[发明专利]进给轴控制装置中的频率特性测定方法

说明书

提供进给轴控制装置中的频率特性测定方法，不产生微振磨损且不受作用于驱动系统的摩擦或空程的影响，而正确地测定频率特性。执行如下的步骤：移动步骤(步骤1A)，以进给轴的移动速度固定的速度参照值Vref作为指令而使进给轴沿一个方向移动；施振步骤(步骤2A～步骤4)，将振幅小于速度参照值Vref的大小的正弦波赋予给扫描信号Vadd来进行施振；测定步骤(从步骤5至全部频率测定完成)，测定包括电机的进给轴驱动系统的频率特性。

技术领域

本发明涉及一种在用于机床等的进给轴控制装置中测定包含有电机的进给轴驱动系统的频率特性的方法。

背景技术

在控制机床等的进给轴的位置控制装置或速度控制装置中，通常，测定包含有电机的进给轴驱动系统的频率特性，在评价了机械共振特性、响应特性、稳定性之后进行控制器的设计、优化。

作为这样的测定方法，例如专利文献1公开了赋予白噪声作为位置指令或速度指令来测定开环特性的方法。

此外，专利文献2公开了如下的方法：使速度反馈从速度控制系统的反馈环分离，赋予白噪声作为速度指令，由此测定速度开环特性，变更速度环增益。

另外，专利文献3公开了如下的方法：使正弦波信号、M系列信号与操作量重叠，测定开环频率特性、闭环频率特性。

另一方面，公知在进给轴驱动系统中，存在弹性变形等引起的空程(lostmotion)，专利文献4中公开了如下的方法：着眼于该空程特性具有摩擦力小时刚性低、摩擦力大时刚性高的“非线性弹簧特性”，并补偿这一点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-278990号公报

专利文献2：日本特开2001-175303号公报

专利文献3：日本特开2006-221404号公报

专利文献4：日本特开2002-258922号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1～3的发明中，存在着如下课题：由于扫描位移小的白噪声、M系列信号来测定频率特性，因此在作用于驱动系统的摩擦或空程的影响下，得不到充分的输出作为控制量，频率特性的增益特性比真值小，结果不能进行正确的测定。

尤其是，在如专利文献3的发明那样扫描正弦波信号的情况下，存在着如下课题：由于必须在进行测定的整个频率范围内进行正弦波施振，因此测定需要时间，而且由于以微小振幅的正弦波继续施振，在轴承、引导部分上油脂、润滑油用完，发生微振磨损。

另一方面，在专利文献4的发明中，存在着如下课题：由于未在频率区域内分别评价在空程的位移范围内可见的低刚性弹簧特性、以及在空程的位移范围外可见的高刚性弹簧特性，因此不能考虑共振特性或稳定性，不能优化反馈控制器。

因此，本发明是鉴于上述课题而完成的，目的在于提供一种进给轴控制装置中的频率特性测定方法，能够不产生微振磨损且不受作用于驱动系统的摩擦或空程的影响地正确地测定频率特性。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的，技术方案1的发明是在进给轴控制装置中测定频率特性的方法，该进给轴控制装置根据由来自上位装置或速度指令运算器的速度参照值和为了测定频率特性而扫描的扫描信号形成的速度指令值来驱动电机，控制被驱动体的可动部的速度或位置，

所述方法的特征在于，执行如下步骤：

移动步骤，以所述进给轴的移动速度固定的所述速度参照值作为指令而使所述进给轴沿一个方向移动；