(57)【要約】【課題】誘導モータを起動から所定速度まで加速させたときの加速度の変動に基づいて、すべり定数が未知のモータを駆動する際の、すべり定数の決定を簡略化する。【解決手段】モータ駆動用のパラメータ決定支援装置１１は、予め設定された複数のすべり定数に基づいて、それぞれのすべり定数に対して、起動から誘導モータ４１の基底速度以下の予め設定された所定速度まで誘導モータ４１を加速させて駆動した際の加速時の速度と加速度とを含む特性情報を自動測定する自動測定部１１７と、特性情報に基づいて、複数のすべり定数のうち、加速度の変動が最も小さいすべり定数を、誘導モータ４１のすべり定数として推定する推定部１１８と、を備える。【選択図】図７
2020102909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導モータの制御用パラメータの決定を支援するパラメータ決定支援装置であって、
予め設定された複数のすべり定数に基づいて、それぞれのすべり定数に対して、起動から前記誘導モータの基底速度以下の予め設定された所定速度まで前記誘導モータを加速させて駆動した際の加速時の速度と加速度とを含む特性情報を自動測定する自動測定手段と、
前記特性情報に基づいて、前記複数のすべり定数のうち、前記加速度の変動が最も小さいすべり定数を、前記誘導モータのすべり定数として推定する推定手段と、を備える、パラメータ決定支援装置。
【請求項２】
前記推定手段は、さらに
それぞれのすべり定数について前記基底速度以下の所定の速度域での前記加速度の前記速度に対する変動値を線形近似し、前記複数のすべり定数のうち、前記線形近似した前記加速度の前記速度に対する変動値の傾きが最も小さいすべり定数を、前記誘導モータのすべり定数として推定する請求項１記載のパラメータ決定支援装置。
【請求項３】
コンピュータにより実現される誘導モータの制御用パラメータの決定を支援するパラメータ決定支援方法であって、
予め設定された複数のすべり定数に基づいて、それぞれのすべり定数に対して、起動から前記誘導モータの基底速度以下の予め設定された所定速度まで前記誘導モータを加速させて駆動した際の加速時の速度と加速度とを含む特性情報を自動測定する自動測定ステップと、
前記自動測定ステップにおいて自動測定された前記特性情報に基づいて、前記複数のすべり定数のうち、前記加速度の変動が最も小さいすべり定数を、前記誘導モータのすべり定数として推定する推定ステップと、を備える、パラメータ決定支援方法。
【請求項４】
前記推定ステップは、さらに、
それぞれのすべり定数について前記基底速度以下の所定の速度域での前記加速度の前記速度に対する変動値を線形近似し、前記複数のすべり定数のうち、前記線形近似した前記加速度の前記速度に対する変動値の傾きが最も小さいすべり定数を、前記誘導モータのすべり定数として推定する、請求項３記載のパラメータ決定支援方法。
【請求項５】
コンピュータを請求項１又は請求項２記載のパラメータ決定支援装置として動作させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パラメータ決定支援装置、パラメータ決定支援方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械、包装機械、産業用ロボット等に用いられる誘導モータを制御するためには、誘導モータを駆動するための駆動パラメータを適切な値に設定する必要がある。その方法の一つとして、誘導モータのすべり定数を調整し、調整されたすべり定数に基づいて、駆動パラメータを適切な値に設定する手段が知られている。
特許文献１では、電動機の逆起電力の指令値と実際値との偏差が零となるようにすべり周波数を修正する手段が開示されている。特許文献２では、制限加速を行い、各回転数において取得したトルク指令と実トルクとの相関から、誘導電動機の最適な定格すべりを自動調整する手段が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平０２−０３９１９３号公報
【特許文献２】特開平０６−１０５５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の構成は、パラメータを調整するための独立した調整装置ではなくモータの制御装置である。また、特許文献２の構成は、トルク指令と実トルクとの相関を取得する必要があるため、パラメータを決定するまでの処理が煩雑である。更に、これらの構成では、すべり定数が未知のモータに対して、すべり定数を決定することが困難であった。
【０００５】
図１は、誘導モータの等価回路の一例を示す図である。図１Ａは、一般的な誘導モータの等価回路を示し、図１Ｂは、二次漏れインダクタンスｌ２を零とする場合の等価回路を示す。
なお、Ｒ１は一次抵抗、Ｒ２は二次抵抗、ｓはすべり、ｌ１は一次漏れインダクタンス、ｌ２は二次漏れインダクタンス、Ｍは相互インダクタンス、Ｉ１は一次電流、Ｉ２は二次電流、Ｉｍは励磁電流をそれぞれ示す。
また、ｌ＝ｌ１＋ｌ２、Ｍ’＝Ｍ２／（Ｍ＋ｌ２）、及びＲ２’＝｛Ｍ／（Ｍ＋ｌ２）｝２×Ｒ２である。
【０００６】
そして、すべり定数が適切（実際の二次抵抗に対してすべりが適切）に設定されていれば、電流制御によって、モータ駆動装置（アンプ）から誘導モータに入力する一次電流Ｉ１は、演算した励磁電流指令と二次電流指令の成分通りになる。つまり、誘導モータは、指令通りの実トルクを発生可能になる（トルク指令通りに安定した電流制御ができている）。
そのため、すべり定数が適切に設定できていれば実トルクとトルク指令の線形性が良くなる。なお、一般的には、すべり定数の設定値が大きいと基底速度付近で実トルクが不足になり、すべり定数の設定値が小さいと実トルクが過大になり、実トルクとトルク指令の線形性が悪くなる。
【０００７】
これらのことから、すべり定数の設定が適切であれば所望のトルクを発生することができ、無負荷時における基底速度までのモータ加速度は最大トルク一定で安定する（すなわち、モータ速度に関わらず、うなりの少ない一定のモータ加速度が得られる）と推定できる。そうすると、実トルク測定を実施しなくても、すべり設定値に応じた加速度の波形の測定・評価のみですべり定数の推定が可能となる。なお、後述するように、実験結果により、この推定は確認できた。
【０００８】
そこで、本発明は、誘導モータを起動から所定速度まで加速させたときの加速度の変動に基づいて、すべり定数が未知のモータを駆動する際の、すべり定数の決定を簡略化することが可能な、パラメータ決定支援装置、パラメータ決定支援方法、及びプログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明に係るモータ駆動用のパラメータ決定支援装置（例えば、後述のパラメータ決定支援装置１１）は、誘導モータ（例えば、後述のモータ４１）の制御用パラメータの決定を支援するパラメータ決定支援装置であって、予め設定された複数のすべり定数に基づいて、それぞれのすべり定数に対して、起動から前記誘導モータの基底速度以下の予め設定された所定速度まで前記誘導モータを加速させて駆動した際の加速時の速度と加速度とを含む特性情報を自動測定する自動測定手段（例えば、後述の自動測定部１１７）と、前記特性情報に基づいて、前記複数のすべり定数のうち、前記加速度の変動が最も小さいすべり定数を、前記誘導モータのすべり定数として推定する推定手段（例えば、後述の推定部１１８）と、を備える。
【００１０】
（２）  （１）に記載のパラメータ決定支援装置は、前記推定手段は、さらにそれぞれのすべり定数について前記基底速度以下の所定の速度域での前記加速度の前記速度に対する変動値を線形近似し、前記複数のすべり定数のうち、前記線形近似した前記加速度の前記速度に対する変動値の傾きが最も小さいすべり定数を、前記誘導モータのすべり定数として推定してもよい。
【００１１】
（３）本発明に係るパラメータ決定支援方法は、コンピュータにより実現される誘導モータの制御用パラメータの決定を支援するパラメータ決定支援方法であって、予め設定された複数のすべり定数に基づいて、それぞれのすべり定数に対して、起動から前記誘導モータの基底速度以下の予め設定された所定速度まで前記誘導モータを加速させて駆動した際の加速時の速度と加速度とを含む特性情報を自動測定する自動測定ステップと、前記自動測定ステップにおいて自動測定された前記特性情報に基づいて、前記複数のすべり定数のうち、前記加速度の変動が最も小さいすべり定数を、前記誘導モータのすべり定数として推定する推定ステップと、を備える。
【００１２】
（４）  （３）に記載のパラメータ決定支援方法は、前記推定ステップは、さらに、それぞれのすべり定数について前記基底速度以下の所定の速度域での前記加速度の前記速度に対する変動値を線形近似し、前記複数のすべり定数のうち、前記線形近似した前記加速度の前記速度に対する変動値の傾きが最も小さいすべり定数を、前記誘導モータのすべり定数として推定してもよい。
【００１３】
（５）本発明に係るプログラムは、コンピュータを（１）又は（２）に記載のパラメータ決定支援装置として動作させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、誘導モータを起動から所定速度まで加速させたときの加速度の変動に基づいて、すべり定数が未知のモータを駆動する際の、すべり定数の決定を簡略化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】誘導モータの等価回路の一例を示す図である。
【図１Ｂ】誘導モータの等価回路の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るパラメータ決定支援装置を含むモータ駆動システムの全体構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示すパラメータ決定支援装置の機能を示すブロック図である。
【図４】図２に示す数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図２に示すモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図２に示すパラメータ決定支援装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】図６に示すすべり定数推定処理を説明するフローチャートである。
【図８】すべり定数毎の速度−加速度特性の一例を示す図である。
【図９】すべり定数毎の速度−加速度特性の線形近似直線の一例を示す図である。
【図１０】すべり定数毎の線形近似直線の傾きの絶対値の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図２〜図１０を参照しながら、詳述する。
図２は、本発明の実施形態に係るパラメータ決定支援装置を含むモータ駆動システム１の全体構成を示す。モータ駆動システム１は、パラメータ決定支援装置１１に加えて、数値制御装置２１、モータ駆動装置３１、及び誘導モータ４１を備える。
【００１７】
パラメータ決定支援装置１１は、モータ駆動装置３１から受信したモータ駆動装置３１の仕様と、オペレータがパラメータ決定支援装置１１に対して入力した、誘導モータ４１の出力仕様情報とに基づいて、誘導モータ４１の試運転用の初期パラメータを決定すると共に、仕様情報、出力仕様情報、及び初期パラメータに基づいて試運転を行うための試運転プログラムを作成する。
誘導モータ４１のすべり定数を推定するためには、誘導モータ４１を略一定回転数（略一定速度）で回転させたり、加減速させたりした時の、駆動電流値、駆動電圧値、及び回転数等のデータ（運転情報）を確認する必要があるが、ここでの「試運転」とは、これらのデータの確認のために誘導モータ４１を駆動させる試運転のことである。
また、「駆動電圧値」とは、誘導モータ４１を、実際に、ある回転数で駆動するのに必要な電圧であって、大元の電源の電圧や、電圧の指令値を元に算出される。
また、ここでの「初期パラメータ」とは、例えば、誘導モータ４１を駆動する最大電流値や、Ｄ相電流値、Ｑ相電圧値、誘導モータ４１の最高回転数、複数のすべり定数、モータ駆動装置３１から取り込んだ電流値のフィードバックを実際の物理量に換算する係数のうち少なくとも一つを含む。
また、ここでの「仕様情報」とは、例えば、モータ駆動装置３１の許容電流値及び駆動可能周波数のうち少なくとも一つを含む。
また、ここでの「出力仕様情報」とは、例えば、誘導モータ４１の定格出力及び基底回転数のうち少なくとも一つを含む。
【００１８】
更に、パラメータ決定支援装置１１は、この初期パラメータと試運転プログラムとを、数値制御装置２１に送信する。数値制御装置２１は、初期パラメータを適用して試運転プログラムを実行することにより、位置指令値、速度指令値等の指令値を生成し、初期パラメータと共に、モータ駆動装置３１に送信する。
【００１９】
モータ駆動装置３１は、数値制御装置２１から受信した初期パラメータと指令値とに基づいた駆動電流を、誘導モータ４１に供給する。
【００２０】
誘導モータ４１は、モータ駆動装置３１に対し、速度情報、位置情報、回転数等のフィードバック値を送信する。
【００２１】
モータ駆動装置３１は、誘導モータ４１から受信したフィードバック値、駆動電流値、誘導モータ４１への指令値等を含む運転情報を、パラメータ決定支援装置１１に送信する。なお、ここでの「運転情報」とは、誘導モータ４１の回転数ＳＰＥＥＤ［ｒｐｍ］、並びにモータ駆動装置３１のＤＣリンク電圧ＶＤＣ［Ｖ］及びＱ相電圧指令ＶＱＣＭＤ［％］を含む。
【００２２】
パラメータ決定支援装置１１は、モータ駆動装置３１から受信した運転情報に基づいて、誘導モータ４１のすべり定数を推定する。更に、パラメータ決定支援装置１１は、このすべり定数に基づいて、誘導モータ４１の出力仕様に合わせた制御用パラメータ（以下、「最適パラメータ」ともいう）の計算を行い、この最適パラメータを、数値制御装置２１に送信する。なお、すべり定数Ｓとは、一般的にＳ＝（Ｎｓ［ｒｐｍ］−Ｎ［ｒｐｍ］）／Ｎｓ［ｒｐｍ］で表される。ここで、Ｎは誘導モータの実際の回転速度であり、Ｎｓ［ｒｐｍ］は励磁電流の位相と同期した場合の同期回転速度である。
【００２３】
図３は、パラメータ決定支援装置１１の機能を示すブロック図である。パラメータ決定支援装置１１は、制御部１１１、検知部１１２、及び入力部１１３を備え、更に、制御部１１１は、取得部１１４、初期パラメータ決定部１１５、プログラム作成部１１６、自動測定部１１７、推定部１１８、計算部１１９、及び表示部１２０を備える。
【００２４】
制御部１１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＭＯＳメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
ＣＰＵはパラメータ決定支援装置１１を全体的に制御するプロセッサである。該ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、該システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従ってパラメータ決定支援装置１１全体を制御することで、図３に示すように、制御部１１１が、取得部１１４、初期パラメータ決定部１１５、プログラム作成部１１６、自動測定部１１７、推定部１１８、計算部１１９、及び表示部１２０の機能を実現するように構成される。ＲＡＭには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。ＣＭＯＳメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、パラメータ決定支援装置１１の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
【００２５】
取得部１１４は、モータ駆動装置３１の仕様情報と誘導モータ４１の出力仕様情報とを取得する。とりわけ、取得部１１４は、後述の検知部１１２から、モータ駆動装置３１の仕様情報を取得し、後述の入力部１１３から、誘導モータ４１の出力仕様情報を取得する。
【００２６】
初期パラメータ決定部１１５は、取得部１１４が取得した仕様情報及び出力仕様情報に基づいて、試運転用の初期パラメータを決定する。なお、試運転用の初期パラメータには、予め設定される複数のすべり定数が含まれる。
【００２７】
プログラム作成部１１６は、取得部１１４が取得した出力仕様情報に基づいて、試運転プログラムを作成する。この試運転プログラムは、誘導モータ４１の出力を決定するパラメータの調整に必要なデータを取得するための試運転に用いられる。
【００２８】
自動測定部１１７は、上記の初期パラメータを適用して、上記の試運転プログラムにより、起動（例えば、停止状態）から誘導モータ４１の基底速度以下の予め設定された所定速度まで誘導モータ４１を加速させて駆動した際の運転情報を自動測定する。具体的には、自動測定部１１７は、初期パラメータに含まれる複数のすべり定数に基づいて、それぞれのすべり定数に対して、誘導モータ４１の加速時の速度と加速度とを含む特性情報を運転情報として自動測定する。
【００２９】
推定部１１８は、自動測定部１１７が測定した運転情報に基づいて、誘導モータ４１のすべり定数を推定する。すべり定数Ｓは、運転情報を用いて推定される。推定部１１８の詳細な処理内容の説明は、図７に記載するフローチャートを用いて、後述する。
【００３０】
計算部１１９は、推定部１１８が推定したすべり定数に基づいて、誘導モータ４１の出力仕様に合わせた最適パラメータの計算を行う。なお、最適パラメータの計算は、当業者にとって周知の手法を用いることができ、説明は省略する。
【００３１】
表示部１２０は、パラメータ決定支援装置１１が備える表示器（不図示）に各種情報を表示する。ここでの「各種情報」とは、自動測定部１１７が測定した運転情報、推定部１１８が推定したすべり定数、及び計算部１１９が計算した最適パラメータのうち少なくとも一つを含む。
なお、表示部１２０は、例えば、オペレータが後述の入力部１１３を用いて出力仕様情報を入力するためのガイドとなる、ナビゲーション情報を表示してもよい。なお、このナビゲーション情報は、出力仕様情報の入力方法に限らず、例えば、パラメータ決定支援装置１１の操作方法等の情報を含んでもよい。
【００３２】
検知部１１２は、モータ駆動装置３１の仕様情報を検知する装置であり、例えばセンサである。また、入力部１１３は、オペレータが誘導モータ４１の出力仕様情報を入力するために用いる装置であり、例えば、キーボードやタッチパネルである。
【００３３】
図４は、数値制御装置２１の構成を示す。数値制御装置２１は、主として、ＣＰＵ２１１、ＲＯＭ２１２、ＲＡＭ２１３、ＣＭＯＳ２１４、インタフェース２１５，２１８，２１９、ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）２１６、Ｉ／Ｏユニット２１７、軸制御回路２３０〜２３４、及びスピンドル制御回路２６０を備える。
【００３４】
ＣＰＵ２１１は、数値制御装置２１を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵ２１１は、ＲＯＭ２１２に格納されたシステムプログラムを、バス２２０を介して読み出し、該システムプログラムに従って数値制御装置２１全体を制御する。
【００３５】
ＲＡＭ２１３には、一時的な計算データや表示データ、及び表示器／ＭＤＩユニット２７０を介してオペレータが入力した各種データが格納される。
【００３６】
ＣＭＯＳメモリ２１４は、図示しないバッテリでバックアップされ、数値制御装置２１の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。ＣＭＯＳメモリ２１４中には、インタフェース２１５を介して読み込まれた加工プログラムや表示器／ＭＤＩユニット２７０を介して入力された加工プログラム等が記憶される。
【００３７】
ＲＯＭ２１２には、加工プログラムの作成及び編集のために必要とされる編集モードの処理や自動運転のための処理を実施するための各種システムプログラムが予め書き込まれている。
【００３８】
各種加工プログラムは、インタフェース２１５や表示器／ＭＤＩユニット２７０を介して入力し、ＣＯＭＳメモリ２１４に格納することができる。
【００３９】
インタフェース２１５は、数値制御装置２１とアダプタ等の外部機器２７２との接続を可能とするものである。外部機器２７２側からは、加工プログラムや各種パラメータ等が読み込まれる。また、数値制御装置２１内で編集した加工プログラムは、外部機器２７２を介して外部記憶手段に記憶させることができる。
【００４０】
ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）２１６は、数値制御装置２１に内蔵されたシーケンスプログラムで工作機械の補助装置（例えば、工具交換用のロボットハンドといったアクチュエータ）にＩ／Ｏユニット２１７を介して信号を出力し制御する。また、工作機械の本体に配備された操作盤の各種スイッチ等の信号を受け、必要な信号処理をした後、ＣＰＵ２１１に渡す。
【００４１】
表示器／ＭＤＩユニット２７０は、ディスプレイやキーボード等を備えた手動データ入力装置であり、インタフェース２１８は、表示器／ＭＤＩユニット２７０のキーボードからの指令やデータを受けてＣＰＵ２１１に渡す。インタフェース２１９は、手動パルス発生器等を備えた操作盤２７１に接続されている。
【００４２】
各軸の軸制御回路２３０〜２３４は、ＣＰＵ２１１からの各軸の移動指令量を受けて、各軸の指令をサーボアンプ２４０〜２４４に出力する。サーボアンプ２４０〜２４４は、この指令を受けて、各軸のサーボモータ２５０〜２５４を駆動する。各軸のサーボモータ２５０〜２５４は、位置・速度検出器を内蔵し、この位置・速度検出器からの位置・速度フィードバック信号を軸制御回路２３０〜２３４にフィードバックし、位置・速度のフィードバック制御を行う。なお、図４では、位置・速度のフィードバックについては省略している。
【００４３】
スピンドル制御回路２６０は、工作機械への主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ２６１にスピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ２６１は、このスピンドル速度信号を受けて、工作機械のスピンドルモータ２６２を指令された回転速度で回転させ、工具を駆動する。スピンドルモータ２６２には、歯車あるいはベルト等でパルスエンコーダ２６３が結合され、パルスエンコーダ２６３が主軸の回転に同期して帰還パルスを出力し、その帰還パルスは、バス２２０を経由してＣＰＵ２１１によって読み取られる。
【００４４】
なお、サーボアンプ２４０〜２４４、及びスピンドルアンプ２６１は、図２のモータ駆動装置３１に対応し、サーボモータ２５０〜２５４、及びスピンドルモータ２６２は、図２の誘導モータ４１に対応する。
また、図４に示す数値制御装置２１の構成は、あくまで一例であって、これには限定されず、数値制御装置２１として、汎用の数値制御装置を用いることが可能である。
【００４５】
図５は、モータ駆動装置３１の構成を示す。モータ駆動装置３１は、インバータ３１１、電流検出器３１２、制御部３１３、及び速度検出部３１４を備える。
【００４６】
インバータ３１１は、誘導モータ４１に駆動電流を供給する。電流検出器３１２は、誘導モータ４１に供給している駆動電流を検出する。制御部３１３は、モータの速度指令と誘導モータ４１の速度フィードバックと電流検出器３１２で検出された電流値を使い、インバータ３１１をＰＷＭ制御する。速度検出部３１４は、誘導モータ４１のフィードバック制御のため、速度を検出し、検出した速度を制御部３１３に送信する。
【００４７】
図５に示すモータ駆動装置３１の構成は、あくまで一例であって、これには限定されず、モータ駆動装置３１として、汎用のモータ駆動装置を用いることが可能である。
【００４８】
図６は、パラメータ決定支援装置１１の動作を説明するフローチャートである。
ステップＳ１において、検知部１１２は、モータ駆動装置３１の仕様情報を検知し、取得部１１４は、検知部１１２から仕様情報を取得する。
【００４９】
ステップＳ２において、オペレータは、入力部１１３から誘導モータ４１の出力仕様情報を入力し、取得部１１４は、入力部１１３から出力仕様情報を取得する。
【００５０】
ステップＳ３において、初期パラメータ決定部１１５は、取得部１１４が取得した仕様情報及び出力仕様情報に基づいて、試運転用の初期パラメータを決定する。
【００５１】
ステップＳ４において、プログラム作成部１１６は、誘導モータ４１のすべり定数の推定、及び誘導モータ４１の出力を決定するパラメータの調整に必要なデータを取得する試運転のための試運転プログラムを、取得部１１４が取得した出力仕様情報に基づいて作成する。
【００５２】
ステップＳ５において、推定部１１８は、自動測定部１１７が複数のすべり定数それぞれについて自動測定した、誘導モータ４１を起動から当該誘導モータ４１の基底速度以下の予め設定された所定速度まで加速させて駆動した際の、加速時の速度と加速度とを含む特性情報に基づいてすべり定数推定処理を行い、誘導モータ４１のすべり定数を推定する。なお、すべり定数推定処理の詳細なフローについては、後述する。
【００５３】
ステップＳ６において、計算部１１９は、ステップＳ５のすべり定数推定処理により推定されたすべり定数に基づいて、誘導モータ４１の出力仕様に合わせた最適パラメータを計算し、決定する。
【００５４】
ステップＳ７において、自動測定部１１７が自動測定した運転情報、推定部１１８が推定したすべり定数、及び計算部１１９が計算した最適パラメータを、表示部１２０が表示器（不図示）に切替え可能に表示する。これにより、オペレータは、測定データを直接確認しながら、ステップＳ６で決定されたパラメータが適切か否か、判断することが可能となる。以上により、パラメータ決定支援装置１１の動作フローは終了する。
【００５５】
図７は、図６においてステップＳ５で示したすべり定数推定処理の詳細な処理内容を説明するフローチャートである。図７のフローチャートでは、ステップＳ５１〜Ｓ５３は、自動測定部１１７の処理フローを示し、ステップＳ５４〜Ｓ５７は、推定部１１８の処理フローを示す。
なお、以下の説明では、所定速度は、誘導モータ４１の基底速度とするが、これに限定されず、基底速度以下の任意の速度に設定することができる。
【００５６】
まず、ステップＳ５１において、自動測定部１１７は、予め設定された複数のすべり定数のうち一つのすべり定数に基づいて、試運転プログラムにより、誘導モータ４１を起動から基底速度まで加速させて駆動した際の誘導モータ４１の速度［ｒｐｍ］及び加速度［ｒｐｍ／ｓ］を含む特性情報を自動測定する。なお、自動測定部１１７は、例えば、誘導モータ４１の速度フィードバックを用いて、サンプリング周期の間における誘導モータ４１の速度の変化量を、サンプリング周期で除算した値を加速度［ｒｐｍ／ｓ］として算出する。
【００５７】
ステップＳ５２において、自動測定部１１７は、自動測定の実施回数が所定回数未満か否かを判定する。所定回数とは、予め設定された複数のすべり定数の個数である。
そして、自動測定部１１７は、すべり定数全てに対して加速時の速度と加速度とを含む特性情報が取得されたか否かを判定する。取得されていない場合には、処理はステップＳ５３に進み、取得されている場合には、処理はステップＳ５４へ進む。
【００５８】
ステップＳ５３において、自動測定部１１７は、次のすべり定数に変更する。そして、処理は、ステップＳ５１に戻り、自動測定部１１７は、変更したすべり定数に基づいて、当該すべり定数における特性情報を自動測定する。そうすることで、自動測定部１１７は、それぞれのすべり定数に対して、誘導モータ４１の起動から基底速度以下の予め設定された所定速度まで誘導モータ４１を加速させて駆動した際の加速時の速度と加速度とを含む特性情報を取得することができる。
【００５９】
ステップＳ５４において、推定部１１８は、自動測定部１１７が自動測定した各すべり定数の測定結果（特性情報）から、それぞれのすべり定数に対応して、誘導モータ４１を起動から当該誘導モータ４１の基底速度以下の予め設定された所定速度まで加速させて駆動した際の速度−加速度特性を算出する。
【００６０】
ステップＳ５５において、推定部１１８は、自動測定部１１７が自動測定した各すべり定数の速度−加速度特性に基づいて、所定の速度域における加速度の速度に対する変動値を線形近似し、加速度の速度に対する変動値の線形近似直線を算出する。なお、所定の速度域は、加速開始直後及び基底速度付近の停止間際では、誘導モータ４１の加速度の立ち上がり又は立ち下がり部分となるため、当該部分のデータを除外するように、例えば基底速度の５〜９５％の速度の範囲とする。所定の速度域は、これに限定されず、任意の速度の範囲で決定することができる。
【００６１】
ステップＳ５６において、推定部１１８は、自動測定部１１７が自動測定した運転情報に基づいて算出した各すべり定数の線形近似直線の傾きを比較する。
【００６２】
ステップＳ５７において、推定部１１８は、加速度の速度に対する変動値の線形近似直線の傾きの絶対値が最も小さい（モータ加速度のうねりが少なく一定となる）ときのすべり定数を、誘導モータ４１のすべり定数として推定する。以上により、すべり定数推定処理のフローは終了し、処理はステップＳ６に進む。
【００６３】
＜すべり定数推定処理の具体例＞
次に、図８〜図１０を参照しつつ、図７のすべり定数推定処理の具体例を示す。
図８は、各すべり定数における、誘導モータ４１の速度と加速度との関係を示す速度−加速度特性のグラフの一例である。ここで、例えば、６個のすべり定数が、基準となるすべり定数に対する、割合（１５％、３５％、６５％、１００％、１３５％、２００％）に基づいて設定されているものとする。そうすることで、割合［％］が小さくなるにつれてすべり定数は、基準となるすべり定数よりも小さくなり、割合［％］が大きくなるにつれて、すべり定数は、基準となるすべり定数よりも大きくなる。
図８では、例えば、１５％、３５％、１３５％、２００％のすべり定数のとき、誘導モータ４１の速度が上がるにつれて、加速度が速度に対して大きな振幅で波打つようにうねって変動していることがわかる。
なお、複数のすべり定数の設定方法は、基準となるすべり定数に対する割合を設定する方法に限られない。また、割合についても、６種類に限られない。任意の割合で設定してもよい。また、割合ではなく、すべり定数そのものを任意に複数個設定してもよい。
【００６４】
図９は、例えば、所定の速度域（矢印の範囲）における加速度の速度に対する変動値の線形近似直線をすべり定数毎に示す図の一例である。欄外の凡例は、すべり定数の割合を示している。この場合、図９に示されるように、１５％、３５％、１００％、１３５％、２００％のすべり定数のとき、線形近似直線は、誘導モータ４１の速度が上がるにつれて減少し、６５％のすべり定数のとき、線形近似直線は、誘導モータ４１の速度が上がるにつれて上昇していることがわかる。
【００６５】
図１０は、図９に示した線形近似直線の傾きの絶対値をすべり定数毎に示す図の一例である。図１０に示されるように、基準となるすべり定数に対応する割合が１００％の場合と比較すると、すべり定数に対応する割合が６５％のとき、加速度の速度に対する変動値の線形近似直線の傾きの絶対値が最も小さいことがわかる。これは、すべり定数に対応する割合が６５％のとき、他のすべり定数と比べてモータ加速度のうねりが最も少なく一定となっていることを示す。換言すれば、すべり定数に対応する割合が６５％のとき、誘導モータ４１に入力される一次電流が、演算した磁励電流指令と二次電流指令の成分通りになり、実トルクとトルク指令の線型性が良くなったことにより、モータ加速度がモータ速度に関わらずうねりが少なく一定となったと考えられる。
一方、すべり定数に対応する割合が１５％、３５％、１００％、１３５％、２００％のとき、誘導モータ４１に入力される一次電流が、演算した磁励電流指令と二次電流指令の成分通りにならず、実トルクとトルク指令の線型性が悪くなったことにより、モータ加速度がモータ速度に応じてうねるように変化したと考えられる。
【００６６】
なお、図８〜図１０の具体例では、パラメータ決定支援装置１１は、１５％、３５％、６５％、１００％、１３５％、２００％の割合に対する６個のすべり定数から、加速度の速度に対する変動値の線形近似直線の傾きの絶対値が最も小さくなる割合（６５％）のすべり定数を、誘導モータ４１のすべり定数として推定したが、これに限定されない。例えば、パラメータ決定支援装置１１は、すべりの探索範囲を増やすことで、誘導モータ４１のすべり定数の真値（モータ設計値）との推定誤差がより小さいすべり定数を推定してもよい。
具体的に例えば、パラメータ決定支援装置１１は、線形近似直線の傾きの絶対値が最も小さくなる割合のすべり定数を推定した後、当該割合のすべり定数周辺を探索範囲として、より詳細なすべり定数推定処理を行ってもよい。そうすることにより、パラメータ決定支援装置１１は、誘導モータ４１のすべり定数の真値（モータ設計値）により近いすべり定数を推定することができる。
【００６７】
＜実際の実験結果＞
次に、パラメータ決定支援装置１１が、すべり定数の真値（モータ設計値）が５．０ｒａｄ／ｓ（角速度換算）、基底速度が４０００ｒｐｍの誘導モータ４１を、すべり定数が不明の誘導モータとしてすべり定数推定処理を行った実際の実験結果の一例を示す。なお、実験では、基準となるすべり定数を６．３ｒａｄ／ｓ（角速度換算）とし、１５％、３５％、６５％、１００％、１３５％、２００％の割合に対する６個のすべり定数を、１．０５、２．１、４．２、６．３、８．４、１２．５ｒａｄ／ｓ（角速度換算）に設定した。
加速度の速度に対する変動値の線形近似直線の傾きの絶対値は、誘導モータ４１のすべり定数の真値（モータ設計値）５．０ｒａｄ／ｓ（角速度換算）に近づくにつれて小さくなり、すべり定数の真値（モータ設計値）に最も近い６５％のすべり定数（４．２ｒａｄ／ｓ（角速度換算））のとき、最も小さくなった。
このことから、前述したように、すべり定数の設定が適切であれば所望のトルクを発生することができ、無負荷時における基底速度までのモータ加速度は最大トルク一定で安定する（すなわち、モータ速度に関わらず、うなりの少ない一定のモータ加速度が得られる）と推定できることが、当該実験結果により確認された。
【００６８】
このように、パラメータ決定支援装置１１は、面倒な実トルク測定を実施しなくても、すべり定数を網羅的に変化させて加速度の速度に対する変動値の線形近似直線の傾きの絶対値を比較することによって、誘導モータ４１の適切なすべり定数を推定し、そのすべり定数において誘導モータ４１を駆動する場合の、制御用パラメータを自動的に決定することができる。これにより、すべり定数が未知の誘導モータを駆動する際の、すべり定数の決定を簡略化することが可能となる。また、パラメータ決定支援装置１１は、実トルクを直接測定しないことから、決定に要する時間を短縮することが可能となり、コストを削減することが可能となる。
【００６９】
また、上記のパラメータ決定支援装置１１は、測定した運転情報、推定したすべり定数、及び計算した最適パラメータのうち少なくとも一つを表示する表示部１２０を更に備える。
【００７０】
これにより、オペレータは、どのようなロジックでパラメータが決定され、その結果どのような出力になるかを確認することにより、パラメータの妥当性を判断した上で、最適パラメータを決定できる。
【００７１】
なお、上記のパラメータ決定支援装置１１に含まれる各装置は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合せによりそれぞれ実現することができる。また、上記のパラメータ決定支援装置１１に含まれる各装置により行われるパラメータ決定方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合せにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
【００７２】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は、無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００７３】
なお、上記実施形態において、自動測定部１１７が運転情報を複数回自動測定して平均値を用いるようにしてもよい。自動測定部１１７が自動測定する回数を増やして平均値を用いることで、ノイズや速度変動等での局所的な値での誤差をなくすことができ、ひいては、測定データの統計的な信頼性を上げることができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  モータ駆動システム
１１  パラメータ決定支援装置
２１  数値制御装置
３１  モータ駆動装置
４１  誘導モータ
１１１  制御部
１１２  検知部
１１３  入力部
１１４  取得部
１１５  初期パラメータ決定部
１１６  プログラム作成部
１１７  自動測定部
１１８  推定部
１１９  計算部
１２０  表示部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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