JP6885085B2 - 制御装置、制御方法、および、制御プログラム - Google Patents

制御装置、制御方法、および、制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、電動機の制御パラメータ設定を行う制御装置、制御方法、および、制御プログラムに関する。
電動機等の制御パラメータの調整方法が各種考案されている。例えば、特許文献１には、位置決め制御装置の制御パラメータ調整装置が記載されている。
この制御パラメータ調整装置は、サーボドライバに制御パラメータを送信し、サーボドライバから実位置データを取得する。制御パラメータ調整装置は、規範の位置データと実位置データとから整定特徴量を抽出し、許容値を用いて整定特徴量を評価する。制御パラメータ調整装置は、この評価結果を用いて、制御パラメータの調整を行う。
特開２００９−１２２７７８号公報
しかしながら、特許文献１に記載の構成および方法では、ドライバを動作させて得られる実データを用いなければ、制御パラメータを調整できない。
したがって、本発明の目的は、制御対象のドライバを連続的に動作させる必要なく制御パラメータを調整する技術を提供することにある。
この発明の制御装置は、モデル同定部、動作データ算出部、データ評価部、および、パラメータ決定部と備える。モデル同定部は、制御対象の動作の物理モデルを同定する。動作データ算出部は、制御対象に与える制御パラメータと物理モデルとを用いて動作データを算出する。データ評価部は、制御対象の動作の規範データと動作データとを用いて評価値を算出する。パラメータ決定部は、評価値を用いて制御パラメータを決定する。
この構成では、制御装置内のデータ処理だけで制御パラメータが決定される。
この発明によれば、制御対象のドライバを連続的に動作させる必要なく制御パラメータを調整できる。
本発明の第1の実施形態に係る制御装置および制御システムの主要構成を示すブロック図である。 制御パラメータの例を示す表である。 評価値の概念を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る制御方法を示すフローチャートである。 評価値の算出方法を示すフローチャートである。 本願発明の態様と従来の態様とにおける動作データと規範データとの差を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係る別の制御方法を示すフローチャートである。 （Ａ）は、各パラメータ領域を用いた場合の動作データの波形を示し、（Ｂ）は、各パラメータ領域の関係を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る制御装置および制御システムの主要構成を示すブロック図である。 （Ａ）は、制御パラメータ値と設定可能範囲との関係を示す図であり、（Ｂ）は、評価値の更新回数による変化を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る制御装置および制御システムの主要構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る制御装置による表示画像例を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。 （Ａ）は、サーバにおける規範データの記憶処理を示すフローチャートであり、（Ｂ）は、サーバにおける規範データの送信処理を示すフローチャートである 複数の制御装置の動作データから最適な規範データを設定し、複数の制御装置に送信する処理を示すフローチャートである。
本発明の第1の実施形態に係る制御装置、制御方法、および、制御プログラムについて、図を参照して説明する。図１は、本発明の第1の実施形態に係る制御装置および制御システムの主要構成を示すブロック図である。図２は、制御パラメータの例を示す表である。図３は、評価値の概念を示す図である。
図１に示すように、制御システム１は、制御装置１０、ドライバ９０、電動機９００、対象装置９１０を備える。制御装置１０は、目標設定部１１、モデル同定部１２、制御パラメータ設定部１３、インターフェース１４（ＩＦ１４）、操作受付部１００を備える。制御パラメータ設定部１３は、データ評価部１３１、パラメータ決定部１３２、および、動作データ算出部１３３を備える。
目標設定部１１、モデル同定部１２、および、制御パラメータ設定部１３は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の情報処理装置と、当該情報処理装置によって実行されるプログラムとによって構成されている。
制御装置１０は、ＩＦ１４を介して、ドライバ９０に接続されている。ドライバ９０は、制御装置１０が設定する制御パラメータが与えられるデバイスである。ドライバ９０は、制御対象の電動機９００に接続され、電動機９００は、対象装置９１０に接続されている。
ドライバ９０は、制御装置１０から与えられた制御パラメータにしたがって、電動機９００の制御を行う。例えば、電動機９００がサーボモータであれば、ドライバ９０は、サーボドライバである。この電動機９００の動作によって、対象装置９１０における所定のタクトが実行される。
操作受付部１００は、キーボード、マウス、または、タッチパネル等からなり、オペレータからの操作を受け付ける。例えば、操作受付部１００は、オペレータから、制御パラメータの設定操作を受け付ける。操作受付部１００は、この操作の受付に基づいて、目標設定部１１、モデル同定部１２、および、制御パラメータ設定部１３に、制御パラメータの最適化処理の実行を指示する。なお、操作受付部１００は、制御装置１０に内蔵されておらず、外部にあってもよい。
目標設定部１１は、規範データ設定部１１２、許容値設定部１１３、初期制御パラメータ設定部１１４、および、指令データ設定部１１５を備える。規範データ設定部１１２は、オペレータの操作入力にしたがって、電動機９００の動作の規範となる規範データを設定する。規範データは、後述の動作データと同様に、電動機９００の動作を数値化したものであり、速度、トルク、位置等を表すものである。
なお、規範データは、電動機９００の種類毎に予め記憶されており、操作受付部１００での電動機９００の選択によって、目標設定部１１は、記憶されている規範データを読み出してもよい。また、目標設定部１１は、操作受付部１００でのオペレータの手動の入力によって、規範データを設定してもよい。規範データは、例えば、図３の点線を示すデータである。規範データ設定部１１２は、規範データを、データ評価部１３１に出力する。
許容値設定部１１３は、オペレータの操作入力にしたがって、後述のパラメータ決定時に利用する評価値の許容値を設定する。許容値は、電動機９００の動作精度、応答速度、等に応じて適宜設定されている。許容値設定部１１３は、許容値を、パラメータ決定部１３２に出力する。
初期制御パラメータ設定部１１４は、パラメータ決定部１３２の初期値を設定する。この際、初期制御パラメータ設定部１１４は、電動機９００に設定する全てのパラメータを設定する。
指令データ設定部１１５は、指令データを設定し、動作データ算出部１３３に出力する。指令データとは、動作データの基になるデータであり、ある時点までの動作データと指令データとの差分から次の時刻の動作データが算出される。
モデル同定部１２は、ドライバの物理モデルと装置の物理モデルとを同定する。例えば、モデル同定部１２は、ＩＦ１４を介して、ドライバ９０、電動機９００、対象装置９１０の仕様等の情報を取得し、これらの情報から、ドライバの物理モデルと装置の物理モデルとを同定する。ドライバの物理モデルとは、制御装置１０からドライバ９０への規範データを入力とし、電動機９００から対象装置９１０に作用する外力を出力とする場合の入出力関係を示すデータである。また、装置の物理モデルとは、電動機９００から装置への外力を入力とし、電動機９００の所定の出力（例えば計測値）を出力とする場合の入出力関係を示すデータである。物理モデルは、電動機９００を予め一回動作させて取得してもよく、別途入出可能な仕様等に基づいて予め適宜取得してもよい。
例えば、この情報には、電動機９００がサーボモータの場合、モータの定格、モータブレーキの有無、エンコーダの分解能、イナーシャ比等が含まれる。また、この情報には、図２に示すようなサーボドライバに設定される全ての制御パラメータ（初期設定パラメータ）が含まれる。図２には、制御パラメータの一部のみが記載されているが、例えば、位置ループゲイン、速度ループゲイン、速度ループ積分時定数、速度フィードバックフィルタ時定数、トルクフィードフォワードゲイン等の、位置、速度、トルクの制御に関する各種の制御パラメータが含まれている。
モデル同定部１２は、ドライバの物理モデルと装置の物理モデルを、動作データ算出部１３３に出力する。
動作データ算出部１３３は、パラメータ決定部１３２によって決定された制御パラメータと、ドライバの物理モデルおよび装置の物理モデルと、指令データとを用いて、動作データを出力する。動作データとは、電動機９００の動作を数値化したものであり、速度、トルク、位置等を表すものである。動作データは、例えば、図３の実線を示すデータである。動作データ算出部１３３は、動作データをデータ評価部１３１に出力する。
なお、パラメータ決定部１３２から入力される制御パラメータは、電動機９００の動作性能（精度、収束速度（整定時間））に影響を与えるものだけであり、例えば、この制御パラメータは、電動機９００がサーボモータの場合、位置ループゲイン、速度ループゲイン、速度ループ積分時定数等である。
データ評価部１３１は、動作データと規範データとを用いて評価値を算出する。具体的には、図３に示すように、データ評価部１３１は、動作データと規範データとを時間軸上で離散サンプリングし、各時刻ｔｍ（ｍ＝１〜ｎ）の動作データＸｒ（ｔｎ）と規範データＸｃ（ｔｎ）を取得する。データ評価部１３１は、各時刻ｔｍにおける動作データＸｒ（ｔｎ）と規範データＸｃ（ｔｎ）との差分値（規範データＸｃ（ｔｎ）を基準とする差分値）を算出する。データ評価部１３１は、この差分値からノルムを算出し、評価値としている。データ評価部１３１は、評価値をパラメータ決定部１３２に出力する。
ノルムとしては、Ｌ１ノルム、Ｌ２ノルム、Ｌ∞ノルム（動作データと規範データとの差の最大値）等を採用できる。Ｌ１ノルムは、動作データと規範データとの差の総和であり、Ｌ２ノルムは、動作データと規範データとの差の二乗和であり、Ｌ∞ノルムは、動作データと規範データとの差の最大値である。これらのノルムは、目的に応じて適宜選択すればよい。Ｌ１ノルムを用いた場合、整定時間を短くできる。Ｌ∞ノルムを用いた場合、オーバーシュート量を小さくできる。Ｌ２ノルムを用いた場合、整定時間とオーバーシュート量とを適宜調整できる。
パラメータ決定部１３２は、評価値と許容値とを比較して、ドライバ９０に適する制御パラメータを決定する。この際、決定される制御パラメータは、初期設定パラメータの全てである必要はなく、例えば、位置ループゲイン、速度ループゲイン、速度ループ積分時定数であればよい。このパラメータ決定部１３２によって決定する制御パラメータは、オペレータによって適宜設定できる。パラメータ決定部１３２は、評価値が許容値未満であれば、この時点で動作データ算出部１３３に設定した制御パラメータを採用する。
一方、パラメータ決定部１３２は、評価値が許容値以上であれば、既知の最適化アルゴリズムを用いて、制御パラメータを変更して、動作データ算出部１３３に出力する。パラメータ決定部１３２は、採用した制御パラメータを、ＩＦ１４を介して、ドライバ９０に出力する。
このような構成を実現することによって、制御装置１０は、ドライバ９０および電動機９００を連続的に動作させることなく（通常の稼働状態にすることなく）、ドライバ９０に適する制御パラメータを設定できる。すなわち、多くても初期の動作パラメータの取得だけで、ドライバ９０に適する制御パラメータを設定できる。
上述の説明では、複数の機能部に分けて制御パラメータの設定を行う態様を示したが、上述のように情報処理装置とプログラムによって、図４、図５に示す処理を実行してもよい。なお、以下の各ステップの具体的な処理は上述しているので、具体的な説明は省略する。図４は、本発明の第1の実施形態に係る制御方法を示すフローチャートである。図５は、評価値の算出方法を示すフローチャートである。
情報処理装置は、規範データと許容値とを設定する（Ｓ１０１）。情報処理装置は、物理モデルを同定する（Ｓ１０２）。情報処理装置は、物理モデルと制御パラメータと指令データとを用いて動作データを算出する（Ｓ１０３）。
情報処理装置は、規範データ、指令データ、初期制御パラメータ、および、許容値を用いて、評価値を算出する（Ｓ１０４）。より具体的には、情報処理装置は、規範データと動作データとを離散サンプリングする（Ｓ１４１）。情報処理装置は、各サンプリング時刻において、規範データを基準として、動作データと規範データとの差分値を算出する（Ｓ１４２）。情報処理装置は、各サンプリング時刻の差分値から、評価値としてノルムを算出する（Ｓ１４３）。
情報処理装置は、評価値が許容値以上であれば（Ｓ１０５：ＮＯ）、制御パラメータの変更し（Ｓ１０６）、ステップＳ１０３に戻る。情報処理装置は、評価値が許容値未満であれば（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、この評価値の元になる制御パラメータをドライバ９０に送信する（Ｓ１０７）。
図６は、本願発明の態様と従来の態様とにおける動作データと規範データとの差を示すグラフである。この差は小さいことが好ましい。図６において、実線は本願発明の態様を採用した場合を示し、点線は従来の態様を採用した場合を示す。図６において横軸は時間であり、縦軸は速度差Δｖである。なお、トルクに関しても同様の結果が得られるので、トルクに関する記載は省略する。
図６に示すように、本願発明の態様を用いることによって、局所的に生じる差は小さくなる。すなわち、規範データにより近い制御を実現できる。なお、この局所的に差が生じる箇所は、速度を急激に変化させる箇所であり、本願発明の態様を用いることによって、このような箇所でも、規範データに対して、より正確に追従する制御を実現できる。すなわち、ドライバ９０、電動機９００、対象装置９１０に応じて、より適する制御を実現できる。この際、上述のように、ドライバ９０および電動機９００を連続的に動作させることなく（通常の稼働状態にすることなく）、制御パラメータを設定できる。すなわち、多くても初期の動作パラメータの取得だけで、適する制御パラメータを設定できる。
なお、上述の説明では、１つの制御パラメータに対する評価値の算出方法を示したが、複数の制御パラメータに対する評価値は、次の方法で算出できる。
（１）複数の評価値を重み付け加算する。
（２）１つの評価値を制約し、他の評価値を最小化（許容値内に）する。
（１）の場合、より適切な制御パラメータを設定でき、（２）の場合、整定時間を短くできる。
また、上述の制御装置、制御方法、および、制御プログラムに対して次の処理を行ってもよい。図７は、本発明の第１の実施形態に係る別の制御方法を示すフローチャートである。図８は、パラメータの設定領域の制限を説明するための図であり、図８（Ａ）は、各パラメータ領域を用いた場合の動作データの波形を示し、図８（Ｂ）は、各パラメータ領域の関係を示す図である。なお、図８では、２種類の制御パラメータ（パラメータＡおよびパラメータＢ）の場合を示すが、１種類、または３種類以上であっても、同様の概念を適用できる。
この制御装置、制御方法、および、制御プログラムでは、制御パラメータの設定可能領域を規定するものである。他の処理について、第１の実施形態に係る制御装置、制御方法、および、制御パラメータと同じであり、同じ箇所の説明は省略する。
図７に示すように、制御装置（情報処理装置）は、パラメータ領域の設定を行う（Ｓ２０１）。パラメータ領域とは、制御パラメータの最適化アルゴリズムにおいて、制御パラメータの設定可能な値の範囲を規定するものである。そして、制御装置（情報処理装置）は、評価値が許容値以上であれば（Ｓ１０５：ＮＯ）、このパラメータ領域によって利用可能と設定された制御パラメータの範囲内で、制御パラメータの変更を行う（Ｓ２０６）。
具体的には、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、パラメータ領域Ｒｅ１、Ｒｅ２、Ｒｅ３を設定する。パラメータ領域Ｒｅ１は、動作データの波形の立ち上がりが緩やかで規範データへの初期の追従性は低く、時間をかけて動作データが規範データに一致する制御パラメータを用いた場合である。パラメータ領域Ｒｅ２は、動作データの波形の立ち上がりが規範データよりも遅いものの、規範データへの追従性は或程度あり、少しのオーバーシュートの後に動作データが規範データに一致する制御パラメータを用いた場合である。パラメータ領域Ｒｅ３は、初期における動作データの規範データへの追従性は高いが、振動を繰り返す制御パラメータを用いた場合である。
この場合、例えば、パラメータ領域Ｒｅ３を利用しない。パラメータ領域Ｒｅ１を最適化アルゴリズムの実行中には利用するが、最終的に決定する制御パラメータには利用しない。パラメータ領域Ｒｅ２を最適化アルゴリズムの実行中、および、最終的に決定する制御パラメータに利用する。
このような制御パラメータの制約を行うことによって、適する制御パラメータをより確実に設定することができる。
次に、本発明の第２の実施形態に係る制御装置、制御方法、および、制御プログラムについて、図を参照して説明する。図９は、本発明の第２の実施形態に係る制御装置および制御システムの主要構成を示すブロック図である。
図９に示すように、第２の実施形態に係る制御システム１Ａの制御装置１０Ａは、表示部１５を備える点において、第１の実施形態に係る制御装置１０と異なる。制御装置１０Ａの他の基本構成は、制御装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
表示部１５は、制御装置１０Ａで実行する制御パラメータの設定に関連するデータを表示する。例えば、表示部１５は、上述の図３に示すように、上述の最適化アルゴリズムによって設定された制御パラメータによる動作データと規範データとの波形を表示する。これにより、オペレータは、設定した制御パラメータによって、電動機９００がどのように動作するかを、規範データを基準に、容易に認識できる。また、表示部１５は、上述のパラメータ領域を表示し、最適化アルゴリズムの実行によって、各領域に対してどの位置に制御パラメータが設定されているかを、容易に認識できる。なお、表示部１５は、制御装置１０Ａに内蔵されておらず、外部にあってもよい。
図１０は、第２の実施形態に係る制御装置での表示画面例を示す図である。図１０（Ａ）は、制御パラメータ値と設定可能範囲との関係を示す図であり、横軸は更新回数（最適化アルゴリズムを用いた制御パラメータの設定変更回数）であり、縦軸は制御パラメータ値である。図１０（Ｂ）は、評価値の更新回数による変化を示す図であり、横軸は更新回数であり、縦軸は評価値である。図１０（Ａ）の場合、オペレータは、制御パラメータが所定のパラメータ領域内にあるか否かを、容易に認識できる。図１０（Ｂ）の場合、オペレータは、評価値が小さな値に収束したことを容易に認識できる。
これにより、オペレータは、制御パラメータが最適に設定できたか否かを容易に認識できる。
次に、本発明の第３の実施形態に係る制御装置、制御方法、および、制御プログラムについて、図を参照して説明する。図１１は、本発明の第３の実施形態に係る制御装置および制御システムの主要構成を示すブロック図である。
図１１に示すように、第３の実施形態に係る制御システム１Ｂは、第２の実施形態に係る制御システム１Ａに対して、ネットワークＮＷ１、計測器９２０を備える点で異なる。制御システム１Ｂの他の基本構成は、制御システム１Ａと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
制御装置１０Ｂでは、表示部１５は、ＩＦ１４に接続している。また、ＩＦ１４は、ネットワークＮＷ１を介して、ドライバ９０および計測器９２０に接続されている。制御システム１Ｂでは、制御装置１０Ｂは、ネットワークＮＷ１を介して、制御パラメータをドライバ９０に出力する。
計測器９２０は、電動機９００の動作データの元となる動作値を計測する。計測器９２０は、ネットワークを介して、動作値を制御装置１０Ｂに出力する。動作値は、表示部１５に出力され、表示部１５は、動作値を用いて実動作データを生成する。表示部１５は、この実動作データを、第２の実施形態に係る表示部１５で取り扱う動作データに置き換えて、表示する。なお、ここでは、計測器９２０は、電動機９００を計測対象としているが、対象装置９１０を直接の計測対象としてもよい。
このような構成では、表示部１５には、図１２に示すようなグラフを表示できる。図１２は、本発明の第３の実施形態に係る制御装置による表示画像例を示す図である。図１２は、規範データ、動作データ、および、実動作データの時間特性を示すグラフである。
図１２に示すように、表示部１５には、規範データ、動作データ、および、実動作データが１画面で表示される。これにより、オペレータは、規範データ、動作データ、および、実動作データを一画面において比較できる。
したがって、オペレータは、実動作データと規範データとを容易且つ確実に比較でき、制御パラメータの妥当性を確認できる。また、オペレータは、実動作データと動作データとを容易且つ確実に比較でき、物理モデルの同定結果の妥当性を確認できる。
次に、本発明の第４の実施形態に係る制御システムについて、図を参照して説明する。図１３は、本発明の第４の実施形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。なお、以下では、制御装置、ドライバ、電動機、および、対象装置がそれぞれ３個の場合を示したが、２個であっても４個以上であっても、本実施形態の構成を適用できる。
図１３に示すように、制御システム１Ｃは、サーバ８０、制御装置１０１、１０２、１０３、ドライバ９１、９２、９３、電動機９０１、９０２、９０３、および、対象装置９１１、９１２、９１３を備える。
制御装置１０１、１０２、１０３は、上述の制御装置１０、１０Ａ、１０Ｂと同様のであり、ドライバ９１、９２、９３は、上述のドライバ９０と同様である。電動機９０１、９０２、９０３は、上述の電動機９００と同様であり、対象装置９１１、９１２、９１３は、上述の対象装置９１０と同様である。制御装置１０１は、ドライバ９１に接続し、ドライバ９１は、電動機９０１に接続し、電動機９０１は、対象装置９１１に接続している。制御装置１０２は、ドライバ９２に接続し、ドライバ９２は、電動機９０２に接続し、電動機９０２は、対象装置９１２に接続している。制御装置１０３は、ドライバ９３に接続し、ドライバ９３は、電動機９０３に接続し、電動機９０３は、対象装置９１３に接続している。
サーバ８０は、制御部８１、規範データ記憶部８２、および、インターフェース８３（ＩＦ８３）を備える。サーバ８０は、ＩＦ８３を介して、ネットワークＮＷ９０に接続し、当該ネットワークＮＷ９０を介して、制御装置１０１、１０２、１０３に接続している。
制御部８１は、後述の各処理を実行する。規範データ記憶部８２は、規範データを記憶する。
（使用条件に応じた規範データの選択、記憶）
図１４（Ａ）は、サーバにおける規範データの記憶処理を示すフローチャートである。
図１４（Ａ）に示すように、サーバ８０の制御部８１は、制御装置１０１、１０２、１０３から使用条件と動作データとを取得する（Ｓ３０１）。使用条件とはドライバ、電動機、対象装置の使用下の温度等である。制御部８１は、取得した複数の動作データから、使用条件に応じた最適動作データを選択する（Ｓ３０２）。制御部８１は、最適動作データを規範データとして、規範データ記憶部８２に記憶させる（Ｓ３０３）。この際、制御部８１は、使用条件に関連付けして規範データを記憶する。
このような処理を行うことによって、使用条件に応じた規範データを選択し、サーバ８０に記憶しておくことができる。これにより、以下に示すように、複数の制御装置において、使用条件に応じた規範データを利用できる。
（使用条件に応じた規範データの選択、送信）
図１４（Ｂ）は、サーバにおける規範データの送信処理を示すフローチャートである。
図１４（Ｂ）に示すように、サーバ８０の制御部８１は、制御装置１０１、１０２、１０３の内、規範データの取得要求のあった制御装置から使用条件を取得する（Ｓ３１１）。制御部８１は、使用条件に応じた規範データを選択し、規範データ記憶部８２から読み出す（Ｓ３１２）。制御部８１は、選択した規範データを、規範データの取得要求のあった制御装置に送信する（Ｓ３１３）。
このような処理を行うことによって、制御装置１０１、１０２、１０３は、使用条件に応じた規範データを用いて、制御パラメータの最適化を実行できる。
（複数の制御装置の動作データから最適な規範データを設定）
図１５は、複数の制御装置の動作データから最適な規範データを設定し、複数の制御装置に送信する処理を示すフローチャートである。
図１５に示すように、サーバ８０の制御部８１は、初期制御パラメータを複数の制御装置１０１、１０２、１０３に送信する（Ｓ４０１）。制御部８１は、複数の制御装置１０１、１０２、１０３から、初期制御パラメータに基づいて得られた動作データを取得する（Ｓ４０２）。制御部８１は、複数の制御装置１０１、１０２、１０３から取得した動作データを用いて規範データを算出する（Ｓ４０３）。具体的には、制御部８１は、複数の動作データの平均値を算出し、当該平均値から規範データを算出する。制御部８１は、複数の制御装置１０１、１０２、１０３に、規範データを送信する（Ｓ４０４）。
このような処理を行うことによって、複数の制御装置１０１、１０２、１０３間で制御性能の差が少ない規範データを設定できる。そして、この規範データを用いて複数の制御装置１０１、１０２、１０３が制御パラメータを設定することによって、制御装置１０１、１０２、１０３間での制御性能の差を抑制できる。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：制御システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０１、１０２、１０３：制御装置
１１：目標設定部
１２：モデル同定部
１３：制御パラメータ設定部
１４：ＩＦ
１５：表示部
８０：サーバ
８１：制御部
８２：規範データ記憶部
８３：ＩＦ
９０、９１、９２、９３：ドライバ
１００：操作受付部
１１２：規範データ設定部
１１３：許容値設定部
１３１：データ評価部
１３２：パラメータ決定部
１３３：動作データ算出部
９００、９０１、９０２、９０３：電動機
９１０、９１１、９１２、９１３：対象装置
９２０：計測器
ＮＷ１：ネットワーク
ＮＷ９０：ネットワーク
Ｒｅ１：パラメータ領域
Ｒｅ２：パラメータ領域
Ｒｅ３：パラメータ領域
Ｘｃ：規範データ
Ｘｒ：動作データ

Claims (8)

  1. 電動機を制御するドライバへ規範データを入力とし、前記電動機から制御対象に作用する外力を出力した場合の入出力関係を示すドライバの物理モデルと、前記電動機から前記制御対象への外力を入力とし、前記電動機から得られる出力との入出力関係を示す制御対象の物理モデルとを同定するモデル同定部と、
    前記制御対象に与える制御パラメータと前記物理モデルとを用いて、前記制御対象の動作データを算出する動作データ算出部と、
    前記制御対象の動作の規範データと前記動作データとを用いて評価値を算出するデータ評価部と、
    前記評価値を用いて前記制御パラメータを決定するパラメータ決定部と、
    を備える制御装置。
  2. 前記評価値に対する許容値が設定されており、
    前記パラメータ決定部は、
    前記評価値が前記許容値の範囲外であれば、制御パラメータを変更し、
    前記動作データ算出部は、変更された制御パラメータを用いて、前記動作データを算出する、
    請求項１に記載の制御装置。
  3. 前記パラメータ決定部は、
    前記評価値が前記許容値の範囲内であれば、該評価値の元になる制御パラメータを出力する、
    請求項２に記載の制御装置。
  4. 前記データ評価部は、
    前記動作データと前記規範データとを時間軸上において離散サンプリングし、
    該離散サンプリングの各時刻における前記動作データと前記規範データとの差を用いて、前記評価値を算出する、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の制御装置。
  5. 前記動作データおよび制御パラメータに基づく評価画像を表示する表示部を備える、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の制御装置。
  6. 前記規範データは、使用条件毎に設定されている、
    請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の制御装置。
  7. 制御対象の動作に対する規範データを設定する工程と、
    制御パラメータの決定の許容値を設定する工程と、
    電動機を制御するドライバへ規範データを入力とし、前記電動機から前記制御対象に作用する外力を出力した場合の入出力関係を示すドライバの物理モデルと、前記電動機から前記制御対象への外力を入力とし、前記電動機から得られる出力との入出力関係を示す制御対象の物理モデルとを同定する工程と、
    前記物理モデルと前記制御パラメータとを用いて動作データを算出する工程と、
    前記動作データと前記規範データとを用いて評価値を算出する工程と、
    前記評価値と前記許容値とを用いて前記制御パラメータを決定する工程と、
    を有する制御方法。
  8. 電動機を制御するドライバへ規範データを入力とし、前記電動機から制御対象に作用する外力を出力した場合の入出力関係を示すドライバの物理モデルと、前記電動機から前記制御対象への外力を入力とし、前記電動機から得られる出力との入出力関係を示す制御対象の物理モデルとを同定する処理と、
    前記物理モデルと制御パラメータとを用いて動作データを算出する処理と、
    前記動作データと規範データとを用いて評価値を算出する処理と、
    前記評価値と許容値とを用いて前記制御パラメータを決定する処理と、
    を、情報処理装置に実行させる制御プログラム。
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