JPH07245977A - 速度制御系における速度推定演算処理方法 - Google Patents
速度制御系における速度推定演算処理方法Info
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- JPH07245977A JPH07245977A JP6032738A JP3273894A JPH07245977A JP H07245977 A JPH07245977 A JP H07245977A JP 6032738 A JP6032738 A JP 6032738A JP 3273894 A JP3273894 A JP 3273894A JP H07245977 A JPH07245977 A JP H07245977A
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- Y10S388/93—Load or torque
Abstract
(57)【要約】
【目的】 トルク指令の出力時刻を明確し、正確な時刻
のモータ速度の予測推定演算を行う。 【構成】 ステップＳ１１はトルク指令τM＊（ｉ）の
処理で、このトルク指令τM＊（ｉ）によりステップＳ
１２でモータモデル出力∧ｎM’（ｉ＋１）の演算を行
う。ステップＳ１３は速度検出パルスが有るか、無いか
を判断し、有るときにはステップＳ１４の速度検出の演
算を行う。次にモータモデル出力∧ｎM’（ｉ）の平均
化処理の演算をステップＳ１５で行って、この平均化処
理した出力と、検出速度との誤差をステップＳ１６で演
算して負荷トルクの推定演算値を得る。ステップＳ１７
ではモータ予測速度演算を行い、この演算値を基にステ
ップＳ１８により速度アンプ出力τMA（ｉ＋１）の演算
出力を得る。この演算出力τMA（ｉ＋１）と負荷トルク
推定値∧τL（ｉ）によりステップＳ１９でモータトル
ク指令τM＊（ｉ＋１）の演算を行う。
のモータ速度の予測推定演算を行う。 【構成】 ステップＳ１１はトルク指令τM＊（ｉ）の
処理で、このトルク指令τM＊（ｉ）によりステップＳ
１２でモータモデル出力∧ｎM’（ｉ＋１）の演算を行
う。ステップＳ１３は速度検出パルスが有るか、無いか
を判断し、有るときにはステップＳ１４の速度検出の演
算を行う。次にモータモデル出力∧ｎM’（ｉ）の平均
化処理の演算をステップＳ１５で行って、この平均化処
理した出力と、検出速度との誤差をステップＳ１６で演
算して負荷トルクの推定演算値を得る。ステップＳ１７
ではモータ予測速度演算を行い、この演算値を基にステ
ップＳ１８により速度アンプ出力τMA（ｉ＋１）の演算
出力を得る。この演算出力τMA（ｉ＋１）と負荷トルク
推定値∧τL（ｉ）によりステップＳ１９でモータトル
ク指令τM＊（ｉ＋１）の演算を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電動機などの速度制御
系における速度推定演算処理方法に関する。
系における速度推定演算処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】速度制御系における速度推定演算処理で
は、例えば、速度制御演算毎に検出速度情報が得られな
いような極低速状態の速度推定法として、次に示すよう
な速度推定オブザーバにより速度推定を行う方法などが
検討されている。（特願平４−１１５５８６号参照） 図４は速度推定オブザーバの制御ブロック図で、図４に
おいて、速度推定オブザーバを２点鎖線で囲んで示す。
また、これから出て来る記号で（ｉ）は速度制御周期に
関するものであり、（ｊ）は速度検出周期に関するもの
であって、文字にこれらの記号が付いた場合には、この
記号の時刻もしくはこの時刻で行われる処理で扱う諸量
を表す。図４において、モータトルク指令τM＊（ｉ）
と負荷トルク推定値∧τL（ｊ）（以下推定値には記号
∧を付す）は偏差器１１に供給されて、その偏差出力が
モータモデル演算部１２に入力される。モータモデル演
算部１２は速度制御周期ＴASRをモータイナーシャＴM＊
で割算した割算部１２ａと、この割算部１２ａの出力と
積分器１２ｃの出力とを加算した加算器１２ｂとから構
成されている。モータモデル演算部１２で演算されて得
られたモータモデル出力推定値∧ｎM’（ｉ）はパルス
間隔における平均値を得る平均化処理演算部１３に入力
される。平均化処理演算部１３で演算されたモータモデ
ル出力平均化処理値ｎM’（ｊ）（以下この値は推定値
の平均値を意味する）は第１偏差部１４のプラス入力端
に供給され、そのマイナス入力端にはパスルエンコーダ
部１５により検出された速度検出出力の検出速度ｎ
M（ｊ）（以下この値は平均値を意味する）が供給され
る。
は、例えば、速度制御演算毎に検出速度情報が得られな
いような極低速状態の速度推定法として、次に示すよう
な速度推定オブザーバにより速度推定を行う方法などが
検討されている。（特願平４−１１５５８６号参照） 図４は速度推定オブザーバの制御ブロック図で、図４に
おいて、速度推定オブザーバを２点鎖線で囲んで示す。
また、これから出て来る記号で（ｉ）は速度制御周期に
関するものであり、（ｊ）は速度検出周期に関するもの
であって、文字にこれらの記号が付いた場合には、この
記号の時刻もしくはこの時刻で行われる処理で扱う諸量
を表す。図４において、モータトルク指令τM＊（ｉ）
と負荷トルク推定値∧τL（ｊ）（以下推定値には記号
∧を付す）は偏差器１１に供給されて、その偏差出力が
モータモデル演算部１２に入力される。モータモデル演
算部１２は速度制御周期ＴASRをモータイナーシャＴM＊
で割算した割算部１２ａと、この割算部１２ａの出力と
積分器１２ｃの出力とを加算した加算器１２ｂとから構
成されている。モータモデル演算部１２で演算されて得
られたモータモデル出力推定値∧ｎM’（ｉ）はパルス
間隔における平均値を得る平均化処理演算部１３に入力
される。平均化処理演算部１３で演算されたモータモデ
ル出力平均化処理値ｎM’（ｊ）（以下この値は推定値
の平均値を意味する）は第１偏差部１４のプラス入力端
に供給され、そのマイナス入力端にはパスルエンコーダ
部１５により検出された速度検出出力の検出速度ｎ
M（ｊ）（以下この値は平均値を意味する）が供給され
る。
【０００３】第１偏差部１４の偏差出力はオブザーバゲ
イン部１６に供給され、ここで所定倍されて出力に負荷
トルク推定値∧τL（ｊ）を得る。また、第１偏差部１
４の偏差出力は第２偏差部１７のマイナス入力端に供給
される。第２偏差部１７のプラス入力端にはモータモデ
ル出力推定値∧ｎM’（ｉ）が供給され、その出力には
速度推定値∧ｎM（ｉ）が得られる。この速度推定値∧
ｎM（ｉ）と速度設定値はｎM＊（ｉ）は第３偏差部１８
のマイナスおよびプラス入力端に供給され、その偏差出
力が比例ゲインＫWCの速度アンプ１９に供給される。速
度アンプ１９の出力τMAと負荷トルク推定値∧τ
L（ｊ）は加算器２０で加算されて、その出力にモータ
トルク指令τM＊を得る。このモータトルク指令τM＊は
第４偏差部２１で負荷トルクとの偏差を取ってモータ２
２に供給してそれの速度制御を行う。なお、ｎMはモー
タ実速度である。
イン部１６に供給され、ここで所定倍されて出力に負荷
トルク推定値∧τL（ｊ）を得る。また、第１偏差部１
４の偏差出力は第２偏差部１７のマイナス入力端に供給
される。第２偏差部１７のプラス入力端にはモータモデ
ル出力推定値∧ｎM’（ｉ）が供給され、その出力には
速度推定値∧ｎM（ｉ）が得られる。この速度推定値∧
ｎM（ｉ）と速度設定値はｎM＊（ｉ）は第３偏差部１８
のマイナスおよびプラス入力端に供給され、その偏差出
力が比例ゲインＫWCの速度アンプ１９に供給される。速
度アンプ１９の出力τMAと負荷トルク推定値∧τ
L（ｊ）は加算器２０で加算されて、その出力にモータ
トルク指令τM＊を得る。このモータトルク指令τM＊は
第４偏差部２１で負荷トルクとの偏差を取ってモータ２
２に供給してそれの速度制御を行う。なお、ｎMはモー
タ実速度である。
【０００４】上記のように構成された実施例において、
モータトルク指令τM＊（ｉ）と負荷トルク推定値∧τL
（ｉ）との偏差をモータイナーシャＴM＊で積分してモ
ータモデル出力推定値∧ｎM’（ｉ）を得る。次にこの
ｎM’（ｉ）からパルス間隔におけるモータモデル出力
平均化処理値ｎM’（ｊ）を求め、パルス変化時に求ま
る検出速度ｎM（ｊ）との偏差を算出する。この偏差を
オブザーバゲイン（ｇ）倍して負荷トルク推定値∧τL
（ｊ）を求める。その後、モータモデル出力推定値∧ｎ
M’（ｉ）と第１偏差部１４の出力との偏差を減算する
ことによりパルス間の速度を推定して速度推定値∧ｎM
（ｉ）を求める。この∧ｎM（ｉ）を速度アンプ１９に
フィードバック信号として供給してモータ２２の速度制
御を行う。なお、負荷トルク推定値∧τL（ｊ）を加算
器２０で速度アンプ１９の出力と加算してトルク指令を
得ることにより負荷外乱抑制が可能となる。
モータトルク指令τM＊（ｉ）と負荷トルク推定値∧τL
（ｉ）との偏差をモータイナーシャＴM＊で積分してモ
ータモデル出力推定値∧ｎM’（ｉ）を得る。次にこの
ｎM’（ｉ）からパルス間隔におけるモータモデル出力
平均化処理値ｎM’（ｊ）を求め、パルス変化時に求ま
る検出速度ｎM（ｊ）との偏差を算出する。この偏差を
オブザーバゲイン（ｇ）倍して負荷トルク推定値∧τL
（ｊ）を求める。その後、モータモデル出力推定値∧ｎ
M’（ｉ）と第１偏差部１４の出力との偏差を減算する
ことによりパルス間の速度を推定して速度推定値∧ｎM
（ｉ）を求める。この∧ｎM（ｉ）を速度アンプ１９に
フィードバック信号として供給してモータ２２の速度制
御を行う。なお、負荷トルク推定値∧τL（ｊ）を加算
器２０で速度アンプ１９の出力と加算してトルク指令を
得ることにより負荷外乱抑制が可能となる。
【０００５】上記の速度推定オブザーバの演算方式で
は、速度検出演算周期の割り込み処理により実行される
ものと、速度制御周期のインターバルによりなされる処
理のものとの２つの処理がある。いま、現在の時刻を
（ｉ）とすると（ｉ）のインターバル処理（図５に示す
符号Ｂで、この処理を図７のフローチャートに示す）で
は、図５に示す符号Ａの割り込み処理（この処理を図６
のフローチャートに示す）で演算された検出速度ｎ
M（ｊ）と（ｉ−１）のインターバル処理で演算された
トルク指令τM＊（ｉ−１）により速度推定値∧ｎ
M（ｉ）の演算が行われ、この速度推定値∧ｎM（ｉ）と
負荷トルク推定値∧τL（ｊ）により（ｉ）時点で出力
すべきトルク指令τM＊（ｉ）が演算出力される。図５
において、記号×印はモータモデル出力を、記号○印は
モータモデル速度推定値を、符号Ｃはモータ実速度をそ
れぞれ示し、ＳＤＰは速度検出パルスを示す。
は、速度検出演算周期の割り込み処理により実行される
ものと、速度制御周期のインターバルによりなされる処
理のものとの２つの処理がある。いま、現在の時刻を
（ｉ）とすると（ｉ）のインターバル処理（図５に示す
符号Ｂで、この処理を図７のフローチャートに示す）で
は、図５に示す符号Ａの割り込み処理（この処理を図６
のフローチャートに示す）で演算された検出速度ｎ
M（ｊ）と（ｉ−１）のインターバル処理で演算された
トルク指令τM＊（ｉ−１）により速度推定値∧ｎ
M（ｉ）の演算が行われ、この速度推定値∧ｎM（ｉ）と
負荷トルク推定値∧τL（ｊ）により（ｉ）時点で出力
すべきトルク指令τM＊（ｉ）が演算出力される。図５
において、記号×印はモータモデル出力を、記号○印は
モータモデル速度推定値を、符号Ｃはモータ実速度をそ
れぞれ示し、ＳＤＰは速度検出パルスを示す。
【０００６】図６において、ステップＳ６１は速度検出
パルス（ｊ）に対する検出速度ｎM（ｊ）の演算を行っ
て記憶する処理で、この処理の後、モータモデル出力平
均化処理値ｎM’（ｊ）の演算をステップＳ６２で行っ
てからステップＳ６３で負荷トルク推定値∧τL（ｊ）
の演算を行って記憶し、処理を終了する。
パルス（ｊ）に対する検出速度ｎM（ｊ）の演算を行っ
て記憶する処理で、この処理の後、モータモデル出力平
均化処理値ｎM’（ｊ）の演算をステップＳ６２で行っ
てからステップＳ６３で負荷トルク推定値∧τL（ｊ）
の演算を行って記憶し、処理を終了する。
【０００７】図７において、ステップＳ７１はトルク指
令τM＊（ｉ−１）によりモータモデル出力推定値∧
ｎM’（ｉ）を演算出力する処理で、この処理が終了し
たならステップＳ７２で平均化処理演算を行う。この処
理の後、ステップＳ７３で（ｉ）時点における速度推定
演算を行ってからステップＳ７４の処理を行う。ステッ
プＳ７４の処理は（ｉ）時点でモータトルク指令を出力
するための速度アンプトルク指令演算で、この演算の
後、ステップＳ７５で負荷トルク推定値と速度アンプ出
力によるトルク指令演算を行って処理を終了する。
令τM＊（ｉ−１）によりモータモデル出力推定値∧
ｎM’（ｉ）を演算出力する処理で、この処理が終了し
たならステップＳ７２で平均化処理演算を行う。この処
理の後、ステップＳ７３で（ｉ）時点における速度推定
演算を行ってからステップＳ７４の処理を行う。ステッ
プＳ７４の処理は（ｉ）時点でモータトルク指令を出力
するための速度アンプトルク指令演算で、この演算の
後、ステップＳ７５で負荷トルク推定値と速度アンプ出
力によるトルク指令演算を行って処理を終了する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した速度推定オブ
ザーバの処理における速度推定値∧ｎM（ｉ）とトルク
指令τM＊（ｉ−１）の時間関係を見てみる。この方式
では、時刻（ｉ）の時点での速度推定の演算を、前回の
インターバル（ｉ−１）で演算したトルク指令τM＊
（ｉ−１）に基づいて行っている。この演算方式で
（ｉ）時点での速度推定値∧ｎM（ｉ）の演算を行う場
合、トルク指令τM＊（ｉ−１）が、時刻（ｉ−１）時
点で出力されたものとして速度推定値∧ｎM（ｉ）の演
算が行われてしまう。しかし、このトルク指令τM＊
（ｉ−１）の実際の出力時刻は、図５に矢印で示すよう
に、速度制御演算の後、出力されるため、実際のモータ
は（ｉ−１）時点より僅かに遅れて出力するトルク指令
出力を受けて速度が変化する。つまり実際の速度推定値
とモータの実速度との間には、図５に一点鎖線と符号Ｃ
で示すのように、トルク指令の遅れ分のずれが発生し
て、正確な時刻におけるモータ実速度の予測推定演算を
行うことができない問題がある。
ザーバの処理における速度推定値∧ｎM（ｉ）とトルク
指令τM＊（ｉ−１）の時間関係を見てみる。この方式
では、時刻（ｉ）の時点での速度推定の演算を、前回の
インターバル（ｉ−１）で演算したトルク指令τM＊
（ｉ−１）に基づいて行っている。この演算方式で
（ｉ）時点での速度推定値∧ｎM（ｉ）の演算を行う場
合、トルク指令τM＊（ｉ−１）が、時刻（ｉ−１）時
点で出力されたものとして速度推定値∧ｎM（ｉ）の演
算が行われてしまう。しかし、このトルク指令τM＊
（ｉ−１）の実際の出力時刻は、図５に矢印で示すよう
に、速度制御演算の後、出力されるため、実際のモータ
は（ｉ−１）時点より僅かに遅れて出力するトルク指令
出力を受けて速度が変化する。つまり実際の速度推定値
とモータの実速度との間には、図５に一点鎖線と符号Ｃ
で示すのように、トルク指令の遅れ分のずれが発生し
て、正確な時刻におけるモータ実速度の予測推定演算を
行うことができない問題がある。
【０００９】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、トルク指令の出力時刻が明確になるとともに、正
確な時刻でモータ速度の予測推定演算を行うことができ
る速度制御系における速度推定演算処理方法を提供する
ことを目的とする。
ので、トルク指令の出力時刻が明確になるとともに、正
確な時刻でモータ速度の予測推定演算を行うことができ
る速度制御系における速度推定演算処理方法を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】この発明は、
上記の目的を達成するために、第１発明は速度推定オブ
ザーバを用いた速度制御系の演算処理方法であって、速
度制御処理のインターバル毎に得られる速度検出パルス
の数と、その最新の検出パルスが得られた時刻を記憶し
ておき、前回記憶した速度検出パルスの数と、その時刻
と最新の検出パルスの数とその時刻により検出速度の演
算を行って検出速度が得られたとき、速度制御演算でモ
ータモデル出力を検出速度が得られた時刻に対応して平
均化処理した出力と、検出速度との差をとった後、その
出力をオブザーバゲイン倍して負荷トルク推定演算を行
い、その後、検出速度とモータモデル出力の平均化処理
の差と、モータモデル出力の差とにより、次回のインタ
ーバル処理開始点におけるモータの速度推定演算を行
い、その推定速度に基づいて、速度アンプは比例要素の
みとして速度アンプの出力が演算され、トルク指令とし
て負荷トルク推定値との和をとり、次回のインターバル
処理の先頭で出力されるようにしたことを特徴とするも
のである。
上記の目的を達成するために、第１発明は速度推定オブ
ザーバを用いた速度制御系の演算処理方法であって、速
度制御処理のインターバル毎に得られる速度検出パルス
の数と、その最新の検出パルスが得られた時刻を記憶し
ておき、前回記憶した速度検出パルスの数と、その時刻
と最新の検出パルスの数とその時刻により検出速度の演
算を行って検出速度が得られたとき、速度制御演算でモ
ータモデル出力を検出速度が得られた時刻に対応して平
均化処理した出力と、検出速度との差をとった後、その
出力をオブザーバゲイン倍して負荷トルク推定演算を行
い、その後、検出速度とモータモデル出力の平均化処理
の差と、モータモデル出力の差とにより、次回のインタ
ーバル処理開始点におけるモータの速度推定演算を行
い、その推定速度に基づいて、速度アンプは比例要素の
みとして速度アンプの出力が演算され、トルク指令とし
て負荷トルク推定値との和をとり、次回のインターバル
処理の先頭で出力されるようにしたことを特徴とするも
のである。
【００１１】第２発明は、検出速度が得られないとき、
前回の検出速度とそれに対応したモータモデル出力の平
均化処理の差と、モータモデル出力の差によって、次回
のインターバル処理開始点におけるモータの速度推定演
算を行い、その推定速度に基づいて、速度アンプは比例
要素のみとして速度アンプの出力が演算され、トルク指
令として負荷トルク推定値との和をとり、次回のインタ
ーバル処理の先頭で出力されるようにしたことを特徴と
するものである。
前回の検出速度とそれに対応したモータモデル出力の平
均化処理の差と、モータモデル出力の差によって、次回
のインターバル処理開始点におけるモータの速度推定演
算を行い、その推定速度に基づいて、速度アンプは比例
要素のみとして速度アンプの出力が演算され、トルク指
令として負荷トルク推定値との和をとり、次回のインタ
ーバル処理の先頭で出力されるようにしたことを特徴と
するものである。
【００１２】第３発明は、速度アンプを比例プラス積分
要素として速度アンプの出力が演算された後、トルク指
令として速度アンプ出力のみを用い、次回のインターバ
ル処理の先頭で出力されるようにしたものである。
要素として速度アンプの出力が演算された後、トルク指
令として速度アンプ出力のみを用い、次回のインターバ
ル処理の先頭で出力されるようにしたものである。
【００１３】第４発明は、速度アンプを比例プラス積分
要素として速度アンプの出力が演算された後、トルク指
令として負荷トルク推定値との和をとり、次回のインタ
ーバル処理の先頭で出力されるようにしたことを特徴と
する。
要素として速度アンプの出力が演算された後、トルク指
令として負荷トルク推定値との和をとり、次回のインタ
ーバル処理の先頭で出力されるようにしたことを特徴と
する。
【００１４】
【実施例】以下この発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１はこの発明の一実施例を示すフローチャー
トで、この実施例は図４において示した演算処理方式と
は異なる。すなわち、この実施例の演算処理方式では速
度検出の割り込み演算を行わず、速度検出周期で行って
いた割り込み演算の内容を、速度制御のインターバル処
理で行うようにしたことにある。以下モータの極低速状
態の場合を例にとって述べる。図１において、ステップ
Ｓ１１は現在のインターバル処理時刻を（ｉ）とし、時
刻（ｉ）時点で出力されるべきトルク指令τM＊（ｉ）
を前インターバル処理（ｉ−１）で演算しておき、この
トルク指令τM＊（ｉ）を時刻（ｉ）時点で出力して、
トルク指令τM＊（ｉ）をストアしたときの処理であ
る。
明する。図１はこの発明の一実施例を示すフローチャー
トで、この実施例は図４において示した演算処理方式と
は異なる。すなわち、この実施例の演算処理方式では速
度検出の割り込み演算を行わず、速度検出周期で行って
いた割り込み演算の内容を、速度制御のインターバル処
理で行うようにしたことにある。以下モータの極低速状
態の場合を例にとって述べる。図１において、ステップ
Ｓ１１は現在のインターバル処理時刻を（ｉ）とし、時
刻（ｉ）時点で出力されるべきトルク指令τM＊（ｉ）
を前インターバル処理（ｉ−１）で演算しておき、この
トルク指令τM＊（ｉ）を時刻（ｉ）時点で出力して、
トルク指令τM＊（ｉ）をストアしたときの処理であ
る。
【００１５】次にステップＳ１２では前記トルク指令τ
M＊（ｉ）により時刻（ｉ＋１）時点でのモータモデル
出力∧ｎM’（ｉ＋１）の演算を行ってストアする。ス
テップＳ１３は速度検出パルスが有るか、無いかを判断
して、有るときにはステップＳ１４の処理を行う。ステ
ップＳ１４は速度検出の演算を行ってストアする処理
で、この演算の詳細は後述する。ステップＳ１４での演
算が終了したなら、モータモデル出力∧ｎM’（ｉ）の
平均化処理の演算をステップＳ１５で行ってストアす
る。なお、平均化処理の演算の詳細は後述する。
M＊（ｉ）により時刻（ｉ＋１）時点でのモータモデル
出力∧ｎM’（ｉ＋１）の演算を行ってストアする。ス
テップＳ１３は速度検出パルスが有るか、無いかを判断
して、有るときにはステップＳ１４の処理を行う。ステ
ップＳ１４は速度検出の演算を行ってストアする処理
で、この演算の詳細は後述する。ステップＳ１４での演
算が終了したなら、モータモデル出力∧ｎM’（ｉ）の
平均化処理の演算をステップＳ１５で行ってストアす
る。なお、平均化処理の演算の詳細は後述する。
【００１６】ステップＳ１５で平均化処理した出力と、
ステップＳ１４で演算した検出速度との誤差をステップ
Ｓ１６で演算して負荷トルクの推定演算値を得る。ま
た、ステップＳ１７ではステップＳ１６で得られた演算
値とモータモデル出力∧ｎM’（ｉ＋１）により時刻
（ｉ＋１）時点でのモータ予測速度演算を行ってその演
算値∧ｎM（ｉ＋１）を得てストアする。
ステップＳ１４で演算した検出速度との誤差をステップ
Ｓ１６で演算して負荷トルクの推定演算値を得る。ま
た、ステップＳ１７ではステップＳ１６で得られた演算
値とモータモデル出力∧ｎM’（ｉ＋１）により時刻
（ｉ＋１）時点でのモータ予測速度演算を行ってその演
算値∧ｎM（ｉ＋１）を得てストアする。
【００１７】ステップＳ１７で得られた演算値を基にス
テップＳ１８により時刻（ｉ＋１）時点で速度アンプ出
力τMA（ｉ＋１）の演算出力を得てストアする。この演
算出力τMA（ｉ＋１）とステップＳ１６で得られた負荷
トルク推定値∧τL（ｉ）によりステップＳ１９でモー
タトルク指令τM＊（ｉ＋１）の演算を行う。ステップ
Ｓ１９ではトルク指令としてここでは出力しないためス
トアはしない。なお、ステップＳ１３で速度検出パルス
が無いときには、ステップＳ１７の処理に行く。
テップＳ１８により時刻（ｉ＋１）時点で速度アンプ出
力τMA（ｉ＋１）の演算出力を得てストアする。この演
算出力τMA（ｉ＋１）とステップＳ１６で得られた負荷
トルク推定値∧τL（ｉ）によりステップＳ１９でモー
タトルク指令τM＊（ｉ＋１）の演算を行う。ステップ
Ｓ１９ではトルク指令としてここでは出力しないためス
トアはしない。なお、ステップＳ１３で速度検出パルス
が無いときには、ステップＳ１７の処理に行く。
【００１８】このときステップＳ１７のモータ速度推定
値ｎM（ｉ＋１）の演算に用いる。図４の第１偏差部１
４の出力に相当するデータは前回速度検出が行われたと
きに得られた値をストアしておいて使用する。
値ｎM（ｉ＋１）の演算に用いる。図４の第１偏差部１
４の出力に相当するデータは前回速度検出が行われたと
きに得られた値をストアしておいて使用する。
【００１９】上述のようにトルク指令τM＊（ｉ）を時
刻（ｉ）時点で出力すると、トルク指令τM＊（ｉ）よ
り次回の時刻（ｉ＋１）時点でのモータ速度推定値∧ｎ
M（ｉ＋１）の予測演算が可能となり、次回のモータ速
度推定値∧ｎM（ｉ＋１）が解れば、時刻（ｉ＋１）で
出力すべきトルク指令τM＊（ｉ＋１）の演算も可能に
なる。
刻（ｉ）時点で出力すると、トルク指令τM＊（ｉ）よ
り次回の時刻（ｉ＋１）時点でのモータ速度推定値∧ｎ
M（ｉ＋１）の予測演算が可能となり、次回のモータ速
度推定値∧ｎM（ｉ＋１）が解れば、時刻（ｉ＋１）で
出力すべきトルク指令τM＊（ｉ＋１）の演算も可能に
なる。
【００２０】また、、上記のように演算することによ
り、トルク指令の出力時刻が明確になり、これに基づい
て行われる速度推定（予測）演算の時間関係と、これに
より変化するモータの速度の時間関係は一致し、正確な
時刻の速度推定（予測）が可能となる。なお、図２はモ
ータの極低速状態の場合であるが、図３に示すように通
常の運転状態でも同様の演算が可能である。図２および
図３において、記号×印はモータモデル出力を、記号○
印はモータ速度推定値、実線はモータ実速度、ＳＤＰは
速度検出パルス、ｅ（ｉ），ｅ（ｉ−ｋ），ｅ（ｉ−
１）は位相計測カウンタ値の最新位相カウントデータ、
ΔＴｅ（ｉ），ΔＴｅ（ｉ−ｋ），ΔＴｅ（ｉ−１）は
時刻計測カウンタ値で、ｅ（ｉ），ｅ（ｉ−ｋ）が検出
された時の時刻カウントデータである。また、Ｉは
（ｉ）時点での速度制御演算値である。
り、トルク指令の出力時刻が明確になり、これに基づい
て行われる速度推定（予測）演算の時間関係と、これに
より変化するモータの速度の時間関係は一致し、正確な
時刻の速度推定（予測）が可能となる。なお、図２はモ
ータの極低速状態の場合であるが、図３に示すように通
常の運転状態でも同様の演算が可能である。図２および
図３において、記号×印はモータモデル出力を、記号○
印はモータ速度推定値、実線はモータ実速度、ＳＤＰは
速度検出パルス、ｅ（ｉ），ｅ（ｉ−ｋ），ｅ（ｉ−
１）は位相計測カウンタ値の最新位相カウントデータ、
ΔＴｅ（ｉ），ΔＴｅ（ｉ−ｋ），ΔＴｅ（ｉ−１）は
時刻計測カウンタ値で、ｅ（ｉ），ｅ（ｉ−ｋ）が検出
された時の時刻カウントデータである。また、Ｉは
（ｉ）時点での速度制御演算値である。
【００２１】次に速度検出演算方式について述べる。速
度検出の方式は、速度制御処理のインターバル毎に得ら
れる速度検出パルスの数とその最新の検出パルスが得ら
れた時刻を記憶しておき、前回記憶した速度検出パルス
の数とその時刻と最新の検出パルスの数とその時刻によ
り検出速度の演算が行われる。図２に示す極低速状態の
ように速度制御毎に速度検出パルスが得られない場合の
計算式は、次式から演算される。
度検出の方式は、速度制御処理のインターバル毎に得ら
れる速度検出パルスの数とその最新の検出パルスが得ら
れた時刻を記憶しておき、前回記憶した速度検出パルス
の数とその時刻と最新の検出パルスの数とその時刻によ
り検出速度の演算が行われる。図２に示す極低速状態の
ように速度制御毎に速度検出パルスが得られない場合の
計算式は、次式から演算される。
【００２２】
【数１】
【００２３】また、図３のように速度制御インターバル
毎に速度検出パルスが得られる場合は、（１）式でｋ−
１＝０の条件と考えれば次の（２）式として計算でき
る。
毎に速度検出パルスが得られる場合は、（１）式でｋ−
１＝０の条件と考えれば次の（２）式として計算でき
る。
【００２４】
【数２】
【００２５】次にモータモデル出力の平均化処理演算に
ついて述べる。モータモデル出力の平均化処理は、速度
制御周期毎に最新速度検出パルスが更新されると演算さ
れる。図２にモータモデル出力と速度検出パルスの関係
を示す。図２の（ｉ）時点では、ｅ（ｉ）の速度検出パ
ルスまでが得られた事が解っているので、これ以前の速
度検出パルスｅ（ｉ−ｋ）が得られた時刻から、このｅ
（ｉ）の速度検出パルスが得られた時刻までのモータモ
デル出力の平均化処理演算を行う。つまり、図２では、
符号Ａから符号Ｂまでの平均化処理を行うことになる。
このときの計算式を示すと、図２の場合には次の（３）
式になる。
ついて述べる。モータモデル出力の平均化処理は、速度
制御周期毎に最新速度検出パルスが更新されると演算さ
れる。図２にモータモデル出力と速度検出パルスの関係
を示す。図２の（ｉ）時点では、ｅ（ｉ）の速度検出パ
ルスまでが得られた事が解っているので、これ以前の速
度検出パルスｅ（ｉ−ｋ）が得られた時刻から、このｅ
（ｉ）の速度検出パルスが得られた時刻までのモータモ
デル出力の平均化処理演算を行う。つまり、図２では、
符号Ａから符号Ｂまでの平均化処理を行うことになる。
このときの計算式を示すと、図２の場合には次の（３）
式になる。
【００２６】
【数３】
【００２７】また、図３の場合にはｋ−１＝０と考えれ
ば（４）式のようになる。
ば（４）式のようになる。
【００２８】
【数４】
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
速度制御周期毎に演算されるトルク指令の出力時刻が明
確になるとともに、正確な時刻のモータ速度の予測推定
演算を行うことができる利点がある。
速度制御周期毎に演算されるトルク指令の出力時刻が明
確になるとともに、正確な時刻のモータ速度の予測推定
演算を行うことができる利点がある。
【図１】この発明の一実施例を示すフローチャート。
【図２】モータの極低速状態における動作説明図。
【図３】モータの通常運転状態における動作説明図。
【図４】従来の速度推定オブザーバの制御ブロック図。
【図５】従来におけるモータの極低速状態における動作
説明図。
説明図。
【図６】速度検出割り込み処理のフローチャート。
【図７】速度制御インターバル処理のフローチャート。
Ｓ１１…トルク指令処理ステップ Ｓ１２…モータモデル出力演算処理ステップ Ｓ１３…速度検出パルス有無判断処理ステップ Ｓ１４…速度検出演算処理ステップ Ｓ１５…モータモデル出力の平均化処理演算ステップ Ｓ１６…負荷トルク推定演算処理ステップ Ｓ１７…モータ予測速度演算処理ステップ Ｓ１８…速度アンプ出力演算処理ステップ Ｓ１９…モータトルク指令演算処理ステップ
Claims (4)
- 【請求項１】 速度推定オブザーバを用いた速度制御系
の演算処理方法であって、速度制御処理のインターバル
毎に得られる速度検出パルスの数と、その最新の検出パ
ルスが得られた時刻を記憶しておき、前回記憶した速度
検出パルスの数と、その時刻と最新の検出パルスの数と
その時刻により検出速度の演算を行って検出速度が得ら
れたとき、速度制御演算でモータモデル出力を検出速度
が得られた時刻に対応して平均化処理した出力と、検出
速度との差をとった後、その出力をオブザーバゲイン倍
して負荷トルク推定演算を行い、その後、検出速度とモ
ータモデル出力の平均化処理の差と、モータモデル出力
の差とにより、次回のインターバル処理開始点における
モータの速度推定演算を行い、その推定速度に基づい
て、速度アンプは比例要素のみとして速度アンプの出力
が演算され、トルク指令として負荷トルク推定値との和
をとり、次回のインターバル処理の先頭で出力されるよ
うにしたことを特徴とする速度制御系における速度推定
演算処理方法 - 【請求項２】 請求項１記載の速度制御系における速度
推定演算処理方法において、検出速度が得られないと
き、前回の検出速度とそれに対応したモータモデル出力
の平均化処理の差と、モータモデル出力の差によって、
次回のインターバル処理開始点におけるモータの速度推
定演算を行い、その推定速度に基づいて、速度アンプは
比例要素のみとして速度アンプの出力が演算され、トル
ク指令として負荷トルク推定値との和をとり、次回のイ
ンターバル処理の先頭で出力されるようにしたことを特
徴とする速度制御系における速度推定演算処理方法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の速度制御系にお
ける速度推定演算処理方法において、速度アンプ比例プ
ラス積分要素として速度アンプの出力が演算された後、
トルク指令として速度アンプ出力のみを用い、次回のイ
ンターバル処理の先頭で出力されるようにしたことを特
徴とする速度制御系における速度推定演算処理方法。 - 【請求項４】 請求項１または２記載の速度制御系にお
ける速度推定演算処理方法において、速度アンプを比例
プラス積分要素として速度アンプの出力が演算された
後、トルク指令として負荷トルク推定値との和をとり、
次回のインターバル処理の先頭で出力されるようにした
ことを特徴とする速度制御系における速度推定演算処理
方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03273894A JP3230364B2 (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 速度制御系における速度推定演算処理方法 |
| DE69522728T DE69522728T2 (de) | 1994-03-03 | 1995-03-02 | Verfahren zur Berechnung eines Geschwindigkeitschätzungswertes in einem Geschwindigkeitsregelsystem |
| US08/397,859 US5533166A (en) | 1994-03-03 | 1995-03-02 | Method for calculating speed estimated value in speed control system |
| EP95102994A EP0670626B1 (en) | 1994-03-03 | 1995-03-02 | Method for calculating speed estimated value in speed control system |
| ES95102994T ES2160645T3 (es) | 1994-03-03 | 1995-03-02 | Metodo para calcular el valor estimado de velocidad en un sistema de control de velocidad. |
| KR1019950004334A KR0158497B1 (ko) | 1994-03-03 | 1995-03-03 | 속도 제어 시스템에서 속도 추정값을 계산하기 위한 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03273894A JP3230364B2 (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 速度制御系における速度推定演算処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07245977A true JPH07245977A (ja) | 1995-09-19 |
| JP3230364B2 JP3230364B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=12367181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03273894A Expired - Fee Related JP3230364B2 (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 速度制御系における速度推定演算処理方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0670626B1 (ja) |
| JP (1) | JP3230364B2 (ja) |
| KR (1) | KR0158497B1 (ja) |
| DE (1) | DE69522728T2 (ja) |
| ES (1) | ES2160645T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0866893A (ja) * | 1994-08-24 | 1996-03-12 | Fanuc Ltd | 衝突検出方法 |
| US5877955A (en) * | 1995-11-13 | 1999-03-02 | Waterstrike Incorporated | Transducerless position determining system and method for the same |
| US6121747A (en) * | 1997-09-02 | 2000-09-19 | Servologic Ltd. | Electric motor controller |
| WO2000033088A1 (en) * | 1998-12-02 | 2000-06-08 | Mts Systems Corporation | Blended velocity estimation |
| JP3859115B2 (ja) * | 1999-07-26 | 2006-12-20 | セイコーエプソン株式会社 | プリンタ用モータの制御装置および制御方法ならびに制御プログラムを記録した記録媒体 |
| US6901681B2 (en) * | 2001-11-05 | 2005-06-07 | Chrispatrick A. Bueno | Siding installation tool, kit and method |
| US7437201B2 (en) | 2003-01-14 | 2008-10-14 | Cullen Christopher P | Electric motor controller |
| US6831429B2 (en) * | 2003-03-10 | 2004-12-14 | Visteon Global Technologies, Inc. | Prediction of available torque and power from battery-powered traction motor |
| US7368886B2 (en) * | 2004-05-14 | 2008-05-06 | General Motors Corporation | Method of testing motor torque integrity in a hybrid electric vehicle |
| CN103326660B (zh) * | 2013-06-28 | 2016-03-23 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 一种电机转矩控制方法和系统 |
| CN104539213B (zh) * | 2014-11-28 | 2017-04-19 | 广东美的制冷设备有限公司 | 电机转速调节方法、电机转速调节系统和空调器 |
| CN108471265A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-31 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 转动惯量检测方法及装置 |
| JP7215403B2 (ja) * | 2019-11-29 | 2023-01-31 | 株式会社豊田自動織機 | インバータ制御装置及び車載用流体機械 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02159990A (ja) * | 1988-12-10 | 1990-06-20 | Fanuc Ltd | サーボモータの速度制御方式 |
| US5334923A (en) * | 1990-10-01 | 1994-08-02 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Motor torque control method and apparatus |
| TW221535B (ja) * | 1991-05-20 | 1994-03-01 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | |
| US5476158A (en) * | 1993-03-31 | 1995-12-19 | Otis Elevator Company | Rotor time constant adaptation for induction motor in vector controlled elevator drive |
-
1994
- 1994-03-03 JP JP03273894A patent/JP3230364B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-03-02 DE DE69522728T patent/DE69522728T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-02 ES ES95102994T patent/ES2160645T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-02 EP EP95102994A patent/EP0670626B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-02 US US08/397,859 patent/US5533166A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-03 KR KR1019950004334A patent/KR0158497B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
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| EP0670626A3 (en) | 1997-12-17 |
| DE69522728D1 (de) | 2001-10-25 |
| ES2160645T3 (es) | 2001-11-16 |
| US5533166A (en) | 1996-07-02 |
| EP0670626B1 (en) | 2001-09-19 |
| DE69522728T2 (de) | 2002-07-11 |
| JP3230364B2 (ja) | 2001-11-19 |
| KR0158497B1 (ko) | 1998-12-15 |
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