CN109863692B - 电动机控制装置和电动机控制方法 - Google Patents

Abstract

一种电动机控制装置，用于对电动机或负载的状态量进行反馈控制，该电动机控制装置具备：第一陷波滤波器，其配置在反馈控制系统内，能够变更所要去除的频率分量；第一陷波控制部，其对第一陷波滤波器的作为中心频率的第一陷波频率进行变更；以及变化预测部，其基于过去的多个时间点的第一陷波频率，来计算将来的特定时间点的陷波频率的预测值、从当前时刻起到在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值为止的经过时间的预测值、以及在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值的时刻的预测值中的至少一个预测值，并输出该至少一个预测值。

Description

电动机控制装置和电动机控制方法

技术领域

本发明涉及一种对电动机或由电动机驱动的机械负载的速度和位置等驱动动作进行控制的电动机控制装置。特别是，本发明涉及一种具备对驱动时等产生的机械共振振动进行抑制的功能的电动机控制装置。

背景技术

以往，已知以下电动机控制装置：即使机械共振频率发生变化，也能够抑制机械共振振动(例如，参照专利文献1)。

然而，在使用以往的电动机控制装置的系统中，存在以下情况：利用该系统的用户一直无法识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆，从而导致异常动作发生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-274976号公报

发明内容

因此，本发明是鉴于所述问题而完成的，目的在于提供如下的电动机控制装置和电动机控制方法：与以往相比，在使用电动机控制装置的系统中，用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

本发明的一个方式所涉及的电动机控制装置用于对电动机或负载的状态量进行反馈控制，该电动机控制装置具备：第一陷波滤波器，其配置在反馈控制系统内，能够变更所要去除的频率分量；第一陷波控制部，其对第一陷波滤波器的作为中心频率的第一陷波频率进行变更；以及变化预测部，其基于过去的多个时间点的陷波频率，来计算将来的特定时间点的陷波频率的预测值、从当前时刻起到在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值为止的经过时间的预测值、以及在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值的时刻的预测值中的至少一个预测值，并输出该至少一个预测值。

本发明的一个方式所涉及的电动机控制方法用于对电动机或负载的状态量进行反馈控制，该电动机控制方法包括以下步骤：陷波控制步骤，对陷波滤波器的作为中心频率的陷波频率进行变更，其中，所述陷波滤波器配置在反馈控制系统内，能够变更所要去除的频率分量；以及变化预测步骤，基于过去的多个时间点的陷波频率，来计算将来的特定时间点的陷波频率的预测值、从当前时刻起到在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值为止的经过时间的预测值、以及在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值的时刻的预测值中的至少一个预测值，并输出该至少一个预测值。

根据本发明所涉及的电动机控制装置，与以往相比，在使用电动机控制装置的系统中，用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

附图说明

图1是表示实施方式1中的电动机控制装置的结构的一例的框图。

图2是表示实施方式1中的电动机控制装置的陷波滤波器的频率特性的一例的图。

图3是表示实施方式1中的电动机控制装置的陷波控制部的结构的一例的框图。

图4是表示实施方式2中的电动机控制装置的结构的一例的框图。

图5是表示实施方式3中的电动机控制装置的结构的一例的框图。

图6是表示实施方式3中的电动机控制装置的变化预测部进行的预测运算的概要的图。

图7是表示实施方式4中的电动机控制装置的结构的一例的框图。

图8是表示专利文献1中记载的以往的电动机控制装置的结构的框图。

具体实施方式

(得到本发明的一个方式的经过)

以往，作为这种电动机控制装置，例如存在如专利文献1中记载的电动机控制装置。图8是表示专利文献1中记载的以往的电动机控制装置的结构的框图。

如图8所示，以往的电动机控制装置700与电动机100及速度检测器200连接。向电动机控制装置700输入表示作为驱动对象的机械负载或电动机的期望动作的速度指令Vs。作为驱动对象的机械负载102经由接合部101来与电动机100相连。另外，速度检测器200检测电动机100的转速，并将电动机速度Vm输出到电动机控制装置700。

电动机控制装置700在内部具有反馈控制部701、陷波滤波器702、转矩控制部703以及陷波频率估计部710。反馈控制部701输出使速度指令Vs与电动机速度Vm之差为0那样的转矩指令τM1。陷波滤波器702能够变更作为中心频率的陷波频率。陷波滤波器702输出从转矩指令τM1去除陷波频率的频率分量所得到的新的转矩指令τM2。转矩控制部703对电动机100进行控制，使得由电动机产生的转矩与转矩指令τM2一致。像这样，电动机控制装置700在内部构成反馈控制系统，使得速度指令Vs与电动机速度Vm一致。

向陷波频率估计部710输入电动机速度Vm。在电动机100与机械负载102之间有机械共振的情况下，当产生机械共振振动时，电动机速度Vm中包含机械共振振动的分量。因此，陷波频率估计部710估计电动机速度Vm中包含的振动的频率，并将陷波滤波器702的陷波频率变更为估计出的振动的频率。

在像这样构成的以往的电动机控制装置中，逐次变更陷波滤波器702的陷波频率，使得即使由于某种原因而产生机械共振振动，也使机械共振振动的振幅减小。因此，例如，即使在由于机构构件伴随着机械设备的长时间运转等发生劣化而机械共振频率发生了变化的情况下，也能够始终抑制机械共振振动。

发明人发现，以往的电动机控制装置会产生以下问题。

陷波滤波器具有在陷波频率以下的频带使相位延迟的效果。当陷波频率与反馈控制系统的控制频带重合时，陷波滤波器自身使反馈控制系统不稳定，从而导致振荡。因此，需要使反馈控制系统的控制频带低于陷波频率。然而，在以往的结构中，仅考虑了使陷波频率与机械共振频率始终一致。因此，在机械共振频率伴随着机械设备的长时间运转等而减小到与反馈控制频带重合的程度的情况下，陷波频率也减小到与反馈控制系统的控制频带重合的程度，会因振荡而导致异常动作发生。另外，当机械共振频率伴随着机械设备的长时间运转等而减小或增加从而机械设备的特性发生变化时，电动机或负载的针对同一速度指令的驱动动作发生变化，从而导致异常动作发生。当异常动作发生时，为了使机械设备恢复而要对劣化的机构构件进行更换。但是，由于与定期的设备维护的时机不同，因此更换构件的准备或更换作业等需要时间，直到设备再运行为止需要很多时间。因此，在机械设备中，期望将异常动作防止于未然或在发生异常前探测到预兆。

为了解决这样的问题，本发明的一个方式所涉及的电动机控制装置用于对电动机或负载的状态量进行反馈控制，该电动机控制装置具备：第一陷波滤波器，其配置在反馈控制系统内，能够变更所要去除的频率分量；第一陷波控制部，其对第一陷波滤波器的作为中心频率的第一陷波频率进行变更；以及变化预测部，其基于过去的多个时间点的第一陷波频率，来计算将来的特定时间点的陷波频率的预测值、从当前时刻起到在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值为止的经过时间的预测值、以及在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值的时刻的预测值中的至少一个预测值，并输出该至少一个预测值。

此时，利用该电动机控制装置的用户获取将来的特定时间点的陷波频率的预测值、从当前时刻起到在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值为止的经过时间的预测值、以及在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值的时刻的预测值中的至少一个预测值。由此，用户能够利用所获取到的预测值，来在使用电动机控制装置的系统中识别因机械共振频率的变化而导致异常状态发生的预兆。

因而，根据该电动机控制装置，与以往相比，在使用电动机控制装置的系统中，用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

例如，也可以是，变化预测部通过使用过去的多个时间点的第一陷波频率进行基于一次函数的外推运算，来计算预测值。

由此，能够通过比较简单的运算来计算具有一定程度的精度的预测值。

例如，也可以是，第一陷波控制部限于在预先决定的陷波频率的范围内变更第一陷波频率。

由此，能够将第一陷波频率变为不理想的频带的情况防止于未然。

例如，也可以是，第一陷波滤波器的第一陷波频率被决定为不与反馈控制系统的控制频带重合。

由此，能够将因反馈控制系统的不稳定化而导致的振荡防止于未然。

例如，也可以是，还具备陷波频率输出部，该陷波频率输出部对由第一陷波控制部变更后的第一陷波频率进行采样，变化预测部使用由陷波频率输出部进行采样所得到的陷波频率来计算预测值。

由此，能够降低变化预测部的处理量。

例如，也可以是，还具备：第二陷波滤波器，其配置在反馈控制系统内，能够变更所要去除的频率分量；以及第二陷波控制部，其对第二陷波滤波器的作为中心频率的第二陷波频率进行变更，第一陷波滤波器与第二陷波滤波器串联连接，变化预测部与第一陷波控制部及第二陷波控制部分别对应地计算预测值。

由此，即使在存在多个机械共振频率的情况下，利用该电动机控制装置的用户也能够在使用电动机控制装置的系统中识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

例如，也可以是，变化预测部在计算多个经过时间的预测值的情况下，输出该多个经过时间的预测值中的最短经过时间的预测值，在计算多个时刻的预测值的情况下，输出该多个时刻的预测值中的最早时刻的预测值。

此时，在存在多个机械共振频率的情况下，利用该电动机控制装置的用户能够更可靠地识别最短经过时间的预测值或最早时刻的预测值。

另外，本发明的一个方式所涉及的电动机控制方法用于对电动机或负载的状态量进行反馈控制，该电动机控制方法包括以下步骤：陷波控制步骤，对陷波滤波器的作为中心频率的陷波频率进行变更，其中，所述陷波滤波器配置在反馈控制系统内，能够变更所要去除的频率分量；以及变化预测步骤，基于过去的多个时间点的陷波频率，来计算将来的特定时间点的陷波频率的预测值、从当前时刻起到在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值为止的经过时间的预测值、以及在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值的时刻的预测值中的至少一个预测值，并输出该至少一个预测值。

由此，利用该电动机控制方法的用户获取将来的特定时间点的陷波频率的预测值、从当前时刻起到在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值为止的经过时间的预测值、以及在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值的时刻的预测值中的至少一个预测值。用户能够利用所获取到的预测值，来在使用电动机控制方法的系统中识别因机械共振频率的变化而导致异常状态发生的预兆。

因而，根据该电动机控制方法，与以往相比，在使用电动机控制方法的系统中，用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

此外，这些概括性的或具体的方式也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD-ROM等记录介质来实现。另外，还可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质的任意的组合来实现。

下面，使用附图来详细地说明本发明的实施方式。此外，下面所说明的实施方式均表示本发明的优选的一个具体例。下面的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接方式、步骤、步骤的顺序等是一例，并不意图限定本发明。本发明仅由权利要求书来限定。因此，关于下面的实施方式中的构成要素中的、表示本发明的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，设为未必是解决本发明的课题所必需的、但构成更为优选的方式的构成要素来进行说明。

(实施方式1)

图1是表示实施方式1中的电动机控制装置300的结构的一例的框图。电动机控制装置300对电动机的状态量进行反馈控制。如图1所示，电动机控制装置300与电动机100及速度检测器200连接。向电动机控制装置300输入表示作为驱动对象的机械负载或电动机的期望动作的速度指令Vs。作为驱动对象的机械负载102经由接合部101来与电动机100相连。另外，速度检测器200检测电动机100的转速，并将电动机速度Vm输出到电动机控制装置300。此外，也可以设为对机械负载的状态量进行反馈控制的结构，来代替对电动机的状态量进行反馈控制的结构。

电动机控制装置300在内部具有反馈控制部301、陷波滤波器302(陷波滤波器302是第一陷波滤波器的一例。)、转矩控制部303、陷波控制部304(陷波控制部304是第一陷波控制部的一例。)、变化率计算部305以及变化率监视部306。

反馈控制部301被输入电动机速度Vm和速度指令Vs，并输出使两者之差为0那样的转矩指令τM1。例如，计算速度指令Vs与电动机速度Vm的差值，并将对计算出的差值进行比例积分所得到的结果作为转矩指令τM1来输出。

陷波滤波器302是配置在反馈控制系统内且能够变更所要去除的频率分量的滤波器。即，陷波滤波器302是对输入信号中的以特定的频率为中心的频率的信号分量进行衰减后输出的滤波器。将进行衰减的中心频率称为陷波频率。转矩指令τM1被作为输入信号输入到陷波滤波器302。陷波滤波器302对转矩指令τM1中的以陷波频率为中心的频率的信号分量进行衰减后设为新的转矩指令τM2输出。

然后，转矩控制部303对例如向电动机100施加的电流等进行控制，使得由电动机100产生的转矩与转矩指令τM2一致。

像这样，电动机控制装置300在内部构成反馈控制系统，使得速度指令Vs与电动机速度Vm一致。另外，如上所述，在电动机控制装置300的反馈控制系统内配置有陷波滤波器302。

陷波滤波器302例如是具有用(数1)表示的传递函数G_n1(s)的二阶递归型陷波滤波器。

【数1】

在(数1)中，ω_n1是陷波滤波器302的陷波频率系数，ζ_n1是表示进行衰减的频带的宽度的衰减系数，d_n1是表示进行衰减的程度的陷波深度系数。陷波深度系数d_n1为0≤d_n1≤1。在d_n1＝1的情况下，陷波滤波器302在陷波频率ω_n1处的增益特性为0[dB]。在d_n1＝0的情况下，陷波滤波器302在陷波频率ω_n1处的增益特性为-∞[dB]。

图2是表示实施方式1中的电动机控制装置300的陷波滤波器302的频率特性的一例的图。图2示出d_n1＝0的情况下的传递函数G_n1(s)的频率特性。根据图2可知，陷波滤波器302具有使陷波频率ω_n1的分量衰减的特性，其增益特性为-∞。在输入信号中包含振动分量的情况下，当输入信号的振动频率与陷波频率ω_n1不同时，不使输入信号的振幅衰减，当输入信号的振动频率与陷波频率ω_n1一致时，使振幅衰减。陷波滤波器302的相位特性为-90°至90°的值。但是，在陷波频率以下，相位变为负的值，具有使输入信号的相位延迟的效果。陷波滤波器302配置在反馈控制系统内部，在陷波频率以下时，由于陷波滤波器的相位延迟效果而导致使反馈控制系统的相位延迟。因此，在陷波频率与反馈控制系统的控制频带重合的情况下，有时陷波滤波器自身使反馈控制系统不稳定，从而导致振荡。因此，在使用陷波滤波器的情况下，需要使反馈控制系统的控制频带低于陷波频率，使得避免陷波频率与反馈控制系统的控制频带重合。

如以上那样，陷波滤波器302被输入转矩指令τM1，并输出使以陷波频率ω_n1为中心的频率分量衰减所得到的新的转矩指令τM2。陷波滤波器302的陷波频率ω_n1能够变更，在产生了机械共振振动时，由陷波控制部304将陷波频率ω_n1变更为与振动频率一致。

陷波控制部304对陷波滤波器302的作为中心频率的陷波频率进行变更，使得与电动机有关的机械共振振动的分量被去除。即，陷波控制部304将陷波滤波器302的陷波频率自动地变更为与振动频率一致，并且将变更后的陷波频率输出到变化率计算部305。

图3是表示实施方式1中的电动机控制装置300的陷波控制部304的结构的一例的框图。陷波控制部304具备振动提取滤波器3041、检测用陷波滤波器3042以及陷波频率变更部3043。在产生了机械共振振动时，陷波控制部304计算振动频率。然后，陷波控制部304将陷波滤波器302的陷波频率ω_n1变更为计算出的振动频率。

振动提取滤波器3041从输入信号提取规定频带的分量，并输出该规定频带的分量。振动提取滤波器3041从电动机速度Vm提取机械共振等振动分量，并将其作为振动分量Vb1来进行输出。振动提取滤波器3041只要能够像这样提取振动分量即可，因此可以是使规定频率以上的信号分量通过的高通滤波器，也可以是使规定频带内的信号分量通过的带通滤波器。

从振动提取滤波器3041输出的振动分量Vb1被输入到检测用陷波滤波器3042和陷波频率变更部3043。

检测用陷波滤波器3042使振动分量Vb1中的以作为中心频率的陷波频率为中心的频率分量衰减后设为新的振动分量Vb2来输出。由陷波频率变更部3043变更检测用陷波滤波器3042的陷波频率。

在本实施方式中，作为检测用陷波滤波器3042的特性，进行衰减的频带的宽度被预先赋予规定的值。陷波频率处的增益特性设为-∞[dB]。

检测用陷波滤波器3042例如是具有用下面的(数2)表示的传递函数G_n2(s)的二阶递归型陷波滤波器。

【数2】

在此，ω_n2是与检测用陷波滤波器3042的陷波频率对应的陷波频率系数。ζ_n2是衰减系数。检测用陷波滤波器3042的频率特性与在陷波滤波器302中设为d_n1＝0的情况相同，呈现出与图2所示的特性相同的特性。也就是说，检测用陷波滤波器3042的频率特性呈现出使陷波频率ω_n2的分量衰减的特性。另外，陷波滤波器302的陷波频率ω_n1和检测用陷波滤波器3042的陷波频率ω_n2都被陷波频率变更部3043变更为电动机速度Vm中包含的振动的频率。

向陷波频率变更部3043输入振动分量Vb1和振动分量Vb2，该振动分量Vb2是振动分量Vb1通过检测用陷波滤波器3042后的输出。在陷波频率变更部3043中，生成与电动机速度Vm中包含的振动的频率一致的陷波频率ω_n。陷波频率ω_n被提供给陷波滤波器302和检测用陷波滤波器3042，作为陷波滤波器302和检测用陷波滤波器3042的陷波频率的ω_n1和ω_n2被变更为ω_n。

在此，在检测用陷波滤波器3042中，在作为输入的振动分量Vb1中包含的振动分量的频率与陷波频率ω_n2相差大的情况下，振动分量Vb1的振幅不被衰减。另一方面，在作为输入的振动分量Vb1中包含的振动分量的频率与陷波频率ω_n2一致的情况下，振动分量Vb1的振幅被衰减。因此，振动分量Vb2的振幅随着振动分量Vb1的振动频率偏离陷波频率ω_n2而变大。即，可以说振动分量Vb2的振幅表示振动分量Vb1的振动频率与陷波频率ω_n2偏离的程度。

陷波频率变更部3043基于振动分量Vb1和振动分量Vb2的振幅，来逐次变更陷波频率ω_n并对检测用陷波滤波器3042的陷波频率ω_n2进行控制，直到振动分量Vb2的振幅变为规定值以下或者0。这样的对陷波滤波器的控制能够通过将检测用陷波滤波器3042与例如专利文献1中记载的方向滤波器及陷波滤波器系数校正单元进行组合来实现。

像这样，陷波频率ω_n被控制变为振动分量Vb1中包含的振动分量的频率。检测用陷波滤波器3042的陷波频率ω_n2和陷波滤波器302的陷波频率ω_n1都被变更为与陷波频率ω_n一致。也就是说，陷波频率ω_n1和陷波频率ω_n2被控制变为振动分量Vb1中包含的振动分量的频率。

如以上那样，在由于机械共振而在电动机速度Vm中包含振动分量的情况下，陷波控制部304自动地逐次变更陷波滤波器302的陷波频率ω_n1，使得陷波滤波器302的陷波频率ω_n1与振动分量的频率一致。

变化率计算部305逐次计算表示陷波频率的每单位时间的变化量的陷波频率变化率。即，向变化率计算部305输入被陷波控制部304控制为与振动分量的频率一致的陷波频率ω_n。并且，每当经过规定的单位时间时，就计算前次时刻的陷波频率与当前时刻的陷波频率之间的变化量即差值，并将该差值作为每单位时间的陷波频率变化率Δω_n输出到变化率监视部306。输出陷波频率变化率Δω_n时的单位时间为固定值，可以是陷波控制部304中的陷波频率ω_n的逐次变更周期，但在机械共振频率的变化缓慢的情况下，该单位时间也可以比逐次变更周期长。

在由变化率计算部305计算出的陷波频率变化率变为预先设定的规定范围外的值的情况下，变化率监视部306输出表示陷波频率变化率变为规定范围外的值的意思的信号。即，该变化率监视部306判定被输入的陷波频率变化率Δω_n是否变为规定范围外的值，并将表示其判定结果的信号作为变化率监视信号S_fn输出。由于陷波频率ω_n被陷波控制部304控制变为与机械共振频率一致，因此陷波频率的每单位时间的变化量为与机械共振频率的每单位时间的变化量相同的值。也就是说，变化率监视部306判定机械共振频率的每单位时间的变化量是否变为规定范围外的值，并将判定结果作为变化率监视信号S_fn输出。

在机械设备中，为了将设备异常防止于未然而进行定期的设备维护。在机械共振频率的每单位时间的变化量足够小的情况下，能够通过定期的设备维护将伴随机械共振频率的变化导致的异常动作的发生防止于未然。然而，存在以下情况：当机械共振频率的每单位时间的变化量由于某种原因而增加时，在进行定期的设备维护之前产生伴随机械共振频率的变化导致的异常动作。在本实施方式的电动机控制装置300中，通过由变化率监视部306对机械共振频率的每单位时间的变化量进行监视，能够探测出如上述那样难以通过定期的设备维护防止的、伴随机械共振频率的变化产生的异常动作的预兆。

具体地说，例如，在陷波频率变化率Δω_n的绝对值超过了规定的阈值的情况下，将变化率监视部306输出的变化率监视信号S_fn设为1，在陷波频率变化率Δω_n的绝对值为规定的阈值以下的情况下，将变化率监视部306输出的变化率监视信号S_fn设为0即可。像这样，通过根据陷波频率变化率Δω_n来切换变化率监视信号，能够探测到因机械共振频率的变化而导致的异常动作的预兆。作为一例，通过事先设置在变化率监视信号S_fn从0变化为1的情况下点亮的灯，用户能够通过视觉辨认该灯的点亮来识别陷波频率变化率Δω_n超过了规定的阈值。

通过这样的结构，在本实施方式的电动机控制装置300中，在虽然由陷波控制部304和陷波滤波器302对机械共振振动进行了抑制但机械共振频率的每单位时间的变化量即陷波频率变化率Δω_n仍超过了规定范围的情况下，能够借助变化率监视信号S_fn来识别该意思。因而，在使用电动机控制装置300的系统中，用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

如以上那样，本实施方式的电动机控制装置300针对机械共振频率的变化，在机械共振频率的每单位时间的变化量变为规定范围外的值的情况下输出用于通知该意思的信号，由此用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

另外，在本实施方式中，将用于在变化率监视部306中判定陷波频率变化率的阈值设为一个，但是也可以使用多个阈值。例如，作为用于判定陷波频率变化率的阈值，也可以设定第一规定值和大于第一规定值的第二规定值。也可以设为以下结构：能够根据变化率监视信号来掌握陷波频率变化率为小于第一规定值、第一规定值以上且小于第二规定值、以及第二规定值以上中的哪一种情况。通过取这样的结构，在使用本实施方式的电动机控制装置300的系统中，在机械共振频率发生变化的情况下，用户能够识别机械共振频率的变化程度。除此以外，关于用于判定陷波频率的变化率的阈值，还可以设为以下结构：分别独立地设置陷波频率增加时的阈值和陷波频率减少时的阈值。在陷波频率增加时和陷波频率减少时对动作造成的影响不同，但是通过取这样的结构，在使用电动机控制装置300的系统中，用户能够根据陷波频率的变化对动作造成的影响来识别异常动作发生的预兆。

另外，在本实施方式中，将在变化率计算部305中计算陷波频率变化率时的单位时间(即，采样周期)设为固定值，但是也可以根据陷波频率变化率来变更该单位时间。例如，也可以是，在变化率计算部305中预先设定与变化率监视部306的阈值相等的第一阈值以及小于第一阈值的第二阈值，在陷波频率变化率为第二阈值以下的情况下，将采样周期设定得长，在陷波频率变化率大于第二阈值的情况下，将采样周期设定得短。另外，也可以设为以下结构：在变更了采样周期的情况下，将变化率监视部306的阈值以及变化率计算部305的第一阈值和第二阈值以与采样周期的变更比率成比例的方式进行变更。像这样，通过根据陷波频率变化率来切换用于计算陷波频率变化率的采样周期或者用于判定变化率监视信号的阈值，例如即使在陷波频率变化率急剧地变化那样的情况下，变化率监视部也能够迅速地输出表示陷波频率变化率超过了规定的阈值的变化率监视信号。因而，在使用电动机控制装置300的系统中，用户能够以更短的时间间隔识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

另外，在本实施方式中，设为以下结构：配置在反馈控制系统内的陷波滤波器302的陷波频率始终被控制变为电动机速度中包含的振动的频率。然而，与此相对地，也可以设为以下结构：用上下限值来限制配置在反馈控制系统内的陷波滤波器的陷波频率所能够取的值，使得避免陷波频率与反馈系统的控制频带重合。通过取这样的结构，能够防止反馈控制系统的控制频带与配置在反馈控制系统内的陷波滤波器的陷波频率重合。因而，能够将因反馈控制系统的不稳定化而导致的振荡防止于未然。

另外，在本实施方式中，设为以下结构：陷波控制部304使陷波滤波器302的陷波频率ω_n1与机械共振振动的频率一致。然而，只要陷波滤波器302能够有效地去除机械共振振动的频率即可，未必一定限于陷波控制部304使陷波滤波器302的陷波频率ω_n1与机械共振频率精确地一致的结构。

此外，构成电动机控制装置300的各构成要素即反馈控制部301、陷波滤波器302、转矩控制部303、陷波控制部304、变化率计算部305以及变化率监视部306分别可以通过由专用硬件构成的模拟电路或数字电路来实现。另外，各构成要素也可以在包含存储器和处理器的计算机装置中通过由处理器执行存储器中保存的程序来实现。

(实施方式2)

图4是表示实施方式2中的电动机控制装置400的结构的一例的框图。在图4中，关于进行与实施方式1中的图1的构成要素相同的功能和动作的构成要素，用相同的标记表示，并省略其动作说明。如图4所示，在实施方式2中的电动机控制装置400中，相对于图1所示的结构而言，陷波滤波器、陷波控制部以及变化率计算部分别从一个增加为两个。

在电动机控制装置400中，在反馈控制部301的后级串联连接有陷波频率为ω_n1a的陷波滤波器302a(陷波滤波器302a是第一陷波滤波器的一例。)和陷波频率为ω_n1b的陷波滤波器302b(陷波滤波器302b是第二陷波滤波器的一例。)，使得即使在存在两个机械共振频率的情况下也能够降低其振动。

陷波滤波器302a和陷波滤波器302b与实施方式1中的陷波滤波器302相同。

陷波频率ω_n1a和陷波频率ω_n1b以与两个机械共振频率中的某一个对应的方式被设定各不相同的值。为了变更各陷波滤波器的陷波频率，独立地具备与陷波滤波器302a对应的陷波控制部304a(陷波控制部304a是第一陷波控制部的一例。)以及与陷波滤波器302b对应的陷波控制部304b(陷波控制部304b是第二陷波控制部的一例。)。

陷波控制部304a及陷波控制部304b与实施方式1中的陷波控制部304相同。在两个机械共振频率分别发生了变化的情况下，陷波控制部304a和陷波控制部304b针对与各个机械共振频率的变化相应地产生的振动，将对应的陷波滤波器的陷波频率变更为与产生的振动分量的频率一致。同时，将变更后的陷波频率输出到对应的变化率计算部305a和变化率计算部305b。

为了使陷波控制部304a和陷波控制部304b探测各不相同的机械共振频率的变化，例如只要将存在于各陷波控制部的内部的振动提取滤波器的通过频带设为以两个不同的机械共振频率为中心且互不重合的频带即可。由此，陷波控制部304a和陷波控制部304b分别能够不受另一方的机械共振频率的变化的影响地控制陷波滤波器302a和陷波滤波器302b，使得因对应的机械共振频率的变化而产生的振动的频率与对应的陷波滤波器的陷波频率一致。

变化率计算部305a和变化率计算部305b将各自对应的陷波控制部所输出的陷波频率的每单位时间的变化量作为陷波频率变化率Δω_na和陷波频率变化率Δω_nb来输出到变化率监视部406。

变化率监视部406针对被输入的陷波频率变化率Δω_na的绝对值和陷波频率变化率Δω_nb的绝对值分别判定是否超过了所设定的规定的阈值，并将判定结果作为变化率监视信号S_fn来输出。例如，在至少一方超过了阈值的情况下，将S_fn设为1，在任一陷波频率变化率的绝对值均未超过分别设定的阈值的情况下，将S_fn设为0。

通过取这样的结构，即使在存在两个机械共振频率的情况下，也针对各机械共振频率的变化，在至少一个陷波频率变化率超过了规定范围的情况下，输出用于通知该意思的信号，由此在使用电动机控制装置400的系统中，用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

如以上那样，在本实施方式的电动机控制装置400中，即使在存在两个机械共振频率的情况下，也针对各机械共振频率的变化，在至少一个机械共振频率的每单位时间的变化量变为规定范围外的值的情况下，输出用于通知该意思的信号。由此，在使用电动机控制装置400的系统中，用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

另外，在本实施方式中，设为陷波滤波器、陷波控制部以及变化率计算部各具有两个的结构，但是也可以为三个以上。在该情况下，各陷波滤波器、各陷波控制部以及变化率监视部进行同样的工作即可。通过取这样的结构，即使在存在三个以上的机械共振频率的情况下，也针对各机械共振频率的变化，在至少一个机械共振频率的每单位时间的变化量变为规定范围外的值的情况下，输出用于通知该意思的信号。由此，在使用本实施方式的电动机控制装置400的系统中，用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

此外，构成电动机控制装置400的各构成要素即反馈控制部301、陷波滤波器302a、陷波滤波器302b、转矩控制部303、陷波控制部304a、陷波控制部304b、变化率计算部305a、变化率计算部305b以及变化率监视部406分别可以通过由专用硬件构成的模拟电路或数字电路来实现。另外，各构成要素也可以在包含存储器和处理器的计算机装置中通过由处理器执行存储器中保存的程序来实现。

(实施方式3)

图5是表示实施方式3中的电动机控制装置500的结构的一例的框图。在图5中，关于进行与实施方式1中的图1的构成要素相同的功能和动作的构成要素，用相同的标记表示，并省略其动作说明。如图5所示，在实施方式3中的电动机控制装置500中，相对于图1所示的结构而言，在内部新设置有陷波频率输出部507和变化预测部508，来代替变化率计算部305和变化率监视部306。作为陷波控制部304的输出的陷波频率ω_n被输入到陷波滤波器302和陷波频率输出部507。

陷波频率输出部507对由陷波控制部304适当变更后的陷波频率进行采样。即，陷波频率输出部507针对以陷波控制部304中的陷波频率ω_n的逐次变更周期输入的陷波频率ω_n，以比陷波频率ω_n的逐次变更周期长的单位时间周期(即，采样周期)输出陷波频率ω_{n_t}。

变化预测部508基于过去的多个时间点的陷波频率，来计算从当前时刻起到在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值为止的经过时间的预测值、从当前时刻起到在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值的时刻为止的经过时间的预测值，并输出该预测值。变化预测部508被预先设定有作为在机械设备中不产生异常动作的范围而被容许的机械共振频率的下限值。每隔单位时间向变化预测部508输入从陷波频率输出部507输出的陷波频率ω_{n_t}。变化预测部508基于被输入的陷波频率ω_{n_t}，来对从当前时刻起到机械共振频率达到预先设定的下限值为止的时间进行预测运算。变化预测部508输出从当前时刻起到产生异常动作为止的时间预测值Δt。

说明变化预测部508中的对时间预测值Δt进行的预测运算的详细内容。图6是表示实施方式3中的电动机控制装置500的变化预测部508进行的预测运算的概要的图。在图6中，横轴为时间，纵轴为陷波频率。图6示出在当前时刻t_i输入了陷波频率ω_{n_t_i}的情形。按采样周期将陷波频率ω_n输入到变化预测部508。在前次时刻t_i-1输入陷波频率ω_{n_t_i-1}，在大前次时刻t_i-2输入陷波频率ω_{n_t_i-2}。大前次时刻以前的陷波频率也同样地输入。在此，将最初输入到变化预测部508的陷波频率标记为ω_{n_t_i-N}。作为陷波频率的变化的一例，图6示出陷波频率ω_{n_t}随着时间的经过而变小的情形。ω_{n_target}是作为在机械设备中不产生异常动作的范围而设定的机械共振频率的下限值。

变化预测部508基于预先设定的机械共振频率的下限值ω_{n_target}、到某一时刻t_i为止输入的ω_{n_t_i-X}(X＝0、1、2、···、N)、以及陷波频率ω_{n_t_i}被输入到变化预测部508的采样周期Ts，来计算从当前时刻t_i起到机械共振频率达到预先设定的下限值ω_{n_target}为止的时间预测值Δt。也就是说，Δt是从当前时刻起到机械共振频率达到不产生异常动作的范围所能够容许的下限值为止的时间预测值。例如用(数3)和(数4)来计算Δt。

【数3】

【数4】

Δω_{n_i-X}＝ω_{n_t_i-X}-ω_{n_t_i-X+1}

(X＝0、1、2、···N-1)

在(数3)中，Δω_{n_i-X}(X＝0、1、2、···N-1)是各时刻的每采样周期的陷波频率的变化量，利用(数4)来计算。在(数3)的右边，与采样周期Ts相乘的分数项中的分母项表示到此刻为止输入的每采样周期的陷波频率的变化量的平均值。分数项中的分子项表示时刻t_i的陷波频率ω_{n_t_i}与预先设定的下限值ω_{n_target}之差。也就是说，(数3)表示：在当前时刻t_i，对直到当前时刻为止输入的陷波频率使用线性插值，来计算直到陷波频率达到预先设定的下限值ω_{n_target}为止的时间。

通过以上的结构，在机械共振频率发生变化的情况下，即使机械共振振动始终被抑制，也能够基于到当前时刻为止的陷波频率，来在产生异常动作之前高精度地计算直到机械共振频率达到不产生异常动作的范围所能够容许的下限值为止的时间。因而，能够在因机械共振频率的变化而导致异常动作的发生之前，向用户通知直到产生异常动作为止的时间，并促使用户注意机械共振频率的变化或设备维护。

如以上那样，本实施方式的电动机控制装置500针对机械共振频率的变化，基于到当前时刻为止的机械共振频率的变化，来预测直到机械共振频率达到不产生异常动作的范围所能够容许的下限值为止的时间，并输出该时间。由此，在使用电动机控制装置500的系统中，用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

另外，本实施方式的电动机控制装置500为以下结构：基于到当前时刻为止的陷波频率的变化，来计算直到机械共振频率达到不产生异常动作的范围所能够容许的下限值为止的时间。但是，也可以设为以下结构：关于机械共振频率，还预先设定作为在机械设备中不产生异常的范围而被容许的机械共振频率的上限值，并计算直到机械共振频率达到所设定的上限值为止的时间预测值。另外，还可以设为以下结构：关于机械共振频率，预先设定作为在机械设备中不产生异常的范围而被容许的机械共振频率的下限值和上限值，计算直到机械共振频率达到所设定的上限值和下限值中的某一个值为止的时间预测值。通过设为这样的结构，无论机械共振频率减少还是增加，都能够始终计算直到机械共振频率达到作为不产生因机械共振频率的变化而导致的异常动作的范围而被容许的机械共振频率的上下限值为止的时间。

另外，在本实施方式中，设为以下结构：通过如(数3)那样对到当前时刻为止输入的所有陷波频率使用线性插值，来计算直到产生异常动作为止的时间预测值。但是，也可以设为以下结构：越是接近当前时刻的陷波频率，则越容易在预测运算中被反映出。例如，也可以设为以下结构：在线性插值中，根据与当前时刻之间的时间差，来对每单位时间的陷波频率的变化量乘以权重系数。通过取这样的结构，能够更高精度地计算直到产生异常动作为止的时间预测值。

另外，在本实施方式中，设为以下结构：通过如(数3)那样对到当前时刻为止的陷波频率进行线性插值，来对直到产生异常动作为止的时间进行预测运算。但是，也可以设为使用线性插值以外的方法的结构。例如，也可以是拟合为二次函数曲线、指数曲线或对数曲线的结构。在机械共振频率的变化趋势已知的情况下，也可以采用与该趋势相符合的预测运算式。通过取这样的结构，能够更高精度地计算直到产生异常动作为止的时间预测值。

另外，在本实施方式中，设为以下结构：变化预测部508输出直到产生异常动作为止的时间预测值。但是，也可以是以下结构：输出预先设定的规定时间后的陷波频率。关于计算预先设定的规定时间后的陷波频率的方法，例如，与预测从当前时刻起到机械共振频率达到预先设定的下限值为止的时间的情况同样地，能够考虑通过对到当前时刻为止的陷波频率进行线性插值来进行计算等。也可以是以下结构：变化预测部508基于到当前时刻为止的陷波频率，来输出直到产生异常动作为止的时间预测值以及规定时间后的陷波频率这双方。

另外，也可以设为，变化预测部508输出产生异常动作的时刻预测值，来代替输出直到产生异常动作为止的时间预测值。

另外，在本实施方式中，设为以下结构：陷波频率输出部507按规定的采样周期来输出陷波频率。但是，也可以是以下结构：仅在连续运转时间内，按采样周期来输出陷波频率。另外，关于变化预测部508所输出的直到产生异常动作为止的时间预测值，也可以是直到产生异常动作为止的连续运转时间的预测值。通过取这样的结构，即使在机械设备频繁地重复进行驱动和停止的情况下，用户也能够在使用电动机控制装置500的系统中识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

另外，在本实施方式中，设为以下结构：配置在反馈控制系统内的陷波滤波器302的陷波频率始终被控制变为电动机速度中包含的振动的频率。但是，也可以设为以下结构：用上下限值来限制配置在反馈控制系统内的陷波滤波器302的陷波频率所能够取的值，使得避免陷波频率与反馈系统的控制频带重合。另外，该情况下的陷波频率的下限值也可以被设定为大于反馈控制系统的控制频带的值。通过取这样的结构，能够防止反馈控制系统的控制频带与配置在反馈控制系统内的陷波滤波器302的陷波频率重合。因而，能够将因反馈控制系统的不稳定化而导致的振荡防止于未然。

此外，构成电动机控制装置500的各构成要素即反馈控制部301、陷波滤波器302、转矩控制部303、陷波控制部304、陷波频率输出部507以及变化预测部508分别可以通过由专用硬件构成的模拟电路或数字电路来实现。另外，各构成要素也可以在包含存储器和处理器的计算机装置中通过由处理器执行存储器中保存的程序来实现。

(实施方式4)

图7是表示实施方式4中的电动机控制装置600的结构的一例的框图。在图7中，关于进行与实施方式3中的图5的构成要素相同的功能和动作的构成要素，用相同的标记表示，并省略其动作说明。如图7所示，在实施方式4中的电动机控制装置600中，相对于图5所示的结构而言，陷波滤波器、陷波控制部以及陷波频率输出部分别从一个增加为两个。

在电动机控制装置600中，在反馈控制部301的后级串联连接有陷波频率为ω_n1a的陷波滤波器302a和陷波频率为ω_n1b的陷波滤波器302b，使得即使在有两个机械共振的情况下也能够降低其振动。陷波频率ω_n1a和陷波频率ω_n1b以与两个机械共振频率中的某一个对应的方式被设定各不相同的值。为了变更各陷波滤波器的陷波频率，独立地具备与陷波滤波器302a对应的陷波控制部304a以及与陷波滤波器302b对应的陷波控制部304b。在两个机械共振频率分别发生了变化的情况下，陷波控制部304a和陷波控制部304b根据各个机械共振频率的变化，将对应的陷波滤波器的陷波频率变更为变化后的机械共振频率。同时，将各个陷波频率输出到对应的陷波频率输出部507a和陷波频率输出部507b。为了使陷波控制部304a和陷波控制部304b探测各不相同的机械共振频率的变化，例如只要将存在于各陷波控制部的内部的振动提取滤波器的通过频带设为以两个不同的机械共振频率为中心且互不重合的频带即可。由此，陷波控制部304a和陷波控制部304b分别能够不受另一方的机械共振频率的变化的影响地探测对应的机械共振频率的变化。

陷波频率输出部507a是与陷波控制部304a对应的陷波频率输出部，陷波频率输出部507b是与陷波控制部304b对应的陷波频率输出部。按规定的采样周期将从对应的陷波控制部输出的陷波频率作为陷波频率ω_{na_t}、陷波频率ω_{nb_t}输出到变化预测部608。

变化预测部608针对与陷波控制部304a及陷波控制部304b对应的机械共振频率，分别预先设定有作为不产生异常动作的范围而被容许的机械共振频率的上下限值。变化预测部608基于由陷波频率输出部507a和陷波频率输出部507b输入的到当前时刻为止的每采样周期的陷波频率，来计算直到陷波频率达到上下限值为止的时间预测值来作为Δta、Δtb。将计算出的时间预测值Δta和Δtb中的较小的时间预测值作为从当前时刻起到机械设备中产生异常动作为止的时间预测值Δt_min来输出。关于Δta、Δtb的计算，例如只要分别独立地基于对应的到当前时刻为止的陷波频率，应用与实施方式3中示出的计算方法同样的方法即可。

通过取以上结构，即使在存在两个机械共振频率的情况下，也能够高精度地掌握从当前时刻起到因机械共振频率的变化而产生异常动作为止的时间。因而，在使用电动机控制装置600的系统中，用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

如以上那样，在本实施方式的电动机控制装置600中，即使在存在两个机械共振频率的情况下，也根据到当前时刻为止的各机械共振频率的变化，来预测两个机械共振频率分别达到不产生异常动作的范围所能够容许的上下限值为止的时间，并输出两者中的较短的时间。由此，在使用电动机控制装置600的系统中，用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

另外，在本实施方式中，以存在两个机械共振频率的情况为前提，设为陷波滤波器、陷波控制部以及陷波频率输出部各具有两个的结构，但是也可以是分别具有三个以上的结构。在该情况下，各陷波滤波器、各陷波控制部、各陷波频率输出部以及变化预测部只要进行与实施方式4同样的工作即可。通过取这样的结构，即使在存在三个以上的机械共振频率的情况下，也针对各机械共振频率的变化，根据到当前时刻为止的机械共振频率的变化来预测直到机械共振频率达到不产生异常动作的范围所能够容许的上下限值为止的最短时间，并输出该最短时间。由此，在使用本实施方式的电动机控制装置的系统中，用户能够识别因机械共振频率的变化而导致异常动作发生的预兆。

此外，构成电动机控制装置600的各构成要素即反馈控制部301、陷波滤波器302a、陷波滤波器302b、转矩控制部303、陷波控制部304a、陷波控制部304b、陷波频率输出部507a、陷波频率输出部507b以及变化预测部608分别可以通过由专用硬件构成的模拟电路或数字电路来实现。另外，各构成要素也可以在包含存储器和处理器的计算机装置中通过由处理器执行存储器中保存的程序来实现。

另外，在实施方式1至4中，设为以下结构：电动机控制装置具有为了使电动机速度追随速度指令而进行反馈控制的反馈控制部。但是，也可以是以下结构：除了具有反馈控制部以外，还具有基于速度指令来计算使电动机速度与速度指令一致那样的转矩指令的前馈控制部。

另外，在实施方式1至4中，设为电动机控制装置对电动机速度进行控制的结构，但是也可以是对电动机位置进行控制的结构。

产业上的可利用性

本发明能够广泛利用于机械共振频率发生变化的机械设备中。

附图标记说明

100：电动机；101：接合部；102：机械负载；200：速度检测器；300：电动机控制装置；301：反馈控制部；302：陷波滤波器；302a：陷波滤波器；302b：陷波滤波器；303：转矩控制部；304：陷波控制部；304a：陷波控制部；304b：陷波控制部；3041：振动提取滤波器；3042：检测用陷波滤波器；3043：陷波频率变更部；305：变化率计算部；305a：变化率计算部；305b：变化率计算部；306：变化率监视部；400：电动机控制装置；406：变化率监视部；500：电动机控制装置；507：陷波频率输出部；507a：陷波频率输出部；507b：陷波频率输出部；508：变化预测部；600：电动机控制装置；608：变化预测部；700：电动机控制装置；701：反馈控制部；702：陷波滤波器；703：转矩控制部；710：陷波频率估计部。

Claims (8)

1.一种电动机控制装置，用于对电动机或机械负载的状态量进行反馈控制，该电动机控制装置具备：

第一陷波滤波器，其配置在反馈控制系统内，能够变更所要去除的频率分量；

第一陷波控制部，其在所述电动机或所述机械负载连续运转时，以第一周期对所述第一陷波滤波器的作为中心频率的第一陷波频率进行逐次变更；

变化预测部，其基于过去的多个时间点的所述第一陷波频率，来计算将来的特定时间点的陷波频率的预测值、从当前时刻起到在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值为止的经过时间的预测值、以及在将来陷波频率变为所述特定的频率范围外的值的时刻的预测值中的至少一个预测值，并输出该至少一个预测值；以及

陷波频率输出部，在所述电动机或所述机械负载连续运转时，该陷波频率输出部以比所述第一周期长的第二周期对由所述第一陷波控制部生成的所述第一陷波频率进行采样，

其中，所述变化预测部使用进行所述采样所得到的陷波频率，来计算所述预测值。

2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述变化预测部通过使用过去的所述多个时间点的所述第一陷波频率进行基于一次函数的外推运算，来计算所述预测值。

3.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述第一陷波控制部限于在预先决定的陷波频率的范围内变更所述第一陷波频率。

4.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述第一陷波滤波器的所述第一陷波频率被决定为不与所述反馈控制系统的控制频带重合。

5.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，还具备：

第二陷波滤波器，其配置在所述反馈控制系统内，能够变更所要去除的频率分量；以及

第二陷波控制部，其对第二陷波滤波器的作为中心频率的第二陷波频率进行变更，

所述第一陷波滤波器与所述第二陷波滤波器串联连接，

所述变化预测部与所述第一陷波控制部及所述第二陷波控制部分别对应地计算所述预测值。

6.根据权利要求5所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述变化预测部在计算多个经过时间的预测值的情况下，输出该多个经过时间的预测值中的最短经过时间的预测值，

所述变化预测部在计算多个时刻的预测值的情况下，输出该多个时刻的预测值中的最早时刻的预测值。

7.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述陷波控制部具有：

振动提取滤波器，其从所述电动机的电动机速度提取机械共振的第一振动分量，并输出所述第一振动分量；

检测用陷波滤波器，其生成使所述第一振动分量中的以作为中心频率的第三陷波频率为中心的频率分量衰减所得到的第二振动分量；以及

陷波频率变更部，其基于所述第一振动分量和所述第二振动分量来生成所述第一陷波频率，

其中，所述检测用陷波滤波器通过所述第一陷波频率来变更所述第三陷波频率。

8.一种电动机控制方法，用于对电动机或机械负载的状态量进行反馈控制，该电动机控制方法包括以下步骤：

陷波控制步骤，在所述电动机或所述机械负载连续运转时，以第一周期对陷波滤波器的作为中心频率的陷波频率进行变更，其中，所述陷波滤波器能够变更所要去除的频率分量；

在所述电动机或所述机械负载连续运转时，以比所述第一周期长的第二周期对所述陷波频率进行采样；以及

变化预测步骤，使用进行所述采样所得到的陷波频率，来计算预测值，

其中，在所述变化预测步骤中，基于过去的多个时间点的陷波频率，来计算将来的特定时间点的陷波频率的预测值、从当前时刻起到在将来陷波频率变为特定的频率范围外的值为止的经过时间的预测值、以及在将来陷波频率变为所述特定的频率范围外的值的时刻的预测值中的至少一个预测值，并输出该至少一个预测值。

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