JP3166244B2 - 電動機の速度制御装置 - Google Patents
電動機の速度制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は速度検出器にパルスエ
ンコーダを用いた速度制御系の極低速域における電動機
の速度制御装置に関するものである。
ンコーダを用いた速度制御系の極低速域における電動機
の速度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】パルスエンコーダを用いた電動機の速度
制御系では極低速域において、エンコーダパルス間隔が
速度制御周期より長くなり、その速度制御周期において
正確な速度情報が得られなくなる。このため、極低速域
では速度制御系が以下に述べるように不安定になること
が知られている。
制御系では極低速域において、エンコーダパルス間隔が
速度制御周期より長くなり、その速度制御周期において
正確な速度情報が得られなくなる。このため、極低速域
では速度制御系が以下に述べるように不安定になること
が知られている。
【０００３】電動機の回転軸に連結されたパルスエンコ
ーダは電動機の低速域で図８（ｃ）に示すようなパルス
を発生する。すなわち、電動機の低速域での時間ｔに対
する回転速度ｎMは図８（ａ）に示すように直線的に変
化するが、時間ｔに対する位置θは図８（ｂ）に示すよ
うに曲線的に変化する。従って、パルスエンコーダに得
られるパルスは時間ｔの経過とともにパルス間隔が図８
（ｃ）のように狭くなってくる。図８（ｃ）のパルス情
報からその情報が変化したときに、パルス間隔Ｔpjとパ
ルス変化量とによりパルス間隔Ｔpj間の平均速度ｎMjが
図８（ｄ）に示すように求まる。このため、パルス間隔
Ｔpjが速度制御周期より長いと、この間の速度が検出で
きないため、前回値の平均速度ｎMj-1を使用する。その
ため真値速度ｎMとの偏差が大きくなり、速度制御が不
安定となる。
ーダは電動機の低速域で図８（ｃ）に示すようなパルス
を発生する。すなわち、電動機の低速域での時間ｔに対
する回転速度ｎMは図８（ａ）に示すように直線的に変
化するが、時間ｔに対する位置θは図８（ｂ）に示すよ
うに曲線的に変化する。従って、パルスエンコーダに得
られるパルスは時間ｔの経過とともにパルス間隔が図８
（ｃ）のように狭くなってくる。図８（ｃ）のパルス情
報からその情報が変化したときに、パルス間隔Ｔpjとパ
ルス変化量とによりパルス間隔Ｔpj間の平均速度ｎMjが
図８（ｄ）に示すように求まる。このため、パルス間隔
Ｔpjが速度制御周期より長いと、この間の速度が検出で
きないため、前回値の平均速度ｎMj-1を使用する。その
ため真値速度ｎMとの偏差が大きくなり、速度制御が不
安定となる。
【０００４】上記のような速度制御の不安定を改善する
手段として特開平２−３０７３８４号公報がある。
手段として特開平２−３０７３８４号公報がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のようにパルスエ
ンコーダを用いた速度制御系では極低速域で速度制御系
が不安定になる。この問題は特にサーボ、エレベータ等
の位置決め精度が要求される用途では解決しなければな
らない。このため、従来ではレゾルバや高パルス出力の
エンコーダが用いられてきた。しかし、このような手段
ではエンコーダ等のコストが上昇する不具合がある。ま
た、特開平２−３０７３８４号公報に記載の負荷トルク
推定値を用いる手段は完全次元オブザーバ方式であるた
めにゲインの調整が極めてむずかしい問題がある。
ンコーダを用いた速度制御系では極低速域で速度制御系
が不安定になる。この問題は特にサーボ、エレベータ等
の位置決め精度が要求される用途では解決しなければな
らない。このため、従来ではレゾルバや高パルス出力の
エンコーダが用いられてきた。しかし、このような手段
ではエンコーダ等のコストが上昇する不具合がある。ま
た、特開平２−３０７３８４号公報に記載の負荷トルク
推定値を用いる手段は完全次元オブザーバ方式であるた
めにゲインの調整が極めてむずかしい問題がある。
【０００６】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、低分解能のパルスエンコーダを用いて極低速域の
電動機の速度制御を円滑に行うことができるようにした
電動機の速度制御装置を提供することを目的とする。
ので、低分解能のパルスエンコーダを用いて極低速域の
電動機の速度制御を円滑に行うことができるようにした
電動機の速度制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、電動機と、この電動機の速度をパルス
出力として送出する速度検出器と、最小次元の負荷トル
ク推定値オブザーバを速度制御周期と速度検出周期とに
おける離散系モデルに変換し、前記速度検出器から出力
されるパルス間隔での速度を推定する速度推定オブザー
バとを備えた電動機の速度制御装置において、前記速度
推定オブザーバは、トルク指令と負荷トルク推定値との
偏差をオブザーバモデル機械時定数で積分したモデル出
力推定値を得る第１演算部と、この第１演算部で得られ
たモデル出力推定値からパルス間隔における平均値を得
る第２演算部と、この第２演算部の出力と速度検出器か
ら出力されるパルス変化時に求まる平均値速度との偏差
を算出する第１偏差部と、この第１偏差部に得られる偏
差値をオブザーバゲイン倍して前記負荷トルク推定値を
得るオブザーバゲイン部と、前記第１演算部のモデル出
力推定値と前記第１偏差部の偏差値との偏差を求める第
２偏差部と、この第２偏差部で求められた速度推定値と
速度設定値との偏差を求める第３偏差部と、この第３偏
差部で求められた偏差値が供給される速度アンプと、こ
の速度アンプの出力と前記オブザーバゲイン部の負荷ト
ルク推定値とを加算してトルク指令を得る加算部とから
なり、前記速度検出器から出力されるパルスが入力され
るまで速度制御周期毎に予測速度を演算する予測速度演
算部と、この演算部で演算された予測速度と前記第２偏
差部で求められた速度推定値が供給され、第２偏差部か
ら出力される速度推定値が予測速度より大きくなったと
き、オン出力を送出し、予測速度が速度推定値より大き
いか等しくなったとき、オフ出力を送出するコンパレー
タと、このコンパレータがオン出力を送出したときは、
予測速度を第３偏差部に供給し、コンパレータがオフ出
力を送出したときは、速度推定値を第３偏差部に供給す
る切換接点とを備えたものである。
達成するために、電動機と、この電動機の速度をパルス
出力として送出する速度検出器と、最小次元の負荷トル
ク推定値オブザーバを速度制御周期と速度検出周期とに
おける離散系モデルに変換し、前記速度検出器から出力
されるパルス間隔での速度を推定する速度推定オブザー
バとを備えた電動機の速度制御装置において、前記速度
推定オブザーバは、トルク指令と負荷トルク推定値との
偏差をオブザーバモデル機械時定数で積分したモデル出
力推定値を得る第１演算部と、この第１演算部で得られ
たモデル出力推定値からパルス間隔における平均値を得
る第２演算部と、この第２演算部の出力と速度検出器か
ら出力されるパルス変化時に求まる平均値速度との偏差
を算出する第１偏差部と、この第１偏差部に得られる偏
差値をオブザーバゲイン倍して前記負荷トルク推定値を
得るオブザーバゲイン部と、前記第１演算部のモデル出
力推定値と前記第１偏差部の偏差値との偏差を求める第
２偏差部と、この第２偏差部で求められた速度推定値と
速度設定値との偏差を求める第３偏差部と、この第３偏
差部で求められた偏差値が供給される速度アンプと、こ
の速度アンプの出力と前記オブザーバゲイン部の負荷ト
ルク推定値とを加算してトルク指令を得る加算部とから
なり、前記速度検出器から出力されるパルスが入力され
るまで速度制御周期毎に予測速度を演算する予測速度演
算部と、この演算部で演算された予測速度と前記第２偏
差部で求められた速度推定値が供給され、第２偏差部か
ら出力される速度推定値が予測速度より大きくなったと
き、オン出力を送出し、予測速度が速度推定値より大き
いか等しくなったとき、オフ出力を送出するコンパレー
タと、このコンパレータがオン出力を送出したときは、
予測速度を第３偏差部に供給し、コンパレータがオフ出
力を送出したときは、速度推定値を第３偏差部に供給す
る切換接点とを備えたものである。
【０００８】
【作用】電動機速度が低速域になると、速度検出器から
のパルス間隔が速度制御周期より長くなって、正確な速
度情報が得られなくなる。このため、最小次元の負荷ト
ルク推定値オブザーバを用いてパルス間の速度を推定し
て速度推定値を得るとともに、この速度推定値が予測速
度より大きくなったとき、予測速度を速度情報として電
動機を極低速度で始動させる。
のパルス間隔が速度制御周期より長くなって、正確な速
度情報が得られなくなる。このため、最小次元の負荷ト
ルク推定値オブザーバを用いてパルス間の速度を推定し
て速度推定値を得るとともに、この速度推定値が予測速
度より大きくなったとき、予測速度を速度情報として電
動機を極低速度で始動させる。
【０００９】
【実施例】以下この発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。まず、従来より用いられている負荷トルク推定
オブザーバ（最小次元オブザーバ）を用いた零速オブザ
ーバについて述べる。
明する。まず、従来より用いられている負荷トルク推定
オブザーバ（最小次元オブザーバ）を用いた零速オブザ
ーバについて述べる。
【００１０】（Ａ）速度推定の原理、最小次元オブザー
バによる負荷トルク推定オブザーバは図１に示すような
構成となっている。最小次元オブザーバではオブザーバ
ゲインｇは比例要素のみとなるので、負荷トルクτLが
印加されるとモデル出力推定値と速度ｎMとに偏差が発
生する。偏差は次式（１）式、（２）式で表わされる。
バによる負荷トルク推定オブザーバは図１に示すような
構成となっている。最小次元オブザーバではオブザーバ
ゲインｇは比例要素のみとなるので、負荷トルクτLが
印加されるとモデル出力推定値と速度ｎMとに偏差が発
生する。偏差は次式（１）式、（２）式で表わされる。
【００１１】
【数１】
【００１２】
【数２】
【００１３】完全次元オブザーバではオブザーバゲイン
ｇがＰＩ要素となるので、定常状態ではモデル出力推定
値と速度ｎMは等しくなる。ただし、負荷急変時のよう
な過渡時には成立しない。完全次元オブザーバより調整
要素が少ない最小次元オブザーバを用いて速度推定を行
うには（２）式を変形すると速度は次式のようになる。
ｇがＰＩ要素となるので、定常状態ではモデル出力推定
値と速度ｎMは等しくなる。ただし、負荷急変時のよう
な過渡時には成立しない。完全次元オブザーバより調整
要素が少ない最小次元オブザーバを用いて速度推定を行
うには（２）式を変形すると速度は次式のようになる。
【００１４】
【数３】
【００１５】（３）式の関係を図１に追加して速度を図
２のブロック図より推定する。
２のブロック図より推定する。
【００１６】（Ｂ）零速域での速度推定、速度検出器と
してパルスエンコーダを用いると、極低速域では速度制
御周期よりもエンコーダパルス間隔の方が長くなる。図
３にその関係を示す。図３において、Ｔｓは速度制御周
期、Ｔｐはエンコーダパルスの周期、ＴｄはＴｓとＴｐ
との差である。エンコーダパルスが入力されると、その
パルス周期Ｔｐより速度の平均値は次の（４）式から求
まる。
してパルスエンコーダを用いると、極低速域では速度制
御周期よりもエンコーダパルス間隔の方が長くなる。図
３にその関係を示す。図３において、Ｔｓは速度制御周
期、Ｔｐはエンコーダパルスの周期、ＴｄはＴｓとＴｐ
との差である。エンコーダパルスが入力されると、その
パルス周期Ｔｐより速度の平均値は次の（４）式から求
まる。
【００１７】
【数４】
【００１８】速度検出値は平均値しか検出できないの
で、オブザーバの構成もこのことを考慮して図４のよう
な離散系で構成する。この図４の最小次元オブザーバに
よる零速オブザーバの構成図において、速度検出値は平
均値であるため、モデル出力推定値もこの間の平均値と
する。この平均値の偏差を用いて負荷トルク推定値を推
定する。パルス間隔における速度平均値は次の（５）式
で求める。
で、オブザーバの構成もこのことを考慮して図４のよう
な離散系で構成する。この図４の最小次元オブザーバに
よる零速オブザーバの構成図において、速度検出値は平
均値であるため、モデル出力推定値もこの間の平均値と
する。この平均値の偏差を用いて負荷トルク推定値を推
定する。パルス間隔における速度平均値は次の（５）式
で求める。
【００１９】
【数５】
【００２０】ここで図４に示した最小次元オブザーバに
よる零速オブザーバを用いたこの発明の実施例について
述べる。図５はこの発明の一実施例を示すもので、図４
に示した構成図に偏差器、速度アンプ、加算器、予測速
度演算部、カウンタ、コンパレータ、切換接点および立
上り検出部を設けたものである。
よる零速オブザーバを用いたこの発明の実施例について
述べる。図５はこの発明の一実施例を示すもので、図４
に示した構成図に偏差器、速度アンプ、加算器、予測速
度演算部、カウンタ、コンパレータ、切換接点および立
上り検出部を設けたものである。
【００２１】図５において、トルク指令τM※（ｉ）と
負荷トルク推定値は偏差器１１に供給されて、その偏差
出力が第１演算部１２に入力される。第１演算部１２は
速度制御周期Ｔｓをモデル機械時定数ＴM※で割算した
割算部１２ａと、この割算部１２ａの出力と積分器１２
ｃの出力とを加算した加算器１２ｂとから構成されてい
る。第１演算部１２で演算されて得られたモデル出力推
定値はパルス間隔における平均値を得る第２演算部１３
に入力される。第２演算部１３で演算された出力（パル
ス間隔における平均値）は第１偏差部１４のプラス入力
端に供給され、そのマイナス入力端にはパルスエンコー
ダ１５により検出された速度検出出力の平均値が供給さ
れる。
負荷トルク推定値は偏差器１１に供給されて、その偏差
出力が第１演算部１２に入力される。第１演算部１２は
速度制御周期Ｔｓをモデル機械時定数ＴM※で割算した
割算部１２ａと、この割算部１２ａの出力と積分器１２
ｃの出力とを加算した加算器１２ｂとから構成されてい
る。第１演算部１２で演算されて得られたモデル出力推
定値はパルス間隔における平均値を得る第２演算部１３
に入力される。第２演算部１３で演算された出力（パル
ス間隔における平均値）は第１偏差部１４のプラス入力
端に供給され、そのマイナス入力端にはパルスエンコー
ダ１５により検出された速度検出出力の平均値が供給さ
れる。
【００２２】第１偏差部１４の偏差出力はオブザーバゲ
イン部１６に供給され、ここで所定倍されて出力に負荷
トルク推定値を得る。また、第１偏差部１４の偏差出力
は第２偏差部１７のマイナス入力端に供給される。第２
偏差部１７のプラス入力端にはモデル出力推定値が供給
され、その出力には速度推定値が得られる。この速度推
定値は電動機の速度が極低速域にあるときに動作するコ
ンパレータ２３の第１入力端に供給される。コンパレー
タ２３の第２入力端には予測速度演算部２４からの予測
速度が供給される。予測速度演算部２４はカウンタ２５
が計数するパルス（図示しない発振器等から送出され
る）の速度制御周期Ｔｓ毎に次の（６）式で予測速度の
演算を行うものである。
イン部１６に供給され、ここで所定倍されて出力に負荷
トルク推定値を得る。また、第１偏差部１４の偏差出力
は第２偏差部１７のマイナス入力端に供給される。第２
偏差部１７のプラス入力端にはモデル出力推定値が供給
され、その出力には速度推定値が得られる。この速度推
定値は電動機の速度が極低速域にあるときに動作するコ
ンパレータ２３の第１入力端に供給される。コンパレー
タ２３の第２入力端には予測速度演算部２４からの予測
速度が供給される。予測速度演算部２４はカウンタ２５
が計数するパルス（図示しない発振器等から送出され
る）の速度制御周期Ｔｓ毎に次の（６）式で予測速度の
演算を行うものである。
【００２３】
【数６】
【００２４】カウンタ２５はパルスエンコーダ１５によ
り検出された速度検出パルス（周期Ｔｐ）の立上りを立
上り検出部２６で検出し、その出力でリセットされる。
カウンタ２５がリセットされると、上記（６）式の計算
値は無限大になり、後述のように切換接点２７はオフに
なる。従って、カウンタ２５はリセットされるまで予測
速度演算部２４に出力を送る。演算部２４で演算された
予測速度はコンパレータ２３に供給される。コンパレー
タ２３は予測速度と速度推定値とを比較し、速度推定値
が予測速度より大きいときに、コンパレータ２３からリ
レーの切換接点２７をオフ側からオン側に切換える出力
を送出し、速度推定値が予測速度より小さいときか、等
しいときに、リレーの切換接点２７はオン側からオフ側
に切換えられる。このため、第３偏差部１８のマイナス
入力端には電動機が極低速域にあるとき、切換接点２７
を介して予測速度が供給される。一方、第３偏差部１８
のプラス入力端には速度設定値ｎM※（ｉ）が供給さ
れ、第３偏差部１８の偏差出力が比例ゲインＫWCの速度
アンプ１９に供給される。速度アンプ１９の出力と負荷
トルク推定値は加算器２０で加算してトルク指令τM※
を得る。このトルク指令τM※は第４偏差部２１で負荷
トルクとの偏差を取って電動機２２に供給してそれの速
度制御を行う。なお、電動機２２の高速域では（６）式
の予測速度が実速度より極めて大きくなるので、リレー
の切換接点はオフ側に切換わったままになる。
り検出された速度検出パルス（周期Ｔｐ）の立上りを立
上り検出部２６で検出し、その出力でリセットされる。
カウンタ２５がリセットされると、上記（６）式の計算
値は無限大になり、後述のように切換接点２７はオフに
なる。従って、カウンタ２５はリセットされるまで予測
速度演算部２４に出力を送る。演算部２４で演算された
予測速度はコンパレータ２３に供給される。コンパレー
タ２３は予測速度と速度推定値とを比較し、速度推定値
が予測速度より大きいときに、コンパレータ２３からリ
レーの切換接点２７をオフ側からオン側に切換える出力
を送出し、速度推定値が予測速度より小さいときか、等
しいときに、リレーの切換接点２７はオン側からオフ側
に切換えられる。このため、第３偏差部１８のマイナス
入力端には電動機が極低速域にあるとき、切換接点２７
を介して予測速度が供給される。一方、第３偏差部１８
のプラス入力端には速度設定値ｎM※（ｉ）が供給さ
れ、第３偏差部１８の偏差出力が比例ゲインＫWCの速度
アンプ１９に供給される。速度アンプ１９の出力と負荷
トルク推定値は加算器２０で加算してトルク指令τM※
を得る。このトルク指令τM※は第４偏差部２１で負荷
トルクとの偏差を取って電動機２２に供給してそれの速
度制御を行う。なお、電動機２２の高速域では（６）式
の予測速度が実速度より極めて大きくなるので、リレー
の切換接点はオフ側に切換わったままになる。
【００２５】上記のように構成された実施例において、
トルク指令τM※（ｉ）と負荷トルク推定値との偏差を
オブザーバモデル機械時定数ＴM※で積分してモデル出
力推定値を得る。次にこの推定値からパルス間隔におけ
る平均値を求め、パルス変化時に求まる速度平均値との
偏差を算出する。この偏差をオブザーバゲイン（ｇ）倍
して負荷トルク推定値を求める。その後、オブザーバモ
デル出力推定値と第１偏差部１４の出力との偏差を第２
偏差部１７で求めることによりパルス間の速度を推定し
て速度推定値を得る。
トルク指令τM※（ｉ）と負荷トルク推定値との偏差を
オブザーバモデル機械時定数ＴM※で積分してモデル出
力推定値を得る。次にこの推定値からパルス間隔におけ
る平均値を求め、パルス変化時に求まる速度平均値との
偏差を算出する。この偏差をオブザーバゲイン（ｇ）倍
して負荷トルク推定値を求める。その後、オブザーバモ
デル出力推定値と第１偏差部１４の出力との偏差を第２
偏差部１７で求めることによりパルス間の速度を推定し
て速度推定値を得る。
【００２６】この速度推定値はコンパレータ２３の第１
入力端に供給され、この速度推定値がコンパレータ２３
の第２入力端に供給される予測速度演算部２４の予測速
度より小なくなるか、等しくなるときに、リレーの切換
接点２７はオン側からオフ側に切換わり、速度推定値が
予測速度より大きくなると、リレーの切換接点２７は図
示とは異なる接点（ＯＮ側）に切換えられる。予測速度
は図６に示すように、（６）式からｉ回目まで演算され
ると、この予測速度は実速度ｎより大きくなる。すなわ
ち、実速度ｎ＜予測速度＜速度推定値になると、その時
点でコンパレータ２３からリレーの切換出力が送出され
て切換接点２７は図示とは異なる接点（ＯＮ側）に切換
接続される。これにより、第３偏差部１８のマイナス入
力端には速度推定値に替わって予測速度が供給される。
これを図示したものが、図７で、実線は速度推定値のカ
ーブで、点線が予測速度のカーブであり、一点鎖線は速
度予測値を変更したときのカーブである。従って、極低
速域では当初速度推定値のカーブに従って電動機は駆動
されるが、速度推定値が予測速度より大きく（時点
ｔ1，ｔ2）なると、電動機は図７の一点鎖線で示す速度
（予測速度と同じ）によって運転されるようになる。こ
のため、電動機は極めて円滑に始動されるようになる。
図７はこの様子を示す特性図で、速度検出周期Ｔｐによ
りカウンタ２５がリセットされるので、次第に電動機の
速度が増加して行くことを示したものである。
入力端に供給され、この速度推定値がコンパレータ２３
の第２入力端に供給される予測速度演算部２４の予測速
度より小なくなるか、等しくなるときに、リレーの切換
接点２７はオン側からオフ側に切換わり、速度推定値が
予測速度より大きくなると、リレーの切換接点２７は図
示とは異なる接点（ＯＮ側）に切換えられる。予測速度
は図６に示すように、（６）式からｉ回目まで演算され
ると、この予測速度は実速度ｎより大きくなる。すなわ
ち、実速度ｎ＜予測速度＜速度推定値になると、その時
点でコンパレータ２３からリレーの切換出力が送出され
て切換接点２７は図示とは異なる接点（ＯＮ側）に切換
接続される。これにより、第３偏差部１８のマイナス入
力端には速度推定値に替わって予測速度が供給される。
これを図示したものが、図７で、実線は速度推定値のカ
ーブで、点線が予測速度のカーブであり、一点鎖線は速
度予測値を変更したときのカーブである。従って、極低
速域では当初速度推定値のカーブに従って電動機は駆動
されるが、速度推定値が予測速度より大きく（時点
ｔ1，ｔ2）なると、電動機は図７の一点鎖線で示す速度
（予測速度と同じ）によって運転されるようになる。こ
のため、電動機は極めて円滑に始動されるようになる。
図７はこの様子を示す特性図で、速度検出周期Ｔｐによ
りカウンタ２５がリセットされるので、次第に電動機の
速度が増加して行くことを示したものである。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
速度設定値と速度推定値との見かけ上のつりあい状態を
無くすことにより、実速度の立つ上がりを速くするとと
もに電動機始動時の極低速域での速度制御が円滑にでき
るようにした。
速度設定値と速度推定値との見かけ上のつりあい状態を
無くすことにより、実速度の立つ上がりを速くするとと
もに電動機始動時の極低速域での速度制御が円滑にでき
るようにした。
【図１】速度推定の原理説明のブロック図、
【図２】速度推定の原理説明のブロック図、
【図３】エンコーダパルスと速度制御周期の関係を示す
説明図、
説明図、
【図４】最小次元オブザーバによる零速オブザーバの構
成図、
成図、
【図５】この発明の一実施例を示す構成説明図、
【図６】予測速度算出手段を述べるためのタイムチャー
ト、
ト、
【図７】図６により算出された予測速度で速度推定値を
補正したときの特性図、
補正したときの特性図、
【図８】（ａ）は時間対速度の関係を示す特性図、
（ｂ）は時間対位置の関係を示す特性図、（ｃ）は時間
対パルス数の関係を示す特性図、（ｄ）は時間対速度平
均の検出値を示す特性図。
（ｂ）は時間対位置の関係を示す特性図、（ｃ）は時間
対パルス数の関係を示す特性図、（ｄ）は時間対速度平
均の検出値を示す特性図。
１２…第１演算部、１３…第２演算部、１４…第１偏差
部、１５…パルスエンコーダ、１６…オブザーバゲイ
ン、１７…第２偏差部、１８…第３偏差部、１９…速度
アンプ、２０…加算器、２１…第４偏差部、２２…電動
機、２３…コンパレータ、２４…予測速度演算部、２５
…カウンタ、２６…パルス立上り検出部、２７…切換接
点。
部、１５…パルスエンコーダ、１６…オブザーバゲイ
ン、１７…第２偏差部、１８…第３偏差部、１９…速度
アンプ、２０…加算器、２１…第４偏差部、２２…電動
機、２３…コンパレータ、２４…予測速度演算部、２５
…カウンタ、２６…パルス立上り検出部、２７…切換接
点。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−49281（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−307384（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/00 - 5/52
Claims (1)
- 【請求項１】 電動機と、この電動機の速度をパルス出
力として送出する速度検出器と、最小次元の負荷トルク
推定値オブザーバを速度制御周期と速度検出周期とにお
ける離散系モデルに変換し、前記速度検出器から出力さ
れるパルス間隔での速度を推定する速度推定オブザーバ
とを備えた電動機の速度制御装置において、 前記速度推定オブザーバは、トルク指令と負荷トルク推
定値との偏差をオブザーバモデル機械時定数で積分した
モデル出力推定値を得る第１演算部と、この第１演算部
で得られたモデル出力推定値からパルス間隔における平
均値を得る第２演算部と、この第２演算部の出力と速度
検出器から出力されるパルス変化時に求まる平均値速度
との偏差を算出する第１偏差部と、この第１偏差部に得
られる偏差値をオブザーバゲイン倍して前記負荷トルク
推定値を得るオブザーバゲイン部と、前記第１演算部の
モデル出力推定値と前記第１偏差部の偏差値との偏差を
速度推定値として求める第２偏差部とからなり、前記 第２偏差部で求められた速度推定値と速度設定値と
の偏差を求める第３偏差部と、この第３偏差部で求めら
れた偏差値が供給される速度アンプと、この速度アンプ
の出力と前記オブザーバゲイン部の負荷トルク推定値と
を加算してトルク指令を得る加算部と、前記速度検出器
から出力されるパルスが入力されるまで速度制御周期毎
に下記式で速度予測を行う予測速度演算部と、この演算
部で演算された予測速度と前記第２偏差部で求められた
速度推定値が供給され、第２偏差部から出力される速度
推定値が予測速度より大きくなったとき、オン出力を送
出し、速度推定値が予測速度より小さいか等しくなった
とき、オフ出力を送出するコンパレータと、このコンパ
レータがオン出力を送出したときは予測速度を、コンパ
レータがオフ出力を送出したときは、速度推定値を前記
第３偏差部のマイナス入力端に供給する切換接点とを備
え、電動機は極低速域では当初速度推定値で駆動され、
速度推定値が予測速度より大きくなると予測速度で運転
されることを特徴とする電動機の速度制御装置。 【数７】
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30579191A JP3166244B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 電動機の速度制御装置 |
| TW81103905A TW221535B (ja) | 1991-05-20 | 1992-05-19 | |
| EP19920108454 EP0514847B1 (en) | 1991-05-20 | 1992-05-19 | System and method for controlling speed of electric motor in extremely low speed range using rotary pulse encoder |
| DE69218826T DE69218826T2 (de) | 1991-05-20 | 1992-05-19 | System und Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung von elektrischen Motoren in extrem niedrigen Geschwindigkeitsbereichen unter Verwendung eines rotierenden Pulskodierers |
| US07/885,763 US5325460A (en) | 1991-05-20 | 1992-05-20 | System and method for controlling the speed of an electric motor in an extremely low speed range using a rotary pulse encoder |
| KR1019920008521A KR950014759B1 (ko) | 1991-05-20 | 1992-05-20 | 회전 펄스 인코더를 사용하여 극히 저속의 범위에서 전기 모터의 속도를 제어하기 위한 시스템 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30579191A JP3166244B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 電動機の速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05146188A JPH05146188A (ja) | 1993-06-11 |
| JP3166244B2 true JP3166244B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=17949403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30579191A Expired - Fee Related JP3166244B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-11-21 | 電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166244B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7733044B2 (en) | 2005-02-24 | 2010-06-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | IPM motor system and control method thereof |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP30579191A patent/JP3166244B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05146188A (ja) | 1993-06-11 |
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