JP3428243B2 - 電動機の速度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の回転速度
を指示回転速度に保つように制御す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】一般に電動機の回転速度を指示回転速度
に保つように制御する速度制御装置は、電動機の回転速
度を検出する速度検出器と、速度検出器により検出され
た回転速度と指示回転速度との偏差を演算する偏差演算
部と、該偏差演算部により演算された偏差に比例、積分
及び微分演算（ＰＩＤ演算）を施して該偏差を零にする
ために必要な電動機の駆動電流のデューティ比を演算す
るＰＩＤ演算部と、電動機の駆動電流を演算されたデュ
ーティ比で断続させるように該駆動電流をパルス幅変調
するパルス幅変調部とにより構成される。 【０００３】従来の速度制御装置としては、偏差演算部
及びＰＩＤ演算部をアナログ回路により構成したもの
と、マイクロコンピュータを用いて構成したものとがあ
る。この種の制御装置において、広範囲の指示回転速度
に対して良好な制御特性を得るためには、ＰＩＤ演算を
行う際に用いるゲイン（ＰＩＤゲインと呼ぶ。）を複数
個持つ必要があるが、偏差演算部及びＰＩＤ演算部をア
ナログ回路を用いて構成する場合には、ＰＩＤゲインの
切替えを容易に行なうことができない。そのため、最近
では、偏差演算部及びＰＩＤ演算部をマイクロコンピュ
ータを用いて構成するようにした速度制御装置が多く用
いられている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明では、偏差演算
部及びＰＩＤ演算部をマイクロコンピュータを用いて実
現する電動機の速度制御装置を対象とする。 【０００５】マイクロコンピュータを用いた従来の速度
制御装置では、指示回転速度をアナログ信号により与え
る場合（例えば一定の直流電圧をポテンショメータによ
り分圧して得た電圧信号により指示回転速度を与える場
合）に、該アナログ信号をデジタル変換した値をそのま
ま指示回転速度を与えるデータとして用いていたため、
アナログ信号にノイズが混入していた場合に、該ノイズ
が外乱となって制御を乱すことが多かった。 【０００６】また従来の速度制御装置では、ＰＩＤゲイ
ンを複数個用意して、指示回転速度に応じてＰＩＤゲイ
ンを段階的に切り替えるようにしていたため、全ての指
示回転速度に対して良好な制御特性を得ることが難しか
った。 【０００７】本発明の目的は、指示回転速度を与えるア
ナログ信号に混入しているノイズによる制御の乱れを少
なくすることができる電動機の速度制御装置を提供する
ことにある。 【０００８】本発明の他の目的は、全ての指示回転速度
に対してＰＩＤゲインを適確に設定して、良好な制御特
性を得ることができるようにした電動機の速度制御装置
を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明に係わる電動機の
速度制御装置は、電動機の回転速度に比例する周波数を
有する速度検出信号を出力する速度検出器と、電動機の
指示回転速度に相応した大きさを有するアナログ信号か
らなる指示速度信号を発生する指示速度設定器と、指示
速度信号の大きさをデジタル値に変換する（Ａ／Ｄ変換
する）アナログデジタル変換器と、指示回転速度に比例
する周波数を指示速度周波数として、アナログデジタル
変換器から得られるデジタル値と指示速度周波数との関
係を与える指示速度周波数演算用マップを記憶した指示
速度周波数演算用マップ記憶手段と、指示速度周波数演
算用マップを用いてデジタル値に対応する指示速度周波
数を求める指示速度周波数演算手段と、指示速度周波数
と速度検出信号の周波数との差を速度周波数偏差として
演算する速度周波数偏差演算手段と、速度周波数偏差に
比例、積分及び微分演算を施して、該速度周波数偏差を
零にするために必要な電動機の駆動電流のデューティ比
を演算する際に用いるＰＩＤ演算用ゲインと前記指示速
度周波数との関係を与えるＰＩＤゲイン演算用マップを
記憶したＰＩＤゲイン演算用マップ記憶手段と、指示速
度周波数に対するＰＩＤ演算用ゲインをＰＩＤゲイン演
算用マップを用いて演算するＰＩＤゲイン演算手段と、
ＰＩＤゲイン演算手段により演算されたＰＩＤ演算用ゲ
インを用いて前記速度周波数偏差に比例、積分及び微分
演算を施して該速度周波数偏差を零にするために必要な
前記電動機の駆動電流のデューティ比を演算するＰＩＤ
演算手段と、ＰＩＤ演算手段により演算されたデューテ
ィ比で駆動電流をオンオフさせるように該駆動電流をパ
ルス幅変調するパルス幅変調部とにより構成される。 【００１０】上記指示速度周波数演算手段は、デジタル
値の変化の有無を検出する信号変化検出手段と、該信号
変化検出手段によりデジタル値の変化が検出されたとき
に該デジタル値の変化量を規格値と比較する手段とを備
えて、該変化量が規格値を超えているときにのみ新たな
デジタル値に対する指示速度周波数の演算を行なわせる
ように構成される。 【００１１】駆動電流のデューティ比は、通常オンデュ
ーティ比で現される。オン期間ｔonとオフ期間ｔoff と
が交互に生じるように駆動電流を断続させる場合、駆動
電流のオンデューティ比は、 ＤＦ＝｛ｔon／（ｔon＋ｔoff ）｝×１００［％］ …（１） で与えられる。 【００１２】なお、マイクロコンピュータで各種の演算
を行う場合に用いるマップは、特定の変数と該変数に対
して演算する目標値との関係を与える直線または曲線上
に乗る複数の点をそれぞれマップポイントとして、該複
数のマップポイントのそれぞれを規定する数値（座標）
を記憶したものである。 【００１３】本明細書においては、「演算」なる語を広
義の意味で用いており、コンピュータを用いて特定の変
数の値を定める操作を全て包含する意味で「演算」なる
語を用いている。即ち、コンピュータに数式を用いた演
算を行なわせることにより特定の数値を求める操作だけ
でなく、予め記憶装置に記憶されている数値を読み出す
だけで特定の数値を定める操作をも包含する意味で「演
算」なる語を用いている。 【００１４】例えば、指示速度信号をＡ／Ｄ変換して得
たデジタル値と指示速度周波数との関係を与える指示速
度周波数演算用マップを用いて、デジタル値に対して指
示速度周波数を演算する場合、単にデジタル値に対応す
る指示速度周波数の値をマップから読み出すだけで指示
速度周波数の値を求める場合と、マップから読み出した
数値に更に補間演算を施すことにより、指示速度周波数
の値を求める場合とがあるが、本明細書ではこれらいず
れの求め方をする場合も、指示速度周波数を演算すると
いう。 【００１５】上記のように、指示回転速度をＡ／Ｄ変換
して得たデジタル値と指示速度周波数演算用マップとを
用いて、各デジタル値に対して指示速度周波数を演算す
るようにすると、指示速度設定器に設けられている速度
調整用の操作部（例えばポテンショメータの摺動子を動
かすつまみ）の変位量と該指示速度信号との関係の如何
に係わりなく、電動機の用途に応じて操作部の変位量と
指示速度との関係を所望の関係に設定することができ
る。 【００１６】例えば、指示速度設定器の操作部の変位量
とその出力電圧との関係が非線形である場合であって
も、指示速度周波数演算用マップを適当に作成しておく
ことにより、指示速度設定器の操作部の変位量と指示回
転速度との関係を線形な関係にすることができる。また
電動機の用途によっては（例えば電動機を電気自動車に
用いる場合には）、指示速度設定器の操作部の変位量に
対して電動機の回転速度を直線的に上昇させるのではな
く、操作部の変位量の増大に伴って速度の上昇割合を大
きくしていく（例えば操作部の変位に対して回転速度を
２次関数的に上昇させる）ことが望ましい場合がある
が、本発明のように、指示速度周波数演算用マップを用
いて指示速度周波数を演算するようにすれば、このよう
な特性も容易に実現することができる。 【００１７】また本発明のように、指示速度信号をＡ／
Ｄ変換して得たデジタル値の変化の有無を検出して、そ
の変化量が所定の規格値を超えている場合にのみ新たな
デジタル値に対する指示速度周波数の演算を行わせるよ
うにすると、アナログ信号に含まれるノイズにより指示
回転速度の誤設定がされる確率を少なくすることができ
るため、ノイズによる制御の乱れを少なくすることがで
きる。 【００１８】速度周波数偏差をｚ、積分時間をＴi 、微
分時間をＴd とすると、駆動電流のデューティ比ＤＦは
例えは下記の式により演算される。 【００１９】 ＤＦ＝Ｋ｛ｚ＋（１／Ｔi ）∫ｚｄｔ＋Ｔd （ｄｚ／ｄｔ）｝ …（２） ここでＫはＰＩＤ演算用ゲインで、本発明においては、
指示速度周波数が演算されたときに、その演算値とＰＩ
Ｄゲイン演算用マップとを用いて、各指示速度周波数に
対するＰＩＤ演算用ゲインＫを演算する。ＰＩＤ演算部
は、このようにして演算されたＰＩＤ演算用ゲインを用
いて、速度周波数偏差ｚを零にするために必要な、駆動
電流のデューティ比を演算する。このように、各指示速
度周波数に対してＰＩＤ演算用ゲインを演算するように
すると、指示速度周波数がいかなる場合にもＰＩＤ演算
用ゲインを適正な値に定めることができるため、広範囲
の速度制御を良好に行なわせることができる。 【００２０】また種々の異なる制御特性を得るように、
複数のＰＩＤゲイン演算用マップを記憶させておくこと
により、同じ速度制御装置を種々の異なる電動機の速度
制御に適用することができる。 【００２１】 【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を説明
するためのブロック図である。同図において１は制御対
象としてのブラシレス直流電動機で、図示の電動機は、
スター結線された３相の電機子コイルＡu 〜Ａw を有す
る固定子と、磁石界磁を有する図示しない回転子とから
なっている。電動機１には、ホール素子等によりその回
転子の磁極の極性を検出することにより固定子の各相の
電機子コイルに対して回転子の位置を検出する位置検出
器ＰＳと、電動機の回転速度に比例した周波数のパルス
信号を発生する速度検出器としてのロータリエンコーダ
ＲＥとが取り付けられている。 【００２２】電動機１の電機子コイルＡu 〜Ａw に所定
の相順で転流する駆動電流を流すため、３相ブリッジ形
のインバータ回路２が設けられている。インバータ回路
２は、エミッタを共通接続したＰＮＰトランジスタＴＲ
u 〜ＴＲw をブリッジの上辺を構成するスイッチ素子と
し、エミッタを共通接続したＮＰＮトランジスタＴＲx
〜ＴＲz をブリッジの下辺を構成するスイッチ素子とし
て、トランジスタＴＲu 〜ＴＲw のコレクタをそれぞれ
トランジスタＴＲx 〜ＴＲz のコレクタに接続して構成
したスイッチ素子のブリッジ回路と、トランジスタＴＲ
u 〜ＴＲw のエミッタコレクタ間にそれぞれ逆並列接続
された帰還ダイオードＤu 〜Ｄw と、トランジスタＴＲ
x 〜ＴＲz のコレクタエミッタ間にそれぞれ逆並列接続
された帰還ダイオードＤx 〜Ｄz とからなっている。 【００２３】このインバータ回路２においては、トラン
ジスタＴＲu 〜ＴＲw のエミッタの共通接続点、及びト
ランジスタＴＲx 〜ＴＲz のエミッタの共通接続点がそ
れぞれ正極側及び負極側の直流電圧入力端子２ａ及び２
ｂとなっていて、正極側直流電圧入力端子２ａは負極が
接地された図示しない直流電源の正極端子に接続され、
負極側の直流電圧入力端子２ｂは抵抗値が十分に小さい
電流検出用抵抗Ｒ1 を通して接地されている。またトラ
ンジスタＴＲu 〜ＴＲw のコレクタとトランジスタＴＲ
x 〜ＴＲz のコレクタとの接続点がそれぞれ出力端子２
ｕ〜２ｗとなっていて、これらの出力端子がそれぞれ電
機子コイルＡu 〜Ａw の中性点と反対側の端子に接続さ
れている。 【００２４】電動機に設けられた位置検出器ＰＳは、
Ｕ，Ｖ及びＷ３相の電機子コイルＡu，Ａv 及びＡw に
対してそれぞれ回転子の位置を検出して１２０度ずつ位
相がずれた矩形波状の３つの位置検出信号Ｈu ，Ｈv 及
びＨw を発生する。これらの位置検出信号は、電動機の
回転方向を時計方向とするか、または反時計方向とする
かを指令するｃｗ／ｃｃｗ指令信号とともに分配器３に
入力されている。 【００２５】分配器３は、インバータ回路のトランジス
タＴＲu 〜ＴＲw 及びＴＲx 〜ＴＲz にそれぞれ対応す
る出力端子を有していて、位置検出信号Ｈu 〜Ｈw に所
定の論理演算を施すことにより、ｃｗ／ｃｃｗ指令信号
により指令された回転方向に応じて励磁すべき相を決定
し、決定した相の電機子コイルに駆動電流を流すべく、
トランジスタＴＲu 〜ＴＲw 及びＴＲx 〜ＴＲz にそれ
ぞれ対応する出力端子から出力する信号ｕ´，ｖ´，ｗ
´，ｘ´，ｙ´及びｚ´のレベルを高レベルまたは零レ
ベルにする。これらの信号は、トランジスタＴＲu 〜Ｔ
Ｒw 及びＴＲx〜ＴＲz にそれぞれ対応する増幅回路を
有する増幅器４に入力されている。増幅器４は、信号ｕ
´〜ｗ´及びｘ´〜ｚ´をそれぞれ増幅して、トランジ
スタＴＲu 〜ＴＲw 及びＴＲx 〜ＴＲz にそれぞれ対応
する出力端子からトランジスタＴＲu 〜ＴＲw 及びＴＲ
x 〜ＴＲz のベースに駆動信号ｕ〜ｗ及びｘ〜ｚを供給
する。 【００２６】電動機の指示速度を与えるため、指示速度
設定器６が設けられている。図示の指示速度設定器６
は、両端に一定の直流電圧Ｅが印加されたポテンショメ
ータＶＲからなっている。指示速度設定器６を構成する
ポテンショメータは、その摺動子を操作する図示しない
操作部の変位量に相応した大きさのアナログ電圧からな
る指示速度信号Ｖnsを出力する。 【００２７】指示速度信号Ｖnsはマイクロコンピュータ
により構成される制御部７に入力されている。制御部７
は、指示速度信号Ｖnsの大きさをデジタル値Ｄnsに変換
するアナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）８と、指
示回転速度に比例する周波数を指示速度周波数ｆnsとし
て、アナログデジタル変換器８から得られるデジタル値
Ｄnsと指示速度周波数ｆnsとの関係を与える指示速度周
波数演算用マップをＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭに記憶し
た指示速度周波数演算用マップ記憶手段９と、指示速度
周波数演算用マップを用いてデジタル値Ｄnsに対応する
指示速度周波数ｆnsを求める指示速度周波数演算手段１
０と、指示速度周波数ｆnsと速度検出信号の周波数ｆn
との差を速度周波数偏差Δｆとして演算する速度周波数
偏差演算手段１１と、速度周波数偏差Δｆに比例、積分
及び微分演算を施して、該速度周波数偏差を零にするた
めに必要な電動機の駆動電流のデューティ比を演算する
際に用いるＰＩＤ演算用ゲインＫと指示速度周波数ｆns
との関係を与えるＰＩＤゲイン演算用マップをＲＯＭま
たはＥＥＰＲＯＭに記憶したＰＩＤゲイン演算用マップ
記憶手段１２と、指示速度周波数ｆnsに対するＰＩＤ演
算用ゲインＫをＰＩＤゲイン演算用マップを用いて演算
するＰＩＤゲイン演算手段１３と、ＰＩＤゲイン演算手
段により演算されたＰＩＤ演算用ゲインＫを用いて速度
周波数偏差Δｆに比例、積分及び微分演算を施して該速
度周波数偏差を零にするために必要な電動機の駆動電流
のデューティ比ＤＦを演算するＰＩＤ演算手段１４とを
備え、ＰＩＤ演算手段１４により演算されたデューティ
比ＤＦを与えるＰＷＭ信号がパルス幅変調部５に入力さ
れている。このＰＷＭ信号は、演算されたデューティ比
でオンオフを繰り返すパルス信号からなっている。 【００２８】パルス幅変調部５は、増幅器４から出力さ
れる信号ｘ〜ｗをオンオフするためのスイッチ手段を備
えていて、ＰＷＭ信号に応じてこれらのスイッチ手段を
オンオフさせることにより、インバータ回路２のブリッ
ジの上辺のスイッチ素子を構成するトランジスタＴＲu
〜ＴＲw をオンオフさせて、電機子コイルＡu 〜Ａwに
それぞれ流れる駆動電流を所定のデューティ比で断続さ
せるようにパルス幅変調する。 【００２９】指示速度周波数演算手段１０は、デジタル
値Ｄnsの変化の有無を検出する信号変化検出手段と、該
信号変化検出手段によりデジタル値の変化が検出された
ときに該デジタル値の変化量を規格値と比較する手段と
を備えていて、該変化量が規格値を超えているときにの
み新たなデジタル値に対する指示速度周波数の演算を行
なわせるように構成されている。 【００３０】図１の制御部７による制御のアルゴリズム
を示すフローチャートを図２に示した。このフローチャ
ートによる場合の動作は下記の通りである。図示しない
スイッチによりマイクロコンピュータの電源が投入され
たときに、先ずステップ１で各部の初期化を行なった
後、ステップ２で指示速度信号Ｖnsの大きさをＡ／Ｄ変
換器８によりＡ／Ｄ変換することにより得られたデジタ
ル値Ｄns（レジスタに記憶されている）を読み込む。次
いで、ステップ３で該デジタル値と指示速度に比例した
周波数（指示速度周波数）との関係を与える指示速度周
波数演算用マップを用いて、読み込まれたデジタル値に
対応する指示速度周波数ｆnsを演算する。この場合、指
示速度周波数ｆnsは、その指示速度で電動機が回転した
ときにロータリエンコーダ（速度検出器）ＲＥから得ら
れるパルス信号の周波数に等しくなるように設定する。 【００３１】上記のようにして指示速度周波数ｆnsを演
算した後、ステップ４で、ロータリエンコーダＲＥから
パルス（ＲＥ信号）が与えられたか否かを判定する。こ
の例では、ロータリエンコーダＲＥが発生するパルスの
立上りをＲＥ信号として認識するようにしている。ＲＥ
信号が認識されたときには、ステップ５で指示速度周波
数ｆnsと速度検出信号の周波数ｆn との差を演算して、
演算された周波数の差を速度周波数偏差Δｆとする。次
いでステップ６に移行し、指示速度周波数と速度周波数
偏差を零にするために必要な駆動電流のデューティ比Ｄ
Ｆとの関係を与えるＰＩＤゲイン演算用マップを用い
て、指示速度周波数ｆnsに対してＰＩＤ演算用ゲインＫ
［（２）式参照］を演算する。次いでステップ７で、演
算されたＰＩＤ演算用ゲインＫを用いて、速度周波数偏
差Δｆに比例、積分及び微分演算（ＰＩＤ演算）を施す
ことにより、偏差Δｆを零にするために必要な駆動電流
のデューティ比ＤＦを演算し、ステップ８で、パルス幅
変調部５から演算されたデューティ比ＤＦで駆動電流を
断続させるためのＰＷＭ信号をパルス幅変調部５に与え
てステップ４に戻る。 【００３２】パルス幅変調部５は、増幅器４から出力さ
れる信号ｕ〜ｗをＰＷＭ信号に応じて断続させることに
より、インバータ回路２のブリッジの上辺のスイッチ素
子を構成するトランジスタＴＲu 〜ＴＲw を演算された
デューティ比でオンオフさせて、電動機１に供給する駆
動電流をパルス幅変調する。 【００３３】ステップ４でＲＥ信号が認識されないとき
には、ステップ９に移行して新たなデジタル値を読み込
み、ステップ１０で今回読み込んだデジタル値を前回読
み込まれたデジタル値と比較してその変化量ΔＤnsを演
算する。次いでステップ１１で変化量ΔＤnsが零である
か否かを判定し、ΔＤnsが零である場合（今回読み込ん
だデジタル値が前回読み込まれたデジタル値と同じであ
る場合）にはステップ４に戻る。ΔＤnsが零でない場合
（今回読み込んだデジタル値が前回読み込まれたデジタ
ル値と同じでない場合）には、ステップ１２に移行して
デジタル値の変化量ΔＤnsが規格値以下であるか否かを
判定する。その結果ΔＤnsが規格値以下である場合に
は、デジタル値の変化が指示速度信号Ｖnsに含まれるノ
イズによるものであるとして、指示速度周波数の演算を
行なわずにステップ４に戻る。ΔＤnsが規格値を超えて
いる場合には、指示速度が変更されたものとして、ステ
ップ１３で新たなデジタル値に対して指示速度周波数ｆ
nsを演算した後ステップ４に戻る。 【００３４】図２のアルゴリズムによる場合には、ステ
ップ３及びステップ９ないし１３により指示速度周波数
演算用マップを用いてデジタル値に対応する指示速度周
波数を求める指示速度周波数演算手段が実現される。ま
たステップ１０及び１１によりデジタル値の変化の有無
を検出する信号変化検出手段が実現され、ステップ１２
により、信号変化検出手段によりデジタル値の変化が検
出されたときに該デジタル値の変化量を規格値と比較す
る手段が実現される。 【００３５】また、ステップ５により指示速度周波数と
速度検出信号の周波数との差を速度周波数偏差として演
算する速度周波数偏差演算手段が実現され、ステップ６
により、指示速度周波数に対するＰＩＤ演算用ゲインを
ＰＩＤゲイン演算用マップを用いて演算するＰＩＤゲイ
ン演算手段が実現される。更に、ステップ７により、Ｐ
ＩＤゲイン演算手段により演算されたＰＩＤ演算用ゲイ
ンを用いて速度周波数偏差に比例、積分及び微分演算を
施して該速度周波数偏差を零にするために必要な電動機
の駆動電流のデューティ比を演算するＰＩＤ演算手段が
実現される。 【００３６】上記の説明で用いた（２）式においては、
比例項と積分項と微分項との和にＰＩＤ演算用ゲインＫ
を乗じるようにしているが、次式のように、比例項、積
分項及び微分項のぞれぞれに異なるＰＩＤ演算用ゲイン
Ｋ1 ，Ｋ2 及びＫ3 を乗じる場合にも本発明を適用する
ことができる。 【００３７】 ＤＦ＝Ｋ1 ｚ＋Ｋ2 （１／Ｔi ）∫ｚｄｔ＋Ｋ3 Ｔd （ｄｚ／ｄｔ）｝…（３） 上記の例では、制御対象とする電動機としてブラシレス
直流電動機を例にとったが、ブラシ付きの直流電動機の
駆動電流をＰＷＭ制御して速度制御を行なう場合にも本
発明を適用することができる。 【００３８】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、指示回
転速度をＡ／Ｄ変換して得たデジタル値と指示速度周波
数演算用マップとを用いて、各デジタル値に対して指示
速度周波数を演算するようにしたので、指示速度設定器
に設けられている速度調整用の操作部の変位量と該指示
速度信号との関係の如何に係わりなく、電動機の用途に
応じて操作部の変位量と指示速度との関係を所望の関係
に設定することができる利点がある。 【００３９】また本発明によれば、指示速度信号をＡ／
Ｄ変換して得たデジタル値の変化の有無を検出して、そ
の変化量が所定の規格値を超えている場合にのみ新たな
デジタル値に対する指示速度周波数の演算を行わせるよ
うにしたので、アナログ信号に含まれるノイズにより指
示回転速度の誤設定がされる確率を少なくして、ノイズ
による制御の乱れを少なくすることができる利点があ
る。 【００４０】更に本発明によれば、指示速度周波数が演
算されたときに、その演算値とＰＩＤゲイン演算用マッ
プとを用いて、各指示速度周波数に対するＰＩＤ演算用
ゲインを演算するようにしたので、指示速度周波数がい
かなる場合にもＰＩＤ演算用ゲインを適正な値に定め
て、広範囲の指示速度に対して良好な制御を行なわせる
ことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態を説明するためのブロック
図である。 【図２】本発明の実施の形態における制御のアルゴリズ
ムを示すフローチャートである。 【符号の説明】 １ ブラシレス直流電動機 ２ インバータ回路 ３ 分配器 ４ 増幅器 ５ パルス幅変調部 ６ 指示速度設定器 ７ 制御部 ８ Ａ／Ｄ変換器 ９ 指示速度周波数演算用マップ記憶手段 １０ 指示速度周波数演算手段 １１ 速度周波数偏差演算手段 １２ ＰＩＤゲイン演算用マップ記憶手段 １３ ＰＩＤゲイン演算手段 １４ ＰＩＤ演算手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 5/00 - 5/26 H02P 7/00 - 7/34

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 電動機の回転速度に比例する周波数を有
   する速度検出信号を出力する速度検出器と、 電動機の指示回転速度に相応した大きさを有するアナロ
   グ信号からなる指示速度信号を発生する指示速度設定器
   と、 前記指示速度信号の大きさをデジタル値に変換するアナ
   ログデジタル変換器と、 指示回転速度に比例する周波数を指示速度周波数とし
   て、前記アナログデジタル変換器から得られるデジタル
   値と指示速度周波数との関係を与える指示速度周波数演
   算用マップを記憶した指示速度周波数演算用マップ記憶
   手段と、 前記指示速度周波数演算用マップを用いて前記デジタル
   値に対応する指示速度周波数を求める指示速度周波数演
   算手段と、 前記指示速度周波数と前記速度検出信号の周波数との差
   を速度周波数偏差として演算する速度周波数偏差演算手
   段と、 前記速度周波数偏差に比例、積分及び微分演算を施し
   て、該速度周波数偏差を零にするために必要な前記電動
   機の駆動電流のデューティ比を演算する際に用いるＰＩ
   Ｄ演算用ゲインと前記指示速度周波数との関係を与える
   ＰＩＤゲイン演算用マップを記憶したＰＩＤゲイン演算
   用マップ記憶手段と、 前記指示速度周波数に対するＰＩＤ演算用ゲインを前記
   ＰＩＤゲイン演算用マップを用いて演算するＰＩＤゲイ
   ン演算手段と、 前記ＰＩＤゲイン演算手段により演算されたＰＩＤ演算
   用ゲインを用いて前記速度周波数偏差に比例、積分及び
   微分演算を施して該速度周波数偏差を零にするために必
   要な前記電動機の駆動電流のデューティ比を演算するＰ
   ＩＤ演算手段と、 前記ＰＩＤ演算手段により演算されたデューティ比で前
   記駆動電流を断続させるように該駆動電流をパルス幅変
   調するパルス幅変調部とを具備し、 前記指示速度周波数演算手段は、デジタル値の変化の有
   無を検出する信号変化検出手段と、前記信号変化検出手
   段によりデジタル値の変化が検出されたときに該デジタ
   ル値の変化量を規格値と比較する手段とを備えて、該変
   化量が規格値を超えているときにのみ新たなデジタル値
   に対する指示速度周波数の演算を行なわせるように構成
   されていることを特徴とする電動機の速度制御装置。