JPH07118940B2 - 移動体の速度制御装置 - Google Patents
移動体の速度制御装置Info
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- JPH07118940B2 JPH07118940B2 JP63137456A JP13745688A JPH07118940B2 JP H07118940 B2 JPH07118940 B2 JP H07118940B2 JP 63137456 A JP63137456 A JP 63137456A JP 13745688 A JP13745688 A JP 13745688A JP H07118940 B2 JPH07118940 B2 JP H07118940B2
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- speed
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- motor
- gain
- speed control
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモータの速度制御装置に係り、特に運転時に速
度変動してはならない定速制御対象機器、例えば、VTR
用モータに好適な速度制御装置に関する。
度変動してはならない定速制御対象機器、例えば、VTR
用モータに好適な速度制御装置に関する。
VTR（ビデオテープレコーダ）用の駆動モータの速度は
一定であることが望まれている。速度変動（回転むら，
速度リツプル，トリクリツプル）があると、画像が乱
れ、VTRとしての信頼性，品位が著しく損なわれる。従
来、この種装置は、直流モータを主として使用していた
が、近年、速度を自由に、しかも、簡単に変ることがで
きるブラシレスモータを採用する例が増加している。ブ
ラシレスモータは機械的なブラシがないので、ブラシや
コンミテータの摩耗あるいは摩耗粉により種々の問題点
が除去される反面、120度通電方式のブラシレスモータ
においては、通電コイルの磁束叉交数が回転子の位置に
よつて異なり、これに起因してトルクリツプルが発生
し、運転時の回転むら（速度むら或いはワウフラッタと
同義）となるという欠点を有している。
一定であることが望まれている。速度変動（回転むら，
速度リツプル，トリクリツプル）があると、画像が乱
れ、VTRとしての信頼性，品位が著しく損なわれる。従
来、この種装置は、直流モータを主として使用していた
が、近年、速度を自由に、しかも、簡単に変ることがで
きるブラシレスモータを採用する例が増加している。ブ
ラシレスモータは機械的なブラシがないので、ブラシや
コンミテータの摩耗あるいは摩耗粉により種々の問題点
が除去される反面、120度通電方式のブラシレスモータ
においては、通電コイルの磁束叉交数が回転子の位置に
よつて異なり、これに起因してトルクリツプルが発生
し、運転時の回転むら（速度むら或いはワウフラッタと
同義）となるという欠点を有している。
回転むらは、速度制御系のゲインによつて変化するた
め、回転むらの低減は、速度制御系のゲインを強めるこ
とによつて達成できる。しかし、速度制御系のゲインを
強めを過ぎると、系が不安定になり、かえつて回転むら
を増加する場合もあり、回転むらを低減させるための最
適なゲインが存在する。この回転むらに影響を与える速
度制御系のゲインの最適値は、モータのトルク定数や抵
抗，アナログ系を含む場合は、速度制御系の部品の温
度，抵抗値のばらつき等によつて変わるため、個々の制
御系で異なる値となる。
め、回転むらの低減は、速度制御系のゲインを強めるこ
とによつて達成できる。しかし、速度制御系のゲインを
強めを過ぎると、系が不安定になり、かえつて回転むら
を増加する場合もあり、回転むらを低減させるための最
適なゲインが存在する。この回転むらに影響を与える速
度制御系のゲインの最適値は、モータのトルク定数や抵
抗，アナログ系を含む場合は、速度制御系の部品の温
度，抵抗値のばらつき等によつて変わるため、個々の制
御系で異なる値となる。
従来技術の制御において、最悪の条件下でも系が不安定
にならないような制御ゲインの値を選択して与えている
ため（この制御ゲインは最適値といえないものであり、
詳細は第４図を用いて後述する）、通常の温度もしくは
抵抗のばらつきのない制御装置では、最小の回転むらで
運転できないという問題があつた。
にならないような制御ゲインの値を選択して与えている
ため（この制御ゲインは最適値といえないものであり、
詳細は第４図を用いて後述する）、通常の温度もしくは
抵抗のばらつきのない制御装置では、最小の回転むらで
運転できないという問題があつた。
本発明の目的は、定速性が要求されるモータの速度むら
（例えば回転形モータの場合は回転速度むら，リニアモ
ータの場合は直進速度むら）を最小に抑えて高定速性さ
らに外乱にも強い安定したモータ速度制御装置を提供す
ることにある。
（例えば回転形モータの場合は回転速度むら，リニアモ
ータの場合は直進速度むら）を最小に抑えて高定速性さ
らに外乱にも強い安定したモータ速度制御装置を提供す
ることにある。
本発明は上記目的を達成するために、駆動用のモータの
速度を検出し、前記モータの目標値たる定速指令信号と
実速度たる速度検出信号との偏差から適切な電流或いは
電圧指令をドライバを介して前記モータに与えて定速に
なるような速度制御を行うフィードバック方式の速度制
御系を備えたモータの速度制御装置において、 前記モータの定速指令信号と速度検出信号との２以上の
過去の偏差の交流分から定速制御時の不安定要素に起因
して生じる速度むらを所定の周期で演算して、演算され
た最新の速度むらを前回に演算された速度むらと比較
し、その比較結果を基に速度むらが小さくなる方向に前
記速度制御系のゲインを前記演算周期のたびに微小単位
で加減して、速度むらが最小となるゲイン値を探し求め
る演算手段を有し、 かつ、前記演算手段は、演算された速度むら或いはその
演算の基になる前記速度偏差が一定値を超えた場合或い
は一定の変化分を超えた場合には前記ゲインを初期設定
値に戻す機能が働くように設定してあり、このゲインの
初期設定値は、前記速度むらが最小となるゲインより充
分に小さいゲイン値を予め見込んで定めてあることを特
徴とする。
速度を検出し、前記モータの目標値たる定速指令信号と
実速度たる速度検出信号との偏差から適切な電流或いは
電圧指令をドライバを介して前記モータに与えて定速に
なるような速度制御を行うフィードバック方式の速度制
御系を備えたモータの速度制御装置において、 前記モータの定速指令信号と速度検出信号との２以上の
過去の偏差の交流分から定速制御時の不安定要素に起因
して生じる速度むらを所定の周期で演算して、演算され
た最新の速度むらを前回に演算された速度むらと比較
し、その比較結果を基に速度むらが小さくなる方向に前
記速度制御系のゲインを前記演算周期のたびに微小単位
で加減して、速度むらが最小となるゲイン値を探し求め
る演算手段を有し、 かつ、前記演算手段は、演算された速度むら或いはその
演算の基になる前記速度偏差が一定値を超えた場合或い
は一定の変化分を超えた場合には前記ゲインを初期設定
値に戻す機能が働くように設定してあり、このゲインの
初期設定値は、前記速度むらが最小となるゲインより充
分に小さいゲイン値を予め見込んで定めてあることを特
徴とする。
モータの定速制御は、定速指令信号（目標値）と速度検
出信号（実速度）の偏差に応じてドライバの電流或いは
電圧指令値の大きさが制御されて行われるが、この制御
だけでは、モータや速度制御系の特性や温度等のばらつ
き等のいわゆる定速制御時の不安定要素に起因した速度
むら（例えば、回転むら，直進速度むら等の変動現像）
に充分に対処することができない。
出信号（実速度）の偏差に応じてドライバの電流或いは
電圧指令値の大きさが制御されて行われるが、この制御
だけでは、モータや速度制御系の特性や温度等のばらつ
き等のいわゆる定速制御時の不安定要素に起因した速度
むら（例えば、回転むら，直進速度むら等の変動現像）
に充分に対処することができない。
そこで、本発明では、モータの定速指令信号と速度検出
信号との２以上の過去の偏差の交流分から定速制御の速
度むらを演算可能であることに着目して、この速度むら
を、所定の演算式（具体的には、実施例の項で述べてあ
る）を用いて所定の周期で求める。そして、演算された
最新の速度むらを前回に演算された速度むらと比較し、
その比較結果を基に速度むらが小さくなる方向に前記速
度制御系のゲインを前記演算周期のために微小単位で加
減して、速度むらが最小となるゲイン値を探し求める。
信号との２以上の過去の偏差の交流分から定速制御の速
度むらを演算可能であることに着目して、この速度むら
を、所定の演算式（具体的には、実施例の項で述べてあ
る）を用いて所定の周期で求める。そして、演算された
最新の速度むらを前回に演算された速度むらと比較し、
その比較結果を基に速度むらが小さくなる方向に前記速
度制御系のゲインを前記演算周期のために微小単位で加
減して、速度むらが最小となるゲイン値を探し求める。
すなわち、既述したように、速度むらは速度制御系のゲ
インによって変化するため、どのような運転状況におい
ても、上記のようなゲインの自動加減調整を行うことで
速度むらが最小となる最適ゲイン値を探し出すことで、
高定速性速度制御が可能になる。
インによって変化するため、どのような運転状況におい
ても、上記のようなゲインの自動加減調整を行うことで
速度むらが最小となる最適ゲイン値を探し出すことで、
高定速性速度制御が可能になる。
ところで、速度むらが最小となる最適ゲイン値は、第４
図の特性図の実線，破線で示す曲線の底になる所であり
（実線はモータの量産品の標準のゲイン−速度むら特性
曲線を示し，破線は速度制御系の抵抗等の素子等のばら
つきが大きい製品のゲイン−速度むら特性曲線を示
す）、これらの特性曲線の最低点は急激な外乱に対して
は弱く、つまり系が不安定になり易く発振するおそれが
ある。
図の特性図の実線，破線で示す曲線の底になる所であり
（実線はモータの量産品の標準のゲイン−速度むら特性
曲線を示し，破線は速度制御系の抵抗等の素子等のばら
つきが大きい製品のゲイン−速度むら特性曲線を示
す）、これらの特性曲線の最低点は急激な外乱に対して
は弱く、つまり系が不安定になり易く発振するおそれが
ある。
そこで、本発明では、そのような不安定な兆候を速度偏
差（目標値と実速度値との差）或いはそれを基に演算さ
れる速度むらが一定レベル或いは一定の変化分を超えた
ことを目安にとらえて、直ちに初期のゲイン設定値に戻
される。この初期ゲイン設定値は、例えば、第４図のＢ
点の位置に設定され、このＢ点は速度むらが最小となる
ゲイン，例えばＣ点,D点より充分に小さくしてあるた
め、速度むらの抑制が一時的に多少犠牲にされる反面、
上記特性曲線の最低点Ｃ点,D点よりゲインの変化に対す
る速度むらに余裕を持たせているので、度速度制御系の
発振を防止し、外乱の異常時における速度制御の安定性
を保証する。
差（目標値と実速度値との差）或いはそれを基に演算さ
れる速度むらが一定レベル或いは一定の変化分を超えた
ことを目安にとらえて、直ちに初期のゲイン設定値に戻
される。この初期ゲイン設定値は、例えば、第４図のＢ
点の位置に設定され、このＢ点は速度むらが最小となる
ゲイン，例えばＣ点,D点より充分に小さくしてあるた
め、速度むらの抑制が一時的に多少犠牲にされる反面、
上記特性曲線の最低点Ｃ点,D点よりゲインの変化に対す
る速度むらに余裕を持たせているので、度速度制御系の
発振を防止し、外乱の異常時における速度制御の安定性
を保証する。
以下本発明の一実施例を第１図〜第５図によつて詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明の移動対の速度制御装置の一実施例を示
す基本ブロツク図であり、移動体をブラシレスモータと
した場合を示してある。第１図において、Ｍは移動体で
あるブラシレスモータで、回転形，直進形（リニアモー
タ形）いずれでもよく、さらに、ブラシの有無を問わな
いが、ここではブラシレスの例を示す。PSはモータＭの
回転子の位置を検出する磁極位置検出器で、これはモー
タＭの相電流を切り換えるのに用いられる。モータＭの
内部構成については図示していないが、ブラシレスモー
タは回転子の位置を電子的に検出し、回転子の位置に応
じて選択された２つの相巻線に電流を流すように通常構
成されている。ＥはモータＭの回転軸に取り付けたエン
コーダ等からなる速度検出器である。速度検出器Ｅはエ
ンコーダの他に周波数発電機，タコジエネレータ，パル
スジエネレータ等を採用し得る。
す基本ブロツク図であり、移動体をブラシレスモータと
した場合を示してある。第１図において、Ｍは移動体で
あるブラシレスモータで、回転形，直進形（リニアモー
タ形）いずれでもよく、さらに、ブラシの有無を問わな
いが、ここではブラシレスの例を示す。PSはモータＭの
回転子の位置を検出する磁極位置検出器で、これはモー
タＭの相電流を切り換えるのに用いられる。モータＭの
内部構成については図示していないが、ブラシレスモー
タは回転子の位置を電子的に検出し、回転子の位置に応
じて選択された２つの相巻線に電流を流すように通常構
成されている。ＥはモータＭの回転軸に取り付けたエン
コーダ等からなる速度検出器である。速度検出器Ｅはエ
ンコーダの他に周波数発電機，タコジエネレータ，パル
スジエネレータ等を採用し得る。
INVはモータＭを駆動するドライバであるインバータ
で、通常６個のスイツチ素子で正，負それぞれ３個のア
ームを構成させ、選択された２つの相巻線に電流を流
し、また、その大きさを変えられるものである。ACRは
自動電流調整回路（Automatic Current Regulater）で
電流トランスCTで得られる電流を受けるように構成して
ある。MCはマイクロコンピユータで後述する機能を持つ
ている。COUNTは速度検出回路で、実際はカウンタから
構成してあり、エンコーダＥのパルス間隔を測定するも
のである。実際にはエンコーダＥのパルス間に入る基準
発振器（図示せず）のパルス数をカウントするカウンタ
で構成してある。速度制御装置Ｃは、マイクロコンピユ
ータMC,自動電流調整回路ACR、ドライバ（インバータ）
INV,速度検出回路COUNTで主要部が構成されている。
で、通常６個のスイツチ素子で正，負それぞれ３個のア
ームを構成させ、選択された２つの相巻線に電流を流
し、また、その大きさを変えられるものである。ACRは
自動電流調整回路（Automatic Current Regulater）で
電流トランスCTで得られる電流を受けるように構成して
ある。MCはマイクロコンピユータで後述する機能を持つ
ている。COUNTは速度検出回路で、実際はカウンタから
構成してあり、エンコーダＥのパルス間隔を測定するも
のである。実際にはエンコーダＥのパルス間に入る基準
発振器（図示せず）のパルス数をカウントするカウンタ
で構成してある。速度制御装置Ｃは、マイクロコンピユ
ータMC,自動電流調整回路ACR、ドライバ（インバータ）
INV,速度検出回路COUNTで主要部が構成されている。
そして、速度検出回路COUNTで得られたエンコーダＥの
パルス幅の情報はマイクロコンピユータMCに取り込まれ
て速度に変換され、速度指令信号との差に応じて電流指
令の大きさも制御し、また、磁極位置検出器PSからの信
号を同じくマイクロコンピユータMCとドライバINVに伝
え、マイクロコンピユータMCはその信号を処理してドラ
イバINVのスイツチング素子のオン，オフ制御と電流値
の大きさを調整するように機能するものである。
パルス幅の情報はマイクロコンピユータMCに取り込まれ
て速度に変換され、速度指令信号との差に応じて電流指
令の大きさも制御し、また、磁極位置検出器PSからの信
号を同じくマイクロコンピユータMCとドライバINVに伝
え、マイクロコンピユータMCはその信号を処理してドラ
イバINVのスイツチング素子のオン，オフ制御と電流値
の大きさを調整するように機能するものである。
第２図は第１図のマイクロコンピユータMCの一実施例を
示す構成図である。速度検出回路COUNTで得られた情報
を取り込んで演算する演算部MPU,プログラム等を記憶す
るリード・オンリ・メモリROM,データ等を記憶するラン
ダム・アクセスメモリRAM,アナログ・デイジタル・コン
バータDACよりなり、アナログ・デイジタル・コンバー
タDACの出力は自動電流調整回路ACRに入力する。
示す構成図である。速度検出回路COUNTで得られた情報
を取り込んで演算する演算部MPU,プログラム等を記憶す
るリード・オンリ・メモリROM,データ等を記憶するラン
ダム・アクセスメモリRAM,アナログ・デイジタル・コン
バータDACよりなり、アナログ・デイジタル・コンバー
タDACの出力は自動電流調整回路ACRに入力する。
第３図は比例ゲイン可変の一実施例を示すブロツク図で
ある。速度信号（速度検出信号）Nfは、速度検出器Ｅの
パルス間隔に入る基準発振器のパルス数を数えることに
よつて得られる同期信号TfがマイクロコンピユータMCに
取り込まれた後、K/Tfの演算（第３図ではF/V変換と称
す）によつて求められる。マイクロコンピユータMCで
は、ソフト的な処理手法によつて、速度指令信号Nsと速
度信号Nfとの差NEを演算し、比例制御（必要に応じて積
分，微分を適用）処理後、新たな電流指令Isを出力す
る。自動電流調整回路ACRはハードで構成され、電流指
令Isと電流トランスCTから得られた電流検出値Ifとから
電流誤差（偏差）Ieを算出し、自動電流調整回路ACRを
介してモータＭに電流を付与するように構成される。な
お、第３図ではドライバが省略してある。
ある。速度信号（速度検出信号）Nfは、速度検出器Ｅの
パルス間隔に入る基準発振器のパルス数を数えることに
よつて得られる同期信号TfがマイクロコンピユータMCに
取り込まれた後、K/Tfの演算（第３図ではF/V変換と称
す）によつて求められる。マイクロコンピユータMCで
は、ソフト的な処理手法によつて、速度指令信号Nsと速
度信号Nfとの差NEを演算し、比例制御（必要に応じて積
分，微分を適用）処理後、新たな電流指令Isを出力す
る。自動電流調整回路ACRはハードで構成され、電流指
令Isと電流トランスCTから得られた電流検出値Ifとから
電流誤差（偏差）Ieを算出し、自動電流調整回路ACRを
介してモータＭに電流を付与するように構成される。な
お、第３図ではドライバが省略してある。
これらの全体的な構成は従来知られているものとほぼ同
様の構成であるが、本実施例では、第３図破線枠で示し
た新規なモータ回転むら（速度むら）の演算とそれに応
じて速度制御系の比例ゲインを変える手段とを有する。
様の構成であるが、本実施例では、第３図破線枠で示し
た新規なモータ回転むら（速度むら）の演算とそれに応
じて速度制御系の比例ゲインを変える手段とを有する。
第４図はマイクロコンピユータMCの比例ゲインに対する
モータＭの回転むら（ワウフラツタ）を示した線図で、
比例ゲインを大きくすることによつて回転むらは小さく
なる。しかし、比例ゲインが一定値を超えると、制御系
が不安定になつて発振し、かえつて回転むらが悪くな
る。第４図において、（イ）の曲線は、この種制御装
置、モータの量産品の標準の特性を示すが、モータ，制
御系の温度特性，自動電流調整回路ACR系がアナログで
あるため、抵抗等の素子のばらつきにより最悪の場合、
（ロ）の曲線のような特性の制御装置，モータも含まれ
る。この場合、標準品の設定値であるＡ点（一般には最
適値Ｃより若干余裕を見てＡ点に設定する）に比例ゲイ
ンを設定すると、最悪品では発振してしまうために、こ
れまで最悪品でも発振しないＢ点に比例ゲインを設定せ
ざるを得ず、このため、大多数を占める標準品である
（イ）の曲線の回転むらが増加するという欠点があつ
た。
モータＭの回転むら（ワウフラツタ）を示した線図で、
比例ゲインを大きくすることによつて回転むらは小さく
なる。しかし、比例ゲインが一定値を超えると、制御系
が不安定になつて発振し、かえつて回転むらが悪くな
る。第４図において、（イ）の曲線は、この種制御装
置、モータの量産品の標準の特性を示すが、モータ，制
御系の温度特性，自動電流調整回路ACR系がアナログで
あるため、抵抗等の素子のばらつきにより最悪の場合、
（ロ）の曲線のような特性の制御装置，モータも含まれ
る。この場合、標準品の設定値であるＡ点（一般には最
適値Ｃより若干余裕を見てＡ点に設定する）に比例ゲイ
ンを設定すると、最悪品では発振してしまうために、こ
れまで最悪品でも発振しないＢ点に比例ゲインを設定せ
ざるを得ず、このため、大多数を占める標準品である
（イ）の曲線の回転むらが増加するという欠点があつ
た。
第３図の破線内で示した新規なモータ回転むら（速度む
ら）の演算とそれに応じて速度制御系の比例ゲインを変
える手段は、第４図の（イ），（ロ）の曲線で示した機
器のばらつきに制御装置、モータに対して常に回転むら
が小さくなる条件で運転させ得る機能を持たせることが
できる。
ら）の演算とそれに応じて速度制御系の比例ゲインを変
える手段は、第４図の（イ），（ロ）の曲線で示した機
器のばらつきに制御装置、モータに対して常に回転むら
が小さくなる条件で運転させ得る機能を持たせることが
できる。
つまり、速度偏差データを基に演算によって回転むら
（ワウフラツタ）を把握することができれば、第４図
（イ），（ロ）の曲線の特性にかかわらず最低のワウフ
ラツタの点C,Dで運転させることが可能である。
（ワウフラツタ）を把握することができれば、第４図
（イ），（ロ）の曲線の特性にかかわらず最低のワウフ
ラツタの点C,Dで運転させることが可能である。
回転むらは、マイクロコンピユータMCで演算された速度
指令信号Nsと速度信号Nfとの差NEの交流分である。い
ま、エンコーダＥのパルス毎に速度制御を行い、回転む
らの演算をＩパルス毎に行うとすると、回転むらWFは、
Ｉパルス毎に次式によつて演算できる。
指令信号Nsと速度信号Nfとの差NEの交流分である。い
ま、エンコーダＥのパルス毎に速度制御を行い、回転む
らの演算をＩパルス毎に行うとすると、回転むらWFは、
Ｉパルス毎に次式によつて演算できる。
ここで、（１）式の｜…｜内の第２項は速度偏差の直流
分であり、前回のＩ個のパルスより算出される値であ
る。つまり、WFは速度偏差NEの交流分の平均値で求める
ことができる。
分であり、前回のＩ個のパルスより算出される値であ
る。つまり、WFは速度偏差NEの交流分の平均値で求める
ことができる。
第５図は上記手段を実施するためのマイクロコンピユー
タMCのプログラムの一実施例を示すフローチヤートで、
１つのエンコーダＥのパルス間隔に１回の速度制御動作
を行う。ステツプで速度指令信号Nsを取り込み、ステ
ツプでエンコーダＥの周期Tfより速度Nfを演算し、ス
テツプで速度偏差NEを演算する。ステツプでは
（１）式に基づく回転むらを演算するため、各エンコー
ダパルス毎の計算を行う。ステツプでは回転むらの演
算が所定の周期行われたかどうかを判別し、もし、上記
の周期に達していなければ、ステツプ，で従来と同
様の比例項による電流指令の演算，出力を行う。ステツ
プで回転むらの周期に達しているときは、ステツプ
で回転むらを演算する。さらにステツプ，で回転む
らの前回データとの比較を行い、回転むらが増加（Ｙに
相当）の場合は、ステツプで比例ゲインの前前回デー
タと前回データの差を求め、ステツプ10でそれが正かど
うかを判別し、前回データが大きい場合は、ステツプ
で乱調に向つているため、ステップでケインを弱め、
また、前回データが小さい場合には、ステツプ，′
でゲインを強めるようにして回転むらの最適値である第
４図のＣ点及びＤ点の動作点のゲインに合わせる。ステ
ツプで回転むらが減少（Ｎに相当）の場合も同様にし
てステツプ′，′，または′，で第４図のＣ
点及びＤ点の動作点へ向うゲインを選択するようにす
る。以上の動作によつて常に最適なゲインで運転するこ
とができる。
タMCのプログラムの一実施例を示すフローチヤートで、
１つのエンコーダＥのパルス間隔に１回の速度制御動作
を行う。ステツプで速度指令信号Nsを取り込み、ステ
ツプでエンコーダＥの周期Tfより速度Nfを演算し、ス
テツプで速度偏差NEを演算する。ステツプでは
（１）式に基づく回転むらを演算するため、各エンコー
ダパルス毎の計算を行う。ステツプでは回転むらの演
算が所定の周期行われたかどうかを判別し、もし、上記
の周期に達していなければ、ステツプ，で従来と同
様の比例項による電流指令の演算，出力を行う。ステツ
プで回転むらの周期に達しているときは、ステツプ
で回転むらを演算する。さらにステツプ，で回転む
らの前回データとの比較を行い、回転むらが増加（Ｙに
相当）の場合は、ステツプで比例ゲインの前前回デー
タと前回データの差を求め、ステツプ10でそれが正かど
うかを判別し、前回データが大きい場合は、ステツプ
で乱調に向つているため、ステップでケインを弱め、
また、前回データが小さい場合には、ステツプ，′
でゲインを強めるようにして回転むらの最適値である第
４図のＣ点及びＤ点の動作点のゲインに合わせる。ステ
ツプで回転むらが減少（Ｎに相当）の場合も同様にし
てステツプ′，′，または′，で第４図のＣ
点及びＤ点の動作点へ向うゲインを選択するようにす
る。以上の動作によつて常に最適なゲインで運転するこ
とができる。
以上の速度制御量の初期の比例ゲインの設定は、従来と
同様第４図のＢ点に選択するとよい。さらに回転むらの
最低点Ｄ点,C点は、急激な外乱に対しては弱く、つまり
系が不安定になりやすく、発振する恐れがあるが、速度
偏差NE,回転むらWFが一定値を越えた場合あるいは速度
偏差NE,回転むらWFの変化分（微分数）が一定値を越え
た場合、初期設定の比例ゲインに戻すことによつて安
全、かつ、小さい回転むらの速度制御装置を提供でき
る。
同様第４図のＢ点に選択するとよい。さらに回転むらの
最低点Ｄ点,C点は、急激な外乱に対しては弱く、つまり
系が不安定になりやすく、発振する恐れがあるが、速度
偏差NE,回転むらWFが一定値を越えた場合あるいは速度
偏差NE,回転むらWFの変化分（微分数）が一定値を越え
た場合、初期設定の比例ゲインに戻すことによつて安
全、かつ、小さい回転むらの速度制御装置を提供でき
る。
なお、回転むらWFは、（１）式で示したように、平均値
を算出したが、実効値でもなく、また、ピークホールド
値でもよい。また、速度偏差の中に含まれる回転位置に
対する任意の調波成分（ブラシレスモータではスイツチ
ング周期もしくはコギングトルクの周波数を基本周波数
とする）をフーリエ積分によつて算出した値でも実用に
供し得る。つまり速度誤差及び速度より求められる量で
回転むらの関数となる量であれば可能である。
を算出したが、実効値でもなく、また、ピークホールド
値でもよい。また、速度偏差の中に含まれる回転位置に
対する任意の調波成分（ブラシレスモータではスイツチ
ング周期もしくはコギングトルクの周波数を基本周波数
とする）をフーリエ積分によつて算出した値でも実用に
供し得る。つまり速度誤差及び速度より求められる量で
回転むらの関数となる量であれば可能である。
なお、以上は比例制御について述べたが、比例積分，微
分制御を持つ速度制御装置についても同様である。この
場合，比例，積分，微分の各ゲインを選択的に変化させ
て最小の回転むらとすることができる。
分制御を持つ速度制御装置についても同様である。この
場合，比例，積分，微分の各ゲインを選択的に変化させ
て最小の回転むらとすることができる。
以上のように本発明によれば、定速性が要求されるモー
タの速度むら（例えば回転形モータの場合は回転速度む
ら，リニアモータの場合は直進速度むら）を最小に抑え
て高定速性さらに外乱にも強い安定したモータ速度制御
装置を提供することができる。
タの速度むら（例えば回転形モータの場合は回転速度む
ら，リニアモータの場合は直進速度むら）を最小に抑え
て高定速性さらに外乱にも強い安定したモータ速度制御
装置を提供することができる。
第１図は本発明の移動体の速度制御装置の一実施例を示
す基本ブロツク図、第２図は第１図のマイクロコンピユ
ータの一実施例を示す構成図、第３図は比例ゲイン可変
の一実施例を示すブロツク図、第４図はマイクロコンピ
ユータの比例ゲインに対するモータの回転むらを示した
線図、第５図は第１図のマイクロコンピユータのプログ
ラムの一実施例を示すフローチヤートである。 Ｍ……ブラシレスモータ、PS……磁極位置検出器、Ｅ…
…速度検出器（エンコーダ）、INV……ドライバ（イン
バータ）、ACR……自動電流調整回路、CT……電流トラ
ンス、MC……マイクロコンピユータ、COUNT……速度検
出回路、Ｃ……速度制御回路。
す基本ブロツク図、第２図は第１図のマイクロコンピユ
ータの一実施例を示す構成図、第３図は比例ゲイン可変
の一実施例を示すブロツク図、第４図はマイクロコンピ
ユータの比例ゲインに対するモータの回転むらを示した
線図、第５図は第１図のマイクロコンピユータのプログ
ラムの一実施例を示すフローチヤートである。 Ｍ……ブラシレスモータ、PS……磁極位置検出器、Ｅ…
…速度検出器（エンコーダ）、INV……ドライバ（イン
バータ）、ACR……自動電流調整回路、CT……電流トラ
ンス、MC……マイクロコンピユータ、COUNT……速度検
出回路、Ｃ……速度制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成島 誠一 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 (72)発明者 斉藤 幸一 東京都千代田区神田駿河台４丁目６番地 株式会社日立製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−82079（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−145495（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】駆動用のモータの速度を検出し、前記モー
タの目標値たる定速指令信号と実速度たる速度検出信号
との偏差から適切な電流或いは電圧指令をドライバを介
して前記モータに与えて定速になるような速度制御を行
うフィードバック方式の速度制御系を備えたモータの速
度制御装置において、 前記モータの定速指令信号と速度検出信号との２以上の
過去の偏差の交流分から定速制御時の不安定要素に起因
して生じる速度むらを所定の周期で演算して、演算され
た最新の速度むらを前回に演算された速度むらと比較
し、その比較結果を基に速度むらが小さくなる方向に前
記速度制御系のゲインを前記演算周期のたびに微小単位
で加減して、速度むらが最小となるゲイン値を探し求め
る演算手段を有し、 かつ、前記演算手段は、演算された速度むら或いはその
演算の基になる前記速度偏差が一定値を超えた場合或い
は一定の変化分を超えた場合には前記ゲインを初期設定
値に戻す機能が働くように設定してあり、このゲインの
初期設定値は、前記速度むらが最小となるゲインより充
分に小さいゲイン値を予め見込んで定めてあることを特
徴とするモータの速度制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63137456A JPH07118940B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 移動体の速度制御装置 |
| US07/362,239 US4914361A (en) | 1988-06-06 | 1989-06-06 | Method and apparatus for controlling the speed of moving body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63137456A JPH07118940B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 移動体の速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01308188A JPH01308188A (ja) | 1989-12-12 |
| JPH07118940B2 true JPH07118940B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=15199031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63137456A Expired - Lifetime JPH07118940B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 移動体の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07118940B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6160258B2 (ja) * | 2013-05-30 | 2017-07-12 | 株式会社リコー | モータ制御装置 |
| JP6393246B2 (ja) * | 2015-08-05 | 2018-09-19 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6082079A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-10 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 電動機の速度制御系のゲイン自動補正方法 |
| JPS62145495U (ja) * | 1986-03-06 | 1987-09-14 |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP63137456A patent/JPH07118940B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01308188A (ja) | 1989-12-12 |
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