JPH0576643B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0576643B2 JPH0576643B2 JP6189585A JP6189585A JPH0576643B2 JP H0576643 B2 JPH0576643 B2 JP H0576643B2 JP 6189585 A JP6189585 A JP 6189585A JP 6189585 A JP6189585 A JP 6189585A JP H0576643 B2 JPH0576643 B2 JP H0576643B2
- Authority
- JP
- Japan
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- current
- value
- output
- deviation
- control circuit
- Prior art date
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- Expired - Fee Related
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/575—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices characterised by the feedback circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は負荷電流制御装置、特にその電流設
定変更時における負荷電流のオーバシユートまた
はアンダーシユートを極力抑えて制御しうるよう
にするための負荷電流制御装置に関する。なお、
かゝる制御装置は、例えば超電導磁石コイルの如
く、インダクタンスが極めて大きく抵抗分が殆ん
ど存在しないような負荷を制御する場合に用いて
好都合である。
定変更時における負荷電流のオーバシユートまた
はアンダーシユートを極力抑えて制御しうるよう
にするための負荷電流制御装置に関する。なお、
かゝる制御装置は、例えば超電導磁石コイルの如
く、インダクタンスが極めて大きく抵抗分が殆ん
ど存在しないような負荷を制御する場合に用いて
好都合である。
第３図は一般的な負荷給電システム例を示す概
略図、第４図は第３図の動作を説明するための電
流設定値，実際値および電流調節器出力相互の関
係を示す特性図である。第３図において、６は電
力変換器、７は負荷、８は電流検出器、９は電流
調節器（ACR）９１および点弧角調整器９２等
からなる電力変換器制御装置である。
略図、第４図は第３図の動作を説明するための電
流設定値，実際値および電流調節器出力相互の関
係を示す特性図である。第３図において、６は電
力変換器、７は負荷、８は電流検出器、９は電流
調節器（ACR）９１および点弧角調整器９２等
からなる電力変換器制御装置である。
すなわち、電流調節器（ACR）９１は少なく
とも比例要素（Ｐ要素）および積分要素（Ｉ要
素）からなり、電流検出器８を介して得られる電
流実際値ｉをその設定値i*に等しくなるようPI調
節演算をして所定の操作出力を出し、点弧角調整
器９２はこの操作出力にもとづいて電力変換器６
の点弧制御を行ない、これにより、負荷７に対し
て設定値どおりの電流を供給し得るようにする。
こゝで、負荷電流設定値i*を変更する場合、積分
要素は生かさず、設定値i*と実際値ｉとの偏差
（Δi）が或る値以内になつたとき積分要素を生か
すようにするのが一般的である。なお、このよう
にするのはオフセツトエラーを無くすためであ
る。
とも比例要素（Ｐ要素）および積分要素（Ｉ要
素）からなり、電流検出器８を介して得られる電
流実際値ｉをその設定値i*に等しくなるようPI調
節演算をして所定の操作出力を出し、点弧角調整
器９２はこの操作出力にもとづいて電力変換器６
の点弧制御を行ない、これにより、負荷７に対し
て設定値どおりの電流を供給し得るようにする。
こゝで、負荷電流設定値i*を変更する場合、積分
要素は生かさず、設定値i*と実際値ｉとの偏差
（Δi）が或る値以内になつたとき積分要素を生か
すようにするのが一般的である。なお、このよう
にするのはオフセツトエラーを無くすためであ
る。
したがつて、いま例えば電流設定値の時間的変
化が第４図イの如く表わされるものとすると、電
流調節器の出力は同図ロの如く変化し、その結
果、負荷に流れる電流（実際値）は同図ハの如く
なる。
化が第４図イの如く表わされるものとすると、電
流調節器の出力は同図ロの如く変化し、その結
果、負荷に流れる電流（実際値）は同図ハの如く
なる。
つまり、設定変更時には設定値と実際値との偏
差が出来るだけ小さいときに、積分特性を生かす
ようにすることが望ましい。しかしながら、その
偏差を作る演算回路およびこの偏差を検出するコ
ンパレータ回路のドリフト等によつて、最適なタ
イミングをもつて積分特性を生かすことが難かし
い。このため、積分要素のコンデンサに対して余
分な充放電を行なわせることとなり、この充放電
をリセツトするために、負荷電流には第４図ハに
示されるようなオーバシユートSOまたはアンダー
シユートSUが生じる結果になる。これによる影
響は、例えば負荷として超電導磁石コイルの如く
大きなインダクタンスをもつものを制御する場合
等に著しく、その大きな時定数やヒステリシス特
性のために所望の電流制御ができなくなり、性能
が低下するという問題が発生する。
差が出来るだけ小さいときに、積分特性を生かす
ようにすることが望ましい。しかしながら、その
偏差を作る演算回路およびこの偏差を検出するコ
ンパレータ回路のドリフト等によつて、最適なタ
イミングをもつて積分特性を生かすことが難かし
い。このため、積分要素のコンデンサに対して余
分な充放電を行なわせることとなり、この充放電
をリセツトするために、負荷電流には第４図ハに
示されるようなオーバシユートSOまたはアンダー
シユートSUが生じる結果になる。これによる影
響は、例えば負荷として超電導磁石コイルの如く
大きなインダクタンスをもつものを制御する場合
等に著しく、その大きな時定数やヒステリシス特
性のために所望の電流制御ができなくなり、性能
が低下するという問題が発生する。
電流設定値の変更時に応動して電流設定値と実
際値との偏差を演算し、該偏差に応じた値を出力
する制御回路と、前記制御回路の出力に応じて電
流設定値の変化率が可変な電流設定器と、前記制
御回路の出力に応じて積分要素のゲインが可変な
積分器とを設ける。
際値との偏差を演算し、該偏差に応じた値を出力
する制御回路と、前記制御回路の出力に応じて電
流設定値の変化率が可変な電流設定器と、前記制
御回路の出力に応じて積分要素のゲインが可変な
積分器とを設ける。
電流設定値の変更時に上記偏差が所定の範囲内
に入つたときは、上記電流設定器は上記制御回路
の出力に応じて設定値の変化率をゆるやかにする
とともに、上記積分器は前記制御回路の出力に応
じてゲインを大きくすることにより、積分コンデ
ンサの余分な充放電を回避し、これによつて負荷
電流のオーバシユートまたはアンダーシユートを
抑制する。
に入つたときは、上記電流設定器は上記制御回路
の出力に応じて設定値の変化率をゆるやかにする
とともに、上記積分器は前記制御回路の出力に応
じてゲインを大きくすることにより、積分コンデ
ンサの余分な充放電を回避し、これによつて負荷
電流のオーバシユートまたはアンダーシユートを
抑制する。
〔実施例〕
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２
図は第１図の動作を説明するための波形図であ
る。なお、第１図において、１１，１２，１３は
演算増幅器（オペアンプ）であり、オペアンプ１
１によつて比例要素（Ｐ要素）、オペアンプ１２
によつて積分要素（Ｉ要素）、さらにオペアンプ
１３によつて加算要素がそれぞれ形成され、これ
らによつて良く知られている電流調節演算（PI
調節演算）が行なわれる。また、２は例えば電界
効果トランジスタ（FET）の如きアナログスイ
ツチ、３は演算回路、４は電流変化率が可変の電
流設定器、Ｒ，R1，R2は抵抗、Ｃは積分コンデ
ンサである。
図は第１図の動作を説明するための波形図であ
る。なお、第１図において、１１，１２，１３は
演算増幅器（オペアンプ）であり、オペアンプ１
１によつて比例要素（Ｐ要素）、オペアンプ１２
によつて積分要素（Ｉ要素）、さらにオペアンプ
１３によつて加算要素がそれぞれ形成され、これ
らによつて良く知られている電流調節演算（PI
調節演算）が行なわれる。また、２は例えば電界
効果トランジスタ（FET）の如きアナログスイ
ツチ、３は演算回路、４は電流変化率が可変の電
流設定器、Ｒ，R1，R2は抵抗、Ｃは積分コンデ
ンサである。
演算回路３は負荷電流設定値の変更時に応動し
て電流設定値と実際値との偏差を演算し、偏差に
応じた出力を出す。電流設定器４は、演算回路３
からの出力に応じて電流変化率を変える。また、
アナログスイツチ（FET）２は、演算回路３か
らの出力に応じて電流値を変化させ、これによつ
て積分要素のゲインを可変にする。すなわち、上
記偏差が所定値以下になつたときは、電流設定器
４における電流変化率を第２図イの円内に示す如
くゆるやかにするとともに、FET２に流れる電
流を少なくして積分要素のゲインを大きくし、偏
差が略零となる時点で同図ニの如くゲインを無限
大（∞）にして、積分器として機能させることに
より、オフセツトエラーの殆んど無い電流制御を
行なおうとするものである。その結果、電流実際
値は同図ハに示されるように、オーバシユートの
殆んど無い良好な波形となる。なお、第２図ロは
電流調節器、すなわち第１図の回路の出力を示す
波形図である。また、以上では主としてオーバシ
ユートの場合について説明したが、アンダーシユ
ートの場合も同様であることは云うまでもない。
て電流設定値と実際値との偏差を演算し、偏差に
応じた出力を出す。電流設定器４は、演算回路３
からの出力に応じて電流変化率を変える。また、
アナログスイツチ（FET）２は、演算回路３か
らの出力に応じて電流値を変化させ、これによつ
て積分要素のゲインを可変にする。すなわち、上
記偏差が所定値以下になつたときは、電流設定器
４における電流変化率を第２図イの円内に示す如
くゆるやかにするとともに、FET２に流れる電
流を少なくして積分要素のゲインを大きくし、偏
差が略零となる時点で同図ニの如くゲインを無限
大（∞）にして、積分器として機能させることに
より、オフセツトエラーの殆んど無い電流制御を
行なおうとするものである。その結果、電流実際
値は同図ハに示されるように、オーバシユートの
殆んど無い良好な波形となる。なお、第２図ロは
電流調節器、すなわち第１図の回路の出力を示す
波形図である。また、以上では主としてオーバシ
ユートの場合について説明したが、アンダーシユ
ートの場合も同様であることは云うまでもない。
この発明によれば、電流設定値と実際値との偏
差が或る値以内になつたら、設定値の変化勾配
（変化率）を変えて追従性を向上させるとともに、
上記偏差が小さくなるように積分要素のゲインを
増大させることにより、積分コンデンサによる余
分な充放電を回避し、これによつて電流のオーバ
シユートまたはアンダーシユートを最小限に抑え
ることができる。したがつて、超電導磁石コイル
の如きインダクタンスの大きな負荷をも精度よく
制御し得る利点がもたらされる。
差が或る値以内になつたら、設定値の変化勾配
（変化率）を変えて追従性を向上させるとともに、
上記偏差が小さくなるように積分要素のゲインを
増大させることにより、積分コンデンサによる余
分な充放電を回避し、これによつて電流のオーバ
シユートまたはアンダーシユートを最小限に抑え
ることができる。したがつて、超電導磁石コイル
の如きインダクタンスの大きな負荷をも精度よく
制御し得る利点がもたらされる。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２
図は第１図の動作を説明するための波形図、第３
図は一般的な負荷制御システムを示す構成図、第
４図は第３図の動作を説明するための波形図であ
る。 符号説明、１１，１２，１３…演算増幅器（オ
ペアンプ）、２…電界効果トランジスタ（FET）、
３…演算回路、４…電流設定器、６…電力変換
器、７…負荷、８…電流検出器、９…電力変換器
制御装置、９１…電流調節器、９２…点弧角調整
器、Ｒ，R1，R2…抵抗器、Ｃ…コンデンサ。
図は第１図の動作を説明するための波形図、第３
図は一般的な負荷制御システムを示す構成図、第
４図は第３図の動作を説明するための波形図であ
る。 符号説明、１１，１２，１３…演算増幅器（オ
ペアンプ）、２…電界効果トランジスタ（FET）、
３…演算回路、４…電流設定器、６…電力変換
器、７…負荷、８…電流検出器、９…電力変換器
制御装置、９１…電流調節器、９２…点弧角調整
器、Ｒ，R1，R2…抵抗器、Ｃ…コンデンサ。
Claims (1)
- １ 電力変換器を介して給電される負荷に流すべ
き電流を比例，積分要素を用いてフイードバツク
制御する負荷電流制御装置において、電流設定値
の変更時に応動して電流設定値と実際値との偏差
を演算し、該偏差に応じた値を出力する制御回路
と、前記制御回路の出力に応じて電流設定値の変
化率が可変な電流設定器と、前記制御回路の出力
に応じて積分要素のゲインが可変な積分器とを設
け、電流設定値の変更時に前記偏差が所定値以内
に入つたときは、該電流設定器は前記制御回路の
出力に応じて設定値の変化率をゆるやかにすると
ともに、前記積分器は前記制御回路の出力に応じ
てゲインを大きくすることを特徴とする負荷電流
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6189585A JPS61221917A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 負荷電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6189585A JPS61221917A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 負荷電流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61221917A JPS61221917A (ja) | 1986-10-02 |
| JPH0576643B2 true JPH0576643B2 (ja) | 1993-10-25 |
Family
ID=13184334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6189585A Granted JPS61221917A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 負荷電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61221917A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6345643B2 (ja) * | 2015-12-22 | 2018-06-20 | エスペック株式会社 | 試験装置 |
-
1985
- 1985-03-28 JP JP6189585A patent/JPS61221917A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61221917A (ja) | 1986-10-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |