JP3259352B2 - 電動機の速度補正演算方法 - Google Patents
電動機の速度補正演算方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、速度検出値を用いて電
力変換器により電動機を可変速駆動する場合において、
速度検出値から回転むら成分を除去するための速度補正
演算方法に関する。
力変換器により電動機を可変速駆動する場合において、
速度検出値から回転むら成分を除去するための速度補正
演算方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】直流電動機、同期電動機、誘導電動機
は、ステッピングモータ等と異なって回転子の位置によ
るトルクの変動が殆どなく、本来的に滑らかに回転する
性質を持っている。しかしながら、電力変換器により電
動機を駆動し、速度検出器を用いて電動機を速度制御す
る場合には、速度検出値が有する誤差等に起因して回転
子に回転むらを生じる場合があることが知られている。
は、ステッピングモータ等と異なって回転子の位置によ
るトルクの変動が殆どなく、本来的に滑らかに回転する
性質を持っている。しかしながら、電力変換器により電
動機を駆動し、速度検出器を用いて電動機を速度制御す
る場合には、速度検出値が有する誤差等に起因して回転
子に回転むらを生じる場合があることが知られている。
【０００３】図７は、この回転むらを除去するための従
来の回路構成を示している。この図において、電動機７
０３は電力変換器７０２によって駆動されるものであ
り、速度検出器７０４により検出される速度検出値と速
度指令値との偏差が零になるように速度調節器７０１が
調節動作することで、電動機７０３の速度制御が行われ
ている。そして、定常状態における速度指令値と速度検
出値との偏差が回転むらになることを利用して、帰還回
路を構成する遅延回路７０５，７０６に回転むら成分を
記憶させ、遅延回路７０５，７０６の出力信号を速度調
節器７０１の入力信号から減算することにより回転むら
を低減させるようにしている。
来の回路構成を示している。この図において、電動機７
０３は電力変換器７０２によって駆動されるものであ
り、速度検出器７０４により検出される速度検出値と速
度指令値との偏差が零になるように速度調節器７０１が
調節動作することで、電動機７０３の速度制御が行われ
ている。そして、定常状態における速度指令値と速度検
出値との偏差が回転むらになることを利用して、帰還回
路を構成する遅延回路７０５，７０６に回転むら成分を
記憶させ、遅延回路７０５，７０６の出力信号を速度調
節器７０１の入力信号から減算することにより回転むら
を低減させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
電動機７０３がある一定の速度指令値を与えられている
状態で、１回転に要する時間に等しい遅延時間を有する
遅延回路７０６を用いて回転むら信号を記憶させてい
る。従って、定常状態でなくては回転むらを補償するこ
とができないため、速度指令値が任意に変更されるよう
な場合には回転むらを除去することが困難である。更
に、従来では速度調節器７０１に対してのみ回転むらを
除去するような信号を加える構成であるため、速度検出
値を使う速度調節器７０１以外の制御演算部分を有する
回路構成の場合には、所望の回転むら除去効果を得るこ
とができないという問題があった。
電動機７０３がある一定の速度指令値を与えられている
状態で、１回転に要する時間に等しい遅延時間を有する
遅延回路７０６を用いて回転むら信号を記憶させてい
る。従って、定常状態でなくては回転むらを補償するこ
とができないため、速度指令値が任意に変更されるよう
な場合には回転むらを除去することが困難である。更
に、従来では速度調節器７０１に対してのみ回転むらを
除去するような信号を加える構成であるため、速度検出
値を使う速度調節器７０１以外の制御演算部分を有する
回路構成の場合には、所望の回転むら除去効果を得るこ
とができないという問題があった。
【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、速度指令値が任
意に変更される速度制御システムや速度調節器以外の制
御演算部分を有する構成においても回転むらを確実に除
去することができる電動機の速度補正演算方法を提供す
ることにある。
れたもので、その目的とするところは、速度指令値が任
意に変更される速度制御システムや速度調節器以外の制
御演算部分を有する構成においても回転むらを確実に除
去することができる電動機の速度補正演算方法を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明は、電力変換器により駆動される電動機
の速度を速度検出器により検出し、この速度検出値に基
づいて前記電力変換器を介し電動機を可変速駆動する速
度制御装置において、前記速度検出器による電動機回転
子の速度検出値から速度のＮ次回帰曲線を導出し、この
Ｎ次回帰曲線から求めた速度推定値と速度検出値とを用
いて０〜２π〔ｒａｄ〕の範囲を持つ回転角誤差の微分
パターンのデータを更新して前記微分パターンを真値に
収束させると共に、速度検出値を積分して得た回転角に
基づき前記微分パターンから回転角誤差の微分値を算出
し、この回転角誤差の微分値を回転むら成分として速度
検出値から除去した速度補正値を得る。
め、第１の発明は、電力変換器により駆動される電動機
の速度を速度検出器により検出し、この速度検出値に基
づいて前記電力変換器を介し電動機を可変速駆動する速
度制御装置において、前記速度検出器による電動機回転
子の速度検出値から速度のＮ次回帰曲線を導出し、この
Ｎ次回帰曲線から求めた速度推定値と速度検出値とを用
いて０〜２π〔ｒａｄ〕の範囲を持つ回転角誤差の微分
パターンのデータを更新して前記微分パターンを真値に
収束させると共に、速度検出値を積分して得た回転角に
基づき前記微分パターンから回転角誤差の微分値を算出
し、この回転角誤差の微分値を回転むら成分として速度
検出値から除去した速度補正値を得る。
【０００７】 第２の発明は、電力変換器により駆動さ
れる電動機の速度を速度検出器により検出し、この速度
検出値に基づいて前記電力変換器を介し電動機を可変速
駆動する速度制御装置において、速度検出値を積分して
得た回転角に基づき回転角誤差の微分パターンから回転
角誤差の微分値を算出し、この回転角誤差の微分値を回
転むら成分として速度検出値から除去した速度補正値を
得ると共に、電動機回転子の速度補正値から速度のＮ次
回帰曲線を導出し、このＮ次回帰曲線から求めた速度推
定値と速度補正値とを用いて０〜２π〔ｒａｄ〕の範囲
を持つ回転角誤差の微分パターンのデータを更新して前
記微分パターンを真値に収束させる。
れる電動機の速度を速度検出器により検出し、この速度
検出値に基づいて前記電力変換器を介し電動機を可変速
駆動する速度制御装置において、速度検出値を積分して
得た回転角に基づき回転角誤差の微分パターンから回転
角誤差の微分値を算出し、この回転角誤差の微分値を回
転むら成分として速度検出値から除去した速度補正値を
得ると共に、電動機回転子の速度補正値から速度のＮ次
回帰曲線を導出し、このＮ次回帰曲線から求めた速度推
定値と速度補正値とを用いて０〜２π〔ｒａｄ〕の範囲
を持つ回転角誤差の微分パターンのデータを更新して前
記微分パターンを真値に収束させる。
【０００８】
【作用】まず、電動機に回転むらが発生する主な理由
は、速度検出器の取付位置にずれがあることや速度検出
器自体の製作上の誤差等、主として機械的原因にある。
ここで、速度の真値ｎは回転角θの時間微分値（ｄθ／
ｄｔ）に比例し、数式１により与えられる。
は、速度検出器の取付位置にずれがあることや速度検出
器自体の製作上の誤差等、主として機械的原因にある。
ここで、速度の真値ｎは回転角θの時間微分値（ｄθ／
ｄｔ）に比例し、数式１により与えられる。
【０００９】
【数１】
【００１０】前述したような機械的原因による速度検出
誤差ｎeがある場合の速度検出値ｎ'は、数式２によって
表される。
誤差ｎeがある場合の速度検出値ｎ'は、数式２によって
表される。
【００１１】
【数２】
【００１２】速度検出誤差ｎeの波形は機械的なずれに
よって発生するものあるから、電動機回転子の回転角に
同期し、速度に比例して増大する性質を持っており、数
式３によって表すことができると共に、この数式３は数
式４のように変形することができる。なお、これらの数
式においてθeは回転角誤差である。
よって発生するものあるから、電動機回転子の回転角に
同期し、速度に比例して増大する性質を持っており、数
式３によって表すことができると共に、この数式３は数
式４のように変形することができる。なお、これらの数
式においてθeは回転角誤差である。
【００１３】
【数３】
【００１４】
【数４】
【００１５】回転角誤差θeの微分値（ｄθe／ｄθ）は
時間的な変化がなく、機械的な誤差だけであることに着
目すると、１回転分の回転角誤差の微分値のデータが得
られれば、回転むらの補正を行うことができる。数式４
から、回転角誤差θeの微分値（ｄθe／ｄθ）は数式５
となる。ここで、速度の真値ｎは検出不可能な値であ
る。
時間的な変化がなく、機械的な誤差だけであることに着
目すると、１回転分の回転角誤差の微分値のデータが得
られれば、回転むらの補正を行うことができる。数式４
から、回転角誤差θeの微分値（ｄθe／ｄθ）は数式５
となる。ここで、速度の真値ｎは検出不可能な値であ
る。
【００１６】
【数５】
【００１７】 そこで、第１の発明では、速度検出値を
統計処理して得た速度推定値（ｎの上に−を付して示
す）を用いて回転角誤差θｅの推定値（θｅの上に−を
付して示す）の微分値を求めるようにする。すなわち、
この推定値についての微分値は数式６によって表され
る。但し、数式７を条件とする。
統計処理して得た速度推定値（ｎの上に−を付して示
す）を用いて回転角誤差θｅの推定値（θｅの上に−を
付して示す）の微分値を求めるようにする。すなわち、
この推定値についての微分値は数式６によって表され
る。但し、数式７を条件とする。
【００１８】
【数６】
【００１９】
【数７】
【００２０】 回転角誤差θｅの推定値は０〜２π〔ｒ
ａｄ〕の範囲（１回転）の波形を繰り返す性質を持って
いるから、０〜２π〔ｒａｄ〕の範囲における回転角誤
差の微分パターンすなわち（ｄθｅ／ｄθ）のパターン
を得ることができれば、回転むらを除去することができ
る。ここで、数式６の演算を行うのに必要な速度推定値
の演算方法について述べる。前述のように回転角誤差θ
ｅの推定値は２π〔ｒａｄ〕を周期としているので、回
転むらの影響を受けないようにするためには、Ｎ（＝
１，２，……：自然数）回転分の速度検出値をメモリに
記憶し、Ｎ回転分の速度信号波形から速度のＮ次回帰曲
線ｆＮ（ｔ）を算出する。ここで、回転数Ｎと回帰曲線
の次数Ｎとは必ずしも等しい必要はない（以下の説明に
おいても同様である）。 Ｎ次回帰曲線ｆ Ｎ （ｔ）として
は、例えば複数の速度検出値の総和をデータ数で割れば
平均値（０次回帰曲線）が得られ、同様にして測定の時
間的範囲を逐次ずらしていけば移動平均値が得られると
共に、複数の速度検出値がおおむね直線的に変化してい
ると見なせれば直線回帰（１次回帰曲線）が得られ、更
には、複数の速度検出値がおおむね２次関数的に変化し
ていると見なせれば２次回帰曲線が得られる。但し、速
度の複雑な時間的変化を表現するためには、０次回帰曲
線や一定の時間的範囲ごとに０次回帰を連続させる移動
平均等ではなく、次数の高い回帰曲線を用いることが望
ましい。このように、速度検出値の挙動に応じて回帰理
論に従い適宜なＮ次回帰曲線を算出し、このＮ次回帰曲
線ｆ Ｎ （ｔ）に所望の時刻ｔを代入することにより、時
刻ｔにおける速度を推定することができる。 上記のＮ次
回帰曲線ｆＮ（ｔ）では、１周期以内の波形である回転
むら成分や検出雑音は除去され、速度変更時においても
速度の真値ｎに近い値となるので、このＮ次回帰曲線ｆ
Ｎ （ｔ）により求めた速度推定値を真値ｎの代わりに数
式６の演算に用いることができる。
ａｄ〕の範囲（１回転）の波形を繰り返す性質を持って
いるから、０〜２π〔ｒａｄ〕の範囲における回転角誤
差の微分パターンすなわち（ｄθｅ／ｄθ）のパターン
を得ることができれば、回転むらを除去することができ
る。ここで、数式６の演算を行うのに必要な速度推定値
の演算方法について述べる。前述のように回転角誤差θ
ｅの推定値は２π〔ｒａｄ〕を周期としているので、回
転むらの影響を受けないようにするためには、Ｎ（＝
１，２，……：自然数）回転分の速度検出値をメモリに
記憶し、Ｎ回転分の速度信号波形から速度のＮ次回帰曲
線ｆＮ（ｔ）を算出する。ここで、回転数Ｎと回帰曲線
の次数Ｎとは必ずしも等しい必要はない（以下の説明に
おいても同様である）。 Ｎ次回帰曲線ｆ Ｎ （ｔ）として
は、例えば複数の速度検出値の総和をデータ数で割れば
平均値（０次回帰曲線）が得られ、同様にして測定の時
間的範囲を逐次ずらしていけば移動平均値が得られると
共に、複数の速度検出値がおおむね直線的に変化してい
ると見なせれば直線回帰（１次回帰曲線）が得られ、更
には、複数の速度検出値がおおむね２次関数的に変化し
ていると見なせれば２次回帰曲線が得られる。但し、速
度の複雑な時間的変化を表現するためには、０次回帰曲
線や一定の時間的範囲ごとに０次回帰を連続させる移動
平均等ではなく、次数の高い回帰曲線を用いることが望
ましい。このように、速度検出値の挙動に応じて回帰理
論に従い適宜なＮ次回帰曲線を算出し、このＮ次回帰曲
線ｆ Ｎ （ｔ）に所望の時刻ｔを代入することにより、時
刻ｔにおける速度を推定することができる。 上記のＮ次
回帰曲線ｆＮ（ｔ）では、１周期以内の波形である回転
むら成分や検出雑音は除去され、速度変更時においても
速度の真値ｎに近い値となるので、このＮ次回帰曲線ｆ
Ｎ （ｔ）により求めた速度推定値を真値ｎの代わりに数
式６の演算に用いることができる。
【００２１】Ｎ次回帰曲線ｆN(t)を使って演算した回転
角誤差の微分値は、速度の過渡変化の一部と雑音とを含
むため、これらを除去する必要がある。そこで、演算に
よって得た回転角誤差の微分値と過去の回転角誤差の微
分値とを統計処理して回転角誤差の微分値を更新する。
統計処理には種々の方法が知られているが、例えば数式
８により更新することができる。なお、数式８におい
て、Ｋはゲイン（０≦Ｋ＜１）である。
角誤差の微分値は、速度の過渡変化の一部と雑音とを含
むため、これらを除去する必要がある。そこで、演算に
よって得た回転角誤差の微分値と過去の回転角誤差の微
分値とを統計処理して回転角誤差の微分値を更新する。
統計処理には種々の方法が知られているが、例えば数式
８により更新することができる。なお、数式８におい
て、Ｋはゲイン（０≦Ｋ＜１）である。
【００２２】
【数８】
【００２３】雑音等のように繰り返さない成分は減衰
し、同一の回転角θにより繰返し発生する回転むら成分
（回転角誤差の微分値）は真値に収束する。このように
して得られた回転角誤差の微分パターンは、図６のよう
になる。
し、同一の回転角θにより繰返し発生する回転むら成分
（回転角誤差の微分値）は真値に収束する。このように
して得られた回転角誤差の微分パターンは、図６のよう
になる。
【００２４】この微分パターンを用いて回転むらを除去
する方法は、次のとおりである。まず、速度検出値の時
刻ｔQにおける回転角θQは、数式９によって表される。
する方法は、次のとおりである。まず、速度検出値の時
刻ｔQにおける回転角θQは、数式９によって表される。
【００２５】
【数９】
【００２６】次に、回転角誤差の微分値を求め、数式１
０により回転むらを除去した速度補正値ｎ''を得る。
０により回転むらを除去した速度補正値ｎ''を得る。
【００２７】
【数１０】
【００２８】以上の演算手順において、速度検出値の記
録は回転むらが再現できるように１回転に要する時間よ
りも十分に短い周期で実行する。一方、Ｎ次回帰曲線回
帰から回転角誤差の微分パターン更新までの演算はＮ回
転分の速度検出値の記録があれば実行可能であるから、
Ｎ回転以内の演算周期での一括計算、あるいは速度調節
器の演算実行ごとの逐次計算が可能である。
録は回転むらが再現できるように１回転に要する時間よ
りも十分に短い周期で実行する。一方、Ｎ次回帰曲線回
帰から回転角誤差の微分パターン更新までの演算はＮ回
転分の速度検出値の記録があれば実行可能であるから、
Ｎ回転以内の演算周期での一括計算、あるいは速度調節
器の演算実行ごとの逐次計算が可能である。
【００２９】第２の発明は、回転角誤差の傾きを用いて
算出した速度補正値から、除去するべき回転むら成分が
求められることに着目したものである。すなわち、第２
の発明では、まず、速度検出値を読み込んだときの回転
角を数式９により求め、回転角誤差の微分パターンから
回転角誤差の微分値を計算し、速度補正値ｎ''を数式１
０を用いて算出すると共に、メモリに記憶する。このメ
モリには、Ｎ（＝１，２，……：自然数）回転分の速度
補正値を記憶する。
算出した速度補正値から、除去するべき回転むら成分が
求められることに着目したものである。すなわち、第２
の発明では、まず、速度検出値を読み込んだときの回転
角を数式９により求め、回転角誤差の微分パターンから
回転角誤差の微分値を計算し、速度補正値ｎ''を数式１
０を用いて算出すると共に、メモリに記憶する。このメ
モリには、Ｎ（＝１，２，……：自然数）回転分の速度
補正値を記憶する。
【００３０】次に、メモリに記憶されたＮ回転分の速度
補正値からＮ次回帰曲線ｆN''(t)を算出する。更に、数
式６と同様にして次の数式１１により回転角誤差の微分
値の推定値を算出する。
補正値からＮ次回帰曲線ｆN''(t)を算出する。更に、数
式６と同様にして次の数式１１により回転角誤差の微分
値の推定値を算出する。
【００３１】
【数１１】
【００３２】回転角誤差の微分パターンが真値に収束し
ていない場合、数式１１は回転角誤差の微分パターンと
真値との差になる。そこで、数式１１の結果を次の数式
１２に従って回転角誤差の微分パターンに積算していく
と、回転角誤差の微分パターンは漸近的に真値に収束す
るので、回転むらを打ち消すことができる。なお、数式
１２においてＫは前記同様にゲイン（０≦Ｋ＜１）を示
す。
ていない場合、数式１１は回転角誤差の微分パターンと
真値との差になる。そこで、数式１１の結果を次の数式
１２に従って回転角誤差の微分パターンに積算していく
と、回転角誤差の微分パターンは漸近的に真値に収束す
るので、回転むらを打ち消すことができる。なお、数式
１２においてＫは前記同様にゲイン（０≦Ｋ＜１）を示
す。
【００３３】
【数１２】
【００３４】以上の演算手順において、Ｎ次回帰曲線回
帰から回転角誤差の微分パターン更新までの演算はＮ回
転分の速度検出値の記録があれば実行可能であるため、
Ｎ回転以内の演算周期での一括計算、あるいは速度調節
器の演算実行ごとの逐次計算が可能であるのは第１の発
明と同様である。
帰から回転角誤差の微分パターン更新までの演算はＮ回
転分の速度検出値の記録があれば実行可能であるため、
Ｎ回転以内の演算周期での一括計算、あるいは速度調節
器の演算実行ごとの逐次計算が可能であるのは第１の発
明と同様である。
【００３５】
【実施例】以下、図に沿って各発明の実施例を説明す
る。図２は、第１及び第２の発明の実施例が適用される
可変速駆動装置のブロック図であり、本発明が実行され
る速度制御装置１０１は、マイクロプロセッサ（ＭＰ
Ｕ）１０５と、メモリ１０６と、電力変換器インタフェ
ース１０７と、速度検出器インタフェース１０８と、こ
れらを接続するバス信号線１０９とから構成されてい
る。
る。図２は、第１及び第２の発明の実施例が適用される
可変速駆動装置のブロック図であり、本発明が実行され
る速度制御装置１０１は、マイクロプロセッサ（ＭＰ
Ｕ）１０５と、メモリ１０６と、電力変換器インタフェ
ース１０７と、速度検出器インタフェース１０８と、こ
れらを接続するバス信号線１０９とから構成されてい
る。
【００３６】１０３は電力変換器１０２によって駆動さ
れる電動機であり、その回転速度は速度検出器１０４に
より検出され、前記速度検出器インタフェース１０８及
びバス信号線１０９を介してＭＰＵ１０５に入力され
る。また、ＭＰＵ１０５からの指令はバス信号線１０９
及び電力変換器インタフェース１０７を介して電力変換
器１０２に送られるようになっている。速度検出器１０
４には、パルスエンコーダ、レゾルバ、タコジェネレー
タ等が使用され、速度検出器インタフェース１０８は速
度検出器１０４の種類に応じた検出信号をＭＰＵ１０５
内に取り込むように構成される。
れる電動機であり、その回転速度は速度検出器１０４に
より検出され、前記速度検出器インタフェース１０８及
びバス信号線１０９を介してＭＰＵ１０５に入力され
る。また、ＭＰＵ１０５からの指令はバス信号線１０９
及び電力変換器インタフェース１０７を介して電力変換
器１０２に送られるようになっている。速度検出器１０
４には、パルスエンコーダ、レゾルバ、タコジェネレー
タ等が使用され、速度検出器インタフェース１０８は速
度検出器１０４の種類に応じた検出信号をＭＰＵ１０５
内に取り込むように構成される。
【００３７】次に、第１の発明の第１実施例における速
度演算の手順を図１のフローチャートを参照しつつ説明
する。なお、この速度演算は速度検出時に実行されると
共に、以下の各実施例についての速度演算はＭＰＵ１０
５のプログラムに従って実行されるものである。図１に
おいて、まず、速度検出器１０４による速度検出値を読
み込む（Ｓ２０１）。ここで、速度検出器１０４がタコ
ジェネレータの場合には速度検出器インタフェース１０
８から速度検出値を読み込み、パルスエンコーダの場合
には検出パルスから換算した速度を読み込むものとす
る。
度演算の手順を図１のフローチャートを参照しつつ説明
する。なお、この速度演算は速度検出時に実行されると
共に、以下の各実施例についての速度演算はＭＰＵ１０
５のプログラムに従って実行されるものである。図１に
おいて、まず、速度検出器１０４による速度検出値を読
み込む（Ｓ２０１）。ここで、速度検出器１０４がタコ
ジェネレータの場合には速度検出器インタフェース１０
８から速度検出値を読み込み、パルスエンコーダの場合
には検出パルスから換算した速度を読み込むものとす
る。
【００３８】次いで、読み込んだ速度検出値をＮ回転分
の速度検出値を蓄えるメモリ１０６に記録する（Ｓ２０
２）。そして、前記数式９に従って回転角（回転子角
度）θQを求め（Ｓ２０３）、図６に示した回転角誤差
の微分パターンから回転角誤差の微分値ｆ(θQ)を導出
し、回転むらを演算する（Ｓ２０４）。そして、前記数
式１０により速度補正値ｎ''を演算する（Ｓ２０５）。
の速度検出値を蓄えるメモリ１０６に記録する（Ｓ２０
２）。そして、前記数式９に従って回転角（回転子角
度）θQを求め（Ｓ２０３）、図６に示した回転角誤差
の微分パターンから回転角誤差の微分値ｆ(θQ)を導出
し、回転むらを演算する（Ｓ２０４）。そして、前記数
式１０により速度補正値ｎ''を演算する（Ｓ２０５）。
【００３９】 その後、微分パターンの更新実行の要否
を判断する（Ｓ２０６）。このステップはＮ次回帰曲線
演算と回転角誤差微分パターンの更新処理の実行の要否
を判断する部分であり、前回、次のステップのＮ次回帰
曲線演算（Ｓ２０７）以下の処理を実行してから今回ま
での回転角θＱの変化量が予め設定した値よりも大きい
場合に、以下の処理を行う。すなわち、Ｎ次回帰曲線演
算（Ｓ２０７）により記録したＮ回転分の速度検出値の
データからＮ次回帰曲線を導出し、数式８に従ってＮ次
回帰曲線から求めた速度推定値と速度検出値とを用いて
回転角誤差の微分パターンのデータを更新する（Ｓ２０
８）。
を判断する（Ｓ２０６）。このステップはＮ次回帰曲線
演算と回転角誤差微分パターンの更新処理の実行の要否
を判断する部分であり、前回、次のステップのＮ次回帰
曲線演算（Ｓ２０７）以下の処理を実行してから今回ま
での回転角θＱの変化量が予め設定した値よりも大きい
場合に、以下の処理を行う。すなわち、Ｎ次回帰曲線演
算（Ｓ２０７）により記録したＮ回転分の速度検出値の
データからＮ次回帰曲線を導出し、数式８に従ってＮ次
回帰曲線から求めた速度推定値と速度検出値とを用いて
回転角誤差の微分パターンのデータを更新する（Ｓ２０
８）。
【００４０】次に、第１の発明の第２実施例による速度
演算のフローチャートを図３に示す。この速度演算も、
第１実施例と同様に速度検出時に実行する。図３におい
て、速度検出値の読み込み（Ｓ２０１）から速度補正値
演算（Ｓ２０５）までは第１実施例と同一であるが、次
の微分パターン更新実行判断（Ｓ３０１）において、前
回の微分パターン更新後、Ｍ（＝１，２，……，Ｎ）回
転した後にパターン更新を行うようになっている。
演算のフローチャートを図３に示す。この速度演算も、
第１実施例と同様に速度検出時に実行する。図３におい
て、速度検出値の読み込み（Ｓ２０１）から速度補正値
演算（Ｓ２０５）までは第１実施例と同一であるが、次
の微分パターン更新実行判断（Ｓ３０１）において、前
回の微分パターン更新後、Ｍ（＝１，２，……，Ｎ）回
転した後にパターン更新を行うようになっている。
【００４１】そして、微分パターン更新を実行する場合
には、次のステップでＮ回転分の速度検出値からＮ次回
帰曲線を導出し（Ｓ２０７）、これを微分パターンの更
新に使用する。ここで、速度検出値とＮ次回帰曲線とを
用いて回転角誤差の微分パターンを０〜２π〔ｒａｄ〕
の範囲で更新する目的で、回転角誤差の微分パターンの
データ更新(Ｓ２０８)を繰返し実行させるため、更新を
開始する回転角θep0を与えるパターン更新演算の初期
化（Ｓ３０２）、回転角θepを所定の刻みだけ更新する
回転角更新（Ｓ３０３）、微分パターンをすべて更新し
終わったかどうかをチェックするパターン更新終了判断
（Ｓ３０４）を付加してある。
には、次のステップでＮ回転分の速度検出値からＮ次回
帰曲線を導出し（Ｓ２０７）、これを微分パターンの更
新に使用する。ここで、速度検出値とＮ次回帰曲線とを
用いて回転角誤差の微分パターンを０〜２π〔ｒａｄ〕
の範囲で更新する目的で、回転角誤差の微分パターンの
データ更新(Ｓ２０８)を繰返し実行させるため、更新を
開始する回転角θep0を与えるパターン更新演算の初期
化（Ｓ３０２）、回転角θepを所定の刻みだけ更新する
回転角更新（Ｓ３０３）、微分パターンをすべて更新し
終わったかどうかをチェックするパターン更新終了判断
（Ｓ３０４）を付加してある。
【００４２】次いで、第２の発明の第１実施例における
速度演算の手順を図４のフローチャートに従って説明す
る。この実施例でも、速度検出時に本演算を実行する。
第２の発明においては、速度検出値に含まれる回転むら
成分を除去した速度補正値をまず求めなくてはならな
い。そこで、速度検出値の読み込み（Ｓ２０１）、回転
子角度演算（Ｓ２０３）、回転むら演算（Ｓ２０４）、
速度補正値演算（Ｓ２０５）を行い、その後、速度補正
値をメモリ１０６に記録する（Ｓ４０１）。その後、第
１の発明の第１実施例と同様にして微分パターン更新実
行判断（Ｓ２０６）、Ｎ次回帰曲線演算（Ｓ２０７）を
行い、数式１２に従って回転角誤差微分パターンデータ
の積算（Ｓ４０２）を行う。
速度演算の手順を図４のフローチャートに従って説明す
る。この実施例でも、速度検出時に本演算を実行する。
第２の発明においては、速度検出値に含まれる回転むら
成分を除去した速度補正値をまず求めなくてはならな
い。そこで、速度検出値の読み込み（Ｓ２０１）、回転
子角度演算（Ｓ２０３）、回転むら演算（Ｓ２０４）、
速度補正値演算（Ｓ２０５）を行い、その後、速度補正
値をメモリ１０６に記録する（Ｓ４０１）。その後、第
１の発明の第１実施例と同様にして微分パターン更新実
行判断（Ｓ２０６）、Ｎ次回帰曲線演算（Ｓ２０７）を
行い、数式１２に従って回転角誤差微分パターンデータ
の積算（Ｓ４０２）を行う。
【００４３】第２の発明の第２実施例における速度演算
の手順を、図５のフローチャートに従って説明する。こ
の実施例でも、速度検出時に本演算を実行する。速度検
出値の読み込み（Ｓ２０１）から速度補正値の記録（Ｓ
４０１）までは第１実施例と同一であるが、微分パター
ン更新実行判断（Ｓ３０１）において、前回の微分パタ
ーン更新後、Ｍ（＝１，２，……，Ｎ）回転した後にパ
ターン更新を行う。実行時はＮ次回帰曲線演算（Ｓ２０
７）によりＮ回転分の速度検出値からＮ次回帰曲線を導
出し、微分パターンの更新に使用する。
の手順を、図５のフローチャートに従って説明する。こ
の実施例でも、速度検出時に本演算を実行する。速度検
出値の読み込み（Ｓ２０１）から速度補正値の記録（Ｓ
４０１）までは第１実施例と同一であるが、微分パター
ン更新実行判断（Ｓ３０１）において、前回の微分パタ
ーン更新後、Ｍ（＝１，２，……，Ｎ）回転した後にパ
ターン更新を行う。実行時はＮ次回帰曲線演算（Ｓ２０
７）によりＮ回転分の速度検出値からＮ次回帰曲線を導
出し、微分パターンの更新に使用する。
【００４４】ここで、速度検出値とＮ次回帰曲線とを使
って回転角誤差の微分パターン全体を更新する目的で、
回転角誤差微分パターンデータの積算（Ｓ４０２）を０
〜２π〔ｒａｄ〕の範囲で繰返し実行させるため、更新
を開始する回転角θep0を与えるパターン更新演算の初
期化（Ｓ３０２）、回転角θepを所定の刻みだけ更新す
る回転角更新（Ｓ３０３）、微分パターンをすべて更新
し終わったかどうかをチェックするパターン更新終了判
断（Ｓ３０４）を、第１の発明の第２実施例と同様に付
加してある。
って回転角誤差の微分パターン全体を更新する目的で、
回転角誤差微分パターンデータの積算（Ｓ４０２）を０
〜２π〔ｒａｄ〕の範囲で繰返し実行させるため、更新
を開始する回転角θep0を与えるパターン更新演算の初
期化（Ｓ３０２）、回転角θepを所定の刻みだけ更新す
る回転角更新（Ｓ３０３）、微分パターンをすべて更新
し終わったかどうかをチェックするパターン更新終了判
断（Ｓ３０４）を、第１の発明の第２実施例と同様に付
加してある。
【００４５】なお、上記各実施例において、速度補正値
演算と、速度検出値または速度補正値のメモリへの記録
は、速度調節の演算周期ごとに行う必要があるが、Ｎ次
回帰曲線演算から微分パターン・データ更新までの処理
は、他の演算周期（例えば速度調節の演算周期よりも十
分に長い周期）で行っても差し支えないのは言うまでも
ない。
演算と、速度検出値または速度補正値のメモリへの記録
は、速度調節の演算周期ごとに行う必要があるが、Ｎ次
回帰曲線演算から微分パターン・データ更新までの処理
は、他の演算周期（例えば速度調節の演算周期よりも十
分に長い周期）で行っても差し支えないのは言うまでも
ない。
【００４６】
【発明の効果】以上のように第１または第２の発明によ
れば、可変速駆動装置による任意速度での運転状態にお
いて、回転むらパターンの抽出、速度検出信号に含まれ
る回転むら成分の除去を確実に行うことができる。ま
た、速度検出値から回転むらを除去してなる速度補正値
を、速度調節器以外の制御演算部分を持つ速度制御シス
テムにも利用することができるため、汎用性に富むとい
う効果がある。
れば、可変速駆動装置による任意速度での運転状態にお
いて、回転むらパターンの抽出、速度検出信号に含まれ
る回転むら成分の除去を確実に行うことができる。ま
た、速度検出値から回転むらを除去してなる速度補正値
を、速度調節器以外の制御演算部分を持つ速度制御シス
テムにも利用することができるため、汎用性に富むとい
う効果がある。
【図１】第１の発明の第１実施例を示すフローチャート
である。
である。
【図２】本発明の各実施例が適用される電動機駆動装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図３】第１の発明の第２実施例を示すフローチャート
である。
である。
【図４】第２の発明の第１実施例を示すフローチャート
である。
である。
【図５】第２の発明の第２実施例を示すフローチャート
である。
である。
【図６】回転角誤差の微分パターンを示す図である。
【図７】電動機の回転むらを除去するための従来の回路
構成を示す図である。
構成を示す図である。
１０１ 速度制御装置 １０２ 電力変換器 １０３ 電動機 １０４ 速度検出器 １０５ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ） １０６ メモリ １０７ 電力変換器インタフェース １０８ 速度検出器インタフェース １０９ バス信号線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−236374（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−236373（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−236372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−126882（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−29383（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/28 - 5/44 H02P 7/36 - 7/66 H02P 21/00 H02P 5/00 H02P 5/00 301 H02P 6/00 - 6/24
Claims (2)
- 【請求項１】 電力変換器により駆動される電動機の速
度を速度検出器により検出し、この速度検出値に基づい
て前記電力変換器を介し電動機を可変速駆動する速度制
御装置において、 前記速度検出器による電動機回転子の速度検出値から速
度のＮ次回帰曲線を導出し、このＮ次回帰曲線から求め
た速度推定値と速度検出値とを用いて０〜２π〔ｒａ
ｄ〕の範囲を持つ回転角誤差の微分パターンのデータを
更新して前記微分パターンを真値に収束させると共に、
速度検出値を積分して得た回転角に基づき前記微分パタ
ーンから回転角誤差の微分値を算出し、この回転角誤差
の微分値を回転むら成分として速度検出値から除去した
速度補正値を得ることを特徴とする電動機の速度補正演
算方法。 - 【請求項２】 電力変換器により駆動される電動機の速
度を速度検出器により検出し、この速度検出値に基づい
て前記電力変換器を介し電動機を可変速駆動する速度制
御装置において、 速度検出値を積分して得た回転角に基づき回転角誤差の
微分パターンから回転角誤差の微分値を算出し、この回
転角誤差の微分値を回転むら成分として速度検出値から
除去した速度補正値を得ると共に、電動機回転子の速度
補正値から速度のＮ次回帰曲線を導出し、このＮ次回帰
曲線から求めた速度推定値と速度補正値とを用いて０〜
２π〔ｒａｄ〕の範囲を持つ回転角誤差の微分パターン
のデータを更新して前記微分パターンを真値に収束させ
ることを特徴とする電動機の速度補正演算方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25370992A JP3259352B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 電動機の速度補正演算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25370992A JP3259352B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 電動機の速度補正演算方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0678577A JPH0678577A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3259352B2 true JP3259352B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=17255063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25370992A Expired - Lifetime JP3259352B2 (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 電動機の速度補正演算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3259352B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5154475B2 (ja) * | 2009-02-27 | 2013-02-27 | 株式会社エー・アンド・デイ | 回転速度検出装置 |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP25370992A patent/JP3259352B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0678577A (ja) | 1994-03-18 |
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