CN111752146A - 无用时间估计装置以及具备它的试验装置 - Google Patents

Abstract

提供一种无用时间估计装置以及具备它的试验装置，能够高精度地估计控制系统中的无用时间。无用时间估计装置(6)具备无用时间运算部(64)，在将从控制对象(P)的传递函数去除无用时间要素所得到的要素的频率特性设为G＾/e^{‑L^′1s}、将控制对象(P)的不包含无用时间要素的传递函数设为G＾′的情况下，该无用时间运算部(64)求出使式(1)的评价函数J的值为最小的无用时间L＾′1。

Description

无用时间估计装置以及具备它的试验装置

技术领域

本发明涉及一种估计控制对象的无用时间的无用时间估计装置以及具备它的试验装置。

背景技术

已知的是，在对控制对象进行控制时，由于采样周期和控制装置内的通信等，实际输入到所述控制对象的指令相对于输入指令而言有延迟。这种延迟一般被称为无用时间。已知该无用时间会给所述控制对象的控制带来影响。

例如，在PID控制中，存在由于无用时间的影响而无法提高响应性的情况。

为了提高控制的响应性，例如在专利文献1中公开的控制装置中，在基于目标值和反馈值来运算对控制对象的操作量的操作量运算单元的输入侧，进行赋予无用时间补偿器的输出的无用时间补偿控制。即，在所述控制装置中，在目标响应时，进行利用所谓的史密斯补偿法的无用时间补偿控制。

由此，能够使控制对象的响应值高速地达到目标值，并且能够抑制过冲的发生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-167605号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，在进行如上所述的无用时间补偿控制的情况下，控制对象的无用时间的估计精度是很重要的。即，在进行上述的无用时间补偿控制的情况下，根据控制对象的无用时间来调整反馈值，因此当所述无用时间具有误差时，会给无用时间补偿控制的控制性能带来影响。

无用时间的估计精度不仅在上述的无用时间补偿控制中是重要的，在受到无用时间的影响的其它控制系统设计中也由于给控制性能带来影响而是重要的。

本发明的目的在于提供一种能够高精度地估计控制对象的无用时间的无用时间估计装置。

用于解决问题的方案

本发明的一个实施方式所涉及的无用时间估计装置是估计控制对象的无用时间的无用时间估计装置。该无用时间估计装置具备无用时间运算部，在将从所述控制对象的传递函数去除无用时间要素所得到的要素的频率特性设为G＾/e^{-L^′1s}、将所述控制对象的不包含无用时间要素的传递函数设为G＾′的情况下，所述无用时间运算部求出使式(1)的评价函数J的值为最小的无用时间L＾′1(第一结构)。

[数式1]

由此，能够高精度地估计控制对象的无用时间。即，在将无用时间和去除该无用时间后的传递函数分别作为变量、使用从所述控制对象的传递函数去除无用时间要素所得到的要素的频率特性以及所述控制对象的不包含无用时间要素的传递函数来表示的式(1)的评价函数中，求出使该评价函数的值为最小的无用时间，由此能够高精度地估计所述控制对象的无用时间。

因此，通过使用由无用时间估计装置估计出的无用时间对所述控制对象进行控制，能够抑制所述无用时间的估计误差的影响地利用所设计的控制系统对所述控制对象进行控制。

在所述第一结构中，无用时间估计装置具备：无用时间初始值获取部，其求出所述控制对象的无用时间初始值；以及频率特性获取部，其使用所述无用时间初始值来求出所述无用时间要素，求出从所述控制对象的传递函数去除所述无用时间要素所得到的要素的频率特性来作为G＾/e^{-L^′1s}(第二结构)。

由此，能够以短时间高精度地估计控制对象的无用时间。即，无用时间初始值获取部能够求出更接近所述控制对象的无用时间的真值的值来作为无用时间初始值，因此，作为在无用时间运算部的运算中使用的上述的式(1)中考虑的无用时间，能够使用精度更高的无用时间初始值。由此，能够通过无用时间运算部来迅速地求出所述控制对象的无用时间。

在所述第二结构中，所述无用时间运算部求出处于以所述无用时间初始值为基准的规定的范围内、且使所述评价函数J的值为最小的所述无用时间L＾′1(第三结构)。

由此，即使是没有高精度地求出无用时间初始值的情况，也能够通过无用时间运算部来高精度地估计控制对象的无用时间。

在所述第二结构或第三结构中，无用时间估计装置还具备传递函数获取部，该传递函数获取部向所述控制对象输入信号，根据该信号的响应结果来获取传递函数。所述无用时间初始值获取部根据在向由所述传递函数获取部获取到的所述传递函数的控制对象输入了规定的输入信号的情况下得到的响应信号，来求出所述无用时间初始值(第四结构)。

由此，即使在无法向控制对象输入输入信号来求出无用时间初始值的情况下，也能够在求出所述控制对象的传递函数之后根据向该传递函数输入了规定的输入信号的情况下的响应信号来求出所述无用时间初始值。因此，能够高精度地求出所述控制对象的所述无用时间初始值。

在所述第四结构中，所述无用时间初始值获取部针对所述响应信号求出直到超过规定的阈值为止的时间，来作为所述无用时间初始值(第五结构)。由此，能够容易地求出控制对象的无用时间初始值。

在所述第四结构或第五结构中，所述规定的输入信号是阶跃信号(第六结构)。由此，能够利用针对传递函数的阶跃响应来容易地求出控制对象的无用时间初始值。

本发明的一个实施方式所涉及的试验装置具备：控制对象，其对试样赋予驱动力；控制装置，其对所述控制对象进行控制；以及根据第一结构至第六结构中的任一结构所述的无用时间估计装置，其对所述控制装置输出估计出的无用时间(第七结构)。

由此，在试样的试验装置中，能够通过无用时间估计装置来高精度地估计对所述试样赋予驱动力的控制对象的无用时间。因此，能够利用所设计的控制系统对控制对象进行控制，因此能够高精度地驱动试验装置。

发明的效果

关于本发明的一个实施方式所涉及的无用时间估计装置，在将从控制对象的传递函数去除无用时间要素所得到的要素的频率特性设为G＾/e^{-L^′1s}、将所述控制对象的不包含无用时间要素的传递函数设为G＾′的情况下，求出使式(1)的评价函数J的值为最小的无用时间L＾′1。由此，能够高精度地估计控制对象的无用时间。

附图说明

图1是示出实施方式1所涉及的具备无用时间估计装置的试验装置的概要结构的功能框图。

图2是实施方式1所涉及的控制装置的框线图。

图3是使用控制系统的情况下的用于说明因无用时间的估计精度引起的差异的波德图。

图4是示出无用时间估计装置的动作的一例的流程图。

图5是示出实施方式2所涉及的具备无用时间估计装置的试验装置的概要结构的功能框图。

图6是示出对控制对象输入随机信号来测定出的频率特性与使用评价函数求出的传递函数之间的关系的一例的图。

图7是示出阶跃响应的一例的图。

图8是将实测出的阶跃响应的一例与使用模型求出的阶跃响应的一例进行比较来表示的图。

图9是示出无用时间估计装置的动作的一例的流程图。

图10是其它实施方式所涉及的控制装置的框线图。

附图标记说明

1、101：试验装置；2、102：控制装置；3：马达驱动电路；4：电动马达；5：转矩检测器；6、60：无用时间估计装置；10：反馈环；11、63：频率特性获取部；12：初始值设定部；13、64：无用时间运算部；51：衰减比调整部；52：滤波器；61：传递函数获取部；62：无用时间初始值获取部；112：反馈系统的控制器；120：前馈环；111、121：前馈系统的控制器；P：控制对象；M：试样。

具体实施方式

下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。对图中的相同或相当的部分标注相同的标记，不重复其说明。

<实施方式1>

(整体结构)

图1是以功能块的形式表示本发明的实施方式1所涉及的具备无用时间估计装置6的试验装置1的概要结构的图。该试验装置1是用于试验汽车的马达等试样M的特性的试验装置。此外，在试验装置1中进行试验的试样M也可以是马达以外的旋转体。

具体地说，试验装置1具备控制装置2、马达驱动电路3、电动马达4、转矩检测器5以及无用时间估计装置6。

控制装置2使用作为输入指令的马达转矩指令r和后述的反馈值来生成针对马达驱动电路3的驱动指令。控制装置2具有使用转矩检测器5的输出值来对马达转矩指令r进行负反馈的反馈环10(参照图2)。此外，控制装置2生成所述驱动指令的结构与以往相同，因此省略控制装置2的详细说明。反馈环10的结构在后面叙述。

虽未特别图示，但是马达驱动电路3具有多个开关元件。马达驱动电路3基于所述驱动指令来进行所述多个开关元件的驱动，由此向电动马达4的未图示的线圈供给电力。

电动马达4具有未图示的转子和定子。通过从马达驱动电路3向所述定子的线圈供给电力，所述转子相对于所述定子进行旋转。所述转子经由未图示的中间轴以能够与试样M一体地旋转的方式连结至试样M。由此，能够通过所述转子的旋转来从电动马达4向试样M输出转矩。此外，电动马达4的结构与一般的马达的结构相同，因此省略电动马达4的详细说明。

转矩检测器5设置于将电动马达4与试样M连接的中间轴。转矩检测器5检测从电动马达4输出的转矩。由转矩检测器5检测出的转矩的输出值作为反馈环10的输入值被输入到控制装置2。即，转矩检测器5的输出值被使用于反馈控制。此外，转矩检测器5的结构与以往的结构相同，因此省略转矩检测器5的详细说明。

在本实施方式中，控制装置2如图2所示那样具有反馈环10，该反馈环10针对作为输入指令的马达转矩指令r反馈转矩检测器5的输出值。即，本实施方式的试验装置1利用包括控制装置2、马达驱动电路3、电动马达4以及转矩检测器5且不包括试样M的控制系统来对电动马达4的驱动进行控制。

此外，在图2中，r是作为马达转矩指令的目标值，y是转矩检测器5的输出值，K_D是微分系数，s是微分要素，F_d是滤波器52的传递函数。

另外，图2中的标记P是控制对象，在本实施方式中，控制对象P包括马达驱动电路3、电动马达4以及转矩检测器5。此外，控制对象P也包括将电动马达4与试样M连接的中间轴中的从电动马达4到转矩检测器5的范围。即，控制对象P对试样M赋予驱动力。

反馈环10是包括微分要素s的微分反馈系统。转矩检测器5的输出值被输入到反馈环10。反馈环10具有衰减比调整部51和滤波器52。衰减比调整部51根据微分要素s和微分系数K_D来调整针对控制对象的衰减比。滤波器52从转矩检测器5的输出值排除无用时间的影响。在反馈环10中，转矩检测器5的输出值被滤波器52和衰减比调整部51处理后，作为反馈值被负反馈到马达转矩指令r。

另外，在试验装置1中对控制对象P进行控制时，由于控制装置2的采样周期和通信等，输入到试样M的转矩相对于马达转矩指令r而言产生延迟。这种延迟被称为所谓的无用时间，给控制对象P的控制带来影响。

因此，在考虑无用时间来设计控制系统的情况下，需要高精度地估计控制对象P的无用时间，使用估计出的无用时间来对控制对象P进行控制。例如，在考虑无用时间来设计前馈控制系统的情况下，如图3所示，相对于估计出的无用时间不存在误差的情况(图3的实线)而言，在估计出的无用时间存在误差的情况下，如虚线和点划线那样，变为与所设计的控制性能不同的特性。

无用时间估计装置6估计控制对象P的无用时间。在本实施方式的情况下，由无用时间估计装置6估计出的无用时间是在控制装置2的滤波器52中根据转矩检测器5的输出值来考虑无用时间的影响时使用的。

此外，在下面的说明中，将数式和图中的在各字符之上标注的“＾”记载于各文字之后，以便于文章表述。

如图1所示，无用时间估计装置6具备频率特性获取部11、初始值设定部12以及无用时间运算部13。

频率特性获取部11向控制对象P输入随机信号(信号)来获取频率特性G(响应结果)。所述随机信号是具有无法预测的变动的信号。在本实施方式中，作为所述随机信号，例如使用白噪声的信号。

初始值设定部12获取在无用时间估计装置6中使用的无用时间初始值L＾1和去除无用时间要素后的传递函数。所述无用时间初始值和去除无用时间要素后的传递函数既可以预先存储在未图示的存储部中，也可以是根据输入到无用时间估计装置6的数据而得到的值。

无用时间运算部13将由初始值设定部12获取到的无用时间初始值L＾1和去除无用时间要素后的传递函数G＾/e^{-L^′1s}分别作为变量，求出使由该传递函数G＾/e^{-L^′1s}的频率特性G＾′和所述变量构成的式(1)的评价函数J的值为最小的L＾′1。具体地说，无用时间运算部13使用式(1)，通过单纯形法等手法来求出最优解。

[数式2]

通过如以上那样使用式(1)来求出控制对象P中的无用时间L＾′1，能够高精度地求出无用时间L＾′1。

试验装置1具备具有上述的结构的无用时间估计装置6，由此能够利用无用时间估计装置6来高精度地估计对试样M赋予驱动力的控制对象P的无用时间。因此，能够利用所设计的控制系统来对控制对象P进行控制，因此能够抑制无用时间的估计误差的影响地高精度地驱动试验装置1。

(无用时间估计装置的动作)

接着，使用图4所示的流程来说明具有上述的结构的无用时间估计装置6的动作。

当图4所示的流程开始时，在步骤SA1中，无用时间估计装置6的频率特性获取部11向控制对象P输入随机信号。在接下来的步骤SA2中，频率特性获取部11根据向控制对象P输入了随机信号时的输出来测定频率特性G。

之后，在步骤SA3中，无用时间运算部13将由初始值设定部12获取到的无用时间初始值L＾1和去除无用时间要素后的传递函数G＾/e^{-L^′1s}分别作为变量，求出使由该传递函数G＾/e^{-L^′1s}的频率特性G＾′和所述变量构成的叙述过的式(1)的评价函数J的值为最小的L＾′1。具体地说，无用时间运算部13使用叙述过的式(1)，通过单纯形法等手法来求出最优解。

由此，能够高精度地求出控制对象P的无用时间L＾′1。

<实施方式2>

(整体结构)

在图5中以功能块示出了实施方式2所涉及的具备无用时间估计装置60的试验装置101的概要结构。该试验装置101除了无用时间估计装置60的结构以外，具有与实施方式1的试验装置1同样的结构。因此，下面，对与实施方式1同样的结构标注相同的标记并省略说明，仅说明与实施方式1不同的部分。

此外，在下面的说明中，也将数式和图中的在各字符之上标注的“＾”记载于各文字之后，以便于文章表述。

如图5所示，无用时间估计装置60具备传递函数获取部61、无用时间初始值获取部62、频率特性获取部63以及无用时间运算部64。

传递函数获取部61根据向控制对象P输入随机信号(信号)而得到的频率特性G(响应结果)来获取控制对象P的传递函数G＾。图6中以实线示出向控制对象P输入随机信号而得到的频率特性G的一例。传递函数G＾是为了在后述的无用时间初始值获取部62中获取无用时间初始值L＾1而使用的传递函数。所述随机信号是具有无法预测的变动的信号。在本实施方式中，作为所述随机信号，例如使用白噪声的信号。

传递函数获取部61求出使式(2)的评价函数J0的值为最小的传递函数G＾。具体地说，传递函数获取部61以使式(2)的评价函数J0的值为最小的方式求出式(3)所示的传递函数的一般式中的分母和分子的阶数、a₀～a_m的值和b₀～b_n的值。图6中以虚线示出了在求出使评价函数J0的值为最小的传递函数G＾时反复运算而得到的传递函数的计算结果的一例(计算例)。

[数式3]

[数式4]

无用时间初始值获取部62使用由传递函数获取部61获取到的传递函数G＾来获取控制对象P的无用时间初始值L＾1。具体地说，无用时间初始值获取部62根据通过对具有传递函数G＾的控制对象P的模型输入阶跃信号(规定的输入信号)而得到的阶跃响应来获取无用时间初始值L＾1。图7中示出所述阶跃响应的一例。在本实施方式中，如图7所示，无用时间初始值获取部62针对所述阶跃响应获取从输入所述阶跃信号时(图7中的时间0)到输出值超过阈值X为止的时间来作为无用时间初始值L＾1。阈值X例如被设定为阶跃响应的收敛值的规定的比例(例如10％)的值。

此外，无用时间初始值获取部62也可以针对所述阶跃响应获取从输入所述阶跃信号时到输出值的移动平均值超过阈值为止的时间来作为无用时间初始值L＾1。

另外，在向根据转矩指令来驱动的马达输入了阶跃信号的情况下，所述马达有可能持续加速从而达到该马达的速度上限。因此，需要进行所述阶跃信号的调整。与此相对，如上所述，求出控制对象P的传递函数G＾并且对具有该传递函数G＾的模型输入阶跃信号来得到阶跃响应，由此即使不对控制对象P直接输入阶跃信号，也能够获取控制对象P中的无用时间初始值L＾1。因而，不需要进行所述阶跃信号的调整，能够容易地获取控制对象P中的无用时间初始值L＾1。

另外，由于如上所述那样求出无用时间初始值L＾1，因此通过在获取控制对象P的频率特性G的过程和估计传递函数G＾的过程中的至少一个过程中进行噪声处理，能够使具有传递函数G＾的模型的阶跃响应中不容易呈现噪声的影响。在图8中，将阶跃响应的实测结果与如上所述那样使用具有传递函数G＾的模型来求出的阶跃响应进行比较来表示。如图8所示，能够得到噪声少的频率特性。由此，能够根据所述阶跃响应来容易地获取无用时间初始值L＾1。

此外，也可以根据通过对控制对象P输入阶跃信号而得到的阶跃响应来获取无用时间初始值。在该情况下也是，既可以针对所得到的阶跃响应获取从输入所述阶跃信号时到输出值超过阈值X为止的时间来作为所述无用时间初始值，也可以针对所得到的阶跃响应获取从输入所述阶跃信号时到输出值的移动平均值超过阈值为止的时间来作为所述无用时间初始值。

频率特性获取部63使用由传递函数获取部61获取到的传递函数G＾以及使用由无用时间初始值获取部62获取到的无用时间初始值L＾1求出的无用时间要素e^{-L^′1s}，求出从传递函数G＾去除使用无用时间初始值L＾1求出的无用时间要素所得到的G＾/e^{-L^′1s}的频率特性。

在此，L＾′1例如是满足以下的关系的值。此外，L＾′1也可以是以L＾1为基准的被规定为其它范围的值。

L＾1min＝L＾1-L＾1/10

L＾1max＝L＾1+L＾1/10

L＾1min≤L＾′1≤L＾1max

无用时间运算部64求出使式(1)的评价函数J的值为最小的L＾′1。

[数式5]

此外，在式(1)中，在G＾/e^{-L^′}1s的推导中，既可以使用由传递函数获取部61求出的G＾，也可以使用向控制对象P输入随机信号而得到的频率特性G。

由此，能够求出满足L＾1min≤L＾′1≤L＾1max的L＾′1中的、使式(1)的评价函数J的值为最小的值。通过像这样求出处于以无用时间初始值L＾1为基准的规定的范围内、且使式(1)的评价函数J的值为最小的值，即使在无法高精度地求出无用时间初始值L＾1的情况下，也能够高精度地估计控制对象P的无用时间。

通过如以上那样使用式(1)来求出控制对象P中的无用时间L＾′1，能够高精度地求出无用时间L＾′1。

而且，通过如本实施方式那样求出无用时间初始值L＾1，能够求出更接近控制对象P的无用时间的无用时间初始值。因此，与实施方式1的结构相比，能够迅速地估计控制对象P的无用时间。

(无用时间估计装置的动作)

接着，使用图9所示的流程来说明具有上述的结构的无用时间估计装置60的动作。

当图9所示的流程开始时，在步骤SB1中，无用时间估计装置60的传递函数获取部61向控制对象P输入随机信号。在接下来的步骤SB2中，传递函数获取部61根据向控制对象P输入了随机信号时的输出来测定频率特性G。之后，在步骤SB3中，传递函数获取部61使用频率特性G，以使叙述过的式(2)的评价函数J0为最小的方式估计控制对象P的传递函数G＾。

接着，无用时间初始值获取部62对具有传递函数G＾的控制对象P的模型输入阶跃信号，来获取阶跃响应(步骤SB4)。之后，无用时间初始值获取部62根据所述阶跃响应来获取无用时间初始值L＾1(步骤SB5)。此时，无用时间初始值获取部62针对所述阶跃响应获取从输入阶跃信号起到输出值超过阈值为止的时间，来作为无用时间初始值L＾1。

在接下来的步骤SB6中，频率特性获取部63求出从在步骤SB3中获取到的传递函数G＾去除使用无用时间初始值L＾1求出的无用时间要素所得到的G＾/e^{-L^′}1s的频率特性。在此，L＾′1例如是满足以下的关系的值。

L＾1min＝L＾1-L＾1/10

L＾1max＝L＾1+L＾1/10

L＾1min≤L＾′1≤L＾1max

然后，在步骤SB6中，无用时间运算部64以使叙述过的式(1)的评价函数J为最小的方式求出控制对象P中的无用时间L＾′1。

由此，能够高精度地求出控制对象P的无用时间L＾′1。

(其它实施方式)

以上，说明了本发明的实施方式，但是上述的实施方式不过是用于实施本发明的例示。因此，不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其宗旨的范围内将上述的实施方式适当变形来实施。

在所述各实施方式中，控制装置2具有微分反馈系统。然而，控制装置只要是受到控制对象中的无用时间的影响的控制系统即可，也可以具有其它控制系统。

例如，控制装置102也可以具有图10所示的2自由度控制系统。控制装置102具有前馈环120。在控制装置102中，在前馈环120中使用了传递函数的反模型。因此，需要求出去除无用时间后的传递函数。因此，在控制装置102中，要求高精度地估计无用时间以提高控制性能。

此外，在图10中，标记112是反馈系统的控制器。另外，标记111、121是前馈系统的控制器。

在所述实施方式2中，无用时间初始值获取部62根据通过对具有传递函数G＾的控制对象P的模型输入阶跃信号而得到的阶跃响应，来获取无用时间初始值L＾1。然而，无用时间初始值获取部也可以根据所述模型中的斜坡响应来获取无用时间初始值。即，无用时间初始值获取部只要能够根据响应来获取无用时间初始值即可，可以对所述模型输入任意种类的信号。此外，若考虑所得到的无用时间初始值的精度，则最好从所述模型得到阶跃响应。

在所述各实施方式中，控制对象P包括马达驱动电路3、电动马达4以及转矩检测器5。然而，控制对象只要具有能够对试样赋予驱动力的结构即可，也可以包括其它结构，还可以包括具有其它结构的轴系统。

在所述各实施方式中，无用时间估计装置6、60设置于试验装置1。然而，无用时间估计装置也可以设置于需要估计无用时间的其它装置，还可以单独地构成。

产业上的可利用性

本发明能够利用于估计控制对象的无用时间的无用时间估计装置。

Claims (7)

1.一种无用时间估计装置，估计控制对象的无用时间，

所述无用时间估计装置具备无用时间运算部，在将从所述控制对象的传递函数去除无用时间要素所得到的要素的频率特性设为G＾/e^{-L^′1s}、将所述控制对象的不包含无用时间要素的传递函数设为G＾′的情况下，所述无用时间运算部求出使式(1)的评价函数J的值为最小的无用时间L＾′1，

2.根据权利要求1所述的无用时间估计装置，其特征在于，还具备：

无用时间初始值获取部，其求出所述控制对象的无用时间初始值；以及

频率特性获取部，其使用所述无用时间初始值来求出所述无用时间要素，求出从所述控制对象的传递函数去除所述无用时间要素所得到的要素的频率特性来作为G＾/e^{-L^′1s}。

3.根据权利要求2所述的无用时间估计装置，其特征在于，

所述无用时间运算部求出处于以所述无用时间初始值为基准的规定的范围内、且使所述评价函数J的值为最小的所述无用时间L＾′1。

4.根据权利要求2或3所述的无用时间估计装置，其特征在于，

还具备传递函数获取部，该传递函数获取部向所述控制对象输入信号，根据该信号的响应结果来获取传递函数，

所述无用时间初始值获取部根据在向由所述传递函数获取部获取到的所述传递函数的控制对象输入了规定的输入信号的情况下得到的响应信号，来求出所述无用时间初始值。

5.根据权利要求4所述的无用时间估计装置，其特征在于，

所述无用时间初始值获取部针对所述响应信号求出直到超过规定的阈值为止的时间，来作为所述无用时间初始值。

6.根据权利要求4或5所述的无用时间估计装置，其特征在于，

所述规定的输入信号是阶跃信号。

7.一种试验装置，具备：

控制对象，其对试样赋予驱动力；

控制装置，其对所述控制对象进行控制；以及

根据权利要求1～6中的任一项所述的无用时间估计装置，其对所述控制装置输出估计出的无用时间。

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