JPH0817586B2 - デジタル制御装置 - Google Patents
デジタル制御装置Info
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- JPH0817586B2 JPH0817586B2 JP1025814A JP2581489A JPH0817586B2 JP H0817586 B2 JPH0817586 B2 JP H0817586B2 JP 1025814 A JP1025814 A JP 1025814A JP 2581489 A JP2581489 A JP 2581489A JP H0817586 B2 JPH0817586 B2 JP H0817586B2
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- Japan
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- harmonic
- detection
- speed
- correction
- control
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デジタル制御装置に係り、特に、制御量の
変動が少く、かつ演算時間、応答時間の短いデジタル制
御装置を提供するものである。
変動が少く、かつ演算時間、応答時間の短いデジタル制
御装置を提供するものである。
VTR（Video Tape Recorder）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）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てしまう。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、近年では速度を
自由に、しかも簡単に変えることができて信頼性の良い
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、直流機の持つ
種々の欠点が除かれる反面、120度通電方式のプラシレ
スモータでは原理上モータ自体でトルクリツプルを発生
し、回転むらを大きくする欠点がある。
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）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てしまう。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、近年では速度を
自由に、しかも簡単に変えることができて信頼性の良い
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、直流機の持つ
種々の欠点が除かれる反面、120度通電方式のプラシレ
スモータでは原理上モータ自体でトルクリツプルを発生
し、回転むらを大きくする欠点がある。
上記欠点を除く方式として回転むらの中の調波成分を
検出し、同じ調波成分で電流指令（トルク指令）に補正
を行うことによつて回転むらを小さくする方式を考案
し、特願昭63−39424号として先願した。この主構成
は、制御量（回転数）を発生する制御対象（モータ）
と、制御量（回転数）を検出する検出部（エンコーダ、
カウンタ）と目標値と検出部の測定値とから偏差を算出
する弁別部と、偏差によつて制御対象（モータ）への操
作量（電流指令）を決める制御部とからなり、制御部、
弁別部とがマイコン等のデジタル演算器を備える。ま
た、一定サンプリング周期毎に操作量を出力するデジタ
ル制御装置であつて、制御量（回転数）および偏差等に
含まれる一定周期毎の変動成分を検出し、その変動調波
成分と同じ周期の補正を操作量に作用させることによつ
て制御対象に含まれる変動調波成分を低減させる原理を
持つものである。
検出し、同じ調波成分で電流指令（トルク指令）に補正
を行うことによつて回転むらを小さくする方式を考案
し、特願昭63−39424号として先願した。この主構成
は、制御量（回転数）を発生する制御対象（モータ）
と、制御量（回転数）を検出する検出部（エンコーダ、
カウンタ）と目標値と検出部の測定値とから偏差を算出
する弁別部と、偏差によつて制御対象（モータ）への操
作量（電流指令）を決める制御部とからなり、制御部、
弁別部とがマイコン等のデジタル演算器を備える。ま
た、一定サンプリング周期毎に操作量を出力するデジタ
ル制御装置であつて、制御量（回転数）および偏差等に
含まれる一定周期毎の変動成分を検出し、その変動調波
成分と同じ周期の補正を操作量に作用させることによつ
て制御対象に含まれる変動調波成分を低減させる原理を
持つものである。
上記従来技術において制御量の変動に複数の調波成分
が存在し、複数の調合成分検出、補正手段を持つ必要が
ある。この場合、１つのサンプリング時間内に２つの調
波成分の検出、補正を行うため、時間がかかる点、ま
た、補正のサンプリングを周期の長い周期の調波成分検
出補正部と短い周期の調波成分検出補正部とで同一にし
ているために短い周期の調波成分検出補正部の応答時間
が短くできなかつた。
が存在し、複数の調合成分検出、補正手段を持つ必要が
ある。この場合、１つのサンプリング時間内に２つの調
波成分の検出、補正を行うため、時間がかかる点、ま
た、補正のサンプリングを周期の長い周期の調波成分検
出補正部と短い周期の調波成分検出補正部とで同一にし
ているために短い周期の調波成分検出補正部の応答時間
が短くできなかつた。
本発明の目的は、それぞれの調波成分検出補正部の応
答時間を十分早くし、かつ、１つの補正に要する時間を
短縮させることにある。
答時間を十分早くし、かつ、１つの補正に要する時間を
短縮させることにある。
上記の目的は、複数の調波成分検出、補正部の検出も
しくは補正出力のいずれかのタイミングをずらすこと、
さらには各調波でサンプリングの周期を異ならせ、調波
の周期が長いものほど該サンプリング周期も長くさせる
ようにしたことによって達成される。
しくは補正出力のいずれかのタイミングをずらすこと、
さらには各調波でサンプリングの周期を異ならせ、調波
の周期が長いものほど該サンプリング周期も長くさせる
ようにしたことによって達成される。
検出のタイミングをずらすことによつて、１サンプリ
ング内の検出回数を少なくすることができ、演算時間を
少なくすることができる。また、検出、補正のサンプリ
ングの周期をそれぞれ変えることによつて補正の応答時
間が早くなる。
ング内の検出回数を少なくすることができ、演算時間を
少なくすることができる。また、検出、補正のサンプリ
ングの周期をそれぞれ変えることによつて補正の応答時
間が早くなる。
〔実施例〕 以下、本発明の実施例について説明する。第２図は本
発明の対象とするデジタル制御装置を示す。本実施例で
は制御対象をモータ、検出部をエンコーダ、カウンタと
で構成し、制御量が回転数、操作量が電流指令で、か
つ、制御部、弁別部と検出部の一部がマイコン等のデジ
タル演算器によつて構成される実施例で示す。
発明の対象とするデジタル制御装置を示す。本実施例で
は制御対象をモータ、検出部をエンコーダ、カウンタと
で構成し、制御量が回転数、操作量が電流指令で、か
つ、制御部、弁別部と検出部の一部がマイコン等のデジ
タル演算器によつて構成される実施例で示す。
第２図においてＭはモータで１回転内で周期的なトル
ク変動成分を持つか、あるいは周期的に変動する負荷を
持ち、速度変動が生じる。このモータは回転形、直進形
のいずれでも良く、更にブラシの有無は問わない。ここ
ではブラシレスモータの例で示す。PSはモータＭの特に
回転子の磁極位置を検出する磁極位置検出器で、これは
モータＭの相電流を切換えるのに用いられる。モータの
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
じて選択された二つの相巻線に電流を流すよう通常構成
されている。ＥはモータＭの回転軸に取付けたエンコー
ダ等から成る速度検出器である。速度検出器はエンコー
ダの外に周波数発電機、タコジエネレータ、パルスジエ
ネレータ等が採用される。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個のスイツチング素子
で正，負それぞれ３ケのアームを構成させ、選択された
二つの相巻線に電流を流し、又、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（Auto matic cu
rrent Regulator）で電流トランスCTで得られた電流検
出値を受けるよう構成している。MCはマイクロコンピユ
ータで後述する機能を有する。COUNTは速度検出回路
で、実際はカウンタから構成されており、一定のサンプ
リング時間で検出されたパルス数あるいはパルス間隔を
検出することによつて行なわれる。速度制御手段Ｃは前
記の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
部が構成される。
ク変動成分を持つか、あるいは周期的に変動する負荷を
持ち、速度変動が生じる。このモータは回転形、直進形
のいずれでも良く、更にブラシの有無は問わない。ここ
ではブラシレスモータの例で示す。PSはモータＭの特に
回転子の磁極位置を検出する磁極位置検出器で、これは
モータＭの相電流を切換えるのに用いられる。モータの
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
じて選択された二つの相巻線に電流を流すよう通常構成
されている。ＥはモータＭの回転軸に取付けたエンコー
ダ等から成る速度検出器である。速度検出器はエンコー
ダの外に周波数発電機、タコジエネレータ、パルスジエ
ネレータ等が採用される。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個のスイツチング素子
で正，負それぞれ３ケのアームを構成させ、選択された
二つの相巻線に電流を流し、又、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（Auto matic cu
rrent Regulator）で電流トランスCTで得られた電流検
出値を受けるよう構成している。MCはマイクロコンピユ
ータで後述する機能を有する。COUNTは速度検出回路
で、実際はカウンタから構成されており、一定のサンプ
リング時間で検出されたパルス数あるいはパルス間隔を
検出することによつて行なわれる。速度制御手段Ｃは前
記の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
部が構成される。
そして、速度検出回路COUNTで得られた速度をマイク
ロコンピユータMCに伝え、磁極位置検出部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は前記信号を処理してドラ
イバ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。
ロコンピユータMCに伝え、磁極位置検出部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は前記信号を処理してドラ
イバ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。
マイクロコンピユータMCは第３図に示した内部機能を
有する。すなわち、演算部ALU、カウンタCNT、D/Aコン
バータDAおよび記憶部MRYを具備している。カウンタCNT
はエンコーダＥからのパルス信号の周期を計り、これの
逆数として速度検出をする。演算部ALUではカウンタか
らの信号を受け、記憶部MRYのROMに記憶させている指令
速度と比較し、速度誤差を算出する。次いで、これによ
つて算出された速度誤差に基づき補正信号を作成する。
そして、この補正信号を随時記憶部MRYのRAMに記憶し、
新規なデータに順次更新する。更に、演算部ALUでは前
記で検出された実際のモータＭの速度モードに内在して
いる調波成分を検出する要素を有している。又、この調
波成分の検出は基本波成分と特にトルクリツプルを生じ
させる例えば第３次あるいは第５次調波成分等を対象に
して行なうものである。尚、前記カウンタCNTは外付け
のものを示しているが、マイクロコンピユータMC内蔵の
ものでもよい。
有する。すなわち、演算部ALU、カウンタCNT、D/Aコン
バータDAおよび記憶部MRYを具備している。カウンタCNT
はエンコーダＥからのパルス信号の周期を計り、これの
逆数として速度検出をする。演算部ALUではカウンタか
らの信号を受け、記憶部MRYのROMに記憶させている指令
速度と比較し、速度誤差を算出する。次いで、これによ
つて算出された速度誤差に基づき補正信号を作成する。
そして、この補正信号を随時記憶部MRYのRAMに記憶し、
新規なデータに順次更新する。更に、演算部ALUでは前
記で検出された実際のモータＭの速度モードに内在して
いる調波成分を検出する要素を有している。又、この調
波成分の検出は基本波成分と特にトルクリツプルを生じ
させる例えば第３次あるいは第５次調波成分等を対象に
して行なうものである。尚、前記カウンタCNTは外付け
のものを示しているが、マイクロコンピユータMC内蔵の
ものでもよい。
第１図は速度制御装置の具体化されたブロツク図であ
る。この図において制御量である速度信号は、検出部を
構成する速度検出器（エンコーダ）Ｅのパルス間隔に入
る基準発振器（マイクロコンピユータ）に内在するクロ
ツク又はカウンタ）のパルス数を数え、これの逆値をと
ることによつて検出され（F/V変換）、これによつて得
られた速度信号nfはマイクロコンピユータに取込まれ
る。マイクロコンピユータ内ではソフト的な処理手法に
よつて、目標値である速度指令nSと速度信号nfの差から
速度偏差信号neを算出し（弁別部にて行なう）、制御部
で比例・積分制御（PI制御）処理後に操作量である新た
な電流指令ISを出力する。電流制御系はハードで構成さ
れ、速度指令nSに基づいて与えられた電流指令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Ie
を算出し、自動電流調整装置ACRを介して制御対象のモ
ータＭに電流を付与するように構成される。尚、第１図
ではインバータが省略されている。
る。この図において制御量である速度信号は、検出部を
構成する速度検出器（エンコーダ）Ｅのパルス間隔に入
る基準発振器（マイクロコンピユータ）に内在するクロ
ツク又はカウンタ）のパルス数を数え、これの逆値をと
ることによつて検出され（F/V変換）、これによつて得
られた速度信号nfはマイクロコンピユータに取込まれ
る。マイクロコンピユータ内ではソフト的な処理手法に
よつて、目標値である速度指令nSと速度信号nfの差から
速度偏差信号neを算出し（弁別部にて行なう）、制御部
で比例・積分制御（PI制御）処理後に操作量である新た
な電流指令ISを出力する。電流制御系はハードで構成さ
れ、速度指令nSに基づいて与えられた電流指令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Ie
を算出し、自動電流調整装置ACRを介して制御対象のモ
ータＭに電流を付与するように構成される。尚、第１図
ではインバータが省略されている。
これらの全体的な構成は従来知られているものである
が、本発明対象のブロツクは第１図破線枠で示した新規
な要素である調波成分検出手段10を有する。つまり、速
度信号nf、あるいは速度偏差信号neに内在する任意の調
波（周波数）成分を算出し、これに比例制御（Ｐ制
御）、もしくは比例・積分制御（PI制御）によつて補正
信号を作成し、これを前記の電流指令ISに加えるもので
ある。10A,10B,10nはそれぞれ第n1次成分検出手段、第n
2次成分検出手段、第nk次成分検出手段である。そし
て、それぞれの検出手段にPI制御要素が接続され、その
出力信号である補正信号を１つにまとめて電流指令ISに
加えるものである。それぞれの出力信号はそれぞれパラ
レルに電流指令ISに与えてもよい。又、検出すべき任意
の調波成分および数は個々の対象モータに対し、自由に
変えることが可能である。
が、本発明対象のブロツクは第１図破線枠で示した新規
な要素である調波成分検出手段10を有する。つまり、速
度信号nf、あるいは速度偏差信号neに内在する任意の調
波（周波数）成分を算出し、これに比例制御（Ｐ制
御）、もしくは比例・積分制御（PI制御）によつて補正
信号を作成し、これを前記の電流指令ISに加えるもので
ある。10A,10B,10nはそれぞれ第n1次成分検出手段、第n
2次成分検出手段、第nk次成分検出手段である。そし
て、それぞれの検出手段にPI制御要素が接続され、その
出力信号である補正信号を１つにまとめて電流指令ISに
加えるものである。それぞれの出力信号はそれぞれパラ
レルに電流指令ISに与えてもよい。又、検出すべき任意
の調波成分および数は個々の対象モータに対し、自由に
変えることが可能である。
第４図にモータＭの１回転当りにおける速度変動状況
を示す。１回転当りのエンコーダＥが発生するパルス数
はNkであり、速度検出のための演算は１パルス間隔にお
いて１回行なうものである。速度nfはエンコーダＥのそ
れぞれのパルス間隔に入るマイクロコンピユータ内蔵の
基準発振器のパルス数の逆数で求めることができる。実
際は速度検出のカウンタで計測し、速度信号nfは第４図
に表わされる。
を示す。１回転当りのエンコーダＥが発生するパルス数
はNkであり、速度検出のための演算は１パルス間隔にお
いて１回行なうものである。速度nfはエンコーダＥのそ
れぞれのパルス間隔に入るマイクロコンピユータ内蔵の
基準発振器のパルス数の逆数で求めることができる。実
際は速度検出のカウンタで計測し、速度信号nfは第４図
に表わされる。
一般に速度nf（θ）は次式のフーリエ級展開に従つて
それぞれの周波数成分に展開することができる。
それぞれの周波数成分に展開することができる。
但し、n0…直流分、an…正弦の係数、bn…余弦の係
数、 そして、任意の周波数成分に対するn0,an,nの絶対値
は次式で表わされる。
数、 そして、任意の周波数成分に対するn0,an,nの絶対値
は次式で表わされる。
１回転当りnk個のパルスを発生するエンコーダＥを用
いた第４図の例において、１回転にn1PPR（Pulse Per R
evolution）の速度変動分は次式で求められる。
いた第４図の例において、１回転にn1PPR（Pulse Per R
evolution）の速度変動分は次式で求められる。
但し、Nk…１回転当りのパルス数、nfn…ｎ番目パル
スとｎ−１番目のパルス間の速度、 更に、n1PPRの速度変動Ｎは次式で求められる。
スとｎ−１番目のパルス間の速度、 更に、n1PPRの速度変動Ｎは次式で求められる。
比例制御における補正項は ここで、CN1＝Ｋ・AN1,DN1＝Ｋ・BN1, K:比例ゲイン 第４図には第１回転分について示してあるが、次の回
転についても同様の変動モードを示し、これを繰かえ
す。
転についても同様の変動モードを示し、これを繰かえ
す。
計算の起点は回転子の基準位置である。基準位置はエ
ンコーダＥによつて与えられる基準信号、又は、ブラシ
レスモータの場合はホール素子によつて与えられる回転
子の磁極位置検出信号を利用して検知するようにしてい
る。尚、直流機でエンコーダ等を用いないものにあつて
は基準位置を別に設け、任意の位置を設定するように構
成してもよい。
ンコーダＥによつて与えられる基準信号、又は、ブラシ
レスモータの場合はホール素子によつて与えられる回転
子の磁極位置検出信号を利用して検知するようにしてい
る。尚、直流機でエンコーダ等を用いないものにあつて
は基準位置を別に設け、任意の位置を設定するように構
成してもよい。
前述の手法においては、正弦波あるいは余弦波情報を
必要とするが、これはROMに予め格納しておくことで対
処できる。又、後述のように、ブラシレスモータの各相
に流す電流を正弦波状に与えるドライブ方式を取入れて
いるものにおいては、ROM内の既に正弦波および余弦波
情報を有しているので、これをそのまま利用可能であ
る。
必要とするが、これはROMに予め格納しておくことで対
処できる。又、後述のように、ブラシレスモータの各相
に流す電流を正弦波状に与えるドライブ方式を取入れて
いるものにおいては、ROM内の既に正弦波および余弦波
情報を有しているので、これをそのまま利用可能であ
る。
第４図に本発明の速度リツプル低減の具体的な手法を
示す。本発明は速度リツプルを生ぜしめる要因が２つ以
上存在し、二つ以上のリツプルの補正を行う必要がある
ものを対象とする。図において（ａ）はモータの実際の
速度変動モードを示す。（ｂ）はそれぞれのパルス間で
１回の速度検出を行なうことを示している。（ｃ）はそ
れぞれのパルス間隔毎に求められた速度信号（電流信
号）でデジタル的に階段状になる。（ｄ）は（ｃ）の速
度信号から求められた速度信号の基本波成分（一次成
分）である。（ｅ）は同じく（ｃ）から求められた速度
信号の第ｎ次成分である。これらの（ｄ）および（ｅ）
の調波成分は前述の（５），（６）式の周波数分析計算
により求めることができる。このように調波成分が求め
られるので（ｆ）および（ｇ）に示す補正信号（電流）
を加えることによりこれらの調波成分は相殺され、消滅
するので、これに起因するトルクリツプル（速度リツプ
ル）は消滅あるいは減じることができる。
示す。本発明は速度リツプルを生ぜしめる要因が２つ以
上存在し、二つ以上のリツプルの補正を行う必要がある
ものを対象とする。図において（ａ）はモータの実際の
速度変動モードを示す。（ｂ）はそれぞれのパルス間で
１回の速度検出を行なうことを示している。（ｃ）はそ
れぞれのパルス間隔毎に求められた速度信号（電流信
号）でデジタル的に階段状になる。（ｄ）は（ｃ）の速
度信号から求められた速度信号の基本波成分（一次成
分）である。（ｅ）は同じく（ｃ）から求められた速度
信号の第ｎ次成分である。これらの（ｄ）および（ｅ）
の調波成分は前述の（５），（６）式の周波数分析計算
により求めることができる。このように調波成分が求め
られるので（ｆ）および（ｇ）に示す補正信号（電流）
を加えることによりこれらの調波成分は相殺され、消滅
するので、これに起因するトルクリツプル（速度リツプ
ル）は消滅あるいは減じることができる。
第５図にこれらの速度制御系をデジタル方式で構成す
る一例を示す。一定速度で回転させねばならないVTR用
モータ等において速度制御を行なう間隔はエンコーダあ
るいは周波数発電機FGから得られるパルス周期あるいは
その数倍の間隔で行なうのが一般的である。前記第５図
の例はパルス周期と速度制御の周期を等しくした場合を
示すもので、エンコーダが１回転で16パルスの例で示
す。ｎ回目の速度制御のための計算に際してはｎ−１回
目のエンコーダあるいは周波数発電機の信号周期の情報
をデータとして使用する。一方、補正制御のサンプリン
グ周期は速度制御の周期より長くするのがよい。
る一例を示す。一定速度で回転させねばならないVTR用
モータ等において速度制御を行なう間隔はエンコーダあ
るいは周波数発電機FGから得られるパルス周期あるいは
その数倍の間隔で行なうのが一般的である。前記第５図
の例はパルス周期と速度制御の周期を等しくした場合を
示すもので、エンコーダが１回転で16パルスの例で示
す。ｎ回目の速度制御のための計算に際してはｎ−１回
目のエンコーダあるいは周波数発電機の信号周期の情報
をデータとして使用する。一方、補正制御のサンプリン
グ周期は速度制御の周期より長くするのがよい。
図において１回転に16ケの速度情報f1〜f16が得られ
る。本発明においては、２つの速度リツプル分の１つの
成合、例えば、第２調波成分についてはf1,f3,f5,f7の
速度情報をもとに（５），（６）の計算式でリツプル分
AN2,BN2を算出する。補正項はこの値に例えば比例定数K
cを乗じて、（８）のCN2,DN2を算出する。１回転に２回
の補正項の大きさの更新ができる。一方、１回転で１回
の周期を有する第１調波成分については、f2,f4,f6,…
…f16の速度情報をもとに（５），（６）の計算式でリ
ツプル分AN1,BN1を算出した後、補正項を第２調波成分
の場合と同様に算出する。第１調波成分の場合は当然、
１回転に１回の補正項の大きさの更新になる。以上の方
式によれば、１回の速度制御に占める（５），（６）式
の算出は第１もしくは第２調波成分のいずれかを行なう
だけで良く、計算時間を減らすことができる。また、補
正信号作成のための（８）式の算出時間も短くすること
ができる。このように調波成分検出、補正の検出もしく
は補正出力のタイミングを２つの調波検出手段の間でず
らせることによつて、１回の速度制御内に占める計算時
間を少なくすることができる。第５図のように、周期の
短い調波成分検出、補正のサンプリング期間を、周期の
長い調波成分検出、補正のサンプリング周期よりも短く
することによつて、短い周期に対する応答性が向上す
る。
る。本発明においては、２つの速度リツプル分の１つの
成合、例えば、第２調波成分についてはf1,f3,f5,f7の
速度情報をもとに（５），（６）の計算式でリツプル分
AN2,BN2を算出する。補正項はこの値に例えば比例定数K
cを乗じて、（８）のCN2,DN2を算出する。１回転に２回
の補正項の大きさの更新ができる。一方、１回転で１回
の周期を有する第１調波成分については、f2,f4,f6,…
…f16の速度情報をもとに（５），（６）の計算式でリ
ツプル分AN1,BN1を算出した後、補正項を第２調波成分
の場合と同様に算出する。第１調波成分の場合は当然、
１回転に１回の補正項の大きさの更新になる。以上の方
式によれば、１回の速度制御に占める（５），（６）式
の算出は第１もしくは第２調波成分のいずれかを行なう
だけで良く、計算時間を減らすことができる。また、補
正信号作成のための（８）式の算出時間も短くすること
ができる。このように調波成分検出、補正の検出もしく
は補正出力のタイミングを２つの調波検出手段の間でず
らせることによつて、１回の速度制御内に占める計算時
間を少なくすることができる。第５図のように、周期の
短い調波成分検出、補正のサンプリング期間を、周期の
長い調波成分検出、補正のサンプリング周期よりも短く
することによつて、短い周期に対する応答性が向上す
る。
第６図は前述した本発明の手法をマイクロコンピユー
タによつて実行するためのフローチヤートを示してい
る。図面を参照し説明すると、まず、ステツプでカウ
ンタを＋１（インクリメント）する。次にステツプ，
，，は速度制御の動作で、速度指令nS、速度信号
nfの取り込み、速度誤差のne、比例項出力（比例制御の
例で示す）Ｐは計算する。ステツプは第１調波もしく
は第２調波のいずれかの算出を行なうか選択する。ステ
ツプ〜は速度信号の中より第２調波成分の正弦項係
数、余弦項係数AN2,BN2を算出し、さらに、補正項係数C
N2,DN2を算出するためのものである。ステツプ，で
AN2,BN2の算出を進め、で計算の完了の確認で、ステ
ツプで、補正項係数CN2,DN2を算出する。さらにステ
ツプで初期化を行なう。ステツプは第１調波に関
するものでステツプ〜と全く同一のものである。最
後にステツプにおいて速度制御系の出力と補正値を加
えて出力するものである。
タによつて実行するためのフローチヤートを示してい
る。図面を参照し説明すると、まず、ステツプでカウ
ンタを＋１（インクリメント）する。次にステツプ，
，，は速度制御の動作で、速度指令nS、速度信号
nfの取り込み、速度誤差のne、比例項出力（比例制御の
例で示す）Ｐは計算する。ステツプは第１調波もしく
は第２調波のいずれかの算出を行なうか選択する。ステ
ツプ〜は速度信号の中より第２調波成分の正弦項係
数、余弦項係数AN2,BN2を算出し、さらに、補正項係数C
N2,DN2を算出するためのものである。ステツプ，で
AN2,BN2の算出を進め、で計算の完了の確認で、ステ
ツプで、補正項係数CN2,DN2を算出する。さらにステ
ツプで初期化を行なう。ステツプは第１調波に関
するものでステツプ〜と全く同一のものである。最
後にステツプにおいて速度制御系の出力と補正値を加
えて出力するものである。
第６図では、第５図で示したように速度情報nfの中の
１つおきのデータをそれぞれ第１調波用、第２調波用の
演算用として割りふることによつて１回の速度制御での
計算時間が短くすることができる。また、第１調波と第
２調波で別々のカウンタを設け、補正項係数CN,DNの出
力回数を多くすることによつて応答性を良くすることが
できる。
１つおきのデータをそれぞれ第１調波用、第２調波用の
演算用として割りふることによつて１回の速度制御での
計算時間が短くすることができる。また、第１調波と第
２調波で別々のカウンタを設け、補正項係数CN,DNの出
力回数を多くすることによつて応答性を良くすることが
できる。
なお、以上の例では、各調波の補正項は２回の速度制
御の間にカウンタが止まつているため同一の値となつた
が、カウンタを別個に持ち、これをすすめることによつ
て補正値を変えることも可能である。
御の間にカウンタが止まつているため同一の値となつた
が、カウンタを別個に持ち、これをすすめることによつ
て補正値を変えることも可能である。
なお、以上の実施例では、補正の算出法としてフーリ
エ展開する方式について述べたが、本手法は速度情報を
デジタルフイルタを介して補正する方式についても全く
同様の方法で行なうことができる。以上の場合に、速度
情報はメモリー内に記憶し、必要に応じて、必要な個数
だけ呼び出して演算することもできるし、速度情報をメ
モリに入れずに第５図のように行なう補正にも任意のサ
ンプリングタイムを導入してその間は一定の定数で行な
う方法も可能である。
エ展開する方式について述べたが、本手法は速度情報を
デジタルフイルタを介して補正する方式についても全く
同様の方法で行なうことができる。以上の場合に、速度
情報はメモリー内に記憶し、必要に応じて、必要な個数
だけ呼び出して演算することもできるし、速度情報をメ
モリに入れずに第５図のように行なう補正にも任意のサ
ンプリングタイムを導入してその間は一定の定数で行な
う方法も可能である。
以上、本発明によれば、１回の速度制御における少な
くとも複数の変動調波成分の検出に、各調波でサンプリ
ングのタイミングをずらせることにより、調波成分の検
出に要する演算時間の短縮が図れるという効果が得られ
る。さらに、複数の変動調波成分の検出あるいはその補
正に、各調波でサンプリングの周期を異ならせ、調波の
周期が長いものほど該サンプリング周期も長くさせるこ
とにより、補正の応答を早くすることができる効果が得
られる。
くとも複数の変動調波成分の検出に、各調波でサンプリ
ングのタイミングをずらせることにより、調波成分の検
出に要する演算時間の短縮が図れるという効果が得られ
る。さらに、複数の変動調波成分の検出あるいはその補
正に、各調波でサンプリングの周期を異ならせ、調波の
周期が長いものほど該サンプリング周期も長くさせるこ
とにより、補正の応答を早くすることができる効果が得
られる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は基本ブロ
ツク図、第３図はマイクロコンピユータの内部構造図、
第４図は調波成分の検出、補正の原理図、第５図は調波
成分の検出法の原理図、第６図は本発明のマイクロコン
ピユータのフロー図を示す。 Ｍ……電動機、PS……ポジシヨンセンサ、Ｅ……エンコ
ーダ、COUNT……速度検出回路、MC……マイクロコンピ
ユータ、ACR……自動電流調整回路、Ｃ……制御装置。
ツク図、第３図はマイクロコンピユータの内部構造図、
第４図は調波成分の検出、補正の原理図、第５図は調波
成分の検出法の原理図、第６図は本発明のマイクロコン
ピユータのフロー図を示す。 Ｍ……電動機、PS……ポジシヨンセンサ、Ｅ……エンコ
ーダ、COUNT……速度検出回路、MC……マイクロコンピ
ユータ、ACR……自動電流調整回路、Ｃ……制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森永 茂樹 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (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 (56)参考文献 特開 昭63−290182（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−293983（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】制御対象の制御量を検出する検出部と、 該検出部からの検出値とその目標値との偏差によって前
記制御対象への操作量をマイコンによりデジタル演算す
る制御部とを備え、 前記操作量の前記制御対象への出力と前記検出部及び制
御部をそれぞれ所定周期のサンプリング毎に実行するデ
ジタル制御装置において、 サンプリング毎に、前記検出部からの制御量に含まれる
複数の変動調波成分をフーリエ級数展開により検出し、
その検出値から求める補正値を前記変動調波成分が減少
するように前記操作量へ付加する調波成分検出補正部を
備え、 前記調波成分検出補正部における少なくとも複数の変動
調波成分の検出は、各調波でサンプリングのタイミング
をずらせるようにしたことを特徴とするデジタル制御装
置。 - 【請求項２】請求項１において、前記調波成分検出補正
部における複数の変動調波成分の検出あるいはその補正
は、各調波でサンプリングの周期を異ならせ、調波の周
期が長いものほど該サンプリング周期も長くさせるよう
にしたことを特徴とするデジタル制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025814A JPH0817586B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | デジタル制御装置 |
| KR1019900001051A KR900015432A (ko) | 1989-02-06 | 1990-01-31 | 이동체의 속도 제어 장치 |
| US07/473,915 US5023924A (en) | 1989-02-06 | 1990-02-02 | Speed control apparatus for movable equipment |
| EP90102313A EP0382166A1 (en) | 1989-02-06 | 1990-02-06 | Speed control apparatus for movable equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025814A JPH0817586B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | デジタル制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02206381A JPH02206381A (ja) | 1990-08-16 |
| JPH0817586B2 true JPH0817586B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=12176334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1025814A Expired - Fee Related JPH0817586B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | デジタル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0817586B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102553989A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-07-11 | 无锡洲翔重工科技有限公司 | 可调式h型钢横向冷弯校正装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201303417D0 (en) * | 2013-02-26 | 2013-04-10 | Nidec Sr Drives Ltd | Control of a brushless electrical machine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2536847B2 (ja) * | 1986-06-10 | 1996-09-25 | ソニー株式会社 | 回転制御装置 |
| JPS63290182A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-28 | Hitachi Ltd | トルク制御式回転電動機械 |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP1025814A patent/JPH0817586B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102553989A (zh) * | 2012-02-29 | 2012-07-11 | 无锡洲翔重工科技有限公司 | 可调式h型钢横向冷弯校正装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02206381A (ja) | 1990-08-16 |
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|---|---|---|---|
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