JP2508127B2 - 電動機の制御装置 - Google Patents
電動機の制御装置Info
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【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、電動機の速度を制御する装置に関するもの
である。
である。
B.発明の概要 本発明は電動機の速度を制御する装置において、 電動機と等価な特性を持つ第1,第２電動機模擬手段を
設け、第１電動機模擬手段では速度制御を行い、第２電
動機模擬手段では慣性モーメントを推定用に使用するこ
とにより、 速度制御用の第１電動機模擬手段の応答が速い場合で
も、第２電動機模擬手段により電動機の慣性モーメント
を推定できるようにしたものである。
設け、第１電動機模擬手段では速度制御を行い、第２電
動機模擬手段では慣性モーメントを推定用に使用するこ
とにより、 速度制御用の第１電動機模擬手段の応答が速い場合で
も、第２電動機模擬手段により電動機の慣性モーメント
を推定できるようにしたものである。
C.従来の技術 第６図に従来の電動機の制御装置を用いた電動機の速
度を制御する場合の制御系のブロック図を示す。この制
御系は制御装置200と、負荷のかかった電動機２とから
なり、電動機速度のフィードバックコントロールを行っ
ている。制御装置200は制御要素としてPI部201を持ち、
その伝達関数Gc（Ｓ）は次式によって表される。
度を制御する場合の制御系のブロック図を示す。この制
御系は制御装置200と、負荷のかかった電動機２とから
なり、電動機速度のフィードバックコントロールを行っ
ている。制御装置200は制御要素としてPI部201を持ち、
その伝達関数Gc（Ｓ）は次式によって表される。
Gc（Ｓ）＝Kp＋Ki/S ここで、KpおよびKiは制御定数である。制御量として
の電動機２の速度WcはPI部の入力に帰還させ、速度の設
定値Wsとの差をとってPI部201に入力する。PI部201はト
ルク電流Itcを操作量として電動機２に出力し、速度Wc
が設定地Wsに等しくなるように電動機のトルクを調整す
る。なお電動機２には一般に外乱Ｔが加わっている。
の電動機２の速度WcはPI部の入力に帰還させ、速度の設
定値Wsとの差をとってPI部201に入力する。PI部201はト
ルク電流Itcを操作量として電動機２に出力し、速度Wc
が設定地Wsに等しくなるように電動機のトルクを調整す
る。なお電動機２には一般に外乱Ｔが加わっている。
D.発明が解決しようとする問題点 上述した従来の電動機の制御装置を用いた制御系で
は、応答特性は制御定数KpとKiとによって決まる。これ
らの値は電動機負荷の慣性モーメントをあらかじめ想定
し、望ましい応答特性が得られるように設定する。そし
て設定した値は固定とし、変化させることはない。
は、応答特性は制御定数KpとKiとによって決まる。これ
らの値は電動機負荷の慣性モーメントをあらかじめ想定
し、望ましい応答特性が得られるように設定する。そし
て設定した値は固定とし、変化させることはない。
従って、電動機負荷の慣性モーメントが変化した場合
には、特性方程式の根が変わり、望ましい応答特性を得
ることは不可能となる。さらに、慣性モーメントの変化
が激しい場合には制御系が不安定になることもある。
には、特性方程式の根が変わり、望ましい応答特性を得
ることは不可能となる。さらに、慣性モーメントの変化
が激しい場合には制御系が不安定になることもある。
E.問題点を解決するための手段 本発明は、電動機の速度を制御する装置において、電
動機の特性と等価な特性を持つ第１電動機模擬手段と、
この第１電動機模擬手段の速度をフィードバック信号と
して受け、第１電動機模擬手段の速度を設定速度に等し
くなるように第１電動機模擬手段に供給するトルク電流
を調整し、同時にこのトルク電流を電動機に供給する速
度制御手段と、ランダムノイズ電流を発生するノイズ発
生手段と、このノイズ発生手段が発生するノイズ電流が
供給される第２電動機模擬手段と、前記第1,第２電動機
模擬手段の出力が加算され、この加算出力と電動機との
速度差を求め、これを速度差信号として出力する減算手
段と、この減算手段からの速度差信号をもとに、電動機
に供給して電動機と第1,第２電動機模擬手段との速度差
を零とするための補償電流を出力する補償手段と、前記
トルク電流にこの補償電流を加え、電動機に供給する第
１加算手段と、前記ノイズ発生手段が発生するランダム
ノイズ電流を前記トルク電流に加算する第２加算手段
と、前記ランダムノイズ電流と前記減算手段の速度差信
号とが入力されて演算され、この演算結果を平均し、前
記第1,第２電動機模擬手段の慣性モーメントと前記速度
制御手段の制御定数を調整する制御信号を出力する平均
化手段とを有し、前記第２電動機模擬手段は前記平均化
手段が出力する制御信号により、第２電動機模擬手段の
慣性モーメントを調整する手段を有し、前記速度制御手
段は前記平均化手段が出力する制御信号により、速度制
御手段の制御定数を調整する手段を有することを特徴と
するものである。
動機の特性と等価な特性を持つ第１電動機模擬手段と、
この第１電動機模擬手段の速度をフィードバック信号と
して受け、第１電動機模擬手段の速度を設定速度に等し
くなるように第１電動機模擬手段に供給するトルク電流
を調整し、同時にこのトルク電流を電動機に供給する速
度制御手段と、ランダムノイズ電流を発生するノイズ発
生手段と、このノイズ発生手段が発生するノイズ電流が
供給される第２電動機模擬手段と、前記第1,第２電動機
模擬手段の出力が加算され、この加算出力と電動機との
速度差を求め、これを速度差信号として出力する減算手
段と、この減算手段からの速度差信号をもとに、電動機
に供給して電動機と第1,第２電動機模擬手段との速度差
を零とするための補償電流を出力する補償手段と、前記
トルク電流にこの補償電流を加え、電動機に供給する第
１加算手段と、前記ノイズ発生手段が発生するランダム
ノイズ電流を前記トルク電流に加算する第２加算手段
と、前記ランダムノイズ電流と前記減算手段の速度差信
号とが入力されて演算され、この演算結果を平均し、前
記第1,第２電動機模擬手段の慣性モーメントと前記速度
制御手段の制御定数を調整する制御信号を出力する平均
化手段とを有し、前記第２電動機模擬手段は前記平均化
手段が出力する制御信号により、第２電動機模擬手段の
慣性モーメントを調整する手段を有し、前記速度制御手
段は前記平均化手段が出力する制御信号により、速度制
御手段の制御定数を調整する手段を有することを特徴と
するものである。
F.作用 本発明による電動機の制御装置は、速度制御は電動機
ではなく、第１電動機模擬手段に対して行う。すなわ
ち、速度制御器は第１電動機模擬手段の速度をフィード
バック信号として受け、第１電動機模擬手段の速度が設
定速度に等しくなるよう第１電動機模擬手段に供給する
トルク電流を調整する。一方、ランダムノイズ発生器に
よって発生させたランダムノイズ電流を第２電動機模擬
手段とに供給する。第1,第２電動機模擬手段の和の出力
と電動機速度が等しくなるように電動機を制御する。そ
の時生じた電動機と第1,第２電動機模擬手段との速度差
をもとに電動機の慣性モーメントを第２電動機模擬手段
で推定する。そして、推定結果にもとづいて第２電動機
模擬手段の慣性モーメントおよび速度制御器の伝達関数
をそれぞれ調整する。これにより、第１電動機模擬手段
に対する速度制御ループの応答が速い場合でも慣性モー
メントを推定できる。
ではなく、第１電動機模擬手段に対して行う。すなわ
ち、速度制御器は第１電動機模擬手段の速度をフィード
バック信号として受け、第１電動機模擬手段の速度が設
定速度に等しくなるよう第１電動機模擬手段に供給する
トルク電流を調整する。一方、ランダムノイズ発生器に
よって発生させたランダムノイズ電流を第２電動機模擬
手段とに供給する。第1,第２電動機模擬手段の和の出力
と電動機速度が等しくなるように電動機を制御する。そ
の時生じた電動機と第1,第２電動機模擬手段との速度差
をもとに電動機の慣性モーメントを第２電動機模擬手段
で推定する。そして、推定結果にもとづいて第２電動機
模擬手段の慣性モーメントおよび速度制御器の伝達関数
をそれぞれ調整する。これにより、第１電動機模擬手段
に対する速度制御ループの応答が速い場合でも慣性モー
メントを推定できる。
G.実施例 次に本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
説明に入る前に、ここで用いる記号の一覧表を示す。
Ws:設定速度 W:モデルの速度 Wr:電動機の速度 TL:負荷トルク Jr:電動機の慣性モーメント J:モデルの慣性モーメント e:速度差 Km:トルク定数 In:ランダムノイズ電流 It:トルク電流 Ix:補償電流 Ｋ′p,K′i,K′q,Kr,Ks,Ka:定数 τ：時定数 S:演算子 実施例 第１図は本発明の一実施例を表すブロック図で、この
制御ブロックは本発明による制御装置１と負荷のかかっ
た電動機２とによって構成されており、制御装置１はさ
らに次の（イ）〜（ト）によって構成されている。
制御ブロックは本発明による制御装置１と負荷のかかっ
た電動機２とによって構成されており、制御装置１はさ
らに次の（イ）〜（ト）によって構成されている。
（イ）電動機２を模擬し、電動機２に等価な特性を持つ
第1,第２電動機模擬手段（以下、第1,第２モデルとい
う）13a,13b。
第1,第２電動機模擬手段（以下、第1,第２モデルとい
う）13a,13b。
（ロ）第１モデル13aと電動機２とにトルク電流Itを供
給し、第１モデル13aの速度Ｗをフィードバック信号と
して受け、この速度が設定速度Wsに等しくなるようにト
ルク電流Itを調整する速度制御器11。
給し、第１モデル13aの速度Ｗをフィードバック信号と
して受け、この速度が設定速度Wsに等しくなるようにト
ルク電流Itを調整する速度制御器11。
（ハ）電動機２の速度Wrと、第１モデル13aの速度Ｗと
第２モデル13bの出力の和との差を求める減算器14。
第２モデル13bの出力の和との差を求める減算器14。
（ニ）伝達関数が比例要素と積分要素とからなり、減算
器14で得た電動機２の速度と第1,第２モデル13a,13bの
和の出力との差をもとに、電動機２の速度Wrを第1,第２
モデル13a,13bの速度に追従させるための補償電流を出
力する補償器12。
器14で得た電動機２の速度と第1,第２モデル13a,13bの
和の出力との差をもとに、電動機２の速度Wrを第1,第２
モデル13a,13bの速度に追従させるための補償電流を出
力する補償器12。
（ホ）速度制御器11が出力するトルク電流に補償器12が
出力する補償電流を加算し、電動機２に出力する加算器
15。
出力する補償電流を加算し、電動機２に出力する加算器
15。
（ヘ）減算器14が出力する差とランダムノイズ発生器17
が発生するランダムノイズ電流とをもとに電動機２の慣
性モーメントを推定する慣性モーメント推定器16。
が発生するランダムノイズ電流とをもとに電動機２の慣
性モーメントを推定する慣性モーメント推定器16。
（ト）ランダムノイズ電流とトルク電流とを加算して電
動機２に供給する加算器18。
動機２に供給する加算器18。
次に動作について説明する。この制御系では速度制御
器11は第１モデル13aに対して速度制御を行う。すなわ
ち速度制御器11は第１モデル13aの速度Ｗをフィードバ
ック信号として受け、第１モデル13aの速度Ｗと設定速
度Wsとの差を零とするようにトルク電流Itを調整する。
第１モデル13aと供給されているトルク電流Itと同じト
ルク電流Itが電動機２にも供給されているので、電動機
２の特性と第１モデル13aの特性とが同じであれば、電
動機２の速度Wrは第１モデル13aの速度Ｗ、従って設定
速度Wsに等しくなる。しかし、電動機２の負荷の慣性モ
ーメントが変化した場合あるいは第１モデル13aにおけ
るパラメータ設定にずれがある場合には電動機２の特性
と第１モデル13aの特性とは異なったものとなる。
器11は第１モデル13aに対して速度制御を行う。すなわ
ち速度制御器11は第１モデル13aの速度Ｗをフィードバ
ック信号として受け、第１モデル13aの速度Ｗと設定速
度Wsとの差を零とするようにトルク電流Itを調整する。
第１モデル13aと供給されているトルク電流Itと同じト
ルク電流Itが電動機２にも供給されているので、電動機
２の特性と第１モデル13aの特性とが同じであれば、電
動機２の速度Wrは第１モデル13aの速度Ｗ、従って設定
速度Wsに等しくなる。しかし、電動機２の負荷の慣性モ
ーメントが変化した場合あるいは第１モデル13aにおけ
るパラメータ設定にずれがある場合には電動機２の特性
と第１モデル13aの特性とは異なったものとなる。
補償器12はこのような特性の不一致が生じても、電動
機２の速度Wrを第１モデル13aの速度Ｗに一致させるた
めに設けられている。すなわち、補償器12が出力する補
償電流は加算器15を通じて電動機２に供給されており、
補償器12は、減算器14から入力される第１モデル13aの
速度Ｗと後述の第２モデル13bの出力の和の出力から速
度Wrを減算した値を受け、速度Wrと和の出力との差を零
とするようにこの補償電流を調整する。
機２の速度Wrを第１モデル13aの速度Ｗに一致させるた
めに設けられている。すなわち、補償器12が出力する補
償電流は加算器15を通じて電動機２に供給されており、
補償器12は、減算器14から入力される第１モデル13aの
速度Ｗと後述の第２モデル13bの出力の和の出力から速
度Wrを減算した値を受け、速度Wrと和の出力との差を零
とするようにこの補償電流を調整する。
なお、本実施例において補償器12は、その伝達関数が
上記のように比例要素と積分要素とからなるものに限定
されるものではなく、必要とする制御特性に応じて、例
えば微分要素を含むもの等とすることができる。
上記のように比例要素と積分要素とからなるものに限定
されるものではなく、必要とする制御特性に応じて、例
えば微分要素を含むもの等とすることができる。
次に、ランダムノイズ発生器17が発生するランダムノ
イズ電流は、加算器18により、トルク電流と加算されて
電動機２に供給されるとともに第２モデル13bにも供給
される。この時、電動機２の慣性モーメントが第２モデ
ル13bの慣性モーメントと異なっている場合には、電動
機２の速度Wr及び第１モーメント13aの速度Ｗと第２モ
デル13bの出力の和の間に差が生じる。減算器14はこの
差を慣性モーメント推定器16に出力する。慣性モーメン
ト推定器16はこの速度差とランダムノイズ発生器17から
のランダムノイズ電流とをもとに電動機２の慣性モーメ
ントを推定する。そして推定結果にもとづいて第２モデ
ル13bの慣性モーメントを電動機２のものと一致するよ
うに調整する。慣性モーメント推定器16は同時に速度制
御器11の伝達関数をも調整することによって、第２モデ
ル13bの慣性モーメントを変化させたことによる制御系
の伝達関数の変化を補正する。特に第１モデル13aには
トルク電流だけしか供給しないで、ランダムノイズ電流
は第２モデル13bにのみ供給した。このため、第１モデ
ル13aに対する速度制御ループの応答が速くても慣性モ
ーメント推定器16によるランダムノイズ電流と速度差の
平均によって第２モデル13bによって慣性モーメントを
推定できるようになる。
イズ電流は、加算器18により、トルク電流と加算されて
電動機２に供給されるとともに第２モデル13bにも供給
される。この時、電動機２の慣性モーメントが第２モデ
ル13bの慣性モーメントと異なっている場合には、電動
機２の速度Wr及び第１モーメント13aの速度Ｗと第２モ
デル13bの出力の和の間に差が生じる。減算器14はこの
差を慣性モーメント推定器16に出力する。慣性モーメン
ト推定器16はこの速度差とランダムノイズ発生器17から
のランダムノイズ電流とをもとに電動機２の慣性モーメ
ントを推定する。そして推定結果にもとづいて第２モデ
ル13bの慣性モーメントを電動機２のものと一致するよ
うに調整する。慣性モーメント推定器16は同時に速度制
御器11の伝達関数をも調整することによって、第２モデ
ル13bの慣性モーメントを変化させたことによる制御系
の伝達関数の変化を補正する。特に第１モデル13aには
トルク電流だけしか供給しないで、ランダムノイズ電流
は第２モデル13bにのみ供給した。このため、第１モデ
ル13aに対する速度制御ループの応答が速くても慣性モ
ーメント推定器16によるランダムノイズ電流と速度差の
平均によって第２モデル13bによって慣性モーメントを
推定できるようになる。
第２図は本実施例をさらに詳しく表したブロック図で
あり、第１図の各構成要素をそれらを構成する伝達要素
に分解して示している。各ブロック内に書かれている数
式は伝達関数を表す。この図を用いて本実施例について
さらに詳しく説明する。
あり、第１図の各構成要素をそれらを構成する伝達要素
に分解して示している。各ブロック内に書かれている数
式は伝達関数を表す。この図を用いて本実施例について
さらに詳しく説明する。
第２図に示すように、速度制御器11は伝達要素301,30
2と、さらに設定速度Wsとフィードバック信号としての
第１モデル13aの速度Ｗとの差を求める減算要素303と、
加算要素304とにより構成されている。電動機２は伝達
要素305,307と加算要素306とにより構成されている。第
1,第２モデル13a,13bはこれに対応して伝達要素309a,31
0a及び309b,310bからなる。補償器12は伝達要素308によ
り構成され、慣性モーメント推定器16は伝達要素311,乗
算要素312及び時間遅れ要素313を有している。
2と、さらに設定速度Wsとフィードバック信号としての
第１モデル13aの速度Ｗとの差を求める減算要素303と、
加算要素304とにより構成されている。電動機２は伝達
要素305,307と加算要素306とにより構成されている。第
1,第２モデル13a,13bはこれに対応して伝達要素309a,31
0a及び309b,310bからなる。補償器12は伝達要素308によ
り構成され、慣性モーメント推定器16は伝達要素311,乗
算要素312及び時間遅れ要素313を有している。
まず第１モデル13aに対する速度制御について説明す
る。理解を容易にするため、第２図において第１モデル
13aの速度制御に関連する部分のみを取り出したブロッ
ク図を第３図に示す。この制御系の出力である第１モデ
ル13aの速度Ｗは次式によって表される。
る。理解を容易にするため、第２図において第１モデル
13aの速度制御に関連する部分のみを取り出したブロッ
ク図を第３図に示す。この制御系の出力である第１モデ
ル13aの速度Ｗは次式によって表される。
ただし、Kp＝KmK′p,Ki＝Ｋ′iKm,Kq＝KmK′q,S＝演
算子である。（１）式において第１モデル13aの慣性モ
ーメントＪが変化し、第１モデル13aの慣性モーメント
Ｊを変化させる必要が生じたときは、Kqを調整すること
により伝達関数を変化しないようにできる。具体的に
は、伝達要素302のＫ′ｑを調節する。
算子である。（１）式において第１モデル13aの慣性モ
ーメントＪが変化し、第１モデル13aの慣性モーメント
Ｊを変化させる必要が生じたときは、Kqを調整すること
により伝達関数を変化しないようにできる。具体的に
は、伝達要素302のＫ′ｑを調節する。
次に慣性モーメント推定器16による電動機２の慣性モ
ーメントJrの推定について説明する。第４図に示したブ
ロック図は、分かりやすくするため、第２図から電動機
２を第1,第２モデル13a,13bに追従させるのに関連した
部分を取り出したものである。この図より、減算器14の
出力、すなわち電動機２の速度Wrと第1,第２モデル13a,
13bの出力との差、すなわち速度差ｅは次式によって表
される。
ーメントJrの推定について説明する。第４図に示したブ
ロック図は、分かりやすくするため、第２図から電動機
２を第1,第２モデル13a,13bに追従させるのに関連した
部分を取り出したものである。この図より、減算器14の
出力、すなわち電動機２の速度Wrと第1,第２モデル13a,
13bの出力との差、すなわち速度差ｅは次式によって表
される。
ここで、ｅとInとの積を計算し、積分することにより
その平均を求めると、（２）式｛｝内の第２項は、TLと
Itとは通常、相互に関係がないので零となる（なぜな
ら、ランダムノイズの平均は零となるため）。一方｛｝
内の第１項はInが２乗されることになるので零にはなら
ない。言いかえると、負荷トルクTLに関する項は零とな
り、電動機２の慣性モーメントJrと第２モデル13bの慣
性モーメントＪとの違いに関する項だけが残る。
その平均を求めると、（２）式｛｝内の第２項は、TLと
Itとは通常、相互に関係がないので零となる（なぜな
ら、ランダムノイズの平均は零となるため）。一方｛｝
内の第１項はInが２乗されることになるので零にはなら
ない。言いかえると、負荷トルクTLに関する項は零とな
り、電動機２の慣性モーメントJrと第２モデル13bの慣
性モーメントＪとの違いに関する項だけが残る。
従って、（３）式のように第２モデル13bの慣性モー
メントＪを変化させれば、ｅの平均値は零となり、電動
機２の慣性モーメントが推定できる。
メントＪを変化させれば、ｅの平均値は零となり、電動
機２の慣性モーメントが推定できる。
Jn＝Jn-1（１＋ｙ） ……（３） ただし、Jn-1は前のモデルの慣性モーメント、Jnは次
のモデルの慣性モーメントである。また、ｙはｙ＝L-1
｛Ｙ｝でＹは（４）式によって表される。なお、式中Ｌ
はラプラス変換、L-1はラプラス逆変換を表わす。
のモデルの慣性モーメントである。また、ｙはｙ＝L-1
｛Ｙ｝でＹは（４）式によって表される。なお、式中Ｌ
はラプラス変換、L-1はラプラス逆変換を表わす。
また、速度制御系の伝達関数が変化しないようにする
ため、伝達要素302の定数Ｋ′ｑを（５）式のように変
化させる。
ため、伝達要素302の定数Ｋ′ｑを（５）式のように変
化させる。
Ｋ′qn＝Ｋ′qn-1−Jn-1・ｙ ……（５） ただし、Ｋ′qn-1は前のＫ′ｑの値、Ｋ′qnは次の
Ｋ′ｑの値を表す。第５図は理解を助けるため、（３）
式，（４）式によるJnの計算をブロック図で表したもの
である。ノイズ乗算部601で速度差ｅとランダムノイズ
電流Inとの積を求め、その結果を１次遅れ要素602で平
均する（（４）式に対応）。そしてブロック603におい
て慣性モーメントJnを得る（（３）式に対応）。
Ｋ′ｑの値を表す。第５図は理解を助けるため、（３）
式，（４）式によるJnの計算をブロック図で表したもの
である。ノイズ乗算部601で速度差ｅとランダムノイズ
電流Inとの積を求め、その結果を１次遅れ要素602で平
均する（（４）式に対応）。そしてブロック603におい
て慣性モーメントJnを得る（（３）式に対応）。
第２図に戻って具体的に説明すると、慣性モーメント
推定器16において、乗算要素312が上記速度差ｅとラン
ダムノイズ電流Inとの積を計算し、その結果を１次遅れ
要素である伝達要素311は平均して信号ｙを出力する。
これは伝達要素310,302に入力され、第２モデル13bの慣
性モーメントＪと伝達要素302の定数Ｋ′ｑの調整が行
われる。
推定器16において、乗算要素312が上記速度差ｅとラン
ダムノイズ電流Inとの積を計算し、その結果を１次遅れ
要素である伝達要素311は平均して信号ｙを出力する。
これは伝達要素310,302に入力され、第２モデル13bの慣
性モーメントＪと伝達要素302の定数Ｋ′ｑの調整が行
われる。
以上のように本実施例においては、電動機のモデルに
対して速度制御を行い、さらに電動機の速度がモデルの
速度に等しくなるように補償している。従って、電動機
負荷の慣性モーメントが変化しても、設計通りの優れた
速度応答特性が得られる。
対して速度制御を行い、さらに電動機の速度がモデルの
速度に等しくなるように補償している。従って、電動機
負荷の慣性モーメントが変化しても、設計通りの優れた
速度応答特性が得られる。
また、モデルの速度をフィードバックし、モデルに対
して速度制御を行っているので、モデルのパラメータが
実際の値と違っていたとしても、自動制御系は設計通り
に動作する。そして、電動機をモデルに追従させるため
の補償器には積分要素が含まれているので電動機速度の
定常偏差は零となる。
して速度制御を行っているので、モデルのパラメータが
実際の値と違っていたとしても、自動制御系は設計通り
に動作する。そして、電動機をモデルに追従させるため
の補償器には積分要素が含まれているので電動機速度の
定常偏差は零となる。
さらに、モデルに対してフィードバック制御を行って
いるので、実際の速度をフィードバックする場合にくら
べ制御系は安定である。
いるので、実際の速度をフィードバックする場合にくら
べ制御系は安定である。
実施例に示した補償電流Ixは負荷トルクを示すことに
なり、トルク電流Itは加減速トルクを示すことになる。
従って、負荷トルク，加減速トルクおよびこれらの和で
あるモータトルクの制御値を別々に設定することがで
き、設計が容易となる。
なり、トルク電流Itは加減速トルクを示すことになる。
従って、負荷トルク，加減速トルクおよびこれらの和で
あるモータトルクの制御値を別々に設定することがで
き、設計が容易となる。
また、モデルの慣性モーメントＪおよびトルク定数Km
が少々くるっていても、設定値により近い応答を得るこ
とが可能である。
が少々くるっていても、設定値により近い応答を得るこ
とが可能である。
さらに、電動機の慣性モーメントを推定する手段を付
加した制御装置では、電動機負荷の慣性モーメントが変
化してもそれを推定し、モデルおよび速度制御器のパラ
メータを調整するので、電動機の慣性モーメントが大き
く変化しても優れた速度応答特性が得られる。しかも、
負荷トルクが急激に変化しても速度変動は非常に小さ
い。
加した制御装置では、電動機負荷の慣性モーメントが変
化してもそれを推定し、モデルおよび速度制御器のパラ
メータを調整するので、電動機の慣性モーメントが大き
く変化しても優れた速度応答特性が得られる。しかも、
負荷トルクが急激に変化しても速度変動は非常に小さ
い。
H.発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、慣性モーメント
を推定するためのモデルと、速度制御を行うためのモデ
ルを別々に設け、慣性モーメントを推定するための信号
は慣性モーメント推定用モデルと電動機に加えるように
したので、速度制御ループの応答が速い場合でも、慣性
モーメントの推定用モデルにより確実に慣性モーメント
を推定できる利点がある。
を推定するためのモデルと、速度制御を行うためのモデ
ルを別々に設け、慣性モーメントを推定するための信号
は慣性モーメント推定用モデルと電動機に加えるように
したので、速度制御ループの応答が速い場合でも、慣性
モーメントの推定用モデルにより確実に慣性モーメント
を推定できる利点がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
同実施例を詳しく示すブロック図、第３図，第４図は同
実施例の一部を示すブロック図、第５図は同実施例の理
論的説明の理解を容易にするためのブロック図、第６図
は従来の装置を示すブロック図である。 １……制御装置、２……電動機、11……速度制御器、12
……補償器、13a,13b……第1,第２電動機模擬手段（モ
デル）、14……減算器、15,18……加算器、16……慣性
モーメント推定器、17……ランダムノイズ発生器。
同実施例を詳しく示すブロック図、第３図，第４図は同
実施例の一部を示すブロック図、第５図は同実施例の理
論的説明の理解を容易にするためのブロック図、第６図
は従来の装置を示すブロック図である。 １……制御装置、２……電動機、11……速度制御器、12
……補償器、13a,13b……第1,第２電動機模擬手段（モ
デル）、14……減算器、15,18……加算器、16……慣性
モーメント推定器、17……ランダムノイズ発生器。
Claims (3)
- 【請求項１】電動機の速度を制御する装置において、 電動機の特性と等価な特性を持つ第１電動機模擬手段
と、この第１電動機模擬手段の速度をフィードバック信
号として受け、第１電動機模擬手段の速度を設定速度に
等しくなるように第１電動機模擬手段に供給するトルク
電流を調整し、同時にこのトルク電流を電動機に供給す
る速度制御手段と、ランダムノイズ電流を発生するノイ
ズ発生手段と、このノイズ発生手段が発生するノイズ電
流が供給される第２電動機模擬手段と、前記第1,第２電
動機模擬手段の出力が加算され、この加算出力と電動機
との速度差を求め、これを速度差信号として出力する減
算手段と、この減算手段からの速度差信号をもとに、電
動機に供給して電動機と第1,第２電動機模擬手段との速
度差を零とするための補償電流を出力する補償手段と、 前記トルク電流にこの補償電流を加え、電動機に供給す
る第１加算手段と、前記ノイズ発生手段が発生するラン
ダムノイズ電流を前記トルク電流に加算する第２加算手
段と、前記ランダムノイズ電流と前記減算手段の速度差
信号とが入力されて演算され、この演算結果を平均し、
前記第1,第２電動機模擬手段の慣性モーメントと前記速
度制御手段の制御定数を調整する制御信号を出力する平
均化手段とを有し、 前記第２電動機模擬手段は前記平均化手段が出力する制
御信号により、第２電動機模擬手段の慣性モーメントを
調整する手段を有し、 前記速度制御手段は前記平均化手段が出力する制御信号
により、速度制御手段の制御定数を調整する手段を有す
ることを特徴とする電動機の制御装置。 - 【請求項２】前記補償手段の伝達関数は比例要素と積分
要素とを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の電動機の制御装置。 - 【請求項３】前記補償手段の伝達関数は微分要素を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電動機
の制御装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62224500A JP2508127B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | 電動機の制御装置 |
| EP92118267A EP0526915B1 (en) | 1987-09-08 | 1988-09-07 | Control system for controlling revolution speed of electric motor |
| KR1019880011530A KR960001956B1 (ko) | 1987-09-08 | 1988-09-07 | 전기 모터 회전 속도 제어 시스템 |
| DE3855386T DE3855386T2 (de) | 1987-09-08 | 1988-09-07 | Regelsystem zur Geschwindigkeitsregelung eines elektrischen Motors |
| EP88114617A EP0306922B1 (en) | 1987-09-08 | 1988-09-07 | Control system for controlling revolution speed of electric motor |
| DE3852856T DE3852856T2 (de) | 1987-09-08 | 1988-09-07 | Regelsystem zur Regelung der Umdrehungsgeschwindigkeit eines elektrischen Motors. |
| US07/322,250 US5155797A (en) | 1987-09-08 | 1989-03-10 | Control system for controlling revolution speed of electric motor |
| KR95030405A KR960001577B1 (en) | 1987-09-08 | 1995-09-18 | Control system for controlling revolution speed of electric |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62224500A JP2508127B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | 電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6469285A JPS6469285A (en) | 1989-03-15 |
| JP2508127B2 true JP2508127B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=16814772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62224500A Expired - Lifetime JP2508127B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | 電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508127B2 (ja) |
-
1987
- 1987-09-08 JP JP62224500A patent/JP2508127B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6469285A (en) | 1989-03-15 |
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