JPH0947060A - 速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、オブザーバの積分値の影響により
速度のオーバーシュートが生ずるという課題を解決しよ
うとするものである。 【解決手段】 この発明は、減算手段１１と、制御手段
１２と、外乱推定オブザーバ１５と、加算手段１６と、
駆動部１３と、アクチュエータ１４とを有し、制御手段
１２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段１６、減算手
段１１がアナログ回路で構成され、制御手段１２の出力
信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較して
これらに正負の違いがあった場合、加算手段１６に入力
される外乱推定オブザーバ１５の出力信号を０とする手
段１７、１８を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は外乱推定オブザーバ
を付加した速度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１９は外乱推定オブザーバを付加した
速度制御装置の一例を示す。減算器１は、目標速度を示
す目標速度信号ｖrと、実際の速度を示す速度信号ｖと
を比較し、それらの速度誤差を示す速度誤差信号ｅを出
力する。コントローラ２は減算器１からの速度誤差信号
ｅに対して位相補償、ゲイン調整を行う。外乱推定オブ
ザーバ５はアクチュエータ４に入力された電流ｉと実際
の速度を示す速度信号ｖから外乱相当分の電流値ｉd＾
を推定する。

【０００３】加算器６はコントローラ２の出力信号に外
乱推定オブザーバ５からの電流値ｉd＾を加算して操作
量ｉcとして駆動アンプ３に入力する。駆動アンプ３
は、加算器６からの操作量ｉcに対応した駆動電流ｉを
得、この駆動電流ｉでアクチュエータ４を駆動する。ア
クチュエータ４は、例えば光ディスク装置におけるスピ
ンドルモータからなり、光ディスクを回転させる。ここ
に、外乱推定オブザーバ５は公知である。

【０００４】図２０は上記速度制御装置において外乱推
定オブザーバ５を付加しない場合の応答を示す。これ
は、目標速度を５とし、５０ｍｓでアクチュエータ４へ
の外乱が無くなった時の応答結果である。この応答結果
は、傾いていた光ディスク装置が急に水平になった場合
や、アクチュエータ４の摩擦が急に軽減した場合と等価
である。外乱がある場合、速度信号ｖは外乱に相当する
速度ずれを持つ。外乱が無くなると、速度信号ｖは目標
速度信号Ｖrに収束する。

【０００５】図２１は上記外乱推定オブザーバ５を付加
した速度制御装置の応答を示す。これは、目標速度を５
とし、５０ｍｓでアクチュエータ４への外乱が無くなっ
た時の応答結果である。外乱がある場合はオブザーバ５
が外乱を推定し、外乱に相当する速度ずれが打ち消され
る。外乱が無くなると、オブザーバ５の積分項によりオ
ブザーバ５の出力信号の減少に遅れが発生する。この遅
れにより速度信号にオーバーシュートが発生する。

【０００６】特公平６ー５５０３８号公報には、外乱推
定オブザーバを用いた速度制御装置において、電流リミ
ッタを設けて負荷（外乱）が軽減した時の電動機速度の
オーバーシュートを防ぐようにした電動機の速度制御装
置が記載されている。この電動機の速度制御装置は、具
体的には、電動機速度をその指令値に一致させるべく調
節する速度調節器と、電動機電流および速度の各実際値
から負荷トルク相当の電流値を推定するオブザーバとを
備え、前記速度調節器出力に該オブザーバ出力を加算し
た値を電流指令値として電動機を制御する速度制御装置
において、前記速度調節器の出力を電動機電流制限値か
ら前記オブザーバ出力値を減じた値に制限するリミッタ
を設けたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記電動機の速度制御
装置では、外乱推定オブザーバを付加した速度制御装置
において、該速度制御装置にかかる負荷がステップ的に
軽くなったとき、速度調節器の積分値により速度が跳ね
上がることを防止するために、速度調節器の出力を電動
機電流制限値からオブザーバ出力値を減じた値に制限す
るリミッタを設けているが、オブザーバの目的は速度調
節器のゲインを大きくすることなく外乱（当該速度制御
装置の負荷）を抑圧することであるので、できるだけオ
ブザーバの帯域を広くすることになる。このため、速度
調節器の積分値の影響よりもオブザーバの積分値の影響
が大きくなり、負荷がステップ的に軽くなった時にオブ
ザーバの出力の収束が遅れて速度のオーバーシュートが
生ずる。本発明は、外乱推定オブザーバの積分値の影響
を抑えて速度のオーバーシュートを抑圧することができ
る速度制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、目標速度信号と負荷の速度
を示す速度信号とを比較して速度誤差信号を求める減算
手段と、この減算手段で求めた速度誤差信号に位相補
償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の駆動電流と負
荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する外乱推定オ
ブザーバと、この外乱推定オブザーバの出力信号と前記
制御手段の出力信号とを加算する加算手段と、この加算
手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部と、この駆動
部から駆動電流が供給されて負荷を駆動するアクチュエ
ータとを有し、前記制御手段、前記外乱推定オブザー
バ、前記加算手段、前記減算手段がアナログ回路で構成
された速度制御装置において、前記制御手段の出力信号
と前記外乱推定オブザーバの出力信号とを比較してこれ
らに正負の違いがあった場合、前記加算手段に入力され
る前記外乱推定オブザーバの出力信号を０とする手段を
備えたものである。

【０００９】請求項２記載の発明は、目標速度信号と負
荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信号を求
める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差信号に
位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の駆動電
流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する外乱
推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出力信号
と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段と、こ
の加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部と、こ
の駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動するアク
チュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推定オブ
ザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウェアで
実現された速度制御装置において、前記制御手段の出力
信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号とを比較して
これらに正負の違いがあった場合、前記加算手段に入力
される前記外乱推定オブザーバの出力信号を０とする手
段を備えたものである。

【００１０】請求項３記載の発明は、目標速度信号と負
荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信号を求
める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差信号に
位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の駆動電
流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する外乱
推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出力信号
と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段と、こ
の加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部と、こ
の駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動するアク
チュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推定オブ
ザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウェアで
実現された速度制御装置において、前記制御手段の出力
信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号とを比較して
これらに正負の違いがあった場合、前記外乱推定オブザ
ーバにて負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号か
ら外乱を推定するための状態方程式の状態量を０とする
手段を備えたものである。

【００１１】請求項４記載の発明は、目標速度信号と負
荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信号を求
める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差信号に
位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の駆動電
流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する外乱
推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出力信号
と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段と、こ
の加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部と、こ
の駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動するアク
チュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推定オブ
ザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウェアで
実現された速度制御装置において、前記制御手段の出力
信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号とを比較して
これらに正負の違いがあった場合、前記外乱推定オブザ
ーバにて負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号か
ら外乱を推定するための状態方程式の状態量を所定の値
に補正する手段を備えたものである。

【００１２】請求項５記載の発明は、目標速度信号と負
荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信号を求
める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差信号に
位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の駆動電
流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する外乱
推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出力信号
と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段と、こ
の加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部と、こ
の駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動するアク
チュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推定オブ
ザーバ、前記加算手段、前記減算手段がアナログ回路で
構成された速度制御装置において、前記減算手段で求め
た速度誤差信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号と
を比較してこれらに正負の違いがあった場合、前記加算
手段に入力される前記外乱推定オブザーバの出力信号を
０とする手段を備えたものである。

【００１３】請求項６記載の発明は、目標速度信号と負
荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信号を求
める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差信号に
位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の駆動電
流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する外乱
推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出力信号
と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段と、こ
の加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部と、こ
の駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動するアク
チュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推定オブ
ザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウェアで
実現された速度制御装置において、前記減算手段で求め
た速度誤差信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号と
を比較してこれらに正負の違いがあった場合、前記加算
手段に入力される前記外乱推定オブザーバの出力信号を
０とする手段を備えたものである。

【００１４】請求項７記載の発明は、目標速度信号と負
荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信号を求
める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差信号に
位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の駆動電
流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する外乱
推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出力信号
と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段と、こ
の加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部と、こ
の駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動するアク
チュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推定オブ
ザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウェアで
実現された速度制御装置において、前記減算手段で求め
た速度誤差信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号と
を比較してこれらに正負の違いがあった場合、前記外乱
推定オブザーバにて負荷の駆動電流と負荷の速度を示す
速度信号から外乱を推定するための状態方程式の状態量
を０とする手段を備えたものである。

【００１５】請求項８記載の発明は、目標速度信号と負
荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信号を求
める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差信号に
位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の駆動電
流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する外乱
推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出力信号
と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段と、こ
の加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部と、こ
の駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動するアク
チュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推定オブ
ザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウェアで
実現された速度制御装置において、前記減算手段で求め
た速度誤差信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号と
を比較してこれらに正負の違いがあった場合、前記外乱
推定オブザーバにて負荷の駆動電流と負荷の速度を示す
速度信号から外乱を推定するための状態方程式の状態量
を所定の値に補正する手段を備えたものである。

【００１６】請求項９記載の発明は、目標速度信号と負
荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信号を求
める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差信号に
位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の駆動電
流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する外乱
推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出力信号
と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段と、こ
の加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部と、こ
の駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動するアク
チュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推定オブ
ザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウェアで
実現された速度制御装置において、前記制御手段の出力
信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号とを比較して
これらに正負の違いがあった場合、前記外乱推定オブザ
ーバにて負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号か
ら外乱を推定するための状態方程式の定数を変化させる
手段を備えたものである。

【００１７】請求項１０記載の発明は、目標速度信号と
負荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信号を
求める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差信号
に位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の駆動
電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する外
乱推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出力信
号と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段と、
この加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部と、
この駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動するア
クチュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推定オ
ブザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウェア
で実現された速度制御装置において、前記減算手段で求
めた速度誤差信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号
とを比較してこれらに正負の違いがあった場合、前記外
乱推定オブザーバにて負荷の駆動電流と負荷の速度を示
す速度信号から外乱を推定するための状態方程式の定数
を変化させる手段を備えたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は請求項１記載の発明の実施
形態例を示す。この実施形態例の速度制御装置は、減算
器からなる減算手段１１、制御手段としてのコントロー
ラ１２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段としての加
算器１６、比較手段としての比較器１７、アナログスイ
ッチ１８はアナログ回路で構成されている。減算器１１
は、目標速度を示す目標速度信号ｖrと、実際の速度を
示す速度信号ｖとを比較し、それらの速度誤差を示す速
度誤差信号ｅを出力する。

【００１９】コントローラ１２は減算器１１からの速度
誤差信号ｅに対して位相補償、ゲイン調整を行う。外乱
推定オブザーバ１５はアクチュエータ１４に入力された
電流ｉと実際の速度を示す速度信号ｖから外乱相当分の
電流値ｉd＾を推定する。加算器１６は外乱推定オブザ
ーバ１５からアナログスイッチ１８を通して入力される
電流値ｉd＾をコントローラ１２の出力信号（出力電
流）に加算して操作量ｉcとして駆動アンプ１３に入力
する。

【００２０】駆動アンプ１３は、加算器１６からの操作
量ｉcに対応した駆動電流ｉを得、この駆動電流ｉでア
クチュエータ１４を駆動する。アクチュエータ１４は、
例えば光ディスク装置におけるスピンドルモータからな
り、光ディスクを回転させる。アクチュエータ１４には
負荷としての光ディスクの回転速度を検出して速度信号
を発生する速度検出手段が設けられており、この速度検
出手段からの速度信号が上記速度信号ｖとして減算器１
１や外乱推定オブザーバ１５へ出力される。

【００２１】比較器１７は、コントローラ１２の出力信
号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号が入力され、こ
れらの入力信号を比較してその正負（極性）に違いがあ
った場合にアナログスイッチ１８をオフさせて外乱推定
オブザーバ１５から加算器１６への信号ｉd＾を０とす
る。外乱がある場合は外乱推定オブザーバ１５がアクチ
ュエータ１４の入力電流ｉと実際の速度信号ｖから外乱
相当分の電流値ｉd＾を推定し、この電流値ｉd＾がアナ
ログスイッチ１８を通って加算器１６にてコントローラ
１２の出力信号に加算されることにより、外乱に相当す
る速度ずれが打ち消される。

【００２２】外乱が無くなると、外乱推定オブザーバ１
５の積分項により外乱推定オブザーバ１５の出力信号の
減少に遅れが発生し、この遅れにより速度信号ｖにオー
バーシュートが発生する。速度信号ｖにオーバーシュー
トが発生すると、コントローラ１２の出力信号はそのオ
ーバーシュートを打ち消すように負となる。比較器１７
はコントローラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１
５の出力信号との正負が一致するまでアナログスイッチ
１８をオフさせて外乱推定オブザーバ１５から加算器１
６への信号ｉd＾を０とし、速度信号のオーバーシュー
トを抑えて負荷の速度のオーバーシュートを抑える。

【００２３】図２は本実施形態例の応答を示す。これ
は、目標速度を５とし、５０ｍｓでアクチュエータ４へ
の外乱が無くなった時の応答結果である。外乱がある場
合はオブザーバ１５が外乱を推定し、外乱に相当する速
度ずれが打ち消される。外乱が無くなると、外乱推定オ
ブザーバ１５から加算器１６への信号ｉd＾が０になる
ことにより、速度信号のオーバーシュートが抑えられて
負荷の速度のオーバーシュートが抑圧される。

【００２４】このように、請求項１記載の発明の実施形
態例では、目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号と
を比較して速度誤差信号を求める減算手段としての減算
器１１と、この減算手段１１で求めた速度誤差信号に位
相補償、ゲイン調整を行う制御手段としてのコントロー
ラ１２と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号
から外乱を推定する外乱推定オブザーバ１５と、この外
乱推定オブザーバ１５の出力信号と制御手段１２の出力
信号とを加算する加算手段としての加算器１６と、この
加算手段１６の出力信号から駆動電流を得る駆動部とし
ての駆動アンプ１３と、この駆動部１３から駆動電流が
供給されて負荷を駆動するアクチュエータ１４とを有
し、制御手段１２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段
１６、減算手段１１がアナログ回路で構成された速度制
御装置において、制御手段１２の出力信号と外乱推定オ
ブザーバ１５の出力信号とを比較してこれらに正負の違
いがあった場合、加算手段１６に入力される外乱推定オ
ブザーバ１５の出力信号を０とする手段としての比較器
１７及びアナログスイッチ１８を備えたので、外乱推定
オブザーバの積分値の影響を抑えて速度のオーバーシュ
ートを抑圧することができる。

【００２５】図３は請求項２記載の発明の実施形態例を
示す。この実施形態例では、上記請求項１記載の発明の
実施形態例において、加算器１６、比較器１７及びアナ
ログスイッチ１８の代りに比較手段としての比較器１９
が用いられ、比較器１９、減算器１１、コントローラ１
２及び外乱推定オブザーバ１５がソフトウェアで構成さ
れる。つまり、比較器１９、減算器１１、コントローラ
１２及び外乱推定オブザーバ１５はマイクロコンピュー
タにおいてソフトウェアで実現されたものである。

【００２６】図４は比較器１９の動作フローを示す。比
較器１９は、ステップＳ１でコントローラ１２の出力信
号を読み込み、ステップＳ２で外乱推定オブザーバ１５
の出力信号ｉd＾を読み込む。次に、比較器１９は、ス
テップＳ３でコントローラ１２の出力信号と外乱推定オ
ブザーバ１５の出力信号とを比較してこれらの信号の正
負が一致するか否かを判断し、つまり、コントローラ１
２の出力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを
掛けてその結果が０以上であるか否かを判断すること
で、これらの信号の正負が一致するか否かを判断し、こ
れらの信号の正負が一致した場合にはステップＳ４でコ
ントローラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１５の
出力信号との和を操作量ｉcとして駆動アンプ１３へ出
力する。

【００２７】また、比較器１９は、コントローラ１２の
出力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号の正負が
一致しない場合にはステップＳ５で外乱推定オブザーバ
１５の出力信号を０した後にステップＳ４に進んでコン
トローラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１５の出
力信号（０）との和、つまり、コントローラ１２の出力
信号を操作量ｉcとして駆動アンプ１３へ出力する。

【００２８】外乱がある場合は外乱推定オブザーバ１５
がアクチュエータ１４の入力電流ｉと実際の速度信号ｖ
から外乱相当分の電流値ｉd＾を推定し、比較器１９が
ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップ
Ｓ４と進んで電流値ｉd＾がコントローラ１２の出力信
号に加算されることにより、外乱に相当する速度ずれが
打ち消される。

【００２９】外乱が無くなると、外乱推定オブザーバ１
５の積分項により外乱推定オブザーバ１５の出力信号の
減少に遅れが発生し、この遅れにより速度信号ｖにオー
バーシュートが発生する。速度信号ｖにオーバーシュー
トが発生すると、コントローラ１２の出力信号はそのオ
ーバーシュートを打ち消すように負となる。比較器１９
はコントローラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１
５の出力信号との正負が一致するまでステップＳ１、ス
テップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ５、ステップＳ
４と進んで外乱推定オブザーバ１５からの信号ｉd＾を
０とし、速度信号のオーバーシュートを抑えて負荷の速
度のオーバーシュートを抑える。この実施形態例の応答
は図２と同様である。

【００３０】このように、請求項２記載の発明の実施形
態例では、目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号と
を比較して速度誤差信号を求める減算手段としての減算
器１１と、この減算手段１１で求めた速度誤差信号に位
相補償、ゲイン調整を行う制御手段としてのコントロー
ラ１２と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号
から外乱を推定する外乱推定オブザーバ１５と、この外
乱推定オブザーバ１５の出力信号と制御手段１２の出力
信号とを加算する加算手段としての比較器１９と、この
加算手段１９の出力信号から駆動電流を得る駆動部とし
ての駆動アンプ１３と、この駆動部１３から駆動電流が
供給されて負荷を駆動するアクチュエータ１４とを有
し、制御手段１２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段
１９、減算手段１１がソフトウェアで実現された速度制
御装置において、制御手段１２の出力信号と外乱推定オ
ブザーバ１５の出力信号とを比較してこれらに正負の違
いがあった場合、加算手段１９に入力される外乱推定オ
ブザーバ１５の出力信号を０とする手段としての比較器
１９を備えたので、外乱推定オブザーバの積分値の影響
を抑えて速度のオーバーシュートを抑圧することがで
き、かつ、制御手段１２、外乱推定オブザーバ１５、加
算手段１９、減算手段１１をソフトウェアで実現したこ
とで、経時変化に強くて安価な装置とすることができ
る。

【００３１】図５は請求項３記載の発明の実施形態例を
示す。この実施形態例は、上記請求項２記載の発明の実
施形態例において、比較器１９の代りに比較器２０を用
いたものであり、比較器２０、減算器１１、コントロー
ラ１２及び外乱推定オブザーバ１５はソフトウェアで構
成され、つまり、マイクロコンピュータにおいてソフト
ウェアで実現されたものである。

【００３２】外乱推定オブザーバ１５がアクチュエータ
１４の入力電流と速度信号ｖから外乱を推定するための
離散値系の状態方程式は次の（１）式で表わされ、出力
方程式は次の（２）式で表わされる。 Ｘ_ob（ｋ＋１）＝ｐ×Ｘ_ob（ｋ）＋ｑ×ｕ（ｋ）・・・（１） ｙ（ｋ）＝Ｃ×Ｘ_ob（ｋ）＋Ｄ×Ｘ_ob（ｋ）・・・（２） ここに、比較器２０が入力信号をサンプリングするサン
プリング時間をＴ、時間をｋ×Ｔとする。また、ｕ
（ｋ）は外乱推定オブザーバ１５の入力信号、ｙ（ｋ）
は外乱推定オブザーバ１５の出力信号、Ｘ_ob（ｋ）は外
乱推定オブザーバ１５の状態量、ｐ、ｑ、Ｃ、Ｄは定数
である。

【００３３】また、比較器２０は図６に示すような処理
フローを実行する。比較器２０は、ステップＳ１でコン
トローラ１２の出力信号を読み込み、ステップＳ２で外
乱推定オブザーバ１５の出力信号ｉd＾を読み込む。次
に、比較器２０は、ステップＳ３でコントローラ１２の
出力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較
してこれらの信号の正負が一致するか否かを判断し、つ
まり、コントローラ１２の出力信号と外乱推定オブザー
バ１５の出力信号とを掛けてその結果が０以上であるか
否かを判断することで、これらの信号の正負が一致する
か否かを判断し、これらの信号の正負が一致した場合に
はステップＳ４でコントローラ１２の出力信号と外乱推
定オブザーバ１５の出力信号との和を操作量ｉcとして
駆動アンプ１３へ出力する。

【００３４】また、比較器２０は、コントローラ１２の
出力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号の正負が
一致しない場合にはステップＳ６で外乱推定オブザーバ
１５の状態方程式の状態量Ｘ_ob（ｋ）を０とした後にス
テップＳ４に進んでコントローラ１２の出力信号と外乱
推定オブザーバ１５の出力信号との和を操作量ｉcとし
て駆動アンプ１３へ出力する。

【００３５】外乱がある場合は外乱推定オブザーバ１５
がアクチュエータ１４の入力電流ｉと実際の速度信号ｖ
から外乱相当分の電流値ｉd＾を推定し、比較器２０が
ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップ
Ｓ４と進んで電流値ｉd＾がコントローラ１２の出力信
号に加算されることにより、外乱に相当する速度ずれが
打ち消される。

【００３６】外乱が無くなると、外乱推定オブザーバ１
５の積分項により外乱推定オブザーバ１５の出力信号の
減少に遅れが発生し、この遅れにより速度信号ｖにオー
バーシュートが発生する。速度信号ｖにオーバーシュー
トが発生すると、コントローラ１２の出力信号はそのオ
ーバーシュートを打ち消すように負となる。比較器２０
はコントローラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１
５の出力信号との正負が一致するまでステップＳ１、ス
テップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ６、ステップＳ
４と進んで外乱推定オブザーバ１５の状態方程式の状態
量Ｘ_ob（ｋ）を０とし、速度信号のオーバーシュートを
抑えて負荷の速度のオーバーシュートを抑える。

【００３７】図７は本実施形態例の応答を示す。これ
は、目標速度を５とし、５０ｍｓでアクチュエータ４へ
の外乱が無くなった時の応答結果である。外乱がある場
合はオブザーバ１５が外乱を推定し、外乱に相当する速
度ずれが打ち消される。外乱が無くなると、外乱推定オ
ブザーバ１５の状態方程式の状態量Ｘ_ob（ｋ）が０にな
ることにより、外乱推定オブザーバ１５の出力信号の収
束が速くなり、速度信号のオーバーシュートが抑えられ
て負荷の速度のオーバーシュートが抑圧される。

【００３８】このように、請求項３記載の発明の実施形
態例では、目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号と
を比較して速度誤差信号を求める減算手段としての減算
器１１と、この減算手段１１で求めた速度誤差信号に位
相補償、ゲイン調整を行う制御手段としてのコントロー
ラ１２と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号
から外乱を推定する外乱推定オブザーバ１５と、この外
乱推定オブザーバ１５の出力信号と制御手段１２の出力
信号とを加算する加算手段としての比較器２０と、この
加算手段２０の出力信号から駆動電流を得る駆動部とし
ての駆動アンプ１３と、この駆動部１３から駆動電流が
供給されて負荷を駆動するアクチュエータ１４とを有
し、制御手段１２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段
２０、減算手段１１がソフトウェアで実現された速度制
御装置において、制御手段１２の出力信号と外乱推定オ
ブザーバ１５の出力信号とを比較してこれらに正負の違
いがあった場合、外乱推定オブザーバ１５にて負荷の駆
動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する
ための状態方程式の状態量を０とする手段としての比較
器２０を備えたので、外乱の変動があった時に外乱推定
オブザーバ１５の出力信号の収束の遅れを少なくするこ
とができ、外乱推定オブザーバ１５の出力信号の収束の
遅れの補正に要する回数を減らすことができて演算時間
を短縮することができ、オブザーバの積分値の影響を抑
えて速度のオーバーシュートを抑圧することができる。

【００３９】請求項４記載の発明の実施形態例は、上記
請求項３記載の発明の実施形態例において、比較器２０
が図８に示すような処理フローを実行するようにしたも
のであり、比較器２０、減算器１１、コントローラ１２
及び外乱推定オブザーバ１５は請求項３記載の発明の実
施形態例と同様にソフトウェアで構成されたものであ
る。

【００４０】比較器２０は、ステップＳ１でコントロー
ラ１２の出力信号を読み込み、ステップＳ２で外乱推定
オブザーバ１５の出力信号ｉd＾を読み込む。次に、比
較器２０は、ステップＳ３でコントローラ１２の出力信
号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較してこ
れらの信号の正負が一致するか否かを判断し、つまり、
コントローラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１５
の出力信号とを掛けてその結果が０以上であるか否かを
判断することで、これらの信号の正負が一致するか否か
を判断し、これらの信号の正負が一致した場合にはステ
ップＳ４でコントローラ１２の出力信号と外乱推定オブ
ザーバ１５の出力信号との和を操作量ｉcとして駆動ア
ンプ１３へ出力する。

【００４１】また、比較器２０は、コントローラ１２の
出力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号の正負が
一致しない場合にはステップＳ７で外乱推定オブザーバ
１５の状態方程式の状態量Ｘ_ob（ｋ）を所定の値Ｘ_con
とした後にステップＳ４に進んでコントローラ１２の出
力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号との和を操
作量ｉcとして駆動アンプ１３へ出力する。ここで、Ｘ
_conは本実施形態例の摩擦、各定数のばらつき等の定常
的外乱から求めた定数とする。

【００４２】外乱がある場合は外乱推定オブザーバ１５
がアクチュエータ１４の入力電流ｉと実際の速度信号ｖ
から外乱相当分の電流値ｉd＾を推定し、比較器２０が
ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ９、ステップ
Ｓ４と進んで電流値ｉd＾がコントローラ１２の出力信
号に加算されることにより、外乱に相当する速度ずれが
打ち消される。

【００４３】外乱が無くなると、外乱推定オブザーバ１
５の積分項により外乱推定オブザーバ１５の出力信号の
減少に遅れが発生し、この遅れにより速度信号ｖにオー
バーシュートが発生する。速度信号ｖにオーバーシュー
トが発生すると、コントローラ１２の出力信号はそのオ
ーバーシュートを打ち消すように負となる。比較器２０
はコントローラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１
５の出力信号との正負が一致するまでステップＳ１、ス
テップＳ２、ステップＳ９、ステップＳ７、ステップＳ
４と進んで外乱推定オブザーバ１５の状態量Ｘ_ob（ｋ）
をＸ_conとし、速度信号のオーバーシュートを抑えて本
実施形態例の応答を最適な応答とし、負荷の速度のオー
バーシュートを抑える。

【００４４】このように、請求項４記載の発明の実施形
態例では、目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号と
を比較して速度誤差信号を求める減算手段としての減算
器１１と、この減算手段１１で求めた速度誤差信号に位
相補償、ゲイン調整を行う制御手段としてのコントロー
ラ１２と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号
から外乱を推定する外乱推定オブザーバ１５と、この外
乱推定オブザーバ１５の出力信号と制御手段１２の出力
信号とを加算する加算手段としての比較器２０と、この
加算手段２０の出力信号から駆動電流を得る駆動部とし
ての駆動アンプ１３と、この駆動部１３から駆動電流が
供給されて負荷を駆動するアクチュエータ１４とを有
し、制御手段１２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段
２０、減算手段１１がソフトウェアで実現された速度制
御装置において、制御手段１２の出力信号と外乱推定オ
ブザーバ１５の出力信号とを比較してこれらに正負の違
いがあった場合、外乱推定オブザーバ１５にて負荷の駆
動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する
ための状態方程式の状態量Ｘ_ob（ｋ）を所定の値Ｘ_{co n}
に補正する手段としての比較器２０を備えたので、外乱
の変動があった時に外乱推定オブザーバ１５の出力信号
の収束の遅れを少なくすることができ、外乱推定オブザ
ーバ１５の出力信号の収束の遅れの補正に要する回数を
減らすことができて演算時間を短縮することができ、最
適な応答をすることができてオブザーバの積分値の影響
による速度のオーバーシュートを抑圧することができ
る。さらに、制御手段１２、外乱推定オブザーバ１５、
加算手段２０、減算手段１１をソフトウェアで実現した
ことで、経時変化に強くて安価な装置とすることができ
る。

【００４５】図９は請求項５記載の発明の実施形態例を
示す。この実施形態例は、上記請求項１記載の発明の実
施形態例において、比較器１７の代りに比較器２１が用
いられ、減算器１１、コントローラ１２、外乱推定オブ
ザーバ１５、加算器１６、比較器２１、アナログスイッ
チ１８がアナログ回路で構成されている。比較器２１は
減算器１１からの速度誤差信号ｅと外乱推定オブザーバ
１５の出力信号が入力される。

【００４６】比較器２１は、減算器１１からの速度誤差
信号ｅと外乱推定オブザーバ１５の出力信号を比較して
その正負（極性）に違いがあった場合にアナログスイッ
チ１８をオフさせて外乱推定オブザーバ１５から加算器
１６への信号ｉd＾を０とする。外乱がある場合は外乱
推定オブザーバ１５がアクチュエータ１４の入力電流ｉ
と実際の速度信号ｖから外乱相当分の電流値ｉd＾を推
定し、この電流値ｉd＾がアナログスイッチ１８を通っ
て加算器１６にてコントローラ１２の出力信号に加算さ
れることにより、外乱に相当する速度ずれが打ち消され
る。

【００４７】外乱が無くなると、外乱推定オブザーバ１
５の積分項により外乱推定オブザーバ１５の出力信号の
減少に遅れが発生し、この遅れにより速度信号ｖにオー
バーシュートが発生する。速度信号ｖにオーバーシュー
トが発生すると、コントローラ１２の出力信号はそのオ
ーバーシュートを打ち消すように負となる。比較器２１
は減算器１１からの速度誤差信号ｅと外乱推定オブザー
バ１５の出力信号との正負が一致するまでアナログスイ
ッチ１８をオフさせて外乱推定オブザーバ１５から加算
器１６への信号ｉd＾を０とし、速度信号のオーバーシ
ュートを抑えて負荷の速度のオーバーシュートを抑え
る。

【００４８】図１０は本実施形態例の応答を示す。これ
は、目標速度を５とし、５０ｍｓでアクチュエータ４へ
の外乱が無くなった時の応答結果である。外乱がある場
合はオブザーバ１５が外乱を推定し、外乱に相当する速
度ずれが打ち消される。外乱が無くなると、外乱推定オ
ブザーバ１５から加算器１６への信号ｉd＾が０になる
ことにより、速度信号のオーバーシュートが抑えられて
負荷の速度のオーバーシュートが抑圧される。

【００４９】このように、請求項５記載の発明の実施形
態例では、目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号と
を比較して速度誤差信号を求める減算手段としての減算
器１１と、この減算手段１１で求めた速度誤差信号に位
相補償、ゲイン調整を行う制御手段としてのコントロー
ラ１２と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号
から外乱を推定する外乱推定オブザーバ１５と、この外
乱推定オブザーバ１５の出力信号と制御手段１２の出力
信号とを加算する加算手段としての加算器１６と、この
加算手段１６の出力信号から駆動電流を得る駆動部とし
ての駆動アンプ１３と、この駆動部１３から駆動電流が
供給されて負荷を駆動するアクチュエータ１４とを有
し、制御手段１２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段
１６、減算手段１１がアナログ回路で構成された速度制
御装置において、減算手段１１で求めた速度誤差信号と
外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較してこれら
に正負の違いがあった場合、加算手段１６に入力される
外乱推定オブザーバ１５の出力信号を０とする手段とし
ての比較器２１及びアナログスイッチ１８を備えたの
で、外乱推定オブザーバの積分値の影響を抑えて速度の
オーバーシュートを抑圧することができ、かつ、制御手
段１２が積分項を含む場合に起こる、加算手段１６に入
力される外乱推定オブザーバ１５の出力信号の補正の遅
れをなくすことができる。

【００５０】図１１は請求項６記載の発明の実施形態例
を示す。この実施形態例は、上記請求項３記載の発明の
実施形態例において、比較器２０の代りに比較器２２を
用いたものであり、減算器１１、コントローラ１２、外
乱推定オブザーバ１５、比較器２２がソフトウェアで構
成され、つまり、マイクロコンピュータにおいてソフト
ウェアで実現されたものである。

【００５１】図１２は比較器２２の動作フローを示す。
比較器２２は、ステップＳ８で減算器１１からの速度誤
差信号ｅを読み込んでステップＳ１でコントローラ１２
の出力信号を読み込み、ステップＳ２で外乱推定オブザ
ーバ１５の出力信号ｉd＾を読み込む。次に、比較器２
２は、ステップＳ９で今読み込んだ速度誤差信号ｅと外
乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較してこれらの
信号の正負が一致するか否かを判断し、つまり、速度誤
差信号ｅと外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを掛け
てその結果が０以上であるか否かを判断することで、こ
れらの信号の正負が一致するか否かを判断し、これらの
信号の正負が一致した場合にはステップＳ４でコントロ
ーラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信
号との和を操作量ｉcとして駆動アンプ１３へ出力す
る。

【００５２】また、比較器２２は、速度誤差信号ｅと外
乱推定オブザーバ１５の出力信号の正負が一致しない場
合にはステップＳ５で外乱推定オブザーバ１５の出力信
号を０とした後にステップＳ４に進んでコントローラ１
２の出力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号との
和を操作量ｉcとして駆動アンプ１３へ出力する。

【００５３】外乱がある場合は外乱推定オブザーバ１５
がアクチュエータ１４の入力電流ｉと実際の速度信号ｖ
から外乱相当分の電流値ｉd＾を推定し、比較器２２が
ステップＳ８、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップ
Ｓ９、ステップＳ４と進んで電流値ｉd＾がコントロー
ラ１２の出力信号に加算されることにより、外乱に相当
する速度ずれが打ち消される。

【００５４】外乱が無くなると、外乱推定オブザーバ１
５の積分項により外乱推定オブザーバ１５の出力信号の
減少に遅れが発生し、この遅れにより速度信号ｖにオー
バーシュートが発生する。速度信号ｖにオーバーシュー
トが発生すると、コントローラ１２の出力信号はそのオ
ーバーシュートを打ち消すように負となる。比較器２２
は減算器１１からの速度誤差信号ｅと外乱推定オブザー
バ１５の出力信号との正負が一致するまでステップＳ
８、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ９、ステ
ップＳ５、ステップＳ４と進んで外乱推定オブザーバ１
５の出力信号を０とし、速度信号のオーバーシュートを
抑えて負荷の速度のオーバーシュートを抑える。本実施
形態例の応答は図１０と同様である。

【００５５】このように、請求項６記載の発明の実施形
態例では、目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号と
を比較して速度誤差信号を求める減算手段としての減算
器１１と、この減算手段１１で求めた速度誤差信号に位
相補償、ゲイン調整を行う制御手段としてのコントロー
ラ１２と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号
から外乱を推定する外乱推定オブザーバ１５と、この外
乱推定オブザーバ１５の出力信号と制御手段１２の出力
信号とを加算する加算手段としての比較器２２と、この
加算手段２２の出力信号から駆動電流を得る駆動部とし
ての駆動アンプ１３と、この駆動部１３から駆動電流が
供給されて負荷を駆動するアクチュエータ１４とを有
し、制御手段１２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段
２２、減算手段１１がソフトウェアで実現された速度制
御装置において、減算手段１１で求めた速度誤差信号と
外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較してこれら
に正負の違いがあった場合、加算手段２２に入力される
外乱推定オブザーバ１５の出力信号を０とする手段とし
ての比較器２２を備えたので、外乱推定オブザーバの積
分値の影響を抑えて速度のオーバーシュートを抑圧する
ことができ、かつ、制御手段１２が積分項を含む場合に
起こる、加算手段１６に入力される外乱推定オブザーバ
１５の出力信号の補正の遅れをなくすことができる。

【００５６】図１３は請求項７記載の発明の実施形態例
を示す。この実施形態例は、上記請求項６記載の発明の
実施形態例において、比較器２２の代りに比較器２３を
用いるようにしたものであり、比較器２３、減算器１
１、コントローラ１２及び外乱推定オブザーバ１５は請
求項６記載の発明の実施形態例と同様にソフトウェアで
構成されたものである。

【００５７】図１４は比較器２３の動作フローを示す。
比較器２３は、ステップＳ８で減算器１１からの速度誤
差信号ｅを読み込んでステップＳ１でコントローラ１２
の出力信号を読み込み、ステップＳ２で外乱推定オブザ
ーバ１５の出力信号ｉd＾を読み込む。次に、比較器２
３は、ステップＳ９で今読み込んだ速度誤差信号ｅと外
乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較してこれらの
信号の正負が一致するか否かを判断し、つまり、速度誤
差信号ｅと外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを掛け
てその結果が０以上であるか否かを判断することで、こ
れらの信号の正負が一致するか否かを判断し、これらの
信号の正負が一致した場合にはステップＳ４でコントロ
ーラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信
号との和を操作量ｉcとして駆動アンプ１３へ出力す
る。

【００５８】また、比較器２３は、速度誤差信号ｅと外
乱推定オブザーバ１５の出力信号の正負が一致しない場
合にはステップＳ６で外乱推定オブザーバ１５の状態量
Ｘ_ob（ｋ）を０とした後にステップＳ４に進んでコント
ローラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力
信号との和を操作量ｉcとして駆動アンプ１３へ出力す
る。

【００５９】外乱がある場合は外乱推定オブザーバ１５
がアクチュエータ１４の入力電流ｉと実際の速度信号ｖ
から外乱相当分の電流値ｉd＾を推定し、比較器２３が
ステップＳ８、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップ
Ｓ９、ステップＳ４と進んで電流値ｉd＾がコントロー
ラ１２の出力信号に加算されることにより、外乱に相当
する速度ずれが打ち消される。

【００６０】外乱が無くなると、外乱推定オブザーバ１
５の積分項により外乱推定オブザーバ１５の出力信号の
減少に遅れが発生し、この遅れにより速度信号ｖにオー
バーシュートが発生する。速度信号ｖにオーバーシュー
トが発生すると、速度誤差信号ｅは負となる。比較器２
３は減算器１１からの速度誤差信号ｅと外乱推定オブザ
ーバ１５の出力信号との正負が一致するまでステップＳ
８、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ９、ステ
ップＳ６、ステップＳ４と進んで外乱推定オブザーバ１
５の状態量Ｘ_ob（ｋ）を０とし、速度信号のオーバーシ
ュートを抑えて負荷の速度のオーバーシュートを抑え
る。

【００６１】図１５は本実施形態例の応答を示す。これ
は、目標速度を５とし、５０ｍｓでアクチュエータ４へ
の外乱が無くなった時の応答結果である。外乱がある場
合はオブザーバ１５が外乱を推定し、外乱に相当する速
度ずれが打ち消される。外乱が無くなると、外乱推定オ
ブザーバ１５の状態量Ｘ_ob（ｋ）が０になることによ
り、外乱推定オブザーバ１５の出力信号の収束が速くな
り、速度信号のオーバーシュートが抑えられて負荷の速
度のオーバーシュートが抑圧される。

【００６２】このように、請求項７記載の発明の実施形
態例では、目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号と
を比較して速度誤差信号を求める減算手段としての減算
器１１と、この減算手段１１で求めた速度誤差信号に位
相補償、ゲイン調整を行う制御手段としてのコントロー
ラ１２と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号
から外乱を推定する外乱推定オブザーバ１５と、この外
乱推定オブザーバ１５の出力信号と制御手段１２の出力
信号とを加算する加算手段としての比較器２３と、この
加算手段２３の出力信号から駆動電流を得る駆動部とし
ての駆動アンプ１３と、この駆動部１３から駆動電流が
供給されて負荷を駆動するアクチュエータ１４とを有
し、制御手段１２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段
２３、減算手段１１がソフトウェアで実現された速度制
御装置において、減算手段１１で求めた速度誤差信号と
外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較してこれら
に正負の違いがあった場合、外乱推定オブザーバ１５に
て負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱
を推定するための状態方程式の状態量を０とする手段と
しての比較器２３を備えたので、オブザーバの積分値の
影響を抑えて速度のオーバーシュートを抑圧することが
でき、かつ、制御手段１２が積分項を含む場合に起こ
る、加算手段２３に入力される外乱推定オブザーバ１５
の出力信号の補正の遅れをなくすことができる。

【００６３】請求項８記載の発明の実施形態例は、上記
請求項７記載の発明の実施形態例において、比較器２３
が図１６に示すような動作フローを実行するようにした
ものであり、比較器２３、減算器１１、コントローラ１
２及び外乱推定オブザーバ１５は請求項７記載の発明の
実施形態例と同様にソフトウェアで構成されたものであ
る。比較器２３は、ステップＳ８で減算器１１からの速
度誤差信号ｅを読み込んでステップＳ１でコントローラ
１２の出力信号を読み込み、ステップＳ２で外乱推定オ
ブザーバ１５の出力信号ｉd＾を読み込む。次に、比較
器２３は、ステップＳ９で今読み込んだ速度誤差信号ｅ
と外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較してこれ
らの信号の正負が一致するか否かを判断し、つまり、速
度誤差信号ｅと外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを
掛けてその結果が０以上であるか否かを判断すること
で、これらの信号の正負が一致するか否かを判断し、こ
れらの信号の正負が一致した場合にはステップＳ４でコ
ントローラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１５の
出力信号との和を操作量ｉcとして駆動アンプ１３へ出
力する。

【００６４】また、比較器２３は、速度誤差信号ｅと外
乱推定オブザーバ１５の出力信号の正負が一致しない場
合にはステップＳ７で外乱推定オブザーバ１５の状態量
Ｘ_ob（ｋ）を所定の値Ｘ_conとした後にステップＳ４に
進んでコントローラ１２の出力信号と外乱推定オブザー
バ１５の出力信号との和を操作量ｉcとして駆動アンプ
１３へ出力する。ここで、Ｘ_conは本実施形態例の摩
擦、各定数のばらつき等の定常的外乱から求めた定数と
する。

【００６５】外乱がある場合は外乱推定オブザーバ１５
がアクチュエータ１４の入力電流ｉと実際の速度信号ｖ
から外乱相当分の電流値ｉd＾を推定し、比較器２３が
ステップＳ８、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップ
Ｓ９、ステップＳ４と進んで電流値ｉd＾がコントロー
ラ１２の出力信号に加算されることにより、外乱に相当
する速度ずれが打ち消される。

【００６６】外乱が無くなると、外乱推定オブザーバ１
５の積分項により外乱推定オブザーバ１５の出力信号の
減少に遅れが発生し、この遅れにより速度信号ｖにオー
バーシュートが発生する。速度信号ｖにオーバーシュー
トが発生すると、速度誤差信号ｅは負となる。比較器２
３は減算器１１からの速度誤差信号ｅと外乱推定オブザ
ーバ１５の出力信号との正負が一致するまでステップＳ
８、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ９、ステ
ップＳ７、ステップＳ４と進んで外乱推定オブザーバ１
５の状態量Ｘ_ob（ｋ）を所定の値Ｘ_conとし、速度信号
のオーバーシュートを抑えて負荷の速度のオーバーシュ
ートを抑える。

【００６７】このように、請求項８記載の発明の実施形
態例では、目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号と
を比較して速度誤差信号を求める減算手段としての減算
器１１と、この減算手段１１で求めた速度誤差信号に位
相補償、ゲイン調整を行う制御手段としてのコントロー
ラ１２と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号
から外乱を推定する外乱推定オブザーバ１５と、この外
乱推定オブザーバ１５の出力信号と制御手段１２の出力
信号とを加算する加算手段としての比較器２３と、この
加算手段２３の出力信号から駆動電流を得る駆動部とし
ての駆動アンプ１３と、この駆動部１３から駆動電流が
供給されて負荷を駆動するアクチュエータ１４とを有
し、制御手段１２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段
２３、減算手段１１がソフトウェアで実現された速度制
御装置において、減算手段１１で求めた速度誤差信号と
外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較してこれら
に正負の違いがあった場合、外乱推定オブザーバ１５に
て負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱
を推定するための状態方程式の状態量Ｘ_ob（ｋ）を所定
の値Ｘ_conに補正する手段としての比較器２３を備えた
ので、オブザーバの積分値の影響を抑えて速度のオーバ
ーシュートを抑圧することができ、かつ、制御手段１２
が積分項を含む場合に起こる、加算手段２３に入力され
る外乱推定オブザーバ１５の出力信号の補正の遅れをな
くすことができる。

【００６８】請求項９記載の発明の実施形態例は、上記
請求項３記載の発明の実施形態例において、比較器２０
が図１７に示すような動作フローを実行するようにした
ものであり、比較器２０、減算器１１、コントローラ１
２及び外乱推定オブザーバ１５は請求項３記載の発明の
実施形態例と同様にソフトウェアで構成されたものであ
る。比較器２０は、ステップＳ１でコントローラ１２の
出力信号を読み込み、ステップＳ２で外乱推定オブザー
バ１５の出力信号ｉd＾を読み込む。次に、比較器２３
は、ステップＳ３で今読み込んだコントローラ１２の出
力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較し
てこれらの信号の正負が一致するか否かを判断し、つま
り、コントローラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ
１５の出力信号とを掛けてその結果が０以上であるか否
かを判断することで、これらの信号の正負が一致するか
否かを判断し、これらの信号の正負が一致した場合には
ステップＳ４でコントローラ１２の出力信号と外乱推定
オブザーバ１５の出力信号との和を操作量ｉcとして駆
動アンプ１３へ出力する。

【００６９】また、比較器２３は、コントローラ１２の
出力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号の正負が
一致しない場合にはステップＳ１０で外乱推定オブザー
バ１５の状態方程式の定数ｑ又はＣを定数ｑ’又はＣ’
とした後にステップＳ４に進んでコントローラ１２の出
力信号と外乱推定オブザーバ１５の出力信号との和を操
作量ｉcとして駆動アンプ１３へ出力する。ここに、
ｑ’＞ｑ、Ｃ’＞Ｃとする。

【００７０】外乱がある場合は外乱推定オブザーバ１５
がアクチュエータ１４の入力電流ｉと実際の速度信号ｖ
から外乱相当分の電流値ｉd＾を推定し、比較器２０が
ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップ
Ｓ４と進んで電流値ｉd＾がコントローラ１２の出力信
号に加算されることにより、外乱に相当する速度ずれが
打ち消される。

【００７１】外乱が無くなると、外乱推定オブザーバ１
５の積分項により外乱推定オブザーバ１５の出力信号の
減少に遅れが発生し、この遅れにより速度信号ｖにオー
バーシュートが発生する。速度信号ｖにオーバーシュー
トが発生すると、コントローラ１２の出力信号はそのオ
ーバーシュートを打ち消すように負となる。比較器２０
はコントローラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１
５の出力信号との正負が一致するまでステップＳ１、ス
テップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ１０、ステップ
Ｓ４と進んで外乱推定オブザーバ１５の状態方程式の定
数ｑ又はＣを定数ｑ’又はＣ’とし、一時的に外乱推定
オブザーバ１５の帯域を拡げることにより、外乱推定オ
ブザーバ１５の出力信号の収束を速め、速度信号のオー
バーシュートを抑えて負荷の速度のオーバーシュートを
抑える。

【００７２】このように、請求項９記載の発明の実施形
態例では、目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号と
を比較して速度誤差信号を求める減算手段としての減算
器１１と、この減算手段１１で求めた速度誤差信号に位
相補償、ゲイン調整を行う制御手段としてのコントロー
ラ１２と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号
から外乱を推定する外乱推定オブザーバ１５と、この外
乱推定オブザーバ１５の出力信号と制御手段１２の出力
信号とを加算する加算手段としての比較器２０と、この
加算手段２０の出力信号から駆動電流を得る駆動部とし
ての駆動アンプ１３と、この駆動部１３から駆動電流が
供給されて負荷を駆動するアクチュエータ１４とを有
し、制御手段１２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段
２０、減算手段１１がソフトウェアで実現された速度制
御装置において、制御手段１２の出力信号と外乱推定オ
ブザーバ１５の出力信号とを比較してこれらに正負の違
いがあった場合、外乱推定オブザーバ１５にて負荷の駆
動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定する
ための状態方程式の定数を変化させる手段としての比較
器２０を備えたので、外乱の変動があった時に外乱推定
オブザーバ１５の出力信号の収束を速くすることがで
き、オブザーバの積分値の影響を抑えて速度のオーバー
シュートを抑圧することができる。さらに、制御手段１
２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段１６、減算手段
１１をソフトウェアで実現したことで、経時変化に強く
て安価な装置とすることができる。

【００７３】請求項１０記載の発明の実施形態例は、上
記請求項７記載の発明の実施形態例において、比較器２
３が図１８に示すような動作フローを実行するようにし
たものであり、比較器２３、減算器１１、コントローラ
１２及び外乱推定オブザーバ１５は請求項７記載の発明
の実施形態例と同様にソフトウェアで構成されたもので
ある。比較器２３は、ステップＳ８で減算器１１からの
速度誤差信号ｅを読み込んでステップＳ１でコントロー
ラ１２の出力信号を読み込み、ステップＳ２で外乱推定
オブザーバ１５の出力信号ｉd＾を読み込む。次に、比
較器２３は、ステップＳ９で今読み込んだ速度誤差信号
ｅと外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較してこ
れらの信号の正負が一致するか否かを判断し、つまり、
速度誤差信号ｅと外乱推定オブザーバ１５の出力信号と
を掛けてその結果が０以上であるか否かを判断すること
で、これらの信号の正負が一致するか否かを判断し、こ
れらの信号の正負が一致した場合にはステップＳ４でコ
ントローラ１２の出力信号と外乱推定オブザーバ１５の
出力信号との和を操作量ｉcとして駆動アンプ１３へ出
力する。

【００７４】また、比較器２３は、速度誤差信号ｅと外
乱推定オブザーバ１５の出力信号の正負が一致しない場
合にはステップＳ１０で外乱推定オブザーバ１５の状態
方程式の定数ｑ又はＣを定数ｑ’又はＣ’とした後にス
テップＳ４に進んでコントローラ１２の出力信号と外乱
推定オブザーバ１５の出力信号との和を操作量ｉcとし
て駆動アンプ１３へ出力する。ここに、ｑ’＞ｑ、Ｃ’
＞Ｃとする。

【００７５】外乱がある場合は外乱推定オブザーバ１５
がアクチュエータ１４の入力電流ｉと実際の速度信号ｖ
から外乱相当分の電流値ｉd＾を推定し、比較器２３が
ステップＳ８、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップ
Ｓ９、ステップＳ４と進んで電流値ｉd＾がコントロー
ラ１２の出力信号に加算されることにより、外乱に相当
する速度ずれが打ち消される。

【００７６】外乱が無くなると、外乱推定オブザーバ１
５の積分項により外乱推定オブザーバ１５の出力信号の
減少に遅れが発生し、この遅れにより速度信号ｖにオー
バーシュートが発生する。速度信号ｖにオーバーシュー
トが発生すると、速度誤差信号ｅは負となる。比較器２
３は減算器１１からの速度誤差信号ｅと外乱推定オブザ
ーバ１５の出力信号との正負が一致するまでステップＳ
８、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ９、ステ
ップＳ１０、ステップＳ４と進んで外乱推定オブザーバ
１５の状態方程式の定数ｑ又はＣを定数ｑ’又はＣ’と
し、一時的に外乱推定オブザーバ１５の帯域を拡げるこ
とにより、外乱推定オブザーバ１５の出力信号の収束を
速め、速度信号のオーバーシュートを抑えて負荷の速度
のオーバーシュートを抑える。

【００７７】このように、請求項１０記載の発明の実施
形態例では、目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号
とを比較して速度誤差信号を求める減算手段としての減
算器１１と、この減算手段１１で求めた速度誤差信号に
位相補償、ゲイン調整を行う制御手段としてのコントロ
ーラ１２と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信
号から外乱を推定する外乱推定オブザーバ１５と、この
外乱推定オブザーバ１５の出力信号と制御手段１２の出
力信号とを加算する加算手段としての比較器２３と、こ
の加算手段２３の出力信号から駆動電流を得る駆動部と
しての駆動アンプ１３と、この駆動部１３から駆動電流
が供給されて負荷を駆動するアクチュエータ１４とを有
し、制御手段１２、外乱推定オブザーバ１５、加算手段
２３、減算手段１１がソフトウェアで実現された速度制
御装置において、減算手段１１で求めた速度誤差信号と
外乱推定オブザーバ１５の出力信号とを比較してこれら
に正負の違いがあった場合、外乱推定オブザーバ１５に
て負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱
を推定するための状態方程式の定数を変化させる手段と
しての比較器２３を備えたので、オブザーバの積分値の
影響を抑えて速度のオーバーシュートを抑圧することが
でき、かつ、制御手段１２が積分項を含む場合に起こ
る、加算手段２３に入力される外乱推定オブザーバ１５
の出力信号の補正の遅れをなくすことができる。

【００７８】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号とを比較
して速度誤差信号を求める減算手段と、この減算手段で
求めた速度誤差信号に位相補償、ゲイン調整を行う制御
手段と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号か
ら外乱を推定する外乱推定オブザーバと、この外乱推定
オブザーバの出力信号と前記制御手段の出力信号とを加
算する加算手段と、この加算手段の出力信号から駆動電
流を得る駆動部と、この駆動部から駆動電流が供給され
て負荷を駆動するアクチュエータとを有し、前記制御手
段、前記外乱推定オブザーバ、前記加算手段、前記減算
手段がアナログ回路で構成された速度制御装置におい
て、前記制御手段の出力信号と前記外乱推定オブザーバ
の出力信号とを比較してこれらに正負の違いがあった場
合、前記加算手段に入力される前記外乱推定オブザーバ
の出力信号を０とする手段を備えたので、外乱推定オブ
ザーバの積分値の影響を抑えて速度のオーバーシュート
を抑圧することができる。

【００７９】請求項２記載の発明によれば、目標速度信
号と負荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信
号を求める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差
信号に位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の
駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定す
る外乱推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出
力信号と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段
と、この加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部
と、この駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動す
るアクチュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推
定オブザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウ
ェアで実現された速度制御装置において、前記制御手段
の出力信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号とを比
較してこれらに正負の違いがあった場合、前記加算手段
に入力される前記外乱推定オブザーバの出力信号を０と
する手段を備えたので、外乱推定オブザーバの積分値の
影響を抑えて速度のオーバーシュートを抑圧することが
でき、かつ、制御手段、外乱推定オブザーバ、加算手
段、減算手段をソフトウェアで実現したことで、経時変
化に強くて安価な装置とすることができる。

【００８０】請求項３記載の発明によれば、目標速度信
号と負荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信
号を求める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差
信号に位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の
駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定す
る外乱推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出
力信号と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段
と、この加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部
と、この駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動す
るアクチュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推
定オブザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウ
ェアで実現された速度制御装置において、前記制御手段
の出力信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号とを比
較してこれらに正負の違いがあった場合、前記外乱推定
オブザーバにて負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度
信号から外乱を推定するための状態方程式の状態量を０
とする手段を備えたので、外乱の変動があった時に外乱
推定オブザーバの出力信号の収束の遅れを少なくするこ
とができ、外乱推定オブザーバの出力信号の収束の遅れ
の補正に要する回数を減らすことができて演算時間を短
縮することができ、外乱推定オブザーバの積分値の影響
を抑えて速度のオーバーシュートを抑圧することができ
る。

【００８１】請求項４記載の発明によれば、目標速度信
号と負荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信
号を求める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差
信号に位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の
駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定す
る外乱推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出
力信号と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段
と、この加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部
と、この駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動す
るアクチュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推
定オブザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウ
ェアで実現された速度制御装置において、前記制御手段
の出力信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号とを比
較してこれらに正負の違いがあった場合、前記外乱推定
オブザーバにて負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度
信号から外乱を推定するための状態方程式の状態量を所
定の値に補正する手段を備えたので、外乱の変動があっ
た時に外乱推定オブザーバの出力信号の収束の遅れを少
なくすることができ、外乱推定オブザーバの出力信号の
収束の遅れの補正に要する回数を減らすことができて演
算時間を短縮することができ、最適な応答をすることが
できてオブザーバの積分値の影響による速度のオーバー
シュートを抑圧することができる。さらに、制御手段、
外乱推定オブザーバ、加算手段、減算手段をソフトウェ
アで実現したことで、経時変化に強くて安価な装置とす
ることができる。

【００８２】請求項５記載の発明によれば、目標速度信
号と負荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信
号を求める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差
信号に位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の
駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定す
る外乱推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出
力信号と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段
と、この加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部
と、この駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動す
るアクチュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推
定オブザーバ、前記加算手段、前記減算手段がアナログ
回路で構成された速度制御装置において、前記減算手段
で求めた速度誤差信号と前記外乱推定オブザーバの出力
信号とを比較してこれらに正負の違いがあった場合、前
記加算手段に入力される前記外乱推定オブザーバの出力
信号を０とする手段を備えたので、オブザーバの積分値
の影響を抑えて速度のオーバーシュートを抑圧すること
ができ、かつ、制御手段が積分項を含む場合に起こる、
加算手段に入力される外乱推定オブザーバの出力信号の
補正の遅れをなくすことができる。

【００８３】請求項６記載の発明によれば、目標速度信
号と負荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信
号を求める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差
信号に位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の
駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定す
る外乱推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出
力信号と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段
と、この加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部
と、この駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動す
るアクチュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推
定オブザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウ
ェアで実現された速度制御装置において、前記減算手段
で求めた速度誤差信号と前記外乱推定オブザーバの出力
信号とを比較してこれらに正負の違いがあった場合、前
記加算手段に入力される前記外乱推定オブザーバの出力
信号を０とする手段を備えたので、オブザーバの積分値
の影響を抑えて速度のオーバーシュートを抑圧すること
ができ、かつ、制御手段が積分項を含む場合に起こる、
加算手段に入力される外乱推定オブザーバの出力信号の
補正の遅れをなくすことができる。

【００８４】請求項７記載の発明によれば、目標速度信
号と負荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信
号を求める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差
信号に位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の
駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定す
る外乱推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出
力信号と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段
と、この加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部
と、この駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動す
るアクチュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推
定オブザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウ
ェアで実現された速度制御装置において、前記減算手段
で求めた速度誤差信号と前記外乱推定オブザーバの出力
信号とを比較してこれらに正負の違いがあった場合、前
記外乱推定オブザーバにて負荷の駆動電流と負荷の速度
を示す速度信号から外乱を推定するための状態方程式の
状態量を０とする手段を備えたので、オブザーバの積分
値の影響を抑えて速度のオーバーシュートを抑圧するこ
とができ、かつ、制御手段が積分項を含む場合に起こ
る、加算手段に入力される外乱推定オブザーバの出力信
号の補正の遅れをなくすことができる。

【００８５】請求項８記載の発明によれば、目標速度信
号と負荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信
号を求める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差
信号に位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の
駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定す
る外乱推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出
力信号と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段
と、この加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部
と、この駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動す
るアクチュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推
定オブザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウ
ェアで実現された速度制御装置において、前記減算手段
で求めた速度誤差信号と前記外乱推定オブザーバの出力
信号とを比較してこれらに正負の違いがあった場合、前
記外乱推定オブザーバにて負荷の駆動電流と負荷の速度
を示す速度信号から外乱を推定するための状態方程式の
状態量を所定の値に補正する手段を備えたので、オブザ
ーバの積分値の影響を抑えて速度のオーバーシュートを
抑圧することができ、かつ、制御手段が積分項を含む場
合に起こる、加算手段に入力される外乱推定オブザーバ
の出力信号の補正の遅れをなくすことができる。

【００８６】請求項９記載の発明によれば、目標速度信
号と負荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差信
号を求める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤差
信号に位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷の
駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定す
る外乱推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの出
力信号と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手段
と、この加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動部
と、この駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動す
るアクチュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱推
定オブザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフトウ
ェアで実現された速度制御装置において、前記制御手段
の出力信号と前記外乱推定オブザーバの出力信号とを比
較してこれらに正負の違いがあった場合、前記外乱推定
オブザーバにて負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度
信号から外乱を推定するための状態方程式の定数を変化
させる手段を備えたので、外乱の変動があった時に外乱
推定オブザーバの出力信号の収束を速くすることがで
き、オブザーバの積分値の影響を抑えて速度のオーバー
シュートを抑圧することができる。さらに、制御手段、
外乱推定オブザーバ、加算手段、減算手段をソフトウェ
アで実現したことで、経時変化に強くて安価な装置とす
ることができる。

【００８７】請求項１０記載の発明によれば、目標速度
信号と負荷の速度を示す速度信号とを比較して速度誤差
信号を求める減算手段と、この減算手段で求めた速度誤
差信号に位相補償、ゲイン調整を行う制御手段と、負荷
の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定
する外乱推定オブザーバと、この外乱推定オブザーバの
出力信号と前記制御手段の出力信号とを加算する加算手
段と、この加算手段の出力信号から駆動電流を得る駆動
部と、この駆動部から駆動電流が供給されて負荷を駆動
するアクチュエータとを有し、前記制御手段、前記外乱
推定オブザーバ、前記加算手段、前記減算手段がソフト
ウェアで実現された速度制御装置において、前記減算手
段で求めた速度誤差信号と前記外乱推定オブザーバの出
力信号とを比較してこれらに正負の違いがあった場合、
前記外乱推定オブザーバにて負荷の駆動電流と負荷の速
度を示す速度信号から外乱を推定するための状態方程式
の定数を変化させる手段を備えたので、オブザーバの積
分値の影響を抑えて速度のオーバーシュートを抑圧する
ことができ、かつ、制御手段が積分項を含む場合に起こ
る、加算手段に入力される外乱推定オブザーバの出力信
号の補正の遅れをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の実施形態例を示すブロッ
ク図である。

【図２】同実施形態例の応答を示す図である。

【図３】請求項２記載の発明の実施形態例を示すブロッ
ク図である。

【図４】同実施形態例における比較器の動作フローを示
すフローチャートである。

【図５】請求項３記載の発明の実施形態例を示すブロッ
ク図である。

【図６】同実施形態例における比較器の処理フローを示
すフローチャートである。

【図７】同実施形態例の応答を示す図である。

【図８】請求項４記載の発明の実施形態例における比較
器の処理フローを示すフローチャートである。

【図９】請求項５記載の発明の実施形態例を示すブロッ
ク図である。

【図１０】同実施形態例の応答を示す図である。

【図１１】請求項６記載の発明の実施形態例を示すブロ
ック図である。

【図１２】同実施形態例における比較器の動作フローを
示すフローチャートである。

【図１３】請求項７記載の発明の実施形態例を示すブロ
ック図である。

【図１４】同実施形態例における比較器の動作フローを
示すフローチャートである。

【図１５】同実施形態例の応答を示す図である。

【図１６】請求項８記載の発明の実施形態例における比
較器の動作フローを示すフローチャートである。

【図１７】請求項９記載の発明の実施形態例における比
較器の動作フローを示すフローチャートである。

【図１８】請求項１０記載の発明の実施形態例における
比較器の動作フローを示すフローチャートである。

【図１９】外乱推定オブザーバを付加した速度制御装置
の一例を示すブロック図である。

【図２０】同速度制御装置において外乱推定オブザーバ
を付加しない場合の応答を示す図である。

【図２１】外乱推定オブザーバを付加した速度制御装置
の応答を示す図である。

【符号の説明】

１１ 減算器 １２ コントローラ １３ 駆動アンプ １４ アクチュエータ １５ 外乱推定オブザーバ １６ 加算器 １７、１９、２０、２１、２２、２３ 比較器 １８ アナログスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 斗美子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号
   とを比較して速度誤差信号を求める減算手段と、この減
   算手段で求めた速度誤差信号に位相補償、ゲイン調整を
   行う制御手段と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速
   度信号から外乱を推定する外乱推定オブザーバと、この
   外乱推定オブザーバの出力信号と前記制御手段の出力信
   号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力信号か
   ら駆動電流を得る駆動部と、この駆動部から駆動電流が
   供給されて負荷を駆動するアクチュエータとを有し、前
   記制御手段、前記外乱推定オブザーバ、前記加算手段、
   前記減算手段がアナログ回路で構成された速度制御装置
   において、前記制御手段の出力信号と前記外乱推定オブ
   ザーバの出力信号とを比較してこれらに正負の違いがあ
   った場合、前記加算手段に入力される前記外乱推定オブ
   ザーバの出力信号を０とする手段を備えたことを特徴と
   する速度制御装置。
2. 【請求項２】目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号
   とを比較して速度誤差信号を求める減算手段と、この減
   算手段で求めた速度誤差信号に位相補償、ゲイン調整を
   行う制御手段と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速
   度信号から外乱を推定する外乱推定オブザーバと、この
   外乱推定オブザーバの出力信号と前記制御手段の出力信
   号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力信号か
   ら駆動電流を得る駆動部と、この駆動部から駆動電流が
   供給されて負荷を駆動するアクチュエータとを有し、前
   記制御手段、前記外乱推定オブザーバ、前記加算手段、
   前記減算手段がソフトウェアで実現された速度制御装置
   において、前記制御手段の出力信号と前記外乱推定オブ
   ザーバの出力信号とを比較してこれらに正負の違いがあ
   った場合、前記加算手段に入力される前記外乱推定オブ
   ザーバの出力信号を０とする手段を備えたことを特徴と
   する速度制御装置。
3. 【請求項３】目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号
   とを比較して速度誤差信号を求める減算手段と、この減
   算手段で求めた速度誤差信号に位相補償、ゲイン調整を
   行う制御手段と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速
   度信号から外乱を推定する外乱推定オブザーバと、この
   外乱推定オブザーバの出力信号と前記制御手段の出力信
   号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力信号か
   ら駆動電流を得る駆動部と、この駆動部から駆動電流が
   供給されて負荷を駆動するアクチュエータとを有し、前
   記制御手段、前記外乱推定オブザーバ、前記加算手段、
   前記減算手段がソフトウェアで実現された速度制御装置
   において、前記制御手段の出力信号と前記外乱推定オブ
   ザーバの出力信号とを比較してこれらに正負の違いがあ
   った場合、前記外乱推定オブザーバにて負荷の駆動電流
   と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定するための
   状態方程式の状態量を０とする手段を備えたことを特徴
   とする速度制御装置。
4. 【請求項４】目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号
   とを比較して速度誤差信号を求める減算手段と、この減
   算手段で求めた速度誤差信号に位相補償、ゲイン調整を
   行う制御手段と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速
   度信号から外乱を推定する外乱推定オブザーバと、この
   外乱推定オブザーバの出力信号と前記制御手段の出力信
   号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力信号か
   ら駆動電流を得る駆動部と、この駆動部から駆動電流が
   供給されて負荷を駆動するアクチュエータとを有し、前
   記制御手段、前記外乱推定オブザーバ、前記加算手段、
   前記減算手段がソフトウェアで実現された速度制御装置
   において、前記制御手段の出力信号と前記外乱推定オブ
   ザーバの出力信号とを比較してこれらに正負の違いがあ
   った場合、前記外乱推定オブザーバにて負荷の駆動電流
   と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定するための
   状態方程式の状態量を所定の値に補正する手段を備えた
   ことを特徴とする速度制御装置。
5. 【請求項５】目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号
   とを比較して速度誤差信号を求める減算手段と、この減
   算手段で求めた速度誤差信号に位相補償、ゲイン調整を
   行う制御手段と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速
   度信号から外乱を推定する外乱推定オブザーバと、この
   外乱推定オブザーバの出力信号と前記制御手段の出力信
   号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力信号か
   ら駆動電流を得る駆動部と、この駆動部から駆動電流が
   供給されて負荷を駆動するアクチュエータとを有し、前
   記制御手段、前記外乱推定オブザーバ、前記加算手段、
   前記減算手段がアナログ回路で構成された速度制御装置
   において、前記減算手段で求めた速度誤差信号と前記外
   乱推定オブザーバの出力信号とを比較してこれらに正負
   の違いがあった場合、前記加算手段に入力される前記外
   乱推定オブザーバの出力信号を０とする手段を備えたこ
   とを特徴とする速度制御装置。
6. 【請求項６】目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号
   とを比較して速度誤差信号を求める減算手段と、この減
   算手段で求めた速度誤差信号に位相補償、ゲイン調整を
   行う制御手段と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速
   度信号から外乱を推定する外乱推定オブザーバと、この
   外乱推定オブザーバの出力信号と前記制御手段の出力信
   号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力信号か
   ら駆動電流を得る駆動部と、この駆動部から駆動電流が
   供給されて負荷を駆動するアクチュエータとを有し、前
   記制御手段、前記外乱推定オブザーバ、前記加算手段、
   前記減算手段がソフトウェアで実現された速度制御装置
   において、前記減算手段で求めた速度誤差信号と前記外
   乱推定オブザーバの出力信号とを比較してこれらに正負
   の違いがあった場合、前記加算手段に入力される前記外
   乱推定オブザーバの出力信号を０とする手段を備えたこ
   とを特徴とする速度制御装置。
7. 【請求項７】目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号
   とを比較して速度誤差信号を求める減算手段と、この減
   算手段で求めた速度誤差信号に位相補償、ゲイン調整を
   行う制御手段と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速
   度信号から外乱を推定する外乱推定オブザーバと、この
   外乱推定オブザーバの出力信号と前記制御手段の出力信
   号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力信号か
   ら駆動電流を得る駆動部と、この駆動部から駆動電流が
   供給されて負荷を駆動するアクチュエータとを有し、前
   記制御手段、前記外乱推定オブザーバ、前記加算手段、
   前記減算手段がソフトウェアで実現された速度制御装置
   において、前記減算手段で求めた速度誤差信号と前記外
   乱推定オブザーバの出力信号とを比較してこれらに正負
   の違いがあった場合、前記外乱推定オブザーバにて負荷
   の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定
   するための状態方程式の状態量を０とする手段を備えた
   ことを特徴とする速度制御装置。
8. 【請求項８】目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号
   とを比較して速度誤差信号を求める減算手段と、この減
   算手段で求めた速度誤差信号に位相補償、ゲイン調整を
   行う制御手段と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速
   度信号から外乱を推定する外乱推定オブザーバと、この
   外乱推定オブザーバの出力信号と前記制御手段の出力信
   号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力信号か
   ら駆動電流を得る駆動部と、この駆動部から駆動電流が
   供給されて負荷を駆動するアクチュエータとを有し、前
   記制御手段、前記外乱推定オブザーバ、前記加算手段、
   前記減算手段がソフトウェアで実現された速度制御装置
   において、前記減算手段で求めた速度誤差信号と前記外
   乱推定オブザーバの出力信号とを比較してこれらに正負
   の違いがあった場合、前記外乱推定オブザーバにて負荷
   の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定
   するための状態方程式の状態量を所定の値に補正する手
   段を備えたことを特徴とする速度制御装置。
9. 【請求項９】目標速度信号と負荷の速度を示す速度信号
   とを比較して速度誤差信号を求める減算手段と、この減
   算手段で求めた速度誤差信号に位相補償、ゲイン調整を
   行う制御手段と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速
   度信号から外乱を推定する外乱推定オブザーバと、この
   外乱推定オブザーバの出力信号と前記制御手段の出力信
   号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力信号か
   ら駆動電流を得る駆動部と、この駆動部から駆動電流が
   供給されて負荷を駆動するアクチュエータとを有し、前
   記制御手段、前記外乱推定オブザーバ、前記加算手段、
   前記減算手段がソフトウェアで実現された速度制御装置
   において、前記制御手段の出力信号と前記外乱推定オブ
   ザーバの出力信号とを比較してこれらに正負の違いがあ
   った場合、前記外乱推定オブザーバにて負荷の駆動電流
   と負荷の速度を示す速度信号から外乱を推定するための
   状態方程式の定数を変化させる手段を備えたことを特徴
   とする速度制御装置。
10. 【請求項１０】目標速度信号と負荷の速度を示す速度信
    号とを比較して速度誤差信号を求める減算手段と、この
    減算手段で求めた速度誤差信号に位相補償、ゲイン調整
    を行う制御手段と、負荷の駆動電流と負荷の速度を示す
    速度信号から外乱を推定する外乱推定オブザーバと、こ
    の外乱推定オブザーバの出力信号と前記制御手段の出力
    信号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力信号
    から駆動電流を得る駆動部と、この駆動部から駆動電流
    が供給されて負荷を駆動するアクチュエータとを有し、
    前記制御手段、前記外乱推定オブザーバ、前記加算手
    段、前記減算手段がソフトウェアで実現された速度制御
    装置において、前記減算手段で求めた速度誤差信号と前
    記外乱推定オブザーバの出力信号とを比較してこれらに
    正負の違いがあった場合、前記外乱推定オブザーバにて
    負荷の駆動電流と負荷の速度を示す速度信号から外乱を
    推定するための状態方程式の定数を変化させる手段を備
    えたことを特徴とする速度制御装置。