DE112005001415T5

DE112005001415T5 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters

Info

Publication number: DE112005001415T5
Application number: DE112005001415T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Kitakyushu Imadu; Yasuyuki Kitakyushu Takei; Kazuhide Kitakyushu Takao
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2007-07-19
Also published as: US20070205740A1; US7501783B2; TW200619884A; WO2005124475A1; JPWO2005124475A1; JP4720744B2

Abstract

Verfahren zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters in einer Servosteuervorrichtung, die umfasst:
einen Servosteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl,
das Vibrationsunterdrückungsfilter,
einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel des Steuersystems misst, um eine Vibration zu erfassen,
einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil für das Steuersystem, und
einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil,
wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil Frequenzen von Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um eine Vibrationsfrequenz zu berechnen, und wobei die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der Vibrationsfrequenz eingestellt werden,
wobei das Verfahren zum automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters umfasst:
Speichern eines Vibrationspegels vor einem automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters in einem Vibrationspegel-Speicherteil,
Vergleichen des Vibrationspegels nach dem automatischen Einstellen mit dem Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen in einem Filtereinstellungs-Auswahlteil, und
wenn der Vibrationspegel nach dem automatischen Einstellen größer als der Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen ist, Durchführen eines Wiederherstellens einer Einstellung des...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren in einer Servosteuervorrichtung zum Steuern eines Servomotors, wobei das Verfahren eine Vibration erfasst, wenn eine Maschine usw. resoniert, um automatisch ein Vibrationsunterdrückungsfilter einzustellen.
Stand der Technik
Zum Beispiel kann in einer NC-Steuervorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß dem Patentdokument 1 eine Resonanzfrequenz derart entfernt werden, dass wie in 7 gezeigt ein Signal aus einem Wobbelsignalerzeuger (1 Hz bis ungefähr 100 Hz) 19, der mit einem Addierer verbunden ist, als Positionsbefehl ausgegeben wird, wobei dann ein Frequenzanalysierer 20 die Resonanzfrequenz erfasst und ein Notchfilter 21 mit einer variablen Abschneidungsfrequenz die Resonanzfrequenz entfernt.
Gemäß einer Verbesserung des vorstehend genannten Verfahrens wird die Vorrichtung betrieben, während Daten wie etwa ein Drehmoment oder eine Geschwindigkeit in jeder Zeitperiode abgetastet werden, wobei wenn ein Vibrationserfassungsteil eine Vibration mit einer vorbestimmten Größe erfasst, die Frequenz der abgetasteten Daten analysiert wird, um Frequenzen mit großen Frequenzkomponenten zu erhalten, und ein Vibrationsunterdrückungsfilter eingestellt wird, der Frequenzen oder ein Frequenzband, das gleich oder größer als eine bestimmte Frequenz ist, in Bezug auf Frequenzen mit einer großen Vibrationsenergie abschneidet.
Dieses Verfahren wird im Folgenden im Detail mit Bezug auf das Diagramm von 5 erläutert.
In 5 gibt das Bezugszeichen 1 einen Servosteuerungsteil an, gibt das Bezugszeichen 2 ein Vibrationsunterdrückungsfilter an, gibt das Bezugszeichen 3 einen Vibrationserfassungsteil an, gibt das Bezugszeichen 4 einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil an, gibt das Bezugszeichen 5 einen Zustandsvariablen-Analyseteil an, gibt das Bezugszeichen 8 einen Motor an und gibt das Bezugszeichen 9 eine zu kontrollierende Maschine an. Der Motor 8 umfasst eine Ansteuereinrichtung wie etwa einen Stromverstärker und einen Detektor wie etwa einen Codierer.
Der Servosteuerteil 1 empfängt einen Befehl von einer nicht gezeigten übergeordneten Steuereinrichtung und steuert ein Rückkopplungssignal aus dem Motor 8, um die Maschine 9 dem Befehl entsprechend zu betreiben. Der aus der übergeordneten Steuereinrichtung empfangene Befehl kann ein Positionsbefehl, ein Geschwindigkeitsbefehl oder ein Drehmomentbefehl sein.
Die Steuerausgabe aus dem Servosteuerteil 1 wird an dem Motor 8 als Befehl über das Vibrationsunterdrückungsfilter 2 angelegt, das Frequenzeigenschaften zum Dämpfen von Frequenzen oder eines Frequenzbandes gleich oder größer als eine Einstellungsfrequenz aufweist.
Der Vibrationserfassungsteil 3 berechnet einen Vibrationspegel auf der Basis des Rückkopplungssignals aus dem Motor und des Befehls an den Motor und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wurde, wenn der Vibrationspegel einen zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet.
Der Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4 speichert Zeitverläufe des Rückkopplungssignals aus dem Motor, den Befehl an den Motor und die auf der Basis derselben berechneten Werte.
Der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil 5 analysiert die Frequenzen auf der Basis der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4, um die Vibrationsfrequenz zu berechnen.
Im Folgenden wird der Betrieb der vorstehend beschriebenen Konfiguration mit Bezug auf 6 erläutert.
Zuerst werden in Schritt D1 Zeitverläufe wie etwa das Rückkopplungssignal des Motors in dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4 gespeichert, während die Servosteuerung durchgeführt wird.
In Schritt D2 berechnet der Vibrationserfassungsteil 3 den Vibrationspegel und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wurde, wenn der Vibrationspegel den zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet, wobei der Prozess dann zu Schritt D3 fortschreitet.
In Schritt D3 analysiert der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil 5 die Frequenzbänder auf der Basis der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4, um die Vibrationsspektren der entsprechenden Frequenzen zu berechnen, und gibt die Frequenz mit einem großen Spektrum bzw. einer großen Vibrationsenergie aus, wobei der Prozess dann zu Schritt D4 fortschreitet.
In Schritt D4 werden die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters 2 auf der Basis der Frequenz gesetzt, die aus dem Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil 5 erhalten wird. Wenn die Vibration zum Beispiel auf eine mechanische Resonanz zurückzuführen ist, wird das Vibrationsunterdrückungsfilter zu der Konfiguration eines Notchfilters gesetzt, wobei die erhaltene Frequenz eine wahlweise kleine Verstärkung aufweist, sodass die Resonanzeigenschaften effektiv unterdrückt und kontrolliert werden können. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann das Vibrationsunterdrückungsfilter während des Betriebs automatisch eingestellt werden.

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A-05-346813 (1)

Problemlösung
Wenn jedoch bei dem Verfahren aus dem Stand der Technik das Vibrationsunterdrückungsfilter eingestellt wird, wobei die Genauigkeit der Frequenzeigenschaften gering ist oder mehrere Resonanzfrequenzen vorliegen, dann besteht die Möglichkeit, dass eine Vibration erregt oder verstärkt wird.
Weil weiterhin die automatische Einstellung beginnt, wenn die Vibration während des Betriebs erfasst wird, ist es schwierig für einen Bediener, den Betrieb zu stoppen, wenn die Vibration zunimmt.
Weil weiterhin die Frequenzen analysiert werden, wenn die Vibration erfasst wird und dann das Vibrationsunterdrückungsfilter eingestellt wird, kann die Vibration nicht unterdrückt werden, während die Frequenz analysiert wird. Wenn es also lange dauert, bis die Frequenzen analysiert wurden, kann die Maschine beschädigt werden, weil die Amplitude der Vibration zu groß wird, bevor die Vibration unterdrückt wird. Wenn dagegen die Datenmenge für die Frequenzanalyse reduziert wird, um die für die Frequenzanalyse erforderliche Zeit zu reduzieren, kann die Vibration unter Umständen nicht ausreichend unterdrückt werden, weil die Genauigkeit der Frequenzerfassung herabgesetzt oder der Frequenzerfassungsbereich verschmälert wird.
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum sicheren Aufheben einer Einstellung in einer automatischen Einstellungssequenz anzugeben, auch wenn ein Vibrationsunterdrückungsfilter einen gegenteiligen Effekt aufweist. Alternativ hierzu ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Einstellungsfrequenz oder eine Kombination aus Einstellungsfrequenzen automatisch zu setzen, wobei das Vibrationsunterdrückungsfilter effektiv arbeitet, wenn mehrere Resonanzfrequenzen vorliegen.
Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters anzugeben, das die Vibrationsunterdrückung in einer möglichst kurzen Zeitdauer nach dem Erfassen der Vibration starten und die Vibration mit einer ausreichenden Genauigkeit unterdrücken kann.
Problemlösung
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters in einer Servosteuervorrichtung angegeben, die umfasst:
einen Servosteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl,
das Vibrationsunterdrückungsfilter,
einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel des Steuersystems misst, um eine Vibration zu erfassen,
einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil für das Steuersystem, und
einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil,
wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil Frequenzen von Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um eine Vibrationsfrequenz zu berechnen, und wobei die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der Vibrationsfrequenz gesetzt werden,
wobei das Verfahren zum automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters folgende Schritte umfasst:
Speichern eines Vibrationspegels vor einem automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters in einem Vibrationspegel-Speicherteil,
Vergleichen des Vibrationspegels nach dem automatischen Einstellen mit dem Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen in einem Filtereinstellungs-Auswahlteil, und
wenn der Vibrationspegel nach dem automatischen Einstellen größer als der Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen ist, Durchführen eines Wiederherstellens einer Einstellung des Vibrationsunterdrückungsfilters zu einem Zustand vor dem automatischen Einstellen und/oder eines Reduzierens einer Verstärkung des Servosteuerteils.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters in einer Servosteuervorrichtung angegeben, die umfasst:
einen Servosteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl,
das Vibrationsunterdrückungsfilter,
einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel des Steuersystems misst, um eine Vibration zu erfassen,
einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil für das Steuersystem, und
einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil,
wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil Frequenzen von Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um eine Vibrationsfrequenz zu berechnen, und wobei die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der Vibrationsfrequenz eingestellt werden,
wobei das Verfahren zum automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters folgende Schritte umfasst:
Berechnen einer Vielzahl von Vibrationsfrequenzkandidaten in dem Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil,
auf der Basis der Vielzahl von Vibrationsfrequenzkandidaten und von Kombinationen derselben, sequentielles Einstellen der Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters und Messen und Speichern eines Vibrationspegels, und
Bestimmen einer Einstellung des Vibrationsunterdrückungsfilters, von welcher der kleinste Vibrationspegel erwartet wird, in einem Filtereinstellungs-Auswahlteil.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters in einer Servosteuervorrichtung angegeben, die umfasst:
einen Servosteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl,
das Vibrationsunterdrückungsfilter,
einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel des Steuersystems misst, um eine Vibration zu erfassen,
einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil für das Steuersystem, und
einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil,
wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil die Frequenzen von Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um eine Vibrationsfrequenz zu berechnen, und wobei die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der Vibrationsfrequenz eingestellt werden,
wobei das Verfahren zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters folgende Schritte umfasst:
wenn eine Vibration erfasst wird, zuerst Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis des Ergebnisses der Frequenzanalyse unter Verwendung eines Teils der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil, und
dann Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis des Ergebnisses der Frequenzanalyse unter Verwendung aller Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters für eine Servosteuervorrichtung angegeben, die umfasst:
einen Servosteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl,
das Vibrationsunterdrückungsfilter, das Frequenzeigenschaften aufweist, die eine Frequenzkomponente oder ein Frequenzband gleich oder größer als eine Einstellungsfrequenz dämpfen,
einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel auf der Basis eines Rückkopplungssignals aus einem Motor und eines Befehls an den Motor berechnet und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wird, wenn der Vibrationspegel einen zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet,
einen Vibrationspegel-Speicherteil, der das Berechnungsergebnis des Vibrationserfassungsteils speichert,
einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil des Steuersystems, der das Rückkopplungssignal aus dem Motor, den Befehl an den Motor und Zeitverläufe von auf der Basis derselben berechneten Werten speichert,
einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil, der Frequenzen auf der Basis der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um Vibrationsfrequenzen zu berechnen, und
einen Filtereinstellungs-Auswahlteil, der eine Einstellung vor einem automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters und eine durch die Frequenzanalyse erhaltene automatische Einstellung aufweist und zwischen diesen beiden Einstellungen schaltet,
wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil die Frequenzen der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um eine Vibrationsfrequenz zu berechnen und die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der berechneten Vibrationsfrequenz einzustellen,
der Vibrationspegel-Speicherteil einen Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters speichert,
der Filtereinstellungs-Auswahlteil einen Vibrationspegel nach dem automatischen Einstellen mit dem in dem Vibrationspegel-Speicherteil gespeicherten Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen vergleicht, und
wenn der Vibrationspegel nach dem automatischen Einstellen größer als der Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen ist, ein Wiederherstellen einer Einstellung des Vibrationsunterdrückungsfilters zu einem Zustand vor dem automatischen Einstellen und/oder ein Reduzieren einer Verstärkung des Servosteuerteils durchgeführt wird.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters für eine Servosteuervorrichtung angegeben, die umfasst:
einen Servorsteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl,
das Vibrationsunterdrückungsfilter, das Frequenzeigenschaften aufweist, die eine Frequenzkomponente oder ein Frequenzband gleich oder größer als eine Einstellungsfrequenz dämpfen,
einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel auf der Basis eines Rückkopplungssignals aus einem Motor und eines Befehls an den Motor berechnet und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wird, wenn der Vibrationspegel einen zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet,
einen Vibrationspegel-Speicherteil, der das Berechnungsergebnis des Vibrationserfassungsteils speichert,
einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil des Steuersystems, der das Rückkopplungssignal aus dem Motor, den Befehl an den Motor und Zeitverläufe von auf der Basis derselben berechneten Werten speichert,
einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil, der eine Vielzahl von Vibrationsfrequenzkandidaten berechnet, und
einen Filtereinstellungs-Auswahlteil, der durch die Analyse der Vielzahl von Frequenzen des Vibrationsunterdrückungsfilters erhaltene automatische Einstellungen aufweist und zwischen diesen Einstellungen schaltet,
wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil Frequenzen von Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um eine Vibrationsfrequenz zu berechnen und die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der berechneten Vibrationsfrequenz einzustellen,
der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der Vielzahl von Vibrationsfrequenzkandidaten und von Kombinationen derselben einstellt und danach einen Vibrationspegel misst und speichert, und
der Filtereinstellungs-Auswahlteil eine Einstellung des Vibrationsunterdrückungsfilters bestimmt, von welcher der kleinste Vibrationspegel erwartet wird.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters für eine Servosteuervorrichtung angegeben, die umfasst:
einen Servosteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl,
das Vibrationsunterdrückungsfilter, das Frequenzeigenschaften aufweist, die eine Frequenzkomponente oder ein Frequenzband gleich oder größer als eine Einstellungsfrequenz dämpfen,
einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel auf der Basis eines Rückkopplungssignals aus einem Motor und eines Befehls an den Motor berechnet und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wurde, wenn der Vibrationspegel einen zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet,
einen Vibrationspegel-Speicherteil, der das Berechnungsergebnis des Vibrationserfassungsteils speichert,
einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil des Steuersystems, der das Rückkopplungssignal aus dem Motor, den Befehl an den Motor und Zeitverläufe von auf der Basis derselben berechneten Werten speichert,
einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil, der Frequenzen auf der Basis der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um Vibrationsfrequenzen zu berechnen, und
einen Filtereinstellungs-Auswahlteil, der das Vibrationsunterdrückungsfilter auf der Basis eines Berechnungsergebnisses aus dem Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil einstellt,
wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil die Frequenzen von Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der berechneten Vibrationsfrequenz einzustellen,
nachdem der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst hat, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil zuerst die Frequenzen auf der Basis eines Teils der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert,
dann der Filtereinstellungs-Auswahlteil das Vibrationsunterdrückungsfilter auf der Basis des Ergebnisses der Frequenzanalyse einstellt,
dann der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil die Frequenzen auf der Basis aller Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, und
dann der Filtereinstellungs-Auswahlteil das Vibrationsunterdrückungsfilter auf der Basis des Ergebnisses der Analyse aller Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil einstellt.
Vorteil der Erfindung
Gemäß dem ersten und vierten Aspekt der Erfindung kann auch dann, wenn die Vibration aufgrund des automatischen Einstellens des Vibrationsunterdrückungsfilters groß wird, die Einstellung automatisch und schnell wiederhergestellt werden, sodass eine Verstärkung der Vibration verhindert werden kann. Alternativ hierzu kann die Vibration unterdrückt werden, indem die Steuerverstärkung reduziert wird.
Weiterhin kann gemäß dem zweiten und fünften Aspekt der Erfindung auch dann, wenn zwei oder mehr Resonanzfrequenzen der Maschine vorliegen, eine effektive Filtereinstellung automatisch gefunden werden. Auch wenn eine ursprünglich nicht in der Maschine vorhandene Vibrationsfrequenz in der Berechnung der Frequenzanalyse auftaucht, kann durch die Nichtverwendung der Einstellung nur die effektive Filtereinstellung verwendet werden.
Weiterhin wird gemäß dem dritten und fünften Aspekt der Erfindung nach dem Erfassen der Vibration zuerst das Vibrationsunterdrückungsfilter auf der Basis des Ergebnisses der Frequenzanalyse in Übereinstimmung mit einem Verfahren eingestellt, das einen Teil der Daten verwendet und dementsprechend nicht vollständig genau ist, aber mit hoher Geschwindigkeit rechnen kann, wodurch eine abrupte Veränderung der Vibration verhindert werden kann. Weiterhin wird das Vibrationsunterdrückungsfilter dann erneut auf der Basis eines Ergebnisses der Frequenzanalyse in Übereinstimmung mit einem Verfahren eingestellt, dass alle Daten verwendet und dementsprechend eine lange Berechnungszeit benötigt, aber sehr genau ist, sodass die Frequenz zuverlässig erhalten werden und die Vibration unterdrückt werden kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration des Verfahrens zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung des Verfahrens zum automatischen Einstellens eines Vibrationsunterdrückungsfilters von 1 zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung des Verfahrens zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung des Verfahrens zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
5 ist ein Diagramm, das die Konfiguration des Verfahrens zum automatischen Einstellens eines Vibrationsunterdrückungsfilters gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt und weiterhin die Konfiguration des Verfahrens zum automatischen Einstellens eines Vibrationsunterdrückungsfilters aus einem der ersten Ausführungsform verwandten Stand der Technik zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung des Verfahrens zum automatischen Einstellens eines Vibrationsunterdrückungsfilters aus dem Stand der Technik zeigt.
7 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer NC-Steuervorrichtung aus dem Stand der Technik zeigt.

1: Servosteuerteil
2: Vibrationsunterdrückungsfilter
3: Vibrationserfassungsteil
4: Zustandsvariablen-Verfolgungsteil
5: Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil
6: Vibrationspegel-Speicherteil
7: Filtereinstellungs-Auswahlteil
8: Motor
9: Maschine

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform der Erfindung auf der Basis der Zeichnungen erläutert.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines Verfahrens zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 2 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung des Verfahrens des automatischen Verfahrens eines Vibrationsunterdrückungsfilters von 1 zeigt. In 1 gibt das Bezugszeichen 1 einen Servosteuerteil an, gibt das Bezugszeichen 2 einen Vibrationsunterdrückungsfilter an, gibt das Bezugszeichen 3 einen Vibrationserfassungsteil an, gibt das Bezugszeichen 4 einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil an, gibt das Bezugszeichen 5 einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil an, gibt das Bezugszeichen 6 einen Vibrationspegel-Speicherteil an, gibt das Bezugszeichen 7 einen Filtereinstellungs-Auswahlteil an, gibt das Bezugszeichen 8 einen Motor an und gibt das Bezugszeichen 9 eine zu kontrollierende Maschine an. Der Motor 8 umfasst eine Ansteuereinrichtung wie etwa einen Stromverstärker und einen Detektor wie etwa einen Codierer.
Der Servosteuerteil 1 empfängt einen Befehl von einer nicht gezeigten übergeordneten Steuereinrichtung und steuert ein Rückkopplungssignal aus dem Motor 8, um die Maschine 9 dem Befehl entsprechend zu betreiben. Der aus der übergeordneten Steuereinrichtung empfangene Befehl kann ein Positionsbefehl, ein Geschwindigkeitsbefehl oder ein Drehmomentbefehl sein.
Die Steuerausgabe aus dem Servosteuerteil 1 wird an dem Motor 8 als Befehl über das Vibrationsunterdrückungsfilter 2 angelegt, das Frequenzeigenschaften zum Dämpfen von Frequenzen oder eines Frequenzbandes gleich oder größer als eine Einstellungsfrequenz aufweist.
Der Vibrationserfassungsteil 3 berechnet einen Vibrationspegel auf der Basis des Rückkopplungssignals aus dem Motor und des Befehls an den Motor und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wurde, wenn der Vibrationspegel einen zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet. Der Vibrationserfassungsteil gibt den Vibrationspegel an den Vibrationspegel-Speicherteil 6 aus. Der Vibrationspegel kann die Amplitude der Rückkopplungssignals des Motors oder des Befehls an den Motor oder zum Beispiel eine Differenz zwischen der Motorgeschwindigkeit und einer durch einen Beobachter erhaltenen geschätzten Geschwindigkeit des Motors sein.
Der Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4 speichert Zeitverläufe des Rückkopplungssignals des Motors, den Befehl an den Motor und auf der Basis derselben berechneten Werte. Die berechneten Werte können zum Beispiel der Differenz zwischen der Motorgeschwindigkeit und der durch den Beobachter erhaltenen geschätzten Geschwindigkeit des Motors entsprechen.
Der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil 5 analysiert die Frequenzen auf der Basis der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4, um die Vibrationsfrequenz zu berechnen. In diesem Fall wird die Frequenz mit dem maximalen Spektrum oder der maximalen Energie als Vibrationsfrequenz ausgewählt.
Der Vibrationspegel-Speicherteil 6 speichert den durch den Vibrationserfassungsteil 3 berechneten Vibrationspegel und liest diesen aus.
Der Filtereinstellungs-Auswahlteil weist sowohl die Einstellung von dem automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters und die durch die Frequenzanalyse erhaltene Einstellung des automatischen Einstellens auf und kann zwischen diesen beiden Einstellungen schalten.
Im Folgenden wird der Betrieb gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung des oben beschriebenen Aufbaus mit Bezug auf das Flussdiagramm von 2 erläutert.
Zuerst werden in Schritt A1 die Zeitverläufe wie etwa das Rückkopplungssignal des Motors in dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4 gespeichert, während die Servosteuerung durchgeführt wird. Dann berechnet der Vibrationserfassungsteil 3 in Schritt A2 der den Vibrationspegel und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wurde, wenn der Vibrationspegel den zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet, wobei das Verfahren dann zu Schritt A3 fortschreitet. Die Schritte A1 und A2 können auch in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Das heißt, die Daten können auch nach der Ausführung der Vibrationserfassung in Schritt A2 in dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil gespeichert werden.
In Schritt A3 analysiert der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil 5 die Frequenzen auf der Basis der Daten des Zustandsvariablen-Verfolgungsteils 4, um die Vibrationsspektren der entsprechenden Frequenzen zu berechnen, und gibt die Frequenz mit einem großen Spektrum oder einer großen Vibrationsenergie aus, wobei das Verfahren dann zu Schritt A4 fortschreitet.
In Schritt A4 wird der Vibrationspegel vor dem automatischen Einstelen des Vibrationsunterdrückungsfilters 2 in dem Vibrationspegel-Speicherteil 6 gespeichert, wobei das Verfahren dann zu Schritt A5 fortschreitet.
In Schritt A6 wird ein Vergleich zwischen dem in dem Vibrationserfassungsteil 3 erhaltenen Vibrationspegel und dem im dem Vibrationspegel-Speicherteil 6 gespeicherten Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen durchgeführt, wobei das Verfahren dann zu Schritt A7 fortschreitet, wenn der aktuelle Vibrationspegel, d.h. der Vibrationspegel nach dem automatischen Einstellen, größer ist. Im Gegensatz dazu schreitet der Prozess zu Schritt A8 weiter, wenn der Vibrationspegel nach dem automatischen Einstellen kleiner ist.
In Schritt A7 stellt der Filtereinstellungs-Auswahlteil 7 die Einstellung des Vibrationsunterdrückungsfilters 2 zu der Einstellung vor dem automatischen Einstellen wieder her und beendet die automatische Einstellungsfunktion.
In Schritt A8 wird die Zeitperiode für den Vergleich der Vibrationspegel durch einen Timer gezählt. Wenn die Zeitperiode eine vorbestimmte Zeitperiode überschreitet, wird das durch die automatische Einstellung erhaltene Ergebnis verwendet und wird die automatische Einstellungsfunktion beendet. Wenn die Zeitperiode dagegen die vorbestimmte Zeitperiode nicht überschreitet, kehrt der Prozess zu dem Vergleich von Schritt A6 zurück. Das Zählen des Timers kann anhand der Echtzeit oder nur während des Betriebszeit des Motors durchgeführt werden. Weiterhin kann die Bestimmungszeitperiode nicht begrenzt sein und kann die Bestimmung kontinuierlich fortgesetzt werden.
Zweite Ausführungsform
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf eine Zeichnung erläutert.
3 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung des Verfahrens zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Im Folgenden wird der Betrieb gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bezug auf das Flussdiagramm von 3 erläutert.
Zuerst werden in Schritt B1 die Zeitverläufe wie etwa das Rückkopplungssignal aus dem Motor in dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4 gespeichert, während die Servosteuerung ausgeführt wird.
Dann berechnet in Schritt B2 der Vibrationserfassungsteil 3 den Vibrationspegel und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wurde, wenn der Vibrationspegel den zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet, wobei das Verfahren dann zu Schritt B3 fortschreitet. Die Schritte B1 und B2 können auch in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt: werden. Das heißt, die Daten können auch nach der Vibrationserfassung in Schritt B2 in dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil gespeichert werden.
In Schritt B3 analysiert der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil 5 die Frequenzen auf der Basis der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4, um die Vibrationsspektren der entsprechenden Frequenzen zu berechnen, und gibt eine Vielzahl von Frequenzkandidaten mit einem großen Spektrum oder einer großen Vibrationsenergie aus, wobei das Verfahren dann zu Schritt B4 fortschreitet.
In Schritt B4 wird der Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters 2 in dem Vibrationspegel-Speicherteil 6 gespeichert, wobei das Verfahren dann zu Schritt B5 fortschreitet.
In Schritt B5 wird eine Vielzahl von Einstellungen für das Vibrationsunterdrückungsfilter auf: der Basis der Frequenzen und von entsprechenden Kombinationen derselben in Übereinstimmung mit der in dem Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil 5 erhaltenen Vielzahl von Frequenzen vorbereitet. Wenn zum Beispiel die Amplituden von 500 Hz und 1.000 Hz groß sind, werden drei Einstellungen vorgesehen, d.h. eine Einstellung zum Dämpfen des Frequenzbandes von 500 Hz, eine Einstellung zum Dämpfen des Frequenzbandes von 1.000 Hz und eine Einstellung zum Dämpfen von 500 Hz und 1.000 Hz. Der Filtereinstellungs-Auswahlteil 7 setzt eine aus der Vielzahl von Vibrationsunterdrückungsfiltereinstellungen für das Vibrationsunterdrückungsfilter 2, wobei das Verfahren dann zu Schritt B6 fortschreitet.
In Schritt B6 wird der Vibrationspegel nach Ablauf einer bestimmten Zeitperiode nach dem Einstellen des Filters aus dem Vibrationserfassungsteil 3 erhalten und in dem Vibrationspegel-Speicherteil 6 als Vibrationspegel in Entsprechung zu der Filtereinstellung gespeichert, wobei das Verfahren dann zu Schritt B7 fortschreitet.
In Schritt B7 werden die Schritte B5 bis B7 wiederholt ausgeführt, bis die Einstellungen und die Messungen der Vibrationspegel für alle aus der Vielzahl von in Schritt B4 vorbereiteten Vibrationsunterdrückungsfiltereinstellungen abgeschlossen sind.
In Schritt B8 setzt der Filtereinstellungs-Auswahlteil 7 die Vibrationsunterdrückungsfiltereinstellung mit dem kleinsten entsprechenden Vibrationspegel für das Vibrationsunterdrückungsfilter 2, wodurch die automatische Einstellungsfunktion abgeschlossen wird.
Dritte Ausführungsform
Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
4 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung des automatischen Verfahrens zum Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Die dritte Ausführungsform verwendet die Konfiguration von 5. Die Konfiguration der dritten Ausführungsform der Erfindung entspricht weitgehend derjenigen der ersten und zweiten Ausführungsform. Die Konfiguration der dritten Ausführungsform wird deshalb im Folgenden nochmals mit Bezug auf 5 erläutert.
In 5 gibt das Bezugszeichen 1 einen Servosteuerteil an, gibt das Bezugszeichen 2 ein Vibrationsunterdrückungsfilter an, gibt das Bezugszeichen 3 einen Erfassungsteil an, gibt das Bezugszeichen 4 einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil an, gibt das Bezugszeichen 5 einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil an, gibt das Bezugszeichen 8 einen Motor an und gibt das Bezugszeichen 9 eine zu kontrollierende Maschine an.
Der Motor 8 umfasst eine Ansteuereinrichtung wie etwa einen Stromverstärker und einen Detektor wie etwa einen Codierer.
Der Servosteuerteil 1 empfängt einen Befehl von einer nicht gezeigten übergeordneten Steuereinrichtung und steuert ein Rückkopplungssignal aus dem Motor 8, um die Maschine 9 dem Befehl entsprechend zu betreiben. Der aus der übergeordneten Steuereinrichtung empfangene Befehl kann ein Positionsbefehl, ein Geschwindigkeitsbefehl oder ein Drehmomentbefehl sein.
Die Steuerausgabe aus dem Servosteuerteil 1 wird an dem Motor 8 als Befehl über das Vibrationsunterdrückungsfilter 2 angelegt, das Frequenzeigenschaften zum Dämpfen von Frequenzen oder eines Frequenzbandes gleich oder größer als eine Einstellungsfrequenz aufweist.
Der Vibrationserfassungsteil 3 berechnet einen Vibrationspegel auf der Basis des Rückkopplungssignals aus dem Motor und dem Befehl an den Motor und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wurde, wenn der Vibrationspegel einen zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet. Der Vibrationspegel kann die Amplitude des Rückkopplungssignals oder des Befehls an den Motor sein oder zum Beispiel eine Differenz zwischen der Motorgeschwindigkeit und einer durch eine Beobachter erhaltenen geschätzten Geschwindigkeit des Motors sein.
Der Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4 speichert Zeitverläufe des Rückkopplungssignals des Motors, den Befehl an den Motor und auf der Basis derselben berechnete Werte. Die berechneten Werte können zum Beispiel der Differenz zwischen der Motorgeschwindigkeit und der durch den Beobachter erhaltenen geschätzten Geschwindigkeit des Motors entsprechen.
Der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil 5 analysiert die Frequenzen auf der Basis der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4, um die Vibrationsfrequenz zu berechnen, und stellt die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters 2 ein. In diesem Fall ist die Menge der für die Analyse verwendeten Daten variabel. Je größer die Menge der für die Analyse verwendeten Daten ist, desto besser wird die Analysegenauigkeit, aber desto länger ist die Berechnungszeit. Wenn dagegen eine kleinere Datenmenge für die Analyse verwendet wird, ist die Berechnungszeit kürzer, wobei jedoch die Genauigkeit der Berechnung und der Frequenzbereich der Analyse desto größer sind. Es ist bekannt, dass bei einer normalen Frequenzanalyse die Berechnungszeit proportional zu dem Quadrat der Datenmenge ist. Weiterhin wird die Frequenz mit dem maximalen Spektrum oder der maximalen Energie als Vibrationsfrequenz ausgewählt.
Im Folgenden wird der Betrieb der dritten Ausführungsform der Erfindung mit der vorstehend beschrieben Konfiguration mit Bezug auf das Flussdiagramm von 4 erläutert.
Zuerst werden in Schritt C1 die Zeitverläufe wie etwa das Rückkopplungssignal des Motors in dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4 gespeichert, während die Servosteuerung durchgeführt wird.
Dann berechnet in Schritt C2 der Vibrationserfassungsteil 3 den Vibrationspegel und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wird, wenn der Vibrationspegel den zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet, wobei das Verfahren dann zu Schritt C3 fortschreitet. Die Schritte C1 und C2 können auch in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Das heißt, die Daten können auch nach der in Schritt C2 durchgeführten Erfassung der Vibration C2 in dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil gespeichert werden.
In Schritt C3 analysiert der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil 5 die Frequenzen auf der Basis eines Teils der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil 4, um die Vibrationsspektren der entsprechenden Frequenzen zu berechnen, und gibt eine Frequenz mit einem großen Spektrum oder einer großen Vibrationsenergie aus, wobei das Verfahren dann zu Schritt C4 fortschreitet.
In Schritt C4 werden die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters 2 auf der Basis der in Schritt C3 erhaltenen Frequenz eingestellt, wobei das Verfahren dann zu Schritt C5 fortschreitet.
In Schritt C5 analysiert der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil 5 die Frequenzen auf der Basis aller Daten des Zustandsvariablen-Verfolgungsteils 4, um die Frequenzspektren der entsprechenden Frequenzen zu berechnen, und gibt eine Frequenz mit einem großen Spektrum oder einer großen Vibrationsenergie aus, wobei der Prozess dann zu Schritt C6 fortschreitet.
In Schritt C6 werden die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters 2 auf der Basis der in Schritt C5 erhaltenen Frequenz eingestellt und damit die automatische Einstellungsfunktion beendet.
Die Erfindung wurde ausführlich mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen erläutert, wobei dem Fachmann deutlich sein sollte, dass verschiedene Änderungen oder Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-278261 vom 16. Juni 2004, deren Inhalt hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben wird gemäß der Erfindung in einer Servosteuervorrichtung zum Ansteuern eines Servomotors, wenn eine Maschine usw. vibriert, die Vibration erfasst, um automatisch ein Vibrationsunterdrückungsfilter einzustellen. Wenn die Vibration aufgrund der automatischen Einstellung auftritt, wird die vorhergehende Einstellung wiederhergestellt oder wird eine Einstellung aus einer Vielzahl von Einstellungen verwendet, von welcher der kleine Vibrationspegel erwartet wird. Auf diese Weise kann die Erfindung auf eine Maschine mit einer geringen Steifigkeit wie etwa einen Roboter, bei dem das Auftreten von mechanischen Vibrationen wahrscheinlich sind, oder auf eine mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit arbeitende Positionierungsvorrichtung, bei der die Steifigkeit möglichst hoch sein sollte, angewendet werden.
Wenn die Vibration während des tatsächlichen Betriebs einer Maschine erfasst wird, werden die Frequenzen der Vibration analysiert, wobei dann eine mit hoher Geschwindigkeit erfolgende Analyse durchgeführt wird, indem ein Teil der Daten verwendet wird, und wobei das Vibrationsunterdrückungsfilter vorläufig in Übereinstimmung mit dem Analyseergebnis eingestellt wird, um abrupte Änderungen der Vibration zu verhindern. Danach wird eine Analyse mit hoher Genauigkeit unter Verwendung aller Daten durchgeführt und wird das Vibrationsunterdrückungsfilter in Übereinstimmung mit dem Analyseergebnis eingestellt, sodass die Vibration vollständig unterdrückt werden kann. Die Erfindung kann auf eine Maschine mit einer geringen Steifigkeit wie etwa eine Roboter, bei dem das Auftreten von mechanischen Vibrationen wahrscheinlich sind, oder auf eine mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit arbeitende Positionierungsvorrichtung, bei der die Steifigkeit möglichst hoch sein sollte, angewendet werden.
Zusammenfassung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters in einer Servosteuervorrichtung anzugeben.
Wenn in dem Verfahren zum automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters in der Servosteuervorrichtung ein Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst (A2), analysiert ein Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil die Frequenzen von Daten aus einem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil, um eine Vibrationsfrequenz zu berechnen (A3) und die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis einer Vibrationsfrequenz zu setzen (A5), wobei ein Vibrationspegel-Speicherteil den Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters speichert, ein Filtereinstellungs-Auswahlteil den Vibrationspegel nach dem automatischen Einstellen mit dem Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen vergleicht (A6), und wenn der Vibrationspegel nach dem automatischen Einstellen größer als der Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen ist, ein Wiederherstellen der Einstellung des Vibrationsunterdrückungsfilters zu dem Zustand vor dem automatischen Einstellen (A7) und/oder ein Reduzieren der Verstärkung eines Servosteuerteils durchgeführt werden.

Claims

Verfahren zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters in einer Servosteuervorrichtung, die umfasst: einen Servosteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl, das Vibrationsunterdrückungsfilter, einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel des Steuersystems misst, um eine Vibration zu erfassen, einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil für das Steuersystem, und einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil, wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil Frequenzen von Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um eine Vibrationsfrequenz zu berechnen, und wobei die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der Vibrationsfrequenz eingestellt werden, wobei das Verfahren zum automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters umfasst: Speichern eines Vibrationspegels vor einem automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters in einem Vibrationspegel-Speicherteil, Vergleichen des Vibrationspegels nach dem automatischen Einstellen mit dem Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen in einem Filtereinstellungs-Auswahlteil, und wenn der Vibrationspegel nach dem automatischen Einstellen größer als der Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen ist, Durchführen eines Wiederherstellens einer Einstellung des Vibrationsunterdrückungsfilters zu einem Zustand vor dem automatischen Einstellen und/oder eines Reduzierens einer Verstärkung des Servosteuerteils.
Verfahren zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters in einer Servosteuervorrichtung, die umfasst: einen Servosteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl, das Vibrationsunterdrückungsfilter, einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel des Steuersystems misst, um eine Vibration zu erfassen, einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil für das Steuersystem, und einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil, wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil Frequenzen von Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um eine Vibrationsfrequenz zu berechnen, und wobei die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der Vibrationsfrequenz eingestellt werden, wobei das Verfahren zum automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters folgende Schritte umfasst: Berechnen einer Vielzahl von Vibrationsfrequenzkandidaten in dem Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil, auf der Basis der Vielzahl von Vibrationsfrequenzkandidaten und von Kombinationen derselben, sequentielles Einstellen der Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters und Messen und Speichern eines Vibrationspegels, und Bestimmen einer Einstellung des Vibrationsunterdrückungsfilters, von welcher der kleinste Vibrationspegel erwartet wird, in einem Filtereinstellungs-Auswahlteil.
Verfahren zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters in einer Servosteuervorrichtung, die umfasst: einen Servosteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl, das Vibrationsunterdrückungsfilter, einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel des Steuersystems misst, um eine Vibration zu erfassen, einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil für das Steuersystem, und einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil, wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil die Frequenzen von Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um eine Vibrationsfrequenz zu berechnen, und wobei die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der Vibrationsfrequenz eingestellt werden, wobei das Verfahren zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters folgende Schritte umfasst: wenn eine Vibration erfasst wird, zuerst Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis des Ergebnisses der Frequenzanalyse unter Verwendung eines Teils der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil, und dann Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis des Ergebnisses der Frequenzanalyse unter Verwendung aller Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil.
Vorrichtung zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters für eine Servosteuervorrichtung, die umfasst: einen Servosteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl, das Vibrationsunterdrückungsfilter, das Frequenzeigenschaften aufweist, die eine Frequenzkomponente oder ein Frequenzband gleich oder größer als eine Einstellungsfrequenz dämpfen, einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel auf der Basis eines Rückkopplungssignals aus einem Motor und eines Befehls an den Motor berechnet und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wird, wenn der Vibrationspegel einen zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet, einen Vibrationspegel-Speicherteil, der das Berechnungsergebnis des Vibrationserfassungsteils speichert, einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil des Steuersystems, der das Rückkopplungssignal aus dem Motor, den Befehl an den Motor und Zeitverläufe von auf der Basis derselben berechneten Werten speichert, einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil, der Frequenzen auf der Basis der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um Vibrationsfrequenzen zu berechnen, und einen Filtereinstellungs-Auswahlteil, der eine Einstellung vor einem automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters und eine durch die Frequenzanalyse erhaltene automatische Einstellung aufweist und zwischen diesen beiden Einstellungen schaltet, wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil die Frequenzen der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um eine Vibrationsfrequenz zu berechnen und die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der berechneten Vibrationsfrequenz einzustellen, der Vibrationspegel-Speicherteil einen Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen des Vibrationsunterdrückungsfilters speichert, der Filtereinstellungs-Auswahlteil einen Vibrationspegel nach dem automatischen Einstellen mit dem in dem Vibrationspegel-Speicherteil gespeicherten Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen vergleicht, und wenn der Vibrationspegel nach dem automatischen Einstellen größer als der Vibrationspegel vor dem automatischen Einstellen ist, ein Wiederherstellen einer Einstellung des Vibrationsunterdrückungsfilters zu einem Zustand vor dem automatischen Einstellen und/oder ein Reduzieren einer Verstärkung des Servosteuerteils durchgeführt wird.
Vorrichtung zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters für eine Servosteuervorrichtung, die umfasst: einen Servorsteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl, das Vibrationsunterdrückungsfilter, das Frequenzeigenschaften aufweist, die eine Frequenzkomponente oder ein Frequenzband gleich oder größer als eine Einstellungsfrequenz dämpfen, einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel auf der Basis eines Rückkopplungssignals aus einem Motor und eines Befehls an den Motor berechnet und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wird, wenn der Vibrationspegel einen zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet, einen Vibrationspegel-Speicherteil, der das Berechnungsergebnis des Vibrationserfassungsteils speichert, einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil des Steuersystems, der das Rückkopplungssignal aus dem Motor, den Befehl an den Motor und Zeitverläufe von auf der Basis derselben berechneten werten speichert, einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil, der eine Vielzahl von Vibrationsfrequenzkandidaten berechnet, und einen Filtereinstellungs-Auswahlteil, der durch die Analyse der Vielzahl von Frequenzen des Vibrationsunterdrückungsfilters erhaltene automatische Einstellungen aufweist und zwischen diesen Einstellungen schaltet, wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil Frequenzen von Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um eine Vibrationsfrequenz zu berechnen und die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der berechneten Vibrationsfrequenz einzustellen, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der Vielzahl von Vibrationsfrequenzkandidaten und von Kombinationen derselben einstellt und danach einen Vibrationspegel misst und speichert, und der Filtereinstellungs-Auswahlteil eine Einstellung des Vibrationsunterdrückungsfilters bestimmt, von welcher der kleinste Vibrationspegel erwartet wird.
Vorrichtung zum automatischen Einstellen eines Vibrationsunterdrückungsfilters für eine Servosteuervorrichtung, die umfasst: einen Servosteuerteil zum Verfolgen eines Steuersystems in Bezug auf einen Befehl, das Vibrationsunterdrückungsfilter, das Frequenzeigenschaften aufweist, die eine Frequenzkomponente oder ein Frequenzband gleich oder größer als eine Einstellungsfrequenz dämpfen, einen Vibrationserfassungsteil, der einen Vibrationspegel auf der Basis eines Rückkopplungssignals aus einem Motor und eines Befehls an den Motor berechnet und bestimmt, dass eine Vibration erfasst wurde, wenn der Vibrationspegel einen zuvor gesetzten Schwellwert überschreitet, einen Vibrationspegel-Speicherteil, der das Berechnungsergebnis des Vibrationserfassungsteils speichert, einen Zustandsvariablen-Verfolgungsteil des Steuersystems, der das Rückkopplungssignal aus dem Motor, den Befehl an den Motor und Zeitverläufe von auf der Basis derselben berechneten Werten speichert, einen Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil, der Frequenzen auf der Basis der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um Vibrationsfrequenzen zu berechnen, und einen Filtereinstellungs-Auswahlteil, der das Vibrationsunterdrückungsfilter auf der Basis eines Berechnungsergebnisses aus dem Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil einstellt, wobei wenn der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil die Frequenzen von Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, um die Frequenzeigenschaften des Vibrationsunterdrückungsfilters auf der Basis der berechneten Vibrationsfrequenz einzustellen, nachdem der Vibrationserfassungsteil eine Vibration erfasst hat, der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil zuerst die Frequenzen auf der Basis eines Teils der Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, dann der Filtereinstellungs-Auswahlteil das Vibrationsunterdrückungsfilter auf der Basis des Ergebnisses der Frequenzanalyse einstellt, dann der Zustandsvariablen-Frequenzanalyseteil die Frequenzen auf der Basis aller Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil analysiert, und dann der Filtereinstellungs-Auswahlteil das Vibrationsunterdrückungsfilter auf der Basis des Ergebnisses der Analyse aller Daten aus dem Zustandsvariablen-Verfolgungsteil einstellt.