JPH04285492A - 同期電動機のデジタル制御方法 - Google Patents
同期電動機のデジタル制御方法Info
- Publication number
- JPH04285492A JPH04285492A JP3047896A JP4789691A JPH04285492A JP H04285492 A JPH04285492 A JP H04285492A JP 3047896 A JP3047896 A JP 3047896A JP 4789691 A JP4789691 A JP 4789691A JP H04285492 A JPH04285492 A JP H04285492A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synchronous motor
- value
- speed
- signal
- rotary encoder
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Ac 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットや工作
機械などに使用される同期電動機のデジタル制御方法に
関する。
機械などに使用される同期電動機のデジタル制御方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の同期電動機のデジタル制御装置は
、図１のように構成されている。
、図１のように構成されている。
【０００３】図１において、１は同期電動機（ＳＭ）、
２はインクリメンタル・ロータリエンコーダ（ＲＥ）で
、電気的に９０度の位相差を有する二相の方形波信号Ａ
、Ｂを出力し、同期電動機１の回転子の回転角を移動量
に変換するため同期電動機１に直結される。３はインク
リメンタル・ロータリエンコーダ２の二相の出力信号Ａ
、Ｂを入力とし、同期電動機１の移動量を計測するカウ
ンタ回路、４はアブソリュート・ロータリエンコーダ（
ＣＳ）で、電気的に１２０度の位相差を有する三相の方
形波信号Ｐｕ、Ｐｖ、Ｐｗを出力し、同期電動機１の回
転子の位置を検出するため同期電動機１に直結される。 ５は同期電動機１のＵ相に流れる電流を検出する第１の
電流検出回路（ＣＴ１）、６は同期電動機１のＶ相に流
れる電流を検出する第２の電流検出回路（ＣＴ２）、７
は第１の電流検出回路５のアナログ信号Ｉｕと第２の電
流検出回路６のアナログ信号Ｉｖを切替えるマルチプレ
クサ、８はこのマルチプレクサ７で選択されたアナログ
信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、９は
同期電動機１の回転数を決定する速度指令信号を出力す
る上位ＣＰＵ、１０は上位ＣＰＵ９とカウンタ回路３と
アブソリュート・ロータリエンコーダ４とＡ／Ｄコンバ
ータ８の各々の出力信号を入力とし、同期電動機１のパ
ルス幅変調信号を演算するＣＰＵ、１１はＣＰＵ１０に
おいて同期電動機１のパルス幅変調信号を演算するプロ
グラムを納められているＲＯＭ、１２はＣＰＵ１０にお
いて同期電動機１のパルス幅変調信号を演算する際に使
用されるＲＡＭ、１３はＣＰＵ１０のパルス幅変調信号
により制御されるインバータ回路である。
２はインクリメンタル・ロータリエンコーダ（ＲＥ）で
、電気的に９０度の位相差を有する二相の方形波信号Ａ
、Ｂを出力し、同期電動機１の回転子の回転角を移動量
に変換するため同期電動機１に直結される。３はインク
リメンタル・ロータリエンコーダ２の二相の出力信号Ａ
、Ｂを入力とし、同期電動機１の移動量を計測するカウ
ンタ回路、４はアブソリュート・ロータリエンコーダ（
ＣＳ）で、電気的に１２０度の位相差を有する三相の方
形波信号Ｐｕ、Ｐｖ、Ｐｗを出力し、同期電動機１の回
転子の位置を検出するため同期電動機１に直結される。 ５は同期電動機１のＵ相に流れる電流を検出する第１の
電流検出回路（ＣＴ１）、６は同期電動機１のＶ相に流
れる電流を検出する第２の電流検出回路（ＣＴ２）、７
は第１の電流検出回路５のアナログ信号Ｉｕと第２の電
流検出回路６のアナログ信号Ｉｖを切替えるマルチプレ
クサ、８はこのマルチプレクサ７で選択されたアナログ
信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、９は
同期電動機１の回転数を決定する速度指令信号を出力す
る上位ＣＰＵ、１０は上位ＣＰＵ９とカウンタ回路３と
アブソリュート・ロータリエンコーダ４とＡ／Ｄコンバ
ータ８の各々の出力信号を入力とし、同期電動機１のパ
ルス幅変調信号を演算するＣＰＵ、１１はＣＰＵ１０に
おいて同期電動機１のパルス幅変調信号を演算するプロ
グラムを納められているＲＯＭ、１２はＣＰＵ１０にお
いて同期電動機１のパルス幅変調信号を演算する際に使
用されるＲＡＭ、１３はＣＰＵ１０のパルス幅変調信号
により制御されるインバータ回路である。
【０００４】このデジタル制御は図３の流れ図に示すよ
うに、ＣＰＵ１０は、上位ＣＰＵ９からの速度指令値Ｎ
ｏを読み込み、次にカウンタ回路３の前回値と今回値の
差を一定時間で除算して速度フィードバック値を演算し
、前記速度指令値Ｎｏと前記速度フィードバック値の差
から速度偏差値を演算し、さらにこの速度偏差値からＰ
ＩＤ制御（比例・積分・微分制御）を実行する速度制御
ループ演算をし、アブソリュート・ロータリエンコーダ
４からの同期電動機１の回転子の位置と前記速度制御ル
ープ演算結果から各相の電流指令値を演算し、Ａ／Ｄコ
ンバータ８からの電流値と前記各相の電流指令値からパ
ルス幅変調信号を演算している。
うに、ＣＰＵ１０は、上位ＣＰＵ９からの速度指令値Ｎ
ｏを読み込み、次にカウンタ回路３の前回値と今回値の
差を一定時間で除算して速度フィードバック値を演算し
、前記速度指令値Ｎｏと前記速度フィードバック値の差
から速度偏差値を演算し、さらにこの速度偏差値からＰ
ＩＤ制御（比例・積分・微分制御）を実行する速度制御
ループ演算をし、アブソリュート・ロータリエンコーダ
４からの同期電動機１の回転子の位置と前記速度制御ル
ープ演算結果から各相の電流指令値を演算し、Ａ／Ｄコ
ンバータ８からの電流値と前記各相の電流指令値からパ
ルス幅変調信号を演算している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、同期
電動機の回転むらなどに含まれている振動成分が、同期
電動機に接続された機構系の固有振動周波数帯域と一致
した時に、過度振動や持続信号が発生し、安定に制御す
ることが出来なかった（以後このことを、機構系の固有
振動周波数帯域と速度フィードバック値が一致した時、
と表現する）。
電動機の回転むらなどに含まれている振動成分が、同期
電動機に接続された機構系の固有振動周波数帯域と一致
した時に、過度振動や持続信号が発生し、安定に制御す
ることが出来なかった（以後このことを、機構系の固有
振動周波数帯域と速度フィードバック値が一致した時、
と表現する）。
【０００６】対策としては、機構系の剛性と減衰率を高
くすることであるが、これは機構系の大きさと重量の増
大につながり、価格の上昇を招くために容易でなかった
。
くすることであるが、これは機構系の大きさと重量の増
大につながり、価格の上昇を招くために容易でなかった
。
【０００７】本発明は、上記従来例の欠点に鑑みてなさ
れたもので、同期電動機に接続された機構系を安定に制
御することを特徴とする同期電動機のデジタル制御方法
を提供することを目的とする。
れたもので、同期電動機に接続された機構系を安定に制
御することを特徴とする同期電動機のデジタル制御方法
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の同期電動機のデジタル制御方法は、同期電動
機に接続された機構系の固有振動周波数帯域と速度フィ
ードバック値が一致した時に、同期電動機に流れた正弦
波電流の正の最大値と負の最大値を計測し、その差が所
定値より大きくなった時に、振動が発生したと判断し、
速度制御ループ演算のゲインを調整することで、同期電
動機に接続された機構系を安定に制御するようにしてい
る。
に本発明の同期電動機のデジタル制御方法は、同期電動
機に接続された機構系の固有振動周波数帯域と速度フィ
ードバック値が一致した時に、同期電動機に流れた正弦
波電流の正の最大値と負の最大値を計測し、その差が所
定値より大きくなった時に、振動が発生したと判断し、
速度制御ループ演算のゲインを調整することで、同期電
動機に接続された機構系を安定に制御するようにしてい
る。
【０００９】
【作用】本発明は、振動の発生を検知して、振動を消滅
させるようにゲインを調整するので、同期電動機に接続
された機構系の変更なしに、同期電動機に接続された機
構系を、その固有振動周波数帯域と速度フィードバック
値が一致した時でも、過度振動や持続振動が発生せずに
、安定に制御することが出来る。
させるようにゲインを調整するので、同期電動機に接続
された機構系の変更なしに、同期電動機に接続された機
構系を、その固有振動周波数帯域と速度フィードバック
値が一致した時でも、過度振動や持続振動が発生せずに
、安定に制御することが出来る。
【００１０】
【実施例】図１は本発明による同期電動機のデジタル制
御方法を実施するデジタル制御装置の一例であるが、前
記した従来例と同じであるので説明は省略する。
御方法を実施するデジタル制御装置の一例であるが、前
記した従来例と同じであるので説明は省略する。
【００１１】図２は本発明の流れ図である。ＣＰＵ１０
は、上位ＣＰＵ９からの速度指令値Ｎｏを読み込み、次
にカウンタ回路３の前回値と今回値の差を一定時間で除
算して速度フィードバック値を演算し、速度指令値Ｎｏ
と速度フィードバック値の差から速度偏差値を演算し、
さらに同期電動機１に接続された機構系の固有振動周波
数帯域と速度フィードバック値が一致した時に、同期電
動機１に流れた正弦波電流の正の最大値と負の最大値を
計測し、その差が所定の値より大きくなった時、同期電
動機に接続された機構系に過度振動や持続振動が発生し
ていると判定して、前記速度偏差値からＰＩＤ制御（比
例・積分・微分制御）を実行する速度制御ループ演算で
使用されるゲインを調節し、さらに前記速度偏差値から
ＰＩＤ制御を実行する速度制御ループ演算をし、アブソ
リュート・ロータリエンコーダ４からの同期電動機１の
回転子の位置と前記速度制御ループ演算結果から各相の
電流指令値を演算し、Ａ／Ｄコンバータ８からの電流値
と前記各相の電流指令値からパルス幅変調信号を演算し
ている。
は、上位ＣＰＵ９からの速度指令値Ｎｏを読み込み、次
にカウンタ回路３の前回値と今回値の差を一定時間で除
算して速度フィードバック値を演算し、速度指令値Ｎｏ
と速度フィードバック値の差から速度偏差値を演算し、
さらに同期電動機１に接続された機構系の固有振動周波
数帯域と速度フィードバック値が一致した時に、同期電
動機１に流れた正弦波電流の正の最大値と負の最大値を
計測し、その差が所定の値より大きくなった時、同期電
動機に接続された機構系に過度振動や持続振動が発生し
ていると判定して、前記速度偏差値からＰＩＤ制御（比
例・積分・微分制御）を実行する速度制御ループ演算で
使用されるゲインを調節し、さらに前記速度偏差値から
ＰＩＤ制御を実行する速度制御ループ演算をし、アブソ
リュート・ロータリエンコーダ４からの同期電動機１の
回転子の位置と前記速度制御ループ演算結果から各相の
電流指令値を演算し、Ａ／Ｄコンバータ８からの電流値
と前記各相の電流指令値からパルス幅変調信号を演算し
ている。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明は、
同期電動機に接続された機構系の変更なしに、同期電動
機に接続された機構系の固有振動周波数帯域と速度フィ
ードバック値が一致した時でも、過度振動や持続振動が
発生せずに、同期電動機に接続された機構系を安定に制
御する同期電動機のデジタル制御方法を提供するもので
ある。
同期電動機に接続された機構系の変更なしに、同期電動
機に接続された機構系の固有振動周波数帯域と速度フィ
ードバック値が一致した時でも、過度振動や持続振動が
発生せずに、同期電動機に接続された機構系を安定に制
御する同期電動機のデジタル制御方法を提供するもので
ある。
【図１】本発明による同期電動機のデジタル制御方法を
実施するデジタル制御装置のブロック図
実施するデジタル制御装置のブロック図
【図２】本発明
のデジタル制御方法による流れ図
のデジタル制御方法による流れ図
【図３】従来のデジタ
ル制御方法による流れ図
ル制御方法による流れ図
１ 同期電動機（ＳＭ）
２ インクリメンタル・ロータリエンコーダ（Ｒ
Ｅ）３ カウンタ回路 ４ アブソリュート・ロータリエンコーダ（ＣＳ
）５ 第１の電流検出回路 ６ 第２の電流検出回路 ８ Ａ／Ｄコンバータ ９ 上位ＣＰＵ １０ ＣＰＵ １３ インバータ回路
Ｅ）３ カウンタ回路 ４ アブソリュート・ロータリエンコーダ（ＣＳ
）５ 第１の電流検出回路 ６ 第２の電流検出回路 ８ Ａ／Ｄコンバータ ９ 上位ＣＰＵ １０ ＣＰＵ １３ インバータ回路
Claims (1)
- 【請求項１】 インクリメンタル・ロータリエンコー
ダと、このインクリメンタル・ロータリエンコーダの二
相の出力信号を入力とし、同期電動機の移動量を計測す
るカウンタ回路と、電気的に１２０度の位相差を有する
三相の方形波信号を出力し、同期電動機の回転子の位置
を検出するアブソリュート・ロータリエンコーダと、同
期電動機に流れる電流を検出する電流検出回路と、この
電流検出回路のアナログ信号をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄコンバータと、同期電動機の回転数を決定する速
度指令信号と前記カウンタ回路と前記アブソリュート・
ロータリエンコーダと前記Ａ／Ｄコンバータの各々の出
力信号を入力とし、速度ループの演算によって前記同期
電動機のパルス幅変調信号を演算するＣＰＵと、このパ
ルス幅変調信号により制御されるインバータ回路とから
なる同期電動機のデジタル制御装置を具備し、前記ＣＰ
Ｕは、カウンタ回路の前回値と今回値の差を一定時間で
除算した速度フィードバック値が、同期電動機に接続さ
れた機構系の固有振動周波数帯域と一致し、かつ同期電
動機に流れる正弦波電流の正の最大値と負の最大値の差
が所定値より大きくなった時に、速度制御ループ演算の
ゲインを調整して、同期電動機に接続された機構系を安
定に制御することを特徴とする同期電動機のデジタル制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047896A JPH04285492A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 同期電動機のデジタル制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047896A JPH04285492A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 同期電動機のデジタル制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04285492A true JPH04285492A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=12788167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3047896A Pending JPH04285492A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 同期電動機のデジタル制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04285492A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05146187A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サーボモータの共振振動の抑制方法 |
| CN104399829A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-03-11 | 华南理工大学 | 一种基于变频电机控制铆头轨迹的铆装装置及方法 |
-
1991
- 1991-03-13 JP JP3047896A patent/JPH04285492A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05146187A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サーボモータの共振振動の抑制方法 |
| CN104399829A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-03-11 | 华南理工大学 | 一种基于变频电机控制铆头轨迹的铆装装置及方法 |
| CN104399829B (zh) * | 2014-11-26 | 2016-05-04 | 华南理工大学 | 一种基于变频电机控制铆头轨迹的铆装装置及方法 |
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