CN112425064A - 设定支持装置 - Google Patents

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Abstract

设定支持装置包括:第一确定部件,确定评估指标值,所述评估指标值表示负载装置的姿势或状况互不相同的多个负载装置状态的各状态下的、所述马达控制装置所进行的马达控制的稳定性或控制性能;第二确定部件,基于由所述第一确定部件所确定的、关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值,来确定合成评估指标值,所述合成评估指标值代表关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值;以及显示控制部件,将由所述第二确定部件所确定的所述合成评估指标值显示于显示器的画面上。由此,能够缩短对于对驱动机械参数根据姿势等而变化的负载装置的马达进行控制的马达控制装置的参数值设定所需的时间。

Description

设定支持装置
技术领域
本发明涉及一种用于支持对马达控制装置的参数值设定的设定支持装置。
背景技术
在串联联结机器人(serial link robot)之类的系统中,各马达的负载装置的机械参数(惯量(inertia)等)会根据负载装置的姿势而变化。因而,此类系统内的各马达的马达控制装置的各种控制参数值必须是不论负载装置的姿势如何均能够良好地控制马达的值,但对马达控制装置的控制参数设定用的现有技术(例如参照专利文献1)均是以负载装置的机械参数固定为前提。因此,在对于对驱动机械参数根据姿势而变化的负载装置的马达进行控制的马达控制装置的各种控制参数的设定/调整时,不得不多次重复“控制参数值的设定/调整→评估→变更负载装置的姿势→评估”这样的作业。
负载装置的机械参数也可能根据负载装置的状况(负载重量的有无、变化等)而变化,因此期望一种技术,能够缩短对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置的马达用的马达控制装置的参数值设定所需的时间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2017-167607号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是有鉴于所述问题而完成,其目的在于提供一种设定支持装置,能够缩短对于对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置的马达进行控制的马达控制装置的参数值设定所需的时间。
解决问题的技术手段
为了达成所述目的,本发明的一观点的设定支持装置支持对马达控制装置的控制参数的设定,所述马达控制装置对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置的马达进行控制,所述设定支持装置包括:第一确定部件,确定评估指标值,所述评估指标值表示所述负载装置的姿势或状况互不相同的多个负载装置状态的各状态下的、所述马达控制装置所进行的马达控制的稳定性或控制性能;第二确定部件,基于由所述第一确定部件所确定的、关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值,来确定合成评估指标值,所述合成评估指标值代表关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值;以及显示控制部件,将由所述第二确定部件所确定的所述合成评估指标值显示于显示器的画面上。
即,所述设定支持装置在显示器的画面上显示代表关于多个负载装置状态的评估指标值的合成评估指标值。因此,设定支持装置的用户只要查看所述合成评估指标值,便能够判断马达控制装置的当前的控制参数值是否妥当(在负载装置的所有姿势/所有状况下不会产生问题)。因而,根据所述设定支持装置,能够缩短对于对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置的马达进行控制的马达控制装置的参数值设定所需的时间。
作为“合成评估指标值”,通常使用“关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值中的最差值”。但是,也可根据姿势或状况与评估指标值的关系,来推测关于未成为评估指标值确定对象的各种姿势或状况的评估指标值,并将最差的评估指标值的推测结果作为合成评估指标值。
对于设定支持装置,也可采用下述结构,即:“所述第一确定部件关于所述马达控制装置的至少一个控制参数的值互不相同的多个控制装置状态的各状态,而确定所述多个负载装置状态的各状态下的所述评估指标值,所述第二确定部件按照所述控制装置状态来确定所述合成评估指标值,所述显示控制部件将由所述第二确定部件所确定的各合成评估指标值,以与表示确定了各合成评估指标值的所述控制装置状态的信息相关联的形式,而显示于所述显示器的所述画面上”。在对设定支持装置采用此结构(以下称作第一结构)的情况下,所述显示控制部件也可将一图表显示于所述显示器的所述画面上,所述图表表示各控制装置状态下的所述一个控制参数的值、与关于各控制装置状态的所述合成评估指标值之间的关系。
而且,第一确定部件既可根据包含所述马达控制装置的伺服系统的频率响应的推测结果来计算各评估指标值,也可根据包含所述马达控制装置的伺服系统的频率响应的实测结果来计算各评估指标值。
在对设定支持装置采用所述第一结构的情况下,也能够对设定支持装置附加推荐值确定部件,所述推荐值确定部件基于关于所述多个负载装置状态的所述合成评估指标值,来确定所述至少一个控制参数的推荐值,并且,作为显示控制部件,采用进而将由所述推荐值确定部件所确定的所述推荐值显示于所述显示器的所述画面上的部件。
而且,对于设定支持装置,也可采用下述结构,即:“所述第一确定部件确定第一评估指标值及第二评估指标值,所述第一评估指标值及第二评估指标值表示所述负载装置的姿势互不相同的所述多个负载装置状态的各状态下的、所述马达控制装置所进行的马达控制的稳定性或控制性能,所述第二确定部件基于由所述第一确定部件所计算的关于所述多个负载装置状态的所述第一评估指标值及所述第二评估指标值,来确定第一合成评估指标值与第二合成评估指标值,所述第一合成评估指标值代表关于所述多个负载装置状态的所述第一评估指标值,所述第二合成评估指标值代表关于所述多个负载装置状态的所述第二评估指标值,所述显示控制部件将所述第一合成评估指标值与所述第二合成评估指标值显示于所述显示器的所述画面上”。
设定支持装置中的多个控制装置状态也可至少是第一控制参数的值与第二控制参数的值的组合互不相同的状态。
在多个控制装置状态为所述状态的情况下,也可对设定支持装置附加计算部件,所述计算部件根据各控制装置状态下的所述第一控制参数的值或所述第二控制参数的值,来计算各控制装置状态下的、与所述第一控制参数和所述第二控制参数均不同的一个以上的控制参数的值。
第一控制参数也可为速度比例增益,第二控制参数也可为位置比例增益。而且,设定支持装置也可具有推荐值输出部件,所述推荐值输出部件针对由所述第二确定部件所确定的所述合成评估指标值满足第一规定条件的每种控制装置状态,根据所述控制装置状态下的所述位置比例增益的值Kpp及所述速度比例增益的值Kvp与常数q1及常数q2,通过以下的计算式来计算评估值E,将计算出最大的评估值E时的Kpp及Kvp确定为所述速度比例增益的所述推荐值及所述位置比例增益的所述推荐值并予以输出。
[数1]
E=q1Kpp 2+q2Kvp 2
评估指标值优选为稳定性的指标值。因而,评估指标值优选为位置闭环或速度闭环的增益峰值、或者位置开环或速度开环的增益余裕或相位余裕。
对于设定支持装置,也可附加陷波参数推荐值输出部件,所述陷波参数推荐值输出部件确定所述多个负载装置状态的各状态下的、所述马达控制装置内的陷波滤波器的参数的最佳值;且关于所述多个负载装置状态的各状态而确定第三评估指标值,所述第三评估指标值表示所述陷波滤波器的参数值为各负载装置状态下的所述最佳值时的、所述马达控制装置所进行的马达控制的稳定性或控制性能;针对每个所述最佳值而确定第二合成评估指标值,所述第二合成评估指标值代表已确定为所述最佳值是所述陷波滤波器的参数的值的所述第三评估指标值;基于针对每个所述最佳值而确定的所述第二合成评估指标值,来确定所述陷波滤波器的参数的推荐值并予以输出。
而且,本发明的一观点的设定支持装置支持对马达控制装置的控制参数的设定,所述马达控制装置对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置的马达进行控制,所述设定支持装置包括:确定部件,确定评估指标值,所述评估指标值表示所述负载装置的姿势或状况互不相同的多个负载装置状态的各状态下的、所述马达控制装置所进行的马达控制的稳定性或控制性能;以及显示控制部件,将表示由所述确定部件所计算的关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值的信息显示于显示器的画面上。
即,所述设定支持装置(以下称作第二设定支持装置)在显示器的画面上显示表示关于多个负载装置状态的评估指标值的信息。因此,设定支持装置的用户根据所述信息,能够判断马达控制装置的当前的控制参数值是否妥当(在负载装置的所有姿势/所有状况下不会产生问题)。因而,根据所述设定支持装置,能够缩短对于对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置的马达进行控制的马达控制装置的参数值设定所需的时间。
另外,第二设定支持装置中的“表示关于多个负载装置状态的所述评估指标值的信息”也可为任何形式的信息。例如,对于第二设定支持装置,也可采用下述结构,即:“所述确定部件关于所述马达控制装置的至少一个控制参数的值互不相同的多个控制装置状态的各状态,而确定所述多个负载装置状态的各状态下的所述评估指标值,所述显示控制部件将由所述确定部件关于多个控制装置状态而确定的合成评估指标值按照负载装置状态进行标签(tab)显示”。
发明的效果
根据本发明,能提供一种设定支持装置,能够缩短对于对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置的马达进行控制的马达控制装置的参数值设定所需的时间。
附图说明
[图1]图1是本发明的一实施方式的设定支持装置10的使用形态的说明图。
[图2]图2是用于说明马达控制装置的控制参数的框图。
[图3]图3是设定支持装置10的功能框图。
[图4A]图4A是位置闭环特性Gp_closed及位置开环特性Gp_open的说明图。
[图4B]图4A是速度闭环特性Gv_closed及速度开环特性Gv_open的说明图。
[图5]图5是第一设定支持处理的流程图。
[图6]图6是合成增益波峰映射图的说明图。
[图7]图7是通过第二设定支持处理而显示为处理结果的信息的说明图。
[图8]图8是通过第二设定支持处理而显示为处理结果的信息的说明图。
[图9]图9是通过第二设定支持处理而显示为处理结果的信息的说明图。
[图10]图10是陷波参数设定支持处理的流程图。
具体实施方式
以下,基于附图来说明本发明的实施方式。
图1表示本发明的一实施方式的设定支持装置10的使用形态例。
本实施方式的设定支持装置10是用于支持对马达控制装置30的参数值设定的装置,所述马达控制装置30对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置42的马达41进行控制。
马达控制装置30是依据从可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)等上位装置(省略图示)输入的指令(位置指令、扭矩指令或速度指令)来控制马达41的装置。以下,将包含马达41与负载装置42的部分称作控制对象40,将包含马达控制装置30与控制对象40的部分称作伺服系统。
马达控制装置30在从上位装置输入有位置指令时,如图2所示,作为位置控制器31、速度控制器32、电流控制器34、速度检测器35等而运行。
速度检测器35是通过对由安装于马达41或负载装置42的编码器(省略图示)所检测的控制对象40的位置(以下称作检测位置)进行积分,从而输出控制对象40的速度(以下称作检测速度)的单元。
位置控制器31是具有位置比例增益Kpp作为控制参数的单元。如图所示的那样,对于所述位置控制器31,输入位置指令与检测位置的偏差即位置偏差。并且,位置控制器31计算将所述位置偏差乘以位置比例增益Kpp所得的值即速度指令并予以输出。
速度控制器32是进行将速度指令与检测速度的偏差即速度偏差作为操作量,并将扭矩指令作为控制量的比例积分(Proportional Integral,PI)控制的单元。所述速度控制器32具有速度比例增益Kvp与积分增益Ki作为控制参数。
而且,速度控制器32包含可设定启用/关闭(ON/OFF)(是否发挥功能)的扭矩滤波器(低通滤波器(low pass filter))及陷波滤波器(notch filter)。速度控制器32内的扭矩滤波器具有截止频率作为控制参数(以下也称作滤波器参数),速度控制器32内的陷波滤波器具有中心频率、陷波深度及Q值(=中心频率/陷波宽度)作为控制参数(以下也称作滤波器参数)。
电流控制器34是生成与来自速度控制器32的扭矩指令相应的驱动电流并供给至马达的单元。
以上述内容为前提,以下具体说明设定支持装置10的结构及动作。
图3表示设定支持装置10的功能框图。
本实施方式的设定支持装置10是在个人计算机(Personal Computer,PC)中安装有设定支持程序的装置。如图3所示,安装于PC的设定支持程序使PC的本体部分(包含中央处理器(Central Processing Unit,CPU)及其周边元件的部分)13作为运算处理部14、用户接口(User Interface,UI)部15及显示控制部16而运行。
显示控制部16是在显示装置12的画面上显示从运算处理部14或UI部15所指示的内容的图像的功能块。UI部15是如下所述的功能块,即,通过用户操作鼠标、键盘等输入装置11来指定使运算处理部14执行的处理的种类、处理条件,从而使运算处理部14在由用户所指定的处理条件下执行由用户所指定的种类的处理。
运算处理部14是可执行第一设定支持处理、第二设定支持处理、陷波参数设定支持处理等的功能块。
以下,依序说明各处理。另外,以下的各处理的说明中,将负载装置42的姿势或状况的简称作负载装置42的姿势。而且,以下的说明中,所谓位置闭环特性Gp_closed、位置开环特性Gp_open,分别是指伺服系统的、图4A的虚线框51、52内所示的部分的频率传递函数。而且,所谓速度闭环特性Gv_closed、速度开环特性Gv_open,分别是指伺服系统的、图4B的虚线框53、54内所示的部分的频率传递函数。
《第一设定支持处理》
图5表示第一设定支持处理的流程图。
第一设定支持处理是如下所述的处理,即,能够将作为评估对象的姿势的总数n、与对为了使负载装置42的姿势成为第1姿势~第n姿势而应执行的处理内容进行规定的信息设定为处理条件。但是,在设定支持装置10无法控制负载装置42的姿势的情况下(由用户进行负载装置42的姿势变更作业的情况下),省略对所述处理内容进行规定的信息的设定。而且,在第一设定支持处理的步骤S102中,取代后述的处理,而进行等待负载装置42的姿势作业已完成的意旨的信息被输入的处理。
具体而言,如图所示的那样,开始了第一设定支持处理的运算处理部14首先对变量i设置“1”(步骤S101)。接下来,运算处理部14将负载装置42的姿势控制为第i姿势(步骤S102)。如已说明的那样,在设定支持装置10无法控制负载装置42的姿势的情况等下,在所述步骤S102中,进行等待负载装置42的姿势作业已完成的意旨的信息被输入的处理。
当负载装置42的姿势向第i姿势的控制完成时,运算处理部14通过控制马达控制装置30,从而测量位置闭环特性Gp_closed(复数的排列)(步骤S103)。此处理既可为“一边将以包含多个频率成分的方式进行时间变化的位置指令输入至马达控制装置30,一边周期性地收集检测位置,对所输入的位置指令与所收集的检测位置进行傅里叶变换而取比,由此来计算位置闭环特性Gp_closed的处理”,也可为“依靠马达控制装置30进行位置闭环特性Gp_closed的测量,并从马达控制装置30获取测量结果的处理”。
继而,运算处理部14使用测量结果来计算控制对象特性P(控制对象40的频率传递函数P)(步骤S103)。更具体而言,运算处理部14首先根据此时间点(Gv_closed的测量时间点)的各种参数(Kpp、Kvp、Ki、滤波器参数)的设定值,来确定位置控制器31的特性(频率传递函数,以下同样)Cp及速度控制器32的特性Cv。然后,运算处理部14根据所确定的特性Cp及Cv、速度检测器35的特性Cd与Gv_close,来计算控制对象特性P(参照图4B)。
完成了步骤S103的处理的运算处理部14在步骤S104中,使用控制对象特性P,来计算关于多个装置设定状态的各状态的评估指标值(步骤S104)。更具体而言,运算处理部14针对每种装置设定状态,而反复进行“确定装置设定状态下的各部的特性(位置控制器31的特性Cp与速度控制器32的特性Cv),根据所确定的各部的特性、特性Cd与控制对象特性P来计算Gp_closed,并根据所计算的Gp_closed来计算评估指标值的处理”。
另外,所谓多个控制装置状态,是指位置比例增益Kpp与速度比例增益Kvp的组合互不相同,积分增益Ki为将速度比例增益Kvp乘以1/4所得的值,扭矩滤波器的截止频率为将速度比例增益Kvp乘以6.8所得的值,陷波滤波器的滤波器参数值为第一设定支持处理的开始时间点的值的状态。而且,所谓评估指标值,是指位置闭环的增益峰值(增益波峰的峰值)。评估指标值也可为其他信息(稳定时间等)。但是,评估指标值优选为位置闭环或速度闭环的增益峰值、或者位置开环或速度开环的增益余裕或相位余裕等稳定性的指标值。
完成了步骤S104的处理的运算处理部14判断i值是否小于评估对象姿势的总数n(步骤S105)。并且,若i值小于n(步骤S105;是),则运算处理部14将i值增量“1”(步骤S106)后,再次执行步骤S102以后的处理。
若i值并非小于n(步骤S105;否),则运算处理部14将关于各装置设定状态的评估指标值的最差值确定为关于各装置设定状态的合成评估指标值(步骤S107)。更具体而言,在所述步骤S107中,进行下述处理,即,按照装置设定状态来探索负载装置的姿势不同的n个评估指标值中的最差值,并将所探索出的最差值存储为合成评估指标值。另外,所述步骤S107的处理也可为其他处理,例如也可为下述处理,即,根据姿势与评估指标值的关系,来推测关于未成为评估指标值确定对象的各种姿势的评估指标值,并将最差的评估指标值的推测结果作为合成评估指标值。
完成了步骤S107的处理的运算处理部14基于按照装置设定状态而确定的合成评估指标值,来确定位置比例增益Kpp与速度比例增益Kvp的推荐值(步骤S108)。本实施方式的运算处理部14在所述步骤S108中进行的处理是如下所述的处理,即,关于合成评估指标值为规定值(例如1[dB])以下的Kpp与Kvp的各组合,通过以下的运算式来计算评估值E,并将计算出最大的评估值E时的Kpp与Kvp的组合确定为Kpp与Kvp的推荐值。
[数2]
E=q1Kpp 2+q2Kvp 2
另外,q1、q2为预先规定的常数。
在某个装置设定状态a下,若将负载装置42取第j姿势时的评估指标值称作评估指标值#j,则可以说关于装置设定状态a的合成评估指标值是评估指标值#1~#n中的最差值。并且,评估指标值(增益峰值)是与安全性存在正相关的值。因而,无论将合成评估指标值为规定值以下的Kpp与Kvp的各组合的哪个设定至马达控制装置30,不论负载装置42的姿势如何均能够确保安全性。并且,速度比例增益Kvp、积分增益Ki均是与轨道追随性能之间存在大致正相关的值,因此只要在合成评估指标值为规定值这一条件下,对于评估值E探索Kpp与Kvp的组合,则不论负载装置42的姿势如何,均能够确保稳定性,从而能够确定发挥马达控制装置30的最大性能的Kpp与Kvp的组合(即,Kpp与Kvp的推荐值)。
完成了步骤S108的处理的运算处理部14利用显示控制部16而在显示装置12的画面上显示合成增益波峰映射图(步骤S109)。
图6表示合成增益波峰映射图的一例。如图所示的那样,合成增益波峰映射图基本上是针对速度比例增益Kvp的值与位置比例增益Kpp的各组合,在以颜色表示稳定性指标值的等高线图上显示有表示推荐值的图形(○)的图。
完成了步骤S109的处理的运算处理部14等待(监测)结束指示或设定指示的输入(步骤S110;无)。并且,运算处理部14在输入有设定指示的情况下(步骤S110;设定),将各推荐值(及根据各推荐值而计算的值)设定至马达控制装置30(步骤S111)后,结束所述第一设定支持处理。而且,运算处理部14在输入有结束指示的情况下(步骤S110;结束),不变更马达控制装置30的各控制参数值而结束所述第一设定支持处理。
《第二设定支持处理》
以下,使用作为第一设定支持处理的流程图的图5,以与第一设定支持处理的不同点为中心来说明第二设定支持处理的内容。
第二设定支持处理本质上是与第一设定支持处理为相同内容的处理。但是,第二设定支持处理是能够指定将多个控制对象状态设为何种状态(将设定对象控制参数设为哪个参数,或者使设定对象控制参数如何变化,或者是否使设定对象控制参数以外的参数联动于设定对象控制参数值等)的处理。而且,第二设定支持处理也能够指定要计算的评估对象值的数量、种类,在第二设定支持处理的步骤S104中,关于用户所指定的多个控制对象状态的各状态而计算用户所指定的种类、数量的评估指标值。
具体而言,例如在用户指定了稳定时间作为评估指标值,且指定了控制参数A作为设定对象控制参数的情况下,在步骤S104中,按照姿势且按照控制装置状态来计算稳定时间。并且,在关于第一~第三姿势(设n=3)而分别获得了图7的(A)、(B)、(C)所示的、稳定时间与控制装置状态(控制参数A值)的对应关系的情况下,在步骤S107中,按照控制参数A的值来求出第一姿势~第三姿势下的稳定时间的最差值,并设为合成评估指标值。
而且,在第二设定支持处理中,省略了步骤S108的处理,在步骤S109中,在显示装置12的画面上,显示图7的(D)所示的图表,即,明确了控制参数A的最佳值为11的图表。另外,此图表中所示的点线、一点链线、虚线是实际上未被显示的线。
在仅指定了一个值来作为评估指标值的第二设定支持处理的步骤S110中,监测利用鼠标等来指定图表上的一点的操作与规定的结束指示操作的进行。并且,在进行了前者的操作的情况下,将与所指定的点的X坐标相应的值作为控制参数A的值而设定至马达控制装置30后,结束第二设定支持处理。而且,在进行了结束指示操作的情况下,简单地结束第二设定支持处理。
在指定了多种值,例如指定了稳定时间与过冲量来作为评估指标值的情况下,在步骤S104中计算稳定时间与过冲量。接下来,在步骤S109中,如图8所示,在显示装置12的画面上,显示关于稳定时间(合成稳定时间)的图表与关于过冲量(合成过冲量)的图表。另外,各图表上的“○”是在各图表内的曲线上联动地移动的指示器(pointer)。用户根据各图表上的指示器的Y方向位置(高度),能够容易地掌握将控制参数A值设为某值时的过冲量及稳定时间。
在指定了两个值来作为评估指标值的第二设定支持处理的步骤S110中,监测利用鼠标等来指定图表上的一点的操作与规定的结束指示操作的进行。并且,在进行了前者的操作的情况下,将与所指定的点的X坐标相应的值作为控制参数A的值而设定至马达控制装置30后,结束第二设定支持处理。而且,在进行了结束指示操作的情况下,简单地结束第二设定支持处理。
而且,第二设定支持处理是也能够在保持当前的参数设定的状态下计算若干个评估指标值的处理。
当由用户指示了在保持当前的参数设定的状态下进行稳定时间与位置闭环等的增益波峰的峰值的评估时,在步骤S104中,在保持当前的参数设定的状态下,计算稳定时间与增益波峰的峰值来作为评估指标值。
并且,取代步骤S108及S109的处理,而进行将关于稳定时间的合成评估指标值与增益波峰的峰值显示于显示器的画面上的处理,且在步骤S110中,进行仅监测结束指示的输入的处理。
当由用户指示了在保持当前的参数设定的状态下进行稳定时间与增益波峰的峰值的评估时,如图9所示,针对每种姿势而计算稳定时间与增益波峰的峰值,还计算关于各指标值的合成评估指标值。但是,仅对用户提示合成评估指标值。因而,用户不需要烦恼应注视的信息是哪个信息,而能够判定当前的设定是否妥当。
《陷波参数设定支持处理》
图10表示陷波参数设定支持处理的流程图。
如图所示的那样,开始了所述陷波参数设定支持处理的运算处理部14首先关于负载装置42的各种姿势的各姿势,确定所述姿势下的陷波滤波器的滤波器参数(中心频率、陷波深度及Q值以下、NF参数)的最佳值(步骤S201)。所述步骤S201的处理是测量位置闭环特性Gp_closed,并根据测量结果的共振波峰的位置及形状来确定所述最佳值的处理。
接下来,运算处理部14关于确定了最佳值的各姿势,而计算NF参数值为所确定的各最佳值时的评估指标值(本实施方式中为位置闭环的增益峰值)(步骤S202)。而且,运算处理部14针对每个NF参数值(针对所确定的每个最佳值),而确定合成评估指标值(步骤S203)。
随后,运算处理部14从所确定的合成评估指标值中探索最佳的合成评估指标值,将确定了所探索的合成评估指标值(以下称作对应合成评估指标值)的NF参数值确定为NF参数的推荐值(步骤S204)。
在接下来的步骤S205中,运算处理部14将所确定的推荐值与所述合成评估指标值显示于显示装置12的画面上。随后,运算处理部14等待(监测)结束指示或设定指示的输入(步骤S206;无)。并且,运算处理部14在输入有设定指示的情况下(步骤S206;设定),将推荐值设定至马达控制装置30(步骤S207)后,结束所述陷波参数设定支持处理。而且,运算处理部14在输入有结束指示的情况下(步骤S206;结束),不变更陷波滤波器的各参数值而结束陷波参数设定支持处理。
如以上所说明的那样,本实施方式的设定支持装置10能够将负载装置42采取各种姿势时或负载装置42处于各种状况时的评估指标值的最差值即合成评估指标值以各种形态(图6、图7(D)、图8、图9),而显示于显示装置12的画面上。因此,设定支持装置10的用户只要查看合成评估指标值,便能够掌握马达控制装置30的当前的控制参数值是否妥当(在负载装置42的所有姿势下不会产生问题)、或者控制参数值采用何种值为佳。而且,设定支持装置10还具有计算推荐值并设定至马达控制装置30的功能。因而,根据设定支持装置10,能够缩短对马达控制装置30的参数值设定所需的时间,所述马达控制装置30对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置42的马达41进行控制。
而且,设定支持装置10还具有确定合成评估指标值为最佳的NF参数值并作为推荐值而输出的功能(图10)。若合成评估指标值成为最佳,则能够确保稳定性(在评估指标值为控制性能的指标值的情况下,为控制性能)的区域(参数值范围)将变广。因而,只要在利用了所述功能后执行第一设定支持处理,便能够对马达控制装置30设定大致发挥最大性能的控制参数值。
《变形形态》
设定支持装置10能够进行各种变形。例如,能够将设定支持装置10变形为根据位置闭环特性的实测结果来计算各评估指标值的装置。而且,也可对陷波参数设定支持处理赋予确定Kpp与Kvp的推荐值的功能。而且,也可将第一设定支持处理(图5)变形为下述处理,即,在步骤S104中,还计算与控制性能相关的指标值,在步骤S108中,基于与控制性能相关的指标值来确定Kpp与Kvp的推荐值。
而且,也可将设定支持装置10变形为并不求出合成评估指标值,而是将关于负载装置状态而确定的评估指标值自身提示给用户的装置,即,并非将图7(D)所示的图表而是将图7(A)~图7(C)所示的图表显示(例如标签显示)于显示装置12的画面上的装置。但是,在将设定支持装置10变形为此种装置的情况下,用户必须对多个评估指标值进行比较,因此优选如所述实施方式那样求出合成评估指标值。
《附注》
一种设定支持装置(10),支持对马达控制装置(30)的控制参数的设定,所述马达控制装置(30)对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置(42)的马达(41)进行控制,所述设定支持装置(10)的特征在于包括:
第一确定部件(14),确定评估指标值,所述评估指标值表示所述负载装置(42)的姿势互不相同的多个负载装置状态的各状态下的、所述马达控制装置(30)所进行的马达控制的稳定性或控制性能;
第二确定部件(14),基于由所述第一确定部件(14)所确定的、关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值,来确定合成评估指标值,所述合成评估指标值代表关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值;以及
显示控制部件(14、16),将由所述第二确定部件(14)所确定的所述合成评估指标值显示于显示器(12)的画面上。
一种设定支持装置(10),支持对马达控制装置(30)的控制参数的设定,所述马达控制装置(30)对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置(42)的马达(41)进行控制,所述设定支持装置(10)的特征在于包括:
确定部件(14),确定评估指标值,所述评估指标值表示所述负载装置(42)的姿势互不相同的多个负载装置状态的各状态下的、所述马达控制装置(30)所进行的马达控制的稳定性或控制性能;以及
显示控制部件(14、16),将表示由所述确定部件(14)所计算的关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值的信息显示于显示器(12)的画面上。
符号的说明
10:设定支持装置
11:输入装置
12:显示装置
13:本体部分
14:运算处理部
15:UI部
16:显示控制部
30:马达控制装置
31:位置控制器
32:速度控制器
34:电流控制器
35:位置检测器
40:控制对象
41:马达
42:负载装置

Claims (16)

1.一种设定支持装置,支持对马达控制装置的控制参数的设定,所述马达控制装置对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置的马达进行控制,所述设定支持装置的特征在于包括:
第一确定部件,确定评估指标值,所述评估指标值表示所述负载装置的姿势或状况互不相同的多个负载装置状态的各状态下的、所述马达控制装置所进行的马达控制的稳定性或控制性能;
第二确定部件,基于由所述第一确定部件所确定的、关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值,来确定合成评估指标值,所述合成评估指标值代表关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值;以及
显示控制部件,将由所述第二确定部件所确定的所述合成评估指标值显示于显示器的画面上。
2.根据权利要求1所述的设定支持装置,其特征在于,
所述第二确定部件确定关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值中的最差值来作为所述合成评估指标值。
3.根据权利要求1或2所述的设定支持装置,其特征在于,
所述第一确定部件关于所述马达控制装置的至少一个控制参数的值互不相同的多个控制装置状态的各状态,而确定所述多个负载装置状态的各状态下的所述评估指标值,
所述第二确定部件按照所述控制装置状态来确定所述合成评估指标值,
所述显示控制部件将由所述第二确定部件所确定的各合成评估指标值,以与表示确定了各合成评估指标值的所述控制装置状态的信息相关联的形式,而显示于所述显示器的所述画面上。
4.根据权利要求3所述的设定支持装置,其特征在于,
所述显示控制部件将图表显示于所述显示器的所述画面上,所述图表表示各控制装置状态下的所述一个控制参数的值、与关于各控制装置状态的所述合成评估指标值之间的关系。
5.根据权利要求1或2所述的设定支持装置,其特征在于,
所述第一确定部件根据包含所述马达控制装置的伺服系统的频率响应的推测结果,来计算各评估指标值。
6.根据权利要求1或2所述的设定支持装置,其特征在于,
所述第一确定部件根据包含所述马达控制装置的伺服系统的频率响应的实测结果,来计算各评估指标值。
7.根据权利要求3或4所述的设定支持装置,其特征在于还包括:
推荐值确定部件,基于关于所述多个负载装置状态的所述合成评估指标值,来确定所述至少一个控制参数的推荐值,
所述显示控制部件进而将由所述推荐值确定部件所确定的所述推荐值显示于所述显示器的所述画面上。
8.根据权利要求1所述的设定支持装置,其特征在于,
所述第一确定部件确定第一评估指标值及第二评估指标值,所述第一评估指标值及第二评估指标值表示所述负载装置的姿势互不相同的所述多个负载装置状态的各状态下的、所述马达控制装置所进行的马达控制的稳定性或控制性能,
所述第二确定部件基于由所述第一确定部件所计算的关于所述多个负载装置状态的所述第一评估指标值及所述第二评估指标值,来确定第一合成评估指标值与第二合成评估指标值,所述第一合成评估指标值代表关于所述多个负载装置状态的所述第一评估指标值,所述第二合成评估指标值代表关于所述多个负载装置状态的所述第二评估指标值,
所述显示控制部件将所述第一合成评估指标值与所述第二合成评估指标值显示于所述显示器的所述画面上。
9.根据权利要求3所述的设定支持装置,其特征在于,
所述多个控制装置状态至少是第一控制参数的值与第二控制参数的值的组合互不相同的状态。
10.根据权利要求9所述的设定支持装置,其特征在于还包括:
计算部件,根据各控制装置状态下的所述第一控制参数的值或所述第二控制参数的值,来计算各控制装置状态下的、与所述第一控制参数和所述第二控制参数均不同的一个以上的控制参数的值。
11.根据权利要求9或10所述的设定支持装置,其特征在于,
所述第一控制参数为速度比例增益,所述第二控制参数为位置比例增益。
12.根据权利要求11所述的设定支持装置,其特征在于还包括:
推荐值输出部件,针对由所述第二确定部件所确定的所述合成评估指标值满足第一规定条件的每种控制装置状态,根据所述控制装置状态下的所述位置比例增益的值Kpp及所述速度比例增益的值Kvp与常数q1及常数q2,通过以下的计算式来计算评估值E,将计算出最大的评估值E时的Kpp及Kvp确定为所述速度比例增益的所述推荐值及所述位置比例增益的所述推荐值并予以输出,
[数1]
E=q1Kpp 2+q2Kvp 2
13.根据权利要求1至12中任一项所述的设定支持装置,其特征在于,
所述评估指标值为位置闭环或速度闭环的增益波峰的峰值。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的设定支持装置,其特征在于,
所述评估指标值为位置开环或速度开环的增益余裕或相位余裕。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的设定支持装置,其特征在于还包括:
陷波参数推荐值输出部件,确定所述多个负载装置状态的各状态下的、所述马达控制装置内的陷波滤波器的参数的最佳值;且关于所述多个负载装置状态的各状态而确定第三评估指标值,所述第三评估指标值表示所述陷波滤波器的参数值为各负载装置状态下的所述最佳值时的、所述马达控制装置所进行的马达控制的稳定性或控制性能;针对每个所述最佳值而确定第二合成评估指标值,所述第二合成评估指标值代表已确定为所述最佳值是所述陷波滤波器的参数的值的所述第三评估指标值;基于针对每个所述最佳值而确定的所述第二合成评估指标值,来确定所述陷波滤波器的参数的推荐值并予以输出。
16.一种设定支持装置,支持对马达控制装置的控制参数的设定,所述马达控制装置对驱动机械参数根据姿势或状况而变化的负载装置的马达进行控制,所述设定支持装置的特征在于包括:
确定部件,确定评估指标值,所述评估指标值表示所述负载装置的姿势或状况互不相同的多个负载装置状态的各状态下的、所述马达控制装置所进行的马达控制的稳定性或控制性能;以及
显示控制部件,将表示由所述确定部件所计算的关于所述多个负载装置状态的所述评估指标值的信息显示于显示器的画面上。
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