JP2010049362A - Gain adjustment device, gain adjustment method and gain adjustment program - Google Patents

Gain adjustment device, gain adjustment method and gain adjustment program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gain adjustment device, a gain adjustment method and a gain adjustment program, which enable high-accuracy adjustment of a loop gain by reducing effect of disturbance fluctuation. <P>SOLUTION: In the loop gain adjustment of a closed loop circuit, the loop gain adjustment is executed a plurality of times to converge the loop gain. After a value of the loop gain converges, a value obtained by averaging loop gain adjustment results of a frequency properly set in consideration of the effect of the disturbance fluctuation is set as a final value of the loop gain. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、閉ループのゲインを調整するゲイン調整装置、ゲイン調整方法、ゲイン調整プログラムに関する。   The present invention relates to a gain adjustment device, a gain adjustment method, and a gain adjustment program for adjusting a closed-loop gain.

従来、閉ループ回路において、制御対象や回路のパラメータ変動によるループ特性の変動を抑制し、ループゲインが一定になるよう調整する方法がある。この方法では、閉ループ回路に外部から所定周波数の基準信号を供給し、基準信号の所定周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタ(以下、BPF)により、基準信号に対する閉ループ回路を一巡した応答信号のみを抽出する。そして、基準信号と抽出された応答信号との位相差を測定し、位相差を所定の目標値に近付けるようにループゲインの値を算出し、ループゲインを算出した値に切り替えることによりループゲイン調整を行う。   Conventionally, in a closed loop circuit, there is a method of adjusting the loop gain to be constant by suppressing the fluctuation of the loop characteristic due to the fluctuation of the parameter to be controlled or the circuit. In this method, a reference signal having a predetermined frequency is externally supplied to the closed loop circuit, and only a response signal that makes a round of the closed loop circuit with respect to the reference signal is obtained by a bandpass filter (hereinafter referred to as BPF) having the predetermined frequency of the reference signal as a center frequency. Extract. Then, measure the phase difference between the reference signal and the extracted response signal, calculate the loop gain value so that the phase difference approaches the predetermined target value, and switch the loop gain to the calculated value to adjust the loop gain. I do.

さらに、基準信号の供給と、位相差の測定と、ループゲインの算出と、ループゲインの変更と、からなる一連のループゲイン調整を複数回実行し、ループゲインの補正を繰り返すことにより、自動で所望のループ特性が得られる値へループゲインを収束させる。   In addition, a series of loop gain adjustments consisting of reference signal supply, phase difference measurement, loop gain calculation, and loop gain change are executed multiple times, and loop gain correction is repeated automatically. The loop gain is converged to a value at which a desired loop characteristic can be obtained.

特許文献1には、ループ特性等の精確な調整を行うことができる電子回路の特性の調整方法及び調整装置が記載されている。
特許第3429162号公報
Patent Document 1 describes a method and an apparatus for adjusting characteristics of an electronic circuit that can perform accurate adjustment of loop characteristics and the like.
Japanese Patent No. 3429162

しかしながら、閉ループ回路における制御対象がモータのような機器である場合、モータの着磁バラつきや、回転子およびモータの出力軸に直接もしくはギヤを介して接続される構造体の偏心により、回転子の回転数やその整数倍など特定の周波数に大きな外乱変動を持つ場合が多い。   However, if the controlled object in the closed-loop circuit is a device such as a motor, the rotor may be deviated due to variations in the magnetization of the motor or the eccentricity of the rotor and the structure connected to the motor output shaft directly or through a gear. In many cases, there are large disturbance fluctuations at a specific frequency such as the rotation speed or an integer multiple thereof.

上記従来の方法では、外乱変動の周波数が基準信号の周波数に近い場合、基本信号に対する応答信号を抽出するBPFの後段においても、外乱変動を十分に減衰することができない。このため従来の調整の方法では、応答信号に含まれる外乱変動の影響により、補正したループゲインの値が完全には収束せずに変動が残留してしまう。その結果、調整を行う度にループゲイン調整結果が異なり、調整精度が著しく悪化する。   In the conventional method described above, when the frequency of disturbance fluctuation is close to the frequency of the reference signal, disturbance fluctuation cannot be sufficiently attenuated even in the subsequent stage of the BPF that extracts the response signal to the basic signal. For this reason, in the conventional adjustment method, the corrected loop gain value does not converge completely due to the influence of disturbance fluctuations included in the response signal, and fluctuations remain. As a result, the loop gain adjustment result is different every time adjustment is performed, and the adjustment accuracy is significantly deteriorated.

本発明は、上記事情を鑑みて、これを解決すべくなされたものであり、外乱変動の影響を低減し、高精度にループゲインの調整を行うことが可能なゲイン調整装置、ゲイン調整方法、ゲイン調整プログラムを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made to solve this problem, and is capable of reducing the influence of disturbance fluctuation and adjusting the loop gain with high accuracy, a gain adjustment method, The purpose is to provide a gain adjustment program.

本発明は、上記目的を達成するために、以下の如き構成を採用した。   The present invention employs the following configuration in order to achieve the above object.

本発明は、閉ループ回路に供給される所定の周波数の基準信号と、前記基準信号を入力した位置から前記閉ループ回路を一巡した位置で抽出される応答信号との位相差を測定し、前記位相差を所定の目標値へ近づけるように前記閉ループ回路のループゲインを調整するゲイン調整装置であって、前記ループゲインを調整する毎に、位相差を所定の目標値に近づけるループゲインの値を算出する算出手段と、前記閉ループ回路のループゲインの値を変更する変更手段と、を有し、前記変更手段は、前記ループゲインの調整が複数回実行された後に、前記閉ループ回路のループゲインの値を、前記ループゲインを調整する毎に前記算出手段により算出されるループゲインの値の平均値に変更する構成とした。   The present invention measures a phase difference between a reference signal of a predetermined frequency supplied to a closed loop circuit and a response signal extracted at a position that makes a round of the closed loop circuit from a position where the reference signal is input, and the phase difference Is a gain adjustment device that adjusts the loop gain of the closed loop circuit so as to be close to a predetermined target value, and each time the loop gain is adjusted, a value of the loop gain that brings the phase difference close to the predetermined target value is calculated Calculating means, and changing means for changing the value of the loop gain of the closed loop circuit, and the changing means calculates the value of the loop gain of the closed loop circuit after the adjustment of the loop gain is performed a plurality of times. Each time the loop gain is adjusted, the average value of the loop gain values calculated by the calculating means is changed.

また本発明のゲイン調整装置は、前記複数回のループゲインの調整において、前記平均値を求めるために用いられる前記ループゲインの値の数は、前記基準信号の周波数を、前記基準信号の周波数と前記応答信号に含まれる外乱変動の周波数との差の絶対値で除した値ことが好ましい。   In the gain adjustment device according to the present invention, the number of the loop gain values used for obtaining the average value in the plurality of loop gain adjustments may include the frequency of the reference signal and the frequency of the reference signal. A value obtained by dividing the absolute value of the difference from the disturbance fluctuation frequency included in the response signal is preferable.

また本発明のゲイン調整装置は、複数周期供給された前記基準信号と、各周期毎の抽出された前記応答信号と、に基づき、前記応答信号に含まれる外乱変動の大きさが所定範囲内であるか否かを判定する外乱変動判定手段を有し、前記基準信号生成手段は、前記外乱変動が所定範囲内でないと判定された場合に、前記基準信号の周波数を変更する構成であることが好ましい。   Further, the gain adjusting device of the present invention is configured so that the magnitude of the disturbance fluctuation included in the response signal is within a predetermined range based on the reference signal supplied for a plurality of cycles and the response signal extracted for each cycle. And a reference signal generation unit configured to change the frequency of the reference signal when it is determined that the disturbance fluctuation is not within a predetermined range. preferable.

また本発明のゲイン調整装置において、前記外乱変動判定手段は、各周期毎の抽出された前記応答信号との位相差の最大値と最小値との差である位相差変動幅が所定範囲内でないとき、前記外乱変動の大きさが所定範囲内でないと判定する構成であることが好ましい。   Further, in the gain adjustment device of the present invention, the disturbance fluctuation determining means is configured such that a phase difference fluctuation range that is a difference between a maximum value and a minimum value of a phase difference from the response signal extracted for each period is not within a predetermined range. It is preferable that the magnitude of the disturbance fluctuation is determined not to fall within a predetermined range.

また本発明のゲイン調整装置において、前記外乱変動判定手段は、各周期毎の前記基準信号から抽出された応答信号の振幅の最大値と最小値との差である振幅変動幅が所定範囲内にないとき、前記外乱変動の大きさが所定範囲内でないと判定する構成であることが好ましい。   In the gain adjusting apparatus of the present invention, the disturbance fluctuation determining means has an amplitude fluctuation range that is a difference between the maximum value and the minimum value of the amplitude of the response signal extracted from the reference signal for each period within a predetermined range. When there is no disturbance, it is preferable that the magnitude of the disturbance fluctuation is determined not to be within a predetermined range.

本発明は、閉ループ回路に供給される所定の周波数の基準信号と、前記基準信号を入力した位置から前記閉ループ回路を一巡した位置で抽出される応答信号との位相差を測定し、前記位相差を所定の目標値へ近づけるように前記閉ループ回路のループゲインを調整するゲイン調整装置によるゲイン調整方法であって、前記ループゲインを調整する毎に、位相差を所定の目標値に近づけるループゲインの値を算出する算出手順と、前記閉ループ回路のループゲインの値を変更する変更手順と、を有し、前記変更手順は、前記ループゲインの調整が複数回実行された後に、前記閉ループ回路のループゲインの値を、前記ループゲインを調整する毎に前記算出手順により算出されるループゲインの値の平均値に変更する方法とした。   The present invention measures a phase difference between a reference signal of a predetermined frequency supplied to a closed loop circuit and a response signal extracted at a position that makes a round of the closed loop circuit from a position where the reference signal is input, and the phase difference Is a gain adjustment method by a gain adjustment device that adjusts the loop gain of the closed loop circuit so as to be close to a predetermined target value, and each time the loop gain is adjusted, the gain of the loop gain that makes the phase difference close to the predetermined target value A calculation procedure for calculating a value, and a change procedure for changing a loop gain value of the closed loop circuit, the change procedure including a loop of the closed loop circuit after the adjustment of the loop gain is performed a plurality of times. The gain value is changed to the average value of the loop gain values calculated by the calculation procedure every time the loop gain is adjusted.

本発明は、閉ループ回路に供給される所定の周波数の基準信号と、前記基準信号を入力した位置から前記閉ループ回路を一巡した位置で抽出される応答信号との位相差を測定し、前記位相差を所定の目標値へ近づけるように前記閉ループ回路のループゲインを調整するゲイン調整装置において実行されるゲイン調整プログラムであって、前記ゲイン調整装置に、前記ループゲインを調整する毎に、位相差を所定の目標値に近づけるループゲインの値を算出する算出ステップと、前記閉ループ回路のループゲインの値を変更する変更ステップと、を実行させ、前記変更ステップは、前記ループゲインの調整が複数回実行された後に、前記閉ループ回路のループゲインの値を、前記ループゲインを調整する毎に前記算出ステップにより算出されるループゲインの値の平均値に変更するプログラムとした。   The present invention measures a phase difference between a reference signal of a predetermined frequency supplied to a closed loop circuit and a response signal extracted at a position that makes a round of the closed loop circuit from a position where the reference signal is input, and the phase difference Is a gain adjustment program that is executed in a gain adjustment device that adjusts the loop gain of the closed-loop circuit so as to approach a predetermined target value, and each time the loop gain is adjusted in the gain adjustment device, a phase difference is calculated. A calculation step for calculating a loop gain value that approaches a predetermined target value and a change step for changing the loop gain value of the closed-loop circuit are executed. In the change step, the loop gain adjustment is executed a plurality of times. After that, the loop gain value of the closed loop circuit is calculated by the calculation step every time the loop gain is adjusted. Was a program to change the average value of the value of Pugein.

本発明によれば、外乱変動の影響を低減し、高精度にループゲインの調整を行うことができる。   According to the present invention, the influence of disturbance fluctuation can be reduced and the loop gain can be adjusted with high accuracy.

本発明では、閉ループ回路のループゲイン調整において、ループゲイン調整を複数回実行してループゲインを収束させ、ループゲインの値が収束した後に、外乱変動の影響を考慮して適切に設定された回数のループゲイン調整結果を平均した値を最終的なループゲインの値とする。   In the present invention, in the loop gain adjustment of the closed loop circuit, the loop gain adjustment is performed a plurality of times to converge the loop gain, and after the loop gain value has converged, the number of times appropriately set in consideration of the influence of disturbance fluctuation The value obtained by averaging the loop gain adjustment results in is used as the final loop gain value.

(第一の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図1は、第一の実施形態のゲイン調整装置100の構成を説明する図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a gain adjustment device 100 according to the first embodiment.

本実施形態では、ゲイン調整装置100は、例えばモータ10を制御する閉ループ回路のループゲインを調整する。モータ10の回転速度は、閉ループ回路により制御される。駆動回路20は、駆動レベルを示す入力信号にしたがって、モータ10を駆動させる駆動電流を供給する。検出部30は、モータ10の回転速度を検出する。本実施形態の検出部30は、具体的には、モータ10出力軸に接続されたロータリーエンコーダとし、モータ10の回転速度をパルス信号に変換して出力する。   In the present embodiment, the gain adjustment device 100 adjusts the loop gain of a closed loop circuit that controls the motor 10, for example. The rotational speed of the motor 10 is controlled by a closed loop circuit. The drive circuit 20 supplies a drive current for driving the motor 10 in accordance with an input signal indicating a drive level. The detection unit 30 detects the rotation speed of the motor 10. Specifically, the detection unit 30 of the present embodiment is a rotary encoder connected to the output shaft of the motor 10 and converts the rotation speed of the motor 10 into a pulse signal and outputs the pulse signal.

また本実施形態では、モータ10の回転子の偏心等に起因する外乱変動が、ゲイン調整装置100によりループゲインが制御される閉ループ回路に入力される。   In the present embodiment, disturbance fluctuations caused by the eccentricity of the rotor of the motor 10 are input to the closed loop circuit in which the loop gain is controlled by the gain adjusting device 100.

以下に、本実施形態のゲイン調整装置100について説明する。   Below, the gain adjustment apparatus 100 of this embodiment is demonstrated.

本実施形態のゲイン調整装置100は、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)上で動作するソフトウェアの機能により実現される。以下に、本実施形態のゲイン調整装置100の機能構成を説明する。   The gain adjusting apparatus 100 according to the present embodiment is realized by a function of software that operates on a DSP (digital signal processor). Hereinafter, a functional configuration of the gain adjusting apparatus 100 of the present embodiment will be described.

ゲイン調整装置100は、速度誤差検出部110、サーボ演算部120、ループゲイン自動調整部130を有する。   The gain adjustment apparatus 100 includes a speed error detection unit 110, a servo calculation unit 120, and a loop gain automatic adjustment unit 130.

速度誤差検出部110は、検出部30から出力される出力信号と、制御目標速度を示す信号と、に基づき、誤差制御信号a1を出力する。尚制御目標速度は、ゲイン調整装置100が搭載された本体装置の仕様等により予め決定されている。   The speed error detection unit 110 outputs an error control signal a1 based on the output signal output from the detection unit 30 and the signal indicating the control target speed. The control target speed is determined in advance according to the specifications of the main body device on which the gain adjusting device 100 is mounted.

サーボ演算部120は、誤差制御信号a1が入力されると演算を実行し、モータ10の回転速度を制御するための速度制御信号a2を出力する。本実施形態のサーボ演算部120の構成を図2に示す。本実施形態のサーボ演算部120は、図2に示すように速度比例系と速度積分位相系と低域ブーストフィルタで構成されている。   When the error control signal a1 is input, the servo calculation unit 120 performs calculation and outputs a speed control signal a2 for controlling the rotation speed of the motor 10. The configuration of the servo calculation unit 120 of this embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the servo calculation unit 120 according to the present embodiment includes a speed proportional system, a speed integration phase system, and a low-frequency boost filter.

図1に戻って、本実施形態のループゲイン自動調整部130は、自動調整制御部131、基準信号生成部132、加算部133、補正ゲイン134、BPF135、位相差測定部136、ゲイン変更部137を有する。   Returning to FIG. 1, the loop gain automatic adjustment unit 130 of this embodiment includes an automatic adjustment control unit 131, a reference signal generation unit 132, an addition unit 133, a correction gain 134, a BPF 135, a phase difference measurement unit 136, and a gain change unit 137. Have

自動調整制御部131は、ループゲインの自動調整動作を行うため、後述の各部に動作指示を行う。基準信号生成部132は、自動調整制御部131からの動作指示を受けて、所定の周波数及び所定の振幅の基準信号b1を生成する。尚本実施形態の基準信号は正弦波である。   The automatic adjustment control unit 131 issues an operation instruction to each unit described later in order to perform an automatic adjustment operation of the loop gain. The reference signal generation unit 132 receives the operation instruction from the automatic adjustment control unit 131 and generates a reference signal b1 having a predetermined frequency and a predetermined amplitude. Note that the reference signal of this embodiment is a sine wave.

加算部133は、基準信号生成部132で生成された基準信号を閉ループ回路へ供給する。   The adder 133 supplies the reference signal generated by the reference signal generator 132 to the closed loop circuit.

補正ゲイン134は、閉ループ回路に予め組み込まれたループゲインである。尚本実施形態では、ループゲイン自動調整部130によるループゲインの調整を行う前の初期の補正ゲイン134(ループゲイン)の値は1であり、ループゲインの調整が実行された際に、ゲイン変更部137によりループ特性を目標の特性に補正する値へ変更される。   The correction gain 134 is a loop gain incorporated in advance in the closed loop circuit. In this embodiment, the value of the initial correction gain 134 (loop gain) before the loop gain adjustment by the loop gain automatic adjustment unit 130 is 1, and the gain change is performed when the loop gain adjustment is executed. The unit 137 changes the loop characteristic to a value that corrects the target characteristic.

BPF135は、基準信号b1の周波数を中心周波数とするBPFである。本実施形態のBPF135は、加算部133により閉ループ回路に供給された基準信号b1が閉ループ回路を一巡した位置から応答信号b2を抽出する。   The BPF 135 is a BPF whose center frequency is the frequency of the reference signal b1. The BPF 135 of this embodiment extracts the response signal b2 from the position where the reference signal b1 supplied to the closed loop circuit by the adder 133 makes a round of the closed loop circuit.

位相差測定部136は、基準信号b1と応答信号b2との位相差を測定し、位相差データb3を出力する。尚本実施形態の位相差測定部136では、図3に示すように、基準信号b1の波形と応答信号b2の波形とがそれぞれゼロクロスする点を検出し、2つの信号の位相差を測定する基準とする。図3は、位相差測定部136による位相差測定を説明する図である。さらに本実施形態では、応答信号b2については、位相差測定する基準を位相が−180度反転した点に設定することにより、位相差測定に係る時間を短縮し、ループゲイン調整時間を短縮する。   The phase difference measuring unit 136 measures the phase difference between the reference signal b1 and the response signal b2, and outputs phase difference data b3. As shown in FIG. 3, the phase difference measuring unit 136 of the present embodiment detects a point where the waveform of the reference signal b1 and the waveform of the response signal b2 cross each other, and measures the phase difference between the two signals. And FIG. 3 is a diagram for explaining phase difference measurement by the phase difference measurement unit 136. Furthermore, in the present embodiment, for the response signal b2, by setting the reference for phase difference measurement to a point where the phase is inverted by -180 degrees, the time for phase difference measurement is shortened and the loop gain adjustment time is shortened.

図1に戻って、ゲイン変更部137は、現在の補正ゲイン134の値と、測定した位相差と所定の目標位相差との誤差に基づいて、ループ特性をより目標に近付けるループゲインの値を算出し、補正ゲイン134を算出した値に変更する。ループゲインの値の算出方法の詳細は後述する。   Returning to FIG. 1, the gain changing unit 137 sets the loop gain value that brings the loop characteristic closer to the target based on the current value of the correction gain 134 and the error between the measured phase difference and the predetermined target phase difference. Then, the correction gain 134 is changed to the calculated value. Details of the loop gain value calculation method will be described later.

次に、図4、図5を参照して本実施形態のループゲイン自動調整部130の動作を説明する。図4は、ループゲイン自動調整部130の動作を説明する第一のフローチャートである。図5は、ループゲイン自動調整部130の動作を説明する第二のフローチャートである。   Next, the operation of the loop gain automatic adjustment unit 130 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a first flowchart for explaining the operation of the loop gain automatic adjustment unit 130. FIG. 5 is a second flowchart for explaining the operation of the loop gain automatic adjustment unit 130.

本実施形態では、基準信号b1の1周期に対して1回の位相差測定を行う。本実施形態では、1回の位相差測定で測定された位相差に対してループゲインの値を算出し、ゲイン変更部137により補正ゲイン134の値を変更することを1回のループゲイン調整とする。始めに、図4を参照して1回のループゲイン調整の動作を説明する。   In the present embodiment, one phase difference measurement is performed for one period of the reference signal b1. In the present embodiment, calculating the loop gain value with respect to the phase difference measured by one phase difference measurement and changing the value of the correction gain 134 by the gain changing unit 137 is one loop gain adjustment. To do. First, a single loop gain adjustment operation will be described with reference to FIG.

ループゲイン自動調整部130は、ステップS41においてループゲイン調整が開始すると、基準信号生成部132により、所定周波数および所定振幅の基準信号b1を生成し、加算部133による閉ループ回路への基準信号b1の供給を開始する。ステップS41に続いてステップS42に進み、位相差測定部136は、基準信号b1の波形と応答信号b2の波形とのゼロクロス点を検出し、位相差測定を開始する。ステップS42に続いてステップS43へ進み、位相差測定が完了した後、ゲイン変更部137は、測定した位相差に基づいて、次のループゲインの値を算出する。   When the loop gain adjustment starts in step S41, the loop gain automatic adjustment unit 130 causes the reference signal generation unit 132 to generate a reference signal b1 having a predetermined frequency and amplitude, and the addition unit 133 outputs the reference signal b1 to the closed loop circuit. Start supplying. Progressing to step S42 following step S41, the phase difference measuring unit 136 detects a zero cross point between the waveform of the reference signal b1 and the waveform of the response signal b2, and starts phase difference measurement. Following step S42, the process proceeds to step S43, and after the phase difference measurement is completed, the gain changing unit 137 calculates the next loop gain value based on the measured phase difference.

ステップS43に続いてステップS44へ進み、ゲイン変更部137は、基準信号b11周期分の供給が終わるまで待つ。ステップS44に続いてステップS45へ進み、ゲイン変更部137は、補正ゲイン134を算出したループゲインの値に変更する。   Proceeding to step S44 following step S43, the gain changing unit 137 waits until the supply for the period of the reference signal b11 is completed. Progressing to step S45 following step S44, the gain changing unit 137 changes the correction gain 134 to the calculated loop gain value.

以上が、1回のループゲイン調整の動作である。尚本実施形態では、BPF135は予め動作を開始しているものとする。   The above is one loop gain adjustment operation. In the present embodiment, it is assumed that the BPF 135 has started operation in advance.

さらに、上述のループゲイン調整を複数サイクル繰り返すことによって、ループゲインを精度よく目標へ収束させることをループゲイン自動調整と呼ぶ。以下に図5を参照してループゲイン自動調整の動作を説明する。   Furthermore, the loop gain is converged to the target accurately by repeating the above loop gain adjustment for a plurality of cycles, which is called loop gain automatic adjustment. The loop gain automatic adjustment operation will be described below with reference to FIG.

ループゲイン自動調整部130において、ループゲイン自動調整が開始すると、ステップS51へ進む。ステップS51において、BPF135が整定するまで待つため、基準信生成部132と加算部133により、所定周期分の基準信号b1を閉ループ回路に供給給する。ステップS51に続いてステップS52へ進み、ループゲイン自動調整部130は、ループゲイン調整の繰り返しカウントをnとしてnを初期化する。   When automatic loop gain adjustment is started in the automatic loop gain adjustment unit 130, the process proceeds to step S51. In step S51, in order to wait until the BPF 135 is settled, the reference signal generator 132 and the adder 133 supply the reference signal b1 for a predetermined period to the closed loop circuit. Proceeding to step S52 following step S51, the loop gain automatic adjustment unit 130 initializes n by setting the loop gain adjustment repetition count to n.

ステップS52に続いてステップS53へ進み、ループゲイン自動調整部130は、図4で説明したループゲイン調整を1回実行する。ステップS53に続いてステップS54へ進む。ステップS54では、所定のループゲイン調整繰り返し回数をNlga、後にループゲイン調整結果の平均を取るデータ数をNave(Nlga>Nave)とおく。ステップS54において、n≧(Nlga−Nave)である場合、ステップS55へ進み、ゲイン変更部137は、ステップS53のループゲイン調整で算出されたループゲインの値Gadj(n+1)を、次回のループゲイン調整で利用する値として保存する。   Progressing to step S53 following step S52, the loop gain automatic adjustment unit 130 executes the loop gain adjustment described with reference to FIG. 4 once. Following step S53, the process proceeds to step S54. In step S54, the predetermined number of loop gain adjustment iterations is set to Nlga, and the number of data for which the loop gain adjustment result is averaged later is set to Nave (Nlga> Nave). If n ≧ (Nlga−Nave) in step S54, the process proceeds to step S55, and the gain changing unit 137 uses the loop gain value Gadj (n + 1) calculated by the loop gain adjustment in step S53 as the next loop gain. Save as a value to be used for adjustment.

ステップS55に続いてステップS56へ進み、繰り返しカウントを1つ進めてn=(n+1)とする。ステップS56に続いてステップS57へ進み、ループゲイン調整が所定回数Nlga回行われていない場合、ステップS53へ戻り、再び次の周期のループゲイン調整を行う。   Subsequent to step S55, the process proceeds to step S56, where the repeat count is incremented by 1, and n = (n + 1). Progressing to step S57 following step S56, when the loop gain adjustment has not been performed a predetermined number of times Nlga, the process returns to step S53, and the loop gain adjustment of the next cycle is performed again.

ステップS57において、ループゲイン調整が所定回数であるNlga回終了した場合、ステップS58へ進む。ステップS58において、ゲイン変更部137は、ステップS55で保存したNave個のループゲインの値の平均値を算出する。   In step S57, when the loop gain adjustment is completed a predetermined number of times, the process proceeds to step S58. In step S58, the gain changing unit 137 calculates the average value of the Nave loop gain values stored in step S55.

ここでループゲインの値をGadjとし、繰り返しカウントnのときループゲインの値をGadj(n)とすると、ループゲインの値の平均値は以下の式(1)により算出される。   Here, assuming that the value of the loop gain is Gadj and the value of the loop gain is Gadj (n) when the repetition count is n, the average value of the values of the loop gain is calculated by the following equation (1).

Figure 2010049362
Figure 2010049362

ステップS58に続いてステップS59へ進み、ゲイン変更部137は、補正ゲイン134を算出したループゲインの平均値に変更し、処理を終了する。以上がループゲイン自動調整の動作である。   Proceeding to step S59 following step S58, the gain changing unit 137 changes the correction gain 134 to the calculated average value of the loop gain, and ends the process. The above is the operation of loop gain automatic adjustment.

尚本実施形態のループゲイン自動調整部130を実現するDSPは、図示しないカウンタ手段、記憶手段を有する。図5で説明したループゲイン自動調整の繰り返しカウントは、例えばDSPの有するカウンタ手段により行われる。また補正ゲインの値は、例えばDSPの有する記憶手段に保存される。   The DSP that implements the loop gain automatic adjustment unit 130 of the present embodiment includes counter means and storage means (not shown). The repeated counting of the loop gain automatic adjustment described with reference to FIG. Further, the value of the correction gain is stored in, for example, a storage unit included in the DSP.

次に、本実施形態における、ループゲインの値の算出方法について説明する。   Next, a method for calculating a loop gain value in the present embodiment will be described.

まずループゲイン調整において、測定する位相差の目標値を目標位相差とする。目標位相差は、閉ループ回路に供給される基準信号b1の周波数(以下、fsinとする)において目標とされる閉ループ回路の位相特性の値であり、実測またはモデル式より算出した値をあらかじめ設定する。ただし、本実施形態においては、図3に示したように位相差測定において応答信号b2の位相を反転している。   First, in the loop gain adjustment, the target value of the phase difference to be measured is set as the target phase difference. The target phase difference is a value of the phase characteristic of the closed loop circuit targeted at the frequency (hereinafter referred to as fsin) of the reference signal b1 supplied to the closed loop circuit, and is set in advance as a value calculated from actual measurement or a model formula. . However, in the present embodiment, the phase of the response signal b2 is inverted in the phase difference measurement as shown in FIG.

このため、目標位相差を基準信号b1に対して応答信号b2の位相が遅れる方向を正とした場合、図6に示すように、基準信号周波数fsinにおける目標とする閉ループ回路の位相特性の値θ0を用いて、目標位相差を(180−θ0)[deg]とする。図6は、第一の実施形態における閉ループ回路の周波数特性と目標位相差を示す図である。尚多くの場合は、供給する基準信号b1の周波数は交叉周波数付近に設定されるが、上述のように基準信号b1の周波数において目標とされる閉ループ回路の位相特性の値を設定しておけば、基準信号b1の周波数は交叉周波数近傍に限定されない。   Therefore, if the target phase difference is positive in the direction in which the phase of the response signal b2 is delayed with respect to the reference signal b1, the phase characteristic value θ0 of the target closed loop circuit at the reference signal frequency fsin is shown in FIG. Is used to set the target phase difference to (180−θ0) [deg]. FIG. 6 is a diagram illustrating frequency characteristics and a target phase difference of the closed loop circuit in the first embodiment. In many cases, the frequency of the reference signal b1 to be supplied is set near the crossover frequency. However, as described above, if the value of the phase characteristic of the target closed-loop circuit is set at the frequency of the reference signal b1. The frequency of the reference signal b1 is not limited to the vicinity of the crossover frequency.

次に、測定した位相差と目標位相差との差を位相差誤差PEとし、上述のループゲイン自動調整において、繰り返しカウントnのときの位相差誤差をPE(n)とする。また、ループゲインの値をGadjとし、同様に、繰り返しカウントnのときループゲインの値をGadj(n)とする。さらに、ループゲイン自動調整の繰り返しによる目標値への収束に影響する調整感度係数kadjを用いて、次のループゲインの値を式(2)に示す数式により算出する。式(2)による補正を繰り返すループゲイン自動調整は、誤差積算アルゴリズムであり、適切な調整感度kadjを設定することにより、ループゲイン自動調整を繰り返す毎に、ループゲインの値が目標に近づいていく。   Next, the difference between the measured phase difference and the target phase difference is defined as a phase difference error PE, and the phase difference error at the repetition count n in the above loop gain automatic adjustment is defined as PE (n). Similarly, the value of the loop gain is Gadj, and similarly, the value of the loop gain is Gadj (n) when the repetition count is n. Further, using the adjustment sensitivity coefficient kadj that affects the convergence to the target value due to repeated loop gain automatic adjustment, the value of the next loop gain is calculated by the equation shown in equation (2). The loop gain automatic adjustment that repeats the correction according to Expression (2) is an error integration algorithm, and by setting an appropriate adjustment sensitivity kadj, the loop gain value approaches the target each time the loop gain automatic adjustment is repeated. .

Figure 2010049362
Figure 2010049362

次に、閉ループ回路に入力される外乱変動がループゲイン自動調整の結果を悪化させる場合について説明する。本実施形態においては、回転子の偏心によりモータ10において回転速度の周波数に大きな振幅を持つ外乱変動が入力される場合を考える。   Next, a case where disturbance fluctuations input to the closed loop circuit deteriorate the result of loop gain automatic adjustment will be described. In the present embodiment, a case is considered in which disturbance fluctuation having a large amplitude is input to the rotational speed frequency in the motor 10 due to the eccentricity of the rotor.

まず、BPF135が外乱変動を十分に減衰できない場合の影響を示す例を示す。例えば、補正ゲイン134を固定として、基準信号b1の周波数fsin=32.55[Hz]を連続して供給し、基準信号b1の1周期毎に位相差を測定する。   First, an example showing the influence when the BPF 135 cannot sufficiently attenuate the disturbance fluctuation is shown. For example, the correction gain 134 is fixed, the frequency fsin = 32.55 [Hz] of the reference signal b1 is continuously supplied, and the phase difference is measured for each cycle of the reference signal b1.

また、モータの回転数は1800rpmとすると、外乱変動周波数fn=30[Hz]の外乱変動が入力される。このとき、基準信号b1と外乱変動周波数fnが接近しており、BPF135の出力である応答信号b2に十分に減衰できない外乱変動が含まれているとする。応答信号b2に含まれる外乱変動の振幅が応答信号b2の20%の正弦波としたとき、測定毎に位相差が変動する様子を示すシミュレーション結果を図7および図8に示す。   Further, when the rotation speed of the motor is 1800 rpm, disturbance fluctuation with a disturbance fluctuation frequency fn = 30 [Hz] is input. At this time, it is assumed that the reference signal b1 and the disturbance fluctuation frequency fn are close to each other, and the disturbance signal that cannot be sufficiently attenuated is included in the response signal b2 that is the output of the BPF 135. FIG. 7 and FIG. 8 show simulation results showing how the phase difference fluctuates for each measurement when the amplitude of disturbance fluctuation included in the response signal b2 is 20% of the sine wave of the response signal b2.

図7は、基準信号b1と応答信号b2の波形を示した図である。ただし、図7では、位相差が変動する様子が分かりやすいよう、応答信号b2は正負を反転させている。図8は、図7の波形において、図3に示す位相差を測定した結果を示す図である。図8によれば、測定した位相差に周期性があることが分かり、今回は約13周期毎と分かる。またこの周期は、
fsin/(|fsin−fn|)
により表わすことができる。図8に示す例では、fsin=32.55[Hz]、fn=30[Hz]である。よって、位相差の周期は、
(32.55/(32.55−30))=12.76
となり、この周期が図8から読み取れる周期性と一致していることがわかる。また、基準信号b1の応答の振幅に対して外乱変動の振幅が相対的に大きくなるほど、この位相差の変動の振幅は大きくなる。
FIG. 7 is a diagram illustrating waveforms of the reference signal b1 and the response signal b2. However, in FIG. 7, the response signal b2 is inverted between positive and negative so that it is easy to see how the phase difference fluctuates. FIG. 8 is a diagram showing a result of measuring the phase difference shown in FIG. 3 in the waveform of FIG. According to FIG. 8, it can be seen that the measured phase difference has periodicity, and this time, it is understood that every about 13 periods. And this cycle is
fsin / (| fsin−fn |)
Can be represented by In the example shown in FIG. 8, fsin = 32.55 [Hz] and fn = 30 [Hz]. Therefore, the phase difference period is
(32.55 / (32.55-30)) = 12.76
Thus, it can be seen that this period coincides with the periodicity read from FIG. In addition, the amplitude of the fluctuation in the phase difference increases as the amplitude of the disturbance fluctuation increases relative to the amplitude of the response of the reference signal b1.

次に、図9を参照して上述の外乱変動が実際にループゲイ自動調整に与える影響について説明する。図9は、意図的にゲインを目標特性の2/3に下げて制御器を設計した場合を初期状態とした閉ループ回路について、ループゲイン自動調整を行ったときのループゲインの値の変化を示している。尚供給する基準信号b1の周波数fsin=32.55[Hz]とする。   Next, the influence of the above-described disturbance fluctuation on loop gay automatic adjustment will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a change in the loop gain value when the loop gain automatic adjustment is performed for the closed loop circuit in which the controller is designed by intentionally reducing the gain to 2/3 of the target characteristic. ing. It is assumed that the frequency fsin = 32.55 [Hz] of the reference signal b1 to be supplied.

図9に示す塗りつぶしの菱形は、本実施形態において、外乱変動を含んだ場合のループゲイン自動調整におけるループゲインの値の変化を示している。本実施形態では、モータ10の回転数は1800rpmであり、外乱周波数fn=30[Hz]の外乱変動を有する(図示せず)。   The filled diamonds shown in FIG. 9 indicate the change in the loop gain value in the loop gain automatic adjustment when disturbance variation is included in the present embodiment. In the present embodiment, the rotational speed of the motor 10 is 1800 rpm, and has a disturbance fluctuation with a disturbance frequency fn = 30 [Hz] (not shown).

図9に示す白抜きの円は、シミュレーションによるループゲイン自動調整における補正ゲインの値の変化を示しており、外乱変動は考慮されていない。本実施形態とシミュレーションの誤差のため、収束するループゲインの値が僅かに異なるが、外乱変動がない場合は、ループゲイン調整の繰り返し10回以下でほぼ一定値に収束している。同様に、外乱変動を含む本実施形態でも、ループゲイン調整の繰り返しによりループゲインは収束するが、BPF135で十分に減衰できない外乱変動の影響により、周期的な変動が残る様子が分かる。   A white circle shown in FIG. 9 indicates a change in the value of the correction gain in the automatic loop gain adjustment by simulation, and disturbance fluctuation is not taken into consideration. Although the loop gain value to be converged is slightly different due to an error between the present embodiment and the simulation, when there is no disturbance fluctuation, it converges to a substantially constant value after 10 or fewer loop gain adjustments. Similarly, in this embodiment including disturbance fluctuation, the loop gain converges by repetition of loop gain adjustment, but it can be seen that periodic fluctuation remains due to the influence of disturbance fluctuation that cannot be sufficiently attenuated by the BPF 135.

以上に説明したように、外乱変動をBPF135十分に減衰できない場合、つまり供給される基準信号b1の周波数の近傍に大きな外乱変動がある場合には、ループゲイン調整の結果に周期的な変動が残ることが分かる。   As described above, when the disturbance fluctuation cannot be sufficiently attenuated, that is, when there is a large disturbance fluctuation in the vicinity of the frequency of the supplied reference signal b1, a periodic fluctuation remains in the loop gain adjustment result. I understand that.

そこで、本発明のループゲイン自動調整では、複数回のループゲイン調整の結果を平均した値をループゲインの値の最終値とすることにより、外乱変動によるループゲインの値の周期的な変動による影響を低減する。さらに本実施形態では、外乱変動周波数が既知としたとき、外乱変動によるループゲインの値の周期的な変動をキャンセルするように、ループゲイン自動調整において平均をとる結果の数Naveを以下のように設定することができる。   Therefore, in the automatic loop gain adjustment of the present invention, the average value of the results of multiple loop gain adjustments is used as the final value of the loop gain value, so that the effect of periodic fluctuations in the loop gain value due to disturbance fluctuations can be obtained. Reduce. Furthermore, in the present embodiment, when the disturbance fluctuation frequency is known, the number Nave of the results obtained by averaging in the loop gain automatic adjustment is canceled as follows so as to cancel the periodic fluctuation of the loop gain value due to the disturbance fluctuation. Can be set.

Nave=m(fsin/|fsin−fn|) (mは自然数)
尚、(fsin/|fsin−fn|)が整数とならない場合は、小数点以下を切り上げもしくは切り下げるものとする。
Nave = m (fsin / | fsin−fn |) (m is a natural number)
If (fsin / | fsin−fn |) is not an integer, the decimal part is rounded up or down.

本実施形態では、上記式により算出された値をNaveに設定することにより、より少ない結果の数で図8、図9に示す周期性を持つ調整結果のばらつきをキャンセル(低減)させることができる。   In the present embodiment, by setting the value calculated by the above formula to Nave, it is possible to cancel (reduce) the variation in the adjustment results having the periodicity shown in FIGS. 8 and 9 with a smaller number of results. .

以上により、本実施形態では、閉ループ回路のループゲイン調整において、ループゲイン調整を複数回実行してループゲインを収束させ、ループゲインの値が収束した後に、外乱変動の影響を考慮して適切に設定された回数のループゲイン調整結果を平均した値を、最終的なループゲインの値とする。本実施形態では、この構成により、BPF135により十分減衰することができない周波数の外乱変動の影響を低減し、精度の良いループゲイン調整結果を得ることができる。   As described above, in the present embodiment, in the loop gain adjustment of the closed loop circuit, the loop gain adjustment is executed a plurality of times to converge the loop gain, and after the loop gain value has converged, the influence of the disturbance fluctuation is appropriately considered. A value obtained by averaging the loop gain adjustment results for the set number of times is set as a final loop gain value. In the present embodiment, with this configuration, it is possible to reduce the influence of the disturbance fluctuation of the frequency that cannot be sufficiently attenuated by the BPF 135, and obtain an accurate loop gain adjustment result.

(第二の実施形態)
以下に、図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態は、ループゲイン自動調整を行う前に外乱変動判定動作を行う点が第一の実施形態と異なる。よって、以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Second embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that a disturbance fluctuation determination operation is performed before loop gain automatic adjustment. Therefore, in the following description of the second embodiment, only differences from the first embodiment will be described, and those having the same functional configuration as the first embodiment will be described in the description of the first embodiment. The same reference numerals as those used are assigned, and the description thereof is omitted.

本実施形態では、ループゲイン自動調整を行う前に、外乱変動判定動作を行うことにより、外乱変動の影響をより低減し、精度の良いループゲイン調整結果を得る。   In the present embodiment, the disturbance fluctuation determination operation is performed before the loop gain automatic adjustment, thereby further reducing the influence of the disturbance fluctuation and obtaining an accurate loop gain adjustment result.

図10は、第二の実施形態のゲイン調整装置100Aの構成を説明する図である。本実施形態のゲイン調整装置100Aは、ループゲイン自動調整部130Aを有する。   FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the gain adjustment device 100A of the second embodiment. The gain adjustment apparatus 100A of the present embodiment includes a loop gain automatic adjustment unit 130A.

ループゲイン自動調整部130Aは、自動調整制御部131A、基準信号生成部132A、加算部133、補正ゲイン134、BPF135A、位相差測定部136、ゲイン変更部137A、位相差変動判定部138を有する。   The loop gain automatic adjustment unit 130A includes an automatic adjustment control unit 131A, a reference signal generation unit 132A, an addition unit 133, a correction gain 134, a BPF 135A, a phase difference measurement unit 136, a gain change unit 137A, and a phase difference variation determination unit 138.

本実施形態のループゲイン自動調整部130Aは、ループゲイン自動調整を行う前に、外乱変動判定動作を行う。外乱判定動作とは、基準信号b1を閉ループ回路に所定周期分供給し、それに対する応答信号b2に基づいて、外乱変動が応答信号b2に与える影響が所定範囲内か否かを判定する動作である。外乱変動判定動作の詳細は後述する。   The loop gain automatic adjustment unit 130A of the present embodiment performs a disturbance variation determination operation before performing loop gain automatic adjustment. The disturbance determination operation is an operation of supplying the reference signal b1 to the closed loop circuit for a predetermined period and determining whether the influence of disturbance fluctuation on the response signal b2 is within a predetermined range based on the response signal b2 to the reference signal b1. . Details of the disturbance fluctuation determination operation will be described later.

自動調整制御部131Aは、後述する外乱変動判定動作の実行を指示する動作指示を行う。また自動調整制御部131Aは、ループゲイン自動調整動作を実行するため、各部に動作指示を行う。   The automatic adjustment control unit 131A issues an operation instruction for instructing execution of a disturbance variation determination operation described later. Further, the automatic adjustment control unit 131A issues an operation instruction to each unit in order to execute the loop gain automatic adjustment operation.

基準信号生成部132Aは、予め設定された複数の周波数および振幅の基準信号b1を生成する。基準信号b1の周波数および振幅は、自動調整制御部131Aからの信号によって選択される。   The reference signal generator 132A generates reference signals b1 having a plurality of preset frequencies and amplitudes. The frequency and amplitude of the reference signal b1 are selected by a signal from the automatic adjustment control unit 131A.

BPF135Aは、基準信号b1の周波数を中心周波数とするBPFであり、基準信号b1の周波数が変更された場合は、自動調整制御部131Aの信号によって、BPF135Aの中心周波数が基準信号b1の周波数になるよう設定を変更する。   The BPF 135A is a BPF whose center frequency is the frequency of the reference signal b1, and when the frequency of the reference signal b1 is changed, the center frequency of the BPF 135A becomes the frequency of the reference signal b1 by the signal of the automatic adjustment control unit 131A. Change the settings so that

ゲイン変更部137Aは、基準信号b1の周波数が変更された場合、自動調整制御部131Aの信号によって、変更された基準信号b1の周波数に対応して予め設定された目標位相差に補正ゲイン134(ループゲイン)を変更する。   When the frequency of the reference signal b1 is changed, the gain changing unit 137A uses the signal of the automatic adjustment control unit 131A to adjust the correction gain 134 () to the target phase difference set in advance corresponding to the changed frequency of the reference signal b1. Change the loop gain.

位相差変動判定部138は、外乱変動判定動作において、位相差測定部136の出力である位相差データb3を記憶する。また位相差変動判定部138は、外乱変動判定動作において、所定回数の位相差測定が終了した後、保存した位相差の最大値と最小値との差である位相差変動幅を算出する。そして位相差変動判定部138は、算出結果の位相差変動幅が所定の値より大きいか否かを判定し、判定結果を自動調整制御部131Aへ出力する。   The phase difference variation determination unit 138 stores phase difference data b3 that is an output of the phase difference measurement unit 136 in the disturbance variation determination operation. Further, in the disturbance variation determination operation, the phase difference variation determination unit 138 calculates a phase difference variation range which is a difference between the maximum value and the minimum value of the stored phase difference after the predetermined number of phase difference measurements are completed. Then, the phase difference variation determination unit 138 determines whether or not the phase difference variation range of the calculation result is larger than a predetermined value, and outputs the determination result to the automatic adjustment control unit 131A.

本実施形態では、この位相差変動幅が所定範囲内であるとき、外乱変動が所定範囲内であると判定し、位相差変動幅が所定範囲外であるとき、外乱変動が所定範囲外であると判定する。すなわち本実施形態では、位相差変動判定部138が外乱変動判定手段の役割を果たす。   In this embodiment, when the phase difference fluctuation range is within the predetermined range, it is determined that the disturbance fluctuation is within the predetermined range. When the phase difference fluctuation range is outside the predetermined range, the disturbance fluctuation is outside the predetermined range. Is determined. That is, in the present embodiment, the phase difference variation determination unit 138 serves as a disturbance variation determination unit.

ここで、図11を参照して外乱変動と位相差の変動について説明する。図11は、連続して基準信号を供給し、1周期毎に位相差を測定したときの結果を示している。ただし、応答信号b2には、BPF135Aによって十分に減衰できない変動外乱が含まれている。図11に示す例では、基準信号周波数fsin=32.55[Hz]、外乱変動周波数fn=30[Hz]の正弦波とする。   Here, disturbance fluctuations and phase difference fluctuations will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows the results when the reference signal is continuously supplied and the phase difference is measured for each period. However, the response signal b2 includes a fluctuation disturbance that cannot be sufficiently attenuated by the BPF 135A. In the example shown in FIG. 11, a sine wave having a reference signal frequency fsin = 32.55 [Hz] and a disturbance fluctuation frequency fn = 30 [Hz] is used.

図11の白抜き円は、応答信号b2に含まれる外乱変動の振幅が、基準信号b1の応答の振幅に対して20%の場合における位相差の測定結果を示す。図11の黒塗り四角は、応答信号b2に含まれる外乱変動の振幅が、基準信号b1の応答の振幅に対して30%の場合における位相差の測定結果を示す。   The white circle in FIG. 11 shows the measurement result of the phase difference when the disturbance fluctuation amplitude included in the response signal b2 is 20% of the response amplitude of the reference signal b1. Black squares in FIG. 11 show the measurement results of the phase difference when the amplitude of the disturbance fluctuation included in the response signal b2 is 30% with respect to the amplitude of the response of the reference signal b1.

図11によれば、基準信号b1の応答に対して外乱変動が大きいほど、測定する位相差の変動も大きいことがわかる。   According to FIG. 11, it can be seen that the greater the fluctuation in disturbance with respect to the response of the reference signal b1, the greater the fluctuation in the phase difference to be measured.

以下に、図12を参照して本実施形態の外乱変動判定動作について説明する。図12は、第二の実施形態における外乱変動判定動作を説明するフローチャートである。   Hereinafter, the disturbance fluctuation determination operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart for explaining a disturbance variation determination operation in the second embodiment.

ループゲイン自動調整部130Aにおいて外乱変動判定動作が開始すると、ステップS1201に進む。ステップS1201において、基準信号生成部132Aと加算部133は、BPF135Aが整定するまで待つため、所定周期分の基準信号b1を閉ループ回路に供給する。ステップS1201に続いてステップS1202へ進み、位相差測定カウントをnとして、nを初期化する。   When the disturbance variation determination operation starts in the loop gain automatic adjustment unit 130A, the process proceeds to step S1201. In step S1201, the reference signal generation unit 132A and the addition unit 133 supply the reference signal b1 for a predetermined period to the closed loop circuit in order to wait until the BPF 135A is settled. Progressing to step S1202 following step S1201, the phase difference measurement count is set to n, and n is initialized.

ステップS1202に続いてステップS1203へ進み、基準信号生成部132Aと加算部133は、閉ループ回路へ1周期分の基準信号b1の供給を開始する。ステップS1203に続いてステップS1204へ進み、位相差測定部136は、基準信号b1と応答信号b2の位相差を測定する。ステップS1204において位相差測定が完了したら、ステップS1205へ進み、位相差を記憶する。   Progressing to step S1203 following step S1202, the reference signal generation unit 132A and the addition unit 133 start supplying the reference signal b1 for one cycle to the closed loop circuit. Progressing to step S1204 following step S1203, the phase difference measuring unit 136 measures the phase difference between the reference signal b1 and the response signal b2. When the phase difference measurement is completed in step S1204, the process proceeds to step S1205, and the phase difference is stored.

ステップS1205に続いてステップS1206へ進み、1周期の基準信号b1の供給が完了するまで待ち、ステップS1207へ進む。ステップS1207において、位相差測定カウントを1つ進めて、n=n+1とする。ステップS1207に続いてステップS1208へ進み、位相差測定が所定回数実行されたか否か判定する。尚図12では、所定回数をNchnとして示す。   Following step S1205, the process proceeds to step S1206, waits until the supply of the reference signal b1 of one cycle is completed, and then proceeds to step S1207. In step S1207, the phase difference measurement count is incremented by 1, so that n = n + 1. Progressing to step S1208 following step S1207, it is determined whether or not the phase difference measurement has been performed a predetermined number of times. In FIG. 12, the predetermined number of times is indicated as Nchn.

ステップS1208において、位相差測定の実行回数が所定回数Nchnに達していない場合、ステップS1203へ戻り、ステップS1203からの処理を繰り返す。   If the number of executions of phase difference measurement has not reached the predetermined number Nchn in step S1208, the process returns to step S1203, and the processing from step S1203 is repeated.

ステップS1208において、位相差測定の実行回数が所定回数Nchnに達していた場合、ステップS1209へ進む。ステップS1209において、位相差変動判定部138は、記憶しておいた位相差の最大値と最小値との差である位相差変動幅を算出し、位相差変動幅が所定範囲内であるか否かを判定し、判定結果を自動調整制御部131Aへ出力する。   If the number of executions of phase difference measurement has reached the predetermined number Nchn in step S1208, the process proceeds to step S1209. In step S1209, the phase difference fluctuation determination unit 138 calculates a phase difference fluctuation width that is the difference between the stored maximum value and minimum value of the phase difference, and whether or not the phase difference fluctuation width is within a predetermined range. And the determination result is output to the automatic adjustment control unit 131A.

ステップS1209において、位相差変動幅が所定範囲内であった場合、自動調整制御部131Aは、外乱変動が応答信号b2に与える影響は小さいとして、外乱変動判定は終了する。   In step S1209, when the phase difference fluctuation range is within the predetermined range, the automatic adjustment control unit 131A determines that the influence of the disturbance fluctuation on the response signal b2 is small, and ends the disturbance fluctuation determination.

位相差変動幅の所定範囲について説明する。   A predetermined range of the phase difference fluctuation range will be described.

ループゲイン調整の繰り返しによりループゲインがある程度収束した後でも、一回のループゲイン調整結果のみをみると、外乱の影響によるばらつきが見られる。このばらつきの範囲と位相差変動幅には相関があり、位相差変動幅の所定範囲は実験やシミュレーション等により得ることができる。   Even after the loop gain has converged to some extent by repeating the loop gain adjustment, a variation due to the influence of disturbance can be seen by looking at only one loop gain adjustment result. There is a correlation between the variation range and the phase difference fluctuation range, and the predetermined range of the phase difference fluctuation range can be obtained by experiments, simulations, or the like.

外乱変動が応答信号b2に与える影響は、一回のループゲイン調整結果のばらつきが、求められる使用、性能に対して許容範囲内である場合に小さいと言える。したがって位相差変動幅の所定範囲は、このばらつきの許容範囲に対応した範囲に決められる。相差変動幅の所定範囲は、実験やシミュレーション等により適切な値が決められて、予め位相差変動判定部138に設定されていても良い。   It can be said that the influence of the disturbance fluctuation on the response signal b2 is small when the variation of one loop gain adjustment result is within an allowable range for the required use and performance. Therefore, the predetermined range of the phase difference fluctuation range is determined to be a range corresponding to the allowable range of this variation. The predetermined range of the phase difference fluctuation range may be determined in advance by an experiment, simulation, or the like, and set in the phase difference fluctuation determination unit 138 in advance.

ステップS1209において、位相差変動幅が所定範囲外である場合、自動調整制御部131Aは、外乱変動が応答信号b2に与える影響は大きいとして、ステップS1210へ進む。ステップS1210において、自動調整制御部131Aは、基準信号生成部132Aへ、基準信号b1の周波数を変更させる信号を出力する。また自動調整制御部131Aは、変更された基準信号b1の周波数に対応するよう、BPF135Aの設定(中心周波数)とループゲイン調整における目標位相差を変更し、保存した位相差データb3をクリアする。そしてステップS1201へ戻り、ステップS1201からの処理を繰り返す。   If the phase difference fluctuation range is outside the predetermined range in step S1209, the automatic adjustment control unit 131A determines that the influence of the disturbance fluctuation on the response signal b2 is large, and proceeds to step S1210. In step S1210, the automatic adjustment control unit 131A outputs a signal for changing the frequency of the reference signal b1 to the reference signal generation unit 132A. Further, the automatic adjustment control unit 131A changes the setting (center frequency) of the BPF 135A and the target phase difference in the loop gain adjustment so as to correspond to the changed frequency of the reference signal b1, and clears the stored phase difference data b3. And it returns to step S1201 and repeats the process from step S1201.

以上が本実施形態における外乱変動判定動作である。   The above is the disturbance fluctuation determination operation in the present embodiment.

このように本実施形態では、ループゲイン自動調整の前に、基準信号b1と応答信号b2の位相差測定を連続して繰り返し行い、測定間の位相差変動幅が大きい場合は基準信号b1の周波数を変更する。本実施形態では、この動作により、ループゲイン自動調整において、ゲイン調整精度を悪化させる外乱変動が少ない周波数に基準集信号b1の周波数を設定することができ、より精度の良いループゲイン調整結果を得ることができる。   As described above, in this embodiment, the phase difference measurement between the reference signal b1 and the response signal b2 is continuously repeated before the loop gain automatic adjustment, and the frequency of the reference signal b1 is large when the phase difference fluctuation range between the measurements is large. To change. In this embodiment, by this operation, in the loop gain automatic adjustment, the frequency of the reference signal b1 can be set to a frequency with less disturbance fluctuation that deteriorates the gain adjustment accuracy, and a more accurate loop gain adjustment result is obtained. be able to.

尚本発明に適用可能な、外乱変動の影響をさらに低減する手法は、本実施形態で説明したように、大きな外乱変動が存在する周波数を回避するという手法に限定されない。例えば、閉ループ回路において飽和や非線形性といった問題がないならば、供給する基準信号b1の振幅を大きくすることによって、応答信号b2における信号/雑音比(S/N比)を改善するという手法でも良い。   Note that the method of further reducing the influence of disturbance fluctuations applicable to the present invention is not limited to the technique of avoiding frequencies where there are large disturbance fluctuations, as described in the present embodiment. For example, if there is no problem such as saturation or non-linearity in the closed loop circuit, a method of improving the signal / noise ratio (S / N ratio) in the response signal b2 by increasing the amplitude of the reference signal b1 to be supplied may be used. .

(第三の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第三の実施形態について説明する。本発明の第三の実施形態では、振幅変動幅を算出して外乱変動判定動作を行う点が第二の実施形態と異なる。よって以下の第三の実施形態の説明では、第二の実施形態との相違点についてのみ説明し、第二の実施形態と同様の機能構成を有するものには第二の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The third embodiment of the present invention is different from the second embodiment in that an amplitude variation width is calculated and a disturbance variation determination operation is performed. Therefore, in the following description of the third embodiment, only differences from the second embodiment will be described, and those having the same functional configuration as the second embodiment will be used in the description of the second embodiment. The same reference numerals as those used are assigned, and the description thereof is omitted.

図13は、第三の実施形態のゲイン調整装置100Bの構成を説明する図である。本実施形態のゲイン調整装置100Bは、ループゲイン自動調整部130Bを有する。   FIG. 13 is a diagram illustrating the configuration of the gain adjustment device 100B of the third embodiment. The gain adjustment device 100B of the present embodiment includes a loop gain automatic adjustment unit 130B.

本実施形態のループゲイン自動調整部130Bは、第二の実施形態で説明したループゲイン自動調整部130Aの位相変動判定部138の代わりに、振幅変動判定部139を有する。   The loop gain automatic adjustment unit 130B of this embodiment includes an amplitude fluctuation determination unit 139 instead of the phase fluctuation determination unit 138 of the loop gain automatic adjustment unit 130A described in the second embodiment.

振幅変動判定部139は、外乱変動判定動作において応答信号b2について、ゼロクロス点を検出し、連続する2つのゼロクロス点間を1区間として、区間毎に、応答信号b2の振幅が正の区間では最大値を、負の区間では最小値を測定する(図14参照)。そして測定した振幅の最大値の絶対値と最小値の絶対値とを記憶する。そして振幅変動判定部139は、所定回数の振幅測定が終了した後、記憶した絶対値について、最大値と最小値との差である振幅変動幅を算出し、振幅変動幅が所定範囲内であるか否かを判定し、判定結果を自動調整制御部131Aへ出力する。   The amplitude fluctuation determination unit 139 detects the zero cross point for the response signal b2 in the disturbance fluctuation determination operation, and sets the interval between two consecutive zero cross points as one section, and the maximum in the section where the amplitude of the response signal b2 is positive for each section. The minimum value is measured in the negative interval (see FIG. 14). Then, the absolute value of the maximum value and the absolute value of the minimum value of the measured amplitude are stored. Then, the amplitude fluctuation determination unit 139 calculates an amplitude fluctuation width that is a difference between the maximum value and the minimum value for the stored absolute value after the predetermined number of times of amplitude measurement, and the amplitude fluctuation width is within a predetermined range. And the determination result is output to the automatic adjustment control unit 131A.

本実施形態では、この振幅変動幅が所定範囲内であるとき、外乱変動が所定範囲内であると判定し、振幅変動幅が所定範囲外であるとき、外乱変動が所定範囲外であると判定する。すなわち本実施形態では、振幅変動判定部139が外乱変動判定手段の役割を果たす。   In this embodiment, when the amplitude fluctuation range is within the predetermined range, it is determined that the disturbance fluctuation is within the predetermined range. When the amplitude fluctuation range is outside the predetermined range, it is determined that the disturbance fluctuation is outside the predetermined range. To do. That is, in the present embodiment, the amplitude fluctuation determination unit 139 plays the role of disturbance fluctuation determination means.

図14は、振幅変動判定部139による振幅変動の測定を説明する図である。図14では、振幅の最大値又は最小値をampl(n)とし、振幅の最小値の絶対値又は最大値の絶対値を(|ampl(n)|)として示している。   FIG. 14 is a diagram for explaining measurement of amplitude fluctuations by the amplitude fluctuation determination unit 139. In FIG. 14, the maximum value or the minimum value of the amplitude is indicated as ampl (n), and the absolute value of the minimum value of the amplitude or the absolute value of the maximum value is indicated as (| ampl (n) |).

ここで、外乱変動と応答信号b2の振幅変動について、図15を用いて説明する。図15は、連続して基準信号b1を供給したときの応答信号b2の波形を示す図である。ただし、応答信号b2には、BPF135Aによって十分に減衰できない変動外乱が含まれており、基準信号周波数fsin=32.55[Hz]、外乱変動周波数fn=30[Hz]の正弦波とする。図15に示す太実線は、応答信号b2に含まれる外乱変動の振幅が、基準信号b1の応答の振幅に対して30%の場合の応答信号b2の波形を示す。図15に示す細実線は、応答信号b2に含まれる外乱変動の振幅が、基準信号b1の応答の振幅に対して10%の場合の応答信号b2の波形を示す。   Here, disturbance fluctuation and amplitude fluctuation of the response signal b2 will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating a waveform of the response signal b2 when the reference signal b1 is continuously supplied. However, the response signal b2 includes a fluctuation disturbance that cannot be sufficiently attenuated by the BPF 135A, and is a sine wave having a reference signal frequency fsin = 32.55 [Hz] and a disturbance fluctuation frequency fn = 30 [Hz]. The thick solid line shown in FIG. 15 shows the waveform of the response signal b2 when the amplitude of the disturbance fluctuation included in the response signal b2 is 30% of the response amplitude of the reference signal b1. The thin solid line shown in FIG. 15 shows the waveform of the response signal b2 when the amplitude of disturbance fluctuation included in the response signal b2 is 10% with respect to the response amplitude of the reference signal b1.

図15によれば、基準信号b1の応答に対して外乱変動が大きいほど、応答信号b2の振幅変動が大きいことがわかる。また、応答波形b2の振幅変動が大きいならば、ループゲイン調整において測定する位相差の変動も大きいと言える。   According to FIG. 15, it can be seen that the larger the disturbance fluctuation is with respect to the response of the reference signal b1, the larger the amplitude fluctuation of the response signal b2. If the amplitude variation of the response waveform b2 is large, it can be said that the variation of the phase difference measured in the loop gain adjustment is also large.

以下に、図16を参照して本実施形態の外乱変動判定動作について説明する。図16は、第三の実施形態における外乱変動判定動作を説明するフローチャートである。   Hereinafter, the disturbance fluctuation determination operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a flowchart for explaining a disturbance variation determination operation in the third embodiment.

ループゲイン自動調整部130Bにおいて外乱変動判定動作が開始されると、ステップS1601へ進む。ステップS1601において、基準信号生成部132Aと加算部133は、BPF135Aが整定するまで待つため、所定周期分の基準信号b1を閉ループ回路に供給する。   When the disturbance variation determination operation is started in the loop gain automatic adjustment unit 130B, the process proceeds to step S1601. In step S1601, the reference signal generation unit 132A and the addition unit 133 supply the reference signal b1 for a predetermined period to the closed loop circuit in order to wait until the BPF 135A is settled.

ステップS1601に続いてステップS1602へ進み、振幅測定カウントをnとして、nを初期化する。ステップS1602に続いてステップS1603へ進み、基準信号生成部132Aは、所定周期分の基準信号b1の供給を開始する。尚図16では、基準信号b1の所定周期をNchnとして示す。   Progressing to step S1602 following step S1601, n is initialized by setting the amplitude measurement count to n. Progressing to step S1603 following step S1602, the reference signal generation unit 132A starts supplying the reference signal b1 for a predetermined period. In FIG. 16, the predetermined period of the reference signal b1 is indicated as Nchn.

ステップS1603に続いてステップS1604へ進み、振幅変動判定部139は、応答信号b2について1区間分毎の振幅の最大値もしくは最小値を測定する。ステップS1604において振幅の測定が完了すると、ステップS1605へ進み、振幅変動判定部139は、測定結果の絶対値(|ampl(n)|)を記憶する。   Progressing to step S1604 following step S1603, the amplitude variation determination unit 139 measures the maximum value or the minimum value of the amplitude for each section of the response signal b2. When the amplitude measurement is completed in step S1604, the process proceeds to step S1605, and the amplitude variation determination unit 139 stores the absolute value (| ampl (n) |) of the measurement result.

ステップS1605に続いてステップS1606へ進み、振幅測定カウントを1つ進めて(n=n+1)、ステップS1607へ進む。ステップS1607において、振幅変動判定部139は、振幅測定が所定回数(2×Nchn回)実行されたか否か判定する。   Following step S1605, the process proceeds to step S1606, the amplitude measurement count is incremented by 1 (n = n + 1), and the process proceeds to step S1607. In step S1607, the amplitude variation determination unit 139 determines whether the amplitude measurement has been performed a predetermined number of times (2 × Nchn times).

ステップS1607において、振幅測定が所定回数実行されていない場合、ステップS1604へ戻り、ステップS1604以降の処理を繰り返す。   In step S1607, when the amplitude measurement has not been executed a predetermined number of times, the process returns to step S1604, and the processes after step S1604 are repeated.

ステップS1607において、振幅測定が所定回数実行されていた場合、ステップS1608へ進む。ステップS1608において、振幅変動判定部139は、ステップS1605において記憶しておいた各区間の振幅測定結果の最大値と最小値との差である振幅変動幅を算出し、振幅変動幅が所定範囲内か否かを判定する。そして振幅変動判定部139は、判定結果を自動調整制御部131Aへ出力する。   If amplitude measurement has been performed a predetermined number of times in step S1607, the process proceeds to step S1608. In step S1608, the amplitude fluctuation determination unit 139 calculates an amplitude fluctuation width that is a difference between the maximum value and the minimum value of the amplitude measurement result of each section stored in step S1605, and the amplitude fluctuation width is within a predetermined range. It is determined whether or not. Then, the amplitude fluctuation determination unit 139 outputs the determination result to the automatic adjustment control unit 131A.

振幅変動幅の所定範囲は、上記した位相差変動幅の所定範囲と同様にして決められる。すなわち一回のループゲイン調整結果のばらつきに対応した範囲に決められる。振幅変動幅の所定範囲は、実験やシミュレーション等により適切な値が決められて、予め振幅変動判定部139に設定されていても良い。   The predetermined range of the amplitude fluctuation range is determined in the same manner as the predetermined range of the phase difference fluctuation range described above. That is, it is determined in a range corresponding to a variation in the result of one loop gain adjustment. The predetermined range of the amplitude fluctuation range may be determined in advance by an experiment, simulation, or the like and set in the amplitude fluctuation determination unit 139 in advance.

ステップS1608において、振幅変動幅が所定範囲内である場合、自動調整制御部131Aは、外乱変動が応答信号b2に与える影響は小さいとして、外乱変動判定動作を終了する。   If the amplitude fluctuation range is within the predetermined range in step S1608, the automatic adjustment control unit 131A determines that the influence of the disturbance fluctuation on the response signal b2 is small, and ends the disturbance fluctuation determination operation.

ステップS1608において、振幅変動幅が所定範囲外である場合、自動調整制御部131Aは、外乱変動が応答信号b2に与える影響は大きいとして、ステップS1609へ進む。ステップS1609において、自動調整制御部131Aは、基準信号生成部132Aへ、基準信号b1の周波数を変更させる信号を出力する。また自動調整制御部131Aは、変更された基準信号b1の周波数に対応するよう、BPF135Aの設定(中心周波数)とループゲイン調整における目標位相差を変更し、保存した位相差データb3をクリアする。そしてステップS1601へ戻り、ステップS1601からの処理を繰り返す。   If the amplitude fluctuation range is outside the predetermined range in step S1608, the automatic adjustment control unit 131A determines that the influence of the disturbance fluctuation on the response signal b2 is large, and proceeds to step S1609. In step S1609, the automatic adjustment control unit 131A outputs a signal for changing the frequency of the reference signal b1 to the reference signal generation unit 132A. Further, the automatic adjustment control unit 131A changes the setting (center frequency) of the BPF 135A and the target phase difference in the loop gain adjustment so as to correspond to the changed frequency of the reference signal b1, and clears the stored phase difference data b3. Then, the process returns to step S1601, and the processing from step S1601 is repeated.

以上が本実施形態の外乱変動判定動作である。尚本実施形態の外乱変動判定動作も、第二の実施形態と同様に、ループゲイン自動調整を実行する前に実行される。   The above is the disturbance fluctuation determination operation of this embodiment. Note that the disturbance fluctuation determination operation of the present embodiment is also performed before the loop gain automatic adjustment is performed, as in the second embodiment.

このように、本実施形態では、ループゲイン自動調整を実行する前に、応答信号b2の振幅測定を繰り返し行い、周期毎の振幅変動幅が大きい場合は、基準信号b1の周波数を変更する。本実施形態では、この動作により、ループゲイン自動調整において、ゲイン調整精度を悪化させる外乱変動が少ない周波数に基準信号b1の周波数を設定し、精度の良いループゲイン調整結果を得ることができる。   As described above, in the present embodiment, the amplitude measurement of the response signal b2 is repeatedly performed before the loop gain automatic adjustment is performed, and the frequency of the reference signal b1 is changed when the amplitude fluctuation range for each period is large. In this embodiment, with this operation, in the loop gain automatic adjustment, the frequency of the reference signal b1 can be set to a frequency with less disturbance fluctuation that deteriorates the gain adjustment accuracy, and an accurate loop gain adjustment result can be obtained.

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。   As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on each embodiment, this invention is not limited to the requirements shown in the said embodiment. With respect to these points, the gist of the present invention can be changed without departing from the scope of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.

第一の実施形態のゲイン調整装置100の構成を説明する図である。It is a figure explaining the composition of gain adjustment device 100 of a first embodiment. サーボ演算部120の構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of a servo calculation unit 120. FIG. 位相差測定部136による位相差測定を説明する図である。It is a figure explaining the phase difference measurement by the phase difference measurement part 136. FIG. ループゲイン自動調整部130の動作を説明する第一のフローチャートである。6 is a first flowchart illustrating the operation of the loop gain automatic adjustment unit 130. ループゲイン自動調整部130の動作を説明する第二のフローチャートである。12 is a second flowchart illustrating the operation of the loop gain automatic adjustment unit 130. 第一の実施形態における閉ループ回路の周波数特性と目標位相差を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic and target phase difference of the closed loop circuit in 1st embodiment. 基準信号b1と応答信号b2の波形を示した図である。It is the figure which showed the waveform of the reference signal b1 and the response signal b2. 図7の波形において、図3に示す位相差を測定した結果を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a result of measuring the phase difference shown in FIG. 3 in the waveform of FIG. 7. 外乱変動が実際にループゲイ自動調整に与える影響について説明する図である。It is a figure explaining the influence which disturbance fluctuation actually has on loop gay automatic adjustment. 第二の実施形態のゲイン調整装置100Aの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of 100 A of gain adjustment apparatuses of 2nd embodiment. 連続して基準信号を供給し、1周期毎に位相差を測定したときの結果を示す図である。It is a figure which shows a result when a reference signal is supplied continuously and a phase difference is measured for every period. 第二の実施形態における外乱変動判定動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the disturbance fluctuation | variation determination operation | movement in 2nd embodiment. 第三の実施形態のゲイン調整装置100Bの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the gain adjustment apparatus 100B of 3rd embodiment. 振幅変動判定部139による振幅変動の測定を説明する図である。It is a figure explaining the measurement of the amplitude fluctuation | variation by the amplitude fluctuation | variation determination part 139. FIG. 連続して基準信号b1を供給したときの応答信号b2の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the response signal b2 when the reference signal b1 is supplied continuously. 第三の実施形態における外乱変動判定動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the disturbance fluctuation | variation determination operation | movement in 3rd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100、100A、100B ゲイン調整装置
110 速度誤差検出部
120 サーボ演算部
130、130A、130B ループゲイン自動調整部
131、131A 自動調整制御部
132、132A 基準信号生成部
133 加算部
134 補正ゲイン
135、135A BPF(バンドパスフィルタ)
136 位相差測定部
137、137A ゲイン変更部
138 位相差変動判定部
139 振幅変動判定部
100, 100A, 100B Gain adjustment device 110 Speed error detection unit 120 Servo calculation unit 130, 130A, 130B Loop gain automatic adjustment unit 131, 131A Automatic adjustment control unit 132, 132A Reference signal generation unit 133 Addition unit 134 Correction gain 135, 135A BPF (band pass filter)
136 Phase difference measurement unit 137, 137A Gain change unit 138 Phase difference variation determination unit 139 Amplitude variation determination unit

Claims (7)

閉ループ回路に供給される所定の周波数の基準信号と、前記基準信号を入力した位置から前記閉ループ回路を一巡した位置で抽出される応答信号との位相差を測定し、前記位相差を所定の目標値へ近づけるように前記閉ループ回路のループゲインを調整するゲイン調整装置であって、
前記ループゲインを調整する毎に、位相差を所定の目標値に近づけるループゲインの値を算出する算出手段と、
前記閉ループ回路のループゲインの値を変更する変更手段と、を有し、
前記変更手段は、
前記ループゲインの調整が複数回実行された後に、前記閉ループ回路のループゲインの値を、前記ループゲインを調整する毎に前記算出手段により算出されるループゲインの値の平均値に変更するゲイン調整装置。
A phase difference between a reference signal having a predetermined frequency supplied to the closed loop circuit and a response signal extracted at a position that makes a round of the closed loop circuit from a position where the reference signal is input is measured, and the phase difference is determined as a predetermined target. A gain adjusting device for adjusting a loop gain of the closed loop circuit so as to approach a value;
A calculation means for calculating a loop gain value that brings a phase difference close to a predetermined target value each time the loop gain is adjusted;
Changing means for changing the value of the loop gain of the closed loop circuit,
The changing means is
After the loop gain adjustment is performed a plurality of times, the gain adjustment is performed such that the loop gain value of the closed loop circuit is changed to an average value of the loop gain values calculated by the calculation means each time the loop gain is adjusted. apparatus.
前記複数回のループゲインの調整において、前記平均値を求めるために用いられる前記ループゲインの値の数は、
前記基準信号の周波数を、前記基準信号の周波数と前記応答信号に含まれる外乱変動の周波数との差の絶対値で除した値である請求項1に記載のゲイン調整装置。
In the multiple loop gain adjustments, the number of loop gain values used to determine the average value is:
The gain adjusting apparatus according to claim 1, wherein the gain is a value obtained by dividing the frequency of the reference signal by an absolute value of a difference between the frequency of the reference signal and the frequency of disturbance fluctuation included in the response signal.
複数周期供給された前記基準信号と、各周期毎の抽出された前記応答信号と、に基づき、前記応答信号に含まれる外乱変動の大きさが所定範囲内であるか否かを判定する外乱変動判定手段を有し、
前記基準信号生成手段は、前記外乱変動が所定範囲内でないと判定された場合に、前記基準信号の周波数を変更する請求項1又は2記載のゲイン調整装置。
Disturbance fluctuation that determines whether or not the magnitude of disturbance fluctuation included in the response signal is within a predetermined range based on the reference signal supplied for a plurality of periods and the response signal extracted for each period Having a judging means,
The gain adjusting apparatus according to claim 1 or 2, wherein the reference signal generating unit changes the frequency of the reference signal when it is determined that the disturbance fluctuation is not within a predetermined range.
前記外乱変動判定手段は、
各周期毎の前記基準信号と前記応答信号との位相差の最大値と最小値との差である位相差変動幅が所定範囲内でないとき、前記外乱変動の大きさが所定範囲内でないと判定する請求項3記載のゲイン調整装置。
The disturbance fluctuation determining means includes
When the phase difference fluctuation range, which is the difference between the maximum value and the minimum value of the phase difference between the reference signal and the response signal for each period, is not within a predetermined range, it is determined that the magnitude of the disturbance fluctuation is not within the predetermined range. The gain adjusting device according to claim 3.
前記外乱変動判定手段は、
各周期毎の抽出された前記応答信号の振幅の最大値と最小値との差である振幅変動幅が所定範囲内にないとき、前記外乱変動の大きさが所定範囲内でないと判定する請求項3記載のゲイン調整装置。
The disturbance fluctuation determining means includes
The determination that the magnitude of the disturbance fluctuation is not within a predetermined range when an amplitude fluctuation width that is a difference between the maximum value and the minimum value of the amplitude of the response signal extracted for each period is not within the predetermined range. 3. The gain adjusting device according to 3.
閉ループ回路に供給される所定の周波数の基準信号と、前記基準信号を入力した位置から前記閉ループ回路を一巡した位置で抽出される応答信号との位相差を測定し、前記位相差を所定の目標値へ近づけるように前記閉ループ回路のループゲインを調整するゲイン調整装置によるゲイン調整方法であって、
前記ループゲインを調整する毎に、位相差を所定の目標値に近づけるループゲインの値を算出する算出手順と、
前記閉ループ回路のループゲインの値を変更する変更手順と、を有し、
前記変更手順は、
前記ループゲインの調整が複数回実行された後に、前記閉ループ回路のループゲインの値を、前記ループゲインを調整する毎に前記算出手順により算出されるループゲインの値の平均値に変更するゲイン調整方法。
A phase difference between a reference signal having a predetermined frequency supplied to the closed loop circuit and a response signal extracted at a position that makes a round of the closed loop circuit from a position where the reference signal is input is measured, and the phase difference is determined as a predetermined target. A gain adjustment method by a gain adjustment device that adjusts the loop gain of the closed loop circuit so as to approach a value,
Each time the loop gain is adjusted, a calculation procedure for calculating a loop gain value that brings the phase difference close to a predetermined target value;
A change procedure for changing the value of the loop gain of the closed loop circuit,
The change procedure is as follows:
After the loop gain adjustment is performed a plurality of times, the gain adjustment is performed such that the loop gain value of the closed loop circuit is changed to the average value of the loop gain values calculated by the calculation procedure every time the loop gain is adjusted. Method.
閉ループ回路に供給される所定の周波数の基準信号と、前記基準信号を入力した位置から前記閉ループ回路を一巡した位置で抽出される応答信号との位相差を測定し、前記位相差を所定の目標値へ近づけるように前記閉ループ回路のループゲインを調整するゲイン調整装置において実行されるゲイン調整プログラムであって、
前記ゲイン調整装置に、
前記ループゲインを調整する毎に、位相差を所定の目標値に近づけるループゲインの値を算出する算出ステップと、
前記閉ループ回路のループゲインの値を変更する変更ステップと、を実行させ、
前記変更ステップは、
前記ループゲインの調整が複数回実行された後に、前記閉ループ回路のループゲインの値を、前記ループゲインを調整する毎に前記算出ステップにより算出されるループゲインの値の平均値に変更するゲイン調整プログラム。
A phase difference between a reference signal having a predetermined frequency supplied to the closed loop circuit and a response signal extracted at a position that makes a round of the closed loop circuit from a position where the reference signal is input is measured, and the phase difference is determined as a predetermined target. A gain adjustment program executed in a gain adjustment device that adjusts the loop gain of the closed loop circuit so as to approach a value,
In the gain adjusting device,
A calculation step of calculating a loop gain value that brings the phase difference close to a predetermined target value each time the loop gain is adjusted;
Changing the loop gain value of the closed loop circuit, and
The changing step includes
After the loop gain adjustment is performed a plurality of times, the gain adjustment is performed such that the loop gain value of the closed loop circuit is changed to an average value of the loop gain values calculated by the calculation step every time the loop gain is adjusted. program.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5523643B1 (en) * 2013-10-11 2014-06-18 三菱電機株式会社 Multi-axis control system setting / adjustment function support device
CN110879532A (en) * 2019-12-11 2020-03-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Control system and design method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3429162B2 (en) * 1997-06-27 2003-07-22 パイオニア株式会社 Method and apparatus for adjusting characteristics of electronic circuit
JP2008165941A (en) * 2007-01-05 2008-07-17 Hitachi Ltd Optical disk unit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3429162B2 (en) * 1997-06-27 2003-07-22 パイオニア株式会社 Method and apparatus for adjusting characteristics of electronic circuit
JP2008165941A (en) * 2007-01-05 2008-07-17 Hitachi Ltd Optical disk unit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5523643B1 (en) * 2013-10-11 2014-06-18 三菱電機株式会社 Multi-axis control system setting / adjustment function support device
US10365634B2 (en) 2013-10-11 2019-07-30 Mitsubishi Electric Corporation Multiaxial control system setting and adjusting function supporting device
CN110879532A (en) * 2019-12-11 2020-03-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Control system and design method

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