JPH01194890A - 速度制御装置 - Google Patents

速度制御装置

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JPH01194890A JP63017441A JP1744188A JPH01194890A JP H01194890 A JPH01194890 A JP H01194890A JP 63017441 A JP63017441 A JP 63017441A JP 1744188 A JP1744188 A JP 1744188A JP H01194890 A JPH01194890 A JP H01194890A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、インバータのＰＷＭ　（パルス幅変調）制御
によりサーボモータの速度制御を行なう速度制御装置に
関する。
（従来の技術） 近年、電動機の駆動を制御する速度制御装置にマイクロ
プロセッサが広く利用されている。マイクロプロセッサ
を用いてデジタル回路構成されたモータ駆動回路では、
モータの特性に応じて決定される振幅特性等のテーブル
情報を作成し、５設定された速度信号に基づいてインバ
ータのＰ　Ｗ　Ｆ、ｌＩ制御によりサーボモータの速度
制御が行なわれている。
（発明が解決しようとする課題） このような従来の速度制御装置は、電源電圧の変動に対
して、過電流の保護や、低電圧時に自動的にシステムダ
ウンさせる保護機能等は設けられていたが、設定範囲内
での変動に対しては特に考慮がされていなかった。
つまり電流ループ定数Ｋが固定して設定されていたため
、電源電圧Ｖｄｃが高くなると、その電圧値に比例して
電流ループゲインに’　　（−に−Ｖｄｃ／Ｐａ、Ｐａ
は搬送波の振幅）が大きくなって、モータ電流が発振す
るおそれがあった。また、反対に電源電圧が低くなると
、電流ループゲインが小さくなって、指令された速度信
号に対する速度ループの応答が遅くなり、制御系の連応
性が悪化するという問題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
電源電圧変動を補償して電流ループゲインを一定にし、
安定した速度制御を可能にした速度制御装置を提供する
ことを目的としている。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、インバータのＰＷＭ制御によりサーボ
モータの速度制御を行なう速度制御装置において、前記
インバータの電源電圧を検出することにより電流ループ
ゲインを一定に保持するようにしたことを特徴とする速
度制御装置を提供できる。
（作用） 本発明の速度制御装置では、サーボモータをＰＷＭ制御
するとき、電源電圧を常時検出して、電流ループゲイン
を一定に保持し、制御系の安定性を高めることができ、
又、本発明のＰＷＭ制御装置によれば、電源電圧の変動
に対して安定した制御系を構成することができる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。
第２図は、ＰＷＭ制御されるモータ制御システムの構成
の一例を示す図である。コンバータ部１には、商用交流
電圧が供給され、所定の電圧値の直流電源としてインバ
ータ部２に接続されている。インバータ部２は、複数の
スイッチングトランジスタからなるトランジスタインバ
ータであり、３相ＡＣモータ３を駆動する。このインバ
ータ部２は、ＰＷＭ制御回路４に接続され、このＰＷＭ
制御回路４から各トランジスタＱベースに印加されるＰ
ＷＭ制御信号によりモータ３の一次側に供給される電流
を制御して、このモータを可変速制御することができる
。
第３図は、上記ＰＷＭ制御回路４によるインバータ部２
のトランジスタに対するＰＷＭ制御を説明するタイムチ
ャートである。周期２Ｔの三角波が搬送波として供給さ
れ、ＰＷＭ指令電圧Ｅのレベルとの比較によりインバー
タ部２のトランジスタのオン時間Ｔｏｎが決定されてい
る。
ここで指令電圧Ｅは、電流ループ定数Ｋに対してＫ（Ｉ
ｃ−Ｉｆ）として入力されており、この指令電圧Ｅの大
小に応じてトランジスタのオン時間、つまりモータ３へ
の駆動電流値が決定されている。上記１ｃは、トルク指
令値により決定される指令電流値であり、Ｉｆは、モー
タ３からの電流フィードバック信号である。
第１図は、上記指令電流値１ｃにより制御されるモータ
電流の電流ループを示すブロック線図である。
上記指令電流値１ｃは、電流偏差を演算する加算器１０
で、モータ３からの電流フィードバック信号Ｉｆと比較
される。偏差電流値は、電流ループ定数Ｋを可変設定で
きる電流ループゲインに′を有する増幅部１１、および
電気定数に″を有するモータ部１２を含む電流帰還ルー
プから出力されており、この電流ループゲインに′が電
源電圧の変動にかかわらず一定となるように、電流ルー
プ定”数Ｋを決定している。
以下、第４図を参照して、第１図の電流ループにおける
電流ループゲインに′について説明する。
図において２つの三角形△Ｏａ１　ｂｌ　、△Ｏａ２　
ｂ２は、ともに対応する３つの角度が等しいから、相似
形であり、次式が成立する。
ａ１ｂｘ／ａ２ｂ２°ｏａ１１０ａ２ 図より、 ａｌ　ｂｌ　＝　（Ｔ−Ｔｏｎ）　／　２ａ２ｂ２＝Ｔ
／４ ０ａｌ　　＝Ｐａ−Ｋ　　（Ｉｅ−Ｉ　　ｆ）Ｏａ２＝
Ｐａ を代入して整理すると、 Ｔｏｎ／Ｔ ＝１−（Ｐａ−Ｋ（Ｉｃ−Ｉｆ））／２Ｐａ・・・（１
） 一方、モータの印加電圧は、 （Ｔｏｎ−Ｖｄｃ＋Ｔｏｆｆ　（−Ｖｄｃ））／Ｔ　＝
（２Ｔｏｎ／Ｔ−１）Ｖｄ　ｃ・・・（２）式（２）に
式（１）の右辺を代入して整理すると、モータの印加電
圧は、ＫＶｄｃ（Ｉｃ−Ｉｆ　）　／　Ｐ　ａとなる。
従って、電流ループゲインに′　は、 Ｋ’　＝　Ｋ　Ｖｄｃ／　Ｐ　ａ となり、電流ループ定数Ｋを電源電圧と反比例するよう
に決定することにより、電流ループゲインに′は電源電
圧Ｖｄｃの変動にかかわらず一定となる。
第５図は、上記モータ電流制御ループにおけるゲイン設
定の演算手順を示す流れ図である。
モータ電流は所定の間隔でディジタル値としてサンプリ
ングされ、検出される（ステップａ）。
この検出値Ｉｆに基づいて電流（１ｉ！差１ｃｍ１ｆが
演算され（ステップｂ）、同時にインバータ部２に供給
される電源電圧Ｖｄｃも検出される（ステップＣ）。こ
の検出された電源電圧Ｖｄｃを用いて電流ループ定数Ｋ
を演算しくステップｄ）、上記電流偏差と電流ループ定
数とから電流ループゲインが一定となるようにＰＷＭ制
御信号を演算する（ステップｅ）。こうして出力される
ＰＷＭ制御信号により、モータ電流が決定され速度制御
が行なわれる（ステップｆ）。
なお、この発明によれば、その精神から逸れないかぎり
で、種々の異なる実施例は容易に構成できるから、本発
明は前記特許請求の範囲において記載した限定以外、特
定の実施例に制約されるものではない。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、電源電圧変動に
反比例する電流ループ定数を設定して電流ループゲイン
を一定にすることができるから、安定した速度制御を可
能にした速度制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、モータ制御システムの構成の一例を示す図、第３図
は、ＰＷＭ制御を説明するタイムチャート図、第４図は
、電流ループゲインに′について説明する計算説明図、
第５図は、ゲイン設定の演算手順を示す流れ図である。 １・・・コンバータ部、２・・・インバータ部、３・・
・３相ＡＣモータ、４・・・ＰＷＭ制御回路。 特許出願人　ファナック株式会社 代　　理　　人　　弁理士　　辻　　　　　實第１図 第２図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）インバータのＰＷＭ制御によりサーボモータの速
    度制御を行なう速度制御装置において、前記インバータ
    の電源電圧を検出することにより電流ループゲインを一
    定に保持するようにしたことを特徴とする速度制御装置
    。
  2. （２）インバータの電源電圧を検出する検出手段と、検
    出した電源電圧に反比例する電流ループ定数を演算する
    演算手段と、前記電流ループ定数と指令電流値とから電
    流ループゲインが一定となるようにＰＷＭ制御信号を形
    成する信号発生手段とを具備したことを特徴とするＰＷ
    Ｍ制御装置。
  3. （３）前記請求項（２）に記載のＰＷＭ制御装置から制
    御対象のモータに対して、ＰＷＭ指令電圧を速度指令と
    して出力することを特徴とする速度制御装置。
  4. （４）前記サーボモータからフィードバックされる電流
    値の１サンプリング周期内で、ＰＷＭ指令電圧を演算し
    、モータ電流を決定することを特徴とする請求項（１）
    または請求項（３）に記載の速度制御装置。
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