JP2617441B2 - Speed control method of AC motor - Google Patents
Speed control method of AC motorInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P27/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using supply voltage with constant frequency and variable amplitude
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- H02P23/16—Controlling the angular speed of one shaft
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、交流電動機の速度制御方法に関し、例えば
工作機械のテーブルやロボットの腕等を駆動する交流電
動機の速度制御に利用できる。The present invention relates to a method for controlling the speed of an AC motor, and can be used, for example, for controlling the speed of an AC motor that drives a table of a machine tool, a robot arm, or the like.
［背景技術とその問題点］ 従来、ACサーボモータの速度制御装置では、第７図に
示す如く、モータ１に連結された位置検出器２の位置フ
ィードバック値θを速度変換部３で速度データに変換
し、トルク指令演算部４において、速度フィードバック
値Vfと速度指令値Vcとを基にトルク指令演算（速度フィ
ードバック値Vfと速度指令値Vcとの差から速度誤差Veを
求め、この速度誤差Veを特性補償演算してトルク指令値
Tcを求める。）を行った後、電流指令演算出力部５にお
いて、トルク指令値Tcと前記位置フィードバック値θと
から電流指令演算を行い、この電流指令値をそれぞれ電
流増幅器6U,6W,6Vを介して前記モータ１の各巻線U,W,V
へ供給する方式が採られている。[Background Art and its Problems] Conventionally, in a speed control device of an AC servomotor, as shown in FIG. 7, a position feedback value θ of a position detector 2 connected to a motor 1 is converted into speed data by a speed conversion unit 3. The torque command calculation unit 4 calculates the torque command based on the speed feedback value Vf and the speed command value Vc (determines the speed error Ve from the difference between the speed feedback value Vf and the speed command value Vc, and calculates the speed error Ve To calculate the torque command value
Find Tc. ), A current command calculation output section 5 performs a current command calculation from the torque command value Tc and the position feedback value θ, and outputs the current command values to the motor via current amplifiers 6U, 6W, and 6V, respectively. 1 each winding U, W, V
The method of supplying to the is adopted.
ところが、このような方式では、第８図に示す如く、
一定周期Ts毎にトルク指令演算（図中斜線部分）と電流
指令演算および出力（図中水平線部分）とが引続き行わ
れるため、電流指令の出力間隔をこの２つの実行時間、
つまりトルク指令演算処理時間Ttと電流指令演算処理時
間Tiとの合計より短くできなかった。However, in such a system, as shown in FIG.
Since the torque command calculation (hatched portion in the drawing) and the current command calculation and output (horizontal line portion in the drawing) are continuously performed at regular intervals Ts, the output interval of the current command is set to the two execution times,
That is, it cannot be shorter than the sum of the torque command calculation processing time Tt and the current command calculation processing time Ti.
このため、モータをある程度以上高速に回転させよう
とすると、電流指令波形が第９図の実線で示すように著
しく階段状になり制御性が低下した。また、このような
状態では、第９図の破線で示すように、等価的に位相が
遅れ、特に同期電動機の制御においてトルク発生効率が
低下し、その結果トルクが不足したり、必要以上の熱が
発生する問題があった。Therefore, when the motor was to be rotated at a speed higher than a certain level, the current command waveform became remarkably stepped as shown by the solid line in FIG. 9 and the controllability was reduced. In such a state, as shown by the broken line in FIG. 9, the phase is equivalently delayed, and the torque generation efficiency is reduced particularly in the control of the synchronous motor. There was a problem that occurred.
［発明の目的］ 本発明の目的は、このような問題を解決すべくなされ
たもので、電流指令の出力間隔を短縮することにより、
電流指令の階段状の飛びを小さくし、かつ等価的な位相
遅れを少なくした交流電動機の速度制御方法を提供する
ことにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to solve such a problem, and by shortening an output interval of a current command,
An object of the present invention is to provide a speed control method for an AC motor in which a stepwise jump of a current command is reduced and an equivalent phase delay is reduced.
［問題点を解決するための手段および作用］ そのため、本発明では、従来のように１回のトルク指
令演算に引続き１回の電流指令演算および出力をするの
ではなく、１回のトルク指令演算中に所定時間間隔で複
数回の電流指令演算および出力を実行することにより、
電流指令の出力間隔を短縮し、これにより上記目的を達
成しようとするものである。[Means and Actions for Solving the Problems] Therefore, in the present invention, instead of performing one current command calculation and one output following one torque command calculation as in the related art, one torque command calculation is performed. By executing current command calculation and output multiple times at predetermined time intervals during
An object of the present invention is to shorten the output interval of the current command, thereby achieving the above object.
具体的には、交流電動機に連結された位置検出器の位
置フィードバック値を速度に変換し、この速度フィード
バック値と速度指令値とからトルク指令値を求めるトル
ク指令演算を行い、このトルク指令値と前記位置フィー
ドバック値とから電流指令演算を行う交流電動機の速度
制御方法において、１回のトルク指令演算処理途中に、
所定時間間隔で割り込んで瞬時の位置フィードバック値
を用いた電流指令演算および出力を複数回行うことを特
徴とする。Specifically, a position feedback value of a position detector connected to the AC motor is converted into a speed, and a torque command calculation for obtaining a torque command value from the speed feedback value and the speed command value is performed. In the speed control method for an AC motor that performs a current command calculation from the position feedback value, during one torque command calculation process,
The present invention is characterized in that current command calculation and output using an instantaneous position feedback value by interrupting at predetermined time intervals are performed a plurality of times.
［実施例］ 第１図は本発明の方法による速度制御装置の一実施例
を示している。同図において、同期電動機11の出力軸に
機械的に連結された位置検出器12により、同期電動機11
の出力軸の回転角θ、つまり、同期電動機11のロータの
ステータに対する電気角がフィードバック値として検出
される。位置フィードバック値θ、速度変換部13で速度
フィードバック値Vf（＝KTG（θ２−θ１））に変換さ
れた後、トルク指令演算部14へ与えられる。Embodiment FIG. 1 shows an embodiment of a speed control device according to the method of the present invention. In FIG. 1, a position detector 12 mechanically connected to an output shaft of a synchronous motor 11
, That is, the electrical angle of the rotor of the synchronous motor 11 with respect to the stator is detected as a feedback value. After being converted into the position feedback value θ and the speed feedback value Vf (= K TG (θ 2 −θ 1 )) by the speed conversion unit 13, it is provided to the torque command calculation unit 14.
トルク指令演算部14では、まず加算部141において速
度変換部13から与えられる速度フィードバック値Vfと速
度指令値Vcとの差、つまり速度誤差Veを求める。これに
よって求められた速度誤差Veは、回路142の補償要素Gc
を通りトルク指令値Tcとしてトルク指令値レジスタへセ
ットされ、電流指令演算部15での演算に利用される。In the torque calculation unit 14, first, the difference between the adder unit 14 velocity feedback value provided from the speed conversion section 13 Vf and the speed command value in 1 Vc, i.e. determining the speed error Ve. Speed error Ve obtained by this circuit 14 second compensation element Gc
And is set in the torque command value register as a torque command value Tc, and is used for calculation in the current command calculation unit 15.
電流指令演算部15では、前記位置検出器12からの瞬時
の位置フィードバック値θを取込み、sinテーブル151の
中から位置フィードバック値θに対応する−sinθ、−s
in（θ＋120゜）の値をそれぞれ求める。これによって
求められた−sinθと前記トルク指令値Tcとは、乗算部1
52で乗算（Tu＝−Tc sinθ）された後、電流増幅器16U
を介して同期電動機11のＵ相へ供給される。また、−si
n（θ＋120゜）と前記トルク指令値Tcとは、乗算部153
で乗算（Tw＝−Tc sin（θ＋120゜））された後、電流
増幅器16Wを介して同期電動機11のＷ相へ供給される。
更に、−Tc sinθと−Tc sin（θ＋120゜）とは、加算
器154で互いに加算された後、電流増幅器16Vを介して同
期電動機11のＶ相へ供給される。In current calculation unit 15, the position detector instantaneous position feedback value capture θ from 12, -sin corresponding to the position feedback value θ from the sin table 15 1, -s
Find the value of in (θ + 120 °). The multiplication unit 1 calculates -sin θ thus obtained and the torque command value Tc.
After multiplying by 5 2 (Tu = −Tc sin θ), the current amplifier 16U
To the U-phase of the synchronous motor 11 Also, -si
n The (theta + 120 °) and the torque command value Tc, the multiplication unit 15 3
, And is supplied to the W-phase of the synchronous motor 11 via the current amplifier 16W.
Furthermore, -Tc sin [theta and A -Tc sin (θ + 120 °), after being added together at the adder 15 4 is supplied to the V phase of the synchronous motor 11 via a current amplifier 16V.
本実施例では、第２図に示すその他の処理Ａ（定期的
に行う必要のないアラーム監視等）が実行されている途
中において、一定周期毎に与えられるインタラプトクロ
ックにより第３図に示す処理が実行される。In the present embodiment, while the other processing A shown in FIG. 2 (such as alarm monitoring that does not need to be performed periodically) is being executed, the processing shown in FIG. 3 is performed by an interrupt clock given at regular intervals. Be executed.
即ち、各種レジスタがセーブされた後、位置フィード
バック値θが読込まれ、sinテーブル151の中から−sin
θ、−sin（θ＋120゜）の値が求められる。続いて、電
流指令値IU＝−Tc sinθ、Iw＝−Tc sin（θ＋120゜）
が演算された後、その電流指令値IU、Iwが出力される毎
に電流指令演算が４回実行されたか否かが判断される。
ここで、３回までの場合は直接各種レジスタのリセーブ
へ飛ぶが、４回目の場合には第４図に示すトルク指令演
算を行ない、引続き第５図に示すその他の処理Ｂ（定期
的に行う必要のあるアラーム監視等）を実行した後、各
種レジスタのリセーブを実行する。That is, after the various registers is saved, the position feedback value θ is read in, from the sin table 15 1 -sin
The values of θ and −sin (θ + 120 °) are obtained. Subsequently, the current command value I U = −Tc sin θ, I w = −Tc sin (θ + 120 °)
Is calculated, each time the current command values I U and I w are output, it is determined whether the current command calculation has been executed four times.
Here, in the case of up to three times, the process jumps directly to the resave of various registers, but in the case of the fourth time, the torque command calculation shown in FIG. 4 is performed, and the other processing B shown in FIG. After performing necessary alarm monitoring, etc.), resave various registers.
このとき、トルク指令演算およびその他の処理Ｂの処
理時間がインタラプトクロックの周期よりも長いため、
これらの処理途中にもインタラプトがかかり電流指令演
算が実行されるようになっている。At this time, since the processing time of the torque command calculation and other processing B is longer than the cycle of the interrupt clock,
An interrupt is applied even during these processes, and the current command calculation is executed.
従って、電流指令演算は、第６図に示す如く、その他
の処理Ａ或いはトルク指令演算およびその他の処理Ｂの
実行途中に、インタラプトクロック周期毎に割込むた
め、１回のトルク指令演算中に４回の電流指令演算およ
び出力を実行することができる。なお、第６図では、１
回のトルク指令演算処理が４つに分割処理されている場
合を示している。この場合の処理時間は、3Tta＋Ttb
（≧Tt）である。Therefore, as shown in FIG. 6, the current command calculation interrupts every interrupt clock cycle during the execution of the other process A or the torque command calculation and the other process B, so that four times during one torque command calculation. The current command calculation and output can be executed twice. In FIG. 6, 1
This shows a case where the torque command calculation process is divided into four. The processing time in this case is 3Tta + Ttb
(≧ Tt).
いま、トルク指令演算１回につきｎ回の電流指令演算
および出力をしたとすれば、電流指令出力の周期は、単
純計算でも、 （Tt＋nTi）/n＝Tt/n＋Ti となり、従来の方式の場合の周期Tt＋Tiに比べて短くで
きる。なお、実際にはデータのセーブ等のロス時間があ
るが、これらを考慮しても電流指令の出力間隔は短縮で
きる。Now, assuming that the current command calculation and output are performed n times per one torque command calculation, the cycle of the current command output is (Tt + nTi) / n = Tt / n + Ti even in a simple calculation. The period can be shorter than Tt + Ti. Although there is actually a loss time such as saving data, the output interval of the current command can be shortened even if these are taken into consideration.
従って、電流指令の出力間隔が短縮される結果、電動
機を高速回転させても、電流指令の階段状の飛びを従来
に比べ小さくできるので、制御性を向上させることがで
きる。しかも、等価的な位相遅れが少ないので、トルク
が不足したり、必要以上の熱が発生する問題もない。Therefore, as a result of shortening the output interval of the current command, even if the motor is rotated at a high speed, the step-like jump of the current command can be reduced as compared with the related art, so that the controllability can be improved. In addition, since the equivalent phase delay is small, there is no problem that the torque is insufficient or unnecessary heat is generated.
［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、従来方式の問題を解決
し、電流指令の階段状の飛びを小さく、かつ等価的な位
相遅れを少なくできる交流電動機の速度制御方法を提供
することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, there is provided a speed control method for an AC motor capable of solving the problem of the conventional method, reducing the stepwise jump of the current command, and reducing the equivalent phase delay. can do.
第１図から第６図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は速度制御装置のブロック図、第２図から第５図は
フローチャート、第６図はトルク指令演算と電流指令演
算および出力との関係を示す図である。第７図から第９
図は従来例を示すもので、第７図は速度制御装置のブロ
ック部、第８図はトルク指令演算と電流指令演算および
出力との関係を示す図、第９図は電流指令波形を示す図
である。 11……電動機、12……位置検出器、14……トルク指令演
算部、15……電流指令演算部。1 to 6 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram of a speed control device, FIGS. 2 to 5 are flowcharts, and FIG. 6 is a torque command calculation and a current command. FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a calculation and an output. 7 to 9
Fig. 7 shows a conventional example, Fig. 7 is a block diagram of a speed control device, Fig. 8 is a diagram showing a relationship between a torque command calculation and a current command calculation and an output, and Fig. 9 is a diagram showing a current command waveform. It is. 11 ... electric motor, 12 ... position detector, 14 ... torque command calculator, 15 ... current command calculator.
Claims (1)
フィードバック値を速度に変換し、この速度フィードバ
ック値と速度指令値とからトルク指令値を求めるトルク
指令演算を行い、このトルク指令値と前記位置フィード
バック値とから電流指令演算を行う交流電動機の速度制
御方法において、１回のトルク指令演算処理途中に、所
定時間間隔で割り込んで瞬時の位置フィードバック値を
用いた電流指令演算および出力を複数回行うことを特徴
とする交流電動機の速度制御方法。The present invention converts a position feedback value of a position detector connected to an AC motor into a speed, and performs a torque command calculation for obtaining a torque command value from the speed feedback value and the speed command value. In the speed control method of an AC motor for performing a current command calculation from the position feedback value, a plurality of current command calculations and outputs using an instantaneous position feedback value by interrupting at a predetermined time interval during one torque command calculation process. A speed control method for an AC motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043264A JP2617441B2 (en) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | Speed control method of AC motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043264A JP2617441B2 (en) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | Speed control method of AC motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61203882A JPS61203882A (en) | 1986-09-09 |
| JP2617441B2 true JP2617441B2 (en) | 1997-06-04 |
Family
ID=12658983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60043264A Expired - Lifetime JP2617441B2 (en) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | Speed control method of AC motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2617441B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63181686A (en) * | 1987-01-21 | 1988-07-26 | Fanuc Ltd | Servo motor control system |
| JPH02146602A (en) * | 1988-08-11 | 1990-06-05 | Fanuc Ltd | Method for detecting/stopping collision of object to be driven by servo motor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923198B2 (en) * | 1978-03-03 | 1984-05-31 | 株式会社安川電機 | Control method of synchronous motor |
| JPS5854883A (en) * | 1981-09-28 | 1983-03-31 | Toshiba Corp | Control method for motor by digital computer |
-
1985
- 1985-03-05 JP JP60043264A patent/JP2617441B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61203882A (en) | 1986-09-09 |
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