JP2018152950A - 評価装置、評価方法、および制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機の制御系に挿入されているノッチフィルタの要否を判定する。【解決手段】クローズドループ制御によって電動機を制御する制御系に挿入されているノッチフィルタの要否を判定する評価装置であって、前記ノッチフィルタの特性に関連付いたパラメータを、規定の値である第一の値から第二の値に変更し、前記ノッチフィルタの適用下における前記電動機の周波数応答特性の変化を取得する特性取得手段と、取得した前記周波数応答特性の変化に基づいて、前記ノッチフィルタの要否を判定する判定手段と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、電動機の制御系を評価する技術に関する。

サーボモータを制御するクローズドループ制御系において、応答性を向上させるためにゲインを高く設定すると、共振が発生しやすくなる。共振を抑制するためには、共振周波数付近のゲインを低下させるノッチフィルタが有効とされている。
一方で、ノッチフィルタは位相特性を悪化させるため、ノッチフィルタの設定によっては、設定可能な制御帯域が限定され、応答性が低下してしまう。すなわち、電動機を制御するシステムにおいては、共振を抑え、かつ、応答性を維持できるようなノッチフィルタを選択しなければならないという課題がある。

モータ制御系のチューニングに関連して、適応ノッチフィルタなどの手段によって、自動的にノッチフィルタの特性を調整する技術が知られている。しかし、自動的に設定されたノッチフィルタが、必ずしも共振周波数に合ったものであるとは限らない。
自動調整されたノッチフィルタが正しく共振周波数に設定されているかを知るためには、共振周波数を知る必要がある。共振周波数を取得するための技術として、例えば特許文献１に記載の制御装置がある。特許文献１に記載の制御装置によると、特別な計測器を用いることなく、モータの周波数応答特性を測定することができる。

特許第４２７３５６０号公報

しかし、ノッチフィルタが有効な状態でモータの周波数応答特性を取得しても、取得される周波数応答特性はノッチフィルタの特性を含んだものとなるため、ノッチフィルタが適用されている周波数が、本当に共振が発生する周波数であるか否かを確認することは難しい。設定されたノッチフィルタが本当に必要なものであるか否かを判断するためには、挿入されているフィルタを試験的に除去してみる必要があるが、除去したフィルタが本当に必要なものであった場合、モータが発振してしまい、装置にダメージを与えるおそれがある。

本発明は上記の課題を考慮してなされたものであり、電動機の制御系に挿入されているノッチフィルタの要否を判定する評価装置を提供することを目的とする。

本発明に係る評価装置は、クローズドループ制御によって電動機を制御する制御系に挿入されているノッチフィルタの要否を判定する評価装置である。
具体的には、前記ノッチフィルタの特性に関連付いたパラメータを、規定の値である第一の値から第二の値に変更し、前記ノッチフィルタの適用下における前記電動機の周波数応答特性の変化を取得する特性取得手段と、取得した前記周波数応答特性の変化に基づいて、前記ノッチフィルタの要否を判定する判定手段とを有することを特徴とする。

ノッチフィルタは、当該ノッチフィルタが有している特性に関連付いたパラメータ（例えば、中心周波数、フィルタの幅の広さや深さ）を有している。本発明では、特性取得手
段が、制御系に挿入されているノッチフィルタのパラメータを、所定の値である第一の値から第二の値に一時的に変更し、当該第二の値を適用した際に、電動機の周波数応答特性がどのように変化するかを取得する。また、判定手段が、周波数応答特性の変化に基づいて、対象のノッチフィルタが必要なものであるか否かを判定する。例えば、フィルタの効果が第一の値よりも小さくなるような第二の値を設定した際に、特定の周波数にピークが検出された場合、共振の兆候があることがわかる。
このように、本発明に係る評価装置は、ノッチフィルタが挿入された状態で、当該ノッチフィルタのパラメータを一時的に変更することで、当該ノッチフィルタが必要なものであるか否か、すなわち、モータの共振を抑制する効果があるか否かを判定することができる。

また、前記パラメータは、前記ノッチフィルタの幅または深さを表すパラメータであり、前記第二の値は、前記第一の値よりもフィルタの効果が小さいパラメータであることを特徴としてもよい。

ノッチフィルタの効果が小さくなる方向（すなわち、フィルタの幅や深さを小さくする方向）に試行を行い、取得した周波数応答特性を比較することで、共振の兆候を検出することができる。

また、前記特性取得手段は、取得済みの周波数応答特性に基づいて、前記制御系が安定した状態を維持できる前記パラメータの範囲を推定し、当該範囲内において前記第二の値を設定することを特徴としてもよい。

第二の値を設定する際に、第一の値とかけ離れた値を設定すると、制御系が安定した状態を脱してしまうおそれがある。そこで、既に取得済みの周波数応答特性がある場合、当該周波数応答特性を解析し、制御系が安定した状態を脱しないような範囲内において第二の値を設定することが好ましい。

また、前記特性取得手段は、前記パラメータに第二の値を設定した後の周波数応答特性が、（１）位相遅れが１８０度に達する第一の周波数における第一のゲインが所定の値以下となり、（２）前記第一の周波数よりも高い周波数帯におけるゲインのピークが、前記第一のゲイン以下となる場合に、前記制御系が安定した状態を維持できると推定することを特徴としてもよい。

かかる構成によると、取得済みの周波数応答特性に基づいて、制御系が安定した状態を維持できるか否かを効率よく推定することができる。

また、前記特性取得手段は、前記範囲内において、前記第一の値よりも前記制御系に与える影響が小さいパラメータが存在することを検出し、検出結果をユーザに通知することを特徴としてもよい。

制御系の安定状態を維持でき、かつ、制御系に与える影響が小さい（例えば、所定の周波数において位相の遅れがより小さくなる）パラメータが存在していた場合、当該パラメータを採用することが好ましいためである。

また、前記ノッチフィルタは複数のノッチフィルタからなり、前記複数のノッチフィルタのそれぞれについて、前記判定を行うことを特徴としてもよい。
また、前記判定手段は、前記複数のノッチフィルタのうち、不要と判定されたノッチフィルタをユーザに通知することを特徴としてもよい。

本発明は、制御系において複数のノッチフィルタが挿入される形態に適用することもできる。かかる構成によると、複数のノッチフィルタのうち、不要なものをわかりやすくユーザに通知することができる。

また、本発明に係る制御装置は、
クローズドループ制御によって電動機を制御する制御装置であって、前記電動機を回転させるためのトルク指令を生成する速度制御手段と、前記トルク指令に対してノッチフィルタを適用するフィルタ手段と、前記電動機の回転速度を検出する速度検出手段と、前記ノッチフィルタの特性に関連付いたパラメータを、規定の値である第一の値から第二の値に変更し、前記ノッチフィルタの適用下における前記電動機の周波数応答特性の変化を取得する特性取得手段と、取得した前記周波数応答特性の変化に基づいて、前記ノッチフィルタの要否を判定する判定手段と、を有することを特徴とする。

このように、本発明に係る評価装置を、電動機の制御装置に組み込んでもよい。

また、前記フィルタ手段は、前記判定手段によって不要と判定されたノッチフィルタを無効化することを特徴としてもよい。

かかる構成によると、制御系の構成上不要なノッチフィルタを自動的に無効化することができる。

また、前記特性取得手段は、前記範囲内において、前記第一の値よりも前記制御系に与える影響が小さいパラメータが存在することを検出し、検出結果をユーザに通知することを特徴としてもよい。
また、前記フィルタ手段は、前記検出されたパラメータをノッチフィルタに適用することを特徴としてもよい。

かかる構成によると、より適切なフィルタ設定を自動的に採用できるようになる。

なお、本発明は、上記手段の少なくとも一部を含む評価装置（制御装置）として特定することができる。また、上記評価装置（制御装置）が行う評価方法（制御方法）として特定することもできる。上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。

本発明によれば、電動機の制御系に挿入されているノッチフィルタの要否を判定することができる。

従来例に係る制御システムの構成図である。 ノッチフィルタを説明する周波数応答特性図である。 ノッチフィルタを説明する周波数応答特性図である。 第一の実施形態に係る制御システムの構成図である。 第一の実施形態に係る制御システムの処理フローチャート図である。 制御系の安定状態を判定する基準を説明する図である。 第一の実施形態を説明する周波数応答特性図である。 第三の実施形態を説明する周波数応答特性図である。 第五の実施形態を説明する周波数応答特性図である。

（第一の実施形態）
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
第一の実施形態に係る制御システムは、サーボモータをクローズドループ制御によって運転するシステムである。

まず、従来技術に係る制御システムの一例について、図１を参照しながら説明する。
従来例に係る制御システムは、速度指令生成部１１、トルク指令生成部１２、フィルタ部１３、電力変換部１４、モータ１５、エンコーダ１６、速度検出部１７、周波数応答特性測定部１８を有して構成される。

速度指令生成部１１は、モータ１５の回転子の回転速度を指令する信号（速度指令）を生成する手段である。
また、トルク指令生成部１２は、生成された速度指令に基づいて、モータの回転トルクを指令する信号（トルク指令）を生成する手段である。図示したように、トルク指令生成部１２に入力される信号は、生成された速度指令と、後述する速度検出部１７によって検出された速度と、に基づいて補正が行われた後の信号である。

フィルタ部１３は、トルク指令に対して、特定の周波数帯の信号を減衰させるノッチフィルタを適用する手段である。モータ１５は、負荷との共振特性に起因して、運転中に振動が発生する場合がある。そこで、引き起こされた振動が拡大しないよう、フィルタ部１３が、トルク指令から特定の周波数（共振周波数）成分を減衰させるフィルタ処理を行う。これにより、共振周波数付近のゲインが低下し、モータに発生する共振を抑制することができる。ノッチフィルタのフィルタ特性（例えば中心周波数、幅や深さ）は可変であり、既知の調整手段（不図示）によって予め任意の特性が与えられる。

電力変換部１４は、モータ１５の駆動電力を生成する手段である。電力変換部１４は、例えば、ＰＷＭインバータなどのようなスイッチング素子を有する変換回路を有しており、入力されたトルク指令に基づいてスイッチング動作を行うことで、モータ１５を回転させるための三相交流電力を生成する。
モータ１５は、制御対象の電動機である。モータ１５は、電力変換部１４から供給された三相交流電力によって回転子を回転させる。

エンコーダ１６は、モータ１５の回転子の位置を検出する位置検出器である。エンコーダ１６は、典型的にはロータリーエンコーダであるが、リニアスケールなどであってもよい。
また、速度検出部１７は、エンコーダ１６が検出した回転子の位置（位置を表す値）に基づいて、回転速度を算出する手段である。速度検出部１７は、例えば、回転子の位置を表す値を微分することで回転子の速度を算出する。

周波数応答特性取得部１８は、速度指令と検出したモータの速度に基づいて、振幅および位相についての周波数応答特性を取得する手段である。周波数応答特性取得部１８は、例えば、検出したモータの速度と速度指令とをフーリエ変換することによって、速度指令に対する応答特性を取得する。取得した周波数応答特性は、速度指令生成部１１へフィードバックされ、速度指令の補正に利用される。

なお、速度指令生成部１１、トルク指令生成部１２、フィルタ部１３、速度検出部１７、周波数応答特性測定部１８は、コンピュータプログラムによって構築されてもよいし、専用に設計された回路とソフトウェアの組み合わせによって構築されてもよい。

以上に説明したような、クローズドループ方式の制御システムを構築する場合、ノッチ
フィルタの選択が重要となる。
図２（Ａ）は、制御系におけるモータ１５の周波数応答特性を例示した図である。なお、図２（Ａ）〜（Ｃ）の各図においては、上段が振幅を表し、下段が位相を表す。横軸は周波数である。図２（Ａ）の場合、１０００Ｈｚ付近にて共振のピークが発生していることがわかる。
前述したように、モータの共振を抑える手段として、特定の周波数成分を減衰させるノッチフィルタが利用される。例えば、図２（Ｂ）に示した特性を有するノッチフィルタを適用することで、１０００Ｈｚ付近に存在するピークを抑圧することができる。図２（Ｃ）は、ノッチフィルタが適用された後の周波数応答特性を表す図である。

しかし、チューニングの過程で設定されたノッチフィルタが、必ずしも共振周波数と一致した周波数に適用されているとは限らない。図３は、本来不要であるノッチフィルタを挿入した結果得られた周波数応答特性を表す図である。本例の場合、図からもわかるように、９０Ｈｚ付近の周波数において、ノッチフィルタに起因する位相の遅れが−１８０度に達してしまっている。すなわち、ゲインを上げることが困難な状態となっている。
しかし、ノッチフィルタが本来不要なものであるか、必要なものであるかは、ノッチフィルタを除去してみなければわからない。

第一の実施形態に係る制御システムは、ノッチフィルタのパラメータを変更しながら周波数応答特性の解析を行うことで、かかる課題を解決する。
以下、第一の実施形態に係る制御システムについて説明する。

図４は、第一の実施形態に係る制御システムの構成図である。
第一の実施形態に係る制御システムは、速度指令生成部１１、トルク指令生成部１２、フィルタ部１３、電力変換部１４、モータ１５、エンコーダ１６、速度検出部１７、周波数応答特性測定部１８、パラメータ調整部１９、判定部２０、表示装置２１を有して構成される。このうち、フィルタ部１３、パラメータ調整部１９、判定部２０、および表示装置２１以外の手段については、前述したものと同様であるため説明は省略する。

第一の実施形態では、フィルタ部１３が、パラメータ調整部１９からの指令に基づいて、適用するノッチフィルタの特性（パラメータ）を動的に変更する機能を有する。また、パラメータ調整部１９は、変更対象であるパラメータの内容を決定する手段である。パラメータ調整部１９は、ノッチフィルタのＱ値（フィルタの幅に関連付いた値）と、フィルタの深さの双方を変更することができる。

また、判定部２０は、ノッチフィルタを評価する手段である。具体的には、パラメータ調整部１９を介してノッチフィルタのパラメータを変更しながら、モータの周波数応答特性を取得し、結果を解析することで、当初設定されていたノッチフィルタのパラメータが妥当なものであるか否かを決定する。具体的な方法については後述する。
表示装置２１は、判定部２０が行った判定の結果を表示する手段である。表示装置２１は、本実施形態に係る制御システムとは別に提供されてもよい。

次に、ノッチフィルタのパラメータが妥当なものであるか否かを判定する処理について説明する。図５は、ノッチフィルタを評価する処理のフローチャート図である。図５に示した処理は、ユーザの指示によって開始され、判定部２０によって実行される。

まず、ステップＳ１１で、周波数応答特性測定部１８を介して、ノッチフィルタの適用下におけるモータ１５の周波数応答特性を測定する。
次に、ステップＳ１２で、測定した周波数応答特性に基づいて、制御系が安定しているか否か（すなわち、共振の徴候があるか否か）を判定する。

ここで、制御系が安定しているか否かを判定する方法について、図６を参照しながら説明する。本実施形態では、以下の３つを全て満たしている場合に、制御系が安定しているものと判断する。
＜基準Ａ＞
位相遅れが１８０度に達する周波数（第一の周波数）におけるゲイン（第一のゲイン）が、所定の値以下であること。図６の例では、２００Ｈｚ近傍において位相の遅れが１８０度に達している。この際のゲイン（約−２０ｄｂ弱）が、所定の値よりも大きい場合、制御系が安定していないと判断できる。なお、図６では、所定の値を０ｄｂとしている。＜基準Ｂ＞
ゲインが０ｄｂを割り込む周波数（第二の周波数）における位相の遅れ幅が、所定の値以下であること。図６の例では、５０Ｈｚ近傍においてゲインが０ｄｂを割っている。この際の位相の遅れが所定の値よりも大きい場合、制御系が安定していないと判断できる。＜基準Ｃ＞
基準Ａにおける第一の周波数よりも高い周波数帯におけるゲインのピークが、第一のゲイン以下であること。共振が発生している場合、位相遅れが１８０度に達する周波数よりも高い周波数帯にゲインのピークが出現することが予想されるためである。

なお、ステップＳ１２で、制御系が安定していないと判定された場合、ノッチフィルタの初期設定が誤っていると考えられるため、以降の処理を中断して処理を終了させる（ステップＳ１３−ＮＯ）。制御系が安定していると判定された場合、処理はステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、現在適用されているノッチフィルタのパラメータを、ノッチフィルタの効果が小さくなる方向に変更する。例えば、フィルタの幅を小さくしてもよいし、フィルタの深さを浅くしてもよい。

次に、ステップＳ１５で、ステップＳ１１と同様の方法で、周波数応答特性を再度測定する。そして、ステップＳ１６で、ステップＳ１２と同様の方法で、制御系が安定しているか否かを判断する。

ここで仮に、ステップＳ１１で、図７（Ａ）の実線で示した特性が得られ、ステップＳ１５で、図７（Ａ）の破線で示した特性が得られたものとする。図７（Ａ）の例では、１０００Ｈｚ付近にゲインのピークが出現しているため、前述した基準Ｃが満たされなくなる。すなわち、制御系が不安定な状態になった（共振の兆候がある）と判定する。

制御系が安定状態でなくなったと判定された場合、処理はステップＳ１９Ｂへ遷移する（ステップＳ１７−ＹＥＳ）。そして、表示装置２１を介して、設定されたノッチフィルタが制御系にとって必要なものである旨をユーザに通知する。

別のケースとして、ステップＳ１１で、図７（Ｂ）の実線で示した特性が得られ、ステップＳ１５で、図７（Ｂ）の破線で示した特性が得られたものとする。図７（Ｂ）の例では、１００Ｈｚ付近においてゲインが上昇しているが、前述した基準Ａ〜Ｃの全てが満たされた状態が維持される。すなわち、制御系が安定状態を保っていると判定する。

ステップＳ１６で、制御系が安定状態にあると判定された場合、処理はステップＳ１８に遷移する。
ステップＳ１８では、現在適用されているノッチフィルタが有効なものであるか（すなわち、ノッチフィルタの効果が残っているか）否かを判定する。ここで、ノッチフィルタが有効であると判定された場合（ステップＳ１８−ＮＯ）、処理はステップＳ１４へ戻り
、ノッチフィルタのパラメータが更に変更される。すなわち、本処理を繰り返すことで、制御系が安定している状態という条件の下で、徐々にノッチフィルタの効果を小さくする処理を行う。

前述した処理の結果、ノッチフィルタが無効に等しくなった場合、当該ノッチフィルタは制御系にとって本来不要なものであったことがわかるため、処理はステップＳ１９Ａに遷移し、その旨をユーザに通知する。
なお、ステップＳ１８では、パラメータに閾値を設け、パラメータが所定の値以下になった場合に、ノッチフィルタが無効に等しくなった旨の判断を行うようにしてもよい。

以上説明したように、第一の実施形態では、ノッチフィルタのパラメータを一時的に変更し、基準Ａ〜Ｃを全て満たしているか否かを判定することで、当該ノッチフィルタの要否を判定する。かかる構成によると、モータの共振を発生させることなく、ノッチフィルタを評価することができる。

なお、第一の実施形態では、制御系が安定しているか否かを判断するための基準として、基準Ａ〜Ｃの３つを例示したが、必ずしもこれらを全て併用する必要はない。また、各基準の内容や閾値は、求められる安全度に応じて適宜変更してもよい。
例えば、例示した基準Ｃでは、位相の遅れが１８０度に達する周波数（第一の周波数）を基準として判断を行ったが、当該周波数を固定値としてもよい。

（第二の実施形態）
第一の実施形態では、ステップＳ１４において、ノッチフィルタのパラメータを機械的に変更するため、図５の処理中に、前述した基準が満たされなくなるケースが発生する。
第二の実施形態は、これに対応するため、制御系が安定した状態を維持できる範囲を予測し、当該範囲内においてノッチフィルタのパラメータを変動させる実施形態である。

第二の実施形態では、ステップＳ１４を実行する前に、ステップＳ１１またはＳ１５において既に取得した周波数応答特性に基づいて、ノッチフィルタの機能の変化を計算し、パラメータを変更することで周波数応答特性がどのように変化するかを予測する。例えば、図６の例の場合、１０００Ｈｚ付近の信号を抑圧するノッチフィルタの深さを３０数ｄｂ以上減少させると、基準Ｃが満たされなくなることが予測される。
なお、ノッチフィルタのパラメータを変更した後の周波数応答特性は、正確に推定できるものではないが、少なくともピークが閾値を超えるか否かについては簡易的に予測することができる。

第二の実施形態では、パラメータの変更後において、基準Ａ〜Ｃのいずれかが満たされなくなると予測された場合、基準を逸脱しないようなパラメータを推定し、変更後のパラメータとして選択する。例えば、一回のループでフィルタの深さを所定の値ずつ減少させる場合において、次のループで基準が満たされなくなると判定した場合、減少幅を少なくすることで、全ての基準が満たされるようにする。

以上説明したように、第二の実施形態によると、制御系が安定した状態が常に維持されるようにパラメータを変動させる。これにより、より安全な状態を担保することができる。

（第三の実施形態）
第一および第二の実施形態では、現在適用されているノッチフィルタの要不要のみをユーザに通知した。これに対し、第三の実施形態は、図５の処理の過程で、現在適用されているノッチフィルタのパラメータよりも好ましいパラメータを発見した場合に、その旨を
ユーザに通知する実施形態である。

制御系にノッチフィルタを挿入すると、共振周波数付近におけるゲインを下げることができるが、代わりに位相特性が悪化する。反対に、ノッチフィルタの効果を弱めると、共振周波数付近のゲインは増加するが、位相特性が改善する。
第三の実施形態では、第二の実施形態に加え、制御系が安定した状態を維持できる範囲内において、位相特性の改善の度合いを判定し、ノッチフィルタが制御系に与える影響が最小となるパラメータを特定する。

ここでは例として、変更前のパラメータ（パラメータＡ）の下で、図８（Ａ）の実線で示した特性が得られ、変更後のパラメータ（パラメータＢ）の下で、図８（Ａ）の破線で示した特性が得られたものとする。図８の例の場合、パラメータを変更しても、前述した３つの基準は全て満たされたままであり、かつ、位相の遅れが改善している（なお、これ以上ノッチフィルタの効果を弱めると、基準Ｃが満たされなくなるものとする）。

第三の実施形態では、このような場合に、ノッチフィルタが制御系を安定させるために必要なものである旨をユーザに通知するとともに、パラメータＡよりも好適なパラメータとしてパラメータＢが存在する旨をユーザに通知する。
かかる構成によると、ノッチフィルタの要不要を判定するだけでなく、設定を改善させるための提案を行えるようになる。

（第四の実施形態）
第一ないし第三の実施形態では、ノッチフィルタの評価結果のみをユーザに通知した。これに対し、第四の実施形態では、不要と判定したノッチフィルタを自動的に無効化する実施形態である。

第四の実施形態では、図５に示した処理が終了した後で、不要と判定されたノッチフィルタがある場合に、パラメータ調整部１９が、その旨をフィルタ部１３に通知し、これに応じて、フィルタ部１３が該当するノッチフィルタを無効化する。これにより、自動的に制御系を最適な状態にすることができる。なお、ノッチフィルタを無効化した場合、当該ノッチフィルタに関する情報をユーザに通知するようにしてもよい。

（第五の実施形態）
第一ないし第四の実施形態では、フィルタ部１３が一種類のノッチフィルタのみを適用するものとした。これに対し、第五の実施形態は、フィルタ部１３が複数のノッチフィルタを適用し、判定部２０が当該複数のノッチフィルタのそれぞれを評価する実施形態である。図９は、複数のノッチフィルタが挿入されている場合における周波数応答特性の例である。図９の例では、ノッチフィルタ１とノッチフィルタ２が制御系に挿入されている。

第五の実施形態では、図５に示した処理を、適用されているノッチフィルタごとに実行し、それぞれの要不要について判断を行う。
また、ユーザに結果を通知する際に、どのノッチフィルタに対して判断が行われたかを同時に提示する。例えば、対象のノッチフィルタの識別子やパラメータを表示するようにしてもよい。また、対象のノッチフィルタが挿入されている位置を視覚的に表示するようにしてもよい。

（変形例）
なお、実施形態の説明は本発明を説明する上での例示であり、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更または組み合わせて実施することができる。例えば、各実施形態が有する特徴のそれぞれを組み合わせて実施してもよい。

また、実施形態の説明では、ノッチフィルタの要不要や、より適したパラメータをユーザに通知する例を挙げたが、周波数応答特性を同時にグラフィック提示し、判断の根拠を示すようにしてもよい。

１１・・・速度指令生成部
１２・・・トルク指令生成部
１３・・・フィルタ部
１４・・・電力変換部
１５・・・モータ
１６・・・エンコーダ
１７・・・速度検出部
１８・・・周波数応答特性測定部
１９・・・パラメータ調整部
２０・・・判定部
２１・・・表示装置

Claims (17)

1. クローズドループ制御によって電動機を制御する制御系に挿入されているノッチフィルタの要否を判定する評価装置であって、
   前記ノッチフィルタの特性に関連付いたパラメータを、規定の値である第一の値から第二の値に変更し、前記ノッチフィルタの適用下における前記電動機の周波数応答特性の変化を取得する特性取得手段と、
   取得した前記周波数応答特性の変化に基づいて、前記ノッチフィルタの要否を判定する判定手段と、
   を有する、評価装置。
2. 前記パラメータは、前記ノッチフィルタの幅または深さを表すパラメータであり、
   前記第二の値は、前記第一の値よりもフィルタの効果が小さいパラメータである
   ことを特徴とする、請求項１に記載の評価装置。
3. 前記特性取得手段は、取得済みの周波数応答特性に基づいて、前記制御系が安定した状態を維持できる前記パラメータの範囲を推定し、当該範囲内において前記第二の値を設定する
   ことを特徴とする、請求項２に記載の評価装置。
4. 前記特性取得手段は、前記パラメータに第二の値を設定した後の周波数応答特性が、（１）位相遅れが１８０度に達する第一の周波数における第一のゲインが所定の値以下となり、（２）前記第一の周波数よりも高い周波数帯におけるゲインのピークが、前記第一のゲイン以下となる場合に、前記制御系が安定した状態を維持できると推定する、
   ことを特徴とする、請求項３に記載の評価装置。
5. 前記特性取得手段は、前記範囲内において、前記第一の値よりも前記制御系に与える影響が小さいパラメータが存在することを検出し、検出結果をユーザに通知する
   ことを特徴とする、請求項３または４に記載の評価装置。
6. 前記ノッチフィルタは複数のノッチフィルタからなり、
   前記複数のノッチフィルタのそれぞれについて、前記判定を行う
   ことを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の評価装置。
7. 前記判定手段は、前記複数のノッチフィルタのうち、不要と判定されたノッチフィルタをユーザに通知する
   ことを特徴とする、請求項６に記載の評価装置。
8. クローズドループ制御によって電動機を制御する制御装置であって、
   前記電動機を回転させるためのトルク指令を生成する速度制御手段と、
   前記トルク指令に対してノッチフィルタを適用するフィルタ手段と、
   前記電動機の回転速度を検出する速度検出手段と、
   前記ノッチフィルタの特性に関連付いたパラメータを、規定の値である第一の値から第二の値に変更し、前記ノッチフィルタの適用下における前記電動機の周波数応答特性の変化を取得する特性取得手段と、
   取得した前記周波数応答特性の変化に基づいて、前記ノッチフィルタの要否を判定する判定手段と、
   を有する、制御装置。
9. 前記フィルタ手段は、前記判定手段によって不要と判定されたノッチフィルタを無効化
   する
   ことを特徴とする、請求項８に記載の制御装置。
10. 前記パラメータは、前記ノッチフィルタの幅または深さを表すパラメータであり、
    前記第二の値は、前記第一の値よりもフィルタの効果が小さいパラメータである
    ことを特徴とする、請求項８または９に記載の制御装置。
11. 前記特性取得手段は、取得済みの周波数応答特性に基づいて、前記制御系が安定した状態を維持できる前記パラメータの範囲を推定し、当該範囲内において前記第二の値を設定する
    ことを特徴とする、請求項１０に記載の制御装置。
12. 前記特性取得手段は、前記パラメータに第二の値を設定した後の周波数応答特性が、（１）位相遅れが１８０度に達する第一の周波数における第一のゲインが所定の値以下となり、（２）前記第一の周波数よりも高い周波数帯におけるゲインのピークが、前記第一のゲイン以下となる場合に、前記制御系が安定した状態を維持できると推定する、
    ことを特徴とする、請求項１１に記載の制御装置。
13. 前記特性取得手段は、前記範囲内において、前記第一の値よりも前記制御系に与える影響が小さいパラメータが存在することを検出し、検出結果をユーザに通知する
    ことを特徴とする、請求項１１または１２に記載の制御装置。
14. 前記フィルタ手段は、前記検出されたパラメータをノッチフィルタに適用する
    ことを特徴とする、請求項１３に記載の制御装置。
15. 前記ノッチフィルタは複数のノッチフィルタからなり、
    前記複数のノッチフィルタのそれぞれについて、前記判定を行う
    ことを特徴とする、請求項８から１４のいずれかに記載の制御装置。
16. 前記判定手段は、前記複数のノッチフィルタのうち、不要と判定されたノッチフィルタをユーザに通知する
    ことを特徴とする、請求項１５に記載の制御装置。
17. クローズドループ制御によって電動機を制御する制御系に挿入されているノッチフィルタの要否を判定する評価装置が行う評価方法であって、
    前記ノッチフィルタの特性に関連付いたパラメータを、規定の値である第一の値から第二の値に変更し、前記ノッチフィルタの適用下における前記電動機の周波数応答特性の変化を取得する特性取得ステップと、
    取得した前記周波数応答特性の変化に基づいて、前記ノッチフィルタの要否を判定する判定ステップと、
    を含む、評価方法。

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