CN118891819A - 调整控制参数的调整装置、控制系统以及控制参数调整方法 - Google Patents

Abstract

通过一次测定频率特性，求出在多个调整条件下调整了控制参数时的多个频率特性。具有：频率特性保存部，其保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的马达控制部进行动作而由此测定出的；调整条件记录部，其记录用于调整控制参数的多个调整条件；频率特性预测部，其使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存的频率特性，来预测控制参数调整后的频率特性；控制参数调整部，其使用记录的多个调整条件中的一个和预测出的频率特性，来调整频率特性预测部的控制参数以优化控制参数；控制参数设定部，其对马达控制部设定从多个控制参数中选择出的控制参数。

Description

调整控制参数的调整装置、控制系统以及控制参数调整方法

技术领域

本发明涉及对控制马达的马达控制装置的控制参数进行调整的调整装置、包含调整装置的控制系统以及控制参数调整方法。

背景技术

在机床、机器人或者工业机械等机械的驱动中使用的马达中，在进行满足预先设定的稳定条件(稳定余量等)的马达增益、滤波器系数等控制参数的优化时，需要多次执行如下的一系列调整过程：设定控制参数，使马达的控制装置进行动作来测定机械的频率特性，调整控制参数，使马达的控制装置进行动作来再次测定频率特性，确认是否满足稳定条件。

为了优化调整半导体制造装置、机床或工业用机器人中使用的马达控制装置的控制参数，在专利文献1中记载了用于确认控制参数的调整结果的控制参数灵敏度解析装置。

在专利文献1中记载了如下内容：控制参数灵敏度解析装置在由检测机械的动作量的检测单元、产生指令信号的指令器、接受指令信号来驱动电动机的控制器构成的电动机控制装置中，具有：开环频率响应特性测量单元，其取得不包含控制器的特性的开环频率响应特性；电动机控制装置的控制器的控制模型；运算单元，其根据测量出的开环频率响应特性和控制模型来计算闭环频率响应特性；灵敏度解析装置，其对控制器的控制参数与闭环频率响应特性的变化关系进行灵敏度解析。

在专利文献2中记载了对控制马达的伺服控制部(成为马达控制部)的至少一个滤波器系数和反馈增益(FG)中的至少一方(成为控制参数)进行调整的控制辅助装置。

在专利文献2中记载了如下内容：控制辅助装置使用调整前后的控制马达的伺服控制装置的至少一个滤波器系数和反馈增益中至少一方构成的第二信息和第一信息，计算滤波器系数和反馈增益中至少一方的调整前后的、滤波器和反馈增益的输入输出增益和相位延迟的频率特性中至少一方的频率特性，根据调整前后的至少一方的频率特性以及系数和反馈增益中至少一方的调整前的、测定出伺服控制装置的输入输出增益和输入输出的相位延迟的频率特性，求出滤波器系数和反馈增益中至少一方的调整后的伺服控制装置的输入输出增益和相位延迟的频率特性的推定值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-275588号公报

专利文献2：国际公开第2021/251226号

发明内容

发明要解决的课题

在设定稳定余量作为马达控制装置的稳定条件时，若稳定余量(是指增益余量和相位余量)大，则稳定性增加，但响应性降低。另一方面，若稳定余量小，则稳定性降低，但响应性提高。

用户在设定马达控制装置的稳定余量时，有时想要根据在多个调整条件例如标准、重视稳定性、重视响应性、定制各条件下马达控制装置的频率特性等如何变化，来决定调整条件。

但是，按多个调整条件，反复进行调整马达增益、滤波器系数等控制参数来求出频率特性的过程，会花费大量的时间。

因此，期望能够通过一次测定频率特性来确认在多个调整条件下调整马达控制装置的控制参数的结果。

用于解决课题的手段

(1)本公开的第一方式是一种调整装置，其对控制马达的马达控制部的控制参数进行调整，其中，所述调整装置具有：

频率特性保存部，其保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的所述马达控制部进行动作而由此测定出的；

调整条件设定部，其设定用于调整所述马达控制部的所述控制参数的多个调整条件；

频率特性预测部，其使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存在所述频率特性保存部中的所述频率特性，来预测所述控制参数调整后的所述机械的频率特性；

控制参数调整部，其使用由所述调整条件设定部设定的多个调整条件中的一个和预测出的所述频率特性，来调整要输入到所述频率特性预测部的所述控制参数，以优化所述控制参数；

控制参数保存部，其保存针对所述多个调整条件优化后的多个所述控制参数；

评价指标计算部，其根据与优化后的控制参数对应的预测出的频率特性，计算该频率特性的评价指标；

提示部，其对多个调整条件的每个调整条件，提示与优化后的控制参数对应的、预测出的频率特性和所述评价指标中的至少一个；以及

控制参数设定部，其对所述马达控制部设定从保存在所述控制参数保存部中的多个所述控制参数中选择出的控制参数。

(2)本公开的第二方式是一种调整装置，其对控制马达的马达控制部的控制参数进行调整，其中，所述调整装置具有：

频率特性保存部，其保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的所述马达控制部进行动作而由此测定出的；

调整条件设定部，其设定用于调整所述马达控制部的所述控制参数的多个调整条件；

频率特性预测部，其使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存在所述频率特性保存部中的所述频率特性，来预测所述控制参数调整后的所述机械的频率特性；

控制参数调整部，其使用由所述调整条件设定部设定的多个调整条件中的一个和预测出的所述频率特性，来调整要输入到所述频率特性预测部的所述控制参数，以优化所述控制参数；

控制参数保存部，其保存针对所述多个调整条件优化后的多个所述控制参数；

时间响应预测部，其使用与优化后的控制参数对应的预测出的频率特性，来预测第一时间响应；

评价指标计算部，其根据预测出的所述第一时间响应来计算所述第一时间响应的评价指标；

提示部，其对多个调整条件的每个调整条件，提示所述第一时间响应和所述评价指标中的至少一个；以及

控制参数设定部，其对所述马达控制部设定从保存在所述控制参数保存部中的多个所述控制参数中选择出的控制参数。

(3)本公开的第三方式是一种控制系统，具有：

马达控制部，其控制马达；以及

上述(1)或(2)的调整装置。

(4)本公开的第四方式是一种控制参数调整方法，用于对控制马达的马达控制部的控制参数进行调整，其中，

计算机执行以下处理：

保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的所述马达控制部进行动作而由此测定出的；

设定用于调整所述马达控制部的所述控制参数的多个调整条件；

使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存的所述频率特性，来预测所述控制参数调整后的所述机械的频率特性；

使用设定的多个调整条件中的一个和预测出的所述频率特性，来调整所述控制参数，以优化所述控制参数；

保存针对所述多个调整条件优化后的多个所述控制参数；

根据与优化后的控制参数对应的预测出的频率特性，计算该频率特性的评价指标；

对多个调整条件的每个调整条件，提示与优化后的控制参数对应的、预测出的频率特性和所述评价指标中的至少一个；以及

对所述马达控制部设定从保存的多个所述控制参数中选择出的控制参数。

(5)本公开的第五方式是一种控制参数调整方法，用于对控制马达的马达控制部的控制参数进行调整，其中，

计算机执行以下处理：

保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的所述马达控制部进行动作而由此测定出的；

设定用于调整所述马达控制部的所述控制参数的多个调整条件；

使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存的所述频率特性，来预测所述控制参数调整后的所述机械的频率特性；

使用设定的多个调整条件中的一个和预测出的所述频率特性，来调整所述控制参数，以优化所述控制参数；

保存针对所述多个调整条件优化后的多个所述控制参数；

使用与优化后的控制参数对应的预测出的频率特性，来预测第一时间响应；

根据预测出的所述第一时间响应来计算所述第一时间响应的评价指标；

对多个调整条件的每个调整条件，提示所述第一时间响应和所述评价指标中的至少一个；以及

对所述马达控制部设定从保存的多个所述控制参数中选择出的控制参数。

发明效果

根据本公开的各方式，通过一次测定频率特性，能够求出在多个调整条件下调整了马达控制部的增益、滤波器系数等控制参数时的多个频率特性。结果，通过确认多个频率特性和/或多个频率特性的评价指标，可以简单地比较不同调整条件下调整后的频率特性和/或频率特性的评价指标，可以简单地选择想要应用的控制参数。另外，通过确认根据多个频率特性预测的多个时间响应和/或多个时间响应的评价指标，可以简单地比较不同调整条件下调整后的时间响应和/或时间响应的评价指标，可以简单地选择想要应用的控制参数。

附图说明

图1是表示本公开的第一实施方式的控制系统的框图。

图2是表示增益余量、相位余量、闭环特性的最大增益以及高频域的最大增益的伯德图。

图3是表示调整部的一结构例的框图。

图4是表示调整条件的设定画面的一例的图。

图5是表示示出了复平面上的单位圆和成为闭合曲线的两个圆的复平面的图。

图6是表示在复平面上描绘的奈奎斯特轨迹、单位圆、以及通过增益余量和相位余量的圆的图。

图7是表示显示了与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”相关的开环频率特性或闭环频率特性的伯德图和与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”相关的评价指标的显示画面的图。

图8是显示栏502A所示的伯德图。

图9是显示栏502B所示的伯德图。

图10是显示栏502C所示的伯德图。

图11是表示与“标准”、“重视稳定性”、“重视响应性”及“定制”相关的开环频率特性或闭环频率特性的伯德图。

图12是表示调整条件的设定画面的图。

图13是表示调整部的动作的流程图。

图14是表示将控制参数调整部置换为机器学习部的调整部的变形例的框图。

图15是表示机器学习部的结构的框图。

图16是表示闭环的规范模型的框线图。

图17是表示规范模型的马达控制部与学习前以及学习后的马达控制部的输入输出增益的频率特性的特性图。

图18是表示本公开的第二实施方式的控制系统中包含的调整部的一结构例的框图。

图19是表示第一共振模式、第二共振模式的伯德图。

图20是表示显示了与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”相关的时间响应以及与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”相关的评价指标的显示画面的图。

图21是表示显示栏702A所示的时间响应的特性的图。

图22是表示显示栏702B所示的时间响应的特性的图。

图23是表示显示栏702C所示的时间响应的特性的图。

图24是表示直接连接多个滤波器来构成滤波器的例子的框图。

图25是表示控制系统的其他结构例的框图。

具体实施方式

以下，使用附图对本公开的实施方式进行详细说明。

(第一实施方式)

图1是表示本公开的第一实施方式的控制系统的框图。

控制系统10具有：马达控制部100、频率生成部200、频率特性测定部300以及调整部400。马达控制部100对应于马达控制装置，调整部400对应于调整装置。

此外，频率生成部200、频率特性测定部300及调整部400中的一个或多个可以设置在马达控制部100内。频率特性测定部300可以设置在调整部400内。

马达控制部100具有：减法器110、速度控制部120、滤波器130、电流控制部140以及马达150。减法器110、速度控制部120、滤波器130、电流控制部140以及马达150构成成为闭环的速度反馈环的伺服系统。马达150可以使用进行直线运动的线性马达或具有旋转轴的马达等。由马达150驱动的对象例如是机床、机器人或工业机械等机械的机构部。马达150也可以设置为机床、机器人、工业机械等的一部分。控制系统10也可以设置为机床、机器人、工业机械等的一部分。关于马达控制部100的结构的详细情况在后面进行描述。

频率生成部200一边使频率变化一边将正弦波信号作为速度指令输出到马达控制部100的减法器110和频率特性测定部300。

频率特性测定部300使用由频率生成部200生成的、成为输入信号的速度指令(正弦波)和成为从设置于马达150的旋转编码器(未图示)输出的输出信号的检测速度(正弦波)或成为从线性标尺输出的输出信号的检测位置的积分(正弦波)，按速度指令规定的频率，求出输入信号与输出信号的振幅比(输入输出增益)和相位延迟的频率特性并输出到调整部400。求出的频率特性是闭环的频率特性Pc。

另外，频率特性测定部300根据该频率特性Pc计算开环频率特性Po，输出到调整部400。闭环的频率特性Pc使用开环频率特性Po表示为Pc＝Po/(1+Po)。因此，可以通过Po＝Pc/(1-Pc)来求出开环频率特性Po。

调整部400对多个调整条件的每个调整条件，求出速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v中的1个或双方的增益、以及滤波器130的传递函数的系数ωc、τ、δ中的至少一个(成为控制参数)的最佳值。多个调整条件例如是根据频率响应的特征而分类的标准、重视稳定性、重视响应性以及定制等调整条件中的两个或三个以上的调整条件。“标准”是重视稳定与重视响应性的中间，“定制”由用户任意设定。

各调整条件是对增益余量、相位余量、闭环特性的最大增益以及高频域的最大增益中的至少一个设置限制的条件。

图2是表示增益余量、相位余量、闭环特性的最大增益以及高频域的最大增益的伯德图。

表1表示标准、重视稳定性、重视响应性以及定制中的增益余量、相位余量、闭环特性的最大增益以及高频域的最大增益的限制值的一例。

[表1]

调整部400按调整条件，显示求出的最佳控制参数中的机械的频率特性，或者计算并显示该频率特性的增益余量、相位余量、控制频带等评价指标。然后，用户从按调整条件显示的多个频率特性或多个评价指标中选择频率特性或评价指标，调整部400对马达控制部100设定与选择出的频率特性或评价指标对应的最佳控制参数，即速度控制部120的积分增益K1v及比例增益K2v中的一个或双方的增益、及滤波器130的传递函数的系数ω_c、τ、δ中的至少一个的最佳值。

以下，对马达控制部100以及调整部400进行更详细说明。

＜马达控制部100＞

如已经说明的那样，马达控制部100具有：减法器110、速度控制部120、滤波器130、电流控制部140以及马达150。

减法器110求出所输入的速度指令与速度反馈的检测速度之差，并将该差作为速度偏差输出到速度控制部120。

速度控制部120进行PI控制(Proportional-Integral Control)，将对速度偏差乘以积分增益K1v并进行积分而得的值与对速度偏差乘以比例增益K2v而得的值相加，作为转矩指令输出到滤波器130。速度控制部120包含反馈增益。此外，速度控制部120并不特别限定于PI控制，也可以使用其他控制，例如PID控制(Proportional-Integral-DifferentialControl)。

数学公式1(以下表示为数学式1)表示速度控制部120的传递函数G_V(s)。

[数学式1]

滤波器130是使特定频率成分衰减的滤波器，例如使用陷波滤波器、低通滤波器或带阻滤波器。在具有由马达150驱动的机构部的机床等机械中存在共振点，有时在马达控制部100中共振会增大。通过使用陷波滤波器等滤波器，能够降低共振。将滤波器130的输出作为转矩指令输出到电流控制部140。

数学公式2(以下表示为数学式2)表示作为滤波器130的陷波滤波器的传递函数G_F(s)。参数表示系数ω_c、τ、δ。

数学式2的系数δ是衰减系数，系数ω_c是中心角频率，系数τ是相对频带。若将中心频率设为fc，将带宽设为fw，则系数ω_c由ω_c＝2πfc表示，系数τ由τ＝fw/fc表示。

[数学式2]

电流控制部140根据转矩指令生成用于驱动马达150的电流指令，并将该电流指令输出到马达150。

在马达150是线性马达时，可动部的位置由设置于马达150的线性标尺(未图示)检测，通过对位置检测值进行微分来求出速度检测值，将求出的速度检测值作为速度反馈输入到减法器110。

在马达150是具有旋转轴的马达时，旋转角度位置由设置于马达150的旋转编码器(未图示)检测，将速度检测值作为速度反馈输入到减法器110。

＜调整部400＞

图3是表示调整部的一结构例的框图。如图3所示，调整部400具有：频率特性保存部401、调整条件设定部402、频率特性预测部403、控制参数调整部404、控制参数保存部405、评价指标计算部406、提示部407以及控制参数设定部408。

以下，对调整部400的各部进行说明。

(频率特性保存部401)

在频率特性保存部401中保存从频率特性测定部300输出的、输入输出增益和相位延迟的闭环频率特性Pc以及开环频率特性Po。闭环频率特性Pc是通过马达控制部100以调整前的控制参数进行动作而由频率特性测定部300取得的机械的频率特性。

(调整条件设定部402)

调整条件设定部402显示调整条件的输入用的设定画面，对由用户输入的多个调整条件的每个调整条件，设定马达控制部100的开环回路的增益余量、相位余量、闭环特性的最大增益以及高频域的最大增益中的至少一个(稳定条件)。增益余量、相位余量、闭环特性的最大增益以及高频域的最大增益可以预先设定为规定值，也可以由用户任意设定。在以下说明中，对设定了稳定余量(增益余量和相位余量)的情况进行说明。

调整条件设定部402在由用户输入多个调整条件时，将输入了多个调整条件通知给控制参数调整部404。

调整条件设定部402根据来自控制参数调整部404的请求，按调整条件将包含在复平面上通过增益余量和相位余量的闭合曲线的图像数据，输出到控制参数调整部404。开环回路由图1所示的速度控制部120、滤波器130、电流控制部140以及马达150构成。

具体而言，调整条件设定部402首先显示图4所示的设定画面，供用户选择设定画面的调整条件。用户针对X轴以及Y轴的切削进给和快速进给，分别选择图4所示的例如标准、重视稳定性、重视响应性、以及定制这四个调整条件中的两个或者三个以上的调整条件。在图4中，表示了用户针对Y轴的快速进给依次选择标准、重视稳定性来进行设定的情形。

接着，调整条件设定部402在图5的复平面上描绘圆周通过(-1，0)的单位圆，根据基于调整条件的稳定余量，描绘与该单位圆相交且在内侧包含复平面上的(-1，0)的圆等闭合曲线，按调整条件将包含闭合曲线的图像数据输出到控制参数调整部404。向控制参数调整部404输出的数据可以不是图像数据，只要是至少在复平面上表示圆等闭合曲线的数据即可。在以下说明中，调整条件设定部402将图像数据输出到控制参数调整部404。

在图5中，表示了调整条件为“标准”的情况和为“重视稳定性”的情况的复平面。

在调整条件为“标准”时，调整条件设定部402将直径小的圆C2作为闭合曲线描绘在复平面上，将图像数据输出到控制参数调整部404。另外，在调整条件为“重视稳定性”时，将直径大的圆C1作为闭合曲线描绘在复平面上，将图像数据输出到控制参数调整部404。

圆C1或圆C2与实轴相交的点决定增益余量，圆C1或圆C2与单位圆相交的点决定相位余量。若圆的直径变大，则稳定余量(是指增益余量和相位余量)变大，稳定性增加，但响应性降低。

在图5中，圆C1和圆C2的中心位于实轴上，但也可以不在实轴上。闭合曲线也可以是圆以外的闭合曲线，例如菱形、四边形或椭圆等。在图5中，圆C1与圆C2的中心共通，但圆C1的中心与圆C2的中心也可以不同。

(频率特性预测部403)

频率特性预测部403保存使用了调整前的控制参数的、速度控制部120的传递函数G_V(jω)和/或滤波器130的传递函数G_F(jω)。

此外，用户预先生成调整前的控制参数。在操作者预先调整控制参数时，可以将已调整的值作为“调整前的控制参数”。

然后，频率特性预测部403使用利用了调整前的控制参数的速度控制部120的传递函数G_V(jω)和/或滤波器130的传递函数G_F(jω)，计算速度控制部120和/或滤波器130的输入输出增益与相位延迟的频率特性C₁。另外，频率特性预测部403使用利用了根据从控制参数调整部404输出的调整信息进行了调整的调整后的控制参数的速度控制部120的传递函数G_V(jω)和/或滤波器130的传递函数G_F(jω)，计算速度控制部120和/或滤波器130的输入输出增益与相位延迟的频率特性C₂。使用了调整后的控制参数的速度控制部120的传递函数G_V(jω)和/或滤波器130的传递函数G_F(jω)可以通过将调整前的控制参数置换为调整后的控制参数而得。

例如，关于将速度控制部120的传递函数G_V(jω)的积分增益K1v和比例增益K2v设为调整前的值的n倍(n为整数)时的频率特性，若将调整前的频率特性设为G_V(jω)，则成为n×G_V(jω)。在伯德图上，增益和相位分别由数学公式3(以下表示为数学式3)和数学公式4(以下表示为数学式4)表示。

[数学式3]

20log₁₀|n×G_V(jω)|＝20log₁₀(n)+20log₁₀|G_V(jω)|

[数学式4]

tan^-1(n×G_V(jω))＝tan^-1(G_V(jω))

如上所述，频率特性预测部403求出计算出的频率特性C₁和频率特性C₂。

频率特性预测部403使用计算出的频率特性C₁和频率特性C₂进一步进行以下处理。

频率特性预测部403根据频率特性C₁、频率特性C₂以及从频率特性保存部401取得的开环频率特性Po，求出马达控制部100的输入输出增益与相位延迟的开环频率特性的推定值Eo。

具体而言，频率特性预测部403使用以下的数学公式5(以下表示为数学式5)，求出马达控制部100的输入输出增益与相位延迟的开环频率特性的推定值Eo。

[数学式5]

Eo＝C₂-C₁++Po

另外，频率特性预测部403使用开环频率特性的推定值Eo，通过Ec＝Eo/(1+Eo)来计算闭环频率特性的推定值Ec。

此外，马达控制部100的输入输出增益与相位延迟的频率特性的推定值Eo可以使用上述数学公式5，即Eo＝C₂-C₁+Po来计算，而频率特性预测部403进行的计算可以是Eo＝(C₂-C₁)+Po、Eo＝(Po-C₁)+C₂、E＝(Po+C₂)-C₁中的任一个。

以下，对频率特性预测部403通过式Eo＝(C₂-C₁)+Po求出开环频率特性的推定值Eo的情况进行进一步说明。

例如如上所述，关于将速度控制部120的传递函数G_V(jω)的积分增益K1v和比例增益K2v设为调整前的值的n倍(n为整数)时的频率特性C₁，若将初始状态的频率特性C₂设为G_V(jω)，则成为n×G_V(jω)。

由伯德图表示的、设为初始状态的n倍时的增益的频率特性如数学公式4所示，成为对成为初始状态的增益的20log₁₀|G_V(jω)|加上20log₁₀(n)后的频率特性。由伯德图表示的设为初始状态的n倍时的相位的频率特性为tan^-1(n)＝0，因此，如数学公式4所示，与初始状态的相位频率特性相比不变。

因此，设定为调整前的状态的n倍时的频率特性仅伯德图的增益图变化，数学公式3所示的20log₁₀(n)成为设为调整前的状态的n倍时的频率特性与调整前的状态的频率特性这两个频率特性之差分(C₂-C₁)。

频率特性预测部403从频率特性保存部401读出输入输出增益和相位延迟的开环频率特性Po，对该开环频率特性Po加上差分(C₂-C₁)，求出开环频率特性的推定值Eo。然后，频率特性预测部403使用开环频率特性的推定值Eo，通过Ec＝((C₂-C₁)+Po)(1+(C₂-C₁)+Po)来求出闭环频率特性的推定值Ec。

频率特性预测部403通过与后述的控制参数调整部404之间的动作，按调整条件优化控制参数，求出优化后的开环频率特性或闭环频率特性(推定值)，并输出到提示部407和评价指标计算部406。

具体而言，频率特性预测部403将与“标准”有关的优化后的控制参数所对应的开环频率特性或闭环频率特性(推定值)，输出到提示部407及评价指标计算部406。

另外，频率特性预测部403将与“重视稳定性”有关的优化后的控制参数所对应的、从频率特性预测部403输出的开环频率特性或闭环频率特性(推定值)，输出到提示部407和评价指标计算部406。

并且，频率特性预测部403将使用了调整前的初始控制参数的、从频率特性保存部401输出的开环频率特性或闭环频率特性，输出到提示部407以及评价指标计算部406。

通过使用以上说明的频率特性预测部403，能够计算调整后的控制参数下的马达控制部100的输入输出增益和相位延迟的闭环频率特性的推定值Ec，因此，与以调整后的控制参数使马达控制部100进行动作来实际检测速度指令和检测速度而由频率特性测定部300测定闭环频率特性的情况相比，能够在短时间内求出。

(控制参数调整部404)

控制参数调整部404从调整条件设定部402取得包含闭合曲线的图像数据，所述闭合曲线在复平面上通过增益余量和相位余量。

在以下说明中，设为以下情况来进行说明：控制参数调整部404首先取得将与“标准”对应的直径小的圆C2作为闭合曲线描绘在复平面上的图像数据，接着取得将与“重视稳定性”对应的直径大的圆C1作为闭合曲线描绘在复平面上的图像数据。

另外，控制参数调整部404从频率特性预测部403取得基于调整后的控制参数的、马达控制部100的输入输出增益和相位延迟的频率特性(开环频率特性的推定值或闭环频率特性的推定值)。

控制参数调整部404将根据从频率特性预测部403输出的开环频率特性H(jω)’(推定值)或闭环频率特性的频率特性G(jω)’(推定值)制作的奈奎斯特轨迹描绘于包含成为闭合曲线的圆C2和单位圆的复平面。关于制作奈奎斯特轨迹的方法将在后面进行描述。

图6是表示在复平面上描绘的奈奎斯特轨迹、单位圆、以及通过增益余量和相位余量的圆的图。

控制参数调整部404将成为控制参数的、用于调整速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v以及滤波器130的传递函数的系数ω_c、τ、δ中的至少一个的调整信息输出到频率特性预测部403，以使奈奎斯特轨迹不通过圆C2的内侧。

通过在频率特性预测部403与控制参数调整部404之间反复进行控制参数的调整，从而以奈奎斯特轨迹不通过圆C2的内侧的方式来优化控制参数。控制参数调整部404将优化后的控制参数作为与“标准”相关的控制参数保存于控制参数保存部405。

控制参数调整部404在求出与“标准”相关的控制参数之后，取得将与“重视稳定性”对应的直径大的圆C1作为闭合曲线描绘于复平面上的图像数据，与“标准”相关的控制参数同样地求出与“重视稳定性”相关的控制参数，并保存于控制参数保存部405。

以下，对控制参数调整部404制作奈奎斯特轨迹的方法进行具体说明。

频率特性测定部300将通过使用调整前的初始控制参数(积分增益K1v和比例增益K2v、以及系数ω_c、τ、δ)驱动马达控制部100而测定出的闭环频率特性、根据该闭环频率特性计算出的开环频率特性，保存在频率特性保存部401中。

频率特性测定部300根据闭环频率特性如下那样计算开环频率特性。

速度反馈环由减法器110和传递函数H的开环回路构成。如已经说明的那样，开环回路由图1所示的速度控制部120、滤波器130、电流控制部140以及马达150构成。在将某个频率ω₀时的速度反馈环的输入输出增益设为c，将相位延迟设为θ时，闭环频率特性G(jω₀)为c·e^jθ。关于闭环频率特性G(jω₀)，使用开环频率特性H(jω₀)，表示为G(jω₀)＝H(jω₀)/(1+H(jω₀))。因此，某个频率ω₀时的开环频率特性H(jω₀)可以通过H(jω₀)＝G(jω₀)/(1-G(jω₀))＝c·e^jθ/(1-c·e^jθ)来求出。

频率特性预测部403从频率特性保存部401读出基于调整前的初始控制参数的开环频率特性Po(Po＝H(jω))或闭环频率特性Pc(Pc＝G(jω))，使用数学公式3求出使用了调整后的控制参数时的开环频率特性的推定值Eo或闭环频率特性的推定值Ec，并输出到控制参数调整部404。

控制参数调整部404通过将从频率特性测定部300得到的开环频率特性的推定值Eo(Eo＝H(jω)’)或者闭环频率特性的推定值(Ec＝G(jω)’)描绘于复平面，来制作奈奎斯特轨迹。

(控制参数保存部405)

控制参数保存部405保存与“标准”相关的控制参数和与“重视安全性”相关的控制参数。

(评价指标计算部406)

评价指标计算部406计算与“调整前”相关的评价指标并输出到提示部407。与“调整前”相关的评价指标例如是：根据与调整前的初始控制参数对应的开环频率特性计算出的增益余量和相位余量、以及根据与调整前的初始控制参数对应的闭环频率特性计算出的控制频带这3个中的至少一个。

评价指标计算部406计算与“标准”相关的评价指标并输出到提示部407。与“标准”相关的评价指标例如是：根据与“标准”相关的控制参数对应的开环频率特性计算出的增益余量和相位余量、以及根据与“标准”相关的控制参数对应的闭环频率特性计算出的控制频带这3个中的至少一个。

另外，评价指标计算部406计算与“重视稳定性”相关的评价指标并输出到提示部407。与“重视稳定性”相关的评价指标例如是：根据与“重视稳定性”相关的控制参数对应的开环频率特性计算出的增益余量和相位余量、以及根据与“重视稳定性”相关的控制参数对应的闭环频率特性计算出的控制频带这3个中的至少一个。

控制频带是指增益与0dB或-3dB相交的频率。

(提示部407)

提示部407从频率特性预测部403取得与调整前的初始控制参数对应的开环频率特性和/或闭环频率特性、与“标准”相关的控制参数对应的开环频率特性和/或闭环频率特性、以及与“重视稳定性”相关的控制参数对应的开环频率特性和/或闭环频率特性。另外，提示部407从评价指标计算部406取得与“调整前”相关的评价指标、与“标准”相关的评价指标以及与“重视稳定性”相关的评价指标。

然后，提示部407根据与调整前的初始控制参数对应的开环频率特性和/或闭环频率特性、与“标准”相关的控制参数对应的开环频率特性和/或闭环频率特性、以及与“重视稳定性”相关的控制参数对应的开环频率特性和/或闭环频率特性，分别制作伯德图，并与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”相关的评价指标一起显示于显示画面。

基于提示部407的伯德图和评价指标的提示不限于显示画面的显示，也可以是基于由打印机等打出的纸的提示等。在以下说明中，对提示部407通过显示画面进行显示的例子进行说明。

图7是表示显示了与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”相关的闭环频率特性的伯德图以及与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”相关的评价指标的显示画面的图。在图7中，显示了增益余量、相位余量以及控制频带的全部，但也可以显示增益余量、相位余量以及控制频带中的一个或者两个。

在图7中，在显示于显示画面500的表501中，在显示栏502A、502B、502C中分别表示与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”相关的开环频率特性以及闭环频率特性的伯德图，在显示栏503A、503B、503C中分别表示与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”相关的评价指标。

图8、图9、图10是分别在显示栏502A、502B、502C中表示的伯德图。在图8、图9、图10中，实线表示闭环频率特性，虚线表示开环频率特性。

如上所述，根据开环频率特性来计算增益余量和相位余量，根据闭环频率特性来计算控制频带。因此，在显示栏503A、503B、503C中显示增益余量、相位余量以及控制频带的全部时，如图8、图9以及图10所示，在显示栏502A、502B、502C中表示示出了开环频率特性和闭环频率特性的伯德图。

在显示栏503A、503B、503C中仅显示增益余量和相位余量中的一方或双方时，在显示栏502A、502B、502C中表示示出了开环频率特性的伯德图。在显示栏503A、503B、503C中仅显示控制频带时，在显示栏502A、502B、502C中表示示出了闭环频率特性的伯德图。

提示部407可以显示与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”相关的开环频率特性以及闭环频率特性的伯德图、与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”相关的评价指标中的任一方。

提示部407可以在一个伯德图中表示与多个调整条件相关的开环频率特性和/或闭环频率特性。图11是对与“标准”以及“重视稳定性”相关的开环频率特性以及闭环频率特性加上与“重视响应性”以及“定制”相关的开环频率特性以及闭环频率特性而得的伯德图。在图11中，根据需要，当然也可以在一个伯德图中表示与多个调整条件相关的开环频率特性或闭环频率特性。

这样，通过在1个伯德图中表示“标准”、“重视稳定性”、“重视响应性”以及“定制”这4个调整条件的开环频率特性和/或闭环频率特性，4个调整条件的开环频率特性和/或闭环频率特性的比较变得容易。

此外，提示部407也可以不显示与“调整前”相关的开环频率特性和/或闭环频率特性的伯德图以及与“调整前”相关的评价指标。此时，评价指标计算部406也可以不计算与“调整前”相关的评价指标。

(控制参数设定部408)

用户观察显示于提示部407的显示画面的，与“调整前”的初始控制参数对应的开环频率特性和/或闭环频率特性、与“标准”相关的控制参数对应的开环频率特性和/或闭环频率特性、与“重视稳定性”相关的控制参数对应的开环频率特性和/或闭环频率特性、以及与“调整前”、“标准”及“重视稳定性”相关的评价指标，来决定调整条件。

控制参数设定部408显示图12所示的设定画面，用户选择设定画面的决定出的调整条件。用户从图12所示的例如标准、重视稳定性、重视响应性以及定制这4个调整条件的条件中选择标准并输入。于是，控制参数设定部408从控制参数保存部405读出与“标准”相关的控制参数，设定为马达控制部100的控制参数。

此外，用户使设定为由本实施方式的调整部400求出的控制参数的马达控制部100进行动作，利用频率特性测定部300测定频率特性，由此，能够验证由调整部400求出的控制参数的有效性。

接着，参照图13的流程图对本实施方式中的调整部400的动作进行说明。

在步骤S11中，在频率特性保存部401中保存从频率特性测定部300输出的输入输出增益和相位延迟的闭环频率特性以及开环频率特性。

在步骤S12中，调整条件设定部402显示调整条件的输入用的设定画面，对由用户输入的多个调整条件的每个调整条件，设定马达控制部100的开环回路的多个稳定余量(增益余量和相位余量)。

在步骤S13中，控制参数调整部404将控制参数的调整信息输出到频率特性预测部403，转移到步骤S14。

在步骤S14中，频率特性预测部403求出已经说明的使用了调整前后的控制参数的频率特性C1、C2，根据频率特性C1、C2和从频率特性保存部401取得的开环频率特性Po，预测多个调整条件中的一个调整条件下控制参数的调整后的开环频率特性。在预测了开环频率特性之后，还使用开环频率特性来预测闭环频率特性。

在步骤S15中，控制参数调整部404判断是否满足稳定条件(稳定余量等)。

在步骤S16中，控制参数调整部404将调整而优化后的控制参数保存在控制参数保存部405中。

在步骤S17中，判断是否存在其他调整条件，在存在其他调整条件时，返回到步骤S13，在不存在其他调整条件时，转移到步骤S18。

在步骤S18中，提示部407显示多个调整条件下的频率特性，并且显示由评价指标计算部406计算出的评价指标。

根据以上说明的本实施方式，通过一次测定频率特性，能够求出在多个调整条件下调整了马达增益、滤波器系数等控制参数时的多个频率特性。结果，通过确认多个频率特性和/或多个频率特性的评价指标，可以简单地比较不同的调整条件下调整后的频率特性和/或频率特性的评价指标，可以简单地选择想要应用的控制参数。

＜将控制参数调整部设为机器学习部的变形例＞

图14是表示将图3所示的调整部400的控制参数调整部404置换为机器学习部600的变形例的框图。

调整部400A除了在控制参数调整部404中使用机器学习部600这一点以外，与图3所示的调整部400相同。

在以下说明中，对机器学习部600进行强化学习的情况进行说明，但机器学习部600进行的学习并不特别限定于强化学习，例如，在进行监督学习的情况下也可以应用本发明。

机器学习部600进行将从频率特性预测部403输出的输入输出增益和相位延迟的推定值作为状态S，将该状态S有关的控制参数值的调整作为行为A的Q学习(Q-learning)。对于本领域技术人员来说众所周知，Q学习的目的在于，在某个状态S时，从可取的行为A中选择价值Q(S，A)最高的行为A作为最佳行为。

具体而言，智能体(机器学习装置)在某个状态S下选择各种行为A，针对此时的行为A，根据给予的回报来选择更好的行为，由此，学习正确的价值Q(S，A)。

另外，由于希望使将来得到的回报合计最大化，因此最终以成为Q(S，A)＝E[Σ(γ^t)r_t]为目标。这里，E[]表示期待值，t是时刻，γ是后述的被称为折扣率的参数，rt是时刻t的回报，Σ是基于时刻t的合计。该式中的期待值是按照最佳行为进行了状态变化时的期待值。这样的价值Q(S，A)的更新式例如可以通过以下的数学公式6(以下表示为数学式6)来表示。

[数学式6]

在上述的数学公式6中，S_t表示时刻t的环境状态，A_t表示时刻t的行为。通过行为A_t，状态变化为S_t+1。r_t+1表示通过该状态的变化得到的回报。另外，带max的项是在状态S_t+1下选择了此时已知的Q值最高的行为A时的Q值乘以γ而得到的。在此，γ是0＜γ≤1的参数，被称为折扣率。另外，α是学习系数，设为0＜α≤1的范围。

上述的数学公式6表示根据尝试A_t的结果而返回的回报r_t+1来更新状态S_t下的行为A_t的价值Q(S_t，A_t)的方法。

机器学习部600观测包含频率特性预测部403推定出的每个频率的输入输出增益和相位延迟的频率特性的状态信息S，决定行为A。机器学习部600在每次进行行为A时返回回报。关于回报将在后面进行描述。

在Q学习中，机器学习部600例如试错地搜索将来的回报合计为最大的最佳行为A。由此，机器学习部600可以针对状态S选择最佳行为A(即，最佳伺服参数的值)。

图15是表示机器学习部600的结构的框图。

为了进行上述的强化学习，如图15所示，机器学习部600具有：状态信息取得部601、学习部602、行为信息输出部603、价值函数存储部604以及优化行为信息输出部605。学习部602具有：回报输出部6021、价值函数更新部6022以及行为信息生成部6023。

状态信息取得部601从频率特性预测部403取得使用调整后的控制参数而算出的马达控制部100的输入输出增益与相位延迟的频率特性的推测值，输出至学习部602。该状态信息S相当于Q学习中的环境状态S。另外，状态信息取得部601从调整条件设定部402取得与包含成为闭合曲线的圆和单位圆的复平面相关的图像数据，并输出到学习部602。

此外，最初开始Q学习的时间点的速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v、以及滤波器130的传递函数的各系数ω_c、τ、δ预先由用户生成。在本实施方式中，通过强化学习将用户制作出的速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v、和/或滤波器130的传递函数的各系数ω_c、τ、δ的初始设定值调整为最佳。

此外，关于积分增益K1v、比例增益K2v以及系数ω_c、τ、δ，在操作者预先调整机床时，也可以将已调整的值作为初始值进行机器学习。

学习部602是学习在某个环境状态S下选择某个行为A时的价值Q(S，A)的部分。

首先，对学习部602的回报输出部6021进行说明。

回报输出部6021是求出在某个状态S下选择了行为A时的回报的部分。

回报输出部6021从状态信息取得部601取得与包含成为闭合曲线的圆和单位圆的复平面相关的图像数据。回报输出部6021使用从状态信息取得部601得到的输入输出增益和相位延迟，在取得的复平面上描绘开环频率特性H(jω)，由此，制作奈奎斯特轨迹。关于制作奈奎斯特轨迹的方法，在调整部400的动作说明中已经进行了说明，因此在此省略。这样，得到图5所示的表示奈奎斯特轨迹、单位圆、以及通过增益余量和相位余量的圆的复平面。

控制参数的调整前的初始状态的奈奎斯特轨迹，可以通过回报输出部6021经由状态信息取得部601从频率特性保存部401取得开环频率特性H(jω)，并将开环频率特性H(jω)描绘在复平面来制作。

Q学习的过程中的奈奎斯特轨迹，可以通过回报输出部6021将从频率特性预测部403输出的开环频率特性H(jω)’或者闭环频率特性G(jω)’描绘于复平面来制作。

在以下说明中，将圆的半径设为半径r，将圆与奈奎斯特轨迹的最短距离设为最短距离d来进行说明。在此，最短距离d设为圆的中心与奈奎斯特轨迹的最短距离，但不限于此，例如也可以设为圆的外周与奈奎斯特轨迹的最短距离。

回报输出部6021在最短距离d小于半径r(d＜r)，奈奎斯特轨迹通过闭合曲线的内侧时给予负值的回报。另一方面，回报输出部6021在最短距离d等于或大于半径r(d≥r)，奈奎斯特轨迹不通过圆的内侧时，给予零值的回报。

回报输出部6021通过如上述那样给予回报，使得奈奎斯特轨迹不通过圆的内侧，针对增益余量以及相位余量试错地搜索成为用户设定的值以上的、速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v、以及滤波器130的传递函数的系数ω_c、τ、δ。

在以上说明的例子中，根据圆与奈奎斯特轨迹的最短距离来决定奈奎斯特轨迹是否通过成为闭合曲线的圆的内侧，但并不限定于该方法，也可以使用其他方法，例如也可以根据奈奎斯特轨迹是否与成为闭合曲线的圆的外周相切或者是否与圆相交来进行判断。

(考虑了响应速度的例子)

在奈奎斯特轨迹通过圆上(d＝r)或圆的外侧(d＞r)时，奈奎斯特轨迹越远离圆则增益余量和相位余量越大，伺服系统的稳定度增加，但反馈增益降低，响应速度降低。

因此，优选的是，回报输出部6021在用户决定的增益余量和相位余量以上，以尽可能增大反馈增益的方式给予回报。以下，对回报输出部6021在用户决定的增益余量和相位余量以上以尽可能增大反馈增益的方式决定回报的方法的3个例子进行说明。

(1)根据截止频率决定回报的方法

回报输出部6021根据从频率特性预测部403输出的、使用调整后的控制参数计算出的马达控制部100的输入输出增益和相位延迟，制作伯德图，求出截止频率(cutofffrequency)。

截止频率例如是伯德图的增益特性为-3dB的频率、或者相位特性为-180度的频率。

回报输出部6021以截止频率变大的方式决定回报。

具体而言，回报输出部6021修正积分增益K1v和比例增益K2v、和/或系数ω_c、τ、δ，在从修正前的状态S成为状态S’时，根据截止频率fcut变大、相同、还是变小来决定回报。在以下说明中，将状态S时的截止频率fcut记载为fcut(S)，将状态S’时的截止频率fcut记载为fcut(S’)。

在从状态S成为状态S’的情况下，在截止频率fcut变大时，回报输出部6021设为截止频率fcut(S’)＞截止频率fcut(S)，给予正值的回报。

在从状态S成为状态S’的情况下，在截止频率fcut不变时，回报输出部6021设为截止频率fcut(S’)＝截止频率fcut(S)，给予零值的回报。

在从状态S成为状态S’的情况下，在截止频率fcut变小时，回报输出部6021设为截止频率fcut(S’)＜截止频率fcut(S)，给予负值的回报。

通过如以上那样决定回报，在奈奎斯特轨迹通过圆上或者圆的外侧时，以截止频率fcut变大的方式试错地搜索速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v、和/或滤波器130的传递函数的系数ω_c、τ、δ。

截止频率fcut变大，由此反馈增益增大，响应速度变快。

(2)根据闭环特性决定回报的方法

回报输出部6021根据从频率特性预测部403输出的、使用调整后的控制参数计算出的马达控制部100的输入输出增益和相位延迟，求出闭环的传递函数G(jω)。回报输出部6021可以应用f＝Σ|1-G(jω)|²作为预先设定的频域中的评价函数f。

回报输出部6021以评价函数f的值变小的方式决定回报。

具体而言，回报输出部6021对积分增益K1v和比例增益K2v、和/或系数ω_c、τ、δ进行修正，在从修正前的状态S成为状态S’时，根据评价函数f的值变小、相同还是变大，来决定回报。在以下说明中，将状态S时的评价函数f的值记载为f(S)，将状态S’时的评价函数f的值记载为f(S’)。

如果评价函数f的值变小，则图11所示的闭环的伯德图的截止频率变大。

在从状态S成为状态S’的情况下，在评价函数f的值变小时，回报输出部6021设为评价函数的值f(S’)＜评价函数的值f(S)，给予正值的回报。

在从状态S成为状态S’的情况下，在评价函数f的值不变时，回报输出部6021设为评价函数的值f(S’)＝评价函数的值f(S)，给予零值的回报。

在从状态S成为状态S’的情况下，在评价函数f的值变大时，回报输出部6021设为评价函数的值f(S’)＞评价函数的值f(S)，给予负值的回报。

通过如以上那样决定回报，在奈奎斯特轨迹通过圆上或者圆的外侧时，以评价函数f的值变小的方式试错地搜索速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v、以及滤波器130的传递函数的系数ω_c、τ、δ。

评价函数f的值变小，由此反馈增益增大，响应速度变快。

(3)以最短距离d接近半径r的方式决定回报的方法

在奈奎斯特轨迹通过圆上(d＝r)或者圆的外侧(d＞r)时，以奈奎斯特轨迹接近闭合曲线的方式决定回报。

具体而言，回报输出部6021对积分增益K1v和比例增益K2v、和/或系数ω_c、τ、δ进行修正，在从修正前的状态S成为状态S’时，根据圆的中心与奈奎斯特轨迹的最短距离d变小、相同还是变大，来决定回报。在以下说明中，将状态S时的最短距离d记载为d(s)，将状态S’时的最短距离d记载为d(s’)。

在从状态S成为状态S’的情况下，在最短距离d变小时，回报输出部6021设为最短距离d(S’)＜最短距离d(S)，给予正值的回报。

在从状态S成为状态S’的情况下，在最短距离d不变时，回报输出部6021设为最短距离d(S’)＝最短距离d(S)，给予零值的回报。

在从状态S成为状态S’的情况下，在最短距离d变大时，回报输出部6021设为最短距离d(S’)＞最短距离d(S)，给予负值的回报。

通过如以上那样决定回报，以奈奎斯特轨迹通过圆上或者接近圆的外周的方式试错地搜索速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v、和/或滤波器130的传递函数的系数ω_c、τ、δ。

奈奎斯特轨迹通过圆上或接近圆的外周，由此反馈增益增大，响应速度变快。

根据最短距离d的信息来决定回报的方法不限定于上述方法，可以应用其他方法。

(考虑了共振的例子)

即使在奈奎斯特轨迹通过圆上(d＝r)或者圆的外侧(d＞r)时，也存在因成为控制对象的机械的机械端共振使得输入输出增益增大的情况。

因此，优选的是，回报输出部6021在用户决定的增益余量和相位余量以上，以抑制共振的方式决定回报。以下，对通过开环特性与规范模型的比较来决定回报的方法进行说明。

以下，使用图16和图17对回报输出部6021在制作出的频率特性中的每个频率的输入输出增益大于规范模型的输入输出增益时给予负回报的动作进行说明。

回报输出部6021保存输入输出增益的规范模型。规范模型是具有没有共振的理想特性的马达控制部的模型。规范模型例如可以根据图16所示的模型的惯量Ja、转矩常数K_t、比例增益K_p、积分增益K_I、微分增益K_D通过计算来求出。惯量Ja是马达惯量和机械惯量的相加值。

图17是表示规范模型的马达控制部与学习前以及学习后的马达控制部100的输入输出增益的频率特性的特性图。如图17的特性图所示，规范模型具有：成为一定的输入输出增益以上例如-20dB以上的理想的输入输出增益的频域即区域FA、成为小于一定的输入输出增益的频域即区域FB。在图17的区域FA中，用曲线MC₁(粗线)表示规范模型的理想的输入输出增益。在图17的区域FB中，用曲线MC₁₁(虚线的粗线)表示规范模型的理想的虚拟输入输出增益，将规范模型的输入输出增益作为一定值用直线MC₁₂(粗线)表示。在图13的区域FA和FB中，分别用曲线RC₁、RC₂表示与学习前和学习后的马达控制部的输入输出增益的曲线。

回报输出部6021在区域FA中，在制作出的频率特性中的每个频率的输入输出增益的学习前的曲线RC₁超过规范模型的理想的输入输出增益的曲线MC₁时，给予负回报。

在超过输入输出增益变得足够小的频率的区域FB中，即使学习前的输入输出增益的曲线RC₁超过规范模型的理想的虚拟输入输出增益的曲线MC₁₁，对稳定性的影响也变小。因此，在区域FB中，如上所述，规范模型的输入输出增益并非理想的增益特性的曲线MC₁₁，而使用一定值的输入输出增益(例如，-20dB)的直线MC₁₂。但是，在学习前测定出的输入输出增益的曲线RC₁超过一定值的输入输出增益的直线MC₁₂时，可能变得不稳定，因此，给予负值作为回报。

此外，在调整输入输出增益的增益时，调整速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v、和/或滤波器130的传递函数的系数ω_c、τ、δ。滤波器130的特性根据滤波器130的带宽fw，增益以及相位改变，根据滤波器130的衰减系数k，增益以及相位改变。因此，通过调整滤波器130的系数，可以调整输入输出增益的增益。

回报输出部6021在最短距离d小于半径r(d＜r)，奈奎斯特轨迹通过闭合曲线的内侧时给予负值回报的情况下，将该负值回报输出到价值函数更新部6022。回报输出部6021在最短距离d等于或大于半径r(d≥r)，奈奎斯特轨迹不通过圆的内侧时给予正值回报的情况下，将该正值回报输出到价值函数更新部6022。

回报输出部6021在以考虑了响应速度的3个例子或者考虑了共振的例子给予回报时，将对该回报加上在奈奎斯特轨迹不通过圆的内侧时给予的正值回报而得的合计回报输出到价值函数更新部6022。

此外，在将回报相加时，也可以对回报给予权重。例如，在重视伺服系统的稳定性时，对于在奈奎斯特轨迹不通过圆的内侧时给予的正值回报，可以给予与在考虑了响应速度的3个例子或者考虑了共振的例子中给予的回报相比提高重要度这样的权重。

以上，对回报输出部6021进行了说明。

价值函数更新部6022根据状态S、行为A、将行为A应用于状态S时的状态S’以及如上所述求出的回报进行Q学习，由此，更新价值函数存储部604存储的价值函数Q。

价值函数Q的更新可以通过在线学习进行，也可以通过批量学习进行，还可以通过小批量学习进行。

在线学习是如下的学习方法：通过将某个行为A应用于当前的状态S，每当状态S向新状态S’转移时，立即进行价值函数Q的更新。另外，批量学习是如下的学习方法：通过重复将某个行为A应用于当前的状态S，状态S向新状态S’转移，由此收集学习用的数据，使用收集到的所有学习用数据，来进行价值函数Q的更新。并且，小批量学习是在线学习与批量学习中间的学习方法，是每当积攒了某种程度学习用数据时进行价值函数Q的更新的学习方法。

行为信息生成部6023针对当前的状态S选择Q学习的过程中的行为A。行为信息生成部6023在Q学习的过程中，为了进行修正速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v、和/或滤波器130的传递函数的各系数ω_c、τ、δ的动作(相当于Q学习中的行为A)，生成行为信息A，并将生成的行为信息A输出到行为信息输出部603。

更具体而言，行为信息生成部6023例如可以针对状态S中包含的速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v、和/或滤波器130的传递函数的各系数ω_c、τ、δ，将行为A中包含的速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v、以及滤波器130的传递函数的各系数ω_c、τ、δ加上或减去增量。

此外，速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v、以及滤波器130的各系数ω_c、τ、δ可以全部修正，但也可以修正一部分系数。在修正滤波器130的各系数ω_c、τ、δ时，例如容易发现产生共振的中心频率fc，容易确定中心频率fc。因此，行为信息生成部6023可以生成行为信息A，将生成的行为信息A输出到行为信息输出部603，以进行如下动作：临时固定中心频率fc，修正带宽fw以及衰减系数δ，即，固定系数ω_c(＝2πfc)，修正系数τ(＝fw/fc)以及衰减系数δ。

另外，行为信息生成部6023也可以采取如下策略：通过在当前推定的行为A的价值中选择价值Q(S，A)最高的行为A’的贪婪算法、以某个小的概率ε随机选择行为A’，除此以外选择价值Q(S，A)最高的行为A’的ε贪婪算法这样的公知方法，来选择行为A’。

行为信息输出部603是将从学习部602输出的行为信息A发送到频率特性预测部403的部分。如上所述，滤波器130根据该行为信息，对当前的状态S，即当前设定的速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v和/或各系数ω_c、τ、δ进行微修正，由此，转移到下一个状态S’(即修正后的速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v和/或滤波器130的各系数)。

价值函数存储部604是存储价值函数Q的存储装置。价值函数Q例如可以按状态S、行为A作为表(以下，称为行为价值表)来储存。存储于价值函数存储部604的价值函数Q由价值函数更新部6022更新。另外，存储于价值函数存储部604的价值函数Q也可以在与其他机器学习部600之间共享。如果在多个机器学习部600中共享价值函数Q，则能够在各机器学习部600中分散地进行强化学习，因此，能够提高强化学习的效率。

优化行为信息输出部605根据价值函数更新部6022通过进行Q学习而更新后的价值函数Q，生成用于使速度控制部120和滤波器130进行价值Q(S，A)为最大的动作的行为信息A(以下，称为“优化行为信息”)。

更具体而言，优化行为信息输出部605取得价值函数存储部604存储的价值函数Q。如上所述，该价值函数Q是通过价值函数更新部6022进行Q学习而更新的。并且，优化行为信息输出部605根据价值函数Q，生成行为信息，并将生成的行为信息输出到控制参数保存部405。在该优化行为信息中，与行为信息输出部603在Q学习的过程中输出的行为信息一样，包含对速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v、和/或滤波器130的传递函数的各系数ω_c、τ、δ进行修正的信息。

机器学习部600通过以上的动作，能够以如下方式进行动作：进行速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v和/或滤波器130的传递函数的各系数ω_c、τ、δ的优化，使马达控制部100的稳定余量成为规定值以上。

另外，通过以上动作，能够以如下方式进行动作：进行速度控制部120的积分增益K1v和比例增益K2v和/或滤波器130的传递函数的各系数ω_c、τ、δ的优化，使马达控制部100的稳定余量为规定值以上，并且增大反馈增益来提高响应速度和/或抑制共振。

如上所述，通过利用本公开的机器学习部600，能够简化速度控制部120的增益以及滤波器130的参数调整。

(第二实施方式)

图18是表示本公开的第二实施方式的控制系统中包含的调整部的一结构例的框图。

图18所示的调整部400B与图3所示的调整部400的不同点在于，设置有时间响应预测部409和评价指标计算部410。

以下，对时间响应预测部409、评价指标计算部410、提示部407以及控制参数设定部408进行说明。

(时间响应预测部409)

时间响应预测部409从频率特性预测部403取得调整前的初始状态的开环频率特性/或闭环频率特性，预测调整前的时间响应(成为第二时间响应)。另外，时间响应预测部409取得与“标准”相关的优化的控制参数所对应的开环频率特性/或闭环频率特性，预测与“标准”的调整条件对应的时间响应(成为第一时间响应)。另外，时间响应预测部409取得与“重视稳定性”相关的优化的控制参数所对应的开环频率特性/或闭环频率特性，预测与“重视稳定性”的调整条件对应的时间响应(成为第一时间响应)。

利用频率特性来预测时间响应的方法，使用频率特性的信息来进行模式解析，制作传递函数的模型P(s)。当对该传递函数的模型P(s)进行逆拉普拉斯变换时，得到时域的模型y(t)。利用频率特性来预测时间响应的方法例如记载在日本专利第6515844号中。

以下对利用频率特性来预测时间响应的方法的一例进行说明。

时间响应预测部409取得与“标准”相关的优化的控制参数所对应的开环频率特性/或闭环频率特性，进行模式解析。模式解析是指根据频率特性推测机械振动的模式振动数ω、模式衰减比ζ。

例如，通过模式解析制作数学公式7(以下的数学式7)的传递函数的模型P(s)。数学公式7的右侧的第一项是刚体模式，第二项是共振模式。ω_n和ζ_n表示第n模式的振动数和衰减比。K₀、K_n是系数。

[数学式7]

接着，进行主成分分析，求出数学公式8(以下的数学式8)的传递函数的模型P(s)。主成分分析是从模式解析得到的多个模式中仅提取主要的(支配性的)模式。

[数学式8]

上述的数学公式7以及数学公式8为仅考虑刚性模式和第一共振模式时的机械的模型。因此，能够以所需最小限度的自由度(模式)的模型来表现机械特性。

图19是表示第一共振模式、第二共振模式的伯德图，数学公式7及数学公式8是考虑了第一共振模式的例子。

并且，当对上述数学公式8进行逆拉普拉斯变换时，得到时域的模型y(t)。

(评价指标计算部410)

评价指标计算部410根据与“调整前”对应的时间响应，计算上升时间、过冲量、整定时间(settling time)等中的至少一个评价指标(与“调整前”相关的评价指标)并输出到提示部407。另外，评价指标计算部410根据与“标准”的调整条件对应的时间响应，计算上升时间、过冲量、整定时间等中的至少一个评价指标(与“标准”相关的评价指标)并输出到提示部407。并且，评价指标计算部410根据与“重视稳定性”的调整条件对应的时间响应，计算上升时间、过冲量、整定时间等中的至少一个评价指标(与“重视稳定性”相关的评价指标)并输出到提示部407。

(提示部407)

提示部407与图7所示的显示画面分开地显示以下说明的图20所示的显示画面。

提示部407从时间响应预测部409取得“调整前”的时间响应、与“标准”的调整条件对应的时间响应、以及与“重视稳定性”的调整条件对应的时间响应。另外，提示部407从评价指标计算部406取得与“调整前”的时间响应相关的评价指标、与“标准”的调整条件对应的时间响应相关的评价指标、以及与“重视稳定性”的调整条件对应的时间响应相关的评价指标。时间响应例如是阶跃响应或脉冲响应。

然后，提示部407根据调整前的时间响应、与“标准”的调整条件对应的时间响应、以及与“重视稳定性”的调整条件对应的时间响应，分别制作时间响应的特性图，将与“调整前”的时间响应相关的评价指标、与“标准”的调整条件对应的时间响应相关的评价指标、以及与“重视稳定性”的调整条件对应的时间响应相关的评价指标一起显示于显示画面700。

提示部407可以显示与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”对应的时间响应的特性图、以及与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”相关的评价指标中的任一方。

图20是表示显示了与“调整前”、“标准”及“重视稳定性”对应的时间响应的特性图、以及与“调整前”、“标准”及“重视稳定性”对应的时间响应相关的评价指标的显示画面的图。在图20中，显示了上升时间、过冲量及整定时间的全部，但也可以显示上升时间、过冲量及整定时间中的一个或两个。

在图20中，在显示于显示画面700的表701中，在显示栏702A、702B、702C中分别表示与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”对应的时间响应的特性图，在显示栏703A、703B、703C中分别表示与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”对应的时间响应相关的评价指标。

图21、图22、图23是表示显示栏702A、702B、702C分别所示的时间响应的特性的图。

提示部407可以在一个特性图中表示与多个调整条件相关的时间响应。

提示部407可以单独显示图20所示的显示画面，也可以与图7所示的显示画面一并显示。另外，提示部407可以由显示图20所示的显示画面的提示部和显示图7所示的显示画面的提示部构成。

在本实施方式中，在不显示图7所示的显示画面而仅显示图20所示的显示画面时，可以不设置评价指标计算部406，也可以不从频率特性预测部403向提示部407输入闭环频率特性和/或开环频率特性。

此外，提示部407可以不显示与“调整前”相关的时间响应以及关于与“调整前”相关的时间响应的评价指标。此时，评价指标计算部410可以不计算关于与“调整前”相关的时间响应的评价指标。

(控制参数设定部408)

用户观察显示于提示部407的显示画面的调整前的时间响应特性图、与“标准”的调整条件对应的时间响应特性图以及与“重视稳定性”的调整条件对应的时间响应特性图、以及与“调整前”、“标准”以及“重视稳定性”对应的时间响应相关的评价指标，决定调整条件。

控制参数设定部408显示图12所示的设定画面，用户观察该设定画面来选择调整条件。用户例如从标准、重视稳定性、重视响应性以及定制这4个调整条件的条件中选择“标准”并输入。于是，控制参数设定部408从控制参数保存部405读出与“标准”相关的控制参数，设定为马达控制部100的控制参数。

在提示部407将图7所示的显示画面和图20所示的显示画面一并显示时，用户可以观察两者的显示画面来选择调整条件。

以上，对控制系统10以及调整部400、400A和400B所包含的功能块进行了说明。

为了实现这些功能块，控制系统10或调整部400、400A和400B中的某一个具有CPU(Central Processing Unit)等运算处理装置。另外，控制系统10、或调整部400、400A以及400B中的某一个还具有储存应用软件或者OS(Operating System)等各种控制用程序的HDD(Hard Disk Drive)等辅助存储装置、以及用于储存运算处理装置执行程序时暂时需要的数据的RAM(Random Access Memory)这样的主存储装置。

并且，在控制系统10或调整部400、400A及400B中的某一个中，运算处理装置从辅助存储装置读入应用软件或OS，一边使读入的应用软件或OS在主存储装置中展开，一边进行根据这些应用软件或OS的运算处理。另外，根据该运算结果，控制各装置具有的各种硬件。由此，实现本实施方式的功能块。即，本实施方式可以通过硬件与软件协作来实现。

关于机器学习部600，由于伴随机器学习的运算量较多，因此例如在个人计算机中搭载GPU(Graphics Processing Units)，通过被称为GPGPU(General-Purpose computingon Graphics Processing Units)的技术，将GPU用于伴随机器学习的运算处理时，能够进行高速处理。并且，为了进行更高速的处理，也可以使用多台搭载了这样的GPU的计算机来构筑计算机集群，通过该计算机集群中包含的多个计算机进行并行处理。

上述控制系统10以及调整部400、400A和400B中包含的各结构部可以通过硬件、软件或它们的组合来实现。另外，通过上述控制系统10以及调整部400、400A以及400B中包含的各结构部各自的协作而进行的控制参数调整方法也可以通过硬件、软件或者它们的组合来实现。在此，通过软件实现是指通过计算机读入并执行程序来实现。

程序可以使用各种类型的非暂时性的计算机可读介质(non-transitorycomputer readable medium)来储存，并提供给计算机。非暂时性的计算机可读介质包含各种类型的有实体的记录介质(tangible storage medium)。非暂时性的计算机可读介质的例子包含磁记录介质(例如，硬盘驱动器)、磁光记录介质(例如，磁光盘)、CD-ROM(ReadOnly Memory)、CD-R、CD-R/W和半导体存储器(例如，掩模ROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、闪存ROM、RAM(random access memory))。另外，程序也可以通过各种类型的暂时性的计算机可读介质(transitory computer readable medium)来提供给计算机。

上述实施方式是本发明的优选实施方式，但本发明的范围并不是仅限定于上述实施方式，在不脱离本发明精神的范围内可以以实施了各种变更的方式来进行实施。

在上述实施方式中，对设置了一个滤波器的情况进行了说明，但滤波器130也可以通过将分别与不同频带对应的多个滤波器串联连接来构成。图24是表示将多个滤波器直接连接来构成滤波器的例子的框图。在图24中，在存在m个(m为2以上的自然数)共振点的情况下，滤波器130串联连接m个滤波器130-1～130-m来构成。对于m个滤波器130-1～130-m各自的系数ω_c、τ、δ，通过机器学习求出最佳值。

另外，控制系统的结构除了图1的结构以外，还有以下结构。

＜调整部经由网络设置于马达控制部外部的变形例＞

图25是表示控制系统的其他结构例的框图。图25所示的控制系统10A与图1所示的控制系统10的不同点在于，n(n为2以上的自然数)个马达控制部100-1～100-n经由网络800与n个调整部400-1～400-n连接，以及分别具有频率生成部200和频率特性测定部300。

调整部400-1～400-n具有与调整部400、400A或400B相同的结构。马达控制部100-1～100-n分别与马达控制装置对应，调整部400-1～400-n分别与调整装置对应。此外，当然也可以将频率生成部200和频率特性测定部300中的一方或双方设置在马达控制部100-1～100-n之外。

在此，马达控制部100-1和调整部400-1被设为一对一的组，以能够通信的方式连接。马达控制部100-2～100-n和调整部400-2～400-n也与马达控制部100-1和调整部400-1同样地连接。在图25中，马达控制部100-1～100-n和调整部400-1～400-n这n个组经由网络800连接，但马达控制部100-1～100-n和调整部400-1～400-n这n个组也可以是各组的马达控制部和调整部经由连接接口直接连接。这些马达控制部100-1～100-n和调整部400-1～400-n的n个组例如可以在同一工厂设置多组，也可以分别设置在不同的工厂。

此外，网络800例如是在工厂内构建的LAN(Local Area Network)、因特网、公共电话网、或者它们的组合。网络800中的具体通信方式、是有线连接和无线连接中的哪一个等，不做特别限定。

＜系统结构的自由度＞

在上述实施方式中，马达控制部100-1～100-n和调整部400-1～400-n分别设为一对一的组，以能够通信的方式连接，但例如也可以是1台调整部经由网络800与多个马达控制部以能够通信的方式连接。

此时，可以设为将1台调整部的各功能适当地分散到多个服务器的分散处理系统。另外，也可以在云上利用虚拟服务器功能等来实现1台调整部的各功能。

另外，在存在与n台相同型号名称、相同规格或相同系列的马达控制部100-1～100-n分别对应的n个调整部400-1～400-n时，也可以构成为共享各调整部400-1～400-n中的调整结果。由此，能够进一步构建最佳的模型。

本公开的调整控制参数的调整装置、控制系统以及控制参数调整方法包含上述的实施方式，可以采取具有如下结构的各种实施方式。

(1)一种调整装置(例如，调整部400、400A)，其对控制马达的马达控制部的控制参数进行调整，其中，所述调整装置具有：

频率特性保存部(例如，频率特性保存部401)，其保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的所述马达控制部进行动作而测定出的；

调整条件设定部(例如，调整条件设定部402)，其设定用于调整所述马达控制部的所述控制参数的多个调整条件；

频率特性预测部(例如，频率特性预测部403)，其使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存在所述频率特性保存部中的所述频率特性，来预测所述控制参数调整后的所述机械的频率特性；

控制参数调整部(例如，控制参数调整部404)，其使用由所述调整条件设定部设定的多个调整条件中的一个和预测出的所述频率特性，来调整要输入到所述频率特性预测部的所述控制参数，以优化所述控制参数；

控制参数保存部(例如，控制参数保存部405)，其保存针对所述多个调整条件优化后的多个所述控制参数；

评价指标计算部(例如，评价指标计算部406)，其根据与优化后的控制参数对应的预测出的频率特性，计算该频率特性的评价指标；

提示部(例如，提示部407)，其对多个调整条件的每个调整条件，提示与优化后的控制参数对应的、预测出的频率特性和所述评价指标中的至少一个；以及

控制参数设定部(例如，控制参数设定部408)，其对所述马达控制部设定从保存在所述控制参数保存部中的多个所述控制参数中选择出的控制参数。

根据该调整装置，通过一次测定频率特性，能够求出在多个调整条件下调整了马达控制部的增益、滤波器系数等控制参数时的多个频率特性。结果，通过确认多个频率特性和/或多个频率特性的评价指标，可以简单地比较不同的调整条件下调整后的频率特性和/或频率特性的评价指标，可以简单地选择想要应用的控制参数。

(2)一种调整装置(例如，调整部400B)，其对控制马达的马达控制部的控制参数进行调整，其中，所述调整装置具有：

频率特性保存部(例如，频率特性保存部401)，其保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的所述马达控制部进行动作而由此测定出的；

调整条件设定部(例如，调整条件设定部402)，其设定用于调整所述马达控制部的所述控制参数的多个调整条件；

频率特性预测部(例如，频率特性预测部403)，其使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存在所述频率特性保存部中的所述频率特性，来预测所述控制参数调整后的所述机械的频率特性；

控制参数调整部(例如，控制参数调整部404)，其使用由所述调整条件设定部设定的多个调整条件中的一个和预测出的所述频率特性，来调整要输入到所述频率特性预测部的所述控制参数，以优化所述控制参数；

控制参数保存部(例如，控制参数保存部405)，其保存针对所述多个调整条件优化后的多个所述控制参数；

时间响应预测部(例如，时间响应预测部409)，其使用与优化后的控制参数对应的预测出的频率特性，来预测第一时间响应；

评价指标计算部(例如，评价指标计算部410)，其根据预测出的所述第一时间响应来计算所述第一时间响应的评价指标；

提示部(例如，提示部407)，其对多个调整条件的每个调整条件，提示所述第一时间响应和所述评价指标中的至少一个；以及

控制参数设定部(例如，控制参数设定部408)，其对所述马达控制部设定从保存在所述控制参数保存部中的多个所述控制参数中选择出的控制参数。

根据该调整装置，通过一次测定频率特性，能够求出在多个调整条件下调整了马达控制部的增益、滤波器系数等控制参数时的多个频率特性。结果，通过确认根据多个频率特性预测的多个时间响应和/或多个时间响应的评价指标，可以简单地比较不同的调整条件下调整后的时间响应和/或时间响应的评价指标，可以简单地选择想要应用的控制参数。

(3)根据上述(1)所述的调整装置，其中，

所述评价指标计算部根据所述测定出的机械的频率特性，计算所述测定出的机械的频率特性的评价指标，

所述提示部提示所述测定出的机械的频率特性以及所述测定出的机械的频率特性的评价指标中的至少一个。

(4)根据上述(2)所述的调整装置，其中，

所述时间响应预测部使用所述测定出的机械的频率特性来预测第二时间响应，

所述评价指标计算部根据所述第二时间响应来计算所述第二时间响应的评价指标，

所述提示部提示所述第二时间响应和所述第二时间响应的评价指标中的至少一个。

(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的调整装置，其中，

所述控制参数调整部使用机器学习来优化所述控制参数。

(6)根据所述(1)～(5)中任一项所述的调整装置，其中，

所述控制参数是所述马达控制部的增益以及滤波器系数的至少一个。

(7)根据上述(1)或(3)所述的调整装置，其中，

所述评价指标是增益余量、相位余量以及控制频带中的至少一个。

(8)根据上述(2)或(4)所述的调整装置，其中，

所述时间响应是阶跃响应或脉冲响应。

(9)根据所述(2)、(4)或(8)中任一项所述的调整装置，其中，

所述时间响应的评价指标是上升时间、过冲量以及整定时间中的至少一个。

(10)一种控制系统，其中，具有：

马达控制部(例如，马达控制部100)，其控制马达；以及

上述(1)～(9)中任一项所述的调整装置，其调整所述马达控制部的控制参数。

根据该控制系统，通过一次测定频率特性，能够求出在多个调整条件下调整了马达控制部的增益、滤波器系数等控制参数时的多个频率特性。结果，通过确认多个频率特性和/或多个频率特性的评价指标，可以简单地比较不同的调整条件下调整后的频率特性和/或频率特性的评价指标，可以简单地选择想要应用的控制参数。或者，通过确认根据多个频率特性预测的多个时间响应和/或多个时间响应的评价指标，可以简单地比较不同的调整条件下调整后的时间响应和/或时间响应的评价指标，可以简单地选择想要应用的控制参数。

(11)根据上述(10)所述的控制系统，其中，

所述控制系统具有：

频率生成部，其生成频率变化的信号，并将所述信号输入至所述马达控制部；以及

频率特性测定部，其根据所述信号和所述马达控制部的输出信号来测定所述马达控制部的输入输出增益以及相位延迟的频率特性，由此测定机械的频率特性。

(12)一种控制参数调整方法，用于对控制马达的马达控制部(例如，马达控制部100)的控制参数进行调整，其中，

计算机执行以下处理：

保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的所述马达控制部进行动作而由此测定出的；

设定用于调整所述马达控制部的所述控制参数的多个调整条件；

使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存的所述频率特性，来预测所述控制参数调整后的所述机械的频率特性；

使用设定的多个调整条件中的一个和预测出的所述频率特性，来调整所述控制参数，以优化所述控制参数；

保存针对所述多个调整条件优化后的多个所述控制参数；

根据与优化后的控制参数对应的预测出的频率特性，计算该频率特性的评价指标；

对多个调整条件的每个调整条件，提示与优化后的控制参数对应的、预测出的频率特性和所述评价指标中的至少一个；以及

对所述马达控制部设定从保存的多个所述控制参数中选择出的控制参数。

根据该控制参数调整方法，通过一次测定频率特性，能够求出在多个调整条件下调整马达控制部的增益、滤波器系数等控制参数时的多个频率特性。结果，通过确认多个频率特性和/或多个频率特性的评价指标，可以简单地比较不同的调整条件下调整后的频率特性和/或频率特性的评价指标，可以简单地选择想要应用的控制参数。

(13)一种控制参数调整方法，用于对控制马达的马达控制部(例如，马达控制部100)的控制参数进行调整，其中，

计算机执行以下处理：

保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的所述马达控制部进行动作而由此测定出的；

设定用于调整所述马达控制部的所述控制参数的多个调整条件；

使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存的所述频率特性，来预测所述控制参数调整后的所述机械的频率特性；

使用设定的多个调整条件中的一个和预测出的所述频率特性，来调整所述控制参数，以优化所述控制参数；

保存针对所述多个调整条件优化后的多个所述控制参数；

使用与优化后的控制参数对应的预测出的频率特性，来预测第一时间响应；

根据预测出的所述第一时间响应来计算所述第一时间响应的评价指标；

对多个调整条件的每个调整条件，提示所述第一时间响应和所述评价指标中的至少一个；以及

对所述马达控制部设定从保存的多个所述控制参数中选择出的控制参数。

根据该控制参数调整方法，通过一次测定频率特性，能够求出在多个调整条件下调整马达控制部的增益、滤波器系数等控制参数时的多个频率特性。结果，通过确认根据多个频率特性预测的多个时间响应和/或多个时间响应的评价指标，可以简单地比较不同的调整条件下调整后的时间响应和/或时间响应的评价指标，可以简单地选择想要应用的控制参数。

(14)根据上述(12)所述的控制参数调整方法，其中，

所述计算机执行以下处理：

根据所述测定出的机械的频率特性，计算所述测定出的机械的频率特性的评价指标；以及

提示所述测定出的机械的频率特性以及所述测定出的机械的频率特性的评价指标中的至少一个。

(15)根据上述(13)所述的控制参数调整方法，其中，

所述计算机执行以下处理：

使用所述测定出的机械的频率特性来预测第二时间响应；

根据所述第二时间响应来计算所述第二时间响应的评价指标；以及

提示所述第二时间响应和所述第二时间响应的评价指标中的至少一个。

符号说明

10、10A控制系统

100 马达控制部

110 减法器

120 速度控制部

130 滤波器

140 电流控制部

150 马达

200 频率生成部

300 频率特性测定部

400、400A、400B调整部

401 频率特性保存部

402 调整条件设定部

403 频率特性预测部

404 控制参数调整部

405 控制参数保存部

406 评价指标计算部

407 提示部

408 控制参数设定部

409 时间响应预测部

410 评价指标计算部

500 显示画面

600 机器学习部

601 状态信息取得部

602 学习部

603 行为信息输出部

604 价值函数存储部

605 优化行为信息输出部

700 显示画面

800网络。

Claims (15)

1.一种调整装置，其对控制马达的马达控制部的控制参数进行调整，其特征在于，所述调整装置具有：

频率特性保存部，其保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的所述马达控制部进行动作而由此测定出的；

调整条件设定部，其设定用于调整所述马达控制部的所述控制参数的多个调整条件；

频率特性预测部，其使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存在所述频率特性保存部中的所述频率特性，来预测所述控制参数调整后的所述机械的频率特性；

控制参数调整部，其使用由所述调整条件设定部设定的多个调整条件中的一个和预测出的所述频率特性，来调整要输入到所述频率特性预测部的所述控制参数，以优化所述控制参数；

控制参数保存部，其保存针对所述多个调整条件优化后的多个所述控制参数；

评价指标计算部，其根据与优化后的控制参数对应的预测出的频率特性，计算该频率特性的评价指标；

提示部，其对多个调整条件的每个调整条件，提示与优化后的控制参数对应的、预测出的频率特性和所述评价指标中的至少一个；以及

控制参数设定部，其对所述马达控制部设定从保存在所述控制参数保存部中的多个所述控制参数中选择出的控制参数。

2.一种调整装置，其对控制马达的马达控制部的控制参数进行调整，其特征在于，所述调整装置具有：

频率特性保存部，其保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的所述马达控制部进行动作而由此测定出的；

调整条件设定部，其设定用于调整所述马达控制部的所述控制参数的多个调整条件；

频率特性预测部，其使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存在所述频率特性保存部中的所述频率特性，来预测所述控制参数调整后的所述机械的频率特性；

控制参数调整部，其使用由所述调整条件设定部设定的多个调整条件中的一个和预测出的所述频率特性，来调整要输入到所述频率特性预测部的所述控制参数，以优化所述控制参数；

控制参数保存部，其保存针对所述多个调整条件优化后的多个所述控制参数；

时间响应预测部，其使用与优化后的控制参数对应的预测出的频率特性，来预测第一时间响应；

评价指标计算部，其根据预测出的所述第一时间响应来计算所述第一时间响应的评价指标；

提示部，其对多个调整条件的每个调整条件，提示所述第一时间响应和所述评价指标中的至少一个；以及

控制参数设定部，其对所述马达控制部设定从保存在所述控制参数保存部中的多个所述控制参数中选择出的控制参数。

3.根据权利要求1所述的调整装置，其特征在于，

所述评价指标计算部根据所述测定出的机械的频率特性，计算所述测定出的机械的频率特性的评价指标，

所述提示部提示所述测定出的机械的频率特性以及所述测定出的机械的频率特性的评价指标中的至少一个。

4.根据权利要求2所述的调整装置，其特征在于，

所述时间响应预测部使用所述测定出的机械的频率特性来预测第二时间响应，

所述评价指标计算部根据所述第二时间响应来计算所述第二时间响应的评价指标，

所述提示部提示所述第二时间响应和所述第二时间响应的评价指标中的至少一个。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的调整装置，其特征在于，

所述控制参数调整部使用机器学习来优化所述控制参数。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的调整装置，其特征在于，

所述控制参数是所述马达控制部的增益以及滤波器系数的至少一个。

7.根据权利要求1或3所述的调整装置，其特征在于，

所述评价指标是增益余量、相位余量以及控制频带中的至少一个。

8.根据权利要求2或4所述的调整装置，其特征在于，

所述时间响应是阶跃响应或脉冲响应。

9.根据权利要求2、4或8所述的调整装置，其特征在于，

所述时间响应的评价指标是上升时间、过冲量以及整定时间中的至少一个。

10.一种控制系统，其特征在于，具有：

马达控制部，其控制马达；以及

权利要求1～9中任一项所述的调整装置，其调整所述马达控制部的控制参数。

11.根据权利要求10所述的控制系统，其特征在于，

所述控制系统具有：

频率生成部，其生成频率变化的信号，并将所述信号输入至所述马达控制部；以及

频率特性测定部，其根据所述信号和所述马达控制部的输出信号来测定所述马达控制部的输入输出增益以及相位延迟的频率特性，由此测定机械的频率特性。

12.一种控制参数调整方法，用于对控制马达的马达控制部的控制参数进行调整，其特征在于，

计算机执行以下处理：

保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的所述马达控制部进行动作而由此测定出的；

设定用于调整所述马达控制部的所述控制参数的多个调整条件；

使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存的所述频率特性，来预测所述控制参数调整后的所述机械的频率特性；

使用设定的多个调整条件中的一个和预测出的所述频率特性，来调整所述控制参数，以优化所述控制参数；

保存针对所述多个调整条件优化后的多个所述控制参数；

根据与优化后的控制参数对应的预测出的频率特性，计算该频率特性的评价指标；

对多个调整条件的每个调整条件，提示与优化后的控制参数对应的、预测出的频率特性和所述评价指标中的至少一个；以及

对所述马达控制部设定从保存的多个所述控制参数中选择出的控制参数。

13.一种控制参数调整方法，用于对控制马达的马达控制部的控制参数进行调整，其特征在于，

计算机执行以下处理：

保存机械的频率特性，该频率特性是使具有调整前的控制参数的所述马达控制部进行动作而由此测定出的；

设定用于调整所述马达控制部的所述控制参数的多个调整条件；

使用调整前和调整后的所述控制参数以及保存的所述频率特性，来预测所述控制参数调整后的所述机械的频率特性；

使用设定的多个调整条件中的一个和预测出的所述频率特性，来调整所述控制参数，以优化所述控制参数；

保存针对所述多个调整条件优化后的多个所述控制参数；

使用与优化后的控制参数对应的预测出的频率特性，来预测第一时间响应；

根据预测出的所述第一时间响应来计算所述第一时间响应的评价指标；

对多个调整条件的每个调整条件，提示所述第一时间响应和所述评价指标中的至少一个；以及

对所述马达控制部设定从保存的多个所述控制参数中选择出的控制参数。

14.根据权利要求12所述的控制参数调整方法，其特征在于，

所述计算机执行以下处理：

根据所述测定出的机械的频率特性，计算所述测定出的机械的频率特性的评价指标；以及

提示所述测定出的机械的频率特性以及所述测定出的机械的频率特性的评价指标中的至少一个。

15.根据权利要求13所述的控制参数调整方法，其特征在于，所述计算机执行以下处理：

使用所述测定出的机械的频率特性来预测第二时间响应；

根据所述第二时间响应来计算所述第二时间响应的评价指标；以及

提示所述第二时间响应和所述第二时间响应的评价指标中的至少一个。