方法。
[0044] 第一方法为一边以预定的值为步长改变控制增益一边使控制环23振动，调整控 制增益使其与条件设定部3设定的预定的频率f下的增益目标值相等。在该情况下，也可 以对设定值进行设定使其具有一些余量。
[0045] 第二方法为根据控制增益的初始设定值的增益特性和增益特性的目标值之间的 比计算控制增益的增减率，将控制增益乘以增减率所得到的值设定为控制增益。
[0046] 接着，在步骤S105中，显示部2可对比地显示自动调整前后的伯德图。例如，如图 2A~图2D所示，并列排列地显示调整前后的伯德图，由此能够比较自动调整前后的频率特 性。或者，如图7A和图7B所示，例如用实线表示自动调整前的数据，用点划线表示自动调 整后的数据，重叠地显示自动调整前后的伯德图，由此能够容易地掌握调整后的效果。
[0047] 接着，在步骤S106中，增益自动调整部4确认自动调整后的控制增益，判断调整是 否完成。在没有问题而能够判断为调整完成的情况下，在步骤S107中，在参数设定部5中 向伺服电动机控制装置20设定控制增益来完成自动调整。另一方面，在有问题而无法判断 为调整完成的情况下，返回到步骤S103,再次进行步骤S103~S105的处理。
[0048] 如以上那样，根据本发明的实施例的增益自动调整支援装置，并不是预先赋予成 为自动调整的目标的增益目标值，而是具备用于使操作者能够一边观察伯德图一边灵活地 进行设定的显示部和条件设定部，由此能够不进行振动地自动进行与驱动对象对应的最优 的增益调整。
[0049] 根据本发明的一实施方式的增益自动调整支援装置，能够不振动地自动进行与驱 动对象对应的最优的增益调整。
【主权项】
1. 一种增益自动调整支援装置，其对控制伺服电动机的伺服电动机控制装置中的控制 环的控制增益的自动调整进行支援，其特征在于，具备： 频率特性测定部，其测定上述伺服电动机控制装置的上述控制环的频率特性； 显示部，其通过伯德图显示由上述频率特性测定部测定出的上述控制环的频率特性； 条件设定部，其在上述显示部中显示的上述控制环的频率特性的伯德图上设定预定的 频率下的增益目标值； 增益自动调整部，其对上述控制环的上述控制增益进行自动调整使其与上述条件设定 部设定的上述预定的频率下的增益目标值一致；以及 参数设定部，其对上述伺服电动机控制装置设定由上述增益自动调整部调整后的上述 控制增益。2. 根据权利要求1所述的增益自动调整支援装置，其特征在于， 上述条件设定部将在上述伯德图上选择出的预定的频率下的增益值设定为增益目标 值。3. 根据权利要求1所述的增益自动调整支援装置，其特征在于， 上述显示部可对比地显示自动调整前后的伯德图。4. 根据权利要求1所述的增益自动调整支援装置，其特征在于， 在将上述控制增益乘以调整倍率所得到的值作为新的上述控制增益的情况下，上述增 益自动调整部自动调整上述控制环的上述调整倍率以使新的上述控制增益与上述预定的 频率下的增益目标值一致。
【专利摘要】本发明的增益自动调整支援装置对控制伺服电动机的伺服电动机控制装置中的控制环的控制增益的自动调整进行支援，其特征为具备：频率特性测定部，其测定伺服电动机控制装置的控制环的频率特性；显示部，其通过伯德图显示控制环的频率特性；条件设定部，其设定预定的频率下的增益目标值；增益自动调整部，其对控制环的控制增益进行自动调整使其与条件设定部设定的预定的频率下的增益目标值一致；以及参数设定部，其对伺服电动机控制装置设定控制增益。
【IPC分类】G05B19/416
【公开号】CN105573256
【申请号】CN201510689037
【发明人】小川肇, 手塚淳一
【申请人】发那科株式会社
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年10月21日
【公告号】DE102015013766A1, US20160124417