具体实施方式

＜应用例＞

以下，对本发明的应用例进行说明。本发明的参数设定辅助装置10(以下，也简称为“设定辅助装置10”)适用于图1所示的对控制对象40进行控制的马达控制装置30，该控制对象40包含负载装置42和对负载装置42进行驱动的马达41。更详细而言，设定辅助装置10是用于在马达控制装置30中设定用于对控制对象40进行控制的控制参数的装置。图2示出关于控制对象40的反馈控制的框图。这里，作为控制参数，例如能够举出位置环比例增益Kpp、速度环比例增益Kvp、速度环积分增益Ki等。

这里，与马达控制装置30的控制参数设定相关的现有技术均以负载装置42的机械参数恒定为前提。因此，在对包含机械参数根据姿势而发生变化的负载装置42的控制对象40进行控制的马达控制装置30的各种控制参数的设定时，必须重复进行多次“控制参数值的设定→评价→变更负载装置的姿势→评价”这样的作业。

与此相对，在本发明中，如图6的参数设定处理所示，取得负载装置42动作中的针对单一频率的频率响应特性(S101)，在负载装置42动作中的基准姿势下取得频率响应特性(S102)。然后，取得使负载装置42进行动作时的惯性的最大值/最小值，或者取得在基准姿势下求出的惯性与使负载装置42进行动作时的惯性的最大值/最小值的比率(S103)，由此估计负载装置42动作中的惯性最大的姿势和惯性最小的姿势下的频率响应特性(S104)。

然后，根据惯性最大的姿势和惯性最小的姿势下的频率响应特性，生成各姿势下的稳定性映射图(S105)，通过合成关于各姿势的稳定性映射图来生成合成稳定性映射图(S106)。图11示出惯性最大的姿势和惯性最小的姿势下的稳定性映射图的例子，图12示出合成稳定性映射图的例子。使用该合成稳定性映射图来设定负载装置42的控制中的控制参数(S107)，由此能够抑制控制因负载装置42的动作中的惯性的变化而不稳定化，从而能够实现负载装置42的更稳定的动作。

另外，根据本应用例所示的发明，能够根据负载装置42动作中的针对单一频率的频率响应特性和负载装置42的基准姿势下的频率响应特性，更简单地设定考虑了负载装置42动作中的惯性的变化的控制参数。

另外，在本应用例所示的发明中，稳定性映射图是将互不相同的2种参数分配给纵轴和横轴，并表示与纵轴值和横轴值的组合对应的评价指标值的图，分配给纵轴和横轴的参数是从速度环比例增益、速度环积分增益以及位置环比例增益中选择的2种参数。而且，作为表示评价指标值的方法，除了用颜色或图案表示的方法以外，还可以选择将稳定性映射图设为3D图而用Z轴方向的条长度(高度)表示评价指标值的方法。

作为分配给稳定性映射图的纵轴和横轴的参数的组合，更详细而言，可以考虑速度环比例增益与位置环比例增益、速度环比例增益与速度环积分增益、速度环积分增益与位置环比例增益这3种。

用户根据想要调整或者想要稳定化的控制参数是什么来选择分配给纵轴和横轴的控制参数的组合。例如，在考虑速度环和稳定性而想要调整控制参数的情况下，只要选择速度环比例增益和位置环比例增益的组合即可。另外，在想要调整速度控制器的参数的情况下，只要选择速度环比例增益和速度环积分增益的组合即可。这里，由分配给纵轴和横轴的控制参数的组合而确定的状态相当于本发明中的控制装置状态。

另外，作为分配给纵轴和横轴的参数的组合，在选择速度环比例增益和位置环比例增益、或者速度环比例增益和速度环积分增益的情况下，可以将速度环比例增益取为横轴。这是因为速度环积分增益和位置环比例增益具有与速度环比例增益对应的界限。

以下，根据附图对本发明的实施例进行详细说明。

＜实施例1＞

图1示出本实施例的设定辅助装置10的框图。本实施例的设定辅助装置10是用于辅助对马达41进行控制的马达控制装置30中的控制参数的设定的装置，该马达41对惯性等机械参数根据姿势或状况而发生变化的负载装置42进行驱动。

马达控制装置30根据从PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)等上级装置(省略图示)输入的指令(位置指令、转矩指令或速度指令)来控制马达41。以下，将由马达41和负载装置42构成的部分表述为控制对象40，将由马达控制装置30和控制对象40构成的部分表述为伺服系统。

在从上级装置输入位置指令的情况下，如图2所示，马达控制装置30作为位置控制器31、速度控制器32、电流控制器34、速度检测器35等进行动作。速度检测器35是如下的单元：通过对由安装于马达41或负载装置42的编码器(省略图示)检测出的控制对象40的位置(以下，也称为检测位置)进行微分，输出控制对象40的速度(以下，称为检测速度)。

位置控制器31是具有位置环比例增益Kpp作为控制参数的单元。如图所示，向该位置控制器31输入位置指令与检测位置的偏差即位置偏差。然后，位置控制器31计算并输出该位置偏差乘以位置环比例增益Kpp而得到的值即速度指令。速度控制器32是将速度指令与检测速度的偏差即速度偏差作为操作量，进行将转矩指令作为控制量的PI控制的单元。该速度控制器32具有速度环比例增益Kvp和速度环积分增益Ki作为控制参数。

另外，速度控制器32包含能够设定接通/断开(是否发挥功能)的转矩滤波器(低通滤波器)和陷波滤波器。速度控制器32内的转矩滤波器具有截止频率作为控制参数(以下也表述为滤波器参数)，速度控制器32内的陷波滤波器具有中心频率、陷波深度以及Q值(＝中心频率/陷波宽度)作为控制参数(以下也表述为滤波器参数)。电流控制器34是生成与来自速度控制器32的转矩指令对应的驱动电流并提供给马达41的单元。

以上述情况为前提，以下对设定辅助装置10的结构和动作进行具体说明。

图3示出设定辅助装置10的功能框图。本实施方式的设定辅助装置10是在PC(个人计算机)中安装了设定辅助程序的装置。如图3所示，安装于PC的设定辅助程序使PC的主体部分(由CPU及其周边设备构成的部分)13作为运算处理部14、UI部15以及显示控制部16进行动作。

显示控制部16是在显示装置12的画面上显示由运算处理部14或UI部15指示的内容的图像的功能块。UI部15是如下的功能块：通过操作鼠标、键盘等输入装置11，使用户指定使运算处理部14执行的处理的种类、处理条件，从而使运算处理部14在由用户指定的处理条件下执行由用户指定的种类的处理。运算处理部14是能够执行参数设定处理(后述)等的功能块，在内部包含指示部14a、取得部14b、单一频率成分取得部14c、特定惯性姿势估计部14d、频率响应取得部14e、频率响应估计部14f、映射图生成部14g、合成映射图生成部14h、参数设定部14i。

在上述的运算处理部14中，指示部14a向马达控制装置30提供关于负载装置42的运动和姿势的指示。取得部14b从马达控制装置30取得对负载装置42测定出的相当于负载装置42的当前位置的信号。另外，由取得部14b取得的信号并不限定于相当于当前位置的信号，也可以是相当于当前速度、当前转矩的信号。

单一频率成分取得部14c生成与用于控制负载装置42的位置指令相关的指令信号，通过指示部14a将指示信号提供给马达控制装置30，根据与其对应地测定并由取得部14b取得的信号取得规定的单一频率下的增益或相移量。另外，上述的指令信号并不限于位置指令，也可以是速度指令、转矩指令。

特定惯性姿势估计部14d通过指示部14a指示马达控制装置30以实现在动作时的负载装置42的运动过程中出现的一系列姿势，并且通过单一频率成分取得部14c取得上述各姿势下的上述规定的单一频率下的增益或相移量，从而根据各姿势下的增益来估计惯性最大和最小的姿势。

频率响应取得部14e通过指示部14a指示马达控制装置30以在从一系列姿势中选择的基准姿势下在规定的频率范围内振动，并且根据由取得部14b取得的信号取得基准姿势下的频率响应特性。频率响应估计部14f根据由频率响应取得部14e取得的基准姿势下的频率响应特性和由单一频率成分取得部14c取得的各姿势下的上述单一频率下的增益或相移量，估计被估计为惯性最大和最小的姿势下的增益的频率响应特性。

映射图生成部14g根据由频率响应估计部14f估计出的频率响应特性，生成惯性最大的姿势下的最大惯性稳定性映射图和惯性最小的姿势下的最小惯性稳定性映射图。合成映射图生成部14h通过合成最大惯性稳定性映射图和最小惯性稳定性映射图来生成合成稳定性映射图。参数设定部14i显示合成稳定性映射图，接受关于合成稳定性映射图上的位置的指定，并根据所指定的位置的纵轴值和横轴值来设定控制参数。

以下，对各处理依次进行说明。另外，在以下的各处理的说明中，将负载装置42的姿势或状况简单地表述为负载装置42的姿势。另外，在以下的说明中，位置闭环特性Gp_closed、位置开环特性Gp_open分别是伺服系统的图4的虚线框51、52内所示的部分的频率传递函数。另外，速度闭环特性Gv_closed、速度开环特性Gv_open分别是伺服系统的图5的虚线框53、54内所示的部分的频率传递函数。

＜参数设定处理＞

接着，图6示出表示本实施例的参数设定处理的处理内容的流程图。本处理是存储在PC的主体部分13所具有的存储器(未图示)中的程序，在由用户从输入装置11输入了处理开始的指令时，由运算处理部14执行。

当本处理开始时，首先，在步骤S101中，通过单一频率成分取得部14c取得控制对象40动作中的针对单一频率的频率响应特性。更具体而言，根据来自指示部14a的指示，一边通过马达41使负载装置42进行动作，一边通过由取得部14b取得针对特定频率的输入的频率响应特性(增益特性)来实时地重复进行测定。

图7示出该情况下的负载装置42的位置和频率响应特性(增益特性)与时间的关系的例子。在图7中，横轴是时间，纵轴是负载装置42的位置(rad)和频率响应特性(增益特性)。由图7可知，频率响应特性(增益特性)根据负载装置42的位置而发生变化。另外，步骤S101的处理相当于本发明中的单一频率响应取得步骤。当步骤S101结束时，进入步骤S102。

在步骤S102中，通过预先定义的频率响应取得部14e，在负载装置42的基准姿势下实施频率响应解析。图8示出基准姿势下的频率响应特性的例子。更具体而言，在基准姿势下，一边使频率变化一边测定响应特性。另外，步骤S102的处理相当于本发明中的基准频率响应取得步骤。当步骤S102结束时，进入步骤S103。

在步骤S103中，取得使负载装置42进行动作时的惯性的最大值/最小值。或者，取得在基准姿势下求出的惯性与使负载装置42进行动作时的惯性的最大值/最小值的比率。

这里，首先，对直接取得惯性的最大值和最小值的过程进行说明。在该情况下，根据在S101中测定出的针对单一频率的频率响应特性(相当于图7所示的图)以及以下所示的频率响应特性(增益特性)与惯性的值的关系式(1)，计算惯性J。

惯性J＝(Kvp·J₀)/(ω·|G(jω)|)·····(1)

这里，Kvp是速度环比例增益，J₀是预先设定的惯性设定值。图9示出通过上述计算出的惯性的值与时间的关系的图。而且，根据图9所示的图，能够如下所述地求出作为基准姿势下的惯性的值的基准姿势惯性值Jbase、惯性最大值Jmax以及惯性最小值Jmin。

基准姿势惯性值 Jbase＝0.70×10^-4(kg/m²)

惯性最大值 Jmax＝0.87×10^-4(kg/m²)

惯性最小值 Jmin＝0.43×10^-4(kg/m²)

另外，在图9中估计了惯性最大的姿势和惯性最小的姿势，该估计由特定惯性姿势估计部14d进行。

接着，对取得在基准姿势下求出的惯性与惯性的最大值/最小值的比率的情况进行说明。根据图7所示的负载装置42的位置以及频率响应特性(增益特性)与时间的关系，如下所述地求出惯性最大姿势增益特性值Gmax、惯性最小姿势增益特性值Gmin、基准姿势增益特性值Gbase。

惯性最大姿势增益特性值 Gmax＝0.60

惯性最小姿势增益特性值 Gmin＝1.22

基准姿势增益特性值 Gbase＝0.75

这里，基准姿势下的惯性的值(上述)如下所述地取得。(基准姿势设为预先确定了基准姿势惯性值Jbase的位置。)

基准姿势惯性值Jbase＝0.70×10^-4(kg/m²)

另外，使用上述各增益特性的比率，如下所述地计算在基准姿势下求出的惯性的值与惯性的值的最大值和最小值的比率。

惯性最大比率Jmax_ratio＝Gbase/Gmax≈1.25

惯性最小比率Jmin_ratio＝Gbase/Gmin≈0.61

此外，使用所得到的惯性最大比率Jmax_ratio和惯性最小比率Jmin_ratio，估计惯性的最大值和最小值、以及惯性最大姿势下的频率响应特性和惯性最小姿势下的频率响应特性。

这里，惯性最大值和惯性最小值如下所述地求出。

惯性最大值Jmax＝Jbase×Jmax_ratio

＝0.87×10^-4(kg/m²)

惯性最小值Jmin＝Jbase×Jmin_ratio

＝0.43×10^-4(kg/m²)

这样，当步骤S103的处理结束时，进入步骤S104。另外，步骤S103的处理相当于本发明中的特定惯性值取得步骤。

接着，在步骤S104中，通过将在步骤S102中取得的基准姿势下的频率响应特性的各增益的值除以惯性最大比率Jmax_ratio、惯性值最小比率Jmin_ratio，如图10所示，通过频率响应估计部14f来估计基准位置、惯性最小位置、惯性最大位置处的频率响应特性。该步骤S104的处理相当于本发明中的频率响应估计步骤。当步骤S104的处理结束时，进入步骤S105。

在步骤S105中，根据在步骤S104中取得的惯性的最大值、最小值的姿势下的频率响应特性，通过映射图生成部14g生成各姿势下的稳定性映射图。该稳定性映射图用颜色区分显示将横轴设为速度环比例增益Kvp、将纵轴设为位置环比例增益Kpp的情况下的表示系统的稳定性的评价指标值。

这里，对评价指标值的计算方法进行详细说明。运算处理部14通过控制马达控制装置30来测量位置闭环特性Gp_closed(复数的排列)。该处理可以是“一边向马达控制装置30输入以包含多个频率成分的方式进行时间变化的位置指令一边周期性地收集检测位置，对输入的位置指令和收集到的检测位置进行傅里叶变换而取得比，从而计算位置闭环特性Gp_closed的处理”，也可以是“对马达控制装置30委托位置闭环特性Gp_closed的测量，并从马达控制装置30取得测量结果的处理”。

然后，运算处理部14使用测量结果来计算控制对象特性P(控制对象40的频率传递函数P)。更具体而言，运算处理部14首先根据该时刻(Gv_closed的测量时刻)的各种参数(Kpp、Kvp、Ki、滤波参数)的设定值，确定位置控制器31的特性(频率传递函数；以下同样)Cp和速度控制器32的特性Cv。然后，运算处理部14根据所确定的特性Cp和Cv以及速度检测器35的特性Cd和Gv_closed，计算控制对象特性P(参照图5)。

接着，运算处理部14使用控制对象特性P，对关于多个装置设定状态的各个装置设定状态的评价指标值进行计算。更具体而言，运算处理部14针对每个装置设定状态，重复进行“确定装置设定状态下的各部分的特性(位置控制器31的特性Cp和速度控制器32的特性Cv)，根据所确定的各部分的特性、特性Cd以及控制对象特性P来计算Gp_closed，并根据计算出的Gp_closed来计算评价指标值的处理”。

另外，多个控制装置状态是指如下的状态：位置环比例增益Kpp与速度环比例增益Kvp的组合互不相同，速度环积分增益Ki是将速度环比例增益Kvp乘以1/4而得到的值，转矩滤波器的截止频率是将速度环比例增益Kvp乘以6.8而得到的值，陷波滤波器的滤波器参数值是第1设定辅助处理的开始时刻的值。另外，作为评价指标值，在本实施例中采用位置闭环的增益峰值。但是，本发明中的评价指标值并不限于此。例如，也可以是速度闭环的增益峰值、位置开环的增益余量、位置开环的相位余量、速度开环的增益余量、速度开环的相位余量或者使用这些值中的1个或多个值计算出的值。

在本实施例中，如上所述，将评价指标值设为位置闭环的增益峰值。图11示出本实施例的稳定性映射图的例子。图11的(a)示出惯性最大姿势下的稳定性映射图的例子。另外，图11的(b)示出惯性最小姿势下的稳定性映射图的例子。另外，进行步骤S105的处理的运算处理部14相当于本发明中的第1确定单元。另外，步骤S105的处理相当于本发明中的稳定性映射图生成步骤。当步骤S105的处理结束时，进入S106。

在步骤S106中，通过合成映射图生成部14h来合成惯性最大姿势下的稳定性映射图和惯性最小姿势下的稳定性映射图，由此生成表示惯性变动的控制对象的稳定性的合成稳定性映射图。更具体而言，将横轴设为速度环比例增益Kvp，将纵轴设为位置环比例增益Kpp，将惯性最大姿势下的稳定性映射图中的评价指标与惯性最小姿势下的评价指标中的较差的评价指标值进行颜色区分来显示。

该较差的评价指标值相当于本发明中的合成评价指标值。图12示出本实施例的合成稳定性映射图。另外，在各稳定性映射图中标注了白圈的部分是Kpp和Kvp的推荐值(后述)。执行步骤S106的运算处理部14相当于本发明中的第2确定单元。另外，步骤S106的处理相当于本发明中的合成稳定性映射图生成步骤。

当步骤S106结束时，进入步骤S107。在步骤S107中，通过参数设定部14i，使用合成稳定性映射图来决定位置环比例增益Kpp和速度环比例增益Kvp的值。更具体而言，在本次的情况下，采用在合成稳定性映射图中显示的位置环比例增益Kpp和速度环比例增益Kvp的推荐值。步骤S107的处理相当于本发明中的参数设定步骤。当步骤S107的处理结束时，结束本例行程序。

如以上说明的那样，在本实施例中，使在动作中惯性发生变动的负载装置42的姿势变化，生成此时的惯性值最大的姿势和惯性值最小的姿势下的稳定性映射图。然后，根据合成这些稳定性映射图得到的合成稳定性映射图，决定控制参数(位置环比例增益Kpp和速度环比例增益Kvp)。由此，即使在控制对象所具有的负载装置的动作中惯性发生变动的情况下，也能够更可靠地选择能够进行稳定的动作的控制参数的值。

＜变形例1＞

另外，在上述的实施例中，将基准姿势设定为与惯性值最大的姿势和惯性值最小的姿势不同的姿势，但在上述的实施例中，也可以将惯性值最小的姿势设定为基准姿势。

这里，如图13所示，惯性值最小的姿势下的频率响应特性(例如，如实施例1那样)是将基准姿势下的频率响应特性的各增益的值除以惯性值最小比率Jmin_ratio，因此可以认为在基准姿势、惯性值最大的姿势以及惯性值最小的姿势中成为最高的频率响应特性。因此，可以考虑到，在将基准姿势设定为与惯性值最大的姿势、惯性值最小的姿势不同的姿势，并将在基准姿势下取得的频率响应特性除以惯性值最小比率min_ratio，由此来估计惯性值最小的姿势下的频率响应特性的情况下，如图14所示，无法取得惯性值最小的姿势下的严谨的频率响应特性，根据情况，控制的稳定性降低。

因此，在本变形例中，通过将惯性值最小的姿势设定为基准姿势，如图15所示，实测关于惯性值最小的姿势的频率响应特性。由此，能够提高针对惯性值最小的姿势得到的频率响应特性的精度，从而能够提高惯性值最小的姿势下的控制的稳定性。另外，如图15所示，惯性值最大的姿势下的频率响应特性是通过将基准姿势下的频率响应特性除以惯性值最大比率max_ratio并向增益更低的方向移动而得到的，因此惯性值最大的姿势下的频率响应特性能够取得为更稳定的频率响应特性。

＜变形例2＞

接着，对本发明的变形例2进行说明。在上述的实施例1中，在基准姿势下取得频率响应特性，通过将其除以惯性值最小比率min_ratio而取得惯性值最小姿势下的频率响应特性。另外，通过将基准姿势下的频率响应特性除以惯性值最大比率max_ratio而取得惯性值最大姿势下的频率响应特性。与此相对，除了基准姿势以外，也可以针对惯性值最小姿势和惯性值最大姿势也实测各自的频率响应特性。

图16示出本变形例2中的基准姿势、惯性值最小姿势以及惯性值最大姿势的频率响应特性。关于惯性值最小姿势和惯性值最大姿势，记载了估计值和实测值。如图16所示，在通过将基准姿势下的频率响应特性除以惯性值最小比率min_ratio来估计惯性值最小姿势下的频率响应特性的情况下，有时估计为增益峰值超过0(dB)，虽然在实测中增益峰值未超过0(dB)，却需要降低增益。

另外，在通过将基准姿势下的频率响应特性除以惯性值最大比率max_ratio来估计惯性值最大姿势下的频率响应特性的情况下，也可能产生增益峰值被估计为比实测高的值，尽管实际上能够提高增益却无法将增益设定得较高等不良情况。

与此相对，如本变形例所示，通过在惯性值最大姿势和惯性值最小姿势下也实测各自的频率响应特性，能够在双方得到更准确的频率响应特性，从而能够选择更佳的控制参数。

＜实施例2＞

接着，对本发明的实施例2进行说明。在上述的实施例1中，对计算负载装置动作中针对单一频率的频率响应特性并根据该值计算惯性值的例子进行了说明，但在本实施例中，说明向针对负载装置的动作指令叠加正弦波状的信号的例子。

这里，如上所述，在实施例1中，计算负载装置42动作中针对单一频率的频率响应特性，并根据该值计算惯性值。更具体而言，例如，使负载装置42向一个方向进行动作，实时地重复确认针对单一频率的频率响应特性(增益特性)，由此计算负载装置42的惯性值。

这里，在取得针对单一频率的频率响应特性时，需要某些频率信号，但在针对负载装置42的动作指令是匀速运动指令等的情况下，有时在动作指令中不包含频率信号而难以取得针对单一频率的频率响应特性。或者，在动作指令中包含多个频率成分的情况下，有时由于受到该频率成分的影响而无法准确地取得针对单一频率的频率响应特性。

与此相对，在本实施例中，如图17所示，对负载装置42的动作指令信号叠加正弦波状的信号。由此，无论针对负载装置42的动作指令的种类如何，都能够必定使动作指令信号包含单一频率，能够高精度地测定针对单一频率的频率响应特性。另外，叠加的正弦波状信号的频率可以是单一频率，也可以是多个不同频率的正弦波的和。

图18示出负载装置42的频率响应特性与叠加的正弦波状信号的频率的关系。实线所示的曲线表示负载装置42的频率响应特性。虚线所示的直线表示叠加的正弦波状信号的频率。这里，在负载装置42的动作中重复取得的针对单一频率的频率响应特性成为在图18中针对用黑圆表示的频率的正弦波状信号的响应特性。

由图18可知，在本实施例中，叠加于负载装置42的动作指令信号的正弦波信号的频率为比负载装置42的谐振频率和反谐振频率低的频率。由此，不会受到负载装置42的谐振或者反谐振的影响，能够高精度地测定针对单一频率的输入的响应特性。另外，此时的负载装置42的谐振频率和反谐振频率也可以根据在基准姿势下取得的负载装置42的频率响应特性来求出。

另外，叠加于负载装置42的动作指令信号的正弦波状信号的频率也可以是在基准姿势下的开环的频率响应特性中能够近似为-20[dB/dec]的频带的频率。由此，作为叠加于负载装置42的动作指令信号的正弦波状信号的频率，能够选择充分远离谐振频率/反谐振频率的频带中的频率，能够更可靠地排除谐振或者反谐振的影响，从而能够测定精度更高的响应特性。另外，在将叠加于负载装置42的动作指令信号的正弦波信号的频率设为比负载装置42的谐振频率和反谐振频率低的频率的情况下，预先知道谐振频率和反谐振频率为条件。该谐振频率和反谐振频率根据基准姿势下的频率响应特性而取得。

另外，在本实施例中，针对动作指令叠加正弦波状信号的区间是使负载装置42以恒定速度进行动作的动作指令的区间。这里，在负载装置42的加减速动作的指令中，有可能原本包含确认针对单一频率的频率响应特性的频率的信号，通过与叠加的正弦波信号叠加，频率响应特性的测定精度有可能降低。与此相对，通过将针对负载装置42的动作指令叠加正弦波状信号的区间设为使负载装置42以恒定速度进行动作的动作指令的区间，能够抑制与叠加的正弦波状信号相同频率的信号混入，从而能够更高精度地取得负载装置42的针对单一频率的频率响应特性。

这里，在本实施例中，如图19所示，叠加正弦波状信号的指令信号为位置指令信号、速度指令信号以及转矩指令信号中的任意方。由此，如图19那样构成马达控制装置30的控制框图，将正弦波状信号叠加于位置指令信号、速度指令信号以及转矩指令信号中的任意方，取得相对于此的控制对象40的输出，由此能够确认针对单一频率的频率响应特性。

＜实施例3＞

接着，对本发明的实施例3进行说明。在本实施例中，对在控制对象40与多个负载装置42的组合相关(具有多个轴)的情况下，使针对各负载装置42求出的合成稳定性映射图进一步叠加而生成轴合成稳定性映射图的例子进行说明。

在本实施例中，例如设想了需要同时进行架台装置等结合的多个负载装置42(以下，也简单地称为“轴”)中的控制的情况，该架台装置进行X轴方向和Y轴方向的2轴的移动。而且，在这样的情况下，如果将针对一个轴的控制进行了调整的控制参数也应用于其他轴，则存在作为控制对象40整体的动作变得不稳定的情况。与此相对，在本实施例中，针对各轴生成合成稳定性映射图，并生成进一步合成了各轴的合成稳定性映射图的轴合成稳定性映射图。

更具体而言，如图20的(a)和图20的(b)所示，针对构成控制对象40的各负载装置42(轴)，生成合成惯性值最大姿势下的稳定性映射图和惯性值最小姿势下的稳定性映射图得到的合成稳定性映射图。该合成稳定性映射图是将惯性值最大姿势下的稳定性映射图和惯性值最小姿势下的稳定性映射图中的较差的评价指标值映射图化而得到的。

然后，如图21所示，进一步合成各个负载装置42(轴)的合成稳定性映射图来生成轴合成稳定映射图。该轴合成稳定性映射图是将各负载装置42(轴)的合成稳定性映射图中的较差的评价指标值映射图化而得到的。由此，能够利用一个安全性映射图来确认多个负载装置42(轴)结合而构成的控制对象40的动作稳定性。

＜实施例4＞

接着，对本发明的实施例4进行说明。在本实施例中，对从稳定性映射图中自动地选择并显示最佳的控制参数的例子进行说明。

例如，如图12所示，在本发明中，可以考虑在稳定性映射图中对最佳的控制参数的组合实施标记。但是，在用户使用稳定性映射图来任意地设定控制参数的情况下，有时观点并不明确而不一定设定最佳的控制参数。与此相对，在本实施例中，如图22所示，对作为稳定性映射图的纵轴的位置环比例增益Kpp和作为横轴的速度环比例增益Kvp的组合中的以特定的观点判断出的最佳的组合实施标记而进行显示。

例如，在图22的(a)的例子中，将几个候选点中的距原点的范数(例如，(Kpp²+Kvp²)^1/2)最大的点设为最佳点。另外，如图22的(b)所示，也可以是调整指标(在本例中为Kvp)最大的点。根据本实施例，能够根据预先确定的特定的观点，自动且容易理解地显示位置环比例增益Kpp和作为横轴的速度环比例增益Kvp的组合中的最佳组合，从而能够更容易地决定控制参数。

＜实施例5＞

接着，对本发明的实施例5进行说明。在本实施例中，对根据惯性最小姿势下的频率响应特性决定速度控制器的增益，并且根据惯性最大姿势下的频率响应特性决定位置控制器的增益的例子进行说明。

在本发明的上述实施例中，根据惯性最小姿势下的频率响应特性来决定速度环比例增益Kvp和位置环比例增益Kpp的最佳组合。在该情况下，实际上通过对所决定的速度环比例增益Kvp乘以一定的比率来决定速度环积分增益Ki。因此，难以保证速度环积分增益Ki相对于变化的稳定性。

与此相对，在本实施例中，根据惯性最小姿势下的频率响应特性来决定速度控制器的增益(Kvp和Ki)，并且根据惯性最大姿势下的频率响应特性来决定位置控制器的增益(Kpp)。

图23示出在本实施例中生成的稳定性映射图。图23的(a)示出用于根据惯性最小姿势下的频率响应特性来决定速度控制器的增益(Kvp和Ki)的稳定性映射图。该映射图的横轴为速度环比例增益Kvp，纵轴为速度环积分增益Ki。然后，使用该稳定性映射图来决定速度控制器的增益(Kvp和Ki)的组合。

接着，根据惯性最大姿势下的频率特性，使用固定为决定了速度环比例增益Kvp的值的图23的(b)所示的稳定性图来决定作为位置控制器的增益的位置环比例增益Kpp。由此，能够分别更高精度地求出位置环比例增益Kpp、速度环积分增益Ki以及速度环比例增益Kvp。

另外，以下为了能够将本发明的结构要件与实施例的结构进行对比，带附图的标号地记载本发明的结构要件。

＜发明1＞

一种参数设定辅助装置(10)，其辅助对控制对象(40)进行控制的控制装置(30)中的控制参数的设定，该控制对象(40)包含惯性根据动作中的姿势而发生变化的负载装置(42)和对该负载装置进行驱动的马达(41)，该参数设定辅助装置(10)的特征在于，具有：

第1确定单元(14)，其根据所述负载装置(42)的惯性最大的姿势和所述负载装置的惯性最小的姿势下的所述控制对象(40)的频率响应特性，确定表示所述控制装置(30)的控制的稳定性或控制性能的评价指标值；以及

第2确定单元(14)，其根据针对由所述第1确定单元(14)确定的所述负载装置(42)的惯性最大的姿势和所述负载装置(42)的惯性最小的姿势的所述评价指标值，确定代表与所述负载装置(42)的所述动作中的姿势相关的所述评价指标值的合成评价指标值。

＜发明19＞

一种参数设定辅助装置(10)，其辅助对控制对象(40)进行控制的控制装置(30)中的控制参数的设定，构成为安装有工具软件的计算机，该控制对象(40)包含惯性根据动作中的姿势而发生变化的负载装置(42)和对该负载装置进行驱动的马达(41)，该参数设定辅助装置(10)的特征在于，具有：

指示部(14a)，其向所述控制装置(30)提供关于所述负载装置(42)的运动和姿势的指示；

取得部(14b)，其从所述控制装置(30)取得与针对所述负载装置(42)测定出的所述负载装置(42)的当前位置、当前速度、当前转矩中的至少任意一方相当的信号；

单一频率成分取得部(14c)，其生成对用于控制所述负载装置(42)的位置指令、速度指令、转矩指令中的至少任意一方叠加了具有单一频率的正弦波状信号的一系列指令信号，通过所述指示部(14a)将所述指示信号提供给所述控制装置(30)，并根据与此相应地测定并由所述取得部取得的信号来取得所述频率处的增益或相移量；

特定惯性姿势估计部(14d)，其通过所述指示部指示所述控制装置(30)以实现在动作时的所述负载装置(42)的运动过程中出现的一系列姿势，并且通过所述单一频率成分取得部(14c)取得所述各姿势下的所述频率处的增益或相移量，根据所述各姿势下的增益来估计惯性最大和最小的姿势；

频率响应取得部(14e)，其通过所述指示部(14a)指示所述控制装置(30)使得在从所述一系列姿势中选择出的基准姿势下在规定的频率范围内振动，并且根据由所述取得部(14b)取得的信号来取得所述基准姿势下的频率响应特性；

频率响应估计部(14f)，其根据由所述频率响应取得部(14e)取得的所述基准姿势下的频率响应特性和由所述单一频率成分取得部(14c)取得的所述各姿势下的所述频率处的增益或相移量，对估计出的所述惯性最大和最小的姿势下的增益的频率响应特性进行估计；

映射图生成部(14g)，其根据由所述频率响应估计部(14f)估计出的所述频率响应特性，生成惯性最大的姿势下的最大惯性稳定性映射图和惯性最小的姿势下的最小惯性稳定性映射图；

合成映射图生成部(14h)，其通过对所述最大惯性稳定性映射图和所述最小惯性稳定性映射图进行合成来生成合成稳定性映射图；以及

参数设定部(14i)，其显示所述合成稳定性映射图，受理关于所述合成稳定性映射图上的位置的指定，根据所指定的所述位置的纵轴值和横轴值来设定控制参数。

＜发明20＞

一种参数设定辅助方法，辅助对控制对象(40)进行控制的控制装置(30)中的控制参数的设定，该控制对象(40)包含惯性根据动作中的姿势而发生变化的负载装置(42)和对该负载装置(42)进行驱动的马达，该参数设定辅助方法的特征在于，具有如下的步骤：

单一频率响应取得步骤(S101)，取得所述负载装置(42)的动作中的一系列姿势下的针对单一频率的输入信号的频率响应特性；

基准频率响应取得步骤(S102)，在从所述负载装置(42)动作中的所述一系列姿势中选择出的基准姿势下取得针对规定的频率范围的频率响应特性；

特定惯性值取得步骤(S103)，取得惯性的最大值和最小值，或者取得在基准姿势下求出的惯性与惯性的最大值和最小值的比率；

频率响应估计步骤(S104)，估计所述惯性为最大值的姿势和所述惯性为最小值的姿势下的频率响应特性；

稳定性映射图生成步骤(S105)，根据在所述频率响应估计步骤中取得的所述惯性为最大值的姿势和所述惯性为最小值的姿势下的频率响应特性，生成所述惯性为最大值的姿势和所述惯性为最小值的姿势下的稳定性映射图；

合成稳定性映射图生成步骤(S106)，对所述惯性为最大值的姿势下的稳定性映射图和所述惯性为最小值的姿势下的稳定性映射图进行合成；以及

参数设定步骤(S107)，根据所述合成稳定性映射图生成步骤，设定所述控制参数。

标号说明

10：参数设定辅助装置；11：输入装置；12：显示装置；13：主体部分；14：运算处理部；15：UI部；16：显示控制部；30：马达控制装置；31：位置控制器；32：速度控制器；34：电流控制器；35：位置检测器；40：控制对象；41：马达；42：负载装置。