(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機制御装置の制御パラメータ自動調整方法であって、
複数の制御パラメータに対して電動機を動作させて運転特性データを測定し、該複数の制御パラメータに対する複数の運転特性データを保存し、適正とする制御パラメータを調整する自動調整を行い、
前記自動調整後、前記制御パラメータを用いて電動機を繰り返し動作させ、運転特性データが許容値範囲内であるかを判定する電動機動作確認運転を行い、
許容値範囲を超える場合、前記保存した複数の運転特性データから、機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるような運転特性データに対応する制御パラメータを探索し、再設定を行う第１の再調整、または、機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるように許容値条件を変更し、再度自動調整を行う第２の再調整を行うことを特徴とする電動機制御装置の制御パラメータ自動調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機制御装置の制御パラメータ自動調整方法であって、
前記電動機動作確認運転の結果である許容値範囲内であるか否かを表示し、
前記第１の再調整と第２の再調整をユーザが選択するための選択画面を表示することを特徴とする電動機制御装置の制御パラメータ自動調整方法。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか１項に記載の電動機制御装置の制御パラメータ自動調整方法であって、
前記機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるような運転特性データとは、前記自動調整時の許容値よりも小さい許容値を新しい許容値範囲として、その範囲内である運転特性データであり、
前記機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるような許容値条件とは、前記自動調整時の許容値よりも小さい許容値であることを特徴とする電動機制御装置の制御パラメータ自動調整方法。
【請求項４】
電動機制御装置であって、
電動機の位置検出値を出力する位置検出器からの信号を入力して電動機の速度検出値を出力する速度検出器と、
位置指令値と前記位置検出値との位置偏差に応じて速度指令値を出力する位置制御器と、
速度指令値と前記速度検出値との速度偏差に応じてトルク電流指令値を出力する速度制御器と、
前記電動機に供給されるトルク電流検出値を検出する電流検出器と、
前記電動機を駆動する電力変換器と、
前記トルク電流指令値と前記トルク電流検出値に応じて前記電力変換器の出力電流を調整する電流制御器と、
前記位置検出値、速度検出値、トルク電流検出値を測定するデータ測定部と、
前記位置検出値を入力値とし、前記位置指令値を生成し、前記位置制御器及び前記速度制御器に設定する制御パラメータを出力し、該制御パラメータを自動調整するパラメータチューニング部と、
前記電動機動作毎の制御パラメータ、及び、運転特性データを保存する調整結果管理装置を有しており、
前記パラメータチューニング部は、複数の制御パラメータに対して、前記電動機を動作させて運転特性データを前記データ測定部で測定し、該複数の制御パラメータに対する複数の運転特性データを前記調整結果管理装置に保存し、適正とする制御パラメータを調整する自動調整を行い、前記自動調整した後、前記制御パラメータを用いて電動機を繰り返し動作させ、運転特性データが許容値範囲内であるかを判定する電動機動作確認運転を行い、
許容値範囲を超える場合、前記保存した複数の運転特性データから、機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるような運転特性データに対応する制御パラメータを探索し、再設定を行う第１の再調整、または、機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるように許容値条件を変更し、再度自動調整を行う第２の再調整を行うことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動機制御装置であって、
前記調整結果管理装置は、前記電動機動作確認運転の結果である許容値範囲内であるか否かを表示し、前記第１の再調整と第２の再調整をユーザが選択するための選択画面を表示することを特徴とする電動機制御装置。
【請求項６】
請求項４または５のいずれか１項に記載の電動機制御装置であって、
前記機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるような運転特性データとは、前記自動調整時の許容値よりも小さい許容値を新しい許容値範囲として、その範囲内である運転特性データであり、
前記機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるような許容値条件とは、前記自動調整時の許容値よりも小さい許容値であることを特徴とする電動機制御装置。
【請求項７】
請求項４から６のいずれか１項に記載の電動機制御装置であって、
前記運転特性データは、振動振幅量またはオーバーシュート量であることを特徴とする電動機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機制御装置の制御パラメータ自動調整機能に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２００７−１３５３４４号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、「短時間に適正なフィードバックおよび／またはフィードフォワードの制御パラメータを得ることのできる自動調整法および装置を提供すること」を課題とし、「フィードバック制御パラメータの調整に際しては、連続的に変化する調整運転用の位置指令パターンを生成し、この位置指令パターンを位置制御器の位置指令として与え、位置偏差波形の振動振幅が所定値を超えない範囲内で、位置制御器および速度制御器の応答周波数を増加させ、最大の加速レートを自動設定する。一方、フィードフォワード制御パラメータの調整に際しては、複数の位置指令パターンに対して、複数の運転動作を行い、オーバーシュート量が所定値を超えないように、位置フィードフォワード制御器の制御パラメータを調整する。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３５３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、位置検出値の振動振幅量及びオーバーシュート量がユーザの設定する許容値範囲内で、適正な制御パラメータを得るまで、自動調整を繰り返す調整法および装置が記載されている。しかし、自動調整を繰り返し、適正な制御パラメータを得た場合においても、電動機を複数回動作させると、位置検出値の振動振幅量やオーバーシュート量などの機械特性が変化しやすい場合がある。よって、機械特性が変化することにより、ユーザが設定する許容値範囲を超えてしまう場合は、ユーザが設定する許容値範囲内となるよう、何度も自動調整を繰り返す必要がある。また、自動調整を繰り返すときは、自動調整する際にユーザが設定する位置検出値の振動振幅量及びオーバーシュート量といった調整条件を変更する必要があり、調整条件を変更する判断が経験者でないと難しい場合がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、経験者でなくとも、機械特性の変化により、ユーザが設定する許容値範囲を超えるかを判定し、許容値範囲を超える場合には、許容値範囲を超えにくくなるような制御パラメータを自動調整する手段を提供することにより、制御パラメータを簡単に調整することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、電動機制御装置の制御パラメータ自動調整方法であって、複数の制御パラメータに対して電動機を動作させて運転特性データを測定し、該複数の制御パラメータに対する複数の運転特性データを保存し、適正とする制御パラメータを調整する自動調整を行い、自動調整した後、制御パラメータを用いて電動機を繰り返し動作させ、運転特性データが許容値範囲内であるかを判定する電動機動作確認運転を行い、許容値範囲を超える場合、保存した複数の運転特性データから、機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるような運転特性データに対応する制御パラメータを探索し、再設定を行う第１の再調整、または、機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるように許容値条件を変更し、再度自動調整を行う第２の再調整を行う構成とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電動機の制御パラメータ自動調整終了後の、機械特性の変化による許容値範囲を超えるかの判定を簡単に確認することができる。また、機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなる電動機の制御パラメータを簡単に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明を適用した実施例における電動機制御装置の制御ブロック図である。
【図２】本実施例における位置指令生成部及び制御パラメータ調整部を示す制御ブロック図である。
【図３】本実施例における電動機動作時の位置指令波形及び位置検出波形及び位置偏差波形及び電動機停止信号波形の説明図である。
【図４】本実施例における電動機自動調整アルゴリズムの説明フローチャートである。
【図５】本実施例における電動機複数回動作時のデータを保存するデータテーブルである。
【図６】本実施例における調整結果管理装置の画面である。
【図７】本実施例における電動機動作確認運転の処理フローチャートである。
【図８】本実施例における電動機動作確認運転の結果表示及び再調整に関する表示画面例である。
【図９】本実施例における再調整詳細判定の処理フローチャートである。
【図１０】本実施例における前回運転結果再調整のフローチャートである。
【図１１】本実施例における調整条件推奨値での再調整運転処理のフローチャートである。
【図１２】本実施例における電動機制御装置の全体のシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を適用した実施例では、制御パラメータの自動調整機能により電動機制御装置の制御パラメータを自動調整後、電動機を同じ条件で複数回動作させ機械特性を取得し、機械特性の変化によりユーザの許容値範囲を超えるかの判定を行う。そして、機械特性の変化によりユーザの許容値範囲外である場合、先に取得した電動機制御装置の自動調整時の調整結果、機械特性が変化しにくくなる制御パラメータの探索、及び再設定を行う第１の再調整と、機械特性の変化により、ユーザの許容値範囲を超えにくくなるよう電動機制御装置の自動調整機能に対し、調整条件を自動で設定し再度自動調整を行う第２の再調整を有する。
【００１０】
以下、電動機の自動調整法及び装置について説明し、機械特性の変化により、ユーザの許容値範囲内であるかを判定する電動機動作確認運転の実施例を示す。また、電動機動作確認運転から、機械特性の変化によりユーザが設定する許容値範囲を超える場合に自動調整するための第１の再調整、及び第２の再調整について実施例を示す。
【実施例】
【００１１】
本実施例では、制御パラメータの自動調整機能により電動機制御装置の制御パラメータを自動調整する際に取得する情報量を調整結果管理装置に保存し、機械特性の変化により、ユーザの許容値範囲内であるかを判定する電動機動作確認運転の実施例を示す。そして、電動機動作確認運転から、機械特性の変化によりユーザが設定する許容値範囲を超える場合に自動調整するための第１の再調整、及び第２の再調整について実施例を示す。
【００１２】
ここで、本実施例で示す情報量とは、運転データ、運転特性データ、制御パラメータである。なお、運転データは、電動機に関する位置データ、速度データ、電流データである。  また、運転特性データとは、電動機動作の特徴となる情報である。本実施例では、運転特性データは、後述する位置決め整定時間、オーバーシュート量、電動機停止時振動量であるが、これに限ったものではない。例えば、電動機駆動が終了した後、電動機停止中の振動量も運転特性データとなる。
【００１３】
まず初めに、電動機制御装置を用いて制御パラメータを自動調整する例を示す。図１は本実施例による電動機制御装置の自動調整法を示す制御ブロック図である。
【００１４】
図１において、１は電動機、２は電動機１により駆動される駆動対象負荷、３は電動機１と駆動対象負荷２を連結する連結軸、４は電動機１を駆動する電力変換器である。５は電動機１に取り付けられ、電動機１の位置検出値θMを出力する位置検出器、６は位置指令値θM*と電動機１の位置検出値θMとの位置偏差θeに応じて速度指令値ωM*を出力する位置制御器である。
【００１５】
７は位置検出器５の出力する位置検出値θMを入力して、電動機１の速度検出値ωMを出力する速度検出器である。８は速度指令値ωM*と電動機１の速度検出値ωMとの速度偏差ωeに応じてトルク電流指令値Iq*を出力する速度制御器である。
【００１６】
９は電動機１に供給されるトルク電流検出値Iqを検出する電流検出器、１０はトルク電流指令値Iqと電動機１に供給されるトルク電流検出値Iqに応じて電力変換器４の出力電流を調整する電流制御器である。１１は位置検出値θM、速度検出値ωM、トルク電流検出値Iqを測定するデータ測定部である。
【００１７】
１２は位置指令θM*を生成し、位置制御器６および速度制御器８に関する制御パラメータを自動調整するパラメータチューニング部である。このパラメータチューニング部は位置指令値θM*と電動機１の位置検出値θMとの位置偏差θeを入力値とし、位置制御器６、及び、速度制御器８に設定する制御パラメータを出力する。
【００１８】
１３は、電動機動作毎の制御パラメータ、及び、運転データ、及び、運転特性データを保存する調整結果管理装置である。
【００１９】
これらの構成を具備することで、駆動対象負荷を所望の位置まで様々な条件で駆動させ、また、駆動状態を動作毎に把握し、保存することが可能となっている。
【００２０】
図２は、図１におけるパラメータチューニング部１２のブロック図である。１２１は、予めユーザが登録した複数の位置指令パターンを順次、位置指令θM*として生成する位置指令生成部である。１２２は、位置偏差θeを入力として、自動で制御パラメータGainを最適な制御パラメータに調整する制御パラメータ調整部である。
【００２１】
本実施例における電動機の自動調整は、位置指令生成部１２１から複数の位置指令パターン１〜Ｎの全てに対して、実際に電動機を動作させ、全ての位置指令パターンに関して後述するオーバーシュート量p_ovshが許容値を超えない範囲を満たし、且つ、後述する位置決め整定時間time_inpを短縮するよう制御パラメータを自動調整することを目的とする。
【００２２】
図３は位置指令生成部１２１から出力される位置指令パターン１を位置指令波形とした場合、電動機動作時の位置検出波形、位置指令波形と位置検出波形の偏差である位置偏差波形、電動機停止信号、及び、電動機動作の特徴となる運転特性データである。
【００２３】
図３において、波形２００は、位置指令波形であり、図２の位置指令生成部１２１から出力される位置指令値posrefにより生成された位置指令パターン１〜Ｎの代表例である。例えば、位置指令パターン１の位置指令波形が波形２００であったとする。
【００２４】
波形２０１は、波形２００に示す位置指令波形により電動機を動作させた際、実際の電動機の位置データとして位置検出器５が出力する位置検出値posfbである。
【００２５】
波形２０２は位置指令値posrefと位置検出値posfbの偏差値となる位置偏差値posref - posfbである。
【００２６】
波形２０３は、位置偏差値posref - posfbの絶対値である位置偏差絶対値|posref osposfb|が位置決め幅p_inpの範囲内であるかを判定する電動機停止信号PINPである。位置偏差絶対値|posref osposfb|が位置決め幅p_inpより大きいとき、位置偏差絶対値は位置決め幅の範囲外であるため電動機停止信号PINP=OFFを出力する信号である。また、位置偏差絶対値|posref osposfb|が位置決め幅p_inp以下のとき、位置偏差絶対値が位置決め幅の範囲内であるため、電動機停止信号PINP=ONを出力する信号である。
【００２７】
位置決め整定時間time_inpは、位置指令値posrefが電動機停止の目標位置に到達してから、電動機停止信号PINP=ONを安定して出力するまでの時間である。位置決め整定時間time_inpは電動機の停止時間に対する指標であり、位置決め整定時間time_inpが短いほど、電動機が動作を開始してから停止するまでの時間が短くなる。一般的に、電動機動作では、位置決め整定時間time_inpは短いほうが良いとされている。
【００２８】
オーバーシュート量p_ovshは、電動機停止の目標地点からどれだけ行き過ぎているかを表す値である。一般的に、オーバーシュート量p_ovshは0より大きい値を出力した場合、電動機は停止の目標位置より行き過ぎたことを表しており、できるだけ小さな値であることが望ましいとされている。
【００２９】
電動機停止時振動量p_udovshは、電動機停止時の振動検出量であり、電動機動作時から電動機停止時のオーバーシュート量、アンダーシュート量により算出される。一般的に電動機停止振動量p_udovshは、小さな値であることが望ましいとされている。
【００３０】
本実施例で示す、電動機制御装置における制御パラメータの自動調整法では、オーバーシュート量p_ovsh、及び電動機停止時振動量p_udovshが予めユーザが設定する許容値の範囲内であり、且つ、位置決め整定時間time_inpが短くなるよう自動調整されるが、これに限ったことではない。
【００３１】
例えば、電動機を繰り返し動作させる毎に、予め電動機制御装置に設定された複数の制御パラメータの組合せにより制御パラメータを調整し、位置決め整定時間time_inpを短縮するよう自動調整を実施してもよい。
【００３２】
図４は、図１、図２に示す電動機制御装置の自動調整法を用いた、電動機の自動調整手順を示すフローチャートである。本実施例での位置指令波形は、図３に示した波形２００とし位置指令生成部１２１から出力される。位置指令生成部１２１から波形２００を出力することで、後述する処理４０３にて実際に電動機を動作させ制御パラメータの自動調整を実施する。
【００３３】
なお、位置指令生成部１２１から位置指令パターン１〜Ｎを出力する場合についても同様である。この場合、位置指令パターン１に対し処理４０３を実施後、位置指令パターン２に対し処理４０３を連続して実施する。以降、位置指令パターンＮまで処理４０３を連続して実施すればよい。
【００３４】
図４において、自動調整機能及び装置の調整手順は、まず電動機の自動調整法を実施するため、処理４００で制御パラメータの自動調整法を開始し、処理４０１へ移動する。
【００３５】
処理４０１では、電動機を動作させるための位置指令パターンを位置指令生成部１２１から出力させるため、位置指令パターン１を設定する。また、電動機動作時にユーザが指定する許容値範囲を指定する。ここでは、ユーザが指定する許容値範囲の情報量は許容オーバーシュート量P_ovsh_set、許容電動機停止振動量p_udovsh_setとする。ユーザが指定した許容オーバーシュート量P_ovsh_set、許容電動機停止振動量p_udovsh_setを設定し、処理４０２へ移動する。処理４０２では、制御パラメータの自動調整回数を示す制御パラメータ調整回数DriveCntを初期化し、処理４０３へ移動する。
【００３６】
処理４０３では、位置指令生成部１２１から出力された位置指令パターンによって実際に電動機を動作させ、運転データとして、電動機動作中、及び、電動機停止中の位置指令波形、位置検出波形、位置偏差波形、電動機停止信号PINPを測定する。また、運転特性データとして、位置決め整定時間time_inp、オーバーシュート量P_ovsh、電動機停止時振動量p_udovshを測定する。このように、運転データ、及び、運転特性データを測定し、電動機動作時の制御パラメータを保存後、処理４０４へ移動する。
【００３７】
処理４０４では実際に制御パラメータの自動調整回数を測定するため、制御パラメータ調整回数DriveCntをカウントアップし、処理４０５へ移動する。
【００３８】
処理４０５では、処理４０３にて電動機を動作させた際の各情報量をデータテーブルTable[m][n]へ保存する。データテーブルTable[m][n]は各情報量を保存する配列を表す。すなわち、電動機動作により得られた情報量１は、後述する情報量１データテーブル列Table[1][DriveCnt]に、情報量２は後述する情報量2データテーブル列Table[2][DriveCnt]に保存する。以降、情報量3、情報量4、…と実施し、情報量Mの場合は情報量Mデータテーブル列Table[M][DriveCnt]に保存する。詳細は図５を用いて後述する。処理４０５にて、情報量１から情報量Ｍまでの情報量をデータテーブルTable[m][DriveCnt]に保存後、処理４０６へ移動する。
【００３９】
処理４０６では、自動調整機能により、次に処理４０３で電動機を動作させる際の制御パラメータを設定し、処理４０７へ移動する。
【００４０】
処理４０７では電動機の自動調整機能を終了するかを判定する。処理４０７にて自動調整終了と判定しなかった場合、処理４０３へ移動し、制御パラメータの自動調整を続ける。
【００４１】
処理４０７にて自動調整終了と判定した場合、処理４０８に移動する。
【００４２】
処理４０８では自動調整法により制御パラメータを調整した中から、自動調整機能が適正とする制御パラメータを電動機制御装置に設定する。適正な制御パラメータを設定後、処理４０９へ移動する。
【００４３】
処理４０９では自動調整時の制御パラメータを調整した回数を示す自動調整カウント値TuningCntに制御パラメータ調整回数DriveCntを保存する。保存後、処理４１０へ移動し、電動機の制御パラメータ自動調整を終了する。
【００４４】
ここで、処理４０７での電動機の自動調整終了判定方法は、位置決め整定時間time_inpが予めユーザが設定する許容値t_in以内であったため終了としても良い。例えば、所望の位置まで要する時間が、予めユーザが設定する許容値t_in秒以内である場合、適正な制御パラメータであると判定し、制御パラメータの自動調整を終了する。
【００４５】
ただし、電動機の自動調整手順は図４のフローチャートが示す手順に限ったことではない。例えば、電動機の運転回数がある規定値を超えたため終了でもよく、自動調整法の終了条件は問わない。
【００４６】
次に制御パラメータの自動調整法によって得た情報量を保存する調整結果管理装置について説明する。
【００４７】
図５は電動機動作に関する情報量の数がm個、制御パラメータ自動調整回数がn回である情報量を表すデータテーブルTable[m][n]であり、制御パラメータ自動調整時の情報量はデータテーブルTable[m][n]に保存される。
【００４８】
５００は、データテーブルラベル番号LblNoであり、データテーブル列番号を表す。本実施例によれば、データテーブルラベル番号LblNoは、制御パラメータ調整回数となる。制御パラメータ調整回数１回目の場合、データテーブルラベル番号LblNo=1となり、制御パラメータ調整回数n回目の場合、データテーブルラベル番号LblNo=nとなる。
【００４９】
５０１は、情報量1のデータテーブル列 Table[1][ｎ]である。本実施例によれば、制御パラメータ調整回数１回目の電動機動作時に得た情報量１のデータはTable[1][1]に保存され、制御パラメータ調整回数２回目の電動機動作時に得た情報量１のデータはTable[1][2]に保存される。
【００５０】
５０２も５０１と同様に情報量２のデータをデータテーブルTable[2][1]、Table[2][2]ルへ順番に保存する。同様に、５０３は情報量３のデータテーブル列 Table[３][ｎ]、５０４は情報量Ｍのデータテーブル列Table[M][n]である。
【００５１】
本実施例では、情報量1はオーバーシュート量p_ovsh、情報量2は電動機停止時振動量p_udovsh、情報量3は位置決め整定時間time_inp、情報量4は制御パラメータとして説明する。
【００５２】
図６は、調整結果管理装置に保存された電動機情報量のデータテーブルTable[m][n]の表示画面、及び、後述する電動機動作確認運転に関する操作ボタンの表示画面例である。
【００５３】
図６において、５５０は画面であり、グラフ５５１は、データテーブルTable[m][n]に保存された情報量を調整結果管理装置に表示したグラフである。横軸を制御パラメータ調整回数とし、縦軸を情報量1で表示したグラフである。本実施例では、横軸は制御パラメータ調整回数であり、各々の調整回数に対応した、情報量1であるオーバーシュート量P_ovshがグラフ５５１にプロットされる。つまり、制御パラメータ調整回数が１の場合、オーバーシュート量保存データ Table[1][1]の値がプロットされる。制御パラメータ調整回数が２の場合、オーバーシュート量保存データ Table[1][2]の値が、グラフ５５１にプロットされている。
【００５４】
ボタン５５２はユーザが重視する情報量を選択するボタンである。ユーザが重視する情報量を選択すると、それに応じた情報量がグラフ５５１の縦軸となる。例えば、ユーザが位置決め整定時間time_inpを重視する場合、ボタン５５２でユーザによって位置決め整定時間time_inpが選択されることにより、グラフ５５１の縦軸を位置決め整定時間time_inpに変更する。つまり、制御パラメータ調整回数が１の場合、位置決め整定時間保存データ Table[3][1]の値がプロットされる。制御パラメータ調整回数が２の場合、位置決め整定時間保存データ Table[3][2]の値が、グラフ５５１にプロットされる。
【００５５】
ボタン５５３は、ユーザにより選択されることにより、後述する電動機動作確認運転を実施し、電動機の機械特性が変化しやすいかを判定する。ボタン５５４は、ユーザにより選択されることにより、後述する電動機動作確認運転を終了する。
【００５６】
図６に示す調整結果管理装置を具備することで、駆動対象負荷を所望の位置まで様々な条件で駆動させた際の情報量を保存し、表示する。また、電動機動作確認運転を実施することにより、機械特性の変化によりユーザが設定する許容値を超えやすいかを判定する。
【００５７】
これにより。電動機動作確認運転の判定により、電動機が機械特性の変化によりユーザが設定する許容値を超えやすいかという情報を、ユーザに簡単に提供することが可能となる。
【００５８】
次に、電動機動作確認運転について説明する。電動機動作確認運転は、まず自動調整を繰り返して設定された適正な制御パラメータを用いて電動機動作運転を繰り返し運転する。電動機動作運転を繰り返し運転する毎、電動機の情報量を取得し、情報量からオーバーシュート量p_ovsh_set、及び電動機停止時振動量p_udovsh_setが、ユーザが設定する許容値範囲を超えるか判定する。判定処理は、ユーザがボタン５５４で電動機動作確認運転を終了するまで判定処理を実行する機能である。すなわち、電動機動作確認運転は、自動調整時に運転した運転パターン、および運転条件により、図６のボタン５５４でユーザが停止するまで電動機動作を繰り返す。電動機動作を繰り返し運転した場合に、電動機動作が、機械特性の変化によりユーザが指定した許容値範囲を超えずに運転するかを判定する機能である。
【００５９】
図７は、電動機動作確認運転の処理フローチャートであり、図６のボタン５５３が選択され、電動機動作確認運転が開始された場合について示している。
【００６０】
図７において、まず電動機の確認運転を実施するため、処理６００で電動機動作確認運転を開始し、処理６０１へ移動する。処理６０１では、電動機を動作させるための位置指令パターンを位置指令生成部１２１から出力させるため、位置指令パターン１を設定し、処理６０２へ移動する。処理６０２では、再運転回数を示す再運転カウント値ReDriveCntを初期化し、処理６０３へ移動する。
【００６１】
処理６０３では、位置指令生成部１２１から出力された位置指令パターンによって実際に電動機を動作させ、運転データと、運転特性データとして、位置決め整定時間time_inp、オーバーシュート量P_ovsh、電動機停止時振動量p_udovshを測定する。このように、運転データ、及び、運転特性データを測定し、電動機動作時の制御パラメータを保存後、処理６０４へ移動する。
【００６２】
処理６０４では、再運転カウント値ReDriveCntをカウントアップし、処理６０５へ移動する。処理６０５では、処理６０３にて電動機を動作させた際、オーバーシュート量p_ovshが許容オーバーシュート量p_ovsh_setの範囲内かを判定する。オーバーシュート量p_ovshが許容オーバーシュート量p_ovsh_setの範囲内であった場合、ユーザが所望する機械特性を満たすため、処理６０６へ移動する。オーバーシュート量p_ovshが許容オーバーシュート量p_ovsh_setの範囲外であった場合、ユーザが所望する機械特性を満たしていないことになる。この場合、機械特性を満たさなかったとして、処理６０７へ移動する。
【００６３】
処理６０７では、オーバーシュート量p_ovshが変化することにより、ユーザが指定する許容範囲外となる場合があると判定するため、オーバーシュート割れ信号P_ovshflg=ONし処理６０６へ移動する。
【００６４】
処理６０６では、処理６０３にて電動機を動作させた際、電動機停止振動量p_udovshが許容電動機停止振動量p_udovsh_setの範囲内かを判定する。電動機停止振動量p_udovshが許容電動機停止振動量p_udovsh_setの範囲内であった場合、ユーザが所望する機械特性を満たすため、処理６０８へ移動する。電動機停止振動量p_udovshが許容電動機停止振動量p_udovsh_setの範囲外であった場合、ユーザが所望する機械特性を満たしていないことになる。この場合、機械特性を満たさなかったとして、処理６０９へ移動する。
【００６５】
処理６０９では、電動機停止振動量p_udovshが変化することにより、ユーザが指定する許容範囲外となることがあると判定するため、電動機停止振動量割れ信号P_udovshflg=ONし処理６０８へ移動する。
【００６６】
処理６０８では電動機の電動機動作確認運転を終了するかを判定する。本実施例では、電動機動作運転の停止はユーザが停止したいタイミングで図６に示すボタン５５４を入力すると電動機動作運転を停止する。ユーザがボタン５５４を入力すると、処理６１０へ移動し、電動機動作確認運転を終了する。なお、電動機動作運転の停止は、ボタン５５４ではなく、あらかじめ設定した回数で停止するようにしても良い。
【００６７】
以上、図７に示すように、電動機動作確認運転では、まず自動調整で設定した適正な制御パラメータ、運転パターン、運転条件で電動機を繰り返し運転し、その後、機械特性の変化によりユーザが設定した許容値範囲を超えるかを判定する機能である。
【００６８】
図８は、図７に示す電動機動作確認運転の結果の表示、及び機械特性が変化しやすい電動機であった場合の再調整に関する表示画面例である。
【００６９】
図８において、画面７００は電動機動作確認運転で得たデータを表示する画面の例である。表７０１は、電動機動作確認運転でオーバーシュート量p_ovshが許容値を超えたか、及び電動機停止振動量p_udovshが許容値を超えたか表示する画面の例である。
【００７０】
本実施例では、電動機動作確認運転で、オーバーシュート量p_ovshが許容値を超え、且つ電動機停止振動量p_udovshも許容値を超えた場合について示す。この場合、表７０１のＡには、電動機動作確認運転で複数回測定したオーバーシュート量p_ovshの最大値を表示する。表７０１のＢは、オーバーシュート量p_ovshが許容値を超えた場合、つまりオーバーシュート量信号割れp_ovsh_flg=ONの場合、NGを表示する。なお、オーバーシュート量p_ovshが許容値を超えていない場合、つまりオーバーシュート量信号割れp_ovsh_flg=OFFの場合、OKを表示する。
【００７１】
同様に、表７０１のＣには、電動機動作確認運転で複数回測定した電動機停止振動量p_udovshの最大値を表示する。表７０１のＤは、電動機停止振動量p_udovshが許容値を超えた場合、つまり電動機停止時振動量信号割れp_udovsh_flg=ONの場合、NGを表示する。なお、電動機停止振動量p_udovshが許容値超えていない場合、つまり電動機停止時振動量信号割れp_udovsh_flg=OFFの場合、OKを表示する。
【００７２】
ボタン７０２、７０３は、表７０１のＢでオーバーシュート量p_ovshが許容値を超えたと判定を表示した場合、又は電動機停止時振動量p_udovshが許容値を超えたと判定を表示した場合に、ユーザが再調整を実施する手段を選択する機能である。
【００７３】
ボタン７０２を選択した場合、図９、及び図１０で後述する手段を用いて、図５で示した自動調整運転結果を保存したデータテーブルTable[m][n]の中から、機械特性がより変化しにくくなる制御パラメータを探索し、設定するモードを選択したことになる。
【００７４】
ボタン７０３を選択した場合、図７に示す電動機動作確認運転の結果を元に、図９、図１１で後述する手段を用いて自動調整時の調整条件である、許容オーバーシュート量p_ovsh_set、許容電動機停止時振動量p_udovsh_setを自動で変更した後、適正な制御パラメータを得るまで、再度自動調整を繰り返すモードを選択したことになる。
【００７５】
なお、ボタン７０２を選択した場合、ボタン７０３は解除され、ボタン７０３を選択した場合、ボタン７０２は解除されるため、ボタン７０２とボタン７０３は同時に選択されることはない。
【００７６】
ボタン７０４は、ボタン７０２、又はボタン７０３で選択された再調整手段を実行するボタンであり、ボタン７０５は、電動機動作確認運転の結果から、再調整する必要がないと判断した場合、電動機動作確認を終了するボタンである。
【００７７】
このように、図８に示す電動機動作確認運転結果表示装置を具備することで、電動機の動作が機械特性により変化し、ユーザが所望する許容値範囲内であるかを確認することが出来る。これにより、ユーザに対し電動機が機械特性の変化により、ユーザが設定する許容値を超えるかの判定を提供し、機械特性の変化により、ユーザが設定する許容値を超えやすい場合には、ユーザが設定する許容値を超えにくくなるよう自動で制御パラメータを再設定、又は自動で調整条件を変更し再調整することが可能となる。
【００７８】
次に、電動機の制御パラメータ再調整方法について説明する。まず、図５で示した自動調整運転結果データテーブルから、機械特性がより変化しにくくなるよう再調整する方法について示すため、ボタン７０２が選択された状態でボタン７０４が選択された場合について説明する。その場合には、機械特性の変化により、ユーザが設定する許容値を超えにくくなるような制御パラメータを、図５で示した自動調整運転結果データテーブルから探索し、設定するため、図９にて再調整詳細判定処理を実施する。
【００７９】
図９は再調整詳細判定の処理フローである。図９において、まず、再調整詳細判定処理を実施するため、処理８００で再調整詳細判定処理を開始し、処理８０１へ移動する。
【００８０】
処理８０１では、図７で電動機動作確認運転した際、オーバーシュート割れ信号P_ovshflg=ONであったかを判定する。オーバーシュート割れ信号P_ovshflgは、電動機動作確認運転時、1回以上オーバーシュート量p_ovshが、許容オーバーシュート量p_ovsh_setを超えた場合ONとなる信号である。
【００８１】
オーバーシュート割れ信号P_ovshflg=ONであった場合、電動機動作確認運転ではオーバーシュート量が許容値の範囲外であることが、機械特性の影響を受けやすいことを示している。この場合、処理８０２へ移動する。
【００８２】
処理８０２では、オーバーシュート割れ信号P_ovshflg=ONであるため、電動機動作確認運転時に、1回以上オーバーシュート割れが発生している。つまり、許容オーバーシュート量p_ovsh_setで制御パラメータを自動調整すると、電動機の機械特性の変化により許容値範囲外となる場合があることを示している。この場合、自動調整する際に設定する許容オーバーシュート量p_ovsh_setは、図４で設定した許容値より小さく設定される必要がある。よって、再設定用許容オーバーシュート量P_ovsh_rtyはユーザが設定した許容オーバーシュート量p_ovsh_setから1カウント減算した値を設定し、処理８０４へ移動する。なお、ここでは、減算量は1カウントとしているが、減算量は問わない。例えば、表７０１のＡで表示する電動機動作確認運転で複数回測定したオーバーシュート量p_ovshの最大値から許容オーバーシュート量p_ovsh_setを減算した値が、許容オーバーシュート量p_ovsh_setより行き過ぎた値となるため、この値の分だけ減算してもよい。
【００８３】
オーバーシュート割れ信号P_ovshflg=OFFであった場合、電動機動作確認運転ではオーバーシュート量が全て許容値の範囲内であり、機械特性の変化に影響なく動作することを示している。この場合、処理８０３へ移動する。処理８０３では、オーバーシュート量が全て許容値の範囲内であるため、再設定用許容オーバーシュート量P_ovsh_rtyは、ユーザが設定した許容オーバーシュート量P_ovshから変更する必要がない。よって、再設定用許容オーバーシュート量P_ovsh_rtyを許容オーバーシュート量P_ovsh_setに設定し、処理８０４へ移動する。
【００８４】
処理８０４では、図７で電動機動作確認運転した際、電動機停止時振動量割れ信号P_udovshflg=ONであったかを判定する。電動機停止時振動量割れ信号P_udovshflgは、電動機動作確認運転時、1回以上電動機停止時振動量p_udovshが、許容電動機停止時振動量p_udovsh_setを超えた場合ONとなる信号である。
【００８５】
電動機停止時振動量割れ信号P_udovshflg=ONであった場合、電動機動作確認運転では電動機停止時振動量が許容値の範囲外であることが、機械特性の影響を受けやすいことを示している。この場合、処理８０５へ移動する。
【００８６】
処理８０５では、電動機停止時振動量割れ信号P_udovshflg=ONであるため、電動機動作確認運転時に、1回以上電動機停止時振動量割れが発生している。つまり、許容電動機停止時振動量で制御パラメータを自動調整すると、電動機の機械特性の変化により許容値範囲外となる場合があることを示している。この場合、自動調整する際に設定する許容電動機停止時振動量は、図４で設定した許容値より小さく設定される必要がある。よって、再設定用許容電動機停止時振動量P_udovsh_rtyはユーザが設定した許容電動機停止時振動量P_udovsh_setから1カウント減算した値を設定し、処理８０７へ移動する。なお、ここでは、減算量は1カウントとしているが、減算量は問わない。例えば、表７０１のCで表示する電動機動作確認運転で複数回測定した電動機停止時振動量P_udovshの最大値から許容電動機停止時振動量P_udovsh_setを減算した値が、許容電動機停止時振動量P_udovsh_setより行き過ぎた値となるため、この値の分だけ減算してもよい。
【００８７】
電動機停止時振動量割れ信号P_udovshflg=OFFであった場合、電動機動作確認運転では電動機停止時振動量が全て許容値の範囲内であり、機械特性の変化に影響なく動作することを示している。この場合、処理８０６へ移動し、制御パラメータ調整の再設定時に使用する、再設定用許容電動機停止時振動量P_udovsh_rtyをユーザが設定した許容電動機停止時振動量P_udovsh_setとして、処理８０７へ移動する。
【００８８】
処理８０７では、図５で示した自動調整運転結果データテーブルから再調整を実施するか、又は調整条件推奨値である許容オーバーシュート量P_ovsh_rty、及び許容電動機停止時振動量P_udovsh_rtyを用いて電動機制御装置の再調整を実施するかを判定する。
【００８９】
ボタン７０２が選択されている場合、図５で示した自動調整運転結果を保存したデータテーブルTable[m][n]の中から、機械特性がより変化しにくくなる制御パラメータを探索し、設定を実施するため処理８０８へ移動し、前回自動調整結果の再調整処理（第１の再調整処理）へ遷移する。以降の処理の詳細は図１０で後述する。
【００９０】
ボタン７０３が選択されている場合、処理８０９へ移動し、調整条件推奨値での再調整処理（第２の再調整処理）へ遷移する。以降の処理の詳細は図１１で後述する。
【００９１】
以上のように、図９により、図４で自動調整した制御パラメータでの電動機動作が、機械特性の変化によりユーザが設定した許容値を超えるかを判定する。そして、ユーザが設定した許容値を超えやすい場合、制御パラメータを再調整するための自動調整条件をユーザが変更することなく、自動で自動調整条件を設定することを提供する。
【００９２】
図１０は、図９の処理８０８以降の処理であり、図９で設定した自動調整条件を用いて、図５で示した自動調整運転結果を保存したデータテーブルTable[m][n]の中から、機械特性の変化によりユーザが設定する許容値を超えにくくなる制御パラメータを探索し、設定を実施する手順である。
【００９３】
図１０において、前回運転結果再調整手順は、まず、前回運転結果再調整法を実施するため、処理９００で前回運転結果再調整法を開始し、処理９０１へ移動する。処理９０１では、判定中のデータテーブルTable[m][n]の列を示す再調整カウント値ResetCnt、及び、データテーブルTable[m][n]の中から最適と判定された列を示す再調整用最適運転回数DataNoを初期化し、処理９０２へ移動する。
【００９４】
処理９０２は、データテーブルTable[m][n]全てについて判定を実施したかを判定する処理である。判定処理は、データテーブルTable[m][0]からデータテーブルTable[m][TuningCnt]の範囲で、前回自動調整結果の再調整値として最適であるかを判定するため、判定処理は再調整カウント値ResetCntが自動調整カウント値TuningCnt以内で実行され続ける。処理９０２で、再調整カウント値ResetCntが自動調整カウント値TuningCnt以内であった場合、再調整カウント値ResetCntのデータテーブルにTable[][ResetCnt]について評価するため、処理９０３へ移動する。
【００９５】
処理９０３では、判定中の列を示す再調整カウント値ResetCntのデータテーブルTable[1][ResetCnt]に保存されたオーバーシュート量が再設定用許容オーバーシュート量P_ovsh_rty以下であるかを判定する。データテーブルTable[1][ResetCnt]に保存されたオーバーシュート量が再設定用許容オーバーシュート量P_ovsh_rty以下であった場合、再調整カウント値ResetCntの列に保存されたデータテーブルはユーザが所望する制御パラメータでありうる。この場合、次の判定処理を実施するため、処理９０４へ移動する。データテーブルTable[1][ResetCnt]に保存されたオーバーシュート量が再設定用許容オーバーシュート量P_ovsh_rtyより大きい場合、再調整カウント値ResetCntの列に保存されたデータテーブルはユーザが所望する制御パラメータではない。この場合、再調整カウント値ResetCntをカウントアップし、次のデータテーブルについて判定するため、処理９０７へ移動する。
【００９６】
処理９０４では、判定中の列を示す再調整カウント値ResetCntのデータテーブルTable[2][ResetCnt]に保存された電動機停止時振動量が再設定用許容電動機停止時振動量P_upovsh_rty以下であるかを判定する。データテーブルTable[2][ResetCnt]に保存された電動機停止時振動量が再設定用許容電動機停止時振動量P_upovsh_rty以下であった場合、再調整カウント値ResetCntの列に保存されたデータテーブルはユーザが所望する制御パラメータでありうる。この場合、次の判定処理を実施するため、処理９０５へ移動する。データテーブルTable[2][ResetCnt]に保存された電動機停止時振動量が再設定用許容電動機停止時振動量P_upovsh_rtyより大きい場合、再調整カウント値ResetCntの列に保存されたデータテーブルはユーザが所望する制御パラメータではない。この場合、再調整カウント値ResetCntをカウントアップし、次のデータテーブルについて判定するため、処理９０７へ移動する。
【００９７】
処理９０５では、判定中の列を示す再調整カウント値ResetCntのデータテーブルTable[3][ResetCnt]に保存された位置決め整定時間が、現在判定した中で最も小さな値であるかを判定する。データテーブルTable[3][DataNo]に保存された位置決め整定時間は、現在判定した中で最も小さな位置決め整定時間を保存している。これに対し、現在判定中の再調整カウント値ResetCntに保存されたデータテーブルTable[3][ResetCnt]と比較する。データテーブルTable[3][ResetCnt]に保存された位置決め整定時間が、現在判定した中で最も小さな位置決め整定時間を保存したデータテーブルTable[3][DataNo]以下であった場合、現在判定した中で最も小さな位置決め整定時間を保有するデータテーブルはデータテーブルTable[3][ResetCnt]となる。この場合、再調整用最適運転回数値DataNoを現在の再調整カウント値ResetCntの値に更新するため、処理９０６へ移動する。データテーブルTable[3][ResetCnt]に保存された位置決め整定時間が、現在判定した中で最も小さな位置決め整定時間を保存したデータテーブルTable[3][DataNo]より大きい場合、現在判定した中で最も小さな位置決め整定時間を保有するデータテーブルはデータテーブルTable[3][DataNo]となる。この場合、再調整用最適運転回数値DataNoは更新する必要がないため、再調整カウント値ResetCntをカウントアップし、次のデータテーブルについて判定するため、処理９０７へ移動する。
【００９８】
処理９０６では、再調整用最適運転回数値DataNoを現在の再調整カウント値ResetCntの値に更新して、次のデータテーブルについて判定するため、処理９０７へ移動する。処理９０７では、次のデータテーブルについて判定するため、再調整カウント値ResetCntをカウントアップした後、処理９０２へ移動し、判定処理を続ける。
【００９９】
処理９０２で、再調整カウント値ResetCntが自動調整カウント値TuningCnt より大きくなった場合、データテーブルについて全て判定を実施したとして処理を終了し、処理９０８へ移動する。処理９０８は、再調整用最適運転回数値DataNoに保存されたデータテーブルTable[4][DataNo]の制御パラメータを電動機制御装置に再設定し、処理９０９へ移動し、前回自動調整結果再調整手順を終了する。
【０１００】
以上、図９及び図１０に示すように、オーバーシュート割れ信号P_ovshflg=ONの場合、電動機動作確認運転前に調整した自動調整での制御パラメータでは、機械特性の変化によりオーバーシュート量p_ovshが大きくなり、ユーザが設定する許容オーバーシュート量p_ovsh_setを超える場合がある。この場合、ユーザが許容値範囲として設定した許容オーバーシュート量p_ovsh_setより小さい、再設定用許容オーバーシュート量P_ovsh_rtyを自動調整の新しい許容値範囲とすることで、機械特性の変化があっても、ユーザの許容値を超えにくい制御パラメータを探索することとなる。
【０１０１】
同様に、電動機停止時振動量割れ信号P_udovshflg=ONの場合、電動機動作確認運転前に調整した自動調整での制御パラメータでは、機械特性の変化により電動機停止時振動量p_udovshが大きくなり、ユーザが設定する許容値範囲として設定した許容電動機停止時振動量p_udovsh_setを超えることがある。この場合、ユーザが許容値範囲として設定した許容電動機停止時振動量p_udovsh_setより小さい、再設定用許容電動機停止時振動量P_udovsh_rtyを自動調整の新しい許容値範囲とすることで、機械特性の変化があっても、ユーザの許容値を超えにくい制御パラメータを探索することとなる。
【０１０２】
すなわち、再設定用許容オーバーシュート量P_ovsh_rty、再設定用許容電動機停止時振動量P_udovsh_rtyを再調整用の許容値範囲とし、図５で示す自動調整時データテーブルTable[m][n]から位置決め整定時間time_inpが最も短い制御パラメータを探索し、設定する。
【０１０３】
次に、機械特性がより変化しにくくなるよう自動調整の条件を自動で再設定し、制御パラメータの自動調整を再度行う手段について説明する。
【０１０４】
図８のボタン７０３が選択された状態でボタン７０４が選択された場合、機械特性がより変化しにくくなるよう、図９で示した手順で自動調整の条件を自動で再設定し、図９の処理８０７でボタン７０３が選択されていることにより、適正な制御パラメータを得るまで、再度自動調整を実施するため処理８０９へ移動し、調整条件推奨値での再調整処理へ遷移する。図９の処理８０９以降の調整条件推奨値での再調整運転処理を、図１１に示す。
【０１０５】
図１１は、図４と同様に図１、図２に示す電動機制御装置の自動調整法を用いて、電動機の自動調整手順を示すフローチャートである。本実施例での位置指令波形は、図３に示した波形２００とし位置指令生成部１２１から出力される。図２に示す位置指令生成部１２１から波形２００を出力することで、後述する処理１００３にて実際に電動機を動作させ制御パラメータの自動調整を実施する。
【０１０６】
なお、位置指令生成部１２１から位置指令パターン１〜Ｎを出力する場合についても同様である。この場合、位置指令パターン１に対し処理１００３を実施後、位置指令パターン２に対し処理１００３を連続して実施する。以降、位置指令パターンＮまで処理１００３を連続して実施すればよい。
【０１０７】
図１１において、自動調整機能及び装置の調整手順は、まず電動機の自動調整法を実施するため、処理１０００で制御パラメータの自動調整法を開始し、処理１００１へ移動する。処理１００１では、電動機を動作させるための位置指令パターンを位置指令生成部１２１から出力させるため、位置指令パターン１を設定する。また、電動機動作時のオーバーシュート量p_ovsh、及び電動機停止時振動量p_udovshの許容値として、図９で設定した再設定用許容オーバーシュート量P_ovsh_rty、及び再設定用許容電動機停止時振動量P_udovsh_rtyを新しい許容値として設定する。設定後、処理１００２へ移動する。処理１００２では、制御パラメータの自動調整回数を示す制御パラメータ調整回数DriveCntを初期化し、処理１００３へ移動する。
【０１０８】
処理１００３では、位置指令生成部１２１から出力された位置指令パターンによって実際に電動機を動作させ、運転データと、運転特性データとして、位置決め整定時間time_inp、オーバーシュート量P_ovsh、電動機停止時振動量p_udovshを測定する。このように、運転データ、及び、運転特性データを測定し、電動機動作時の制御パラメータを保存後、処理１００４へ移動する。
【０１０９】
処理１００４では実際に制御パラメータの自動調整回数を測定するため、制御パラメータ調整回数DriveCntをカウントアップし、処理１００５へ移動する。処理１００５では、処理１００３にて電動機を動作させた際の各情報量をデータテーブルTable[m][n]へ保存する。つまり、電動機動作により得られた情報量１は、後述する情報量１データテーブル列Table[1][DriveCnt]に、情報量２は後述する情報量2データテーブル列Table[2][DriveCnt]に保存する。以降、情報量3、情報量4、…と実施し、情報量Mの場合は情報量Mデータテーブル列Table[M][DriveCnt]に保存する。
【０１１０】
処理１００５にて、情報量１から情報量Ｍまでの情報量をデータテーブルTable[m][DriveCnt]に保存後、処理１００６へ移動する。処理１００６では、自動調整機能により、次に処理１００３で電動機を動作させる際の制御パラメータを設定し、処理１００７へ移動する。
【０１１１】
処理１００７では電動機の自動調整機能を終了するかを判定する。処理１００７にて自動調整終了と判定しなかった場合、処理１００３へ移動し、制御パラメータの自動調整を続ける。
【０１１２】
処理１００７にて自動調整終了と判定した場合、処理１００８に移動する。処理１００８では自動調整法により制御パラメータを調整した中から、自動調整機能が適正とする制御パラメータを電動機制御装置に設定する。適正な制御パラメータを設定後、処理１００９へ移動し、電動機の制御パラメータ自動調整を終了する。
【０１１３】
ここで、処理１００７での電動機の自動調整終了判定方法は、位置決め整定時間time_inpが予めユーザが設定する許容値t_in以内であったため終了としても良い。例えば、所望の位置まで要する時間が、予めユーザが設定する許容値t_in秒以内である場合、適正な制御パラメータであると判定し、制御パラメータの自動調整を終了する。ただし、電動機の自動調整手順は図１１のフローチャートが示す手順に限ったことではない。例えば、電動機の運転回数がある規定値を超えたため終了でもよく、自動調整法の終了条件は問わない。
【０１１４】
なお、処理１００９で制御パラメータ自動調整を終了後は、図６を表示して、ユーザが確認し、必要に応じて再トライする。
【０１１５】
以上、図９及び図１１に示すように、オーバーシュート割れ信号P_ovshflg=ONの場合、電動機動作確認運転前に調整した自動調整での制御パラメータでは、機械特性の変化によりオーバーシュート量p_ovshが大きくなり、ユーザが設定する許容オーバーシュート量p_ovsh_setを超える場合がある。この場合、ユーザが許容値範囲として設定した許容オーバーシュート量p_ovsh_setより小さい、再設定用許容オーバーシュート量P_ovsh_rtyを自動調整の新しい許容値範囲とすることで、機械特性の変化があっても、ユーザの許容値を超えにくい制御パラメータを探索することとなる。
【０１１６】
同様に、電動機停止時振動量割れ信号P_udovshflg=ONの場合、電動機動作確認運転前に調整した自動調整での制御パラメータでは、機械特性の変化により電動機停止時振動量p_udovshが大きくなり、ユーザが設定する許容値範囲として設定した許容電動機停止時振動量p_udovsh_setを超えることがある。この場合、ユーザが許容値範囲として設定した許容電動機停止時振動量p_udovsh_setより小さい、再設定用許容電動機停止時振動量P_udovsh_rtyを自動調整の新しい許容値範囲とすることで、機械特性の変化があっても、ユーザの許容値を超えにくい制御パラメータを探索することとなる。
【０１１７】
再設定用許容オーバーシュート量P_ovsh_rty、再設定用許容電動機停止時振動量P_udovsh_rtyを新しい許容値範囲として、同様の運転パターンで自動調整を実行することにより、電動機が機械特性の変化しやすくともユーザの許容値範囲内となるよう制御パラメータを自動調整する。
【０１１８】
以上のように、本実施例は、電動機制御装置の制御パラメータ自動調整方法であって、複数の制御パラメータに対して電動機を動作させて運転特性データを測定し、該複数の制御パラメータに対する複数の運転特性データを保存し、適正とする制御パラメータを調整する自動調整を行い、自動調整後、制御パラメータを用いて電動機を繰り返し動作させ、運転特性データが許容値範囲内であるかを判定する電動機動作確認運転を行い、許容値範囲を超える場合、保存した複数の運転特性データから、機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるような運転特性データに対応する制御パラメータを探索し、再設定を行う第１の再調整、または、機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるように許容値条件を変更し、再度自動調整を行う第２の再調整を行う構成とする。
【０１１９】
また、電動機動作確認運転の結果である許容値範囲内であるか否かを表示し、第１の再調整と第２の再調整をユーザが選択するための選択画面を表示する。
【０１２０】
また、電動機制御装置の制御パラメータ自動調整方法であって、運転特性データが許容値範囲内となるように制御パラメータを調整して制御パラメータを自動調整した後、該制御パラメータを用いて電動機を複数回動作させ、運転特性データが許容値範囲内であるかを判定する電動機動作確認運転を行い、許容値範囲内であるか否かを表示する。
【０１２１】
また、電動機制御装置であって、電動機の位置検出値を出力する位置検出器からの信号を入力して電動機の速度検出値を出力する速度検出器と、位置指令値と前記位置検出値との位置偏差に応じて速度指令値を出力する位置制御器と、速度指令値と前記速度検出値との速度偏差に応じてトルク電流指令値を出力する速度制御器と、前記電動機に供給されるトルク電流検出値を検出する電流検出器と、前記電動機を駆動する電力変換器と、前記トルク電流指令値と前記トルク電流検出値に応じて前記電力変換器の出力電流を調整する電流制御器と、前記位置検出値、速度検出値、トルク電流検出値を測定するデータ測定部と、前記位置検出値を入力値とし、前記位置指令値を生成し、前記位置制御器及び前記速度制御器に設定する制御パラメータを出力し、該制御パラメータを自動調整するパラメータチューニング部と、前記電動機動作毎の制御パラメータ、及び、運転特性データを保存する調整結果管理装置を有しており、前記パラメータチューニング部は、複数の制御パラメータに対して、前記電動機を動作させて運転特性データを前記データ測定部で測定し、該複数の制御パラメータに対する複数の運転特性データを前記調整結果管理装置に保存し、適正とする制御パラメータを調整する自動調整を行い、前記自動調整した後、前記制御パラメータを用いて電動機を繰り返し動作させ、運転特性データが許容値範囲内であるかを判定する電動機動作確認運転を行い、許容値範囲を超える場合、前記保存した複数の運転特性データから、機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるような運転特性データに対応する制御パラメータを探索し、再設定を行う第１の再調整、または、機械特性が変化しても許容値範囲を超えにくくなるように許容値条件を変更し、再度自動調整を行う第２の再調整を行う構成とする。
【０１２２】
また、前記調整結果管理装置は、前記電動機動作確認運転の結果である許容値範囲内であるか否かを表示し、前記第１の再調整と第２の再調整をユーザが選択するための選択画面を表示する。
【０１２３】
図１２は、本実施例における電動機制御装置の全体のシステム構成図である。図１２において、１１０１はボールネジユニット、１１０２は電動機、１１０３は電動機１１０２の位置検出器、１１０５は負荷１１０４を搭載するスライダー、１１００はサーボアンプ（電動機制御装置）、１１０６は電動機１１０２の位置検出信号をサーボアンプ１１００に伝送するケーブルである。また、１１０７は、サーボアンプ１１００から電動機１１０２に駆動電力を供給するケーブル、１１０８は、サーボアンプに電源を供給するケーブルである。１１０９は、自動調整機能、及び、調整結果管理装置を搭載するパソコン、１１１０はパソコン１１０９からの調整条件、及び、１２１位置指令生成部で生成される位置指令により電動機を動作させる際の電動機動作時の運転データをサーボアンプ１１００に伝送する為の通信ケーブルである。
【０１２４】
なお、本実施例は電動機制御対象として、回転系の電動機、直動系の電動機に共通する実施例である。
【０１２５】
また、本実施例は電動機の自動調整時、電動機を複数回動作させる際、位置指令生成部１２１から出力された位置指令パターン１〜Ｎを位置指令値として記載しているが、電動機を複数回動作させる手段は問わない。つまり、電動機制御装置に外部から入力される位置指令生成装置を取り付け、位置指令パターンを入力してもよい。
【０１２６】
また、電動機を複数回動作させる際、電動機制御装置の制御パラメータ調整方法は自動調整、手動調整を問わない。つまり、電動機を動作させる毎に制御パラメータを調整し、情報量が必要であれば保存してもよい。
【０１２７】
以上のように、本実施例によれば、電動機の制御パラメータ自動調整終了後の、機械特性の変化によるユーザが設定する許容値範囲を超えるかの判定を簡単に確認することができる。また、機械特性が変化してもユーザが設定する許容値範囲を超えにくくなる電動機の制御パラメータを簡単に設定することができる。
【０１２８】
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
１…電動機、２…駆動対象負荷、３…連結軸、４…電力変換器、５…位置検出器、
６…位置制御器、７…速度検出器、８…速度制御器、９…電流検出器、１０…電流制御器、
１１…データ測定部、１２…パラメータチューニング部、１３…調整結果管理装置、
１２１…位置指令生成部、１２２…制御パラメータ調整部、θM*…位置指令値、
θM…位置検出値、ωM*…速度指令値、ωM…速度検出値、Iq*…トルク電流指令値、
Iq…トルク電流検出値
【図１】
0006338948.tif 000002
【図２】
0006338948.tif 000003
【図３】
0006338948.tif 000004
【図４】
0006338948.tif 000005
【図５】
0006338948.tif 000006
【図６】
0006338948.tif 000007
【図７】
0006338948.tif 000008
【図８】
0006338948.tif 000009
【図９】
0006338948.tif 000010
【図１０】
0006338948.tif 000011
【図１１】
0006338948.tif 000012
【図１２】
0006338948.tif 000013