CN115151802B 測定伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的測定裝置(歐姆龍株式會社)_第1頁
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文檔簡介

(12)發(fā)明專利2020-0428202020.03.12PCT/JP2020/0468632020WO2021/181787JA(72)發(fā)明人惠木守藤岡巧海田僧太公司11127JP2004318492A,2004.11.11審查員王旭對伺服系統(tǒng)施加施振時(shí)間與激勵頻率相關(guān)聯(lián)的統(tǒng)的諧振頻率且不包含該伺服系統(tǒng)的反諧振頻率的第1范圍對應(yīng)的第1施振信號和與該第1施振定與低于該第1范圍且包含該反諧振頻率的第2范圍對應(yīng)的第2施振信號和與該第2施振信號在響應(yīng)的第2頻率響應(yīng),將第1頻率響應(yīng)和第2頻率⑧套21.一種測定伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的測定裝置,所述測定裝置具備:施振執(zhí)行部,其對所述伺服系統(tǒng)施加施振時(shí)間與激勵頻率相關(guān)聯(lián)的規(guī)定振動;確定部,其根據(jù)所述施振執(zhí)行部的施振結(jié)果,確定與包含伺服系統(tǒng)的諧振頻率且不包含該伺服系統(tǒng)的反諧振頻率的頻率范圍即第1范圍對應(yīng)的第1施振信號和與該第1施振信號在時(shí)間上對應(yīng)的第1響應(yīng)信號的對,進(jìn)而,確定與作為比該第1范圍低的頻率范圍且包含該反諧振頻率的第2范圍對應(yīng)的第2施振信號和與該第2施振信號在時(shí)間上對應(yīng)的第2響應(yīng)信計(jì)算部,其基于所述第1施振信號和所述第1響應(yīng)信號,計(jì)算與所述第1范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng)即第1頻率響應(yīng),基于所述第2施振信號和所述第2響應(yīng)信號,計(jì)算與所述第2范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng)即第2頻率響應(yīng);以及合成部,其基于所述第1頻率響應(yīng)和所述第2頻率響應(yīng),合成與所述第1范圍及所述第2范圍對應(yīng)的頻率范圍內(nèi)的頻率響應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定裝置,其中,所述確定部根據(jù)所述施振執(zhí)行部的施振結(jié)果,進(jìn)一步確定與所述規(guī)定振動中的除了所述第1范圍和所述第2范圍以外的剩余的頻率范圍即第3范圍對應(yīng)的第3施振信號和與該第3施振信號在時(shí)間上對應(yīng)的第3響應(yīng)信號的對,所述計(jì)算部進(jìn)一步根據(jù)所述第3施振信號和所述第3響應(yīng)信號,計(jì)算與所述第3范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng)即第3頻率響應(yīng),所述合成部基于所述第1頻率響應(yīng)、所述第2頻率響應(yīng)和所述第3頻率響應(yīng),合成所述規(guī)定振動所包含的全部頻率范圍內(nèi)的頻率響應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定裝置,其中,所述施振執(zhí)行部將包含所述第1范圍和所述第2范圍在內(nèi)的頻率范圍的振動作為1個(gè)所述規(guī)定振動施加于所述伺服系統(tǒng),所述確定部將與所述規(guī)定振動中的所述第1范圍對應(yīng)的振動信號確定為所述第1施振信號,并且將所述伺服系統(tǒng)的響應(yīng)信號中的與該第1施振信號的施振時(shí)間對應(yīng)的響應(yīng)信號確定為所述第1響應(yīng)信號,并且,所述確定部將與所述規(guī)定振動中的所述第2范圍對應(yīng)的振動信號確定為所述第2施振信號,并且將所述伺服系統(tǒng)的響應(yīng)信號中的與該第2施振信號的施振時(shí)間對應(yīng)的響應(yīng)信號確定為所述第2響應(yīng)信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定裝置,其中,所述施振執(zhí)行部將所述第1范圍的振動作為所述規(guī)定振動之一即第1振動施加于所述伺服系統(tǒng),并且將所述第2范圍的振動作為該規(guī)定振動的另一振動即第2振動施加于所述伺服系統(tǒng),所述確定部將所述第1振動的振動信號確定為所述第1施振信號,并且將施加該第1振動時(shí)的所述伺服系統(tǒng)的響應(yīng)信號確定為所述第1響應(yīng)信號,并且,所述確定部將所述第2振動的振動信號確定為所述第2施振信號,并且將施加該第2振動時(shí)的所述伺服系統(tǒng)的響應(yīng)信號確定為所述第2響應(yīng)信號。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定裝置,其中,所述伺服系統(tǒng)構(gòu)成為對與規(guī)定負(fù)載連接的馬達(dá)進(jìn)行伺服控制,3基于所述規(guī)定負(fù)載的慣性力矩相對于所述馬達(dá)的慣性力矩的比率來設(shè)定所述第1范圍和所述第2范圍。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定裝置,其中,所述第1范圍和所述第2范圍的寬度被設(shè)定為相同的寬度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定裝置,其中,所述第2范圍的寬度被設(shè)定為比所述第1范圍的寬度寬。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的測定裝置,其中,所述合成部對合成后的所述頻率響應(yīng)進(jìn)行規(guī)定的平均化處理。4測定伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的測定裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及測定對負(fù)載進(jìn)行伺服控制的伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的測定裝置。背景技術(shù)[0002]為了構(gòu)建對負(fù)載進(jìn)行伺服控制的伺服系統(tǒng),有時(shí)測定該伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。通常,考慮所測定的頻率響應(yīng),進(jìn)行伺服系統(tǒng)的速度環(huán)以及位置環(huán)之類的控制環(huán)的增益調(diào)整。例如,在專利文獻(xiàn)1所示的技術(shù)中,利用將以多個(gè)不同的偽隨機(jī)信號的基準(zhǔn)周期為施振周期的施振信號添加到伺服系統(tǒng)而得到的響應(yīng)信號,按每個(gè)施振周期計(jì)算頻率響應(yīng),將它們合成,由此得到最終的伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。其結(jié)果,能夠取得抑制了摩擦等干擾的影響的頻率響應(yīng)。[0003]另外,為了高精度地確定頻率響應(yīng),已知有對頻帶進(jìn)行分割,對分割后的每個(gè)頻帶確定響應(yīng)特性的方法。例如,已知在偏分迭代法中,限定分割后的頻帶的各頻帶內(nèi)包含的模式的數(shù)量,確定各頻帶內(nèi)的傳遞函數(shù)的方法,在模式圓匹配法中,已知以在頻帶內(nèi)僅存在1個(gè)模式的方式分割頻帶,對分割后的每個(gè)頻帶確定2次傳遞函數(shù)的方法。[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2016-10287號公報(bào)[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-195543號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容[0008]發(fā)明所要解決的課題[0009]在測定與負(fù)載連接的伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的情況下,一般對該伺服系統(tǒng)施加包含想要測定的范圍的頻率成分的振動,基于此時(shí)的伺服系統(tǒng)的響應(yīng)信號和施振信號來測定頻率響應(yīng)。在此,當(dāng)對伺服系統(tǒng)施加諧振頻率的振動時(shí),在其響應(yīng)信號中出現(xiàn)峰值,但即使在施加了諧振頻率以外的頻率的振動的情況下,也存在其響應(yīng)信號中激勵出諧振頻率的情況。其結(jié)果,在該伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)中,諧振頻率的增益看起來比本來應(yīng)該呈現(xiàn)的值大,有可能妨礙頻率響應(yīng)的適當(dāng)利用。[0010]這樣的伺服系統(tǒng)的施振時(shí)的、產(chǎn)生不需要的諧振頻率的激勵的原因認(rèn)為是各種各樣的,其中,認(rèn)為與負(fù)載連接的伺服系統(tǒng)中的反諧振頻率的影響大。即,在對伺服系統(tǒng)施加了包含諧振頻率的施振信號時(shí),在頻率響應(yīng)的計(jì)算中,存在實(shí)際上針對反諧振頻率的輸入的響應(yīng)被測定為針對諧振頻率的輸入的響應(yīng)的情況,其結(jié)果,難以進(jìn)行準(zhǔn)確的頻率響應(yīng)的[0011]本發(fā)明是鑒于這樣的問題而完成的,其目的在于提供一種準(zhǔn)確地測定與負(fù)載連接的伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的技術(shù)。[0012]用于解決課題的手段[0013]在本發(fā)明中,為了解決上述課題,采用了如下結(jié)構(gòu):在測定伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)5時(shí),在將測定的頻率范圍分割為包含伺服系統(tǒng)的諧振頻率的范圍和包含反諧振頻率的范圍的基礎(chǔ)上,計(jì)算各自的頻率響應(yīng)并合成其計(jì)算結(jié)果,由此作為伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。由此,能夠排除因反諧振頻率下的施振而引起的不需要的諧振頻率的激勵的影響。[0014]具體而言,本發(fā)明是一種測定伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的測定裝置,具備:施振執(zhí)行部,其對所述伺服系統(tǒng)施加施振時(shí)間與激勵頻率相關(guān)聯(lián)的規(guī)定振動;確定部,其根據(jù)所述施振執(zhí)行部的施振結(jié)果,確定與包含伺服系統(tǒng)的諧振頻率且不包含該伺服系統(tǒng)的反諧振頻率的頻率范圍即第1范圍對應(yīng)的第1施振信號和與該第1施振信號在時(shí)間上對應(yīng)的第1響應(yīng)信號的對,進(jìn)而,確定與比該第1范圍低的頻率范圍且包含該反諧振頻率的第2范圍對應(yīng)的第2施振信號和與該第2施振信號在時(shí)間上對應(yīng)的第2響應(yīng)信號的對;計(jì)算部,其基于所述第1施振信號和所述第1響應(yīng)信號,計(jì)算與所述第1范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng)即第1頻率響應(yīng),基于所述第2施振信號和所述第2響應(yīng)信號,計(jì)算與所述第2范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng)即第2頻率響應(yīng);以及合成部,其基于所述第1頻率響應(yīng)和所述第2頻率響應(yīng),合成與所述第1范圍及所述第2范圍對應(yīng)的頻率范圍內(nèi)的頻率響應(yīng)。[0015]由上述的測定裝置的施振執(zhí)行部施加的規(guī)定振動的施振時(shí)間與激勵頻率相關(guān)聯(lián)。這意味著施振執(zhí)行部的施振是以能夠確定施加某激勵頻率的振動的施振時(shí)間的方式進(jìn)行的。作為規(guī)定振動的一例,可舉出所謂的正弦掃頻(Sweptsine)信號。[0016]然后,根據(jù)通過施振執(zhí)行部對伺服系統(tǒng)進(jìn)行的施振而得到的結(jié)果,確定部確定與第1范圍對應(yīng)的施振/響應(yīng)信號的對和與第2范圍對應(yīng)的施振/響應(yīng)信號的對。施振信號是與施加于伺服系統(tǒng)的振動有關(guān)的信號,響應(yīng)信號是通過該施振而從伺服系統(tǒng)輸出的信號。在此,第1范圍是包含伺服系統(tǒng)的諧振頻率但不包含其反諧振頻率的頻率范圍,第2范圍是包含其反諧振頻率的頻率范圍。即,以不同時(shí)包含諧振頻率和反諧振頻率的方式分別設(shè)定第1范圍和第2范圍的頻率范圍。如上所述,在規(guī)定信號中,夠通過確定部確定施振/響應(yīng)信號的對。[0017]并且,當(dāng)通過確定部確定了與第1范圍對應(yīng)的施振/響應(yīng)信號的對和與第2范圍對應(yīng)的施振/響應(yīng)信號的對時(shí),計(jì)算部利用各個(gè)對計(jì)算與第1范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng)和與第2范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng)。這里,反諧振頻率和諧振頻率屬于不同的范圍,并且各施振/響應(yīng)信號在時(shí)間上對應(yīng)。因此,即使在實(shí)際的伺服系統(tǒng)中由于反諧振頻率的振動而激勵出諧振頻率,也排除該激勵的影響,計(jì)算與第1范圍和第2范圍分別對應(yīng)的頻率范圍內(nèi)的頻率響應(yīng)。在此基礎(chǔ)上,合成部對計(jì)算部所計(jì)算出的與各頻率范圍相對應(yīng)的頻率響應(yīng)進(jìn)行合成,從而生成與兩個(gè)頻率范圍相對應(yīng)的頻率響應(yīng)。[0018]這樣,在本申請公開的測定裝置中,能夠排除伺服系統(tǒng)施振時(shí)的、反諧振頻率下的施振所引起的不需要的諧振頻率的激勵的影響,能夠準(zhǔn)確地測定與負(fù)載連接的伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。[0019]在此,在上述的測定裝置中,也可以是,所述確定部根據(jù)所述施振執(zhí)行部的施振的結(jié)果,進(jìn)一步確定與所述規(guī)定振動中的除了所述第1范圍和所述第2范圍以外的剩余的頻率范圍即第3范圍對應(yīng)的第3施振信號和在時(shí)間上與該第3施振信號對應(yīng)的第3響應(yīng)信號的對。并且,也可以是,所述計(jì)算部還根據(jù)所述第3施振信號和所述第3響應(yīng)信號,計(jì)算與所述第3范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng)即第3頻率響應(yīng),所述合成部基于所述第1頻率響應(yīng)、所述第2頻率響應(yīng)和所述第3頻率響應(yīng),合成所述規(guī)定振動所包含的全部頻率范圍內(nèi)的頻率響應(yīng)。根據(jù)該結(jié)6構(gòu),能夠準(zhǔn)確地測定包含第3范圍的規(guī)定振動所包含的全部頻率范圍內(nèi)的伺服系統(tǒng)的頻率[0020]在此,例示與由上述的施振執(zhí)行部進(jìn)行的規(guī)定振動的施加有關(guān)的2個(gè)方式。在第1方式中,也可以是,所述施振執(zhí)行部將包含所述第1范圍和所述第2范圍的頻率范圍的振動作為1個(gè)所述規(guī)定振動施加于所述伺服系統(tǒng)。在該情況下,也可以是,所述確定部將與所述規(guī)定振動中的所述第1范圍對應(yīng)的振動信號確定為所述第1施振信號,并且將所述伺服系統(tǒng)的響應(yīng)信號中的與該第1施振信號的施振時(shí)間對應(yīng)的響應(yīng)信號確定為所述第1響應(yīng)信號,并且,所述確定部將與所述規(guī)定振動中的所述第2范圍對應(yīng)的振動信號確定為所述第2施振信號,并且將所述伺服系統(tǒng)的響應(yīng)信號中的與該第2施振信號的施振時(shí)間對應(yīng)的響應(yīng)信號確定為所述第2響應(yīng)信號。[0021]即,在第1方式中,施振執(zhí)行部將規(guī)定振動作為1個(gè)振動集中施加于伺服系統(tǒng)。因此,在作為規(guī)定振動的施振的直接結(jié)果的伺服系統(tǒng)的響應(yīng)信號中,包含因反諧振頻率的施振而引起的諧振頻率的激勵(上述的不需要的諧振頻率的激勵)。但是,確定部如上述那樣考慮頻率范圍、施振信號和響應(yīng)信號的時(shí)間上的對應(yīng),確定第1施振信號和第1響應(yīng)信號的對、以及第2施振信號和第2響應(yīng)信號的對,從而在由計(jì)算部進(jìn)行頻率響應(yīng)的計(jì)算時(shí),能夠排除因反諧振頻率下的施振而引起的不需要的諧振頻率的激勵的影響。[0022]接著,在第2方式中,也可以是,所述施振執(zhí)行部將所述第1范圍的振動作為所述規(guī)定振動中的1個(gè)即第1振動施加于所述伺服系統(tǒng),并且將所述第2范圍的振動作為該規(guī)定振動的另一振動即第2振動施加于所述伺服系統(tǒng)。在該情況下,也可以是,所述確定部將所述第1振動的振動信號確定為所述第1施振信號,并且將施加該第1振動時(shí)的所述伺服系統(tǒng)的響應(yīng)信號確定為所述第1響應(yīng)信號,進(jìn)而,所述確定部將所述第2振動的振動信號確定為所述第2施振信號,并且將施加該第2振動時(shí)的所述伺服系統(tǒng)的響應(yīng)信號確定為所述第2響應(yīng)[0023]即,在第2方式中,施振執(zhí)行部將規(guī)定振動分為第1振動和第2振動施加于伺服系統(tǒng)。因此,與第1振動相關(guān)聯(lián)的施振/響應(yīng)信號的對和與第2振動相關(guān)聯(lián)的施振/響應(yīng)信號的對在時(shí)間上斷開。因此,確定部通過如上述那樣確定第1施振信號與第1響應(yīng)信號的對、以及第2施振信號與第2響應(yīng)信號的對,從而在之后的由計(jì)算部計(jì)算與第1范圍以及第2范圍分別對應(yīng)的頻率響應(yīng)的過程中,能夠排除因反諧振頻率下的施振而引起的不需要的諧振頻率的激勵的影響。[0024]另外,在上述的測定裝置中,也可以是,所述伺服系統(tǒng)構(gòu)成為對與規(guī)定負(fù)載連接的馬達(dá)進(jìn)行伺服控制。在該情況下,作為一例,也可以是,基于所述規(guī)定負(fù)載的慣性力矩相對于所述馬達(dá)的慣性力矩的比率來設(shè)定所述第1范圍和所述第2范圍。即,反諧振頻率在物理上能夠基于規(guī)定負(fù)載的慣性力矩相對于馬達(dá)的慣性力矩的比率來估計(jì),因此能夠基于該估計(jì)結(jié)果來設(shè)定第1范圍和第2范圍。[0025]在此,在上述的測定裝置中,在已知伺服系統(tǒng)的諧振頻率的情況下,有時(shí)為了基于伺服系統(tǒng)的高增益化的振蕩抑制等而進(jìn)行基于陷波濾波器的濾波處理。該陷波濾波器能夠由成為該濾波處理的中心的中心頻率(即,諧振頻率附近的頻率)和表示帶來濾波處理的效果的頻率范圍的擴(kuò)展的Q值來定義。在這樣的情況下,關(guān)于第1范圍和第2范圍的設(shè)定,能夠例示以下的方式。首先,所述第1范圍與所述第2范圍也可以基于所述陷波濾波器的中心頻7率及Q值來設(shè)定。作為其他方法,所述第1范圍與所述第2范圍也可以基于所述陷波濾波器的中心頻率、及頻率響應(yīng)下的增益而設(shè)定。作為又一方法,也可以是,所述第1范圍和所述第2范圍基于該陷波濾波器的中心頻率來設(shè)定,且所述第1范圍和所述第2范圍各自的寬度被設(shè)定為比規(guī)定的上限寬度窄。也可以考慮伺服系統(tǒng)的機(jī)械特性、控制特性來適當(dāng)選擇這些方式,另外,也可以按照這些以外的方式來設(shè)定第1范圍和第2范圍。[0026]另外,關(guān)于第1范圍與第2范圍的設(shè)定,無論有無利用陷波濾波器,所述第1范圍與所述第2范圍的寬度也可以設(shè)定為相同的寬度,作為其他方法,所述第2范圍的寬度也可以設(shè)定為比所述第1范圍的寬度寬。[0027]另外,在上述的測定裝置中,也可以是,所述合成部對所述合成后的頻率響應(yīng)進(jìn)行規(guī)定的平均化處理。即,合成部進(jìn)行規(guī)定的平均化處理作為合成后的后處理。如上所述,在將頻率范圍劃分為第1范圍和第2范圍的基礎(chǔ)上計(jì)算第1頻率響應(yīng)和第2頻率響應(yīng),因此,在合成時(shí),有時(shí)在范圍的邊界產(chǎn)生頻率響應(yīng)的不連續(xù)性。因此,進(jìn)行規(guī)定的平均化處理,能夠消除這樣的不連續(xù)性。作為規(guī)定的平均化處理,能夠例示移動平均處理。[0029]能夠提供準(zhǔn)確地測定與負(fù)載連接的伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的技術(shù)。附圖說明[0030][圖1]是表示包含通過測定裝置測定頻率響應(yīng)的伺服系統(tǒng)的系統(tǒng)的概略構(gòu)成的[0031][圖2]是用于說明伺服系統(tǒng)的圖。[0032][圖3]是表示測定頻率響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的、反諧振頻率下的施振所引起的諧振頻率的激勵的第1圖。[0033][圖4]是表示測定頻率響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的、反諧振頻率下的施振所引起的諧振頻率的激勵的第2圖。[0034][圖5]是表示與測定裝置有關(guān)的功能部的圖。[0035][圖6]是用于說明頻率響應(yīng)的測定處理中的頻率范圍的設(shè)定的圖。[0036][圖7]是用于說明頻率響應(yīng)的測定處理中的頻率響應(yīng)的計(jì)算及其合成的圖。[0037][圖8]是表示由測定裝置進(jìn)行的頻率響應(yīng)的測定處理的流程的第1流程圖。[0038][圖9]是表示測定裝置中頻率響應(yīng)的測定結(jié)果的圖。[0039][圖10]是表示由測定裝置進(jìn)行的頻率響應(yīng)的測定處理的流程的第2流程圖。[0040][圖11]是用于說明頻率響應(yīng)的測定處理中的頻率范圍的設(shè)定的圖。[0041][圖12]是用于說明頻率響應(yīng)的測定處理中的平均化處理的圖。具體實(shí)施方式[0043]以下,基于附圖對本申請的測定裝置的應(yīng)用例進(jìn)行說明。圖1是表示包含通過測定裝置10測定頻率響應(yīng)的伺服系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖??刂葡到y(tǒng)具備網(wǎng)絡(luò)1、馬達(dá)2、負(fù)載裝置3、伺服驅(qū)動器4及可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController,PLC)5。該控制系統(tǒng)是用于與馬達(dá)2一起對負(fù)載裝置3進(jìn)行驅(qū)動控制的系統(tǒng)。而且,馬達(dá)2以及負(fù)載裝8置3成為由該控制系統(tǒng)控制的控制對象6。在此,作為負(fù)載裝置3,能夠例示各種機(jī)械裝置(例如,產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的臂、搬運(yùn)裝置),馬達(dá)2作為驅(qū)動該負(fù)載裝置3的致動器而組裝于負(fù)載裝將與馬達(dá)2的動作有關(guān)的參數(shù)信號反饋發(fā)送至伺服驅(qū)動器4。該反饋發(fā)送的參數(shù)信號(以下,稱為反饋信號)例如包括關(guān)于馬達(dá)2的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置(角度)的位置信息、該旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度的信息等。[0044]伺服驅(qū)動器4經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)1從PLC5接收與馬達(dá)2的動作(motion)有關(guān)的動作指令信號,并且接收從連接于馬達(dá)2的編碼器輸出的反饋信號。伺服驅(qū)動器4基于來自PLC5的動作指令信號及來自編碼器的反饋信號,計(jì)算與馬達(dá)2的驅(qū)動有關(guān)的伺服控制、即與馬達(dá)2的動作有關(guān)的指令值,并且以馬達(dá)2的動作追隨所述指令值的方式,對馬達(dá)2供給驅(qū)動電流。另外,所述供給電流利用從交流電源7對伺服驅(qū)動器4輸送的交流電力。在本實(shí)施例中,伺服驅(qū)動器4是接受三相交流電的類型,但也可以是接受單相交流電的類型。另外,在伺服驅(qū)動器4中,形成有利用伺服驅(qū)動器4所具有的位置控制器41、速度控制器42、電流控制器43(參照圖2)進(jìn)行反饋控制的伺服系統(tǒng)。因此,基于圖2,對伺服驅(qū)動器4中的伺服系統(tǒng)進(jìn)行說明。位置控制器41例如進(jìn)行比例控制(P控制)。具體而言,通過對從PLC5通知的位置指令與檢測位置的偏差即位置偏差乘以位置比例增益Kpp來計(jì)算出速度指令。另外,位置控制器41預(yù)先具有位置比例增益Kpp作為控制[0046]接著,速度控制器42例如進(jìn)行比例積分控制(PI控制)。具體而言,對由位置控制器41計(jì)算出的速度指令與檢測速度的偏差即速度偏差的積分量乘以速度積分增益Kvi,對其計(jì)算結(jié)果與該速度偏差之和乘以速度比例增益Kvp,由此計(jì)算轉(zhuǎn)矩指令。另外,速度控制器42預(yù)先具有速度積分增益Kvi和速度比例增益Kvp作為控制參數(shù)。另外,速度控制器42也可以代替PI控制而進(jìn)行P控制。在該情況下,速度控制器42預(yù)先具有速度比例增益Kvp作為控制參數(shù)。接著,電流控制器43基于由速度控制器42計(jì)算出的轉(zhuǎn)矩指令輸出電流指令,由此對馬達(dá)2進(jìn)行驅(qū)動控制。電流控制器43包含與轉(zhuǎn)矩指令有關(guān)的濾波器(1次低通濾波器)、一個(gè)或多個(gè)陷波濾波器,具有與這些濾波器的性能有關(guān)的截止頻率、中心頻率等作為控制參數(shù)。[0047]而且,伺服驅(qū)動器4的控制結(jié)構(gòu)包含將速度控制器42、電流控制器43、控制對象6設(shè)為前向要素的速度反饋系統(tǒng),進(jìn)而包含將所述速度反饋系統(tǒng)與位置控制器41設(shè)為前向要素的位置反饋系統(tǒng)。通過如此構(gòu)成的控制結(jié)構(gòu),伺服驅(qū)動器4能夠?qū)︸R達(dá)2進(jìn)行伺服控制使其追隨從PLC5供給的位置指令。[0048]在此,返回圖1,在伺服驅(qū)動器4上電連接有測定裝置10。該電連接可以是有線連接,也可以是無線連接。測定裝置10為了設(shè)定及調(diào)整伺服驅(qū)動器4的所述控制參數(shù),而搭載有用于測定伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的軟件(程序)。具體而言,測定裝置10是具有運(yùn)算裝置、存儲器等的計(jì)算機(jī),在此安裝有能夠執(zhí)行的測定用軟件。而且,測定裝置10使用該測定用軟件來測定伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。[0049]在此,基于圖3以及圖4對測定伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)時(shí)的課題進(jìn)行說明。圖3表示對伺服系統(tǒng)施加了速度振動的情況下的檢測速度的推移。圖3中的S1表示速度振動,S2表示檢測速度。速度振動成為所謂的正弦掃頻的振動信號,施振時(shí)間與激勵頻率相關(guān)聯(lián)。另外,伺9服系統(tǒng)的諧振頻率為617Hz,其施振時(shí)間為0.39s。進(jìn)而,該伺服系統(tǒng)的反諧振頻率為200Hz,其施振時(shí)間為0.31s。另外,對于該伺服系統(tǒng),在電流控制器43中設(shè)置陷波濾波器,其中心頻率被設(shè)定為諧振頻率。[0050]觀察圖3可知,在施加了反諧振頻率的振動的定時(shí),檢測速度中激勵出諧振頻率的振動。另一方面,在施加了諧振頻率的振動的定時(shí),由于陷波濾波器的效果,在檢測速度中沒有發(fā)現(xiàn)大的振動。并且,將S1作為施振信號,將S2作為響應(yīng)信號,通過FFT(快速傅里葉變換)處理計(jì)算出的頻率響應(yīng)在圖4中作為伯德圖表示。圖4的上段表示增益線圖,下段表示相位線圖。觀察增益線圖可知,在諧振頻率的附近(由虛線包圍的區(qū)域)發(fā)現(xiàn)增益大的峰值。這反映了由于反諧振頻率下的施振而產(chǎn)生的諧振頻率的激勵,而不是與諧振頻率下的施振對應(yīng)的諧振,但如果觀察圖4的伯德圖,則僅錯覺為產(chǎn)生了諧振,對所設(shè)定的陷波濾波器的效果產(chǎn)生懷疑。[0051]若這樣通過以往的FFT處理來計(jì)算頻率響應(yīng),則受到對伺服系統(tǒng)的反諧振頻率的施振所引起的不需要的諧振頻率的激勵的影響,難以準(zhǔn)確地測定該伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。因此,可能阻礙對伺服系統(tǒng)設(shè)定適當(dāng)?shù)目刂茀?shù)。[0052]因此,考慮到上述課題,本申請公開的測定裝置10如圖5所示那樣構(gòu)成。圖5是將由在測定裝置10中執(zhí)行的軟件執(zhí)行的各種功能圖像化而表示的功能框圖。測定裝置10具有施振執(zhí)行部11、確定部12、計(jì)算部13、合成部14.基于圖6以及圖7對各功能部的動作進(jìn)行說明。圖6表示將需要測定的整個(gè)頻率范圍內(nèi)的正弦掃頻的施振信號S1施加到伺服系統(tǒng)時(shí)的該伺服系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)信號S2。另外,圖7是用于說明計(jì)算部13以及合成部14的動作的圖。[0053]施振執(zhí)行部11構(gòu)成為對伺服系統(tǒng)施加施振時(shí)間與激勵頻率相關(guān)聯(lián)的規(guī)定振動。在圖6所示的例子中,施振執(zhí)行部11對伺服系統(tǒng)施加作為遍及整個(gè)頻率范圍的正弦掃頻的施振信號S1。而且,通過施振執(zhí)行部11進(jìn)行施振,作為其結(jié)果得到伺服系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)信號S2,但確定部12構(gòu)成為根據(jù)該結(jié)果確定與多個(gè)頻率范圍對應(yīng)的施振信號和其響應(yīng)信號的對。在此,基于圖6對多個(gè)頻率范圍的設(shè)定進(jìn)行說明。首先,將包含伺服系統(tǒng)的諧振頻率 (617Hz)的頻率范圍(相當(dāng)于本申請的第1范圍)設(shè)為區(qū)間2。該區(qū)間2的下限的邊界值w1為435Hz,上限的邊界值w2為876Hz,區(qū)間2中不包含伺服系統(tǒng)的反諧振頻率(200Hz)。并且,將頻率比區(qū)間2低的頻率范圍(相當(dāng)于本申請的第2范圍)設(shè)為區(qū)間1。在該區(qū)間1中包含伺服系統(tǒng)的反諧振頻率(200Hz)。并且,將比頻率區(qū)間2高的頻率范圍(相當(dāng)于本申請的第3范圍)設(shè)于各頻率范圍的設(shè)定的詳細(xì)情況,將在后面敘述。[0054]然后,確定部12與各區(qū)間對應(yīng)地確定施振信號和與其在時(shí)間上對應(yīng)的響應(yīng)信號的對。例如,關(guān)于區(qū)間1,由于其頻率范圍小于435Hz,因此從施振開始到在正弦掃頻的振動中施振頻率上升到435Hz的定時(shí)為止的施振信號與從該施振開始到該定時(shí)為止的時(shí)間響應(yīng)信號的對被確定為與區(qū)間1對應(yīng)的施振/響應(yīng)信號的對(相當(dāng)于本申請的第2施振信號與第2響應(yīng)信號的對)。同樣地,關(guān)于區(qū)間2,在正弦掃頻的振動中施振頻率從435Hz上升到876Hz為止的施振信號和與該施振信號在時(shí)間上對應(yīng)的時(shí)間響應(yīng)信號的對被確定為與區(qū)間2對應(yīng)的施振/響應(yīng)信號的對(相當(dāng)于本申請的第1施振信號和第1響應(yīng)信號的對)。進(jìn)而,關(guān)于區(qū)間3,在正弦掃頻的振動中從施振頻率為876Hz到施振結(jié)束為止的施振信號、和與該施振信號在時(shí)間上對應(yīng)的時(shí)間響應(yīng)信號的對被確定為與區(qū)間3對應(yīng)的施振/響應(yīng)信號的對(相當(dāng)于本申請的第3施振信號和第3響應(yīng)信號的對)。[0055]接著,對計(jì)算部13進(jìn)行說明。計(jì)算部13構(gòu)成為基于與各區(qū)間對應(yīng)的對中的施振信號和響應(yīng)信號,使用FFT處理來計(jì)算與各區(qū)間對應(yīng)的頻為計(jì)算對象的區(qū)間以外的區(qū)間的響應(yīng)信號的數(shù)據(jù)覆蓋為“0”的基礎(chǔ)上,將施振信號S1作為輸入,將被覆蓋的響應(yīng)信號作為輸出來進(jìn)行FFT處理。在此基礎(chǔ)上,從FFT處理結(jié)果中提取與作為計(jì)算對象的區(qū)間的頻率范圍對應(yīng)的數(shù)據(jù),將其計(jì)算為作為計(jì)算對象的區(qū)間的頻率響應(yīng)。例如,在計(jì)算與區(qū)間1對應(yīng)的頻率響應(yīng)的情況下,將響應(yīng)信號S2的與區(qū)間2以及區(qū)間3對應(yīng)的數(shù)據(jù)覆蓋為“0”,將施振信號S1作為輸入,將被覆蓋的響應(yīng)信號S2作為輸出來進(jìn)行FFT處理。進(jìn)而,根據(jù)該FFT處理結(jié)果,計(jì)算與區(qū)間1的頻率范圍即小于435Hz的頻率范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng)作為與區(qū)間1對應(yīng)的頻率響應(yīng)。對于與區(qū)間2以及區(qū)間3對應(yīng)的頻率響應(yīng)的計(jì)算也是同樣的。[0056]接著,對合成部14進(jìn)行說明。合成部14構(gòu)成為通過對計(jì)算部13計(jì)算出的與各區(qū)間對應(yīng)的頻率響應(yīng)進(jìn)行合成并匯總,來生成伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)?;趫D7對具體的頻率響應(yīng)的合成方式進(jìn)行說明。在圖7的(a)中示出了與區(qū)間1對應(yīng)的施振信號和響應(yīng)信號(上段)、以及由此計(jì)算出的與區(qū)間1對應(yīng)的頻率響應(yīng)。并且,在圖7的(b)中示出了與區(qū)間2對應(yīng)的施振信號及響應(yīng)信號(上段)以及由此計(jì)算出的與區(qū)間2對應(yīng)的頻率響應(yīng)和圖7的(a)的下段所示的與區(qū)間1對應(yīng)的頻率響應(yīng)合成后的狀態(tài)。在計(jì)算部13的計(jì)算處理中,如上所述計(jì)算出與各區(qū)間對應(yīng)的頻率響應(yīng),因此合成部14以頻率范圍連續(xù)的方式連接與各區(qū)間對應(yīng)的頻率響應(yīng)。并且,在圖7的(c)中示出了與區(qū)間3對應(yīng)的施振信號及響應(yīng)信號(上段)以及由此計(jì)算出的與區(qū)間3對應(yīng)的頻率響應(yīng)和圖7的(b)的下段所示的與區(qū)間1以及區(qū)間2對應(yīng)的頻率響應(yīng)合成后的狀態(tài)。另外,合成部14既可以在每次通過計(jì)算部13計(jì)算出與各區(qū)間對應(yīng)的頻率響應(yīng)時(shí)進(jìn)行合成,也可以在計(jì)算出與所有區(qū)間對應(yīng)的頻率響應(yīng)之后進(jìn)行匯總合成。[0057]基于圖8對這樣構(gòu)成的測定裝置10進(jìn)行的伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的測定處理的流程所述,至少設(shè)定包含伺服系統(tǒng)的諧振頻率且不包含其反諧振頻率的頻率范圍(圖6所示的區(qū)間2的頻率范圍)和包含伺服系統(tǒng)的反諧振頻率的頻率范圍(圖6所示的區(qū)間1的頻率范圍)這2個(gè)頻率范圍。進(jìn)而,也可以如圖6所示的區(qū)間3的頻率范圍那樣設(shè)定其他頻率范圍。[0058]接著,在S103中,由確定部12根據(jù)在S101中得到的伺服系統(tǒng)的施振結(jié)果,確定與在S102中設(shè)定的頻率范圍的各區(qū)間對應(yīng)的施振信號和響應(yīng)信號。之后,在S104中,由計(jì)算部13計(jì)算與各頻率范圍的區(qū)間對應(yīng)的頻率響應(yīng),在S105中,進(jìn)行它們的合成處理(參照上述的圖[0059]將圖8所示的測定處理的測定結(jié)果(增益線圖)與現(xiàn)有技術(shù)的測定結(jié)果(增益線圖)進(jìn)行比較而在圖9中示出?,F(xiàn)有技術(shù)的測定結(jié)果(左圖)與圖4所示的增益線圖相同。在兩個(gè)結(jié)果中,伺服系統(tǒng)的諧振頻率的附近被虛線包圍而顯示。如圖9所示,可知在本申請實(shí)施例的測定結(jié)果中,諧振頻率附近的增益的峰值被抑制。這意味著能夠排除因反諧振頻率下的振動引起的不需要的諧振頻率的激勵的影響而準(zhǔn)確地測定伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。根據(jù)該測定結(jié)果,用戶能夠準(zhǔn)確地判斷設(shè)定于伺服系統(tǒng)的陷波濾波器的效果,能夠?qū)崿F(xiàn)妥當(dāng)?shù)膮?shù)調(diào)整。[0060]<測定處理的變形例>圍分開執(zhí)行由施振執(zhí)行部11進(jìn)行的規(guī)定振動的施振,因此在S2施振的施振信號和作為其結(jié)果而在S203中得到的與各區(qū)間對應(yīng)的響應(yīng)信號進(jìn)行配對。之[0064]<頻率范圍(區(qū)間)的設(shè)定>頻率范圍(相當(dāng)于本申請的第1范圍)和包含伺服系統(tǒng)的反諧振頻率的頻率范圍(相當(dāng)于本頻率@a。[0070]根據(jù)這樣估計(jì)出的反諧振頻率@a和諧振頻率wr,a基于用于形成陷波濾波器的功能的參數(shù)即中心頻率和Q值,進(jìn)行用于測定處理的頻率范圍[0074]其中,wH是振動能量在諧振峰值的高頻側(cè)成為半值的頻率,@L是振動能量在諧[0078]根據(jù)這樣計(jì)算出的邊界頻率fL,能夠設(shè)定包含反諧振頻率wa的頻率范圍和包含諧振頻率or的頻率范圍。頻率和頻率響應(yīng)中的增益,設(shè)定成為相鄰的頻率范圍的邊界的邊界頻率?;趫D11對@4能夠按照下述的式4來計(jì)算。[0082]根據(jù)這樣計(jì)算出的邊界頻率@3、@4,能夠設(shè)定用于測定處理的頻率范圍。具體而言,基于低頻側(cè)的邊界頻率@3,能夠劃分包含反諧振頻率wa的低頻側(cè)頻率范圍和包含諧振頻率@r的頻率范圍。進(jìn)而,能夠基于高頻側(cè)的邊界頻率@4,設(shè)定在高頻側(cè)與包含諧振頻率wr的頻率范圍相鄰的高頻側(cè)頻率范圍。在該高頻側(cè)頻率中不包含反諧振頻率wa和諧振頻率@r。[0084]在第4方式中,在伺服系統(tǒng)中設(shè)定有陷波濾波器的情況下,基于陷波濾波器的中心頻率和預(yù)先設(shè)定的頻帶的寬度的上限值(例如,512Hz),設(shè)定成為相鄰的頻率范圍的邊界的邊界頻率。該上限值考慮了若頻帶的寬度變大,則頻率響應(yīng)中的噪聲水平變大的情況。例如,在中心頻率為617Hz的情況下,與下述的情形1相比,基于情形2所示的邊界頻率來設(shè)定頻帶能夠抑制頻率響應(yīng)中的噪聲水平。[0090]在伺服系統(tǒng)的諧振頻率のr不是已知的情況下,也可以將各頻率范圍的寬度全部設(shè)定為相同。在該情況下,優(yōu)選根據(jù)在伺服系統(tǒng)中與馬達(dá)2連接的負(fù)載裝置3的機(jī)械結(jié)構(gòu)等,以伺服系統(tǒng)的諧振頻率和反諧振頻率包含于不同的頻率范圍的方式適當(dāng)設(shè)定各頻率范圍的寬度。[0092]在伺服系統(tǒng)的諧振頻率のr不是已知的情況下,關(guān)于由計(jì)算部13進(jìn)行的頻率響應(yīng)的計(jì)算,將低頻側(cè)的頻率范圍的寬度設(shè)定得比高頻側(cè)的頻率范圍的寬度寬,以使低頻側(cè)的頻率范圍的數(shù)據(jù)數(shù)比高頻側(cè)的頻率范圍的數(shù)據(jù)數(shù)多。通過進(jìn)行這樣的頻率范圍的設(shè)定,能夠?qū)⑴c低頻帶側(cè)的頻率范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng)中的噪聲水平抑制得較低。[0093]<平均化處理>[0094]在本申請公開的測定處理中,計(jì)算部13計(jì)算與全部頻率范圍中的一部分頻率范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng),因此,由于該一部分頻率范圍的邊界值,所計(jì)算出的與一部分頻率范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng)和與其相鄰的其他頻率范圍所對應(yīng)的頻率響應(yīng)變得不連續(xù),有可能妨礙伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的準(zhǔn)確測定。因此,為了消除這樣的頻率響應(yīng)中的不連續(xù)性,合成部14構(gòu)成為在進(jìn)行了與各頻率范圍對應(yīng)的頻率響應(yīng)的合成之后,對該合成結(jié)果執(zhí)行移動平均處理。[0095]在此,移動平均處理中的移動平均點(diǎn)數(shù)也可

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