JP2006166600A - モータ駆動装置及びモータ伝達特性解析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 モータの特性を短時間で解析でき、解析に必要な加振信号のパターンを任意かつ容易に作成し、設定できるモータ伝達特性解析装置の提供。
【解決手段】 加振パターンを書き換え可能に記憶する加振パターン記憶手段１２、加振パターンに応じて加振信号を発生させる加振信号発生手段１４、加振信号をトルク指令としてモータを制御するトルク制御手段１８、モータ速度を検出する速度検出手段２２及びモータ速度を所定量記憶する速度データ記憶手段２４によりモータ駆動装置１０を構成し、速度データ記憶手段２４からモータ速度を受信して記憶する速度データ記憶手段３２、加振パターンを作成する加振パターン作成手段３４及び速度データと加振パターンに基づいてモータの伝達特性を解析する特性解析手段３６により計算機３０を構成し、モータ駆動装置１０と計算機３０を通信手段４０によって接続してモータ伝達特性解析装置１を構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、負荷機械を駆動させるモータの伝達特性を解析するモータ駆動装置及びモータ伝達特性解析装置に関する。

近年、負荷機械をモータで駆動させる場合、モータの制御閉ループ特性や負荷機械の共振の解析を目的として、モータ制御系の応答解析やモータの伝達特性解析が広く行われている。これらの解析を行うに当たって、一般にサーボアナライザー等の専用測定機器が用いられている。しかし、専用測定機器は高価であり、測定が煩雑であるといった問題を有する。かかる問題に対応するため、専用測定機器を使用せずにモータの伝達特性を解析する技術が提唱されている（特許文献１参照）。図４に、かかる技術に用いられるモータ伝達特性解析装置を示す。

モータ伝達特性解析装置１０１は、モータ１５０に接続されたモータ駆動装置１１０、計算機１３０、通信手段１４０とからなる。モータ１５０には負荷機械１５２が接続されている。
モータ駆動装置１１０は、ホワイトノイズ生成手段１１３、速度指令切り替え手段１１５、速度制御手段１１６、速度検出手段１２２、データ記憶手段１２４を備え、通信手段１４０を介して計算機１３０と接続されている。

ホワイトノイズ生成手段１１３はモータ駆動装置１１０の内部に配設されており、予め全周波数成分を含むホワイトノイズを記憶しており、記憶しているホワイトノイズをモータ１５０への加振信号として生成する。
速度指令切り替え手段１１５は、通常動作時に加振信号として外部から与えられる速度指令とホワイトノイズ生成手段１１３の出力とを切り替える。

速度検出手段１２２は予め設定した周期でモータ１５０の速度をサンプリングする。
データ記憶手段１２４は速度検出手段１２２から得られる速度のデータを記憶する。
計算機１３０は、フーリエ変換手段１３５と、周波数特性演算手段１３６を備える。フーリエ変換手段１３５は、通信手段１４０を介して速度指令切り替え手段１１５から伝達される速度指令のデータとデータ記憶手段１２４から伝達される速度のデータをフーリエ変換する。

周波数特性演算手段１３６は、フーリエ変換手段１３５の出力データに基づき速度指令から速度までの周波数特性を求める。
周波数特性を測定するには、まず、速度指令切り替え手段１１５によってホワイトノイズ生成手段１１３の出力を選択し、速度指令をホワイトノイズとする。モータ１５０及び負荷機械１５２がホワイトノイズを速度指令として作動する。この作動中における速度指令と速度の時間領域のデータが、データ記憶手段１２４と通信手段１４０を介してフーリエ変換手段１３５へ伝達される。

モータ１５０の速度指令応答特性を求める場合、ホワイトノイズを速度指令としてモータ１５０に与えている間、速度指令と速度のデータがデータ記憶手段１２４に蓄えられる。そして、モータ１５０及び負荷機械１５２の作動が終了した後、速度指令と速度のデータがデータ記憶手段１２４から通信手段１４０を介してフーリエ変換手段１３５へ伝達され、フーリエ変換手段１３５が伝達されたデータを周波数領域のデータに置換し、置換されたデータに基づいて周波数特性演算手段１３６が速度指令から速度までのゲインと位相を求める。

モータ伝達特性解析装置１０１の中に周波数特性を求めるための構成が含まれており、データ記憶手段１２４が速度指令と速度のデータを一旦蓄え、モータ駆動装置１１０とは別の計算機１３０がフーリエ変換手段１３５と周波数特性演算手段１３６を備えているので、モータ駆動装置１１０の処理が軽減される。また、計算機１３０をパーソナルコンピュータとすることによって、サーボアナライザー等の専用測定機器を用いずにモータ１５０の周波数特性を測定できる。さらに、全ての周波数成分を均一に含むホワイトノイズを速度指令とすることによって、測定時間が短くなり、モータ１５０と負荷機械１５２への負担が小さくなる。
特開２０００−２７８９９０号公報

上記のように、従来のモータ伝達特性解析装置１０１においては、モータ１５０及び負荷機械１５２がホワイトノイズを速度指令として作動し、このホワイトノイズはホワイトノイズ生成手段１１３によって作り出される。そして、速度指令としては、ホワイトノイズのみ用意しておけば充分であると考えられていた。
しかしながら、実際に理想的なホワイトノイズを作り出すことは困難であるので、ホワイトノイズの代わりに、一般的な擬似ランダムのＭ系列信号等を利用することとなる。Ｍ系列信号は矩形波であるので、モータ１５０から発生するトルクが急変する原因となり、モータ１５０と接続された負荷機械１５２に損傷を与えるおそれがある。

そこで、接続されている負荷機械１５２の種類等に応じてユーザがマルチサイン信号や正弦波掃引信号等をＭ系列信号の代用としようとしても、従来のモータ伝達特性解析装置１０１においては、ホワイトノイズ生成手段１１３は予め記憶されている信号以外の例えばマルチサイン信号等を生成できず、マルチサイン信号等を速度指令とすることができない。
加えて、モータ１５０の速度が制御されている条件下で解析を行うので、制御系の安定動作の保証が必要となる。
また、制御機器の特性によっては、負荷機械１５２の共振を測定できない可能性がある。

本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、モータ及びモータと接続された負荷機械の特性を短時間で解析でき、解析に必要な加振信号のパターンを任意かつ容易に作成し、設定できるモータ駆動装置及びモータ伝達特性解析装置を提供することである。

本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１に係るモータ駆動装置は、負荷機械を駆動させるモータへの加振信号と当該モータの速度との間の伝達特性を解析する外部の計算機と通信手段を介して接続可能に構成されたモータ駆動装置であって、所要の周波数成分を含む信号を、前記通信手段を介しての前記計算機からの指示に応じて前記モータへの加振パターンとして書き換え可能に記憶する加振パターン記憶手段と、前記加振パターン記憶手段が記憶している加振パターンに基づいて前記モータのトルクを制御するトルク制御手段と、前記モータの速度を検出する速度検出手段と、前記速度検出手段が検出した前記モータの速度を所定量記憶し、且つ、前記通信手段を介して前記計算機へ送信可能な第１の速度データ記憶手段と、を備える。

請求項１の発明によると、加振パターン記憶手段が、所要の周波数成分を含む信号をモータへの加振パターンとして記憶し、古い加振パターンを新しい加振パターンに書き換える。したがって、ユーザが所望する任意の加振パターンからなる加振信号を加振パターン記憶手段からモータに容易に与えることができる。
加振パターン記憶手段が記憶する加振パターンとして、例えば、周波数成分が一様に存在するホワイトノイズ、所定の周波数帯の正弦波を組み合わせたマルチサイン波、正弦波の周波数が連続的に変化する正弦掃引波等を挙げることができる。

このようにユーザが実際にモータ駆動装置を使用する段階において任意の加振パターンを選択し、選択したものを加振信号とすることができるので、不用意にモータで発生するトルクが急変してモータと接続された負荷機械が損傷する可能性を低減できる。
第１の速度データ記憶手段に所定量記憶されたモータの速度が外部の計算機へ送信され、計算機が、加振信号をトルク信号としたときの加振信号とモータの速度との間の伝達特性を解析する。したがって、モータ駆動装置内における処理負担が軽減される。
また、モータ駆動装置の外部において加振パターンを作成することによっても、モータ駆動装置内における処理負担が軽減される。

請求項２に係るモータ駆動装置は、請求項１記載のモータ駆動装置であって、前記加振パターン記憶手段が記憶している加振パターンに基づいて加振信号を発生させる加振信号発生手段を備え、前記トルク制御手段が、前記加振信号発生手段で発生した加振信号をトルク指令として受信して前記モータを制御する。
請求項２の発明によると、加振パターン記憶手段が記憶している加振パターンに基づいて加振信号発生手段が加振信号を発生させる。そして、トルク制御手段がこの加振信号をトルク指令として受信し、モータで発生するトルクを制御する。

請求項３に係るモータ駆動装置は、請求項２記載のモータ駆動装置であって、前記加振信号発生手段で発生する加振信号を目標速度とし、前記モータがその目標速度となるように前記トルク制御手段へトルク指令を送信する速度制御手段を備え、前記トルク制御手段が、前記速度制御手段から受信するトルク指令に基づいて前記モータを制御する。
請求項３の発明によると、速度制御手段が、加振信号をモータの目標速度の速度指令としてモータを制御し、モータ駆動装置の外部の計算機によって、速度指令とモータの速度との間の伝達特性である速度制御系の閉ループ特性を解析できる。

請求項４に係るモータ駆動装置は、請求項３記載のモータ駆動装置であって、前記加振信号発生手段で発生する加振信号をトルク指令として前記加振信号発生手段から前記速度制御手段を迂回して前記トルク制御手段へ送信可能とする切替スイッチを備える。
請求項４の発明によると、切替スイッチを一方の側に入れて速度制御手段を迂回すれば、速度制御手段とトルク制御手段との間のラインが遮断され、加振信号発生手段で発生する加振信号をトルク指令としてトルク制御手段へ送信できる。すなわち、請求項２の発明に係るモータ駆動装置と同等の回路が形成されることとなる。したがって、モータ駆動装置の外部の計算機によって、加振信号をトルク信号としたときのモータの伝達特性を解析できる。

切替スイッチを他方の側に入れて速度制御手段とトルク制御手段との間を接続すれば、速度制御手段を迂回するラインが遮断され、請求項３の発明に係るモータ駆動装置と同等の回路が形成されることとなる。したがって、モータ駆動装置の外部の計算機によって、速度制御系の閉ループ特性を解析できる。
つまり、この請求項４の発明であれば、モータがトルク制御されるタイプであっても、速度制御されるタイプのものであっても、モータ駆動装置はモータの伝達特性を解析可能となる。

請求項５に係るモータ伝達特性解析装置は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置と、外部の計算機と、通信手段とからなり、前記計算機が、前記第１の速度データ記憶手段から受信する前記モータの速度を記憶する第２の速度データ記憶手段と、加振パターンを作成して前記加振パターン記憶手段へ送信する加振パターン作成手段と、前記第２の速度データ記憶手段から受信する前記モータの速度、及び、前記加振パターン作成手段から受信する加振パターンに基づいて、加振信号と前記モータの速度との間の伝達特性を解析する特性解析手段と、を備え、前記通信手段が、前記第１の速度データ記憶手段と前記計算機の前記第２の速度データ記憶手段との間、及び、前記加振パターン記憶手段と前記計算機の前記加振パターン作成手段との間を接続する。

請求項５の発明によると、計算機の加振パターン作成手段が任意の加振パターンを作成して加振パターン記憶手段へ送信するので、任意の加振パターンを加振パターン記憶手段に記憶させることができる。
加振パターン作成手段が作成する加振パターンとして、例えば、周波数成分が一様に存在するホワイトノイズ、所定の周波数帯の正弦波を組み合わせたマルチサイン波、正弦波の周波数が連続的に変化する正弦掃引波等を挙げることができる。

また、特性解析手段において、加振信号とモータの速度との間の伝達特性を解析する方法として、例えば、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を挙げることができる。
モータの通常運転を行う場合、モータ駆動装置と計算機３０とを切り離し、外部からモータ駆動装置の加振パターン記憶手段に通常運転用の信号パターンを送信することによって対応することも可能である。

本発明に係るモータ駆動装置及びモータ伝達特性解析装置は、上記のような構成を有するので、モータ及びモータと接続された負荷機械の特性を短時間で解析でき、解析に必要な加振信号のパターンを任意かつ容易に作成し、設定できる。

本発明を実施するための第１の実施の形態を図１を参照しつつ説明する。
図１に示すモータ伝達特性解析装置１は、モータ５０に接続されたモータ駆動装置１０、計算機３０、通信手段４０とからなり、モータ５０には負荷機械５２が接続されている。
モータ５０は位置検出手段５４を有している。位置検出手段５４は、ロータリエンコーダであり、モータ５０の位置を検出可能に構成されている。

モータ駆動装置１０は、加振パターン記憶手段１２、加振信号発生手段１４、トルク制御手段１８、速度検出手段２２、第１の速度データ記憶手段２４を備えている。計算機３０は、第２の速度データ記憶手段３２、加振パターン作成手段３４、特性解析手段３６を備えている。通信手段４０がモータ駆動装置１０と計算機３０とを接続している。
加振パターン記憶手段１２は、データ記憶装置であり、計算機３０の加振パターン作成手段３４から所要の周波数成分を含む信号を加振パターンＰｏとして通信手段４０を介して受信し、古い加振パターンＰｏを新しい加振パターンＰｏに書き換えて記憶可能に構成されている。

加振信号発生手段１４は、機器制御用の演算装置であり、加振パターン記憶手段１２が記憶した加振パターンＰｏを受信し、加振パターンＰｏに基づいてモータ５０への加振信号Ｓｏを発生可能に構成されている。
トルク制御手段１８は、機器制御用の演算装置であり、加振信号発生手段１４で発生した加振信号Ｓｏをトルク指令Ｓｔとして受信し、トルク指令Ｓｔに基づいてモータ５０で発生するトルクを制御可能に構成されている。

速度検出手段２２は、演算装置であり、モータ５０の速度を検出するためのプログラムＰ１を有し、位置検出手段５４からモータ５０の位置信号θｍ（ｔ）を受信し、受信した位置信号θｍ（ｔ）からモータ５０の速度をプログラムＰ１によって検出可能に構成されている。
プログラムＰ１の具体的演算内容を説明する。プログラムＰ１は、位置検出手段５４が検出する位置信号θｍ（ｔ）を所定のサンプリング間隔Ｔｓでサンプリングし、位置信号θｍ（ｔ）を離散信号θｍ（ｎ）に変換し、次式（１）を用いて離散的なモータ５０の速度データＮｍ（ｎ）を算出する。
Ｎｍ（ｎ）＝｛θｍ（ｎ）−θｍ（ｎ−１）｝／Ｔｓ・・・（１）

第１の速度データ記憶手段２４は、データ記憶装置であり、速度検出手段２２が検出した速度データＮｍ（ｎ）を受信し、受信した速度データＮｍ（ｎ）を所定の点数纏めてデータ行列Ｍｍとし、データ行列Ｍｍを記憶する。
第２の速度データ記憶手段３２は、計算機３０内のデータ記憶装置であり、第１の速度データ記憶手段２４が記憶したデータ行列Ｍｍを通信手段４０を介して受信し、受信したデータ行列Ｍｍを記憶可能に構成されている。

加振パターン作成手段３４及び特性解析手段３６は、計算機３０内でソフトウェアによって実現される演算装置であり、加振パターン作成手段３４は任意にユーザが定める周波数成分を含む信号を加振パターンＰｏとして作成可能であり、作成した加振パターンＰｏを通信手段４０を介して加振パターン記憶手段１２へ送信するとともに、特性解析手段３６へ送信可能に構成されている。
特性解析手段３６は、モータ５０の伝達特性を解析するためのプログラムＰ２を有し、第２の速度データ記憶手段３２からデータ行列Ｍｍを受信するとともに、加振パターン作成手段３４から加振パターンＰｏを受信し、受信したデータ行列Ｍｍと加振パターンＰｏからモータ５０の伝達特性をプログラムＰ２によって解析可能に構成されている。

プログラムＰ２の具体的演算内容を説明する。プログラムＰ２は、加振パターン作成手段３４から受信した加振パターンＰｏをサンプリング周期Ｔｓでサンプリングし、加振パターンＰのデータ行列Ｍｐを作成する。プログラムＰ２におけるサンプリング周期Ｔｓは、プログラムＰ１におけるサンプリング周期Ｔｓと一致しており、データ行列Ｍｐの要素の点数は、データ行列Ｍｍの要素の点数と同じである。
そして、プログラムＰ２はＦＦＴを用いてデータ行列ＭｐからフーリエスペクトルＦｐ（ω）を算出し、データ行列ＭｍからフーリエスペクトルＦｍ（ω）を算出し、さらに、次式（２）を用いて伝達特性Ｈ（ω）を算出する。
Ｈ（ω）＝Ｆｍ（ω）／Ｆｐ（ω）・・・（２）

本実施の形態は上記のように構成されており、次にその作用について説明する。
モータ伝達特性解析装置１を用いてモータ５０の伝達特性を測定する場合、まず、計算機３０の加振パターン作成手段３４において、例えば、周波数成分を一様に含むホワイトノイズを加振パターンＰｏとして作成する。加振パターン作成手段３４が作成した加振パターンＰｏは、加振パターン記憶手段１２と特性解析手段３６へ送信される。
加振パターン記憶手段１２が、加振パターン作成手段３４から受信した加振パターンＰｏを記憶し、加振信号発生手段１４に記憶している加振パターンＰｏを送信する。

加振信号発生手段１４が、加振パターン記憶手段１２から受信した加振パターンＰｏに基づいて、モータ５０への加振信号Ｓｏを発生させ、加振信号Ｓｏをトルク指令Ｓｔとしてトルク制御手段１８へ送信する。
トルク制御手段１８が、加振信号発生手段１４からトルク指令Ｓｔを受信し、トルク指令Ｓｔに基づいてモータ５０のトルクを制御する。

モータ５０のトルクがトルク制御手段１８によって制御され、負荷機械５２がモータ５０によって駆動される。位置検出手段５４がモータ５０の位置を検出し、モータ５０の位置信号θｍ（ｔ）を速度検出手段２２へ送信する。
速度検出手段２２が、速度検出手段２２から位置信号θｍ（ｔ）を受信し、速度検出手段２２のプログラムＰ１が受信した位置信号θｍ（ｔ）からモータ５０の速度データＮｍ（ｎ）を算出し、算出したモータ５０の速度データＮｍ（ｎ）を第１の速度データ記憶手段２４へ送信する。

第１の速度データ記憶手段２４が、速度検出手段２２から速度データＮｍ（ｎ）を受信し、受信した速度データＮｍ（ｎ）を所定の点数纏めてデータ行列Ｍｍとし、データ行列Ｍｍを記憶し、記憶したデータ行列Ｍｍを通信手段４０を介して第２の速度データ記憶手段３２へ送信する。
第２の速度データ記憶手段３２が、第１の速度データ記憶手段２４から受信したデータ行列Ｍｍを記憶し、記憶したデータ行列Ｍｍを特性解析手段３６へ送信する。

特性解析手段３６が、第２の速度データ記憶手段３２からデータ行列Ｍｍを受信し、加振パターン作成手段３４から加振パターンＰｏを受信し、特性解析手段３６のプログラムＰ２が受信したデータ行列Ｍｍと加振パターンＰｏに基づいて、モータ５０の伝達特性Ｈ（ω）を求める。
加振信号発生手段１４が、加振信号Ｓｏをトルク指令Ｓｔとしてトルク制御手段１８へ送信するので、伝達特性Ｈ（ω）がトルク指令Ｓｔとモータ５０の速度との間の伝達特性として得られる。

モータ５０の運転条件等を変更したり、負荷機械５２の種類を変更したりする場合等、ユーザは所望の加振パターンＰｏを加振パターン作成手段３４で作成し、新たな加振パターンＰｏを加振パターン記憶手段１２に記憶させれば、ユーザが所望する任意の加振パターンＰｏからなる加振信号Ｓｏをモータ５０に容易に与えることができる。
次に、本発明を実施するための第２の実施の形態を図２を参照しつつ説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

第１の実施の形態と同様に、図２に示すモータ伝達特性解析装置１は、モータ５０に接続されたモータ駆動装置１０、計算機３０、通信手段４０とからなる。モータ５０には負荷機械５２が接続されており、モータ５０は位置検出手段５４を有している。
モータ駆動装置１０は、加振パターン記憶手段１２、加振信号発生手段１４、速度制御手段１６、トルク制御手段１８、速度検出手段２２、第１の速度データ記憶手段２４を備え、計算機３０は、第２の速度データ記憶手段３２、加振パターン作成手段３４、特性解析手段３６を備え、通信手段４０がモータ駆動装置１０と計算機３０とを接続している。

モータ駆動装置１０は、速度制御手段１６が加振信号発生手段１４とトルク制御手段１８の間に設置されている点を除いて、第１の実施の形態と同様の構成を有し、計算機３０は第１の実施の形態と同様の構成を有する。
速度制御手段１６は、従来ある演算装置であり、加振信号発生手段１４で発生した加振信号Ｓｏをモータ５０の目標速度の速度指令Ｓｖとして受信可能であるとともに、速度検出手段２２からモータ５０の速度データＮｍ（ｎ）を受信可能に構成されている。そして、速度制御手段１６は、速度指令Ｓｖと速度データＮｍ（ｎ）に基づいてモータ５０を制御し、トルク指令Ｓｔをトルク制御手段１８へ送信可能に構成されている。

本実施の形態は上記のように構成されており、次にその作用について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の作用については、重複する説明を省略する。
加振信号発生手段１４が、加振パターン記憶手段１２から受信した加振パターンＰｏに基づいて、モータ５０への加振信号Ｓｏを発生させ、加振信号Ｓｏを速度指令Ｓｖとして速度制御手段１６へ送信する。速度制御手段１６が、加振信号発生手段１４から速度指令Ｓｖを受信するとともに、速度検出手段２２からモータ５０の速度データＮｍ（ｎ）を受信する。そして、速度制御手段１６が、受信した速度指令Ｓｖと速度データＮｍ（ｎ）に基づいてモータ５０を制御し、トルク指令Ｓｔをトルク制御手段１８へ送信する。
他の作用は、第１の実施の形態と同様であり、特性解析手段３６のプログラムＰ２がモータ５０の伝達特性Ｈ（ω）を求める。
加振信号発生手段１４が、加振信号Ｓｏを速度指令Ｓｖとして速度制御手段１６へ送信するので、伝達特性Ｈ（ω）が速度制御系の閉ループ特性として得られる。

次に、本発明を実施するための第３の実施の形態を図３を参照しつつ説明する。なお、第２の実施の形態と同様の構成については同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
第２の実施の形態と同様に、図３に示すモータ伝達特性解析装置１は、モータ５０に接続されたモータ駆動装置１０、計算機３０、通信手段４０とからなる。モータ５０には負荷機械５２が接続されており、モータ５０は位置検出手段５４を有している。
モータ駆動装置１０は、加振パターン記憶手段１２、加振信号発生手段１４、速度制御手段１６、トルク制御手段１８、切換スイッチ２０、速度検出手段２２、第１の速度データ記憶手段２４を備え、計算機３０は、第２の速度データ記憶手段３２、加振パターン作成手段３４、特性解析手段３６を備え、通信手段４０がモータ駆動装置１０と計算機３０とを接続している。

モータ駆動装置１０は、切換スイッチ２０が設置されている点を除いて、第２の実施の形態と同様の構成を有し、計算機３０は第２の実施の形態と同様の構成を有する。
切換スイッチ２０が速度制御手段１６とトルク制御手段１８との間に設置されており、切換スイッチ２０を一方の側に入れると、加振信号発生手段１４が速度制御手段１６を迂回してトルク制御手段１８と直接接続され、速度制御手段１６とトルク制御手段１８との間のラインが遮断されて、加振信号Ｓｏをトルク指令Ｓｔとして加振信号発生手段１４からトルク制御手段１８へ送信可能に構成されている。すなわち、切換スイッチ２０を一方の側に入れることによって、モータ駆動装置１０が第１の実施の形態におけるものと同等の回路構成となる。

また、切換スイッチ２０を他方の側に入れると、速度制御手段１６を迂回して加振信号発生手段１４からトルク制御手段１８へ直接接続されるラインが遮断され、加振信号発生手段１４から速度制御手段１６を介してトルク制御手段１８へ接続するラインが形成されて、速度制御手段１６が、加振信号発生手段１４で発生した加振信号Ｓｏを速度指令Ｓｖとして受信し、トルク指令Ｓｔを速度制御手段１６からトルク制御手段１８へ送信可能に構成されている。すなわち、切換スイッチ２０を他方の側に入れることによって、モータ駆動装置１０が第２の実施の形態におけるものと同等の回路構成となる。

本実施の形態は上記のように構成されており、次にその作用について説明する。
切換スイッチ２０を一方の側に入れ、モータ駆動装置１０を第１の実施の形態におけるものと同等の回路構成とする場合、モータ伝達特性解析装置１が第１の実施の形態におけるものと同様の作用を奏して、伝達特性Ｈ（ω）がトルク指令Ｓｔとモータ５０の速度との間の伝達特性として得られる。

切換スイッチ２０を他方の側に入れ、モータ駆動装置１０を第２の実施の形態におけるものと同等の回路構成とする場合、モータ伝達特性解析装置１が第２の実施の形態におけるものと同様の作用を奏して、伝達特性Ｈ（ω）が速度制御系の閉ループ特性として得られる。
なお、各実施の形態において、特性解析手段３６のプログラムＰ２が行う伝達特性の解析で、ノンパラメトリックな同定手段を用いずに、予め与えておいた伝達関数のパラメータを求めるパラメトリック同定を用いてもよい。

また、各実施の形態において、通信手段４０によってモータ駆動装置１０と計算機３０とを常時接続しておく必要はなく、必要に応じてモータ駆動装置１０と計算機３０とを切り離し可能であることは勿論である。
さらに、各実施の形態において、モータ５０の通常運転を行うときは、モータ駆動装置１０と計算機３０を切り離し、外部から加振パターン記憶手段１２に加振パターンＰｏを送信することが可能である。

第１の実施の形態に係るモータ伝達特性解析装置のブロック図である。 第２の実施の形態に係るモータ伝達特性解析装置のブロック図である。 第３の実施の形態に係るモータ伝達特性解析装置のブロック図である。 従来のモータ伝達特性解析装置のブロック図である。

符号の説明

１、１０１ モータ伝達特性解析装置
１０、１１０ モータ駆動装置
１２ 加振パターン記憶手段
１４ 加振信号発生手段
１６、１１６ 速度制御手段
１８ トルク制御手段
２０ 切換スイッチ
２２、１２２ 速度検出手段
２４ 第１の速度データ記憶手段
３０、１３０ 計算機
３２ 第２の速度データ記憶手段
３４ 加振パターン作成手段
３６ 特性解析手段
４０、１４０ 通信手段
５０、１５０ モータ
５２、１５２ 負荷機械
５４ 位置検出手段
１１３ ホワイトノイズ生成手段
１１５ 速度指令切り替え手段
１２４ データ記憶手段
１３５ フーリエ変換手段
１３６ 周波数特性演算手段

Claims (5)

1. 負荷機械を駆動させるモータへの加振信号と当該モータの速度との間の伝達特性を解析する外部の計算機と通信手段を介して接続可能に構成されたモータ駆動装置であって、
   所要の周波数成分を含む信号を、前記通信手段を介しての前記計算機からの指示に応じて前記モータへの加振パターンとして書き換え可能に記憶する加振パターン記憶手段と、
   前記加振パターン記憶手段が記憶している加振パターンに基づいて前記モータのトルクを制御するトルク制御手段と、
   前記モータの速度を検出する速度検出手段と、
   前記速度検出手段が検出した前記モータの速度を所定量記憶し、且つ、前記通信手段を介して前記計算機へ送信可能な第１の速度データ記憶手段と、を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
2. 前記加振パターン記憶手段が記憶している加振パターンに基づいて加振信号を発生させる加振信号発生手段を備え、
   前記トルク制御手段が、前記加振信号発生手段で発生した加振信号をトルク指令として受信して前記モータを制御することを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
3. 前記加振信号発生手段で発生する加振信号を目標速度とし、前記モータがその目標速度となるように前記トルク制御手段へトルク指令を送信する速度制御手段を備え、
   前記トルク制御手段が、前記速度制御手段から受信するトルク指令に基づいて前記モータを制御することを特徴とする請求項２記載のモータ駆動装置。
4. 前記加振信号発生手段で発生する加振信号をトルク指令として前記加振信号発生手段から前記速度制御手段を迂回して前記トルク制御手段へ送信可能とする切替スイッチを備えることを特徴とする請求項３記載のモータ駆動装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置と、外部の計算機と、通信手段とからなり、
   前記計算機が、前記第１の速度データ記憶手段から受信する前記モータの速度を記憶する第２の速度データ記憶手段と、
   加振パターンを作成して前記加振パターン記憶手段へ送信する加振パターン作成手段と、
   前記第２の速度データ記憶手段から受信する前記モータの速度、及び、前記加振パターン作成手段から受信する加振パターンに基づいて、加振信号と前記モータの速度との間の伝達特性を解析する特性解析手段と、を備え、
   前記通信手段が、前記第１の速度データ記憶手段と前記計算機の前記第２の速度データ記憶手段との間、及び、前記加振パターン記憶手段と前記計算機の前記加振パターン作成手段との間を接続することを特徴とするモータ伝達特性解析装置。

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