JPH06319284A

JPH06319284A - Apparatus and method for regulating control parameter of servomotor

Info

Publication number: JPH06319284A
Application number: JP5310385A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Yoshida; 修一吉田; Yukihiro Dojiro; 行広堂城; Shigeru Matsukawa; 茂松川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1994-11-15
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: JP3178202B2

Abstract

PURPOSE:To enable an inexperienced man to automatically regulate the control parameter of a controller easily in the controller of a servomotor for driving a machine tool, robot, etc. CONSTITUTION:The parameter-regulating apparatus of a servomotor contains a gain-setting means 2 for conducting the regulation of a plurality of control parameters (position proportional gain, velocity proportional gain, velocity storage gain) included in the control system of the servomotor 10, a storage means 18 for retaining at least any control signal out of position command, position, position error, velocity command, velocity, velocity error, torque command and torque of the servomotor 10 and a display means 15 for displaying the output signal of the storage means 18.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械、ロボット、
プリンタ等を駆動するサーボモータの制御装置におい
て、その制御装置の制御パラメータを調整するサーボモ
ータの制御パラメータ調整装置と調整方法とに関するも
のである。The present invention relates to a machine tool, a robot,
The present invention relates to a servo motor control parameter adjusting device and an adjusting method for adjusting a control parameter of a servo motor for driving a printer or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般にサーボモータの制御系は、サーボ
モータから検出される回転位置情報と、コントローラか
ら送られる回転位置指令との誤差が極めて小さくなるよ
うにサーボモータに駆動指令を送る位置閉ループ制御
系、及び取り込んだ回転位置情報を微分して求められる
回転速度情報と、コントローラから送られる回転速度指
令との誤差が極めて小さくなるようにサーボモータに駆
動指令を送る速度閉ループ制御系のうち少なくとも一方
を備える。2. Description of the Related Art Generally, a control system of a servo motor is a position closed loop control that sends a drive command to a servo motor so that an error between a rotational position information detected from the servo motor and a rotational position command sent from a controller becomes extremely small. At least one of the system and a speed closed loop control system that sends a drive command to the servo motor so that the error between the rotation speed information obtained by differentiating the acquired rotation position information and the rotation speed command sent from the controller is extremely small. Equipped with.

【０００３】図２１にサーボモータの制御系のブロック
図を示す。図２１において、制御系は、サーボモータの
回転速度情報をフィードバックする速度ループと、サー
ボモータの回転位置情報をフィードバックする位置ルー
プとで構成されている。速度ループには、速度追従定常
偏差を除去する為の積分器６が挿入されている。FIG. 21 shows a block diagram of a servo motor control system. In FIG. 21, the control system is composed of a speed loop for feeding back the rotation speed information of the servo motor and a position loop for feeding back the rotation position information of the servo motor. An integrator 6 is inserted in the velocity loop to remove the velocity tracking steady deviation.

【０００４】この図２１には、サーボモータと同軸に設
けられた負荷とサーボモータとの実機モデル１０９が示
されている。ここでＪＭはサーボモータ回転子のイナー
シャ、ＪＬは負荷のイナーシャを意味する。サーボモー
タの回転位置は測角センサであるロータリーエンコーダ
１２によって検出され、位置ループにフィードバックさ
れる。位置フィードバック量の大きさは位置ループ内に
配置された位置比例ゲインＫｐにより決定される。位置
比例ゲインは、位置ループの安定を保持しつつ、回転位
置指令Ｘｒと実際のサーボモータの回転位置Ｘとの偏差
Ｅｘが十分に小さくなるように調整する。また、ロータ
リーエンコーダ１２によって検出された回転位置信号Ｘ
は、微分器７により回転速度Ｖに変換され、速度ループ
にフィードバックされる。速度フィードバック量の大き
さは速度ループ内に配置された速度比例ゲインＫｖｐに
より決まる。速度比例ゲインは、負荷が振動しない範囲
でかつ、位置比例ゲインからの出力に基づき、回転速度
指令Ｖｒとサーボモータの回転速度Ｖの偏差Ｅｖが最小
になるように調整される。速度ループ内の積分器６のゲ
インは、速度積分ゲインＫｖｉにより決定される。速度
積分ゲインは、回転速度指令とサーボモータの回転速度
との定常偏差が最小になり、かつ振動の起きない値に調
整される。FIG. 21 shows an actual machine model 109 of a load and a servo motor provided coaxially with the servo motor. Here, JM means the inertia of the servo motor rotor, and JL means the inertia of the load. The rotational position of the servo motor is detected by the rotary encoder 12 which is an angle measuring sensor and is fed back to the position loop. The magnitude of the position feedback amount is determined by the position proportional gain Kp arranged in the position loop. The position proportional gain is adjusted such that the deviation Ex between the rotational position command Xr and the actual rotational position X of the servo motor is sufficiently small while maintaining the stability of the position loop. Also, the rotational position signal X detected by the rotary encoder 12
Is converted into the rotation speed V by the differentiator 7 and fed back to the speed loop. The magnitude of the velocity feedback amount is determined by the velocity proportional gain Kvp arranged in the velocity loop. The speed proportional gain is adjusted so that the deviation Ev between the rotation speed command Vr and the rotation speed V of the servo motor is minimized based on the output from the position proportional gain within the range where the load does not vibrate. The gain of the integrator 6 in the speed loop is determined by the speed integration gain Kvi. The speed integration gain is adjusted to a value where the steady-state deviation between the rotation speed command and the rotation speed of the servo motor is minimized and vibration does not occur.

【０００５】図２２は、従来のサーボモータの制御パラ
メータ調整装置の構成図を示している。指令発生手段１
は、ＮＣ装置で実現できる。サーボモータの制御パラメ
ータ調整装置は、位置比例ゲイン調整手段３、速度比例
ゲイン調整手段４、速度積分ゲイン調整手段５、積分器
６、微分器７、サーボモータと同軸に設けられたロータ
リーエンコーダ１２、及び数値入力手段１３を備えてい
る。点線で囲んだ部分は、主にマイコン（不図示）によ
り処理される。FIG. 22 is a block diagram of a conventional servo motor control parameter adjusting device. Command generation means 1
Can be realized by an NC device. The servo motor control parameter adjusting device includes a position proportional gain adjusting unit 3, a speed proportional gain adjusting unit 4, a speed integral gain adjusting unit 5, an integrator 6, a differentiator 7, and a rotary encoder 12 provided coaxially with the servo motor. And numerical value input means 13. The part surrounded by the dotted line is mainly processed by a microcomputer (not shown).

【０００６】以上のように構成されたサーボモータの制
御パラメータ調整装置の動作について説明する。The operation of the servo motor control parameter adjusting device configured as described above will be described.

【０００７】サーボモータ１０の回転位置指令Ｘｒは、
指令発生手段１からマイコンに送られる。マイコンは、
一方ではロータリーエンコーダ１２から出力されるサー
ボモータ１０の回転情報を回転位置Ｘとして取り込み、
回転位置Ｘと回転位置指令Ｘｒとの偏差である回転位置
誤差Ｅｘを求める。次に、位置比例ゲイン調整手段３
は、求められた回転位置誤差Ｅｘに位置比例ゲインを乗
算する。得られた信号は、回転速度指令Ｖｒとして速度
ループに印加され、回転速度指令Ｖｒと、回転位置Ｘを
微分器７により微分して求めた回転速度Ｖとの間で偏差
が求められる。求められた回転速度誤差信号Ｅｖに、比
例補償及び積分補償を施す。ここで、比例補償とは、速
度比例ゲイン調整手段４により、速度比例ゲインと回転
速度誤差信号Ｅｖとが乗算されることをいう。また、積
分補償とは、速度積分ゲイン調整手段５において速度積
分ゲインと回転速度誤差信号Ｅｖとが乗算された後、乗
算された信号が積分器６により積分演算されることをい
う。それぞれの演算結果は最後に加算される。加算結果
は、Ｄ／Ａコンバータ８に転送される。Ｄ／Ａコンバー
タ８の出力は、駆動手段９内部で３相の電流指令に変換
され、サーボモータ１０を駆動し、サーボモータ１０を
任意の回転位置に回転させる。The rotational position command Xr of the servomotor 10 is
It is sent from the command generation means 1 to the microcomputer. The microcomputer is
On the other hand, the rotation information of the servo motor 10 output from the rotary encoder 12 is fetched as the rotation position X,
A rotational position error Ex, which is a deviation between the rotational position X and the rotational position command Xr, is obtained. Next, the position proportional gain adjusting means 3
Multiplies the obtained rotational position error Ex by a position proportional gain. The obtained signal is applied to the speed loop as the rotation speed command Vr, and the deviation is obtained between the rotation speed command Vr and the rotation speed V obtained by differentiating the rotation position X by the differentiator 7. Proportional compensation and integral compensation are applied to the obtained rotational speed error signal Ev. Here, the proportional compensation means that the speed proportional gain adjusting means 4 multiplies the speed proportional gain by the rotation speed error signal Ev. Further, the integral compensation means that the velocity integral gain is adjusted by the velocity integral gain adjusting means 5 and the multiplied signal is integrated by the integrator 6. Each calculation result is added last. The addition result is transferred to the D / A converter 8. The output of the D / A converter 8 is converted into a three-phase current command inside the drive means 9, drives the servomotor 10, and rotates the servomotor 10 to an arbitrary rotational position.

【０００８】位置比例ゲイン、速度比例ゲイン、及び速
度積分ゲインの設定は、数値入力手段１３により各制御
ゲインが入力され、各制御ゲインを位置比例ゲイン調整
手段３、速度比例ゲイン調整手段４、及び速度積分ゲイ
ン調整手段５に転送することによって行われる。各調整
手段は、各入力制御信号に、転送された制御ゲインを乗
算する処理を行う。To set the position proportional gain, the speed proportional gain, and the speed integral gain, each control gain is input by the numerical value input means 13, and each control gain is set to the position proportional gain adjusting means 3, the speed proportional gain adjusting means 4, and It is performed by transferring to the speed integral gain adjusting means 5. Each adjusting means performs a process of multiplying each input control signal by the transferred control gain.

【０００９】次に従来のサーボモータの制御パラメータ
の具体的な調整方法を示す。図２３にサーボモータの制
御系の速度に関する開ループ伝達関数の周波数特性を示
す。この図２３はゲイン特性（１）と位相特性（２）と
を表している。図２３（１）で、実線で示された曲線ａ
１と帰還ゲインが０ｄＢを示す軸線との交点をゲイン交
点という。この交点での曲線ａ１の周波数をｆ0とす
る。図２３（２）において、この周波数ｆ₀での曲線ｂ
１の位相角と−１８０゜との進み量を位相余裕という。
この位相余裕は制御系の安定度の評価量として用いられ
る。Next, a specific method of adjusting the control parameters of the conventional servo motor will be described. FIG. 23 shows the frequency characteristic of the open loop transfer function with respect to the speed of the control system of the servo motor. This FIG. 23 shows the gain characteristic (1) and the phase characteristic (2). In FIG. 23 (1), the curve a shown by the solid line
The intersection of 1 and the axis line showing the feedback gain of 0 dB is called a gain intersection. The frequency of the curve a1 at this intersection is defined as f0. In FIG. 23 (2), the curve b at this frequency f ₀
The amount of advance between the phase angle of 1 and -180 ° is called the phase margin.
This phase margin is used as an evaluation amount of stability of the control system.

【００１０】速度比例ゲイン調整手段４によって乗算さ
れる速度比例ゲインＫｖｐは、速度ループの比例項の値
であり、速度比例ゲインＫｖｐにより、速度ループの帰
還ゲインとゲイン交点周波数とが決定される。速度比例
ゲインＫｖｐを調整することにより、負荷に機械的な高
次共振が存在する場合においても、機械共振成分が制御
系に帰還されて制御系が発振することなく、かつ、制御
系が安定な範囲内で、帰還ゲインを十分に大きくでき
る。図２３のボード線図は、機械共振の特性を示してい
る。機械共振周波数における帰還ゲインのピークが０ｄ
Ｂを越える場合には発振がサーボモータの制御系に起き
る。速度積分ゲイン調整手段５によって乗算される速度
積分ゲインＫｖｉは、速度ループの積分項の値であり、
速度ループの定常偏差を除去する役割がある。Ｋｖｉの
値が大きいほど定常偏差は小さくなるが、ゲイン交点で
の位相余裕が減少し制御系が不安定になる。Ｋｖｉの値
は、速度比例ゲインＫｖｐの調整と同様にゲイン交点で
の位相余裕が十分に大きくなり、かつ制御系が不安定に
ならない範囲で低域の帰還ゲインが十分に大きくなる値
に調整される。位置比例ゲインＫｐの値は、Ｋｖｉの調
整と同様に、制御系が不安定にならない範囲で帰還ゲイ
ンが十分に大きくなる値に調整される。The speed proportional gain Kvp multiplied by the speed proportional gain adjusting means 4 is a value of the proportional term of the speed loop, and the speed proportional gain Kvp determines the feedback gain and the gain intersection frequency of the speed loop. By adjusting the speed proportional gain Kvp, the mechanical resonance component is not fed back to the control system and the control system does not oscillate, and the control system is stable even when mechanical high-order resonance exists in the load. The feedback gain can be made sufficiently large within the range. The Bode diagram of FIG. 23 shows the characteristic of mechanical resonance. The peak of the feedback gain at the mechanical resonance frequency is 0d
When B is exceeded, oscillation occurs in the servomotor control system. The speed integration gain Kvi multiplied by the speed integration gain adjusting means 5 is the value of the integration term of the speed loop,
It has the role of eliminating the steady-state deviation of the velocity loop. The larger the value of Kvi, the smaller the steady-state deviation, but the phase margin at the gain intersection decreases, and the control system becomes unstable. The value of Kvi is adjusted to such a value that the phase margin at the gain intersection becomes sufficiently large and the feedback gain in the low frequency range becomes sufficiently large within the range where the control system does not become unstable, like the adjustment of the velocity proportional gain Kvp. It The value of the position proportional gain Kp is adjusted to a value at which the feedback gain is sufficiently large within the range where the control system does not become unstable, like the adjustment of Kvi.

【００１１】一般には、帰還ゲインの大きさと制御系の
安定性は、位置決め制御では回転位置指令と回転位置
を、回転制御では回転速度指令と回転速度を、それぞれ
オシロスコープ等の計測装置で観察することによって把
握できる。以下にオシロスコープを使用した従来の制御
パラメータ調整方法を図２２を参照しつつ説明する。Generally, the magnitude of the feedback gain and the stability of the control system are determined by observing the rotation position command and the rotation position in the positioning control, and the rotation speed command and the rotation speed in the rotation control with a measuring device such as an oscilloscope. Can be grasped by A conventional control parameter adjusting method using an oscilloscope will be described below with reference to FIG.

【００１２】第一に位置決め制御時の調整方法を示す。
まず速度比例ゲインＫｖｐ、速度積分ゲインＫｖｉ、位
置比例ゲインＫｐの値を十分小さい値に設定しておく。
回転位置指令Ｘｒをサーボモータに入力する。回転位置
Ｘをオシロスコープで観察しながら速度比例ゲインＫｖ
ｐの値を徐々に上げて行く。回転位置Ｘが機械的高次共
振周波数とほぼ同等の周波数で振動し始めたならば、速
度比例ゲインＫｖｐをわずかに下げる。なぜなら、機械
共振成分が制御系に帰還されていることを意味している
からである。更に、回転位置Ｘの振動がなくなったとこ
ろで速度比例ゲインＫｖｐ調整を終了する。次に、回転
位置Ｘを観察しながら、速度積分ゲインＫｖｉの値を徐
々に上げて行く。回転位置Ｘがゲイン交点周波数とほぼ
同等の周波数で振動し始めれば、ゲイン交点での位相余
裕が足りなくなっていることを意味するので、速度積分
ゲインＫｖｉをわずかに下げる。更に、回転位置Ｘの振
動がなくなったところで、速度積分ゲイン調整を終了す
る。最後に位置比例ゲインＫｐの調整を行う。帰還ゲイ
ンが足りない場合、誤差量Ｅｘが小さくなるように位置
比例ゲインＫｐを徐々に上げて行く。位置比例ゲインＫ
ｐを上げすぎると、速度積分ゲインＫｖｉの調整と同様
にゲイン交点での位相余裕が減少するので、回転位置が
振動しない範囲で誤差量Ｅｘが最小になるように位置比
例ゲインＫｐを調整する。First, an adjusting method at the time of positioning control will be described.
First, the speed proportional gain Kvp, the speed integral gain Kvi, and the position proportional gain Kp are set to sufficiently small values.
The rotational position command Xr is input to the servo motor. Speed proportional gain Kv while observing rotation position X with an oscilloscope
Gradually increase the value of p. When the rotational position X starts to oscillate at a frequency substantially equal to the mechanical higher resonance frequency, the speed proportional gain Kvp is slightly lowered. This is because it means that the mechanical resonance component is fed back to the control system. Furthermore, the velocity proportional gain Kvp adjustment is ended when the vibration at the rotational position X is eliminated. Next, while observing the rotational position X, the value of the velocity integration gain Kvi is gradually increased. If the rotational position X starts to oscillate at a frequency substantially equal to the gain intersection frequency, it means that the phase margin at the gain intersection is insufficient, so the speed integration gain Kvi is slightly decreased. Further, when the vibration at the rotational position X is eliminated, the speed integral gain adjustment is ended. Finally, the position proportional gain Kp is adjusted. When the feedback gain is insufficient, the position proportional gain Kp is gradually increased so that the error amount Ex becomes smaller. Position proportional gain K
If p is raised too much, the phase margin at the gain intersection point decreases as in the case of adjusting the speed integral gain Kvi. Therefore, the position proportional gain Kp is adjusted so that the error amount Ex is minimized within the range where the rotational position does not vibrate.

【００１３】第二に回転制御時の調整方法を示す。最初
に位置決め制御時の調整と同様に、速度比例ゲインＫｖ
ｐ、速度積分ゲインＫｖｉ、及び位置比例ゲインＫｐの
値を十分小さい値に設定しておく。図２２に示すような
制御系構成において、位置指令発生手段１は、サーボモ
ータ１０に回転位置指令Ｘを出力する。その時の回転速
度Ｖと回転速度指令Ｖｒとの値をオシロスコープで観測
する。回転制御時、機械共振と位相余裕との減少による
振動は、サーボモータ１０が加速から定速度に切り替わ
った点以降、もしくは、減速から速度零になった点以降
に現れる。また帰還ゲインの大きさは、加速時もしくは
減速時の回転速度指令Ｖｒと回転速度Ｖとの誤差量Ｅｖ
により推測できる。これらの現象に基づき、サーボモー
タ１０を幾度か動かしながら、位置決め制御時と同様の
方法で各制御ゲインを調整することができる。Secondly, an adjusting method at the time of rotation control will be shown. First, similarly to the adjustment during positioning control, the velocity proportional gain Kv
The values of p, the velocity integral gain Kvi, and the position proportional gain Kp are set to sufficiently small values. In the control system configuration as shown in FIG. 22, the position command generating means 1 outputs the rotational position command X to the servo motor 10. The values of the rotation speed V and the rotation speed command Vr at that time are observed with an oscilloscope. During rotation control, vibration due to a decrease in mechanical resonance and phase margin appears after the point at which the servomotor 10 switches from acceleration to a constant speed or after deceleration to zero speed. The magnitude of the feedback gain is determined by the error amount Ev between the rotation speed command Vr and the rotation speed V during acceleration or deceleration.
Can be inferred from. Based on these phenomena, each control gain can be adjusted by moving the servo motor 10 several times in the same manner as in the positioning control.

【００１４】[0014]

【発明が解決しようとする課題】従来の装置は、速度比
例ゲイン、速度積分ゲイン、位置比例ゲインの３つの制
御ゲインの値を、オシロスコープ等の計測装置を別途用
意した上で、サーボモータに回転指令を与えて、回転速
度や回転位置等を観察する事により、サーボモータの回
転状態を把握し、相互に関係する各制御ゲインの微妙な
バランスが崩れないように繰り返し幾度も各制御ゲイン
を調整するという手間がかかり、しかもこの制御ゲイン
調整作業は、熟練した調整技術者でなければ、困難であ
るという欠点を有していた。In the conventional device, three control gain values, that is, a velocity proportional gain, a velocity integral gain, and a position proportional gain are separately prepared by a measuring device such as an oscilloscope and then rotated by a servo motor. By giving a command and observing the rotation speed and rotation position, etc., the rotation state of the servo motor is grasped, and each control gain is adjusted many times repeatedly so that the delicate balance of the mutual control gains is not disturbed. However, the control gain adjustment work is difficult for a skilled adjustment engineer to perform.

【００１５】また、制御パラメータの調整段階におい
て、従来の方法は、各制御ゲインの値の変更の際に、数
値入力手段１３で各々のゲインの値を入力せねばならな
いというわずらわしさを含んでいる。更に、制御系が安
定になる制御ゲインの適正な範囲が予めわかっていない
場合には、この範囲から大幅にはずれた数値を各ゲイン
調整手段に入力すると、サーボモータの回転状態が急変
して過大な発振を起こし、サーボモータが破壊される場
合がある。また、従来の方法は、各制御ゲインの値をわ
ずかずつ増減して入力する作業を一回一回繰り返し、各
制御ゲインの値を入力せねばならないわずらわしい調整
が繰り返されるという欠点を有していた。Further, in the control parameter adjusting step, the conventional method includes the troublesomeness that each gain value must be input by the numerical value input means 13 when changing each control gain value. . Further, if the proper range of the control gain where the control system becomes stable is not known in advance, inputting a numerical value greatly deviating from this range into each gain adjusting means causes a sudden change in the rotation state of the servo motor, resulting in an excessive value. May cause serious oscillation and damage the servo motor. In addition, the conventional method has a drawback that the work of inputting each control gain value by slightly increasing or decreasing is repeated once, and the troublesome adjustments of inputting each control gain value are repeated. .

【００１６】サーボモータの各制御ゲイン調整が終了し
た後、サーボモータの負荷やサーボモータの回転する摩
擦等の大きさが、経時的もしくは環境変化等に応じて極
めて大きく変化したと仮定する。この場合、各制御ゲイ
ンを再調整する必要が生じる。従来の装置は、各ゲイン
の調整途中ないし各ゲインの調整終了時に、サーボモー
タへの制御信号の波形等や制御ゲイン等のデータを残す
ことができない。このため、前回調整したデータが残っ
ておらず、再調整時に、前回調整したデータと再調整の
データとを比較することができない。従って、容易に各
制御ゲインの調整を行えない。It is assumed that after each control gain adjustment of the servo motor is completed, the magnitude of the load on the servo motor, the friction of the servo motor rotating, or the like changes extremely significantly with time or environmental changes. In this case, it is necessary to readjust each control gain. The conventional device cannot leave the data such as the waveform of the control signal to the servo motor and the control gain during the adjustment of each gain or at the end of the adjustment of each gain. Therefore, the previously adjusted data does not remain, and it is impossible to compare the previously adjusted data and the readjusted data at the time of readjustment. Therefore, each control gain cannot be easily adjusted.

【００１７】また、従来の装置においても、オシロスコ
ープ等の計測器のＣＲＴ画面の写真を撮るか、そのよう
な記録機能の付いた計測器を用いれば、前回調整したデ
ータを残すことは可能であるが、これらの計測器を用意
するのに、かなりの時間が必要となる。更に、初期調整
の際に用意したそれらの計測器は、再調整する度に必要
となり、短時間に再調整を行えない。Also in the conventional apparatus, if the photograph of the CRT screen of the measuring instrument such as an oscilloscope is taken or the measuring instrument having such a recording function is used, the previously adjusted data can be left. However, it takes a considerable amount of time to prepare these measuring instruments. Further, those measuring instruments prepared at the time of initial adjustment are required each time the readjustment is performed, and the readjustment cannot be performed in a short time.

【００１８】また、サーボモータの負荷やサーボモータ
が回転するときの摩擦等の大きさが、経時的もしくは環
境変化等に応じてわずかに変化した場合、従来の装置で
は、設備機械の稼働を停止させ、制御パラメータを再調
整する必要が生じる。Further, when the load on the servo motor or the magnitude of friction or the like when the servo motor rotates changes slightly with the passage of time or changes in the environment, in the conventional apparatus, the operation of the equipment machine is stopped. Therefore, it becomes necessary to readjust the control parameters.

【００１９】また、従来の装置は、負荷の大きさが一時
的に過大になって制御ループの安定性が低下したり、制
御不可能になった場合には、自動的にその場でそのこと
を検出するとともに、制御ループが安定になるように制
御パラメータを再調整しすることはできない。Further, in the conventional apparatus, when the load becomes temporarily excessive and the stability of the control loop is lowered, or the control becomes impossible, it is automatically performed on the spot. And it is not possible to readjust the control parameters so that the control loop is stable.

【００２０】また、制御ループの安定性が確保できてい
る状態でも、サーボモータの負荷の機械的高次共振のた
めに、ループゲインを十分に高く設定できない場合に
は、所期の応答性が得られない。この機械共振をいかに
抑制するか、制御パラメータ調整の際に特殊な計測設備
を用いずにいかに共振の大きさと周波数を検出するか、
制御パラメータ調整装置のハードウェア、ソフトウェア
の限られた資源の中でいかにそれを実現するか、いかに
効率よく共振を考慮した制御パラメータ調整を行うか、
といったことも課題になる。Further, even if the stability of the control loop is ensured, if the loop gain cannot be set sufficiently high due to the mechanical higher-order resonance of the load of the servo motor, the desired responsiveness will be obtained. I can't get it. How to suppress this mechanical resonance, how to detect the magnitude and frequency of resonance without using special measuring equipment when adjusting control parameters,
How to realize it in the limited resources of the control parameter adjustment device hardware and software, how to perform the control parameter adjustment in consideration of resonance efficiently,
That is also an issue.

【００２１】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、サーボモータと負荷とのイナーシャに応じ
た各制御ゲインの初期値を設定した上で、唯一つの調整
パラメータに基づき、全ての制御パラメータの調整を行
うことができる。しかも、熟練した調整技術者でなくと
も極めて容易に制御パラメータの調整を行うことができ
るだけでなく、オシロスコープ等の計測装置がなくとも
サーボモータの制御状態を把握するのに必要なサーボモ
ータの回転速度、又は、回転位置、又は、トルク信号等
を観察しながら簡易に制御パラメータの調整ができる。
その制御パラメータの調整結果をデータとして残すこと
により、後日再調整の際に参照することができる。ま
た、各制御ゲインの値の変更をキーの押下で滑らかに行
うことにより、制御ゲイン調整が粗雑になることを防ぐ
ことができる。The present invention solves such a conventional problem by setting the initial values of the respective control gains according to the inertia of the servo motor and the load, and then based on only one adjustment parameter. Adjustment of control parameters can be performed. Moreover, not only a skilled adjustment engineer can adjust the control parameters very easily, but also the rotation speed of the servo motor necessary to grasp the control state of the servo motor without a measuring device such as an oscilloscope. Alternatively, the control parameter can be easily adjusted while observing the rotational position, the torque signal, or the like.
By leaving the adjustment result of the control parameter as data, it can be referred to at the time of readjustment at a later date. Further, by smoothly changing the value of each control gain by pressing a key, it is possible to prevent the control gain adjustment from becoming coarse.

【００２２】また、制御パラメータ調整をキーの押下で
開始して、自動的に最適状態にすることができる。Further, the control parameter adjustment can be started by pressing a key to automatically bring it to the optimum state.

【００２３】また、サーボモータに加速及び減速を指令
し、それぞれのトルクと加速度に基づいて、サーボモー
タと負荷とのイナーシャを推定することにより、初期調
整ならびに再調整を簡易に行うことができる。Further, by instructing the servo motor to perform acceleration and deceleration and estimating the inertia between the servo motor and the load based on the respective torque and acceleration, initial adjustment and readjustment can be easily performed.

【００２４】また、サーボモータの負荷の機械的高次共
振を抑制することにより、ループゲインを十分に高く設
定することができる。制御パラメータ調整の際、特殊な
計測設備を用いずに共振もしくはその大きさと周波数を
検出し、制御パラメータ調整装置のハードウェア及びソ
フトウェアの限られた資源の中で制御パラメータ調整を
実現し、サーボモータの負荷の機械的高次共振を考慮し
た制御パラメータ調整を行うことができる。Further, the loop gain can be set sufficiently high by suppressing the mechanical higher-order resonance of the load of the servo motor. When adjusting the control parameters, the resonance or its magnitude and frequency are detected without using special measuring equipment, and the control parameters are adjusted within the limited hardware and software resources of the control parameter adjustment device to realize the servo motor. The control parameters can be adjusted in consideration of mechanical higher-order resonance of the load.

【００２５】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明のサーボモータの
制御パラメータ調整装置は、サーボモータを制御するた
めに用いられる複数の制御パラメータを調整する装置で
あって、該複数の制御パラメータのうち少なくとも１つ
の制御パラメータを修正する第１の修正手段と、該第１
の修正手段によって修正された該少なくとも１つの制御
パラメータの変化を計算する計算手段と、該計算された
変化に基づいて、該複数の制御パラメータのうち該第１
の修正手段によって修正された該少なくとも１つの制御
パラメータ以外の制御パラメータを修正する第２の修正
手段とを備えることにより、そのことにより上記目的が
達成される。A servo motor control parameter adjusting device of the present invention is a device for adjusting a plurality of control parameters used for controlling a servo motor, and at least one of the plurality of control parameters is adjusted. First correction means for correcting one control parameter, and the first correction means.
Calculating means for calculating a change in the at least one control parameter corrected by the correcting means, and the first of the plurality of control parameters based on the calculated change.
And a second modifying means for modifying a control parameter other than the at least one control parameter modified by the modifying means of FIG.

【００２６】前記第１の修正手段は、前記サーボモータ
の制御系の位相余裕が所定の範囲内になるように前記少
なくとも１つの制御パラメータを調整してもよい。The first correction means may adjust the at least one control parameter so that the phase margin of the control system of the servo motor is within a predetermined range.

【００２７】前記第２の修正手段は、前記サーボモータ
の制御系の位相余裕が所定の範囲内になるように、前記
複数の制御パラメータのうち前記第１の修正手段によっ
て修正された前記少なくとも１つの制御パラメータ以外
の制御パラメータを調整してもよい。The second correcting means corrects the at least one of the plurality of control parameters corrected by the first correcting means so that the phase margin of the control system of the servo motor is within a predetermined range. You may adjust control parameters other than one control parameter.

【００２８】前記計算手段は、前記少なくとも１つの制
御パラメータの修正前の値と、前記第１の修正手段によ
って修正された該少なくとも１つの制御パラメータとに
基づいて、前記変化を計算してもよい。The calculating means may calculate the change based on the uncorrected value of the at least one control parameter and the at least one control parameter modified by the first modifying means. .

【００２９】前記サーボモータの制御系は、該サーボモ
ータの回転速度を所定の回転速度に追従させる速度サー
ボ系を含み、前記少なくとも１つの制御パラメータは、
該サーボモータの応答速度を増加させるための速度比例
パラメータ、及び該速度サーボ系の定常速度偏差を減少
させるための速度積分パラメータのうち少なくとも１つ
を含んでもよい。The control system of the servo motor includes a speed servo system for making the rotation speed of the servo motor follow a predetermined rotation speed, and the at least one control parameter is
At least one of a speed proportional parameter for increasing the response speed of the servo motor and a speed integral parameter for decreasing the steady speed deviation of the speed servo system may be included.

【００３０】前記サーボモータの制御系は、該サーボモ
ータの回転位置を所定の回転位置に追従させる位置サー
ボ系を含み、前記少なくとも１つの制御パラメータは、
該サーボモータの回転位置を所定の回転位置に追従させ
るための位置比例パラメータを含んでもよい。The control system of the servo motor includes a position servo system that causes the rotational position of the servo motor to follow a predetermined rotational position, and the at least one control parameter is
A position proportional parameter for causing the rotation position of the servo motor to follow a predetermined rotation position may be included.

【００３１】前記サーボモータの制御系は、該サーボモ
ータの回転速度を所定の回転速度に追従させる速度サー
ボ系と、該サーボモータの位置を所定の位置に追従させ
る位置サーボ系とを含み、前記少なくとも１つの制御パ
ラメータは、該サーボモータの応答速度を増加させるた
めの速度比例パラメータと、該速度サーボ系の定常速度
偏差を減少させるための速度積分パラメータと、該サー
ボモータの回転位置を所定の回転位置に追従させるため
の位置比例パラメータとのうち少なくとも１つを含んで
もよい。The control system for the servo motor includes a speed servo system for making the rotation speed of the servo motor follow a predetermined rotation speed and a position servo system for making the position of the servo motor follow a predetermined position. The at least one control parameter is a speed proportional parameter for increasing the response speed of the servo motor, a speed integration parameter for reducing the steady speed deviation of the speed servo system, and a predetermined rotational position of the servo motor. At least one of the position proportional parameter for following the rotational position may be included.

【００３２】前記少なくとも１つの制御パラメータは、
前記速度比例パラメータであり、前記複数の制御パラメ
ータのうち前記第１の修正手段によって修正された前記
少なくとも１つの制御パラメータ以外の制御パラメータ
は、前記速度積分パラメータと、前記位置比例パラメー
タとであり、前記第２の修正手段は、該速度積分パラメ
ータに該速度比例パラメータの変化の２乗を乗算するた
めの手段と、該位置比例パラメータに該速度比例パラメ
ータの該変化を乗算するための手段とを有してもよい。The at least one control parameter is
Control parameters other than the at least one control parameter modified by the first modifying means among the plurality of control parameters, which are the speed proportional parameters, are the speed integral parameter and the position proportional parameter, The second correction means includes means for multiplying the speed integral parameter by a square of a change in the speed proportional parameter, and means for multiplying the position proportional parameter by the change in the speed proportional parameter. You may have.

【００３３】前記装置は、前記少なくとも１つの制御パ
ラメータを所定の倍率で増減させるためのキー入力手
段、及び所定の倍率を変化させる倍率変化手段を更に備
えてもよい。The apparatus may further include key input means for increasing / decreasing the at least one control parameter by a predetermined magnification, and magnification changing means for changing the predetermined magnification.

【００３４】前記装置は、前記サーボモータの目標とす
る回転指令を与える指令発生手段と、該サーボモータの
回転情報を検出し、検出された該回転情報を示す回転情
報信号を生成する検出手段と、該回転情報信号と該回転
指令の偏差を計算する偏差計算手段と、該回転情報信
号、該回転指令、該偏差のうち少なくとも１つを時系列
的に表示する表示手段とを更に備えていてもよい。The apparatus includes a command generation means for giving a target rotation command of the servo motor, and a detection means for detecting rotation information of the servo motor and generating a rotation information signal indicating the detected rotation information. Further comprising deviation calculating means for calculating a deviation between the rotation information signal and the rotation command, and display means for displaying at least one of the rotation information signal, the rotation command and the deviation in time series. Good.

【００３５】前記装置は、前記サーボモータの目標とす
る回転指令を与える指令発生手段と、該サーボモータの
回転情報を検出し、検出された該回転情報を示す回転情
報信号を生成する検出手段と、該回転情報信号と該回転
指令の偏差を計算する偏差計算手段と、該回転情報信
号、該回転指令、該偏差のうち少なくとも１つを記憶す
る記憶手段と、該記憶手段が出力する該回転情報信号、
該回転指令、該偏差のうち少なくとも１つを時系列的に
表示する表示手段とを更に備えていてもよい。The apparatus includes a command generating means for giving a target rotation command of the servo motor, and a detecting means for detecting rotation information of the servo motor and generating a rotation information signal indicating the detected rotation information. Deviation calculation means for calculating a deviation between the rotation information signal and the rotation command, storage means for storing at least one of the rotation information signal, the rotation command, and the deviation, and the rotation output by the storage means. Information signal,
It may further include display means for displaying at least one of the rotation command and the deviation in time series.

【００３６】前記記憶手段が生成する前記回転情報信
号、前記回転指令、前記偏差のうち少なくとも１つを記
憶する外部記憶手段を備えていてもよい。An external storage means for storing at least one of the rotation information signal generated by the storage means, the rotation command, and the deviation may be provided.

【００３７】前記装置は、前記表示手段に表示される領
域のうち少なくとも一部の領域を印写する印写手段を備
えていてもよい。The device may include a printing means for printing at least a part of the area displayed on the display means.

【００３８】前記表示手段は、前記回転情報信号、前記
回転指令、前記偏差のうち少なくとも１つを選択する選
択手段と、該選択手段が選択された信号を生成する第１
の信号を時系列に従い記憶する第１のメモリ手段と、所
定の振幅レベル基準に基づき該第１のメモリ手段が生成
する第２の信号を受け取る出力手段と、該出力手段が生
成する第３の信号を時系列に従い記憶し、且つ第４の信
号を生成する第２のメモリ手段と、該第３の信号を前記
表示手段に表示する表示倍率を設定する表示倍率設定手
段と、該所定の振幅レベル基準、該第４の信号の振幅方
向の表示範囲、該第４の信号の時間軸方向の表示範囲、
及び該表示倍率を記憶するデータ記憶手段とを更に備え
ていてもよい。The display means selects at least one of the rotation information signal, the rotation command, and the deviation, and a first signal that the selection means selects.
First memory means for storing the signal in time series, output means for receiving the second signal generated by the first memory means on the basis of a predetermined amplitude level reference, and third memory means generated by the output means. Second memory means for storing signals in time series and generating a fourth signal, display magnification setting means for setting a display magnification for displaying the third signal on the display means, and the predetermined amplitude A level reference, a display range in the amplitude direction of the fourth signal, a display range in the time axis direction of the fourth signal,
And a data storage unit that stores the display magnification.

【００３９】前記装置は、前記サーボモータの応答速度
を増加させるための速度比例パラメータ調整手段と、前
記速度サーボ系の前記定常速度偏差を減少させるための
速度積分パラメータ調整手段と、該サーボモータの回転
位置を所定の回転位置に追従させるための位置比例パラ
メータ調整手段と、前記検出手段に検出された前記回転
情報信号を微分することによって得られる微分信号を生
成する微分手段とを更に備えていてもよい。The apparatus comprises speed proportional parameter adjusting means for increasing the response speed of the servo motor, speed integral parameter adjusting means for decreasing the steady speed deviation of the speed servo system, and servo motor parameter adjusting means. It further comprises position proportional parameter adjusting means for causing the rotational position to follow a predetermined rotational position, and differentiating means for generating a differential signal obtained by differentiating the rotational information signal detected by the detecting means. Good.

【００４０】前記装置は、前記位置比例信号と前記微分
信号とに基づき、ゲインと周波数との関係を示すゲイン
特性及び位相と該周波数との関係とを示す位相特性を計
算する制御特性分析手段を更に備え、該制御特性分析手
段は、前記検出手段と、前記微分手段と、前記位置比例
パラメータ調整手段とに接続されていてもよい。The apparatus includes control characteristic analysis means for calculating a gain characteristic indicating a relationship between a gain and a frequency and a phase characteristic indicating a relationship between the phase and the frequency based on the position proportional signal and the differential signal. Further, the control characteristic analyzing means may be connected to the detecting means, the differentiating means, and the position proportional parameter adjusting means.

【００４１】前記装置は、特定の周波数に対応するゲイ
ンを抑制する共振抑制手段と、該特定の周波数を表す信
号を該共振抑制手段に入力するサンプリング切替手段と
を備えてもよい。The apparatus may include resonance suppressing means for suppressing a gain corresponding to a specific frequency, and sampling switching means for inputting a signal representing the specific frequency to the resonance suppressing means.

【００４２】前記共振抑制手段に入力される前記特定の
周波数を表す信号は、前記キー入力手段より入力されて
もよい。The signal representing the specific frequency input to the resonance suppressing means may be input from the key input means.

【００４３】前記装置は、前記検出手段が発生する前記
回転情報、及びサーボモータに入力される信号に基づ
き、前記特定の周波数を表す信号を生成する共振検出手
段を更に備えてもよい。The apparatus may further include resonance detecting means for generating a signal representing the specific frequency based on the rotation information generated by the detecting means and the signal input to the servomotor.

【００４４】前記共振検出手段は、負荷を印加した前記
サーボモータを、数式を用いてモデル化した数式モデル
手段であって、該サーボモータに入力される前記信号に
基づいて前記回転情報信号から共振信号を除いたモデル
信号を生成する数式モデル手段と、該モデル信号と前記
検出手段が生成する前記回転情報信号との誤差を計算す
る誤差検出手段と、該誤差検出手段によって計算された
該誤差に基づいて、該誤差が最小となるように、前記特
定の周波数を表す前記信号を生成するサンプル選択手段
とを含んでもよい。The resonance detecting means is mathematical expression model means for modeling the servo motor to which a load is applied by using mathematical expressions, and resonates from the rotation information signal based on the signal input to the servo motor. Formula model means for generating a model signal excluding the signal, error detecting means for calculating an error between the model signal and the rotation information signal generated by the detecting means, and the error calculated by the error detecting means. On the basis of this, sample selecting means for generating the signal representing the specific frequency so as to minimize the error may be included.

【００４５】前記装置は、前記検出手段が生成する回転
情報信号に基づき、サーボモータの共振信号を生成する
共振分析手段と、該共振信号に基づき共振音を生成する
共振音合成手段とを更に備えてもよい。The apparatus further comprises resonance analysis means for generating a resonance signal of the servomotor based on the rotation information signal generated by the detection means, and resonance sound synthesizing means for generating a resonance sound based on the resonance signal. May be.

【００４６】前記共振音合成手段は、前記共振分析手段
によって生成される共振信号の周波数を可聴周波数に変
換する周波数変換手段と、前記共振の振幅を増幅する増
幅手段とを備えてもよい。The resonance sound synthesis means may include frequency conversion means for converting the frequency of the resonance signal generated by the resonance analysis means into an audible frequency, and amplification means for amplifying the amplitude of the resonance.

【００４７】前記共振抑制手段は、デジタルフィルタを
有し、前記ゲインが抑制される特定の割合及び該ゲイン
が抑制される特定の周波数に基づき該デジタルフィルタ
を改変し、前記サンプリング切替手段は、該デジタルフ
ィルタに前記特定の周波数を表す信号を供給してもよ
い。The resonance suppressing means has a digital filter, and modifies the digital filter based on a specific ratio at which the gain is suppressed and a specific frequency at which the gain is suppressed. A signal representing the specific frequency may be supplied to the digital filter.

【００４８】前記装置は、キー入力手段からの信号に基
づき該特定の割合を前記共振抑制手段に入力するフィル
タ設定手段を備え、該共振抑制手段は、該特定の周波数
に対応するゲインを抑制する割合を切替える手段を更に
含んでもよい。The apparatus includes a filter setting means for inputting the specific ratio to the resonance suppressing means based on a signal from the key input means, and the resonance suppressing means suppresses the gain corresponding to the specific frequency. Means for switching the ratio may further be included.

【００４９】本発明のサーボモータの制御パラメータ調
整方法は、サーボモータを制御するために用いられる複
数の制御パラメータを調整する方法であって、該方法
は、該複数の制御パラメータのうち少なくとも１つの制
御パラメータを修正する第１のステップと、該第１のス
テップによって修正された少なくとも１つの制御パラメ
ータの変化を計算する第２のステップと、該計算された
変化に基づいて、該複数の制御パラメータのうち該第１
のステップによって修正された該少なくとも１つの制御
パラメータ以外の制御パラメータを修正する第３のステ
ップとを包含することにより、そのことにより上記目的
が達成される。A servo motor control parameter adjusting method of the present invention is a method of adjusting a plurality of control parameters used for controlling a servo motor, the method comprising at least one of the plurality of control parameters. A first step of modifying a control parameter, a second step of calculating a change of at least one control parameter modified by the first step, and a plurality of control parameters based on the calculated change Out of the first
And a third step of modifying a control parameter other than the at least one control parameter modified by the step.

【００５０】前記第１のステップは、前記サーボモータ
の制御系の位相余裕が所定の範囲内になるように前記少
なくとも１つの制御パラメータを調整するステップであ
ってもよい。The first step may be a step of adjusting the at least one control parameter so that the phase margin of the control system of the servo motor is within a predetermined range.

【００５１】前記第３のステップは、前記サーボモータ
の制御系の位相余裕が所定の範囲内になるように前記複
数の制御パラメータのうち前記第１のステップによって
修正された前記少なくとも１つの制御パラメータ以外の
制御パラメータを調整するステップであってもよい。In the third step, the at least one control parameter corrected by the first step among the plurality of control parameters so that the phase margin of the control system of the servo motor is within a predetermined range. It may be a step of adjusting control parameters other than.

【００５２】前記第２のステップは、前記少なくとも１
つの制御パラメータの修正前の値と、前記第１のステッ
プによって修正された前記少なくとも１つの制御パラメ
ータとに基づいて、前記変化を計算するステップであっ
てもよい。The second step is the at least one step.
It may be a step of calculating the change based on the uncorrected value of one control parameter and the at least one control parameter modified by the first step.

【００５３】前記サーボモータの制御系は、該サーボモ
ータの回転速度を所定の回転速度に追従させる速度サー
ボ系を含み、前記少なくとも１つの制御パラメータは、
前記サーボモータの応答速度を増加させるための速度比
例パラメータ、及び該速度サーボ系の定常速度偏差を減
少させるための速度積分パラメータのうち少なくとも１
つを含んでもよい。The control system of the servo motor includes a speed servo system for making the rotation speed of the servo motor follow a predetermined rotation speed, and the at least one control parameter is
At least one of a speed proportional parameter for increasing the response speed of the servo motor and a speed integral parameter for decreasing the steady speed deviation of the speed servo system.
May be included.

【００５４】前記サーボモータの制御系は、該サーボモ
ータの回転位置を所定の回転位置に追従させる位置サー
ボ系を含み、前記少なくとも１つの制御パラメータは、
該サーボモータの回転位置を所定の回転位置に追従させ
るための位置比例パラメータを含んでもよい。The control system of the servo motor includes a position servo system that causes the rotational position of the servo motor to follow a predetermined rotational position, and the at least one control parameter is
A position proportional parameter for causing the rotation position of the servo motor to follow a predetermined rotation position may be included.

【００５５】前記サーボモータの制御系は、該サーボモ
ータの回転速度を所定の回転速度に追従させる速度サー
ボ系と、前記サーボモータの位置を所定の位置に追従さ
せる位置サーボ系とを含み、前記少なくとも１つの制御
パラメータは、前記サーボモータの応答速度を増加させ
るための速度比例パラメータと、該速度サーボ系の定常
速度偏差を減少させるための速度積分パラメータと、該
サーボモータの回転位置を所定の回転位置に追従させる
ための位置比例パラメータとのうち少なくとも１つを含
んでもよい。The control system of the servo motor includes a speed servo system for making the rotation speed of the servo motor follow a predetermined rotation speed, and a position servo system for making the position of the servo motor follow a predetermined position. The at least one control parameter is a speed proportional parameter for increasing the response speed of the servo motor, a speed integration parameter for reducing a steady speed deviation of the speed servo system, and a rotational position of the servo motor is set to a predetermined value. At least one of the position proportional parameter for following the rotational position may be included.

【００５６】前記少なくとも１つの制御パラメータは、
前記速度比例パラメータであり、前記複数の制御パラメ
ータのうち前記第１のステップによって修正された前記
少なくとも１つの制御パラメータ以外の制御パラメータ
は、前記速度積分パラメータ及び前記位置比例パラメー
タとであり、前記第３のステップは、該速度積分パラメ
ータに該速度比例パラメータの前記変化の２乗を乗算す
るためのステップと、該位置比例パラメータに該速度比
例パラメータの該変化を乗算するためのステップとを包
含してもよい。The at least one control parameter is
Among the plurality of control parameters, the control parameters other than the at least one control parameter modified in the first step are the speed integral parameter and the position proportional parameter, Step 3 includes multiplying the velocity integral parameter by the square of the change in the velocity proportional parameter, and multiplying the position proportional parameter by the change in the velocity proportional parameter. May be.

【００５７】前記サーボモータの加速及び減速を指令す
る回転指令信号及び該回転指令信号を該サーボモータが
受け取ったときの該サーボモータのトルクに基づいて、
負荷が印加された該サーボモータのイナーシャを推定す
るステップを更に包含してもよい。Based on a rotation command signal for instructing acceleration and deceleration of the servo motor and a torque of the servo motor when the rotation command signal is received by the servo motor,
The method may further include the step of estimating the inertia of the servo motor applied with a load.

【００５８】前記第１のステップは、前記速度比例パラ
メータを変更し、前記速度比例パラメータを修正するス
テップを含み、前記第２のステップは、該速度比例パラ
メータの前記変化を計算するステップを含み、前記第３
のステップは、前記速度積分パラメータに該速度比例パ
ラメータの該変化の２乗を計算するためのステップ、及
び該位置比例パラメータに該速度比例パラメータの該変
化を乗算するためのステップを含み、前記方法は、イナ
ーシャを推定する第４のステップ、該速度比例パラメー
タ、前記速度積分パラメータ及び該位置比例パラメータ
のそれぞれの初期パラメータを設定する第５ステップ、
該速度比例パラメータを変更できる割合を第１の値以上
に指定する第６のステップ、一定加速度により所定の回
転速度まで前記サーボモータの回転速度を上昇し、一定
加速度により該所定の回転速度からある回転速度まで下
降する指令を該サーボモータに指令する第７のステッ
プ、該速度比例パラメータを所定の割合で増減する第８
のステップ、該第１のステップから該第３のステップを
繰り返す第９のステップ、指令された回転速度と該サー
ボモータの回転速度の誤差量が第１の量以下で、且つ、
該サーボモータからの信号が、第２の量以下の発振なら
ば、第１１のステップを実行し、そうでないならば、該
第７のステップから該第９のステップを繰り返す第１０
のステップ、該誤差量が更に該第１の量よりも小さい第
３の量であり、且つ、該サーボモータからの信号の発振
が、更に該第２の量よりも微小な第４の量ならば、該速
度比例パラメータを該変更できる割合を該第１の値未満
に指定する第１１ステップ、該第７のステップから該第
９のステップ及び該第１１のステップを繰り返し、該誤
差量が更に該第３の量より小さく、且つ、該サーボモー
タからの信号が、更に第４の量よりも微小な発振なら
ば、第１１のステップを実行する第１２のステップ、前
記複数の制御パラメータ、サーボモータが生成する信
号、及びサーボモータに回転を指令する信号を表示する
第１３のステップ、該複数の制御パラメータ、サーボモ
ータが生成する信号、及びサーボモータに回転を指令す
る信号を外部記憶装置に保持する第１４のステップ、該
表示手段の表示されている少なくとも一部の領域を印写
手段に印写する第１５のステップとを包含してもよい。The first step includes changing the speed proportional parameter and modifying the speed proportional parameter, and the second step includes calculating the change in the speed proportional parameter, The third
The method includes the step of calculating the square of the change in the speed proportional parameter with the speed integral parameter, and the step of multiplying the position proportional parameter with the change in the speed proportional parameter, Is a fourth step of estimating inertia, a fifth step of setting initial parameters of the velocity proportional parameter, the velocity integral parameter and the position proportional parameter,
A sixth step of designating a rate at which the speed proportional parameter can be changed to a first value or more, increasing the rotation speed of the servo motor to a predetermined rotation speed by a constant acceleration, and increasing the rotation speed from the predetermined rotation speed by a constant acceleration. A seventh step of instructing the servo motor to descend to the rotation speed, and an eighth step of increasing or decreasing the speed proportional parameter at a predetermined ratio.
Step, the ninth step of repeating the first step to the third step, the error amount between the commanded rotation speed and the rotation speed of the servomotor is equal to or less than the first amount, and
If the signal from the servomotor oscillates less than or equal to the second amount, the eleventh step is executed, and if not, the tenth step to the ninth step are repeated.
If the error amount is a third amount smaller than the first amount and the signal oscillation from the servo motor is a fourth amount smaller than the second amount, For example, the eleventh step of designating the rate at which the speed proportional parameter can be changed to be less than the first value, the seventh step to the ninth step, and the eleventh step are repeated, and the error amount is further reduced. If the signal from the servo motor is smaller than the third amount and the signal from the servo motor is smaller than the fourth amount, the twelfth step of executing the eleventh step, the plurality of control parameters, and the servo are performed. A thirteenth step of displaying a signal generated by the motor and a signal instructing the servo motor to rotate, the plurality of control parameters, a signal generated by the servo motor, and a signal instructing the servo motor to rotate in an external storage device. Fourteenth step of holding at least a portion of the area is displayed in the display unit may include a fifteenth step of Shirushiutsushi to Shirushiutsushi means.

【００５９】前記方法は、前記サーボモータが加速する
場合、角加速度推定値及びトルク積分値を求める第１６
のステップ、該サーボモータが減速する場合、角加速度
推定値とトルク積分値とを求める第１７のステップ、該
サーボモータからの回転位置を回転位置指令値及び速度
信号を回転速度指令値と比較して、偏差とハンチングの
振幅との少なくとも１つが所定の大きさよりも大きい場
合には、該第１６のステップ及び該第１７のステップを
繰り返し、該偏差と該ハンチングの振幅とが所定の大き
さよりも小さい場合には、前記第４のステップを実行す
る第１８のステップ、負荷が印加された該サーボモータ
の前記イナーシャ推定値、該角加速度推定値、及び該ト
ルク積分値を前記外部記憶装置に記憶する第１９のステ
ップとを更に包含してもよい。According to the sixteenth method, when the servomotor accelerates, an estimated angular acceleration value and a torque integrated value are obtained.
Step, when the servo motor decelerates, a seventeenth step for obtaining an estimated angular acceleration value and an integrated torque value, comparing a rotational position from the servo motor with a rotational position command value and a speed signal with a rotational speed command value. When at least one of the deviation and the hunting amplitude is larger than the predetermined magnitude, the sixteenth step and the seventeenth step are repeated, and the deviation and the hunting amplitude are smaller than the predetermined magnitude. If it is smaller, an eighteenth step of executing the fourth step, the inertia estimated value of the servo motor to which a load is applied, the angular acceleration estimated value, and the torque integrated value are stored in the external storage device. And the nineteenth step of

【００６０】[0060]

【作用】サーボモータの制御系に含まれる位置比例ゲイ
ン、速度比例ゲイン、速度積分ゲインといった複数個の
制御パラメータのうちのひとつ、例えば速度比例ゲイン
を変更しても、速度比例ゲインの変化に応じて速度積分
ゲイン、位置比例ゲインの値を自動的に修正することに
より、速度比例ゲインのみの調整で全ての制御パラメー
タの調整を行うことができる。[Effect] Even if one of a plurality of control parameters such as the position proportional gain, the speed proportional gain, and the speed integral gain included in the control system of the servo motor, for example, the speed proportional gain is changed, the speed proportional gain changes according to the change. By automatically correcting the values of the velocity integral gain and the position proportional gain, all control parameters can be adjusted by adjusting only the velocity proportional gain.

【００６１】本発明によれば、ゲイン調整の初期段階で
機械共振の起きない十分低い周波数領域にゲイン交点を
設定した後、唯一速度比例ゲインの調整を行うだけで、
全ての制御パラメータの調整を行うことができる。According to the present invention, at the initial stage of gain adjustment, after setting the gain intersection in a sufficiently low frequency region where mechanical resonance does not occur, the speed proportional gain is adjusted only.
All control parameters can be adjusted.

【００６２】従って、熟練した調整技術者でなくとも簡
単に機械共振の発生することなく、帰還ゲインが十分に
大きくなるように制御パラメータを調整することができ
る。Therefore, even a skilled adjustment engineer can easily adjust the control parameter so that the feedback gain becomes sufficiently large without causing mechanical resonance.

【００６３】また、サーボモータの回転位置指令、回転
位置、回転位置偏差、回転速度指令、回転速度、回転速
度偏差、トルク指令、トルク信号の少なくともいずれか
の時間的変化を表示する表示手段を設けることにより、
サーボモータの制御状態を常に把握することができる。Further, there is provided display means for displaying a temporal change of at least one of the rotational position command, the rotational position, the rotational position deviation, the rotational speed command, the rotational speed, the rotational speed deviation, the torque command, and the torque signal of the servo motor. By
The control status of the servo motor can always be known.

【００６４】従って、本発明によれば、オシロスコープ
等の計測装置が無くとも、調整技術者は、サーボモータ
の制御状態を表示手段の画面で常に把握しながら、制御
パラメータの調整を行うことができる。Therefore, according to the present invention, even without a measuring device such as an oscilloscope, the adjustment engineer can adjust the control parameters while always grasping the control state of the servomotor on the screen of the display means. .

【００６５】また、制御ゲインを変更する場合は、キー
入力手段を使用することにより、１つの制御ゲインを増
減する入力キーの押下で操作することができる。この操
作により、制御ゲインを徐々に変更することができる。Further, when changing the control gain, it is possible to operate by pressing the input key for increasing or decreasing one control gain by using the key input means. By this operation, the control gain can be gradually changed.

【００６６】従って、本発明によれば、サーボモータの
制御されている状態を確認しながら徐々に制御ゲインを
変更することが可能になり、制御ゲインの適正範囲を越
えた数値を各ゲイン入力した場合に、制御状態が急変し
て過大な発振を起こすといった欠点を防ぐことができ
る。Therefore, according to the present invention, it is possible to gradually change the control gain while confirming the controlled state of the servo motor, and to input a numerical value exceeding the proper range of the control gain. In this case, it is possible to prevent the drawback that the control state suddenly changes and causes excessive oscillation.

【００６７】さらに、キー入力手段の一回の押下での増
減の割合を切り換える倍率変化手段により、制御ゲイン
を調整する精度を可変することができるので、ゲイン調
整の初期段階に制御ゲインの増減の割合を大きくして大
まかな調整を行い、次に制御ゲインの増減の割合を小さ
くし、精密な調整を行うという効率の良い調整を行うこ
とができる。Further, the precision of adjusting the control gain can be varied by the magnification changing means for switching the increase / decrease rate by one pressing of the key input means, so that the increase / decrease of the control gain can be changed at the initial stage of the gain adjustment. It is possible to perform efficient adjustment by increasing the ratio to make a rough adjustment, and then decreasing the increase / decrease ratio of the control gain to make a precise adjustment.

【００６８】従って、本発明によれば、各制御ゲインを
少しづつ増減して入力するという作業を一回一回繰り返
すことなく、精密な調整ができる。Therefore, according to the present invention, precise adjustment can be performed without repeating the operation of increasing and decreasing each control gain little by little and repeating each operation.

【００６９】また、サーボモータの回転位置指令、回転
位置、回転位置偏差、回転速度指令、回転速度、回転速
度偏差、トルク指令、トルク信号の少なくともいずれか
の制御信号を保持する記憶手段と、この出力信号を表示
する表示手段ならびに出力信号を半永久的に記憶する外
部記憶手段と、表示手段の表示を印写する印写手段を設
けることにより、サーボモータの制御状態を常に把握す
ることができ、またデータとして保存することができ
る。Further, storage means for holding at least one control signal of a rotation position command, a rotation position, a rotation position deviation, a rotation speed command, a rotation speed, a rotation speed deviation, a torque command, and a torque signal of the servo motor, By providing the display means for displaying the output signal and the external storage means for semi-permanently storing the output signal, and the printing means for printing the display of the display means, the control state of the servo motor can be always grasped, It can also be saved as data.

【００７０】従って、本発明によれば、オシロスコープ
等の計測装置がなくとも、サーボモータの制御状態を調
整技術者が表示手段の画面を見て常に把握しながら、制
御パラメータの調整を行うことができるとともに、後日
再調整の際にサーボモータの制御データを参照すること
ができる。Therefore, according to the present invention, even without a measuring device such as an oscilloscope, the adjustment engineer can adjust the control parameters while always grasping the control state of the servomotor by looking at the screen of the display means. Besides, it is possible to refer to the control data of the servo motor at the time of readjustment later.

【００７１】また、キー入力手段の一回の押下で、制御
特性分析手段に基づいて制御系のゲイン交点の周波数と
位相の特性を計測して、位相余裕量が一定となるように
複数の制御ゲイン間のバランスを保ちつつ制御ゲインを
増分して、位相余裕量が予め定めた規定範囲内にあっ
て、しかもゲイン交点周波数が最も大きい状態に自動的
に設定することができる。Further, with a single press of the key input means, the frequency and phase characteristics of the gain intersection of the control system are measured based on the control characteristic analysis means, and a plurality of control operations are performed so that the phase margin amount becomes constant. The control gain can be incremented while maintaining the balance between the gains, and the phase margin amount can be automatically set to a state where the gain crossover frequency is the largest within the predetermined range.

【００７２】また、サーボモータの加速及び減速を指令
する回転速度指令により、サーボモータのトルクを計測
し、計測されたトルクと加速度に基づいて負荷のイナー
シャを繰り返し推定する。これに基づいてサーボモータ
の制御系に含まれる複数個の制御ゲインの修正をサーボ
モータの稼働中にリアルタイムで行うことができる。Further, the torque of the servo motor is measured by the rotation speed command for instructing the acceleration and deceleration of the servo motor, and the inertia of the load is repeatedly estimated based on the measured torque and acceleration. Based on this, a plurality of control gains included in the control system of the servo motor can be corrected in real time during the operation of the servo motor.

【００７３】従って、本発明によれば、サーボモータの
負荷や摩擦等の大きさが経時的もしくは環境変化等に応
じてわずかに変化した場合には、設備を稼働した状態で
制御ゲインを再調整することができる。また、負荷の大
きさが一時的に過大になってサーボモータの制御系の安
定性が低下したり、制御不可能になった場合には、自動
的にその場でそのことを検出するとともに、制御ループ
が安定になるように制御パラメータを再調整したり、設
備機械を非常停止するなどの措置をとることができる。Therefore, according to the present invention, when the magnitude of load, friction, etc. of the servo motor slightly changes with time or environmental changes, the control gain is readjusted while the equipment is operating. can do. In addition, if the size of the load temporarily becomes excessive and the stability of the servo motor control system deteriorates, or if control becomes impossible, it is automatically detected on the spot, and Measures can be taken such as readjusting the control parameters so that the control loop is stable, and making an emergency stop on the equipment machine.

【００７４】また、共振抑制手段を設けることにより、
サーボモータの負荷の機械的高次共振を抑制して制御ゲ
インを十分に高く設定することができる。さらに、共振
抑制手段をデジタルフィルタで構成した場合に、そのデ
ジタルフィルタのサンプリング周波数をパラメータとし
て、機械共振の状況に応じて切り替えることによって簡
易に共振抑制効果を得ることができる。Further, by providing the resonance suppressing means,
The control gain can be set sufficiently high by suppressing mechanical higher-order resonance of the load of the servo motor. Further, when the resonance suppressing unit is configured by a digital filter, the resonance suppressing effect can be easily obtained by switching the sampling frequency of the digital filter as a parameter according to the state of mechanical resonance.

【００７５】さらに、制御パラメータ調整時に、制御ル
ープのゲイン交点周波数の大きさを基準にしてデジタル
フィルタのサンプリング周波数を自動的に設定すること
ができる。Furthermore, when adjusting the control parameters, the sampling frequency of the digital filter can be automatically set based on the magnitude of the gain intersection frequency of the control loop.

【００７６】さらに、共振検出手段を設けることによ
り、機械共振を検出した場合に自動的にデジタルフィル
タのサンプリング周波数を設定することができる。Further, by providing the resonance detecting means, the sampling frequency of the digital filter can be automatically set when the mechanical resonance is detected.

【００７７】さらに、共振分析手段を設けることによ
り、機械共振の大きさと周波数を検出し、これに基づい
てデジタルフィルタのサンプリング周波数を自動的に設
定することができる。Further, by providing the resonance analysis means, the magnitude and frequency of the mechanical resonance can be detected, and the sampling frequency of the digital filter can be automatically set based on this.

【００７８】さらに、共振音合成手段でサーボ系の共振
を可聴共振に変換することによって、ゲイン調整時の共
振の微妙な変化をとらえてより最適に制御ゲインを設定
することができる。Further, by converting the resonance of the servo system into the audible resonance by the resonance sound synthesizing means, the control gain can be set more optimally by catching the subtle change of the resonance at the time of gain adjustment.

【００７９】従って、本発明によれば、制御ループの安
定性が確保できている状態でも、サーボモータの負荷の
機械的高次共振のために、制御ゲインを十分に高く設定
できないという欠点を防ぐことができる。すなわち、機
械共振を抑制するだけでなく、制御ゲイン調整の際に特
殊な計測設備を用いずに共振を検出もしくはその大きさ
と周波数を検出することを可能にし、しかも制御調整装
置のハードウェア、ソフトウェアの限られた資源の中で
それを実現し、共振を考慮した制御ゲイン調整を効率よ
く行うことができる。Therefore, according to the present invention, even when the stability of the control loop is ensured, the disadvantage that the control gain cannot be set sufficiently high due to the mechanical higher-order resonance of the load of the servomotor is prevented. be able to. In other words, it not only suppresses mechanical resonance, but also makes it possible to detect resonance or to detect its magnitude and frequency without using special measurement equipment when adjusting the control gain. It is possible to realize it with limited resources, and efficiently adjust the control gain in consideration of resonance.

【００８０】[0080]

【実施例】図１は、本発明による第１の実施例の制御パ
ラメータ調整装置の構成を示す。この制御パラメータ調
整装置は、サーボモータ１０の目標となる回転情報を示
す指令を生成する指令発生手段１、負荷１１が加えられ
たサーボモータ１０の現実の回転情報を検出するロータ
リーエンコーダ１２、サーボモータ１０が指令発生手段
１によって生成された目標となる回転情報を示す指令に
追従して回転するように、指令発生手段１によって生成
された目標となる回転情報を示す指令とロータリーエン
コーダ１２によって検出された現実の回転情報とに応じ
て、サーボモータを制御する制御手段２９、目標となる
回転情報、現実の回転情報、及び目標となる回転情報と
現実の回転情報との間の偏差を記憶する記憶手段１８、
記憶手段１８に記憶された目標となる回転情報、現実の
回転情報、及び目標となる回転情報と現実の回転情報と
の間の偏差を表示する表示手段１５、ゲインを所定の倍
率で増減するための倍率を入力するキー入力手段１４を
備えている。1 shows the configuration of a control parameter adjusting apparatus according to a first embodiment of the present invention. The control parameter adjusting device includes a command generating means 1 for generating a command indicating target rotation information of the servo motor 10, a rotary encoder 12 for detecting actual rotation information of the servo motor 10 to which a load 11 is applied, and a servo motor. A command indicating the target rotation information generated by the command generation unit 1 and the rotary encoder 12 detect so that 10 rotates following the command indicating the target rotation information generated by the command generation unit 1. A memory for storing control means 29 for controlling the servomotor according to the actual rotation information, target rotation information, actual rotation information, and a deviation between the target rotation information and the actual rotation information. Means 18,
Display unit 15 for displaying the target rotation information stored in the storage unit 18, the actual rotation information, and the deviation between the target rotation information and the actual rotation information, for increasing or decreasing the gain at a predetermined magnification. Key input means 14 for inputting the magnification of is provided.

【００８１】サーボモータを制御するための制御手段２
９は、位置比例ゲイン、速度比例ゲイン、及び速度積分
ゲインのそれぞれを位置比例ゲイン調整手段３、速度比
例ゲイン調整手段４、及び速度積分ゲイン調整手段５に
設定するゲイン設定手段２、サーボモータの回転位置を
所定の回転位置に追従させる位置比例ゲイン調整手段
３、サーボモータの応答速度を増す速度比例ゲイン調整
手段４、サーボモータの定常速度偏差を減少させる速度
積分ゲイン調整手段５、積分器６、及び微分器７を含ん
でいる。Control means 2 for controlling the servo motor
Reference numeral 9 denotes a gain setting means 2 for setting the position proportional gain, the speed proportional gain, and the speed integral gain to the position proportional gain adjusting means 3, the speed proportional gain adjusting means 4, and the speed integral gain adjusting means 5, respectively. Position proportional gain adjusting means 3 for making the rotational position follow a predetermined rotational position, speed proportional gain adjusting means 4 for increasing the response speed of the servo motor, speed integral gain adjusting means 5, for decreasing the steady speed deviation of the servo motor, and integrator 6. , And a differentiator 7.

【００８２】また、サーボモータの制御系は、制御パラ
メータ調整装置、Ｄ／Ａコンバータ８、駆動手段９及び
負荷１１が加えられたサーボモータ１０を含む。The control system of the servo motor includes the control parameter adjusting device, the D / A converter 8, the driving means 9 and the servo motor 10 to which the load 11 is added.

【００８３】サーボモータの制御系は、サーボモータの
速度を目的速度に追従させるための速度サーボ系、及び
サーボモータの回転位置を目的回転位置に追従させるた
めの位置サーボ系を含む。The control system of the servo motor includes a speed servo system for making the speed of the servo motor follow the target speed and a position servo system for making the rotational position of the servo motor follow the target rotational position.

【００８４】この速度サーボ系は、速度比例ゲイン調整
手段４、速度積分ゲイン調整手段５、積分器６、Ｄ／Ａ
コンバータ８、駆動手段９、負荷１１が加えられたサー
ボモータ１０、ロータリーエンコーダ１２、及び微分器
７を含む。This speed servo system includes speed proportional gain adjusting means 4, speed integral gain adjusting means 5, integrator 6, and D / A.
It includes a converter 8, a driving means 9, a servomotor 10 to which a load 11 is applied, a rotary encoder 12, and a differentiator 7.

【００８５】速度比例ゲイン調整手段４には、ゲイン設
定手段が生成する速度比例ゲインが入力される。この速
度比例ゲインＫｖｐを調節することにより、サーボモー
タの応答速度を増すことができる。また、速度積分ゲイ
ン調整手段５には、ゲイン設定手段が生成する速度積分
ゲインＫｖｉが入力される。この速度積分ゲインＫｖｉ
を調節することにより、サーボモータの定常速度偏差を
減少させる。The speed proportional gain adjusting means 4 receives the speed proportional gain generated by the gain setting means. By adjusting this speed proportional gain Kvp, the response speed of the servo motor can be increased. Further, the speed integration gain adjusting means 5 is inputted with the speed integration gain Kvi generated by the gain setting means. This velocity integral gain Kvi
The steady speed deviation of the servo motor is reduced by adjusting the.

【００８６】位置サーボ系は、位置比例ゲイン調整手段
３、速度比例ゲイン調整手段４、速度積分ゲイン調整手
段５、積分器６、Ｄ／Ａコンバータ８、駆動手段９、負
荷が加えられたサーボモータ１０、及びロータリーエン
コーダ１２を有している。The position servo system includes a position proportional gain adjusting means 3, a speed proportional gain adjusting means 4, a speed integral gain adjusting means 5, an integrator 6, a D / A converter 8, a driving means 9, and a servo motor to which a load is applied. 10 and a rotary encoder 12.

【００８７】位置比例ゲイン調整手段３には、ゲイン設
定手段が生成する位置比例ゲインＫｐが入力される。こ
の位置比例ゲインＫｐを調節することにより、サーボモ
ータの回転位置を所定の回転位置に追従させる。The position proportional gain adjusting means 3 receives the position proportional gain Kp generated by the gain setting means. By adjusting the position proportional gain Kp, the rotational position of the servo motor is made to follow a predetermined rotational position.

【００８８】次に、制御パラメータ調整装置の動作を説
明する。サーボモータ１０は、負荷１１が加えられた状
態で回転する。ロータリーエンコーダ１２は、負荷１１
が加えられたサーボモータ１０の回転情報を検出する。
ここで、回転情報とは、サーボモータがどのような状態
で回転しているかを示す情報をいう。例えば、回転情報
は、回転位置、回転速度、回転加速度、及びトルクのう
ち少なくとも１つを含む。回転情報のうち、回転位置、
回転速度、及び回転加速度は、それらと等価な回転角、
回転角速度、及び回転角加速度によって置き換えられて
もよい。ロータリーエンコーダ１２によって検出された
回転情報は、位置比例ゲイン調整手段３、微分器７、及
び記憶手段１８に供給される。Next, the operation of the control parameter adjusting device will be described. The servomotor 10 rotates with a load 11 applied. The rotary encoder 12 has a load 11
The rotation information of the servo motor 10 to which is added is detected.
Here, the rotation information is information indicating in what state the servo motor is rotating. For example, the rotation information includes at least one of a rotation position, a rotation speed, a rotation acceleration, and a torque. Of the rotation information, the rotation position,
The rotation speed and rotation acceleration are equivalent to the rotation angle,
It may be replaced by the rotational angular velocity and the rotational angular acceleration. The rotation information detected by the rotary encoder 12 is supplied to the position proportional gain adjusting means 3, the differentiator 7, and the storage means 18.

【００８９】指令発生手段１は、サーボモータ１０の目
標となる回転情報を指示するための指令を生成する。そ
の指令は、例えば、サーボモータ１０の目標となる回転
位置を示す回転位置指令、サーボモータ１０の目標とな
る回転速度を示す回転速度指令、及びサーボモータ１０
の目標となるトルクを示すトルク指令のうち少なくとも
１つを含む。指令発生手段１によって生成された指令
は、位置比例ゲイン調整手段３及び記憶手段１８に供給
される。The command generating means 1 generates a command for instructing the target rotation information of the servomotor 10. The command is, for example, a rotation position command indicating a target rotation position of the servo motor 10, a rotation speed command indicating a target rotation speed of the servo motor 10, and the servo motor 10
At least one of the torque commands indicating the target torque is included. The command generated by the command generation unit 1 is supplied to the position proportional gain adjustment unit 3 and the storage unit 18.

【００９０】制御手段２９は、サーボモータ１０が指令
発生手段１によって生成された目標となる回転情報を示
す指令に追従して回転するように、指令発生手段１によ
って生成された目標となる回転情報を示す指令とロータ
リーエンコーダ１２によって検出された現実の回転情報
とに応じて、サーボモータを制御する。例えば、制御パ
ラメータ調整装置は、負荷１１が加えられているサーボ
モータ１０をＰＩＤ制御により制御する。The control means 29 controls the target rotation information generated by the command generating means 1 so that the servo motor 10 rotates following the command indicating the target rotation information generated by the command generating means 1. The servo motor is controlled in accordance with the command indicating that and the actual rotation information detected by the rotary encoder 12. For example, the control parameter adjustment device controls the servomotor 10 to which the load 11 is applied by PID control.

【００９１】制御手段２９のゲイン設定手段２の動作の
詳細は、後述される。記憶手段１８は、指令発生手段１
によって生成される目標となる回転情報を示す指令、ロ
ータリーエンコーダ１２によって検出される現実の回転
情報、及び目標となる回転情報と現実の回転情報との間
の偏差を記憶する。目標となる回転情報を示す指令、現
実の回転情報、及び目標となる回転情報を示す指令と現
実の回転情報との間の偏差は、時間の経過につれて変化
する。記憶手段１８は、それらの情報の時間的な変化を
時系列に記憶する。記憶手段１８は、サーボモータ１０
の回転が開始した直後からそれらの情報を記憶してもよ
く、サーボモータ１０が回転している間の任意の期間に
おいてのみそれらの情報を記憶してもよい。例えば、記
憶手段１８は、目標となる回転位置を示す回転位置指
令、現実の回転位置、及び目標となる回転位置と現実の
回転位置との間の差を示す回転位置偏差を記憶する。あ
るいは、記憶手段１８は、目標となる回転速度を示す回
転速度指令、現実の回転速度、及び目標となる回転速度
と現実の回転速度との間の差を示す回転速度偏差を記憶
してもよいし、目標となるトルクを示すトルク指令、現
実のトルク、及び目標となるトルクと現実のトルクとの
間の差を示すトルク偏差を記憶してもよい。さらに、記
憶手段１８は、これらの情報を組み合わせた回転情報を
記憶してもよい。Details of the operation of the gain setting means 2 of the control means 29 will be described later. The storage means 18 is the command generation means 1
A command indicating the target rotation information generated by, the actual rotation information detected by the rotary encoder 12, and the deviation between the target rotation information and the actual rotation information are stored. The command indicating the target rotation information, the actual rotation information, and the deviation between the command indicating the target rotation information and the actual rotation information change over time. The storage unit 18 stores the temporal changes in the information in time series. The storage means 18 is the servo motor 10.
The information may be stored immediately after the start of the rotation, and the information may be stored only during an arbitrary period while the servomotor 10 is rotating. For example, the storage unit 18 stores a rotation position command indicating a target rotation position, an actual rotation position, and a rotation position deviation indicating a difference between the target rotation position and the actual rotation position. Alternatively, the storage unit 18 may store a rotation speed command indicating a target rotation speed, an actual rotation speed, and a rotation speed deviation indicating a difference between the target rotation speed and the actual rotation speed. However, the torque command indicating the target torque, the actual torque, and the torque deviation indicating the difference between the target torque and the actual torque may be stored. Further, the storage unit 18 may store rotation information obtained by combining these pieces of information.

【００９２】表示手段１５は、記憶手段１８に記憶され
る目標となる回転情報を示す指令、現実の回転情報、及
び目標となる回転情報を示す指令と現実の回転情報との
間の偏差のうち、少なくとも１つを時系列に表示する。
表示手段１５による表示の態様の具体例は、後述され
る。The display means 15 stores the command indicating the target rotation information stored in the storage means 18, the actual rotation information, and the deviation between the command indicating the target rotation information and the actual rotation information. , At least one is displayed in time series.
A specific example of the display mode by the display means 15 will be described later.

【００９３】キー入力手段１４は、入力されるキーに応
じて、所定の倍率で目的の制御ゲインを増減するための
指示を生成する。例えば、キー入力手段１４は、入力さ
れるキーが第１のキーの場合に、所定の倍率で目的の制
御ゲインを増加させる指示を生成し、入力されるキーが
第２のキーの場合に、所定の倍率で目的の制御ゲインを
減少させる指示を生成する。生成された指示は、ゲイン
設定手段２に供給される。The key input means 14 generates an instruction for increasing or decreasing the target control gain at a predetermined magnification according to the input key. For example, the key input means 14 generates an instruction to increase the target control gain by a predetermined magnification when the input key is the first key, and when the input key is the second key, Generate an instruction to reduce the desired control gain by a predetermined scale factor. The generated instruction is supplied to the gain setting means 2.

【００９４】次に、点線により図示された制御手段２９
は、本発明を容易に実施するにはマイコン（不図示）に
よりインプリメントされることが望ましい。しかし、各
手段の一手段もしくは全部をそのマイコンと等価な動作
を実行する電子回路に置き換えることも可能である。Next, the control means 29 shown by the dotted line
Is preferably implemented by a microcomputer (not shown) to easily implement the present invention. However, it is also possible to replace one or all of the respective means with an electronic circuit that performs an operation equivalent to that of the microcomputer.

【００９５】また、第１の実施例のパラメータ調整装置
は、外部記憶手段１９、又は印写手段２０を更に備えて
いてもよい。The parameter adjusting apparatus of the first embodiment may further include the external storage means 19 or the printing means 20.

【００９６】外部記憶手段１９は、サーボモータ１０の
回転位置指令、回転位置、回転位置偏差、回転速度指
令、回転速度、回転速度偏差、トルク指令、トルク、速
度比例ゲインＫｖｐ、速度積分ゲインＫｖｉ、及び位置
比例ゲインＫｐ等を時系列信号として記憶する。印写手
段２０は、表示手段１５の表示画面を印刷、又は転写す
る印写手段２０である。The external storage means 19 has a rotation position command, a rotation position, a rotation position deviation, a rotation speed command, a rotation speed, a rotation speed deviation, a torque command, a torque, a speed proportional gain Kvp, and a speed integral gain Kvi of the servo motor 10. The position proportional gain Kp and the like are stored as a time series signal. The printing unit 20 is the printing unit 20 that prints or transfers the display screen of the display unit 15.

【００９７】図２は、本発明によるサーボモータの制御
パラメータ調整装置の具体的な構成例を示している。FIG. 2 shows a concrete example of the configuration of the control parameter adjusting device for a servo motor according to the present invention.

【００９８】図１の制御手段２９は、コンピュータ本体
（不図示）で構成され、キー入力手段１４、及び倍率変
化手段１６は、アップキー５４、ダウンキー５５、及び
倍率キー５１を含むキーボード１７により構成されてい
る。また、表示手段１５はディスプレイ５０により構成
されている。The control means 29 of FIG. 1 is composed of a computer main body (not shown), and the key input means 14 and the magnification change means 16 are the keyboard 17 including the up key 54, the down key 55 and the magnification key 51. It is configured. The display unit 15 is composed of the display 50.

【００９９】第１の実施例では、ディスプレイ５０の上
半分に回転速度指令Ｖｒと回転速度Ｖの時間変化とがグ
ラフとして表示される。このグラフの縦軸は、速度を示
し、横軸は、時間を示している。ディスプレイ５０の下
半分には、速度比例ゲインＫｖｐ、速度積分ゲインＫｖ
ｉ、及び位置比例ゲインＫｐの現在の値が表示される。
キーボード１７上にはキー入力手段１４、即ちアップキ
ー５４とダウンキー５５が設けられており、それぞれを
押下することで各制御ゲインを増やすか、もしくは減ら
すことができる。また、キーボード上に倍率キー５４が
設けられており、これを押下することで上記アップキー
５４、もしくはダウンキー５５を押下したときの各制御
ゲインの増減の倍率を変化させる。この実施例では、デ
ィスプレイ５０の上半分にグラフを表示させ、ディスプ
レイ５０の下半分に各制御ゲインを表示させているが、
グラフと各制御ゲインとの表示位置は、自由に選択でき
る。In the first embodiment, the rotation speed command Vr and the time change of the rotation speed V are displayed as a graph on the upper half of the display 50. The vertical axis of this graph represents speed, and the horizontal axis represents time. In the lower half of the display 50, the velocity proportional gain Kvp, the velocity integral gain Kv
i and the current value of the position proportional gain Kp are displayed.
The keyboard 17 is provided with the key input means 14, that is, the up key 54 and the down key 55, and each control gain can be increased or decreased by pressing each key. Further, a magnification key 54 is provided on the keyboard, and by pressing this, the increase / decrease ratio of each control gain when the up key 54 or the down key 55 is pressed is changed. In this embodiment, a graph is displayed on the upper half of the display 50 and each control gain is displayed on the lower half of the display 50.
The display positions of the graph and each control gain can be freely selected.

【０１００】なお、図１中で点線により図示された制御
手段２９、表示手段１５、キー入力手段１４及び倍率変
化手段１６は、ノートパソコンを用いても実現できる。
また、外部記憶手段１９はパソコンのフロッピーディス
ク装置５２を、印写手段２０はプリンタ装置５３を用い
ても実現できる。The control means 29, the display means 15, the key input means 14 and the magnification changing means 16 shown by the dotted lines in FIG. 1 can also be realized by using a notebook computer.
The external storage means 19 can be realized by using a floppy disk device 52 of a personal computer, and the printing means 20 can be realized by using a printer device 53.

【０１０１】以下に、第１の実施例による制御パラメー
タの調整方法を説明する。この調整方法は、１つの制御
ゲインの変化に基づいて、ゲイン交点において位相余裕
量が変動しないようにゲイン調整を行う方法である。こ
のゲイン調整を行う方法の原理について以下に述べる。The control parameter adjusting method according to the first embodiment will be described below. This adjustment method is a method of performing gain adjustment based on a change in one control gain so that the phase margin amount does not change at the gain intersection. The principle of this gain adjustment method will be described below.

【０１０２】速度ループ（速度サーボ系）の開ループ伝
達関数Ｇｖを表す式は（数１）である。The expression representing the open loop transfer function Gv of the speed loop (speed servo system) is (Equation 1).

【０１０３】[0103]

【数１】 [Equation 1]

【０１０４】ただし、ＪＭはサーボモータ回転子のイナ
ーシャ、ＪＬは負荷イナーシャである。ここでＳ＝ｊω
（ただし、ｊは虚数単位を表わす）とおくと、（数１）
は（数２）のような形に書き換えることができる。However, JM is the inertia of the servo motor rotor, and JL is the load inertia. Where S = jω
(However, j represents an imaginary unit.)
Can be rewritten in the form of (Equation 2).

【０１０５】[0105]

【数２】 [Equation 2]

【０１０６】ここで、速度比例ゲインＫｖｐ及び速度積
分ゲインＫｖｉの適正値を考える。速度比例ゲインＫｖ
ｐ及び速度積分ゲインＫｖｉの適正値は、前述の様にゲ
イン交点での位相余裕が十分にあって、且つ制御系が不
安定にならない範囲内において帰還ゲインを十分に大き
く設定することが可能な値である。速度比例ゲインＫｖ
ｐを変更した場合でも、ゲイン交点での位相余裕が変わ
らなければ、適正値が保たれている。ここで位相余裕を
示す値である位相角θを求め、速度比例ゲインＫｖｐを
変更しても位相角θの値が変わらない条件を求める。Now, consider appropriate values for the velocity proportional gain Kvp and the velocity integral gain Kvi. Speed proportional gain Kv
The appropriate values of p and the velocity integral gain Kvi can set the feedback gain sufficiently large within the range where the phase margin at the gain intersection point is sufficient and the control system does not become unstable as described above. It is a value. Speed proportional gain Kv
Even if p is changed, an appropriate value is maintained if the phase margin at the gain intersection does not change. Here, the phase angle θ, which is a value indicating the phase margin, is obtained, and the condition that the value of the phase angle θ does not change even if the velocity proportional gain Kvp is changed is obtained.

【０１０７】（数２）より、Ｇｖの位相角θは（数３）
の様に記述される。From (Equation 2), the phase angle θ of Gv is (Equation 3)
It is described as.

【０１０８】[0108]

【数３】 [Equation 3]

【０１０９】ここで、πは円周率、ｆ0はゲイン交点の
周波数である。次に速度比例ゲインＫｖｐをＱ倍した場
合を考える。ゲイン交点の周波数付近では速度積分の影
響は無視できると仮定すると、（数２）は（数４）のよ
うに書き換えることができる。Here, π is the circular constant, and f0 is the frequency at the gain intersection point. Next, consider the case where the velocity proportional gain Kvp is multiplied by Q. Assuming that the influence of velocity integration can be ignored in the vicinity of the frequency of the gain intersection, (Equation 2) can be rewritten as (Equation 4).

【０１１０】[0110]

【数４】 [Equation 4]

【０１１１】ゲイン交点でのＧｖの大きさは１であるか
ら、（数４）は（数５）のように書き換えることができ
る。Since the magnitude of Gv at the gain intersection point is 1, (Equation 4) can be rewritten as (Equation 5).

【０１１２】[0112]

【数５】 [Equation 5]

【０１１３】これより明らかに、速度比例ゲインＫｖｐ
をＱ倍した時に、ゲイン交点でのＧｖが１になる為に
は、ゲイン交点周波数ｆ0もＱ倍にしなければならな
い。このときの速度サーボ系における開ループのボード
線図は、図２３中に示される点線にて示している。そこ
でＫｖｐ’＝Ｑ・Ｋｖｐ、ｆ0’＝Ｑ・ｆ0を（数３）に
代入して、速度比例ゲインＫｖｐをＱ倍した場合のＧｖ
の位相角θ’を求めると（数６）を得る。Clearly from this, the velocity proportional gain Kvp
In order that Gv at the gain intersection becomes 1 when Q is multiplied by Q, the gain intersection frequency f0 must also be multiplied by Q. The open loop Bode diagram in the velocity servo system at this time is shown by the dotted line in FIG. Therefore, Gv in the case of substituting Kvp ′ = Q · Kvp and f0 ′ = Q · f0 into (Equation 3) and multiplying the velocity proportional gain Kvp by Q
When the phase angle θ ′ of is obtained, (Equation 6) is obtained.

【０１１４】[0114]

【数６】 [Equation 6]

【０１１５】この時に位相角、すなわちゲイン交点での
位相余裕が変わらない条件は、ｔａｎθ＝ｔａｎθ’で
ある。ゆえに（数３）、（数６）より（数７）が導かれ
る。At this time, the condition that the phase angle, that is, the phase margin at the gain intersection point does not change is tan θ = tan θ ′. Therefore, (Equation 7) is derived from (Equation 3) and (Equation 6).

【０１１６】[0116]

【数７】 [Equation 7]

【０１１７】ゆえに速度比例ゲインＫｖｐを変更した場
合でも、速度積分ゲインＫｖｉの値を適正値に保つ条件
は、速度比例ゲインＫｖｐの変化を２乗した値を速度積
分ゲインＫｖｉに乗算することにより満たされる。Therefore, even if the speed proportional gain Kvp is changed, the condition for keeping the value of the speed integral gain Kvi at an appropriate value is satisfied by multiplying the speed integral gain Kvi by a value obtained by squaring the change of the speed proportional gain Kvp. Be done.

【０１１８】同様にして速度比例ゲインＫｖｐを変更し
た場合、位置比例ゲインＫｐの適正値を保つ条件を求め
る。簡略化の為に速度積分ゲインＫｖｉを零として図２
１の位置ループ（位置サーボ系）を一巡ループに置き換
えると図４の様な形になる。ここで位置サーボ系の開ル
ープ伝達関数Ｇｘは（数８）の様に記述される。Similarly, when the velocity proportional gain Kvp is changed, the condition for keeping the proper value of the position proportional gain Kp is obtained. For the sake of simplification, the velocity integration gain Kvi is set to zero in FIG.
When the position loop (position servo system) of 1 is replaced with a loop loop, the shape becomes as shown in FIG. Here, the open-loop transfer function Gx of the position servo system is described as in (Equation 8).

【０１１９】[0119]

【数８】 [Equation 8]

【０１２０】ここで位相角θを求めると（数９）の様に
なる。Here, the phase angle θ is obtained as shown in (Equation 9).

【０１２１】[0121]

【数９】 [Equation 9]

【０１２２】ゲイン交点周波数がＱ倍になった時、Ｇｘ
の位相角θ’を求めると（数１０）の様になる。When the gain crossover frequency becomes Q times, Gx
When the phase angle θ ′ of is obtained, it becomes as in (Equation 10).

【０１２３】[0123]

【数１０】 [Equation 10]

【０１２４】この時に位相角、すなわちゲイン交点での
位相余裕が変わらない条件は、ｔａｎθ＝ｔａｎθ’な
ので（数９）、（数１０）より（数１１）が導かれる。At this time, the condition that the phase angle, that is, the phase margin at the gain intersection point does not change is tan θ = tan θ ′, so that (Equation 9) and (Equation 10) lead to (Equation 11).

【０１２５】[0125]

【数１１】 [Equation 11]

【０１２６】ゆえに速度比例ゲインＫｖｐを変更した場
合でも、位置比例ゲインＫｐの値を適正値に保つ条件
は、速度比例ゲインＫｖｐの変化を位置比例ゲインＫｐ
に乗算することにより満たされる。Therefore, even if the speed proportional gain Kvp is changed, the condition for keeping the value of the position proportional gain Kp at an appropriate value is to change the change of the speed proportional gain Kvp to the position proportional gain Kp.
Is satisfied by multiplying by.

【０１２７】次に、図１に示すサーボモータの制御パラ
メータ調整装置の動作を、図３を参照しながら説明す
る。Next, the operation of the control parameter adjusting device for the servo motor shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

【０１２８】図３は本発明の第１の実施例のサーボモー
タの制御パラメータ調整方法を示すフローチャートであ
る。まず、予めサーボモータ及び負荷のイナーシャ値を
求めておく。なお、物理法則や、サーボモータ入力電圧
及びロータリーエンコーダ１２が発生する回転情報から
近似計算等の方法でイナーシャ値を求めてもよい。この
サーボモータ及び負荷のイナーシャ値に基づいて、制御
ゲインに初期を設定する（ステップ１）。FIG. 3 is a flow chart showing a control parameter adjusting method for a servo motor according to the first embodiment of the present invention. First, the inertia values of the servo motor and the load are obtained in advance. It should be noted that the inertia value may be obtained by a method such as an approximation calculation from the physical law, the servo motor input voltage, and the rotation information generated by the rotary encoder 12. Based on the inertia values of the servo motor and the load, the control gain is initialized (step 1).

【０１２９】次に、速度比例ゲインＫｖｐの変更に従っ
て、速度積分ゲインＫｖｉ、位置比例ゲインＫｐの値を
修正するモードに自動的に切り換られる（ステップ
２）。Then, according to the change of the velocity proportional gain Kvp, the mode is automatically switched to the mode for correcting the values of the velocity integral gain Kvi and the position proportional gain Kp (step 2).

【０１３０】キー入力手段１４を１回押したときに入力
される速度比例ゲインＫｖｐの変更値又は更新値の増減
する割合は、倍率変化手段１６によって、変化させられ
る。ゲイン調整の最初は、調整時間を短縮する為に、速
度比例ゲインＫｖｐ変更値の変化割合を大きくし、大ま
かなゲイン調整を行う。（ステップ３）。The rate of increase / decrease of the change value or update value of the velocity proportional gain Kvp input when the key input means 14 is pressed once is changed by the magnification changing means 16. At the beginning of the gain adjustment, in order to shorten the adjustment time, the rate of change of the speed proportional gain Kvp change value is increased to roughly perform the gain adjustment. (Step 3).

【０１３１】指令発生手段１は、一定の回転加速度によ
り、所定の速度まで回転速度を上昇させ、一定期間所定
の速度を維持し、一定の回転加速度により、所定の速度
からある速度まで回転速度を降下させる回転指令を発生
する。なお、回転指令は、回転位置指令Ｘｒ、回転速度
指令Ｖｒ、又は、回転加速度指令であってもよい。ま
た、上記所定の速度を維持する一定期間は、０であって
もよい（ステップ４）。The command generating means 1 increases the rotation speed to a predetermined speed by a constant rotation acceleration, maintains the predetermined speed for a certain period, and changes the rotation speed from a predetermined speed to a certain speed by the constant rotation acceleration. Generates a rotation command to lower. The rotation command may be the rotation position command Xr, the rotation speed command Vr, or the rotation acceleration command. Further, the fixed period for maintaining the predetermined speed may be 0 (step 4).

【０１３２】表示手段１５が、図２に示されるように、
現在の指令発生手段１からの回転速度指令Ｖｒ、及びロ
ータリーエンコーダ１２からの回転速度信号Ｖを表示す
る（ステップ５）。The display means 15, as shown in FIG.
The current rotation speed command Vr from the command generation means 1 and the current rotation speed signal V from the rotary encoder 12 are displayed (step 5).

【０１３３】回転速度指令Ｖｒと回転速度Ｖとの誤差量
が大きければ、速度比例ゲインＫｖｐを上げる。回転速
度Ｖが発振ぎみであれば、速度比例ゲインＫｖｐを下げ
る。これらの速度比例ゲインＫｖｐ変更値は、キー入力
手段１４に取り付けられているアップキー５４、または
ダウンキー５５を押して入力される（ステップ６）。If the error amount between the rotation speed command Vr and the rotation speed V is large, the speed proportional gain Kvp is increased. If the rotation speed V is at the oscillation limit, the speed proportional gain Kvp is lowered. These speed proportional gain Kvp changed values are input by pressing the up key 54 or the down key 55 attached to the key input means 14 (step 6).

【０１３４】入力された速度比例ゲインＫｖｐ変更値
は、ゲイン設定手段２に送られる（ステップ７）。The input speed proportional gain Kvp change value is sent to the gain setting means 2 (step 7).

【０１３５】ゲイン設定手段２は、現時点までの速度比
例ゲインＫｖｐを記憶している。速度比例ゲインＫｖｐ
と変更された速度比例ゲインＫｖｐとの割合を計算し、
変化Ｑとする（ステップ８）。The gain setting means 2 stores the speed proportional gain Kvp up to the present time. Speed proportional gain Kvp
And the changed speed proportional gain Kvp is calculated,
Change Q (step 8).

【０１３６】求められた速度比例ゲインＫｖｐの変化Ｑ
を、先に説明したパラメータ調整方法の原理に基づい
て、現時点の位置比例ゲインＫｐに乗算する（ステップ
９）。Change Q of the obtained speed proportional gain Kvp
Is multiplied by the current position proportional gain Kp based on the principle of the parameter adjustment method described above (step 9).

【０１３７】また、この変化Ｑを２乗した値を現時点で
の速度積分ゲインＫｖｉに乗算する（ステップ１０）。Further, a value obtained by squaring the change Q is multiplied by the current speed integral gain Kvi (step 10).

【０１３８】ゲイン設定手段２は、速度比例ゲインＫｖ
ｐの変更値を速度比例ゲイン調整手段４に、乗算後の速
度積分ゲインＫｖｉを速度積分ゲイン調整手段５に、乗
算後の位置比例ゲインＫｐを位置比例ゲイン調整手段３
に転送する。各調整手段は、転送された制御ゲインをゲ
イン設定手段２から受け取って各調整手段に入力される
入力制御信号に乗算する（ステップ１１）。The gain setting means 2 has a velocity proportional gain Kv.
The changed value of p is applied to the speed proportional gain adjusting means 4, the speed integrated gain Kvi after multiplication is applied to the speed integrated gain adjusting means 5, and the position proportional gain Kp after multiplication is applied to the position proportional gain adjusting means 3.
Transfer to. Each adjusting means receives the transferred control gain from the gain setting means 2 and multiplies the input control signal inputted to each adjusting means (step 11).

【０１３９】次にステップ４、５を再度実行し、サーボ
モータの制御状態を調べる（ステップ１２）。ここで回
転速度指令Ｖｒと回転速度Ｖの誤差量が、ゲイン調整を
した当初の誤差量と比較して大きい場合、ステップ６か
らステップ１２までの動作を繰り返す。また、回転速度
Ｖが発振していれば、ステップ６からステップ１２まで
の動作を繰り返す（ステップ１３）。Next, steps 4 and 5 are executed again to check the control state of the servo motor (step 12). If the error amount between the rotation speed command Vr and the rotation speed V is larger than the initial error amount after the gain adjustment, the operations from step 6 to step 12 are repeated. If the rotation speed V is oscillating, the operations from step 6 to step 12 are repeated (step 13).

【０１４０】誤差量がゲイン調整をした当初の誤差量と
比較して小さく、且つ回転速度Ｖの発振が微小ならば、
適正制御状態に近くなっているので、速度比例ゲインＫ
ｖｐ変更の変化割合を小さくする（ステップ１４）。If the error amount is smaller than the initial error amount after the gain adjustment and the oscillation of the rotation speed V is minute,
Since it is close to the proper control state, speed proportional gain K
The change rate of the vp change is reduced (step 14).

【０１４１】次に、ステップ４からステップ１３までの
動作を繰り返し、より精密な調整を行い、誤差量が十分
に小さく、且つ回転速度Ｖの発振がないならば、ステッ
プ１６へ進む（ステップ１５）。Next, the operations from step 4 to step 13 are repeated to perform more precise adjustment, and if the error amount is sufficiently small and there is no oscillation at the rotation speed V, the process proceeds to step 16 (step 15). .

【０１４２】ゲイン調整結果、記憶手段１８が各制御ゲ
インならびに各制御信号のデータを外部記憶装置１９に
出力する（ステップ１６）。As a result of the gain adjustment, the storage means 18 outputs the data of each control gain and each control signal to the external storage device 19 (step 16).

【０１４３】また、表示手段１５の表示を印写手段２０
に出力して（ステップ１７）、制御ゲインの調整を終了
する。The display of the display means 15 is changed to the printing means 20.
Is output (step 17), and the adjustment of the control gain is completed.

【０１４４】なお、制御パラメータ調整技術者は、その
表示された波形を観測し、サーボモータ１０の制御状態
を把握してもよい。The control parameter adjustment engineer may observe the displayed waveform and grasp the control state of the servomotor 10.

【０１４５】図５（ａ）は、記憶手段１８の構成を詳細
に示す。同図において、記憶手段１８は、キー入力手段
１４から選択信号に基づいて、制御信号である回転位置
指令Ｘｒ、回転位置Ｘ、回転位置誤差Ｅｘ、回転速度指
令Ｖｒ、回転速度信号Ｖ、及び速度誤差Ｅｖから指定さ
れた一つを取り出すための選択手段３１と、この出力信
号を保持する第１のメモリ手段３２と、第１のメモリ手
段３２からの出力信号を特定の振幅レベル基準に基づい
て、信号を発生する出力手段３３とを含む。FIG. 5A shows the structure of the storage means 18 in detail. In the figure, the storage means 18 is based on a selection signal from the key input means 14 and is a control signal such as a rotational position command Xr, a rotational position X, a rotational position error Ex, a rotational speed command Vr, a rotational speed signal V, and a speed. The selection means 31 for taking out one designated from the error Ev, the first memory means 32 for holding this output signal, and the output signal from the first memory means 32 are based on a specific amplitude level reference. , And output means 33 for generating a signal.

【０１４６】図５（ｂ）は、第１のメモリ手段３２と出
力手段３３の構成図である。同図において、第１のメモ
リ手段３２は、ｎ個の単位メモリＲｉ（ｉ＝１，２，・
・・，ｎ−１，ｎ）で構成され、Ｒｉに入力された信号
は、単位メモリＲｉに一時的に保持され、タイミング信
号（不図示）によってＲｉ＋１へ順次送られる。出力手
段３３は、第１のメモリ手段３２に入力される信号の振
幅レベルが、特定の振幅レベル基準以上もしくはそれ以
下になったときに、最初に第１のメモリ手段３２に入力
された信号が保持されている単位メモリＲｉに対応する
出力スイッチＳｉを閉じる。その後、その出力スイッチ
Ｓｉを閉じた状態で、タイミング信号に応じて、Ｒｉ−
１に保持されていた信号がＲｉにシフトする。この動作
を繰り返し、出力手段３３は、その単位メモリに入力さ
れる信号を表示手段に出力する。入力された信号が全て
出力されたなら最後に出力スイッチＳｉを再び開いた状
態にする。FIG. 5B is a block diagram of the first memory means 32 and the output means 33. In the figure, the first memory means 32 includes n unit memories Ri (i = 1, 2, ...
.., n-1, n), and the signal input to Ri is temporarily held in the unit memory Ri and sequentially sent to Ri + 1 by a timing signal (not shown). When the amplitude level of the signal input to the first memory means 32 becomes equal to or higher than or equal to a specific amplitude level reference, the output means 33 outputs the signal first input to the first memory means 32. The output switch Si corresponding to the held unit memory Ri is closed. After that, with the output switch Si closed, in accordance with the timing signal, Ri-
The signal held at 1 shifts to Ri. By repeating this operation, the output unit 33 outputs the signal input to the unit memory to the display unit. When all the input signals have been output, the output switch Si is finally opened again.

【０１４７】また、出力スイッチＳｎを閉開し、次に出
力スイッチＳｎ−１を閉開し、この操作を出力スイッチ
Ｓ１まで繰り返す。このような方法でも、単位メモリＲ
ｉに保持されている信号を表示手段に出力することがで
きる。出力手段３３に閉開する出力スイッチの情報をキ
ー入力手段１４から与えると、任意の単位メモリＲｉに
保持されている信号を取り出せることはいうまでもな
い。Also, the output switch Sn is closed and opened, then the output switch Sn-1 is closed and opened, and this operation is repeated until the output switch S1. Even with this method, the unit memory R
The signal held in i can be output to the display means. It goes without saying that if the information of the output switch to be closed or opened is given to the output means 33 from the key input means 14, the signal held in any unit memory Ri can be taken out.

【０１４８】なお、上記タイミング信号の間隔を可変す
ることによって、表示手段１５に表示する信号の時間軸
の粗さと範囲を指定することができる。By varying the intervals of the timing signals, it is possible to specify the roughness and range of the time axis of the signal displayed on the display means 15.

【０１４９】図５（ｃ）は、出力手段３３から出力され
る信号の波形図である。同図において、横軸は時間を、
縦軸はサーボモータの回転数をそれぞれ表す。この場
合、振幅レベルが１００ｒｐｍを越えたときに、トリガ
が掛かるように設定される。実際には、それよりも１ｍ
ｓｅｃさかのぼった時点から波形を観測される。FIG. 5C is a waveform diagram of the signal output from the output means 33. In the figure, the horizontal axis represents time,
The vertical axis represents the rotation speed of the servo motor. In this case, the trigger is set when the amplitude level exceeds 100 rpm. Actually, 1m
The waveform is observed from the time point that goes back sec.

【０１５０】トリガを掛けるポイントは、全体の時間軸
スケールの前から１／４、後ろから１／８等のところに
設定することも自由にできる。また、信号が時間の増加
に従い減少するポイントでトリガを掛けることも自由に
できる。The points for triggering can be freely set to 1/4 from the front and 1/8 from the rear of the entire time axis scale. It is also free to trigger at the point where the signal decreases with increasing time.

【０１５１】図６（ａ）は、表示手段１５の構成を示
す。図６（ａ）において、記憶手段１８の出力は一旦第
２のメモリ手段４１に保持される。そして、予め決めら
れた時間軸及び縦軸の表示倍率の変換を表示倍率可変手
段４２で行い、その出力を第３のメモリ手段４３に出力
する。表示器４４は、第３のメモリ手段４３からの出力
信号と表示枠などのデータとをあわせて画面上に表示す
る。印写手段２０は、表示器４４に表示された表示枠と
出力信号を紙上に印写する。また、表示器４４の一部を
拡大した画面、または、縮小した画面を紙上に印写して
もよい。FIG. 6A shows the structure of the display means 15. In FIG. 6A, the output of the storage means 18 is once held in the second memory means 41. Then, the display magnification changing means 42 converts the display magnification on the predetermined time axis and vertical axis and outputs the output to the third memory means 43. The display 44 displays the output signal from the third memory means 43 and the data such as the display frame on the screen together. The printing unit 20 prints the display frame displayed on the display 44 and the output signal on paper. Further, a screen obtained by enlarging a part of the display device 44 or a screen reduced in size may be printed on paper.

【０１５２】外部記憶手段１９は、第２のメモリ手段４
１に記憶された信号と、そのときの調整されたゲインと
を併せて記憶する。前記特定の振幅レベル基準、振幅方
向の表示範囲、時間軸方向の表示範囲、前記表示倍率、
及び上記タイミング信号の間隔等のデータは、外部記憶
手段１９、もしくは表示器４４に含まれる半導体メモリ
（不図示）に記憶される。また、外部記憶手段１９に記
憶された信号は、外部記憶手段１９から第２のメモリ手
段４１に転送されて、記憶手段から入力された信号と同
様の処理が施されて表示器４４に表示される。The external storage means 19 is the second memory means 4
The signal stored in 1 and the adjusted gain at that time are stored together. The specific amplitude level reference, the display range in the amplitude direction, the display range in the time axis direction, the display magnification,
The data such as the intervals of the timing signals are stored in the external storage means 19 or a semiconductor memory (not shown) included in the display 44. Further, the signal stored in the external storage means 19 is transferred from the external storage means 19 to the second memory means 41, is subjected to the same processing as the signal input from the storage means, and is displayed on the display unit 44. It

【０１５３】図６（ｂ）は、表示倍率を可変した波形図
である。同図において、時間軸、縦軸ともに図５（ｃ）
を２倍した場合を表している。このように図６（ａ）に
示したような表示倍率可変手段４２の構成を用いること
によって、表示倍率を可変した波形を表示器４４に表示
することができる。FIG. 6B is a waveform diagram in which the display magnification is changed. In FIG. 5, both the time axis and the vertical axis are shown in FIG.
Is doubled. As described above, by using the configuration of the display magnification varying means 42 as shown in FIG. 6A, it is possible to display the waveform with the display magnification varied on the display 44.

【０１５４】上記実施例では、速度比例ゲインＫｖｐの
変化を求めて速度積分ゲインＫｖｉ、位置比例ゲインＫ
ｐの修正を行ってきた。しかし、速度積分ゲインＫｖ
ｉ、又は位置比例ゲインＫｐの変化を求め、その変化に
基づいて他の２つの制御ゲインの修正を行っても、上記
実施例を実施することは可能である。例えば、位置比例
ゲインＫｐの変化を求めて、その変化の２乗に基づき、
速度積分ゲインＫｖｉを修正し、同様にその変化に基づ
き、速度比例ゲインＫｖｐを修正させてもよい。In the above embodiment, the change in the velocity proportional gain Kvp is calculated to obtain the velocity integral gain Kvi and the position proportional gain K.
I have made some modifications to p. However, the velocity integral gain Kv
Even if the change of i or the position proportional gain Kp is obtained and the other two control gains are corrected based on the change, the above-described embodiment can be implemented. For example, a change in the position proportional gain Kp is obtained, and based on the square of the change,
The velocity integral gain Kvi may be corrected, and the velocity proportional gain Kvp may be similarly corrected based on the change.

【０１５５】上記実施例では、制御ゲインの初期値設定
は、サーボモータのイナーシャＪＭ及び負荷１１のイナ
ーシャＪＬに基づいて設定を行った。しかし、制御ゲイ
ンの初期値設定は熟練的手法や経験則に頼って設定して
もよい。In the above embodiment, the initial value of the control gain is set based on the inertia JM of the servo motor and the inertia JL of the load 11. However, the initial value of the control gain may be set by relying on a skilled method or empirical rule.

【０１５６】上記実施例では、表示手段１５により回転
速度指令Ｖｒと回転速度信号Ｖを表示手段１５に表示さ
せながら、制御パラメータ調整が行われたが、回転速度
偏差Ｅｖ、回転位置指令Ｘｒ、回転位置信号Ｘ、回転位
置偏差Ｅｘ、トルク指令、又はトルク信号を表示手段１
５に表示させながら、制御パラメータ調整を行ってもて
もよい。In the above embodiment, the control parameters are adjusted while displaying the rotation speed command Vr and the rotation speed signal V on the display means 15 by the display means 15. However, the rotation speed deviation Ev, the rotation position command Xr, the rotation speed Display means 1 for displaying position signal X, rotational position deviation Ex, torque command, or torque signal
The control parameter adjustment may be performed while displaying on the screen of FIG.

【０１５７】このように上記実施例によれば、サーボモ
ータの制御系に含まれる位置比例ゲインＫｐ、速度比例
ゲインＫｖｐ、及び速度積分ゲインＫｖｉといった複数
個の制御パラメータのうちのひとつ、例えば速度比例ゲ
インＫｖｐを変更しても、その変化に応じて速度積分ゲ
インＫｖｉ、位置比例ゲインＫｐを修正することが可能
である。As described above, according to the above embodiment, one of a plurality of control parameters such as the position proportional gain Kp, the speed proportional gain Kvp, and the speed integral gain Kvi included in the control system of the servo motor, for example, the speed proportional gain. Even if the gain Kvp is changed, the velocity integration gain Kvi and the position proportional gain Kp can be modified according to the changes.

【０１５８】ゲイン調整の初期段階において、サーボモ
ータの共振の起きない十分低い周波数領域にゲイン交点
を設定した後、唯一速度比例ゲインＫｖｐの調整のみ
で、残りの制御パラメータの調整を行なわせる。熟練し
た調整技術者でなくとも、簡単にサーボモータの共振の
発生することのない範囲で帰還ゲインが十分に大きくな
るように制御パラメータを調整することが可能である。In the initial stage of gain adjustment, after setting the gain intersection in a sufficiently low frequency region where resonance of the servo motor does not occur, the remaining control parameters are adjusted only by adjusting the speed proportional gain Kvp. Even a non-skilled adjustment engineer can easily adjust the control parameter so that the feedback gain becomes sufficiently large within the range where resonance of the servo motor does not occur.

【０１５９】また、サーボモータの回転位置指令、回転
位置、回転位置偏差、回転速度指令、回転速度、回転速
度偏差、トルク指令、トルク信号、及びトルク偏差の少
なくともいずれかの時間的変化を表示する表示手段１５
を設けることにより、サーボモータの制御状態を常に把
握することができる。従って、オシロスコープ等の計測
装置がなくとも、サーボモータの制御状態を調整技術者
が表示手段１５の画面を見て常に把握しながら、制御パ
ラメータの調整を行うことができる。Further, at least one of the rotational position command, the rotational position, the rotational position deviation, the rotational speed command, the rotational speed, the rotational speed deviation, the torque command, the torque signal, and the torque deviation of the servo motor is displayed. Display means 15
By providing the, it is possible to always grasp the control state of the servo motor. Therefore, even if there is no measuring device such as an oscilloscope, the adjustment engineer can adjust the control parameter while always grasping the control state of the servomotor by looking at the screen of the display unit 15.

【０１６０】また、制御ゲインを変更する場合は、キー
入力手段を使用して１つの制御パラメータを増やすか減
らすかを入力キーの押下で操作することにより、制御ゲ
インを徐々に変更することができる。従って、サーボモ
ータの制御状態を確認しながら徐々に制御ゲインを変更
することが可能になり、制御ゲインの適正範囲を越えた
数値を入力することにより制御状態が急変して過大な発
振を起こすといった欠点を防ぐことができる。Further, when changing the control gain, the control gain can be gradually changed by using the key input means to operate to increase or decrease one control parameter by pressing the input key. . Therefore, it is possible to gradually change the control gain while checking the control state of the servo motor, and by inputting a value that exceeds the proper range of the control gain, the control state changes suddenly and causes excessive oscillation. You can prevent the drawbacks.

【０１６１】さらに、キー入力手段の一回の押下での増
減の割合を切り換える倍率変化手段１６により、制御パ
ラメータ調整精度を可変することができる。ゲイン調整
の初期段階に制御ゲインの増減する割合を大きくして大
まかな調整を行い、次に制御ゲインの増減する割合を小
さくし精密な調整を行うという効率の良い調整を行うこ
とができる。従って、各制御ゲインの値をわずかずつ増
減して入力するという作業を容易に行うことができ、一
回一回制御ゲインを入力し、微妙な調整がしづらいとい
う欠点を防ぐことができる。Further, the control parameter adjustment accuracy can be varied by the magnification changing means 16 which switches the rate of increase / decrease by one pressing of the key input means. It is possible to perform efficient adjustment by increasing the rate of increase or decrease of the control gain to make a rough adjustment in the initial stage of gain adjustment, and then reducing the rate of increase or decrease of the control gain to perform precise adjustment. Therefore, it is possible to easily perform the work of slightly increasing or decreasing the value of each control gain and inputting the control gain once, and it is possible to prevent the disadvantage that it is difficult to make a delicate adjustment.

【０１６２】なお、キー入力手段は、自動でゲイン調整
を行う自動調整モード切り換えスイッチを含んでいても
よい。The key input means may include an automatic adjustment mode changeover switch for automatically adjusting the gain.

【０１６３】また、この実施例は、サーボモータの回転
位置指令、回転位置、回転位置偏差、回転速度指令、回
転速度、回転速度偏差、トルク指令、トルク信号、及び
トルク偏差の少なくともいずれかの制御信号を保持する
記憶手段１８と、この出力信号を表示する表示手段１５
ならびに出力信号を半永久的に記憶する外部記憶手段１
９と、表示手段１５の表示を印写する印写手段２０とを
備えていてもよい。これらの手段を備えることにより、
サーボモータの制御状態を常に把握することができ、ま
た、これらの制御信号をデータとして保存することも可
能である。In this embodiment, at least one of the rotational position command, the rotational position, the rotational position deviation, the rotational speed command, the rotational speed, the rotational speed deviation, the torque command, the torque signal, and the torque deviation of the servo motor is controlled. Storage means 18 for holding the signal and display means 15 for displaying the output signal
And external storage means 1 for semi-permanently storing the output signal
9 and a printing unit 20 for printing the display of the display unit 15 may be provided. By providing these means,
It is possible to always grasp the control state of the servo motor, and it is also possible to save these control signals as data.

【０１６４】従って、調整技術者が表示手段１５の画面
を見ることにより、サーボモータの回転位置指令、回転
位置、回転位置偏差、回転速度指令、回転速度、回転速
度偏差、トルク指令、トルク信号、及びトルク偏差を把
握しながら、制御パラメータの調整を行うことができ
る。また、外部記憶手段１９を備えていることにより、
後日、前回ゲイン調整したゲイン及び各制御パラメータ
を参照することができる。Therefore, when the adjustment engineer looks at the screen of the display means 15, the servo motor rotation position command, rotation position, rotation position deviation, rotation speed command, rotation speed, rotation speed deviation, torque command, torque signal, The control parameter can be adjusted while grasping the torque deviation. Further, since the external storage means 19 is provided,
At a later date, it is possible to refer to the gain that was previously adjusted and the control parameters.

【０１６５】図７は、第２の実施例の制御パラメータ調
整装置の構成を示す。第２の実施例の制御パラメータ調
整装置の構成は、第１の実施例の制御パラメータ調整装
置における記憶装置１８を制御特性分析手段７１に置き
換えることにより得られる。FIG. 7 shows the configuration of the control parameter adjusting device of the second embodiment. The configuration of the control parameter adjusting device of the second embodiment is obtained by replacing the storage device 18 in the control parameter adjusting device of the first embodiment with the control characteristic analysis means 71.

【０１６６】第１の実施例の制御パラメータ調整装置の
構成要素と同一の構成要素には、同一の番号を付し、基
本的には説明を省略する。The same components as those of the control parameter adjusting device of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof is basically omitted.

【０１６７】制御特性分析手段７１には、ロータリーエ
ンコーダ１２からの回転位置Ｘ、及び回転位置Ｘを微分
器７で微分した回転速度Ｖが入力される。また、指令発
生手段１が発生する回転位置指令Ｘｒと回転位置Ｘの差
である回転位置誤差も、制御特性分析手段７１に入力さ
れる。The rotational characteristic X from the rotary encoder 12 and the rotational speed V obtained by differentiating the rotational position X by the differentiator 7 are input to the control characteristic analyzing means 71. Further, the rotational position error, which is the difference between the rotational position command Xr and the rotational position X generated by the command generation unit 1, is also input to the control characteristic analysis unit 71.

【０１６８】回転位置誤差Ｅｘを位置比例ゲイン調整手
段３に入力し得られた信号Ｖｒと回転速度Ｖの差である
速度誤差Ｅｖも制御特性分析手段７１に入力される。The speed error Ev, which is the difference between the signal Vr obtained by inputting the rotational position error Ex into the position proportional gain adjusting means 3 and the rotational speed V, is also input into the control characteristic analyzing means 71.

【０１６９】指令発生手段１からは位置サーボ系もしく
は速度サーボ系のゲイン交点周波数近傍の周波数、且
つ、正弦波状の回転指令をサーボモータに入力する。From the command generating means 1, a frequency near the gain intersection frequency of the position servo system or the speed servo system and a sinusoidal rotation command are input to the servo motor.

【０１７０】図８は、制御特性分析手段７１の構成を詳
細に示す。制御特性分析手段７１は、離散時間フーリエ
変換演算手段７２、外挿演算器７３、メモリ７４、及び
切替手段７５を備えている。離散時間フーリエ変換演算
手段７２は、位置サーボ系の開ループ特性、即ち回転位
置誤差Ｅｘが得られる地点から回転位置Ｘが得られる地
点までのゲインと周波数の関係、位相と周波数の関係、
もしくは、速度サーボ系の開ループ特性、即ち速度誤差
Ｅｖが得られる地点から速度Ｖが得られる地点までのゲ
インと周波数の関係、位相と周波数の関係を分析してそ
の結果を外挿演算器７３に出力する。この外挿演算器７
３は、数点の周波数、数点の周波数に対応する数点のゲ
イン、及び数点の周波数に対応する数点の位相のデータ
に基づき、ゲインが０ｄＢとなるゲイン交点の周波数と
その周波数における位相を求める。メモリ７４は、外挿
演算器７３で得られたゲイン、位相、及び周波数のデー
タを記憶する。切替手段７５は、離散時間フーリエ変換
演算手段７２に入力される回転位置に関するパラメータ
（回転位置誤差Ｅｘ及び回転位置Ｘ）、及び速度に関す
るパラメータ（速度誤差Ｅｖ及び速度Ｖ）を切り換える
手段である。FIG. 8 shows the structure of the control characteristic analysis means 71 in detail. The control characteristic analysis unit 71 includes a discrete time Fourier transform calculation unit 72, an extrapolation calculation unit 73, a memory 74, and a switching unit 75. The discrete-time Fourier transform computing means 72 has an open-loop characteristic of the position servo system, that is, a gain-frequency relationship, a phase-frequency relationship, from a point where the rotational position error Ex is obtained to a point where the rotational position X is obtained,
Alternatively, the open-loop characteristics of the speed servo system, that is, the relationship between the gain and the frequency and the relationship between the phase and the frequency from the point where the speed error Ev is obtained to the point where the speed V is obtained are analyzed, and the results are extrapolated by the extrapolation calculator 73. Output to. This extrapolation calculator 7
3 is based on the frequency of several points, the gain of several points corresponding to the frequency of several points, and the phase data of several points corresponding to the frequency of several points. Find the phase. The memory 74 stores the gain, phase, and frequency data obtained by the extrapolation calculator 73. The switching unit 75 is a unit that switches between parameters related to the rotational position (rotational position error Ex and rotational position X) and parameters related to speed (speed error Ev and speed V) that are input to the discrete-time Fourier transform calculation unit 72.

【０１７１】図９は、第２の実施例の制御パラメータ調
整装置の動作を示すフローチャートである。以下、その
動作を各ステップごとに詳細に説明する。FIG. 9 is a flow chart showing the operation of the control parameter adjusting device of the second embodiment. Hereinafter, the operation will be described in detail for each step.

【０１７２】まず、負荷１１が加えられたサーボモータ
１０が発振しないような十分に低いゲイン交点の周波数
でサーボモータが動作するように、各調整手段に初期の
制御ゲインが設定される（ステップ１）。First, an initial control gain is set in each adjusting means so that the servo motor operates at a frequency of a sufficiently low gain intersection so that the servo motor 10 to which the load 11 is applied does not oscillate (step 1). ).

【０１７３】次に、キー入力手段１４を操作し、速度比
例ゲインＫｖｐ、速度積分ゲインＫｖｉ、及び位置比例
ゲインＫｐを自動的に修正する自動調整モードに切り換
える（ステップ２）。Next, the key input means 14 is operated to switch to the automatic adjustment mode for automatically correcting the speed proportional gain Kvp, the speed integral gain Kvi, and the position proportional gain Kp (step 2).

【０１７４】目標とするサーボモータの応答速度もしく
はゲイン交点周波数が設定される（ステップ３）。The target response speed of the servomotor or the gain intersection frequency is set (step 3).

【０１７５】キー入力手段１４が生成する所定の出力信
号により、制御パラメータ調整装置が各制御ゲインの自
動調整を開始する（ステップ４）。In response to a predetermined output signal generated by the key input means 14, the control parameter adjustment device starts automatic adjustment of each control gain (step 4).

【０１７６】このとき、最初は、十分に低いゲイン交点
周波数から制御ゲインが増加するように制御ゲインが設
定される。次に、指令発生手段１は、目標とするゲイン
交点周波数前後の周波数、且つ正弦波状の回転指令を指
令発生手段１から位置サーボ系の加算減算点２７に入力
する（ステップ５）。At this time, initially, the control gain is set so that the control gain increases from a sufficiently low gain intersection frequency. Next, the command generating means 1 inputs a rotation command having a sine wave shape with a frequency around the target gain intersection frequency from the command generating means 1 to the addition / subtraction point 27 of the position servo system (step 5).

【０１７７】位置サーボ系の制御ゲインを調整する場合
は、回転位置誤差Ｅｘ及び回転位置Ｘに基づき、Ｎｕ個
のゲイン、Ｎｕ個の位相、及びＮｕ個の周波数を制御特
性分析手段７１に含まれる離散時間フーリエ変換演算手
段７２を用いて求める。外挿演算器７３は、求められた
Ｎｕ個のゲイン、Ｎｕ個の位相、及びＮｕ個の周波数に
基づき、ゲイン交点周波数を求める。In the case of adjusting the control gain of the position servo system, the control characteristic analysis means 71 includes Nu gains, Nu phases, and Nu frequencies based on the rotational position error Ex and the rotational position X. It is obtained using the discrete time Fourier transform calculation means 72. The extrapolation calculator 73 obtains the gain intersection frequency based on the obtained Nu gains, Nu phases, and Nu frequencies.

【０１７８】また、速度サーボ系のゲインを調整する場
合は、同様に速度誤差Ｅｖ及び速度Ｖに基づき、Ｎｕ個
のゲイン、Ｎｕ個の位相、及びＮｕ個の周波数が求めら
れる（ステップ６）。When adjusting the gain of the speed servo system, Nu gains, Nu phases, and Nu frequencies are similarly obtained based on the speed error Ev and the speed V (step 6).

【０１７９】ステップ６によって求められたゲイン交点
周波数の前後にある周波数をＮｕ個選択した後、選択さ
れたＮｕ個の周波数に対応するＮｕ個のゲイン及びＮｕ
個の位相をステップ５及びステップ６を繰り返して求
め、ゲイン交点の周波数とその周波数における位相を外
挿演算器７３を用いて求める（ステップ７）。After selecting Nu frequencies before and after the gain intersection frequency obtained in step 6, Nu gains and Nu corresponding to the selected Nu frequencies are selected.
This phase is obtained by repeating steps 5 and 6, and the frequency at the gain intersection and the phase at that frequency are obtained using the extrapolation calculator 73 (step 7).

【０１８０】ステップ５からステップ７を実行する間、
ゲイン特性と位相特性を表示手段１５に表示する（ステ
ップ８）。During the execution of steps 5 to 7,
The gain characteristic and the phase characteristic are displayed on the display means 15 (step 8).

【０１８１】次に、制御特性分析手段７１は、その位相
と周波数との関係特性に基づき、−１８０゜とゲイン交
点周波数に対応する位相の余裕量がある基準範囲以内に
なる周波数を求めて、ゲイン交点周波数が、所定の基準
範囲以内になる周波数となるまで各制御ゲインを徐々に
変化させる（ステップ９）。Next, the control characteristic analyzing means 71 obtains a frequency within a certain reference range based on the relation characteristic between the phase and the frequency, and the phase margin corresponding to -180 ° and the gain intersection frequency is within a certain reference range. Each control gain is gradually changed until the gain intersection frequency becomes a frequency within a predetermined reference range (step 9).

【０１８２】最後に、得られたゲイン交点周波数とその
ゲイン交点周波数に対応する位相量を表示手段１５を介
して外部記憶装置１９に出力する（ステップ１０）。Finally, the obtained gain intersection frequency and the phase amount corresponding to the gain intersection frequency are output to the external storage device 19 via the display means 15 (step 10).

【０１８３】このように上記実施例によれば、キー入力
手段の一回の押下により、制御特性分析手段に基づいて
制御系のゲイン交点の周波数と位相の特性を求めること
ができる。As described above, according to the above-described embodiment, the frequency and phase characteristics of the gain intersection of the control system can be obtained based on the control characteristic analysis means by pressing the key input means once.

【０１８４】また、上記実施例の制御ゲイン調整動作
は、位相余裕量が３０゜から５０゜の規定範囲内とな
り、且つ複数の制御ゲインの関係が所定の範囲になるよ
うに制御ゲインを増分していく。In the control gain adjusting operation of the above embodiment, the control gain is incremented so that the phase margin amount is within the specified range of 30 ° to 50 ° and the relation of the plurality of control gains is within the predetermined range. To go.

【０１８５】また、サーボモータ系が、ロバスト安定性
を得るために位相余裕量を４０゜から４５゜になるよう
に、各制御ゲインを再調整してもよい。Further, in the servo motor system, each control gain may be readjusted so that the phase margin amount is changed from 40 ° to 45 ° in order to obtain robust stability.

【０１８６】上記実施例は、キー入力手段１４で制御ゲ
インを設定する際に、アップキーもしくはダウンキーの
操作をする毎に制御系の応答を確認するのではなく、一
旦キー入力した後、制御特性分析手段７１から送られる
ゲイン交点でのゲイン及び位相の変化を監視しながら、
最適な特性が得られるように制御ゲインを自動調整する
ことが可能である。In the above embodiment, when the control gain is set by the key input means 14, the response of the control system is not confirmed every time the up key or the down key is operated, but the key is input once and then the control is performed. While monitoring changes in gain and phase at the gain intersection point sent from the characteristic analysis means 71,
It is possible to automatically adjust the control gain so as to obtain the optimum characteristics.

【０１８７】従って、上記実施例により、位相余裕量が
予め定めた規定範囲内にあって、しかも、ゲイン交点周
波数が最も大きい状態に自動的に設定される。Therefore, according to the above-described embodiment, the phase margin amount is automatically set to a state where the phase margin amount is within the predetermined range and the gain intersection frequency is the largest.

【０１８８】図１０は、本発明による第３の実施例のパ
ラメータ調整装置の構成を示す。第３の実施例のパラメ
ータ調整装置は、負荷が加わったサーボモータのイナー
シャを推定し、この推定したイナーシャに基づき、位置
比例ゲインＫｐ、速度比例ゲインＫｖｐ、及び速度積分
ゲインＫｖｉを調整するものである。第１の実施例のパ
ラメータ調整装置の構成要素と同一の構成要素には、同
一の番号を付し基本的には説明を省略する。FIG. 10 shows the configuration of a parameter adjusting device according to the third embodiment of the present invention. The parameter adjusting device of the third embodiment estimates the inertia of a servomotor to which a load is applied, and adjusts the position proportional gain Kp, the speed proportional gain Kvp, and the speed integral gain Kvi based on the estimated inertia. is there. The same components as those of the parameter adjusting device of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof is basically omitted.

【０１８９】演算モデル２１は、負荷が印加されたサー
ボモータの力定数ＫＴ、負荷が印加されたサーボモータ
のイナーシャのブロック（１／（ＪＭ＋ＪＬ））及び慣
性要素のブロック（１／（Ｓ＊Ｓ））を備えている。記
号ＴＲＱ、ＡＣＣはそれぞれサーボモータの発生トル
ク、サーボモータの回転角加速度を表している。The calculation model 21 includes a force constant KT of a servo motor to which a load is applied, an inertia block (1 / (JM + JL)) and a block of inertia element (1 / (S * S) of the servo motor to which a load is applied. )). The symbols TRQ and ACC represent the torque generated by the servo motor and the rotational angular acceleration of the servo motor, respectively.

【０１９０】速度比例ゲイン調整手段が生成する信号Ｖ
ｇ及び積分器６が生成する信号Ｉを加算した信号Ｕは、
電圧−電流変換器２２に入力される。電圧−電流変換器
２２は、変換ゲインＶＭを有している。電圧−電流変換
器２２は、信号Ｕを変換ゲインＶＭ倍した電流指令Ｉｒ
を、サーボモータに負荷が印加されサーボモータの共振
が生じないときのサーボモータの演算モデル２１及び乗
算器２４に出力する。演算モデル２１は、サーボモータ
の力定数ＫＴ、サーボモータ＋負荷のイナーシャのブロ
ック（１／（ＪＭ＋ＪＬ））、慣性のブロック（１／
（Ｓ＊Ｓ））の各ブロックに分けて表記される。記号Ｔ
ＲＱ、ＡＣＣは、それぞれサーボモータの発生トルク、
サーボモータの回転角加速度を表している。電流指令Ｉ
ｒに基づき、モデルは、回転角度Ｘａを発生する。発生
した回転角度Ｘａは、微分器７及び２回微分器２３に入
力される。２回微分器２３は、回転角度Ｘａを２回微分
して角加速度推定値ＡＣＣ＃を求める。求められた角加
速度推定値ＡＣＣ＃は、演算手段２６に入力される。Signal V Generated by Speed Proportional Gain Adjusting Means
The signal U obtained by adding the signal I generated by g and the integrator 6 is
It is input to the voltage-current converter 22. The voltage-current converter 22 has a conversion gain VM. The voltage-current converter 22 uses the current command Ir obtained by multiplying the signal U by the conversion gain VM.
Is output to the arithmetic model 21 and the multiplier 24 of the servo motor when the load is applied to the servo motor and the resonance of the servo motor does not occur. The calculation model 21 includes a servo motor force constant KT, a servo motor + load inertia block (1 / (JM + JL)), and an inertia block (1 /
(S * S)) is described separately for each block. Symbol T
RQ and ACC are the torque generated by the servo motor,
It represents the rotational angular acceleration of the servo motor. Current command I
Based on r, the model produces a rotation angle Xa. The generated rotation angle Xa is input to the differentiator 7 and the two-time differentiator 23. The two-time differentiator 23 differentiates the rotation angle Xa twice to obtain the estimated angular acceleration value ACC #. The calculated angular acceleration estimated value ACC # is input to the calculation means 26.

【０１９１】乗算器２４は、電流指令Ｉｒにサーボモー
タの力定数のノミナルＫＴ＃を乗算して発生トルク推定
値ＴＲＱ＃を求める。求められた発生トルク推定値ＴＲ
Ｑ＃は、積分器２５に入力される。入力された発生トル
ク推定値ＴＲＱ＃に基づき、積分器２５は、トルク積分
値ＳＴＲＱ＃を演算手段２６に出力する。演算手段２６
は、トルク積分値ＳＴＲＱ＃及び角加速度推定値ＡＣＣ
＃に基づき、負荷イナーシャ推定値ＪＬ＃を求める。The multiplier 24 multiplies the current command Ir by the nominal KT # of the force constant of the servomotor to obtain the generated torque estimated value TRQ #. Calculated estimated torque value TR
Q # is input to the integrator 25. The integrator 25 outputs the torque integrated value STRQ # to the computing means 26 based on the input generated torque estimated value TRQ #. Computing means 26
Is the torque integrated value STRQ # and the estimated angular acceleration value ACC.
Based on #, the estimated load inertia value JL # is obtained.

【０１９２】また、サーボモータと同軸に設けられたロ
ータリーエンコーダ１２（不図示）の出力する回転角度
Ｘａを用いて、負荷イナーシャ推定値ＪＬ＃を求めた
が、ロータリーエンコーダ（不図示）の出力する回転位
置Ｘを用いても同様に負荷イナーシャ推定値ＪＬ＃を推
定することが可能である。Further, the load inertia estimated value JL # is obtained by using the rotation angle Xa output by the rotary encoder 12 (not shown) provided coaxially with the servo motor, but is output by the rotary encoder (not shown). The load inertia estimated value JL # can be similarly estimated by using the rotational position X.

【０１９３】図１１は、負荷が印加されたサーボモータ
に一定期間、等加速度により回転速度を上昇及び一定期
間、等加速度により回転速度を下降を速度指令したとき
の回転速度指令、加速度、負荷が印加されたサーボモー
タのイナーシャによるトルク、粘性抵抗によるトルク、
偏加重によるトルク及びトルク積分値と時間の関係を表
している。FIG. 11 shows the rotation speed command, the acceleration, and the load when a speed command is issued to the servo motor to which a load is applied for a certain period of time by increasing the rotation speed by constant acceleration and by decreasing the rotation speed by constant acceleration for a certain period. Torque due to inertia of applied servo motor, torque due to viscous resistance,
The relationship between the torque and the torque integral value due to the biased weight and time is shown.

【０１９４】サーボモータ１０に負荷１１が印加された
状態で、サーボモータの速度が所定の速度になるまで、
一定の正の加速度で加速させた後、サーボモータの速度
が所定の速度になるまで、一定の負の加速度で減速させ
る。この時、加速度が正のとき電流指令ＩｒにＫＴ＃を
乗算したトルクＴＲＱ＃を積分し、その積分値を積分値
ｉｇ１とする。また、加速度が負のときのトルクＴＲＱ
＃に−１を乗算し積分する。−１を乗算したトルクＴＲ
Ｑ＃を積分した値を積分値ｉｇ２とする。次にそれぞれ
の積分値ｉｇ１と積分値ｉｇ２とを足し合わす。これに
より、粘性抵抗によるトルク及び偏荷重によるトルクを
除去することができ、負荷が印加されたサーボモータの
イナーシャによるトルクの総和であるトルク積分値ＳＴ
ＲＱ＃を求められる。このトルク積分値ＳＴＲＱ＃及び
角加速度の推定値ＡＣＣ＃に基づいて、（数１２）に示
すような演算を行い、負荷のイナーシャ推定値ＪＬ＃を
演算する。（ただし、ＪＭ＃はサーボモータ可動子イナ
ーシャのノミナル値）With the load 11 applied to the servo motor 10, until the speed of the servo motor reaches a predetermined speed,
After accelerating with a constant positive acceleration, it is decelerated with a constant negative acceleration until the speed of the servomotor reaches a predetermined speed. At this time, when the acceleration is positive, the torque TRQ # obtained by multiplying the current command Ir by the KT # is integrated, and the integrated value is set as the integrated value ig1. Also, the torque TRQ when the acceleration is negative
# Is multiplied by -1 and integrated. Torque TR multiplied by -1
A value obtained by integrating Q # is set as an integrated value ig2. Next, the respective integrated values ig1 and ig2 are added together. As a result, the torque due to the viscous resistance and the torque due to the eccentric load can be removed, and the torque integrated value ST that is the sum of the torque due to the inertia of the servo motor to which the load is applied.
You will be asked for the RQ #. Based on the torque integrated value STRQ # and the estimated angular acceleration value ACC #, the calculation shown in (Equation 12) is performed to calculate the load inertia estimated value JL #. (However, JM # is the nominal value of servo motor mover inertia)

【０１９５】[0195]

【数１２】 [Equation 12]

【０１９６】図１１において、ａｉ、ｂｉ、ｃｉ（ｉ＝
１、２、３、４）を図の各トルク特性の直線で囲まれた
部分の面積とすると、次のような関係が成り立つ。ただ
し、ｂ１＝ｂ２、ｃ１＝ｃ２、ｂ３＝ｂ４、ｃ３＝ｃ４
とする。In FIG. 11, ai, bi, ci (i =
1, 2, 3, 4) is the area of the portion surrounded by the straight line of each torque characteristic in the figure, the following relationship is established. However, b1 = b2, c1 = c2, b3 = b4, c3 = c4
And

【０１９７】[0197]

【数１３】 [Equation 13]

【０１９８】[0198]

【数１４】 [Equation 14]

【０１９９】[0199]

【数１５】 [Equation 15]

【０２００】[0200]

【数１６】 [Equation 16]

【０２０１】図１２は、第３の実施例の制御パラメータ
調整の動作を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing the control parameter adjustment operation of the third embodiment.

【０２０２】各制御ゲインの初期値が各ゲイン調整手段
３、４、及び５に設定される（ステップ１）。The initial value of each control gain is set to each gain adjusting means 3, 4, and 5 (step 1).

【０２０３】サーボモータ加速時の角加速度推定値ＡＣ
Ｃ＃及びトルク積分値ＳＴＲＱ＃が求められる（ステッ
プ２〜ステップ５）。Angular acceleration estimated value AC during servomotor acceleration
C # and torque integrated value STRQ # are obtained (step 2 to step 5).

【０２０４】次にサーボモータ減速時の角加速度推定値
ＡＣＣ＃及びトルク積分値ＳＴＲＱ＃が求められる（ス
テップ６〜ステップ９）。Next, the estimated angular acceleration value ACC # and the integrated torque value STRQ # during deceleration of the servo motor are obtained (steps 6 to 9).

【０２０５】サーボモータ加速時の角加速度推定値ＡＣ
Ｃ＃及びトルク積分値ＳＴＲＱ＃と減速時の角加速度推
定値ＡＣＣ＃及びトルク積分値ＳＴＲＱ＃に基づいて、
イナーシャ推定値ＪＬ＃を演算手段２６が求める（ステ
ップ１０）。Angular acceleration estimated value AC during servo motor acceleration
Based on C # and torque integrated value STRQ #, angular acceleration estimated value ACC # during deceleration, and torque integrated value STRQ #,
The calculation means 26 calculates the estimated inertia value JL # (step 10).

【０２０６】ゲイン設定手段２は、このイナーシャ推定
値ＪＬ＃に基づいて各制御ゲインを演算し、ゲインを各
ゲイン調整手段３、４、及び５に設定する（ステップ１
１）。The gain setting means 2 calculates each control gain based on the inertia estimated value JL # and sets the gain in each gain adjusting means 3, 4 and 5 (step 1).
1).

【０２０７】ゲインを各ゲイン調整手段３、４、及び５
に設定した結果を、サーボモータの制御系が適正制御状
態であるかをチェックするために、例えば位置信号Ｘも
しくは速度Ｖの変化を表示手段１５に表示させる。そし
てそれらの回転情報を指令と比較して、偏差やハンチン
グの振幅が規定の大きさよりも大きい場合には、適正制
御状態でないと判断され、（ステップ２）から（ステッ
プ１２）を繰り返す。Gain is adjusted to each gain adjusting means 3, 4, and 5
In order to check whether or not the control system of the servomotor is in the proper control state, the result of the setting is displayed on the display means 15 as a change in the position signal X or the speed V, for example. Then, the rotation information is compared with the command, and if the deviation or the hunting amplitude is larger than the specified magnitude, it is determined that the proper control state is not established, and (step 2) to (step 12) are repeated.

【０２０８】適正制御状態ならば、求めた負荷イナーシ
ャ推定値ＪＬ＃、角加速度推定値ＡＣＣ＃、トルク推定
値ＳＴＲＱ＃等を外部記憶装置に出力し（ステップ１
３）、処理を終了する。In the proper control state, the obtained load inertia estimated value JL #, angular acceleration estimated value ACC #, estimated torque value STRQ #, etc. are output to the external storage device (step 1
3), the process ends.

【０２０９】このように第３の実施例によれば、サーボ
モータ加速時の角加速度推定値ＡＣＣ＃及びトルク積分
値ＳＴＲＱ＃と減速時の角加速度推定値ＡＣＣ＃及びト
ルク積分値ＳＴＲＱ＃に基づいて、負荷のイナーシャが
繰り返し推定される。推定された負荷イナーシャ推定値
ＪＬ＃基づいて、サーボモータの制御系に含まれる複数
個の制御パラメータの修正が、サーボモータの稼働中に
リアルタイムで行われる。As described above, according to the third embodiment, the estimated angular acceleration value ACC # and the integrated torque value STRQ # during acceleration of the servo motor and the estimated angular acceleration value ACC # and the integrated torque value STRQ # during deceleration are used. Thus, the load inertia is repeatedly estimated. Based on the estimated load inertia value JL #, a plurality of control parameters included in the control system of the servo motor are corrected in real time during operation of the servo motor.

【０２１０】従って、サーボモータの負荷や摩擦等の大
きさが経時的もしくは環境変化等により変化した場合
は、設備機械を稼働した状態であっても、制御ゲインを
再調整をすることができる。また、負荷の大きさが一時
的に過大になって、制御ループの安定性が低下したり、
制御不可能になった場合は、自動的にその場でそのこと
を検知するとともに、制御ループが安定になるように制
御パラメータの再調整をすることができる。また、設備
機械を非常停止するなどの措置をとることもできる。Therefore, when the magnitude of the load or friction of the servo motor changes with time or due to environmental changes, the control gain can be readjusted even when the equipment machine is operating. In addition, the size of the load temporarily becomes too large, which reduces the stability of the control loop.
When the control becomes impossible, the fact can be automatically detected on the spot, and the control parameters can be readjusted so that the control loop becomes stable. It is also possible to take measures such as emergency stop of the equipment machine.

【０２１１】図１３は、本発明による第４の実施例の制
御パラメータ調整装置の構成を示す。FIG. 13 shows the configuration of the control parameter adjusting apparatus of the fourth embodiment according to the present invention.

【０２１２】第４の実施例の制御パラメータ調整装置
は、実施例１の構成要素に加えて共振抑制手段１０１、
及びサンプリング切替手段１０２を備えている。第１の
実施例の制御パラメータ調整装置の構成要素と同一の構
成要素には、同一の番号を付し、基本的には説明を省略
する。The control parameter adjusting apparatus of the fourth embodiment includes the resonance suppressing means 101 in addition to the components of the first embodiment.
And sampling switching means 102. The same components as those of the control parameter adjusting device of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof is basically omitted.

【０２１３】共振抑制フィルタ１０１は、ロータリーエ
ンコーダ１２及びサンプリング切替手段１０２を通して
キー入力手段１４と接続されている。The resonance suppression filter 101 is connected to the key input means 14 through the rotary encoder 12 and the sampling switching means 102.

【０２１４】また、共振抑制フィルタ１０１は、微分器
７及び位置比例ゲイン調整手段にデジタルフィルタ（不
図示）を通過した回転位置Ｘを出力する。この共振抑制
フィルタ１０１は、デジタルフィルタを有している。共
振抑制フィルタ１０１は、特定の周波数信号と抑制割合
に基づき、特定の周波数帯域でのゲインを抑制するよう
にデジタルフィルタを改変する。Further, the resonance suppression filter 101 outputs the rotational position X which has passed through the digital filter (not shown) to the differentiator 7 and the position proportional gain adjusting means. The resonance suppression filter 101 has a digital filter. The resonance suppression filter 101 modifies the digital filter so as to suppress the gain in a specific frequency band based on the specific frequency signal and the suppression ratio.

【０２１５】特定の周波数信号とは、デジタルフィルタ
のサンプリングする割合を表している。抑制割合とは、
デジタルフィルタに入力される信号の抑制される割合を
示している。特定の周波数信号、または、抑制割合が、
共振抑制フィルタ１０１に入力されない場合、共振抑制
フィルタ１０１は、予め共振抑制フィルタ１０１に設定
されている値により、デジタルフィルタを改変する。こ
の第３の実施例では、デジタルフィルタのサンプリング
する割合をキー入力手段１４から入力しており、具体的
には、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ等のサンプリング周波数をサ
ンプリングする割合として、キー入力手段１４から入力
する。The specific frequency signal represents the sampling rate of the digital filter. What is the suppression rate?
It shows the rate of suppression of the signal input to the digital filter. A specific frequency signal or suppression rate
When not input to the resonance suppression filter 101, the resonance suppression filter 101 modifies the digital filter according to the value set in the resonance suppression filter 101 in advance. In the third embodiment, the sampling rate of the digital filter is input from the key input means 14, and specifically, the sampling rate of 1 kHz, 2 kHz or the like is input as the sampling rate from the key input means 14. .

【０２１６】サンプリングする割合を表現する信号は、
キー入力手段１４からサンプリング切替手段１０２を通
して共振抑制フィルタ１０１に入力される。The signal expressing the sampling rate is
It is inputted from the key input means 14 to the resonance suppression filter 101 through the sampling switching means 102.

【０２１７】共振抑制フィルタ１０１のデジタルフィル
タは、一例として（数１７）に示すようなパルス伝達関
数で表すことができる。The digital filter of the resonance suppression filter 101 can be represented by a pulse transfer function as shown in (Expression 17) as an example.

【０２１８】[0218]

【数１７】 [Equation 17]

【０２１９】図１４は、（数１７）で表される共振抑制
フィルタ１０１のパルス伝達関数の周波数特性を示す。
図１４（ａ）はサンプリング周波数ｆｓが１ｋＨｚの場
合、図１４（ｂ）はｆｓが２ｋＨｚの場合を示し、それ
ぞれのサンプリング周波数に対応したサンプルホルダを
含んだ特性になっている。図１４（ａ）に示した共振抑
制フィルタ１０１は、点線で示したような、７５Ｈｚか
ら折れ曲がる一次のローパスフィルタと考えることがで
きる。また、このグラフは、２５０Ｈｚの整数倍の周波
数の近傍でゲインが急激に落ち込む特性になっている。
また、図１４（ｂ）は、点線で示したような、１５０Ｈ
ｚから折れ曲がる一次のローパスフィルタと考えること
ができる。また、このグラフは、５００Ｈｚの整数倍の
周波数の近傍でゲインが急激に落ち込む特性になってい
る。このような２種類のデジタルフィルタは、マイコン
（不図示）において（数１７）に相当するデジタルフィ
ルタの演算プログラムを実行することにより実現でき
る。また、この共振抑制フィルタ１０１が有するデジタ
ルフィルタは、ゲートアレイ等でも実現できる。FIG. 14 shows the frequency characteristics of the pulse transfer function of the resonance suppression filter 101 expressed by (Equation 17).
FIG. 14A shows the case where the sampling frequency fs is 1 kHz, and FIG. 14B shows the case where the fs is 2 kHz, which have characteristics including sample holders corresponding to the respective sampling frequencies. The resonance suppression filter 101 shown in FIG. 14A can be considered as a first-order low-pass filter that bends from 75 Hz, as shown by the dotted line. In addition, this graph has a characteristic that the gain sharply drops in the vicinity of a frequency that is an integral multiple of 250 Hz.
In addition, in FIG. 14B, as shown by a dotted line, 150H
It can be considered as a first-order low-pass filter that bends from z. In addition, this graph has a characteristic that the gain sharply drops in the vicinity of a frequency that is an integral multiple of 500 Hz. Such two types of digital filters can be realized by executing an arithmetic program of a digital filter corresponding to (Equation 17) in a microcomputer (not shown). The digital filter included in the resonance suppression filter 101 can also be realized by a gate array or the like.

【０２２０】本発明の共振抑制フィルタ１０１の具体的
な動作を説明する。まず、第１の機能は、共振抑制フィ
ルタ１０１のローパスフィルタとしての特性を生かして
ロータリーエンコーダ１２が生成する回転情報に含まれ
る高域のノイズや共振成分を抑制する機能である。A concrete operation of the resonance suppression filter 101 of the present invention will be described. First, the first function is a function of suppressing the high frequency noise and the resonance component included in the rotation information generated by the rotary encoder 12 by utilizing the characteristics of the resonance suppression filter 101 as a low-pass filter.

【０２２１】キー入力手段１４でサーボモータの制御系
の応答性即ちゲイン交点周波数ｆｃを設定する際に、例
えばゲイン交点周波数ｆｃが１００Ｈｚという比較的低
い場合には、共振抑制フィルタ１０１のサンプリング周
波数ｆｓを１ｋＨｚに設定し、ゲイン交点周波数ｆｃが
２００Ｈｚの場合には、サンプリング周波数ｆｓを２ｋ
Ｈｚに設定し、自動的に共振抑制フィルタ１０１がデジ
タルフィルタを改変する。これによって、各ゲイン交点
に対応して、サンプリング周波数ｆｓが選択され、この
共振抑制効果により、位相特性が改善される。When the response of the control system of the servomotor, that is, the gain intersection frequency fc is set by the key input means 14, for example, when the gain intersection frequency fc is relatively low as 100 Hz, the sampling frequency fs of the resonance suppression filter 101 is set. Is set to 1 kHz and the gain intersection frequency fc is 200 Hz, the sampling frequency fs is set to 2 k
Set to Hz, and the resonance suppression filter 101 automatically modifies the digital filter. As a result, the sampling frequency fs is selected corresponding to each gain intersection point, and the resonance suppression effect improves the phase characteristic.

【０２２２】第２の機能は、デジタルフィルタがもたら
す、２５０Ｈｚもしくは５００Ｈｚの整数倍の周波数で
のゲインの落ち込みを利用して、共振をキャンセルする
機能である。また、この第４の実施例の制御パラメータ
調整装置が、予め機械的高次共振がある帯域で発生する
ことを予見する手段を備えていても良い。この手段を利
用した場合、共振抑制フィルタ１０１がこのある帯域に
基づきデジタルフィルタを改変し、別途対策することな
く共振が抑制される。また、共振抑制フィルタ１０１に
転送するサンプリング周波数を切り替えるだけで、様々
なローパス特性を実現できる。また、マイコンのプログ
ラムステップ数を削減したり、あるいは同じプログラム
ステップ数でより多くの種類の共振抑制フィルタを用意
することが容易にできる。The second function is a function of canceling the resonance by utilizing the drop of the gain at the frequency which is an integral multiple of 250 Hz or 500 Hz, which is brought about by the digital filter. Further, the control parameter adjusting apparatus of the fourth embodiment may be provided with means for predicting that mechanical higher-order resonance will occur in a certain band in advance. When this means is used, the resonance suppression filter 101 modifies the digital filter based on this certain band, and resonance is suppressed without additional measures. Also, various low-pass characteristics can be realized by simply switching the sampling frequency transferred to the resonance suppression filter 101. In addition, it is possible to easily reduce the number of program steps of the microcomputer or to prepare more kinds of resonance suppression filters with the same number of program steps.

【０２２３】第４の実施例の制御パラメータ調整装置に
よれば、共振抑制フィルタ１０１を設けることにより、
負荷が印加されたサーボモータの機械的高次共振を抑制
して制御ゲインを十分に高く設定することができる。さ
らに、共振抑制フィルタ１０１がデジタルフィルタを構
成した場合に、そのデジタルフィルタのサンプリング周
波数をパラメータとして、サーボモータの共振の状況に
応じて切り替えることによって、簡易に共振抑制効果を
得ることができる。さらに、制御パラメータ調整時に、
ゲイン交点周波数の大きさを基準にして、サンプリング
周波数により共振抑制フィルタ１０１がデジタルフィル
タを自動的に改変させてもよい。According to the control parameter adjusting apparatus of the fourth embodiment, by providing the resonance suppressing filter 101,
It is possible to suppress mechanical higher-order resonance of the servo motor to which a load is applied and set the control gain sufficiently high. Further, when the resonance suppression filter 101 constitutes a digital filter, the resonance suppression effect can be easily obtained by switching the sampling frequency of the digital filter as a parameter according to the resonance condition of the servo motor. Furthermore, when adjusting the control parameters,
The resonance suppression filter 101 may automatically modify the digital filter according to the sampling frequency with reference to the magnitude of the gain intersection frequency.

【０２２４】このことにより、サーボモータの制御系の
安定性が確保できている状態でも、サーボモータの負荷
の機械的高次共振のために、制御ゲインを十分に高く設
定できないという欠点を防ぐことができる。すなわち、
サーボモータの共振を抑制するだけでなく、制御パラメ
ータ調整装置のハードウェア、ソフトウェアの限られた
資源の中で制御ゲイン調整を実現できる。This prevents the disadvantage that the control gain cannot be set sufficiently high due to the mechanical higher-order resonance of the load of the servo motor even when the stability of the control system of the servo motor is ensured. You can That is,
Not only can the resonance of the servo motor be suppressed, but the control gain adjustment can be realized within the limited hardware and software resources of the control parameter adjustment device.

【０２２５】図１５は、本発明による第５の実施例の制
御パラメータ調整装置の構成を示す。FIG. 15 shows the configuration of the control parameter adjusting apparatus of the fifth embodiment according to the present invention.

【０２２６】第５の実施例の制御パラメータ調整装置
は、第１の実施例の制御パラメータ調整装置の構成要素
に加えて共振抑制手段１０１、及びサンプリング切替手
段１０２、及び共振検出手段１０３を備えている。第１
の実施例のサーボモータの制御パラメータ調整装置の構
成要素と同一の構成要素には、同一の番号を付し、基本
的には説明を省略する。The control parameter adjusting apparatus of the fifth embodiment is provided with resonance suppressing means 101, sampling switching means 102, and resonance detecting means 103 in addition to the components of the control parameter adjusting apparatus of the first embodiment. There is. First
The same components as those of the control parameter adjusting apparatus for the servo motor of the above embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof is basically omitted.

【０２２７】共振抑制フィルタ１０１は、ロータリーエ
ンコーダ１２及びサンプリング切替手段１０２を通して
共振検出手段１０３と接続されている。この共振抑制フ
ィルタ１０１は、実施例４と同じデジタルフィルタを有
している。The resonance suppressing filter 101 is connected to the resonance detecting means 103 through the rotary encoder 12 and the sampling switching means 102. The resonance suppression filter 101 has the same digital filter as that of the fourth embodiment.

【０２２８】共振検出手段１０３について具体的に説明
する。図１６は、第５の実施例のブロック図である。機
械的な高次共振がサーボモータの制御系に現れる際の信
号を、サーボモータに負荷を加えサーボモータの共振が
生じない場合のサーボモータの実機モデル１０９が生成
する出力に、サーボモータの共振により発生する機械共
振信号を重畳した位置信号Ｘとして仮定する。負荷を加
えたサーボモータの推定モデル１１０は、負荷が印加さ
れたサーボモータの推定モデルである。ロータリーエン
コーダ１２が生成する位置信号Ｘから、負荷を加えたサ
ーボモータの推定モデル１１０が生成する信号を差し引
けば、機械共振１０８で生成される信号を検出できる。
この検出した信号に基づき、サンプリング切替手段１０
２は、共振を抑えるサンプリング周波数ｆｓを共振抑制
フィルタ１０１に出力する。また、共振検出手段１０３
が、この検出した信号に基づき、サーボモータの共振を
抑えるサンプリング周波数ｆｓを発生するサンプル選択
手段１０７を備えていてもよい。The resonance detecting means 103 will be specifically described. FIG. 16 is a block diagram of the fifth embodiment. The signal when the mechanical high-order resonance appears in the control system of the servo motor is output to the output generated by the actual machine model 109 of the servo motor when the servo motor is not loaded and the resonance of the servo motor does not occur. It is assumed that the position signal X is a superposition of the mechanical resonance signal generated by The estimation model 110 of the servo motor to which the load is applied is the estimation model of the servo motor to which the load is applied. The signal generated by the mechanical resonance 108 can be detected by subtracting the signal generated by the estimated model 110 of the loaded servo motor from the position signal X generated by the rotary encoder 12.
Based on the detected signal, the sampling switching means 10
2 outputs the sampling frequency fs for suppressing resonance to the resonance suppressing filter 101. Further, the resonance detecting means 103
However, a sample selecting means 107 for generating a sampling frequency fs for suppressing the resonance of the servo motor based on the detected signal may be provided.

【０２２９】以下に、第５の実施例の制御パラメータ調
整装置の動作を説明する。キー入力手段１４を用いて徐
々に制御ゲインを増加しているときに、共振検出手段１
０３がサーボモータの共振を検出した場合を考える。The operation of the control parameter adjusting device of the fifth embodiment will be described below. When the control gain is gradually increased using the key input means 14, the resonance detecting means 1
Consider the case where 03 detects the resonance of the servo motor.

【０２３０】共振抑制フィルタ１０１が、比較的高いサ
ンプリング周波数ｆｓに基づきデジタルフィルタを改変
する（ステップ１）。The resonance suppression filter 101 modifies the digital filter based on the relatively high sampling frequency fs (step 1).

【０２３１】また、サーボモータの共振が止まらないな
らば、サンプリング切替手段１０２がサンプリング周波
数ｆｓを現在のサンプリング周波数より低く設定する。
サンプリング周波数ｆｓを変化させる割合は、２ｋＨ
ｚ、１ｋＨｚ、５００Ｈｚ、・・・というように等比級
数的でもよいし、２ｋＨｚ、１．５ｋＨｚ、１ｋＨｚ、
・・・というように等差級数的でもよい。（ステップ
２）さらに、共振抑制フィルタ１０１が、低く設定され
たサンプリング周波数によりデジタルフィルタを改変
し、ステップ２を繰り返す（ステップ３）。位相特性の
余裕が十分確保でき、且つサーボモータの共振が止まる
まで、一段階づつサンプリング周波数を下げていく。た
だし、これらの動作はゆっくりとした時間間隔で行なわ
れるのではなく、デジタルフィルタの改変が、定常的に
機能可能な範囲内において極めて微小な時間内で行なわ
れる。If the resonance of the servo motor does not stop, the sampling switching means 102 sets the sampling frequency fs lower than the current sampling frequency.
The rate of changing the sampling frequency fs is 2 kHz.
z, 1 kHz, 500 Hz, etc. may be geometrical series, such as 2 kHz, 1.5 kHz, 1 kHz,
It may be an arithmetic series such as. (Step 2) Further, the resonance suppression filter 101 modifies the digital filter with the sampling frequency set low, and repeats Step 2 (Step 3). The sampling frequency is lowered step by step until a sufficient margin of phase characteristics can be secured and the resonance of the servo motor is stopped. However, these operations are not performed at slow time intervals, but the alteration of the digital filter is performed within an extremely minute time within a range in which the digital filter can constantly function.

【０２３２】次に、制御ゲインの調整が完了しているサ
ーボモータの制御系で、何らかの原因で機械的高次共振
が発生もしくは増大した場合の制御ゲインの再調整の動
作について説明する。Next, an explanation will be given of the operation of readjustment of the control gain when the mechanical higher order resonance is generated or increased for some reason in the control system of the servo motor in which the adjustment of the control gain is completed.

【０２３３】この場合、予めサーボモータの制御系は最
適に調整されており、初期調整時に検出されたサーボモ
ータの共振を抑制するためのデジタルフィルタは、すで
に備えられている。共振検出手段１０３でサーボモータ
の共振が検出されると、まず安全のために各制御ゲイン
をサーボモータの共振が検出されなくなるまで大幅に下
げる。続いて各制御ゲインを徐々に上げる。この時、共
振抑制フィルタ１０１に入力されるサンプリング周波数
ｆｓを、サンプリング切替手段１０２は極めて微小な時
間内で切り替えて、どのサンプリング周波数ｆｓの時に
共振が発生するのかを共振検出手段１０３が検出する。
共振検出手段は、サーボモータの共振が検出されない制
御ゲインと、サーボモータの共振が検出されないサンプ
リング周波数ｆｓに基づいて改変されたデジタルフィル
タとの組み合わせを設定し、ゲイン調整を終了する。In this case, the control system of the servomotor is optimally adjusted in advance, and a digital filter for suppressing the resonance of the servomotor detected at the time of initial adjustment is already provided. When the resonance detection unit 103 detects the resonance of the servo motor, first, for safety, each control gain is significantly decreased until the resonance of the servo motor is not detected. Then, each control gain is gradually increased. At this time, the sampling switching means 102 switches the sampling frequency fs input to the resonance suppression filter 101 within an extremely minute time, and the resonance detection means 103 detects at which sampling frequency fs resonance occurs.
The resonance detection means sets a combination of a control gain in which the resonance of the servo motor is not detected and a digital filter modified based on the sampling frequency fs in which the resonance of the servo motor is not detected, and ends the gain adjustment.

【０２３４】このように上記実施例によれば、共振抑制
フィルタ１０１を設けることにより、サーボモータの負
荷の機械的高次共振を抑制して制御ゲインを十分に高く
設定することができる。さらに、共振抑制フィルタ１０
１をデジタルフィルタで構成した場合に、そのデジタル
フィルタのサンプリング周波数を変数として、サーボモ
ータの共振の状況に応じて切り替えることによって簡易
に共振抑制効果を得ることができる。As described above, according to the above-described embodiment, by providing the resonance suppression filter 101, it is possible to suppress the mechanical higher-order resonance of the load of the servo motor and set the control gain sufficiently high. Furthermore, the resonance suppression filter 10
When 1 is composed of a digital filter, the resonance suppression effect can be easily obtained by switching the sampling frequency of the digital filter as a variable according to the resonance condition of the servo motor.

【０２３５】さらに、共振フィルタ手段１０１を設ける
ことにより、サーボモータの共振を検出した場合に共振
フィルタ手段１０１はサンプリング周波数に基づき、自
動的にデジタルフィルタを改変する。従って、サーボモ
ータの制御系の安定性が確保できている状態でも、負荷
１１が印加されているサーボモータの機械的高次共振が
発生するために、制御ゲインが十分に高く設定されない
という欠点を防ぐことができる。すなわち、サーボモー
タの共振を抑制するだけでなく、制御パラメータ調整の
際に特殊な計測設備を用いずに共振を検出することを可
能にし、しかも制御パラメータ調整装置のハードウェ
ア、ソフトウェアの限られた資源の中でそれを実現し、
サーボモータの共振を考慮した制御パラメータ調整を効
率よく行うことができる。Further, by providing the resonance filter means 101, when the resonance of the servo motor is detected, the resonance filter means 101 automatically modifies the digital filter based on the sampling frequency. Therefore, even if the stability of the control system of the servo motor is ensured, mechanical higher-order resonance of the servo motor to which the load 11 is applied occurs, so that the control gain cannot be set sufficiently high. Can be prevented. That is, it not only suppresses the resonance of the servo motor, but also enables the resonance to be detected without using special measuring equipment when adjusting the control parameters, and the hardware and software of the control parameter adjusting device are limited. Realize it in resources,
The control parameters can be efficiently adjusted in consideration of the resonance of the servo motor.

【０２３６】図１７は、本発明による第６の実施例の制
御パラメータ調整装置の構成を示す。FIG. 17 shows the configuration of the control parameter adjusting apparatus of the sixth embodiment according to the present invention.

【０２３７】第６の実施例の制御パラメータ調整は、第
１の実施例の制御パラメータ調整の構成要素に加えて共
振抑制手段１０１、サンプリング切替手段１０２、共振
分析手段１０４及びフィルタ設定手段１０６を備えてい
る。第１の実施例の制御パラメータ調整装置の構成要素
と同一の構成要素には、同一の番号を付し、基本的には
説明を省略する。The control parameter adjustment of the sixth embodiment is provided with resonance suppressing means 101, sampling switching means 102, resonance analysis means 104 and filter setting means 106 in addition to the components of the control parameter adjustment of the first embodiment. ing. The same components as those of the control parameter adjusting device of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof is basically omitted.

【０２３８】また、ゲイン設定手段は、制御ゲインを増
減するキー入力手段１４及び表示手段１５を通って外部
記憶手段１９と接続されている。Further, the gain setting means is connected to the external storage means 19 through the key input means 14 for increasing / decreasing the control gain and the display means 15.

【０２３９】負荷１１が印加されたサーボモータ１０の
機械的高次共振を抑制するための共振抑制フィルタ１０
１は、ロータリーエンコーダ１２、フィルタ設定手段１
０６及びサンプリング切替手段１０２を通して共振分析
手段１０４と接続されている。また、共振分析手段１０
４は、表示手段１５と接続されている。この共振抑制フ
ィルタ１０１は、第３の実施例と同じデジタルフィルタ
を有している。フィルタ設定手段１０６は、ロータリー
エンコーダ１２が生成する信号が抑制される割合を共振
抑制フィルタ１０１に入力する。A resonance suppression filter 10 for suppressing mechanical higher-order resonance of the servomotor 10 to which the load 11 is applied.
1 is a rotary encoder 12 and a filter setting means 1
06 and the sampling switching means 102 are connected to the resonance analysis means 104. Also, the resonance analysis means 10
Reference numeral 4 is connected to the display means 15. The resonance suppression filter 101 has the same digital filter as that of the third embodiment. The filter setting means 106 inputs the rate at which the signal generated by the rotary encoder 12 is suppressed to the resonance suppression filter 101.

【０２４０】図１８（ａ）は、共振分析手段１０４の具
体的構成を示すブロック図である。図１８（ａ）で、共
振分析手段１０４は、離散時間フーリエ変換演算手段７
２を含んでいる。共振分析手段１０４は、ロータリーエ
ンコーダ１２から発生する信号に基づき、共振の周波数
ｆとその振幅ｇを分析して出力する。FIG. 18A is a block diagram showing a concrete structure of the resonance analysis means 104. In FIG. 18A, the resonance analysis unit 104 is a discrete time Fourier transform calculation unit 7
Includes 2. The resonance analysis means 104 analyzes and outputs the resonance frequency f and its amplitude g based on the signal generated from the rotary encoder 12.

【０２４１】図１８（ｂ）は、ロータリーエンコーダ１
２から発生する回転情報の周波数を分析した結果を示し
た特性図である。この図からサーボモータの共振の様子
を示している。サーボモータの共振の周波数ｆとその振
幅ｇに基づき、表示手段１５は、この特性図を表示する
ことができる。共振の周波数ｆとその振幅ｇ等のデータ
を外部記憶手段１７に記憶させる。FIG. 18B shows the rotary encoder 1
It is a characteristic view showing the result of analyzing the frequency of the rotation information generated from No. 2. The figure shows how the servomotor resonates. The display means 15 can display this characteristic diagram based on the resonance frequency f of the servomotor and its amplitude g. Data such as the resonance frequency f and its amplitude g is stored in the external storage means 17.

【０２４２】以下に、第６の実施例の制御パラメータ調
整装置の動作方法について説明する。The operation method of the control parameter adjusting device of the sixth embodiment will be described below.

【０２４３】キー入力手段１４を用いて手動操作で徐々
に制御ゲインを増加しているときに、共振分析手段１０
４が共振を検出した場合を考える。共振抑制フィルタ
は、予め任意のデジタルフィルタを備えている。これら
の共振抑制フィルタ１０１に入力されるサンプリング周
波数ｆｓとデジタルフィルタのゲインが急激に落ち込む
周波数との関係を予めテーブル化しておく。サーボモー
タの共振周波数に応じた抑制特性を有するデジタルフィ
ルタのプログラムをテーブルに基づいて自動的に選択す
る。このテーブルに従い、サーボモータの制御系の位相
特性の余裕が、確保できる範囲内で徐々に制御ゲインを
上げる。When the control gain is gradually increased by manual operation using the key input means 14, the resonance analysis means 10
Consider the case where 4 detects resonance. The resonance suppression filter includes an arbitrary digital filter in advance. The relationship between the sampling frequency fs input to the resonance suppression filter 101 and the frequency at which the gain of the digital filter sharply drops is tabulated in advance. A program of a digital filter having a suppression characteristic according to the resonance frequency of the servo motor is automatically selected based on a table. According to this table, the control gain is gradually increased within a range in which the margin of the phase characteristic of the control system of the servo motor can be secured.

【０２４４】次に、調整が完了してサーボモータが常用
時に何らかの原因で機械的高次共振が発生もしくは増大
した場合の制御ゲイン調整を考える。この場合、予め制
御ゲインは最適に調整され、初期調整時に検出されたサ
ーボモータの共振を抑制するための共振抑制フィルタは
制御系に挿入されているものとする。共振分析手段１０
４で共振が検出されると、まず安全のために制御ゲイン
をサーボモータの共振が検出されなくなるまで大幅に下
げる。続いて共振周波数に対応したデジタルフィルタを
選択し、徐々に制御ゲインを上げる。Next, consideration will be given to control gain adjustment when mechanical high-order resonance occurs or increases for some reason during normal use of the servo motor after adjustment is completed. In this case, it is assumed that the control gain is optimally adjusted in advance and a resonance suppression filter for suppressing resonance of the servo motor detected at the time of initial adjustment is inserted in the control system. Resonance analysis means 10
When resonance is detected at 4, first, for safety, the control gain is significantly reduced until resonance of the servo motor is no longer detected. Then, a digital filter corresponding to the resonance frequency is selected and the control gain is gradually increased.

【０２４５】このように上記実施例によれば、共振抑制
フィルタ１０１を設けることにより、負荷が印加された
サーボモータの機械的高次共振を抑制して制御ゲインを
十分に高く設定することができる。さらに、共振抑制フ
ィルタ１０１をデジタルフィルタで構成した場合に、そ
のデジタルフィルタのサンプリング周波数をパラメータ
として、サーボモータの共振の状況に応じて切り換える
ことによって簡易に共振抑制効果を得ることができる。
さらに、共振分析手段１０４を設けることにより、サー
ボモータの共振の大きさと周波数を検出し、これに基づ
いてデジタルフィルタのサンプリング周波数を自動的に
設定することができる。したがって、サーボモータの制
御系の安定性が確保できている状態でも、モータの負荷
の機械的高次共振のために、制御ゲインを十分に高く設
定できないという欠点を防ぐことができる。すなわち、
サーボモータの共振を抑制するだけでなく、制御パラメ
ータ調整の際に特殊な計測設備を用いずにサーボモータ
の共振の大きさと周波数を検出することを可能にし、し
かも制御パラメータ調整装置のハードウェア、ソフトウ
ェアの限られた資源の中でそれを実現し、サーボモータ
の共振を考慮した制御パラメータ調整を効率よく行うこ
とができる。As described above, according to the above embodiment, by providing the resonance suppressing filter 101, the mechanical higher-order resonance of the servo motor to which the load is applied can be suppressed and the control gain can be set sufficiently high. . Furthermore, when the resonance suppression filter 101 is configured by a digital filter, the resonance suppression effect can be easily obtained by switching the sampling frequency of the digital filter as a parameter according to the resonance condition of the servo motor.
Further, by providing the resonance analysis means 104, the magnitude and frequency of resonance of the servo motor can be detected, and the sampling frequency of the digital filter can be automatically set based on this. Therefore, even when the stability of the control system of the servomotor is ensured, it is possible to prevent the disadvantage that the control gain cannot be set sufficiently high due to mechanical higher-order resonance of the load of the motor. That is,
It not only suppresses the resonance of the servo motor, but also makes it possible to detect the magnitude and frequency of the resonance of the servo motor without using special measuring equipment when adjusting the control parameters. This can be realized with limited resources of software, and the control parameters can be efficiently adjusted in consideration of the resonance of the servo motor.

【０２４６】図１９は、本発明による第７の実施例の制
御パラメータ調整装置の構成を示す。FIG. 19 shows the configuration of the control parameter adjusting apparatus of the seventh embodiment according to the present invention.

【０２４７】第７の実施例の制御パラメータ調整装置
は、実施例１の制御パラメータ調整装置の構成要素に加
えて共振抑制フィルタ１０１、サンプリング切替手段１
０２、共振分析手段１０４、共振音合成手段１０５及び
フィルタ設定手段１０６を備えている。第１の実施例の
制御パラメータ調整装置の構成要素と同一の構成要素に
は、同一の番号を付し、基本的には説明を省略する。The control parameter adjusting apparatus of the seventh embodiment is similar to the control parameter adjusting apparatus of the first embodiment except that the resonance suppression filter 101 and the sampling switching means 1 are provided.
02, resonance analysis means 104, resonance sound synthesis means 105, and filter setting means 106. The same components as those of the control parameter adjusting device of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof is basically omitted.

【０２４８】共振抑制フィルタ１０１は、ロータリーエ
ンコーダ１２、フィルタ設定手段１０６及びサンプリン
グ切替手段１０２を通して共振分析手段１０４と接続さ
れている。共振分析手段１０４は、表示手段１５及び共
振音合成手段１０５と接続されている。この共振抑制フ
ィルタ１０１は、実施例４と同じデジタルフィルタであ
る。フィルタ設定手段１０６は、デジタルフィルタに入
力される信号の抑制される割合を共振抑制フィルタ１０
１に入力する。共振分析手段１０４は、図１８（ａ）で
示した第６の実施例と同様に、離散時間フーリエ変換演
算手段７２を含んで構成され、サーボモータの共振の周
波数と振幅を分析して出力する。共振音合成手段１０５
は、周波数合成器１２２とスピーカ１２３とを備えてい
る。共振音合成手段１０５は、共振分析手段１０４の出
力に基づいて可聴共振音を合成する。The resonance suppressing filter 101 is connected to the resonance analyzing means 104 through the rotary encoder 12, the filter setting means 106 and the sampling switching means 102. The resonance analysis means 104 is connected to the display means 15 and the resonance sound synthesis means 105. The resonance suppression filter 101 is the same digital filter as in the fourth embodiment. The filter setting means 106 sets the suppression rate of the signal input to the digital filter to the resonance suppression filter 10.
Enter 1. Similar to the sixth embodiment shown in FIG. 18A, the resonance analysis means 104 is configured to include the discrete time Fourier transform calculation means 72, and analyzes and outputs the resonance frequency and amplitude of the servo motor. . Resonance sound synthesizing means 105
Includes a frequency synthesizer 122 and a speaker 123. The resonance sound synthesizer 105 synthesizes an audible resonance sound based on the output of the resonance analyzer 104.

【０２４９】図２０（ａ）は、共振音合成手段１０５の
具体的構成を示すブロック図である。同図で、共振音合
成手段１０５は、共振分析手段１０４から入力された周
波数ｆを可聴周波数Ｆに変換し、ゲインｇを可聴レベル
Ｇまで増幅する変換演算手段１２１、その出力を可聴音
に合成する周波数合成器１２２、及びその出力を音とし
て出力するスピーカ１２３で構成される。FIG. 20A is a block diagram showing a specific structure of the resonance sound synthesizing means 105. In the figure, the resonance sound synthesizing means 105 converts the frequency f input from the resonance analyzing means 104 into an audible frequency F and a conversion calculating means 121 for amplifying the gain g to an audible level G, and synthesizes its output into an audible sound. The frequency synthesizer 122 and the speaker 123 that outputs the output as sound.

【０２５０】図２０（ｂ）は、周波数変換の一例を示す
周波数特性図である。図２０（ｂ）は、１５ｋＨｚと２
０ｋＨｚにサーボモータの共振がある場合を示してい
る。片方の周波数の範囲は可聴範囲を超えており、ま
た、振幅レベルはいずれも極めて低い。それぞれを共振
音合成手段１０５を用いて５ｋＨｚと１０ｋＨｚの可聴
周波数に変換するとともに振幅もスピーカ１２３を駆動
するに十分なレベルに増幅する。これによって、調整技
術者に対してサーボモータの共振の存在、さらには２種
類のサーボモータの共振モードが存在することを知らせ
る。また、音色とそのサーボモータの共振のモードの対
応を予め定めておくことによって、調整技術者がサーボ
モータの共振の音色を聴いただけで、そのサーボモータ
の共振の意味するところ、即ち発生している問題の所在
やその原因などを、極めて短時間にかつ直感的に把握す
ることができる。FIG. 20B is a frequency characteristic diagram showing an example of frequency conversion. FIG. 20B shows 15 kHz and 2
The case where there is resonance of the servo motor at 0 kHz is shown. One frequency range is beyond the audible range, and both amplitude levels are extremely low. Each of them is converted into audible frequencies of 5 kHz and 10 kHz by using the resonance sound synthesizing means 105, and the amplitude is amplified to a level sufficient to drive the speaker 123. This informs the adjustment engineer that there is resonance of the servomotor and that there are two types of resonance modes of the servomotor. In addition, by predefining the correspondence between the tone color and the resonance mode of the servo motor, the adjustment engineer can only hear the tone color of the resonance of the servo motor, and the meaning of the resonance of the servo motor, that is, the occurrence It is possible to intuitively grasp the location of the problem and its cause in a very short time.

【０２５１】次に、第７の実施例のサーボモータの制御
パラメータ調整装置の動作方法について説明する。ま
ず、制御ゲインを調整中の動作について説明する。キー
入力手段１４により、徐々に制御ゲインを増加してい
く。このとき共振分析手段１０４でサーボモータの共振
を検出した場合、その共振周波数に応じた共振音が合成
されて出力され、調整技術者にそのサーボモータの共振
の存在を知らせるとともに表示手段１５にスペクトル分
布を出力する。また、その共振周波数を抑制するデジタ
ルフィルタを選択する。サーボモータの制御系の位相特
性の余裕が確保できる範囲内において徐々に制御ゲイン
を上げる。この時、調整技術者は表示手段１５に出力さ
れたスペクトル分布を見るだけでなく、サーボモータの
共振を音として聴きながら調整するので非常に微妙な調
整が可能になる。Next, an operation method of the servo motor control parameter adjusting apparatus of the seventh embodiment will be described. First, the operation during adjustment of the control gain will be described. The key input means 14 gradually increases the control gain. At this time, when the resonance analysis unit 104 detects the resonance of the servo motor, the resonance sound corresponding to the resonance frequency is synthesized and output, and the adjustment engineer is notified of the existence of the resonance of the servo motor and the spectrum is displayed on the display unit 15. Output the distribution. Also, a digital filter that suppresses the resonance frequency is selected. The control gain is gradually increased within a range where the margin of the phase characteristic of the control system of the servo motor can be secured. At this time, the adjustment technician not only looks at the spectrum distribution output to the display means 15, but also adjusts while listening to the resonance of the servomotor as a sound, so that a very delicate adjustment is possible.

【０２５２】次に、サーボモータのゲイン調整が完了し
た後、常用時に何らかの原因で機械的高次共振が発生も
しくは増大した場合のゲイン調整を考える。この場合、
予め制御ゲインは最適に調整され、初期調整時に検出さ
れたサーボモータの共振を抑制するためのデジタルフィ
ルタは予め改変されているものとする。共振音合成手段
１０５でサーボモータの共振が検出されると、まず共振
音合成手段１０５は、共振音で異常事態を知らせるとと
もに、共振モードの数と種類を音色で知らせる。次に、
安全のために制御ゲインをサーボモータの共振が検出さ
れなくなるまで大幅に下げる。その後、共振音合成手段
１０５が共振レベルを検知し続けた場合を考える。共振
抑制フィルタ１０１は、現在使用しているデジタルフィ
ルタを共振周波数に対応するデジタルフィルタに改変す
る。次に徐々に制御ゲインを上げていく。この時も、調
整技術者は表示手段１５に表示されたスペクトル分布を
見るだけでなく、サーボモータの共振を音として聴きな
がら調整するので非常に微妙な調整が可能になる。Next, consider the gain adjustment when the mechanical high-order resonance is generated or increased for some reason during normal use after the servo motor gain adjustment is completed. in this case,
It is assumed that the control gain is optimally adjusted in advance and the digital filter for suppressing the resonance of the servo motor detected at the time of initial adjustment has been modified in advance. When the resonance sound synthesizing means 105 detects the resonance of the servomotor, the resonance sound synthesizing means 105 first notifies the abnormal situation by the resonance sound and also informs the number and kinds of the resonance modes by the tone color. next,
For safety, the control gain is greatly reduced until the resonance of the servo motor is no longer detected. Then, consider a case where the resonance sound synthesizing means 105 continues to detect the resonance level. The resonance suppression filter 101 changes the currently used digital filter into a digital filter corresponding to the resonance frequency. Next, gradually increase the control gain. Also at this time, the adjustment technician not only looks at the spectrum distribution displayed on the display means 15 but also adjusts while listening to the resonance of the servomotor as a sound, so that a very delicate adjustment is possible.

【０２５３】このように上記実施例によれば、共振抑制
フィルタを設けることにより、モーターの負荷の機械的
高次共振を抑制して制御ゲインを十分に高く設定するこ
とができる。さらに、共振抑制フィルタをデジタルフィ
ルタで構成した場合に、そのデジタルフィルタのサンプ
リング周波数をパラメータとして、サーボモータの共振
の状況に応じて切り替えることによって簡易に共振抑制
効果を得ることができる。さらに、共振音合成手段１０
５でサーボモータの制御系のサーボモータの共振を可聴
共振に変換することによって、調整時のサーボモータの
共振の微妙な変化をとらえて、より最適に制御ゲインを
設定してもよい。したがって、制御ループの安定性が確
保できている状態でも、モータの負荷の機械的高次共振
のために、制御ゲインを十分に高く設定できないという
欠点を防ぐことができる。すなわち、機械サーボモータ
の共振を抑制するだけでなく、制御パラメータ調整の際
に特殊な計測設備を用いずにサーボモータの共振を検
出、又はサーボモータの共振の大きさと周波数を検出す
ることを可能にし、しかも制御パラメータ調整装置のハ
ードウェア、ソフトウェアの限られた資源の中でそれを
実現し、サーボモータの共振を考慮し制御パラメータ調
整を効率よく行うことができる。As described above, according to the above embodiment, by providing the resonance suppressing filter, it is possible to suppress the mechanical higher-order resonance of the load of the motor and set the control gain sufficiently high. Furthermore, when the resonance suppression filter is configured by a digital filter, the resonance suppression effect can be easily obtained by switching the sampling frequency of the digital filter as a parameter according to the resonance condition of the servo motor. Further, the resonance sound synthesizing means 10
By converting the resonance of the servo motor of the control system of the servo motor into an audible resonance in step 5, a subtle change in the resonance of the servo motor at the time of adjustment may be captured and the control gain may be set more optimally. Therefore, even when the stability of the control loop is ensured, it is possible to prevent the drawback that the control gain cannot be set sufficiently high due to the mechanical higher-order resonance of the load of the motor. In other words, it is possible not only to suppress the resonance of the mechanical servomotor, but also to detect the resonance of the servomotor or to detect the magnitude and frequency of the resonance of the servomotor without using special measuring equipment when adjusting the control parameters. In addition, it is possible to realize it in the limited resources of the hardware and software of the control parameter adjusting device, and efficiently adjust the control parameter in consideration of the resonance of the servo motor.

【０２５４】[0254]

【発明の効果】本発明は上記実施例より明らかなように
以下に示す効果を有する。（１）速度比例ゲインの値を変更しても、制御系のゲイ
ン交点での位相余裕の値が変わらない様に速度積分ゲイ
ン、位置比例ゲインの値が速度比例ゲインの変化率に基
づいて自動的に修正されるので、初期の速度比例ゲイ
ン、速度積分ゲイン、位置比例ゲインの値を設定した後
は、速度積分ゲイン、位置比例ゲインの値を再調整する
ことなく、速度比例ゲイン値のみの変更で制御パラメー
タの調整を行うことができる。（２）表示手段の画面を見てモータの回転速度、回転位
置、トルク等の変動を観察することができるので、オシ
ロスコープ等の計測装置がなくとも、制御状態を常に把
握しながら制御パラメータの調整を行うことができる。（３）制御ゲイン値を変更する場合は、キー入力手段を
使用して制御ゲイン値を入力するので、制御状態を確認
しながら徐々に制御ゲイン値を変更することができ、制
御ゲイン値の適正範囲を越えた数値を入力することによ
り制御状態が急変して過大な発振を起こすことを防ぐこ
とができる。EFFECTS OF THE INVENTION The present invention has the following effects, as is apparent from the above-mentioned embodiments. (1) The speed integral gain and position proportional gain values are automatically calculated based on the rate of change of the speed proportional gain so that the value of the phase margin at the gain intersection of the control system does not change even if the value of the speed proportional gain is changed. However, after setting the initial speed proportional gain, speed integral gain, and position proportional gain values, only the speed proportional gain value can be adjusted without readjusting the speed integral gain and position proportional gain values. The control parameter can be adjusted by the change. (2) Since it is possible to observe the fluctuations in the rotation speed, rotation position, torque, etc. of the motor by looking at the screen of the display means, it is possible to adjust the control parameters while always grasping the control state without a measuring device such as an oscilloscope. It can be performed. (3) When changing the control gain value, since the control gain value is input using the key input means, it is possible to gradually change the control gain value while checking the control state. It is possible to prevent the control state from changing suddenly and causing excessive oscillation by inputting a value that exceeds the range.

【０２５５】また、制御ゲイン値はキー入力手段の一回
の押下で、僅かづつ増減できるように設定されており、
さらにその増減の割合を切り換える切り換え手段によ
り、制御パラメータ調整精度を可変することができるの
で、初期段階に制御ゲイン値の増減の割合を大きくして
大まかな調整を行い、次に制御ゲイン値の増減の割合を
小さくし精密な調整を行うという効率の良い調整を行う
ことができ、各制御ゲインの値をわずかずつ増減して入
力するという作業を一回一回数値を入力しつつ行うこと
で微妙な調整がしづらいという欠点を防ぐことができ
る。（４）オシロスコープ等の計測装置がなくとも、モータ
の制御状態を調整技術者が表示手段の画面を見て常に把
握しながら、制御パラメータの調整を行うことができる
とともに、後日再調整の際にモータの制御データを参照
することができる。（５）キー入力手段の一回の押下で、制御特性分析手段
に基づいて制御系のゲイン交点の周波数と位相の特性を
計測して、位相余裕量が一定となるように複数の制御ゲ
イン値間のバランスを保ちつつ制御ゲイン値を増分し
て、位相余裕量が予め定めた規定範囲内にあってしかも
ゲイン交点周波数が最も大きい状態に自動的に設定する
ことができる。したがって、各制御ゲインの値をわずか
ずつ増減して入力するという作業を一回一回数値を入力
しつつ行うことで微妙な調整がしづらいという欠点を防
ぐことができる。（６）モータの負荷や摩擦等の大きさが経時的もしくは
環境変化等に応じてわずかに変化した場合には、設備を
稼働した状態で制御ゲインを再調整することができる。
また、負荷の大きさが一時的に過大になって制御ループ
の安定性が低下したり、制御不可能になった場合には、
自動的にその場でそのことを検知するとともに、制御ル
ープが安定になるように制御パラメータを再調整した
り、設備機械を非常停止するなどの措置をとることがで
きる。（７）制御ループの安定性が確保できている状態でも、
モータの負荷の機械的高次共振のために、ループゲイン
を充分に高く設定できないという欠点を防ぐことができ
る。すなわち、機械共振を抑制するだけでなく、制御パ
ラメータ調整の際に特殊な計測設備を用いずに共振を検
出もしくはその大きさと周波数を検出することを可能に
し、しかも制御パラメータ調整装置のハードウェア、ソ
フトウェアの限られた資源の中でそれを実現し、効率よ
く共振を考慮した制御パラメータ調整を行うことができ
る。The control gain value is set so that it can be increased or decreased little by little by pressing the key input means once.
Further, since the control parameter adjustment accuracy can be varied by the switching means for switching the increase / decrease rate, the increase / decrease rate of the control gain value is increased in the initial stage to make a rough adjustment, and then the control gain value is increased / decreased. It is possible to make efficient adjustments by reducing the ratio of the above and making precise adjustments, and by slightly increasing or decreasing the value of each control gain and inputting it while inputting the value once each It is possible to prevent the disadvantage that it is difficult to make precise adjustments. (4) Even without a measuring device such as an oscilloscope, the adjustment engineer can adjust the control parameters while constantly grasping the control state of the motor by looking at the screen of the display means, and at the time of readjustment at a later date. The control data of the motor can be referred to. (5) With one press of the key input means, the frequency and phase characteristics of the gain intersection of the control system are measured based on the control characteristic analysis means, and a plurality of control gain values are set so that the phase margin amount becomes constant. The control gain value can be incremented while maintaining the balance between them, and the phase margin amount can be automatically set to a state where the phase margin amount is within a predetermined specified range and the gain intersection frequency is the largest. Therefore, it is possible to prevent the disadvantage that it is difficult to make delicate adjustments by performing the work of inputting the value of each control gain by slightly increasing or decreasing it while inputting the value once. (6) When the magnitude of the load or friction of the motor changes slightly with time or in accordance with environmental changes, the control gain can be readjusted while the equipment is operating.
Also, if the load temporarily becomes excessive and the stability of the control loop decreases, or if control becomes impossible,
This can be detected automatically on the spot, and the control parameters can be readjusted so that the control loop becomes stable, and measures such as emergency stop of the equipment can be taken. (7) Even when the stability of the control loop is secured,
It is possible to prevent the disadvantage that the loop gain cannot be set sufficiently high due to the mechanical high-order resonance of the motor load. That is, in addition to suppressing mechanical resonance, it is possible to detect resonance or to detect its magnitude and frequency without using special measurement equipment when adjusting the control parameter, and further, the hardware of the control parameter adjusting device, This can be realized with limited software resources, and control parameters can be efficiently adjusted in consideration of resonance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例における制御パラメータ調整
装置のブロック図FIG. 1 is a block diagram of a control parameter adjusting device according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の一実施例における制御パラメータ調整
装置の具体的構成を示す構成図FIG. 2 is a configuration diagram showing a specific configuration of a control parameter adjusting device according to an embodiment of the present invention.

【図３】本発明の一実施例におけるサーボモータの制御
パラメータ調整方法を示すフローチャートFIG. 3 is a flowchart showing a method for adjusting a control parameter of a servo motor according to an embodiment of the present invention.

【図４】サーボモータの位置制御ループを一巡ループに
置換した場合の制御系の構成を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a control system when the position control loop of the servo motor is replaced with a loop loop.

【図５】（ａ）は記憶手段１８の構成図（ｂ）は第１のメモリ手段３２と出力手段３３の構成図（ｃ）は出力手段３３から出力される信号の波形図5A is a configuration diagram of a storage unit 18, FIG. 5B is a configuration diagram of a first memory unit 32 and an output unit 33, and FIG. 5C is a waveform diagram of a signal output from the output unit 33.

【図６】（ａ）は表示手段１５の構成図（ｂ）は表示倍率を可変した波形図FIG. 6A is a configuration diagram of the display unit 15, and FIG. 6B is a waveform diagram with variable display magnification.

【図７】本発明の一実施例におけるサーボモータの制御
パラメータ調整装置のブロック図FIG. 7 is a block diagram of a control parameter adjusting device for a servo motor according to an embodiment of the present invention.

【図８】本発明の一実施例における制御特性分析手段７
１の具体的構成を示すブロック図FIG. 8 is a control characteristic analysis means 7 in one embodiment of the present invention.
1 is a block diagram showing a specific configuration of 1.

【図９】本発明の一実施例におけるサーボモータの制御
パラメータ調整装置の動作を示すフローチャートFIG. 9 is a flowchart showing the operation of the control parameter adjusting device for the servo motor in the embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の一実施例におけるサーボモータの制
御系のブロック図FIG. 10 is a block diagram of a servo motor control system according to an embodiment of the present invention.

【図１１】サーボモータの回転速度指令、加速度、トル
ク、トルク積分値の波形図FIG. 11 is a waveform diagram of the rotation speed command, acceleration, torque, and integrated torque value of the servo motor.

【図１２】本発明の一実施例におけるサーボモータの制
御パラメータ調整方法を示すフローチャートFIG. 12 is a flowchart showing a method for adjusting control parameters of a servo motor according to an embodiment of the present invention.

【図１３】本発明の一実施例におけるサーボモータの制
御パラメータ調整装置の構成図FIG. 13 is a block diagram of a control parameter adjusting device for a servo motor according to an embodiment of the present invention.

【図１４】本発明の一実施例における共振抑制手段のパ
ルス伝達関数の周波数特性図FIG. 14 is a frequency characteristic diagram of the pulse transfer function of the resonance suppressing means in the embodiment of the present invention.

【図１５】本発明の一実施例におけるサーボモータの制
御パラメータ調整装置の構成図FIG. 15 is a configuration diagram of a control parameter adjusting device for a servo motor according to an embodiment of the present invention.

【図１６】本発明の一実施例におけるサーボモータの制
御系のブロック図FIG. 16 is a block diagram of a servo motor control system according to an embodiment of the present invention.

【図１７】本発明の一実施例におけるサーボモータの制
御パラメータ調整装置の構成図FIG. 17 is a configuration diagram of a control parameter adjusting device for a servo motor according to an embodiment of the present invention.

【図１８】（ａ）は共振分析手段の具体的構成を示すブ
ロック図（ｂ）は周波数分析された共振の様子を示す周波数特性
図FIG. 18 (a) is a block diagram showing a specific configuration of a resonance analysis means. FIG. 18 (b) is a frequency characteristic diagram showing a state of resonance analyzed by frequency.

【図１９】本発明の一実施例におけるサーボモータの制
御パラメータ調整装置の構成図FIG. 19 is a configuration diagram of a control parameter adjusting device for a servo motor according to an embodiment of the present invention.

【図２０】（ａ）は共振音合成手段の具体的構成を示す
ブロック図（ｂ）は周波数変換の様子を示す周波数特性図FIG. 20 (a) is a block diagram showing a specific configuration of the resonance sound synthesizing means. FIG.

【図２１】サーボモータの制御系の構成を示すブロック
図FIG. 21 is a block diagram showing the configuration of a servo motor control system.

【図２２】従来のサーボモータの制御パラメータ調整装
置の構成図FIG. 22 is a block diagram of a conventional servo motor control parameter adjustment device.

【図２３】サーボモータの制御系の速度に関する開ルー
プ伝達関数の周波数特性を示すボード線図FIG. 23 is a Bode diagram showing the frequency characteristic of the open loop transfer function with respect to the speed of the control system of the servo motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１指令発生手段２ゲイン設定手段３位置比例ゲイン調整手段４速度比例ゲイン調整手段５速度積分ゲイン調整手段６積分器７微分器８Ｄ／Ａコンバータ９駆動手段１０サーボモータ１１負荷１２ロータリーエンコーダ１３数値入力手段１４キー入力手段１５表示手段１６倍率変化手段１７キーボード１８記憶手段１９外部記憶手段２０印写手段 1 command generating means 2 gain setting means 3 position proportional gain adjusting means 4 speed proportional gain adjusting means 5 speed integral gain adjusting means 6 integrator 7 differentiator 8 D / A converter 9 driving means 10 servo motor 11 load 12 rotary encoder 13 numerical value Input means 14 Key input means 15 Display means 16 Magnification changing means 17 Keyboard 18 Storage means 19 External storage means 20 Printing means

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項１】サーボモータを制御するために用いられる
複数の制御パラメータを調整する装置であって、該複数の制御パラメータのうち少なくとも１つの制御パ
ラメータを修正する第１の修正手段と、該第１の修正手段によって修正された該少なくとも１つ
の制御パラメータの変化を計算する計算手段と、該計算された変化に基づいて、該複数の制御パラメータ
のうち該第１の修正手段によって修正された該少なくと
も１つの制御パラメータ以外の制御パラメータを修正す
る第２の修正手段とを備えた装置。1. An apparatus for adjusting a plurality of control parameters used for controlling a servomotor, comprising: a first correction means for correcting at least one control parameter of the plurality of control parameters; Calculating means for calculating a change of the at least one control parameter modified by one modifying means; and the modifying means modified by the first modifying means of the plurality of control parameters based on the calculated change. Second modifying means for modifying a control parameter other than at least one control parameter.

【請求項２】前記第１の修正手段は、前記サーボモータ
の制御系の位相余裕が所定の範囲内になるように前記少
なくとも１つの制御パラメータを調整する、請求項１に
記載の装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the first correction means adjusts the at least one control parameter so that a phase margin of a control system of the servo motor falls within a predetermined range.

【請求項３】前記第２の修正手段は、前記サーボモータ
の制御系の位相余裕が所定の範囲内になるように、前記
複数の制御パラメータのうち前記第１の修正手段によっ
て修正された前記少なくとも１つの制御パラメータ以外
の制御パラメータを調整する、請求項１に記載の装置。3. The second modifying means is modified by the first modifying means among the plurality of control parameters so that a phase margin of a control system of the servo motor falls within a predetermined range. The apparatus of claim 1, wherein a control parameter other than the at least one control parameter is adjusted.

【請求項４】前記計算手段は、前記少なくとも１つの制
御パラメータの修正前の値、及び前記第１の修正手段に
よって修正された該少なくとも１つの制御パラメータに
基づいて、前記変化を計算する、請求項１に記載の装
置。4. The calculation means calculates the change based on a value before modification of the at least one control parameter and the at least one control parameter modified by the first modification means. The apparatus according to Item 1.

【請求項５】前記サーボモータの制御系は、該サーボモ
ータの回転速度を所定の回転速度に追従させる速度サー
ボ系を含み、前記少なくとも１つの制御パラメータは、該サーボモー
タの応答速度を増加させるための速度比例パラメータ、
及び該速度サーボ系の定常速度偏差を減少させるための
速度積分パラメータのうち少なくとも１つを含む、請求
項１に記載の装置。5. A control system for the servo motor includes a speed servo system for making the rotation speed of the servo motor follow a predetermined rotation speed, and the at least one control parameter increases a response speed of the servo motor. Speed proportional parameter for,
And the at least one velocity integration parameter for reducing steady-state velocity deviation of the velocity servo system.

【請求項６】前記サーボモータの制御系は、該サーボモ
ータの回転位置を所定の回転位置に追従させる位置サー
ボ系を含み、前記少なくとも１つの制御パラメータは、
該サーボモータの回転位置を所定の回転位置に追従させ
るための位置比例パラメータを含む、請求項１に記載の
装置。6. A control system for the servo motor includes a position servo system for causing a rotational position of the servo motor to follow a predetermined rotational position, and the at least one control parameter includes:
The apparatus according to claim 1, comprising a position proportional parameter for causing the rotational position of the servomotor to follow a predetermined rotational position.

【請求項７】前記サーボモータの制御系は、該サーボモ
ータの回転速度を所定の回転速度に追従させる速度サー
ボ系と、該サーボモータの位置を所定の位置に追従させ
る位置サーボ系とを含み、前記少なくとも１つの制御パラメータは、該サーボモー
タの応答速度を増加させるための速度比例パラメータ
と、該速度サーボ系の定常速度偏差を減少させるための
速度積分パラメータと、該サーボモータの回転位置を所
定の回転位置に追従させるための位置比例パラメータと
のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の装置。7. A control system for the servo motor includes a speed servo system for making the rotation speed of the servo motor follow a predetermined rotation speed, and a position servo system for making the position of the servo motor follow a predetermined position. , The at least one control parameter is a speed proportional parameter for increasing a response speed of the servo motor, a speed integration parameter for decreasing a steady speed deviation of the speed servo system, and a rotational position of the servo motor. The apparatus of claim 1, comprising at least one of a position proportional parameter for tracking a predetermined rotational position.

【請求項８】前記少なくとも１つの制御パラメータは、
前記速度比例パラメータであり、前記複数の制御パラメータのうち前記第１の修正手段に
よって修正された前記少なくとも１つの制御パラメータ
以外の制御パラメータは、前記速度積分パラメータと、
前記位置比例パラメータとであり、前記第２の修正手段は、該速度積分パラメータに該速度
比例パラメータの変化の２乗を乗算するための手段と、該位置比例パラメータに該速度比例パラメータの該変化
を乗算するための手段とを有する請求項７に記載の装
置。8. The at least one control parameter is
Among the plurality of control parameters, control parameters other than the at least one control parameter corrected by the first correction unit are the speed proportional parameters,
The position proportional parameter, wherein the second correction means multiplies the speed integral parameter by the square of the change in the speed proportional parameter, and the position proportional parameter in the change in the speed proportional parameter. Means for multiplying by.

【請求項９】前記装置は、前記少なくとも１つの制御パ
ラメータを所定の倍率で増減させるためのキー入力手
段、及び所定の倍率を変化させる倍率変化手段を更に備
える、請求項７に記載の装置。9. The apparatus according to claim 7, wherein the apparatus further comprises key input means for increasing / decreasing the at least one control parameter by a predetermined magnification, and magnification changing means for changing the predetermined magnification.

【請求項１０】前記装置は、前記サーボモータの目標と
する回転指令を与える指令発生手段と、該サーボモータの回転情報を検出し、検出された該回転
情報を示す回転情報信号を生成する検出手段と、該回転情報信号と該回転指令の偏差を計算する偏差計算
手段と、該回転情報信号、該回転指令、該偏差のうち少なくとも
１つを記憶する記憶手段手段と、該記憶手段が出力する該回転情報信号、該回転指令、該
偏差のうち少なくとも１つを時系列的に表示する表示手
段とを更に備えている請求項７に記載の装置。10. The apparatus includes a command generating means for giving a target rotation command of the servo motor, and detection for detecting rotation information of the servo motor and generating a rotation information signal indicating the detected rotation information. Means, deviation calculation means for calculating a deviation between the rotation information signal and the rotation command, storage means for storing at least one of the rotation information signal, the rotation command, and the deviation, and the storage means outputs 8. The apparatus according to claim 7, further comprising display means for displaying at least one of the rotation information signal, the rotation command, and the deviation in time series.

【請求項１１】前記表示手段は、前記回転情報信号、前
記回転指令、前記偏差のうち少なくとも１つを選択する
選択手段と、該選択手段が選択された信号を生成する第１の信号を時
系列に従い記憶する第１のメモリ手段と、所定の振幅レベル基準に基づき該第１のメモリ手段が生
成する第２の信号を受け取る出力手段と、該出力手段が生成する第３の信号を時系列に従い記憶
し、且つ第４の信号を生成する第２のメモリ手段と、該第３の信号を前記表示手段に表示する表示倍率を設定
する表示倍率設定手段と、該所定の振幅レベル基準、該第４の信号の振幅方向の表
示範囲、該第４の信号の時間軸方向の表示範囲、及び該
表示倍率を記憶するデータ記憶手段とを更に備える請求
項１０記載の装置。11. The display means displays a selection means for selecting at least one of the rotation information signal, the rotation command and the deviation, and a first signal for generating a signal selected by the selection means. First memory means for storing in accordance with the sequence, output means for receiving the second signal generated by the first memory means based on a predetermined amplitude level reference, and third signal generated by the output means in time series A second memory means for storing the third signal and generating a fourth signal; a display magnification setting means for setting a display magnification for displaying the third signal on the display means; a predetermined amplitude level reference; 11. The apparatus according to claim 10, further comprising: a display range in the amplitude direction of the fourth signal, a display range in the time axis direction of the fourth signal, and a data storage unit that stores the display magnification.

【請求項１２】前記装置は、前記サーボモータの応答速
度を増加させるための速度比例パラメータ調整手段と、前記速度サーボ系の前記定常速度偏差を減少させるため
の速度積分パラメータ調整手段と、該サーボモータの回転位置を所定の回転位置に追従させ
るための位置比例パラメータ調整手段と、前記検出手段に検出された前記回転情報信号を微分する
ことによって得られる微分信号を生成する微分手段とを
更に備えている、請求項１０記載の装置。12. The device comprises speed proportional parameter adjusting means for increasing a response speed of the servo motor, speed integral parameter adjusting means for decreasing the steady speed deviation of the speed servo system, and the servo. It further comprises position proportional parameter adjusting means for causing the rotational position of the motor to follow a predetermined rotational position, and differentiating means for producing a differential signal obtained by differentiating the rotation information signal detected by the detecting means. The device of claim 10, wherein

【請求項１３】前記装置は、前記位置比例信号と前記微
分信号とに基づき、ゲインと周波数との関係を示すゲイ
ン特性及び位相と該周波数との関係とを示す位相特性を
計算する制御特性分析手段を更に備え、該制御特性分析手段は、前記検出手段と、前記微分手段
と、前記位置比例パラメータ調整手段とに接続される、
請求項１２に記載の装置。13. A control characteristic analysis device for calculating a gain characteristic showing a relation between a gain and a frequency and a phase characteristic showing a relation between a phase and the frequency based on the position proportional signal and the differential signal. Further comprising means, wherein the control characteristic analyzing means is connected to the detecting means, the differentiating means, and the position proportional parameter adjusting means,
The device according to claim 12.

【請求項１４】特定の周波数に対応するゲインを抑制す
る共振抑制手段と、該特定の周波数を表す信号を該共振
抑制手段に入力するサンプリング切替手段とを備える請
求項１２に記載の装置。14. The apparatus according to claim 12, further comprising resonance suppressing means for suppressing a gain corresponding to a specific frequency, and sampling switching means for inputting a signal representing the specific frequency to the resonance suppressing means.

【請求項１５】前記共振抑制手段に入力される前記特定
の周波数を表す信号は、前記キー入力手段より入力され
る請求項１４に記載の装置。15. The apparatus according to claim 14, wherein the signal representing the specific frequency input to the resonance suppressing unit is input from the key input unit.

【請求項１６】前記装置は、前記検出手段が発生する前
記回転情報、及びサーボモータに入力される信号に基づ
き、前記特定の周波数を表す信号を生成する共振検出手
段を更に備える、請求項１４に記載の装置。16. The apparatus according to claim 14, further comprising resonance detecting means for generating a signal representing the specific frequency based on the rotation information generated by the detecting means and a signal input to a servomotor. The device according to.

【請求項１７】前記共振検出手段は、負荷を印加した前
記サーボモータを、数式を用いてモデル化した数式モデ
ル手段であって、該サーボモータに入力される前記信号
に基づいて前記回転情報信号から共振信号を除いたモデ
ル信号を生成する数式モデル手段と、該モデル信号と前記検出手段が生成する前記回転情報信
号との誤差を計算する誤差検出手段と、該誤差検出手段によって計算された該誤差に基づいて、
該誤差が最小となるように、前記特定の周波数を表す前
記信号を生成するサンプル選択手段とを含む、請求項１
４に記載の装置。17. The resonance detecting means is mathematical expression model means for modeling the servo motor to which a load is applied by using mathematical expressions, and the rotation information signal is based on the signal input to the servo motor. A model signal means for generating a model signal from which the resonance signal is removed, an error detecting means for calculating an error between the model signal and the rotation information signal generated by the detecting means, and an error calculating means calculated by the error detecting means. Based on the error
Sample selection means for generating the signal representative of the particular frequency such that the error is minimized.
The device according to 4.

【請求項１８】前記装置は、前記検出手段が生成する回
転情報信号に基づき、サーボモータの共振信号を生成す
る共振分析手段と、該共振信号に基づき共振音を生成する共振音合成手段と
を更に備える、請求項１６に記載の装置。18. The apparatus includes a resonance analysis means for generating a resonance signal of a servo motor based on a rotation information signal generated by the detection means, and a resonance sound synthesizing means for generating a resonance sound based on the resonance signal. The apparatus of claim 16, further comprising:

【請求項１９】前記共振音合成手段は、前記共振分析手
段によって生成される共振信号の周波数を可聴周波数に
変換する周波数変換手段と、前記共振の振幅を増幅する増幅手段とを備える請求項１
８に記載の装置。19. The resonance sound synthesizing means comprises frequency conversion means for converting the frequency of the resonance signal generated by the resonance analysis means into an audible frequency, and amplification means for amplifying the amplitude of the resonance.
8. The device according to item 8.

【請求項２０】前記共振抑制手段は、デジタルフィルタ
を有し、前記ゲインが抑制される特定の割合及び該ゲイ
ンが抑制される前記特定の周波数に基づき該デジタルフ
ィルタを改変し、前記サンプリング切替手段は、該デジタルフィルタに前
記特定の周波数を表す信号を供給する、請求項１４に記
載の装置。20. The resonance suppressing means includes a digital filter, and modifies the digital filter based on a specific ratio at which the gain is suppressed and the specific frequency at which the gain is suppressed, and the sampling switching means. 15. The apparatus of claim 14, wherein the apparatus provides the digital filter with a signal representative of the particular frequency.

【請求項２１】サーボモータを制御するために用いられ
る複数の制御パラメータを調整する方法であって、該方
法は、該複数の制御パラメータのうち少なくとも１つの制御パ
ラメータを修正する第１のステップと、該第１のステップによって修正された少なくとも１つの
制御パラメータの変化を計算する第２のステップと、該計算された変化に基づいて、該複数の制御パラメータ
のうち該第１のステップによって修正された該少なくと
も１つの制御パラメータ以外の制御パラメータを修正す
る第３のステップとを包含する方法。21. A method of adjusting a plurality of control parameters used to control a servomotor, the method comprising: a first step of modifying at least one control parameter of the plurality of control parameters. A second step of calculating a change of at least one control parameter modified by the first step, and a modification of the plurality of control parameters of the plurality of control parameters based on the calculated change. And a third step of modifying a control parameter other than the at least one control parameter.

【請求項２２】前記第１のステップは、前記サーボモー
タの制御系の位相余裕が所定の範囲内になるように前記
少なくとも１つの制御パラメータを調整するステップで
ある、請求項２１に記載の方法。22. The method according to claim 21, wherein the first step is a step of adjusting the at least one control parameter so that a phase margin of a control system of the servo motor is within a predetermined range. .

【請求項２３】前記第３のステップは、前記サーボモー
タの制御系の位相余裕が所定の範囲内になるように前記
複数の制御パラメータのうち前記第１のステップによっ
て修正された前記少なくとも１つの制御パラメータ以外
の制御パラメータを調整するステップである、請求項２
１に記載の方法。23. In the third step, the at least one of the plurality of control parameters modified by the first step so that a phase margin of a control system of the servo motor is within a predetermined range. 3. The step of adjusting a control parameter other than the control parameter.
The method according to 1.

【請求項２４】前記第２のステップは、前記少なくとも
１つの制御パラメータの修正前の値、及び前記第１のス
テップによって修正された前記少なくとも１つの制御パ
ラメータとに基づいて、前記変化を計算するステップで
ある、請求項２１に記載の方法。24. The second step calculates the change based on an uncorrected value of the at least one control parameter and the at least one control parameter modified by the first step. 22. The method of claim 21, which is a step.

【請求項２５】前記サーボモータの制御系は、該サーボ
モータの回転速度を所定の回転速度に追従させる速度サ
ーボ系を含み、前記少なくとも１つの制御パラメータは、前記サーボモ
ータの応答速度を増加させるための速度比例パラメー
タ、及び該速度サーボ系の定常速度偏差を減少させるた
めの速度積分パラメータのうち少なくとも１つを含む、
請求項２１に記載の方法。25. A control system of the servo motor includes a speed servo system that causes the rotation speed of the servo motor to follow a predetermined rotation speed, and the at least one control parameter increases a response speed of the servo motor. And a speed integral parameter for reducing a steady speed deviation of the speed servo system,
The method of claim 21.

【請求項２６】前記サーボモータの制御系は、該サーボ
モータの回転位置を所定の回転位置に追従させる位置サ
ーボ系を含み、前記少なくとも１つの制御パラメータは、該サーボモー
タの回転位置を所定の回転位置に追従させるための位置
比例パラメータを含む、請求項２１に記載の方法。26. A control system of the servo motor includes a position servo system that causes the rotational position of the servo motor to follow a predetermined rotational position, and the at least one control parameter sets the rotational position of the servo motor to a predetermined value. 22. The method of claim 21, including a position proportional parameter for tracking rotational position.

【請求項２７】前記サーボモータの制御系は、該サーボ
モータの回転速度を所定の回転速度に追従させる速度サ
ーボ系と、前記サーボモータの位置を所定の位置に追従
させる位置サーボ系とを含み、前記少なくとも１つの制御パラメータは、前記サーボモ
ータの応答速度を増加させるための速度比例パラメータ
と、該速度サーボ系の定常速度偏差を減少させるための
速度積分パラメータと、該サーボモータの回転位置を所
定の回転位置に追従させるための位置比例パラメータと
のうち少なくとも１つを含む、請求項２１に記載の方
法。27. A control system of the servo motor includes a speed servo system for making the rotation speed of the servo motor follow a predetermined rotation speed, and a position servo system for making the position of the servo motor follow a predetermined position. The at least one control parameter is a speed proportional parameter for increasing a response speed of the servo motor, a speed integration parameter for decreasing a steady speed deviation of the speed servo system, and a rotational position of the servo motor. 22. The method of claim 21, including at least one of a position proportional parameter for tracking a predetermined rotational position.

【請求項２８】前記少なくとも１つの制御パラメータ
は、前記速度比例パラメータであり、前記複数の制御パラメータのうち前記第１のステップに
よって修正された前記少なくとも１つの制御パラメータ
以外の制御パラメータは、前記速度積分パラメータ及び
前記位置比例パラメータとであり、前記第３のステップは、該速度積分パラメータに該速度
比例パラメータの前記変化の２乗を乗算するためのステ
ップと、該位置比例パラメータに該速度比例パラメータの該変化
を乗算するためのステップとを包含する請求項２７に記
載の方法。28. The at least one control parameter is the speed proportional parameter, and control parameters other than the at least one control parameter modified by the first step among the plurality of control parameters are the speed parameters. An integral parameter and the position proportional parameter, wherein the third step is a step of multiplying the velocity integral parameter by the square of the change of the velocity proportional parameter; and the position proportional parameter to the velocity proportional parameter. 28. The method of claim 27, further comprising:

【請求項２９】前記サーボモータの加速及び減速を指令
する回転指令信号及び該回転指令信号を該サーボモータ
が受け取ったときの該サーボモータのトルクに基づい
て、負荷が印加された該サーボモータのイナーシャを推
定するステップを更に包含する、請求項２１に記載の方
法。29. A rotation command signal for instructing acceleration and deceleration of the servo motor and a torque of the servo motor when the rotation command signal is received by the servo motor. 22. The method of claim 21, further comprising estimating inertia.