[發明專利]頻率特性測定裝置、控制裝置以及頻率特性測定方法

在審

• 申請號: 202010214600.3
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111751616A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 羅威;中村勉
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R27/30
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;曹鑫

1.一種頻率特性測定裝置，其向被測定對象供給正弦波信號并測定所述被測定對象的頻率特性，其特征在于，

所述頻率特性測定裝置具備：

多正弦信號生成部，其生成由多個頻率的正弦波組成的多正弦信號；

一邊使頻率上升一邊生成掃頻正弦波的掃頻正弦波生成部，所述掃頻正弦波生成部生成由將預定相位作為初始相位的掃頻正弦波和將所述初始相位移動了一定量而得的掃頻正弦波組成的多個掃頻正弦波；

輸入信號切換部，其選擇通過所述多正弦信號生成部生成的所述多正弦信號和通過所述掃頻正弦波生成部生成的所述多個掃頻正弦波的某一個并輸入到所述被測定對象；

數據取得部，其以預定的采樣頻率取得輸入到所述被測定對象的輸入信號的采樣數據和從所述被測定對象輸出的輸出信號的采樣數據；以及

特性計算部，其根據通過所述數據取得部取得的輸入信號的采樣數據和輸出信號的采樣數據，計算出所述被測定對象中的包含輸入輸出信號的增益和相位的頻率特性。

2.根據權利要求1所述的頻率特性測定裝置，其特征在于，

所述掃頻正弦波生成部生成將初始相位每次移動2π/n而得的n個掃頻正弦波。

3.根據權利要求2所述的頻率特性測定裝置，其特征在于，

所述掃頻正弦波生成部生成將初始相位移動2成將初而得的掃頻正弦波和將初始相位移動-2描正弦而得的掃頻正弦波。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的頻率特性測定裝置，其特征在于，

所述頻率特性測定裝置具備：

奈奎斯特頻率計算部，其根據采樣頻率計算出奈奎斯特頻率；以及

頻帶取得部，其取得通過所述特性計算部計算出頻率特性的所述被測定對象中的頻帶的下限頻率和上限頻率，

在所述奈奎斯特頻率為所述上限頻率以上的情況下，所述輸入信號切換部向所述被測定對象輸入通過所述多正弦信號生成部生成的由從所述下限頻率至所述上限頻率的多個頻率的正弦波組成的多正弦信號，

在所述奈奎斯特頻率為所述下限頻率以下的情況下，所述輸入信號切換部向所述被測定對象輸入通過所述掃頻正弦波生成部生成的多個掃頻正弦波，所述多個掃頻正弦波由將預定相位作為初始相位并一邊從所述下限頻率上升至所述上限頻率一邊生成的掃頻正弦波和將所述初始相位移動了一定量而得的掃頻正弦波組成，

在所述奈奎斯特頻率大于所述下限頻率并小于所述上限頻率的情況下，所述輸入信號切換部向所述被測定對象輸入通過所述多正弦信號生成部生成的由從所述下限頻率至所述奈奎斯特頻率的多個頻率的正弦波組成的多正弦信號，并向所述被測定對象輸入通過所述掃頻正弦波生成部生成的由將預定相位作為初始相位并一邊從所述奈奎斯特頻率上升至所述上限頻率一邊生成的掃頻正弦波和將所述初始相位移動了一定量而得的掃頻正弦波組成的多個掃頻正弦波。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的頻率特性測定裝置，其特征在于，

所述被測定對象是控制裝置中的控制至少1個控制對象的控制環路。

6.一種控制裝置，其特征在于，

具備權利要求1至5中任一項所述的頻率特性測定裝置。

7.一種頻率特性測定方法，其向被測定對象供給正弦波信號并測定所述被測定對象的頻率特性，其特征在于，

通過計算機來執行以下步驟：

多正弦信號生成步驟，生成由多個頻率的正弦波組成的多正弦信號；

掃頻正弦波生成步驟，一邊使頻率上升一邊生成掃頻正弦波的掃頻正弦波生成部生成由將預定相位作為初始相位的掃頻正弦波和將所述初始相位移動了一定量而得的掃頻正弦波組成的多個掃頻正弦波；

輸入信號切換步驟，選擇在所述多正弦信號生成步驟中生成的所述多正弦信號和在所述掃頻正弦波生成步驟中生成的所述多個掃頻正弦波的某一個并輸入到所述被測定對象；

數據取得步驟，以預定的采樣頻率取得輸入到所述被測定對象的輸入信號的采樣數據和從所述被測定對象輸出的輸出信號的采樣數據；以及

特性計算步驟，根據在所述數據取得步驟中取得的輸入信號的采樣數據和輸出信號的采樣數據，計算出所述被測定對象中的包含輸入輸出信號的增益和相位的頻率特性。