JPH05316780A - 電動機の速度制御装置 - Google Patents

電動機の速度制御装置

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JPH05316780A
JPH05316780A JP4143738A JP14373892A JPH05316780A JP H05316780 A JPH05316780 A JP H05316780A JP 4143738 A JP4143738 A JP 4143738A JP 14373892 A JP14373892 A JP 14373892A JP H05316780 A JPH05316780 A JP H05316780A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
acceleration
electric motor
designated
control device
Prior art date
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Pending
Application number
JP4143738A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyoshi Maruyama
知良 丸山
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Nidec Advanced Motor Corp
Original Assignee
Nidec Servo Corp
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Publication date
Application filed by Nidec Servo Corp filed Critical Nidec Servo Corp
Priority to JP4143738A priority Critical patent/JPH05316780A/ja
Publication of JPH05316780A publication Critical patent/JPH05316780A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 電動機の速度制御装置において、変速制御中
に指定速度が別な新しい指定速度に設定されたときに新
しい指定速度に対応出来る速度制御装置を提供する。 【構成】 現在速度と新しい設定速度の間を折線で近似
したS字形の速度変化となるように加速度指令を与えて
制御するもので折線で近似された各区間の加速度と時間
を予め設定しておき、各区間の加速度と区間時間より算
定した速度に制御される電動機の速度が達した時に次ぎ
の区間加速度に切り換えて速度を制御する加速度制御装
置を備えるもので、速度の設定装置と、区間速度の演算
と、実際の速度との比較を行ない加速度指令値を発生す
るマイクロコンピュータより構成されており、変速制御
中に新しい指定速度が設定されたときに、其の時点の速
度を基準として仮想の変速開始速度を設定し、以後は上
記の手段により新しい指定速度になるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電動機の速度制御装置に
係り、特に指定速度に達する間の速度の変化をS字形に
変化せしめる加速度制御装置を備えたことを特徴とする
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来より実施されている電動機の速度制
御装置は、一般的にある設定した速度に対し負荷の変動
又は環境条件の変動に対し常に設定値を保つ様に制御す
るものが多く、中には速度をある形となるように変化さ
せて制御する制御装置もある。例えば、速度を現在の速
度より別な速度に変化せしめる時に通常の速度制御装置
では現在速度と別な新しい速度指令値との偏差を検出し
て電動機を加減速制御する方式のものにおいては、偏差
が大きいと急激な加減速により電動機が動作し負荷装置
に不測の加速度を与え機械的なショックを生ずることが
ある。このような問題を避ける為に電動機の速度をある
決められた速度変化の形となるように加速度の制御をす
る方式が提案されている。例えば、現在速度より別の新
しい速度に変速する場合に、変速の開始時には其の加速
度は小さくし、時間の経過と共に加速度を順次大きく
し、最終速度に近づくと加速度を順次小さくして最終速
度に達するように制御する方式で、速度の変化の形がS
字形となるのでS字形制御と呼ばれる。従来より実施さ
れているS字形制御の方式においては、加速度を変化せ
しめる指令値を記憶装置に予め記憶して置き、記憶装置
より取り出した指令値に従って制御するプログラム制御
方式のものがあり、この方式では予め記憶装置に記憶せ
しめた速度変化の形のみの制御が可能であり、速度変化
の領域や形を任意に変更出来ないという問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明に成る電動機の
速度制御装置においては、速度変化の領域や形を任意に
設定できる加速度の制御が可能な加速度制御装置を備え
た速度制御装置で変速制御の途中で別な指定速度に変更
出来る速度制御装置を得るのが目的である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に成る電動機の制
御装置においては、現在速度と新しい設定速度の間を折
線で近似したS字形の速度変化となるように加速度指令
値を与えて制御するもので折線で近似された各区間の加
速度と時間を予め設定しておき、各区間の加速度と区間
時間より算定した速度に、制御される電動機の速度が達
した時に次の区間加速度に切り換えて速度を制御する加
速度制御装置を備えるもので、速度の設定装置と、区間
速度の演算と、実際の速度との比較等を行なうマイクロ
コンピュータ等から構成されている。そして、ある指定
速度に向けて変速制御中に別な速度に指定速度を変更で
きるように、途中変速の指令を受けた後の制御を前記途
中変速の指令を受けたときの電動機速度を基準に新しい
加速、又は減速の切り換えステップを設定する構成によ
り途中変速制御ができる様にする。
【0005】
【作用】本発明に成る速度制御装置はS字形の速度変化
を直接指令するものではなく、折線で近似した速度変化
の各区間の加速度と時間を予め設定して置き、現在速度
と新しい設定速度を指令することで各区間の加速度が決
定されるような構成であるから、速度の指令値と速度変
化の形は自由に設定できるので広い範囲の速度領域で使
用することが出来る。そしてある指定速度に向けて変速
制御中に別な速度に指定速度が変更された場合にも電動
機の現在速度と新しい指定速度より加速、又は減速のス
テップを計算して指令することができるので途中変速が
できる。
【0006】
【実施例】図1は本発明に成る電動機の速度制御装置の
構成を示すブロック図で、1は速度の指令装置、2は加
速度の指令発生装置、3はCPU、4はROM、5はR
AM、6は速度偏差検出装置、7は電動機の制御装置、
8は電動機、9は電動機の速度検出装置であり、1から
5までが本発明に成る加速度の制御装置に関するもので
ある。
【0007】図1に示した電動機の速度制御装置は1の
速度設定装置により現在速度と新しく設定する速度との
数値を2の加速度の指令発生装置内に設定し、3のCP
Uで演算した速度の指令値を6の速度偏差検出装置で9
の電動機の速度検出装置より送られた速度の値と比較
し、6の速度偏差検出装置の出力を7の制御装置に送
り、電動機8を駆動してCPU3より指令された速度で
回転するように制御する。
【0008】図1において1の速度設定装置により現在
速度と新しい速度の夫々の数値を2の加速度の指令発生
装置内に設定し、3のCPUで現在速度と新しい速度と
の差を計算し其の1/2の値を現在速度に加えた値を変
速過程の中間点速度としてRAM5の一領域に記憶して
ある。
【0009】S字形に速度を変化させる指令値の基準値
はROM4の中に格納されており変速開始速度と、変速
開始速度から変速終了速度までの中間点速度との間を所
定の区間で区切り、変速開始速度から順に番号を附して
各区間における加速度と各加速度の時間の値を記憶して
ある。
【0010】本発明に成る電動機速度制御装置の動作を
図2の速度チャートにより説明する。 図2は横軸に時
間を、縦軸に電動機の速度を夫々示し、曲線Sが電動機
の速度を示しており、曲線SはS0よりSnまでの折線で
示されている。速度設定装置1により設定された、現在
速度を変速開始速度(So)、新しく設定される速度を
変速終了速度(Se)として、T0で変速を開始するもの
とすると、CPU3によりROM4に格納された先頭の
番号の加速度の値Ac1を読み出しこのAc1の加速度でS
eへ向かって変速を開始させる。また、この区間の時間
△T1とより演算した区間変化速度△V1をRAMの所定
の領域へ格納し、S1=(S0+△V1)を次の変加速度
点(加速度を変化させる点)として電動機8の実速度を
監視する。
【0011】電動機8が加速して速度検出装置9の出力
が速度S1に達したことを速度偏差検出装置6が検出す
ると、CPU3によりROM4に格納された次の番号の
加速度Ac2を読み出し加速度をAc2に変更する。また、
この区間の時間△T2とより演算した区間変化速度△V2
をRAMの所定の領域へ格納し、S2=(S1+△V2
を次の変加速度点として、実速度を監視する。 この様
に最初に読み出した加速度と時間より演算した区間速度
に電動機8の速度が達すると次の加速度Ac3,Ac4と切
り換えるようにして次々と電動機8を加速して制御す
る。
【0012】そして最初の速度S0と第1の加速度Ac1
で運転して得た区間速度S1との差である△Vx1と、最
初の速度S0からS2までの差である△Vx2、△Vx3,△
Vx4というように最初の速度S0から各変加速度点の速
度の差の値をRAM5の一領域に記憶して置く。
【0013】加速制御が進みある加速度で指令した速度
に達した時の区間速度が前にRAM5に記憶してある中
間点速度Smに達していたら、加速度を減少させるよう
に制御する。
【0014】加速度を減少させるには図2において、S
3の位置でAc4の加速度で加速中に中間速度Smを越えて
いるのでS4の位置で、−S3=(Se−△Vx3)を次の変
加速度点として実速度を監視する。電動機の速度が−S
3に達したら、加速度を一段下のAc3に設定し、−S2
(Se−△Vx2)を次の変加速度点として実速度を監視す
る。このようにして、加速度を順次一段づつ減少させ
る。
【0015】このようにして最初の加速度Ac1に設定さ
れると、加速度制御の動作を終了する。 そして中間速
度Smに達するまでの速度変化の形と、Smより指定速度
に達するまでの速度の変化の形は中間点速度を中心とし
て略対称形となり全体としてS字形となる。上記の構成
は本発明の基礎となるS字形制御の基本形についての説
明である。
【0016】本発明の速度制御装置は上記のS字形制御
の基本形を基礎とし、変速制御の途中で指定速度が別の
新しい指定速度に変更された時に新しい指定速度に対応
して折線近似したS字形制御がてきるのもである。
【0017】変速制御が進行中に別の新しい指定速度に
指定された時に、この新しい指定速度が、最初の指定速
度より高い速度に設定された場合について説明する。図
3は本発明になる電動機の速度制御装置の速度パターン
を示す図で、横軸に時間を、縦軸に電動機の回転速度を
示しているところは図2と同じである。図3において、
0とSM0とSE0は夫々最初に設定した指定速度につい
て、変速開始速度、中間速度、変速終了速度を示してお
り、この各点を結ぶ実線で示された折線は図2で示した
基本動作に従って制御されるべき形である。
【0018】ここで最初に設定したSE0を目標に変速中
に電動機の速度がSAの時点で指定速度がSE5に指定さ
れた場合について説明する。新たに指定された指定速度
SE5は最初の指定速度であるSE0より高い速度であり、
SE5が指定されたときの電動機の速度SAが最初の指定
速度の時の中間速度であるSM0を越えているものとする
と、SE5とSAよりSE5を指定速度として仮想の折線加
速曲線に従ってSAまで加速してきたものとして逆算し
た変速開始速度Simgを算定し、SimgとSE5との中間速
度SM5を算定してSAと比較し、SAが前記の中間速度S
M5より低い場合は更に加速を必要とするのであるから、
前記のS字形制御の基本形の制御手順に従って加速度の
ステップを増加し、指定速度SE5となるように制御し、
速度変化の形はSimgとSE5との間を結んだS字形に近
い形状と成る。
【0019】次に新しい指定速度であるSE6が指定さ
れ、最初の指定速度であるSE0よりは高いが、SE6が指
定されたときの電動機の速度SAが、SE6とSAより逆算
したSimgとSE6との中間速度SM6を越えている場合
は、直ちに減加速制御として次の加速度変化点の速度
は、新しい指定速度SE6から現在の加速度段階Acnより
一段階下のAcn-1までの全変化速度△Vxn-1として制御
し、速度変化の形はSimgとSE6との間を結んだS字形
に近い形状と成る。
【0020】更に別のケースとして新しい指定速度であ
るSE7が指定され、最初の指定速度であるSE0より低い
値である場合に、指定されたときの電動機の速度SAが
新しい指定速度SE7より高い場合は、そのまま最初の指
定速度SE0に達するまで最初の制御ステップを続行し、
電動機の速度がSE0に達したときに、SE0を変速開始速
度として指定速度をSE7とするS字形制御の基本形に従
って制御され、速度変化の形は、SE0とSE7とを結ぶS
字形に近い形状と成る。
【発明の効果】本発明になる電動機の速度制御装置は、
折線で近似された速度変化となるように各折線における
加速度と時間を任意に設定できるから、電動機の速度変
化を任意の範囲でS字形に制御できる効果と、変速制御
の途中で別な指定速度が指定された場合に、夫々の状況
に対応して新しい指定速度に変速する時に速度変化の形
がS字形に変化せしめる事ができる効果とがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる電動機の速度制御装置の構成を示
すブロック図である。
【図2】本発明になる電動機の速度制御装置の基本的な
速度パターンを示す図である。
【図3】本発明になる電動機の速度制御装置の途中変速
する場合の速度パターンを示す図である。
【符号の説明】
1:速度指令装置 2:加速度指令装置 3:CPU(マイクロコンピュータ装置) 4:ROM 5:RAM 6:速度偏差検出装置 7:電動機の駆動制御装置 8:電動機 9:速度検出装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 速度検出装置を具備した電動機と、該電
    動機を駆動する速度指令値と前記速度検出装置の信号と
    を比較して得た偏差値により駆動する駆動回路を備えた
    電動機の速度制御装置において、現在速度より指定速度
    に達する間の加速度を、現在速度より指定速度に達する
    までの所要時間を適宜に区分した区間の加速度が電動機
    の速度を折線で近似したS字状に変化せしめるように制
    御する加速度制御装置を備えたことを特徴とする電動機
    の速度制御装置で、最初に設定した指定速度となるよう
    に変速制御中に前記最初に設定した指定速度とは異なる
    別の指定速度に変更の出来る事を特徴とする電動機の速
    度制御装置。
  2. 【請求項2】 別の指定速度が最初の指定速度より高い
    値であるときは、前記の別の指定速度が指定された時の
    電動機の速度を基準として、前記の新しい指定速度に達
    するまでの各区間における加速度の値を逆算し、新しい
    指定速度に制御する変速開始速度を算定し、前記変速開
    始速度と前記の新しい指定速度との中間速度を算出して
    前記電動機の速度と比較し、該電動機の速度が前記中間
    速度に達していない時は加速制御を指令し、該電動機の
    速度が前記中間点速度を越えているときは減速制御(−
    の加速度)を指令するように構成した事を特徴とする請
    求項1に記載の電動機の速度制御装置。
  3. 【請求項3】 各区間の加速度の切り換えを、あらかじ
    め設定した各区間の加速度と区間時間より求めた加速度
    変化点の速度に電動機の速度が達した時に、加速度のス
    テップを一段階上に切り換えるように制御することを特
    徴とする請求項1に記載の電動機の速度制御装置。
  4. 【請求項4】 別の指定速度が最初の指定速度より低い
    値であるときは、前記の新しい指定速度が指定されたと
    きの電動機の速度が最初の指定速度の中間点速度より低
    い時は、次ぎの加速度変化点から先を減加速として計算
    して得た変速終了速度を設定し、電動機の速度が前記変
    速終了速度に達したら前記の新しい指定速度を指定する
    構成を特徴とする請求項1に記載の電動機の速度制御装
    置。
JP4143738A 1992-05-11 1992-05-11 電動機の速度制御装置 Pending JPH05316780A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007330079A (ja) * 2006-06-09 2007-12-20 Shinko Electric Co Ltd 加速度指令付き速度制御装置および電動機の速度制御方法
WO2009144805A1 (ja) * 2008-05-29 2009-12-03 三菱電機株式会社 加減速制御装置

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