JPH03226285A - 制御装置 - Google Patents
制御装置Info
- Publication number
- JPH03226285A JPH03226285A JP2020129A JP2012990A JPH03226285A JP H03226285 A JPH03226285 A JP H03226285A JP 2020129 A JP2020129 A JP 2020129A JP 2012990 A JP2012990 A JP 2012990A JP H03226285 A JPH03226285 A JP H03226285A
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- JP
- Japan
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- speed
- edge
- motor
- calculation
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- Granted
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
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。
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〕
この発明は、外乱推定オブザーバを含むソフトウェア・
サーボにおいて、外乱推定オブザーバの計算による時間
遅れがサーボ・ループ特性に及ぼす影響を少なくするよ
うにしたものである。
サーボにおいて、外乱推定オブザーバの計算による時間
遅れがサーボ・ループ特性に及ぼす影響を少なくするよ
うにしたものである。
第３図は例えばＶＴＲのドラム・モータあるいはキャプ
スタン・モータの速度制御系を示すブロック図である。
スタン・モータの速度制御系を示すブロック図である。
実際には位相制御系も付加されているが、ここでは説明
の簡単化のために省略する。
の簡単化のために省略する。
図において、１はモータ、２は角速度をＦＧ（Ｆｒｅｑ
ｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）周波数に変換するＦ
Ｇ部、３はＦＧ周波数から速度を検出する速度検出器、
４は速度指令電圧を増幅する増幅器、５はモータ駆動ア
ンプ（ＭＤＡ） 、６は電流からトルクへの変換部の伝
達関数である。以上が基本的な速度制御系の構成であり
、これに破線で囲んだ部分の外乱推定オブザーバ１２が
付加されている。外乱推定オブザーバ１２において、７
はＭＤＡ５から出力される電流値を検出して係数を掛け
る乗算器、８．９はモータ１の角速度を検出して係数を
掛るる乗算器、１０は一時遅れ要素、１１は乗算器９あ
る。またブロック図において、Ｊはモータのづナーシャ
、ＫＦＧはモータ１回転当たりのＦＧパ月スス数Ｈ（３
）は速度検出器の伝達関数、Ｋ□、は適度指令入力に対
する出力電流のゲイン、Ｉはモータ駆動電流、Ｋｔはモ
ータのトルク定数、Ｔはトルク、ωはモータの角速度、
ｇは外乱推定オブサーバの帯域を決定する定数、ＴＬは
外乱トルクＣ推定値である。
ｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）周波数に変換するＦ
Ｇ部、３はＦＧ周波数から速度を検出する速度検出器、
４は速度指令電圧を増幅する増幅器、５はモータ駆動ア
ンプ（ＭＤＡ） 、６は電流からトルクへの変換部の伝
達関数である。以上が基本的な速度制御系の構成であり
、これに破線で囲んだ部分の外乱推定オブザーバ１２が
付加されている。外乱推定オブザーバ１２において、７
はＭＤＡ５から出力される電流値を検出して係数を掛け
る乗算器、８．９はモータ１の角速度を検出して係数を
掛るる乗算器、１０は一時遅れ要素、１１は乗算器９あ
る。またブロック図において、Ｊはモータのづナーシャ
、ＫＦＧはモータ１回転当たりのＦＧパ月スス数Ｈ（３
）は速度検出器の伝達関数、Ｋ□、は適度指令入力に対
する出力電流のゲイン、Ｉはモータ駆動電流、Ｋｔはモ
ータのトルク定数、Ｔはトルク、ωはモータの角速度、
ｇは外乱推定オブサーバの帯域を決定する定数、ＴＬは
外乱トルクＣ推定値である。
マイクロコンピュータを用いたソフトウェア・サーボ方
式では、速度検出器３、外乱推定オブザーバ１２はソフ
トウェアで構成される。
式では、速度検出器３、外乱推定オブザーバ１２はソフ
トウェアで構成される。
次に動作について説明する。まず基本的な速度制御系に
おいて、モータ１の回転角速度ωに応じたＦＧがＦＧ部
２から出力される。速度検出器３においてはＦＧの工・
ノジの入力時刻が順次取り込まれ、その都度ＦＧのエツ
ジの入力時刻とそのひとつ前のＦＧのエツジの入力時刻
の時間差、すなわちＦＧの周期が計算され、適当な処理
が施された後、出力される。速度検出器３の出力は外乱
推定オブザーバの出力と加算された後、ＰＷＭ等により
アナログ電圧に変換され、増幅器４で増幅され、速度指
令電圧としてＭＤＡ５に印加される。
おいて、モータ１の回転角速度ωに応じたＦＧがＦＧ部
２から出力される。速度検出器３においてはＦＧの工・
ノジの入力時刻が順次取り込まれ、その都度ＦＧのエツ
ジの入力時刻とそのひとつ前のＦＧのエツジの入力時刻
の時間差、すなわちＦＧの周期が計算され、適当な処理
が施された後、出力される。速度検出器３の出力は外乱
推定オブザーバの出力と加算された後、ＰＷＭ等により
アナログ電圧に変換され、増幅器４で増幅され、速度指
令電圧としてＭＤＡ５に印加される。
ＭＤＡ５からは速度指令電圧に応じた電流■が出力され
、乗算器６でトルクに変換され、モータ１の角速度が所
定の値になるように駆動制御される。
、乗算器６でトルクに変換され、モータ１の角速度が所
定の値になるように駆動制御される。
次に外乱推定オブザーバにおいては、ＭＤＡ５から出力
される電流を電圧に変換した後、Ａ／Ｄ変換して取り込
み、乗算器７で係数に１ｇを掛ける。モータ１の角速度
は速度検出器３と同様にＦＧを用いてＦＧのエツジが入
力されるごとに角速度ωを計算し、乗算器８で係数Ｊｇ
２、乗算器９で係数Ｊｇを掛ける。−次遅れ要素１０は
ディジタル・フィルタで構成されており、乗算器７，８
の出力を加算したものが入力され、その出力から乗算器
９の出力を引いたものが外乱トルクの推定値ＴＬとなる
。これに乗算器１１で係数１／（Ｋａｘｐ −ＫＭＤ
Ａ ・ＫＴ ）を掛けたものを、前述の速度検出器３
の出力と加算して、速度制御系に戻すことにより、モー
タ１に加わる外乱トルクを打ち消すように働き、モータ
１の回転変動が抑圧される。
される電流を電圧に変換した後、Ａ／Ｄ変換して取り込
み、乗算器７で係数に１ｇを掛ける。モータ１の角速度
は速度検出器３と同様にＦＧを用いてＦＧのエツジが入
力されるごとに角速度ωを計算し、乗算器８で係数Ｊｇ
２、乗算器９で係数Ｊｇを掛ける。−次遅れ要素１０は
ディジタル・フィルタで構成されており、乗算器７，８
の出力を加算したものが入力され、その出力から乗算器
９の出力を引いたものが外乱トルクの推定値ＴＬとなる
。これに乗算器１１で係数１／（Ｋａｘｐ −ＫＭＤ
Ａ ・ＫＴ ）を掛けたものを、前述の速度検出器３
の出力と加算して、速度制御系に戻すことにより、モー
タ１に加わる外乱トルクを打ち消すように働き、モータ
１の回転変動が抑圧される。
以上の動作をタイミングチャートで表わすと第４図のよ
うになる。即ち、ＦＧのエツジが入力されるごとにソフ
トウェアで速度検出と外乱推定オブザーバの計算を行い
、両者を加算して速度指令（直として出力する。
うになる。即ち、ＦＧのエツジが入力されるごとにソフ
トウェアで速度検出と外乱推定オブザーバの計算を行い
、両者を加算して速度指令（直として出力する。
従来の外乱推定オブザーバを含むソフトウェア・サーボ
方式の制御装置は以上のように構成されており、速度検
出の計算時間に比べ、外乱推定オブザーバの計算時間が
長くかかるため、ＦＧのエツジが入力されてから速度指
令値が出力されるまでに時間がかかり、速度制御系の時
間遅れ要素となり、制御性能の劣化を招くという問題点
があった。
方式の制御装置は以上のように構成されており、速度検
出の計算時間に比べ、外乱推定オブザーバの計算時間が
長くかかるため、ＦＧのエツジが入力されてから速度指
令値が出力されるまでに時間がかかり、速度制御系の時
間遅れ要素となり、制御性能の劣化を招くという問題点
があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、外乱推定オブザーバの計算時間により、速度
制御系に時間遅れが発生するということのない制御装置
を得ることを目的とする。
たもので、外乱推定オブザーバの計算時間により、速度
制御系に時間遅れが発生するということのない制御装置
を得ることを目的とする。
この発明にかかる制御装置は、ＦＧのエツジが入力され
るとまず速度検出を行い、今回の速度検出結果と前回の
外乱推定オブザーバの計算結果を加算して出力し、次に
外乱推定オブザーバの計算を行い、この計算結果を今回
の速度検出結果とを加算して出力するようにしたもので
ある。
るとまず速度検出を行い、今回の速度検出結果と前回の
外乱推定オブザーバの計算結果を加算して出力し、次に
外乱推定オブザーバの計算を行い、この計算結果を今回
の速度検出結果とを加算して出力するようにしたもので
ある。
この発明における制御装置は、ＦＧのエツジ入力後、直
ちに速度検出が行われ出力されるので、外乱推定オブザ
ーバの計算による時間遅れは発生しない。
ちに速度検出が行われ出力されるので、外乱推定オブザ
ーバの計算による時間遅れは発生しない。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
本実施例の装置の構成は、第３図のブロック図に示した
従来のものと同じである。本実施例のアルゴリズムを第
１図のフローチャートに示し、そのタイミングチャート
を第２図に示す。
従来のものと同じである。本実施例のアルゴリズムを第
１図のフローチャートに示し、そのタイミングチャート
を第２図に示す。
次に本実施例の動作を第１図、第２図を用いて説明する
。
。
まず、ステップ２０においてＦＧのエツジが入力された
かどうかを判別しており、これが入力されるとステップ
２１に移り、ＦＧのエツジの入力時刻とそのひとつ前の
ＦＧのエツジの入力時刻の差から速度を検出し、計算結
果をＡ７に記憶する。
かどうかを判別しており、これが入力されるとステップ
２１に移り、ＦＧのエツジの入力時刻とそのひとつ前の
ＦＧのエツジの入力時刻の差から速度を検出し、計算結
果をＡ７に記憶する。
ステップ２２でこのＡ、１と前回ＦＧのエツジが入力さ
れた際に計算した外乱推定オブザーバの計算結果Ｂ、、
を加算して出力する。次にステップ２３で外乱推定オブ
ザーバの計算を行い、結果をＢ７に記憶する。外乱推定
オブザーバの計算は従来例で示したとおりである。ステ
ップ２４で直前に計算した速度検出結果Ａ１と外乱推定
オブザーバの計算結果Ｂ７を加算して出力する。ステッ
プ２５でＢ、１をＢ１１−１に記憶し、次回のＦＧのエ
ツジされた際に備える。そしてステップ２０に戻り、Ｆ
Ｇのエツジの入力を待ち、以上の動作を繰り返す。
れた際に計算した外乱推定オブザーバの計算結果Ｂ、、
を加算して出力する。次にステップ２３で外乱推定オブ
ザーバの計算を行い、結果をＢ７に記憶する。外乱推定
オブザーバの計算は従来例で示したとおりである。ステ
ップ２４で直前に計算した速度検出結果Ａ１と外乱推定
オブザーバの計算結果Ｂ７を加算して出力する。ステッ
プ２５でＢ、１をＢ１１−１に記憶し、次回のＦＧのエ
ツジされた際に備える。そしてステップ２０に戻り、Ｆ
Ｇのエツジの入力を待ち、以上の動作を繰り返す。
なお上記実施例では外乱推定オブザーバを７〜１１の最
小次元オブザーバで構成したものを示したが、同一次元
オブザーバなど他の形式のオブザーバで構成してもよい
。
小次元オブザーバで構成したものを示したが、同一次元
オブザーバなど他の形式のオブザーバで構成してもよい
。
また、上記実施例では、ソフトウェア・サーボ方式にお
いて外乱推定オブザーバを構成した場合について示した
が、速度推定オブザーバなど他のオブザーバを構成した
場合でもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
いて外乱推定オブザーバを構成した場合について示した
が、速度推定オブザーバなど他のオブザーバを構成した
場合でもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明に係る制御装置によれば、ＦＧ
のエツジが入力されると、まず速度検出を行い、結果を
出力してから外乱推定オブザーバの計算を行うようにし
たので、外乱推定オブザーバの計算時間による時間遅れ
が基本的な速度制御系に発生することがなく、制御性能
を劣化させることがないという効果がある。
のエツジが入力されると、まず速度検出を行い、結果を
出力してから外乱推定オブザーバの計算を行うようにし
たので、外乱推定オブザーバの計算時間による時間遅れ
が基本的な速度制御系に発生することがなく、制御性能
を劣化させることがないという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による制御装置のソフトウ
ェアのアルゴリズムを示すフローチャート図、第２図は
本実施例のタイミングチャート図、第３図は本実施例お
よび従来の制御装置のブロック図、第４図は従来例のタ
イミングチャート図である。 図において、１はモータ、３は速度検出器、５はＭＤＡ
、１２は外乱推定オブザーバである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
ェアのアルゴリズムを示すフローチャート図、第２図は
本実施例のタイミングチャート図、第３図は本実施例お
よび従来の制御装置のブロック図、第４図は従来例のタ
イミングチャート図である。 図において、１はモータ、３は速度検出器、５はＭＤＡ
、１２は外乱推定オブザーバである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）モータと、 モータを駆動する駆動手段と、 モータの回転に応じた周波数信号を発生する周波数発電
機（以下、ＦＧと称す）と、 ＦＧのエッジが入力されるごとにモータの回転速度の検
出手段と外乱推定オブザーバの演算手段とを備え、 ＦＧのエッジが入力されるとまず速度検出を行い、 速度検出結果とひとつ前のＦＧのエッジが入力された時
の外乱推定オブザーバの計算結果とを加算して出力し、 次に外乱推定オブザーバの計算を行い、計算結果と前記
速度検出結果とを加算して出力することを特徴とする制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020129A JPH0834706B2 (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | 制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020129A JPH0834706B2 (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | 制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03226285A true JPH03226285A (ja) | 1991-10-07 |
| JPH0834706B2 JPH0834706B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=12018522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020129A Expired - Fee Related JPH0834706B2 (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | 制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834706B2 (ja) |
-
1990
- 1990-01-29 JP JP2020129A patent/JPH0834706B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0834706B2 (ja) | 1996-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |