JPH10201274A - Speed controller for rotary machine - Google Patents

Speed controller for rotary machine

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Publication number
JPH10201274A
JPH10201274A JP9001566A JP156697A JPH10201274A JP H10201274 A JPH10201274 A JP H10201274A JP 9001566 A JP9001566 A JP 9001566A JP 156697 A JP156697 A JP 156697A JP H10201274 A JPH10201274 A JP H10201274A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
rotation speed
time interval
pulse
pulse signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP9001566A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Kidokoro
仁 城所
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP9001566A priority Critical patent/JPH10201274A/en
Publication of JPH10201274A publication Critical patent/JPH10201274A/en
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the deterioration of the time-base resolution of the measurement of rotational speed due to rotational speed in a discrete time system for controlling a rotary machine, by updating a control input to the rotary machine at the time intervals of a sampling time. SOLUTION: A rotational-speed measuring means 202 measures rotational speed on the basis of the time intervals of a pulse signal from a pulse generating means 201, and a control means 300 controls a control input to the rotary machine 200 by a discrete time system on the basis of the rotational speed. The rotational-speed measuring means 202 measures rotational speed from the time intervals of a pulse signal immediately before a time when the control input is updated and a pulse signal immediately after the updated time, a sample-time setting means 301 of the control means 300 sets time intervals obtained by multiplying the time intervals of the pulse signal by an integer of 1 or more as a sampling time, a control-input processing means 302 updates the control input corresponding to rotational speed and the sampling time, and a control-input update means 303 updates the control input to the rotary machine 200 at the time intervals of the sampling time at that time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転位置に対応し
てパルス信号を発生させ、パルス信号の時間間隔から回
転速度を計測する手段を備えた回転機械の、回転速度制
御装置の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a rotation speed control device of a rotary machine having means for generating a pulse signal corresponding to a rotation position and measuring a rotation speed from a time interval of the pulse signal. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】回転機械の回転速度を制御する装置とし
ては、例えば、図16に示すように、直流モータ51と
回転速度を計測するタコジェネレータ52に、増幅器を
備えたコントローラ50を組み合わせたものが従来から
知られている。
2. Description of the Related Art As an apparatus for controlling the rotation speed of a rotary machine, for example, as shown in FIG. 16, a DC motor 51 and a tachometer 52 for measuring the rotation speed are combined with a controller 50 having an amplifier. Is conventionally known.

【0003】図16において、タコジェネレータ52
は、誘導起電力の原理に従い直流モータ51の回転速度
に比例した電圧を発生するものであり、これをマイクロ
コンピュータ等のコントローラ50に内蔵されたA/D
変換器によりA/D変換してモータの回転速度を得てい
る。
[0003] Referring to FIG.
Generates a voltage proportional to the rotation speed of the DC motor 51 in accordance with the principle of the induced electromotive force. The A / D is built in a controller 50 such as a microcomputer.
A / D conversion is performed by a converter to obtain the rotation speed of the motor.

【0004】直流モータ51はその特性が回転角度に依
存しないため、モータの回転角度とは関係なくモータの
回転速度と目標値との回転速度との差をとり、この差に
適当なゲインを乗じた値を内蔵のD/Aコンバータによ
り電圧値とし、直流モータ51に与えることでモータの
回転速度を目標値に制御することができる。例えば、直
流モータ51を、1/(S+1)で表現される一次遅れ
の特性とし、フィードバックゲイン=5として上記のよ
うな単純フィードバック制御を行うならば、ゲイン=1
のステップ応答においては、図18の線aに示す制御特
性となって、定常偏差が残るのである。
Since the characteristics of the DC motor 51 do not depend on the rotation angle, the difference between the rotation speed of the motor and the target value is obtained regardless of the rotation angle of the motor, and this difference is multiplied by an appropriate gain. The obtained value is converted into a voltage value by a built-in D / A converter, and is given to the DC motor 51, so that the rotation speed of the motor can be controlled to a target value. For example, if the DC motor 51 has a first-order lag characteristic expressed by 1 / (S + 1) and performs the above simple feedback control with the feedback gain = 5, the gain = 1
In the step response, the control characteristic becomes as shown by the line a in FIG. 18 and a steady deviation remains.

【0005】このため、定常偏差を残さないように積分
特性を持たせ、積分ゲインを同じく5とするPI制御
(比例積分制御)を行うと、図18の線bに示す特性と
なることは制御理論で広く知られたものである。
[0005] Therefore, if PI control (proportional integral control) is performed so that the integral gain is set to 5 so that the steady-state deviation is not left and the integral gain is set to 5, the characteristic shown by the line b in FIG. It is widely known in theory.

【0006】ところで、モータを制御するコントローラ
として広く採用されているマイクロコンピュータは、ク
ロック信号に基づく離散時間(離散系)システムである
から、上記したようなフィードバック制御は離散時間と
して実行されなければならない。
A microcomputer widely used as a controller for controlling a motor is a discrete-time (discrete) system based on a clock signal. Therefore, the above-described feedback control must be executed as a discrete time. .

【0007】そこで、図17のように、マイクロコンピ
ュータを主体とするコントローラ60に積分器61を設
け、上記(1)式で表現されるような一次遅れの特性を
持つモータ51を制御する構成において、回転速度のサ
ンプル時間Tを0.1秒、比例ゲインを5、積分ゲイン
を1とし、上記と同様の制御を行った場合、図18の線
cに示すような制御結果となることは、制御論として広
く知られたところである。
Therefore, as shown in FIG. 17, a controller 60 mainly composed of a microcomputer is provided with an integrator 61 to control a motor 51 having a first-order lag characteristic as expressed by the above equation (1). When the same control as described above is performed with the rotation speed sample time T set to 0.1 second, the proportional gain set to 5, and the integral gain set to 1, the control result as shown by the line c in FIG. It is widely known as control theory.

【0008】しかし、以上の考察は理想的な離散時間シ
ステムとして、ある離散時刻の値にゲインを乗じて直流
モータ51へ制御入力として与えることができる。
However, the above considerations make it possible to provide a control input to the DC motor 51 by multiplying a value at a certain discrete time by a gain as an ideal discrete time system.

【0009】すなわち、Y(k)を制御入力、U(k)を
目標値、e(k)をタコジェネレータ52より得たモー
タ51の回転速度、IG(k)を内部変数、比例ゲイン
をP、積分ゲインをIとし、サンプル回数をkとする
と、 IG(k)=IG(k−1)+0.1×(U(k)−e(k)) Y(k)=P×(U(k)−e(k))+I×IG(k) ………(2) として表される制御則を実行した場合のことである。
That is, Y (k) is a control input, U (k) is a target value, e (k) is the rotation speed of the motor 51 obtained from the tacho generator 52, IG (k) is an internal variable, and proportional gain is P. , IG (k) = IG (k−1) + 0.1 × (U (k) −e (k)) Y (k) = P × (U ( k) −e (k)) + I × IG (k) (2) This is a case where a control law represented by the following equation is executed.

【0010】上記(2)式は、離散時間システムとして
因果律を満たすものであるが、実際の応用においては、
マイクロコンピュータの計算時間が必要なため、このよ
うな簡単な制御則であればともかく、制御対象の特性を
考慮したより複雑な制御則を行う場合は、所要の計算時
間を要するために上記(2)式の実現は困難となる。
The above equation (2) satisfies causality as a discrete time system.
Since the calculation time of the microcomputer is required, such a simple control law is required, and when a more complicated control law taking into account the characteristics of the control target is performed, the required calculation time is required. ) Is difficult to realize.

【0011】そこで、 IG(k−1)=IG(k−2)+0.1×(U(k−1)−e(k−1)) Y(k)=P×(U(k−1)−e(k−1))+I×IG(k−1) ………(3) という制御則であれば、マイクロコンピュータにより実
現する上で、都合が良い。
Then, IG (k−1) = IG (k−2) + 0.1 × (U (k−1) −e (k−1)) Y (k) = P × (U (k−1) ) -E (k-1)) + I.times.IG (k-1) (3) The control rule is convenient for realizing the microcomputer.

【0012】しかし、上記(3)式のように、単純に1
サンプル(K−1)だけ遅らせた制御則とするならば、
図18に示す線dのように、上記線cとは異なる制御結
果を得ることになる。
However, as shown in the above equation (3), simply 1
If the control law is delayed by the sample (K-1),
As shown by a line d in FIG. 18, a control result different from that of the line c is obtained.

【0013】さらに、処理を行うタイミングが、 IG(k−2)=IG(k−3)+0.1×(U(k−2)−e(k−2)) Y(k)=P×(U(k−2)−e(k−2))+I×IG(k−2) ………(4) のように、2サンプル(k−2)だけ遅れてしまうなら
ば、図18に示す線eのごとく、上記線cに対してさら
に大きく異なる制御結果となってしまう。
Further, the processing timing is as follows: IG (k−2) = IG (k−3) + 0.1 × (U (k−2) −e (k−2)) Y (k) = P × If (U (k−2) −e (k−2)) + I × IG (k−2)... (4) is delayed by two samples (k−2), FIG. As shown by the line e, the control result is much different from the line c.

【0014】上記図18に示した例では、サンプル時間
の相違が明確になるように、比較的長いサンプル時間を
用いているが、サンプル時間を短くしても、問題の本質
が変るものではない。
In the example shown in FIG. 18, a relatively long sample time is used so as to clarify the difference between the sample times. However, shortening the sample time does not change the essence of the problem. .

【0015】上記離散時間制御システムとして、上記
(2)、(3)、(4)式は明らかに異なるシステムで
あるため、このような結果は当然といえるものである。
Since the above-mentioned equations (2), (3) and (4) are distinctly different systems as the discrete time control system, such a result is natural.

【0016】すなわち、離散時間システムの制御では、
どのサンプル時点の情報を用いるかによって全く異なる
制御則を実行することになるのであるから、どのサンプ
ル時点の情報を用いているかによって、これに対応する
制御則を適用することにより、サンプル時点の相違によ
る制御結果の相違を最小限度にすることが可能である。
That is, in the control of the discrete time system,
Since a completely different control law is executed depending on which information of the sample time is used, the difference of the sample time can be obtained by applying the corresponding control law depending on which information of the sample time is used. It is possible to minimize the difference in the control result due to.

【0017】つまり、図17の制御装置に対して、図1
9のように補正フィルタ62を備えたコントローラ6
0’による制御則を用いるならば、図20に示すよう
に、1サンプル遅れのない場合の線bに比べ、1サンプ
ル遅れた情報U(k−1)を用いた場合の線cのごと
く、1サンプル遅れの情報を用いてもほほ同等な制御結
果を得ることができるのである。
That is, in contrast to the control device shown in FIG.
9, a controller 6 including a correction filter 62
If the control rule based on 0 'is used, as shown in FIG. 20, as compared with the line b without one sample delay, the line c when the information U (k-1) delayed by one sample is used, as shown in FIG. Even if the information of one sample delay is used, almost the same control result can be obtained.

【0018】したがって、離散時間システムの制御にお
いて重要なことは、情報をサンプル遅れなく取得するこ
とではなく、どのサンプル時刻の情報であるかを明確に
して、取得した情報の時刻に応じた制御側を適用するこ
とが、適切な制御を行う上で重要であるということであ
り、1サンプル以上前の情報により制御するならば、計
算を行う時間を長くとれ、より簡易な構成の装置におい
て制御を実現することが可能となるのである。
Therefore, what is important in the control of the discrete time system is not to acquire the information without a sample delay, but to clarify which sample time the information is, and to make the control side according to the time of the acquired information. Is important in performing appropriate control, and if control is performed based on information one sample or more in advance, the time required for calculation can be extended, and control can be performed with a device having a simpler configuration. It can be realized.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
の、図16においては、直流モータ51の回転速度を、
所望の時刻における計測値が得られるタコジェネレータ
52によって計測したが、コントローラ50にマイクロ
コンピュータを使用する場合では、回転角度に応じてパ
ルス出力を発するエンコーダを用い、パルスが発生され
る時間間隔を計測することで回転速度を得る装置が簡便
であることより一般的である。
In the prior art shown in FIG. 16, the rotational speed of the DC motor 51 is
The tachometer 52 is used to obtain a measurement value at a desired time, but when a microcomputer is used as the controller 50, the time interval at which a pulse is generated is measured using an encoder that outputs a pulse according to the rotation angle. This is more general because the device for obtaining the rotation speed is simpler.

【0020】しかしながら、上記従来の制御装置により
回転速度を計測し、以上説明したような離散時間システ
ムにより回転速度を制御した場合、以下の3点の問題が
生じる。
However, when the rotation speed is measured by the above-mentioned conventional control device and the rotation speed is controlled by the discrete time system as described above, the following three problems occur.

【0021】第1の問題点は、マイクロコンピュータに
よって演算された回転速度が、エンコーダからのパルス
の時間間隔を計測するため、離散時間システムが要求す
る、離散化された時刻T(k)時点の瞬時の値ではな
く、パルスの時間間隔内の平均値として演算され、ある
時間間隔内の平均値を取るのであるから、計測値の時間
軸方向の分解能が悪化するという問題がある。
The first problem is that the rotational speed calculated by the microcomputer measures the time interval of the pulse from the encoder, so that the discrete time system requires a discrete time T (k). Since it is calculated not as an instantaneous value but as an average value within a pulse time interval and takes an average value within a certain time interval, there is a problem that the resolution of the measured value in the time axis direction deteriorates.

【0022】さらに、この時間軸方向の分解能の悪化
は、パルスの時間間隔に依存し、すなわち回転機械の回
転速度に依存するため、分解能が一定のものではないと
いう問題を生じる。
Further, since the deterioration of the resolution in the time axis direction depends on the time interval of the pulse, that is, the rotation speed of the rotating machine, there is a problem that the resolution is not constant.

【0023】このため、エンコーダの1回転当たりの発
生パルス数を多くして、パルスの時間間隔を離散時間シ
ステムのサンプル時間に対し相対的に小さくすること
で、その影響を少なくすることが可能ではあるが、パル
スの時間間隔が短い場合は、高速回転において、時間計
測を行う最小時間の分解能、すなわちマイクロコンピュ
ータのシステムクロック周期をより細かく設定しなけれ
ば十分な計測精度が得られず、このシステムクロックの
周波数の増大がマイクロコンピュータによる簡便な制御
を困難にしている。例えば、エンコーダが1回転当たり
10パルスを発生する場合では、10回転/秒の回転速
度の場合に10ミリ秒の時間間隔ととなり、制御のサン
プル時間を10ミリ秒とした場合、回転速度の計測は制
御を行う1サンプル時間全体の平均値となる。これでは
制御性能に問題を生じるとして、エンコーダが1回転当
たり1000パルスを発生し、1000回転/秒の高速
回転の場合に0.1%の計測精度を得ようとすると、1
ナノ秒の時間刻みが必要となり、1GHzのシステムク
ロックを用いるマイクロコンピュータの使用が要求され
るのである。
Therefore, it is not possible to reduce the influence by increasing the number of pulses generated per rotation of the encoder and making the time interval between the pulses relatively small with respect to the sample time of the discrete time system. However, when the time interval between pulses is short, sufficient measurement accuracy cannot be obtained unless the resolution of the minimum time for measuring time, that is, the system clock cycle of the microcomputer is set finer at high speed rotation. The increase in the frequency of the clock makes simple control by the microcomputer difficult. For example, when the encoder generates 10 pulses per rotation, the time interval is 10 milliseconds when the rotation speed is 10 rotations / second, and when the control sampling time is 10 milliseconds, the rotation speed is measured. Is the average value of the entire sample time for controlling. Assuming that this would cause a problem in control performance, if the encoder generates 1000 pulses per rotation and obtains 0.1% measurement accuracy in the case of high-speed rotation of 1000 rotations / sec, 1
A time step of nanoseconds is required, and the use of a microcomputer using a 1 GHz system clock is required.

【0024】次に、第2の問題点は、計測を行う時刻が
離散時間システムが規定する離散化された時間刻みとは
無関係な、パルスの発生される時刻によって規定される
ということである。
A second problem is that the time at which the measurement is performed is defined by the time at which the pulse is generated, which is independent of the discrete time step defined by the discrete time system.

【0025】すなわち、計測された回転速度が、離散時
間システムが規定する時刻刻みのどの時点での計測結果
とするのが妥当かという問題が生じる。
That is, there arises a problem that it is appropriate to use the measured rotation speed as a measurement result at a time interval specified by the discrete time system.

【0026】図21の(a)に示すようなタイミングに
より、エンコーダからパルスが入力された場合、その計
測時刻は、離散時間システムが制御を実行するT(k)
の時点に近似されるのが妥当であると考えられるが、図
21の(b)に示すタイミングによりパルスが入力され
た場合、その計測時刻は、T(k)の時点とするよりは
むしろT(k+1)の時点に近似するのが妥当であると考
えられる。
When a pulse is input from the encoder at the timing shown in FIG. 21A, the measurement time is determined by T (k) at which the discrete time system executes control.
It is considered appropriate to approximate to the time point, but when a pulse is input at the timing shown in FIG. 21B, the measurement time is set to T (k) rather than to the time point of T (k). It is considered appropriate to approximate the time point of (k + 1).

【0027】この問題は、コストを低減するため離散時
間システムのサンプル時間をできるかぎり長くとる場合
や、より複雑な制御則を実行する場合においては、無視
できない非常に重要な問題となる。
This problem becomes a very important problem that cannot be ignored when the sample time of the discrete time system is made as long as possible to reduce the cost or when a more complicated control law is executed.

【0028】第3の問題点は、図21の(c)に示すよ
うに、回転機械の回転速度が非常に遅い場合は、離散時
間システムが設定するサンプル時間内にパルスが到着し
ない場合もあり、離散時間システムの考え方では、この
ようにパルスが到着しないと入力がなかった、すなわ
ち、回転機械が停止したものと判定せざるを得ないが、
現実には回転機械が停止しているとは限らず、極めて低
速で回転している場合もある。
The third problem is that, as shown in FIG. 21C, when the rotating speed of the rotating machine is very low, the pulse may not arrive within the sample time set by the discrete time system. According to the idea of a discrete-time system, there is no input unless a pulse arrives, that is, it must be determined that the rotating machine has stopped,
In reality, the rotating machine is not always stopped, and may be rotating at an extremely low speed.

【0029】このような問題を避けるため、回転あたり
に出力されるのパルスの数を増やす、又は離散時間シス
テムのサンプル時間を長く設定する、あるいは過去のパ
ルスより外挿補間するなどの方策が知られており、例え
ば、特開昭59−193361号公報のように、分周機
を用いることで単位時間あたりのパルス信号が多く入力
される高速回転の場合はパルス信号を分周して利用する
一方、パルス信号が少なく入力される低速回転の場合に
はパルス信号の分周の数を減らすものがあり、また、特
開平3−75567号公報のように、時間間隔を計測す
るパルスの数を変化させるものも知られているが、これ
らのものは、計測精度を改善することが目的であるが、
結果的に回転速度計測に要する時間間隔をある程度一定
にするという効果をもたらす。すなわち、予め定められ
た一定のサンプル時間を持つ離散時間システムを用いて
も、計測の周期と制御の周期が同期するのではないとい
うことが考えられる。しかしながら、上記の従来例で
は、高速回転においては上記第1の問題で指摘した平均
を取る時間が長くなってしまい、本来比較的時間軸分解
能がよい高速回転の場合においても、時間軸分解能が悪
化して制御性能を低下させてしまうのである。
In order to avoid such a problem, there are known measures such as increasing the number of pulses output per rotation, setting a longer sample time in a discrete time system, or extrapolating from past pulses. For example, in the case of high-speed rotation in which a large number of pulse signals per unit time are input by using a frequency divider as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-193361, the pulse signal is divided and used. On the other hand, in the case of a low-speed rotation in which a small number of pulse signals are input, there is a method in which the number of frequency divisions of the pulse signal is reduced. Some are known to change, but these are aimed at improving the measurement accuracy,
As a result, there is an effect that the time interval required for measuring the rotation speed is fixed to some extent. That is, it is conceivable that the measurement cycle and the control cycle are not synchronized even when a discrete time system having a predetermined fixed sample time is used. However, in the above-described conventional example, the time taken to take the average pointed out in the first problem becomes long in high-speed rotation, and the time-axis resolution is deteriorated even in high-speed rotation in which the time-axis resolution is relatively good. As a result, the control performance is reduced.

【0030】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、回転機械を制御する離散時間システムにお
いて、回転速度計測の時間軸分解能が回転速度に依存し
て悪化するのを防ぎ、また、回転速度が極めて低いとき
にも回転速度の計測及び制御を確実に行うことが可能な
回転機械の速度制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and in a discrete time system for controlling a rotating machine, it is possible to prevent the time axis resolution of rotation speed measurement from deteriorating depending on the rotation speed. Another object of the present invention is to provide a speed control device for a rotating machine that can reliably measure and control the rotation speed even when the rotation speed is extremely low.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、図22に
示すように、回転機械200の回転位置に対応してパル
ス信号を発生するパルス発生手段201と、このパルス
発生手段201からのパルス信号の時間間隔TPuls
eに基づいて回転速度を計測する回転速度計測手段20
2と、前記回転速度に基づいて回転機械200への制御
入力を離散時間システムにより制御する制御手段300
とを備えた回転機械の速度制御装置において、前記回転
速度計測手段202が、前記制御入力が更新された時刻
の直前の時点で発生したパルス信号と、直後に発生した
パルス信号の時間間隔TPulseより回転速度を計測
する一方、前記制御手段300は、パルス信号の時間間
隔TPulseに1以上の所定の整数jを乗じた時間間
隔をサンプル時間として設定するサンプル時間設定手段
301と、前記回転速度計測手段202が計測した回転
速度と前記サンプル時間に応じた制御入力を更新する制
御入力演算手段302と、前記回転機械200への制御
入力の更新を前記サンプル時間の時間間隔で行う制御入
力更新手段303とを備える。
According to a first aspect of the present invention, as shown in FIG. 22, a pulse generating means 201 for generating a pulse signal corresponding to the rotational position of a rotary machine 200, Time interval TPuls of pulse signal
rotation speed measuring means 20 for measuring the rotation speed on the basis of e
And control means 300 for controlling a control input to the rotary machine 200 by a discrete time system based on the rotation speed.
In the speed control device for a rotary machine, the rotation speed measuring means 202 calculates a time interval TPulse between a pulse signal generated immediately before the time when the control input is updated and a pulse signal generated immediately after the time. While measuring the rotation speed, the control means 300 includes a sample time setting means 301 for setting a time interval obtained by multiplying the time interval TPulse of the pulse signal by a predetermined integer j of 1 or more as a sample time; A control input calculating means 302 for updating a control input according to the rotation speed measured by the 202 and the sample time; a control input updating means 303 for updating a control input to the rotating machine 200 at the time interval of the sample time; Is provided.

【0032】また、第2の発明は、前記第1の発明にお
いて、前記制御入力更新手段は、前記パルス信号が発せ
られた時刻から前記パルス信号の時間間隔TPulse
に所定の整数jを乗じた時間間隔に、前記パルス信号の
時間間隔TPulseに1/2を乗じた値αを加算した
時間経過後に制御入力を更新する。
In a second aspect based on the first aspect, the control input updating means includes a time interval TPulse of the pulse signal from a time at which the pulse signal is generated.
Is multiplied by a predetermined integer j, and a control input is updated after a lapse of a time obtained by adding a value α obtained by multiplying the time interval TPulse of the pulse signal by 1 /.

【0033】また、第3の発明は、前記第1の発明にお
いて、前記制御入力更新手段は、前記パルス信号が発せ
られた時刻から前記パルス信号の時間間隔TPulse
に所定の整数jを乗じた時間間隔に、前記パルス信号の
時間間隔TPulseに所定の定数1/mを乗じた値を
加算した時間経過後に制御入力を更新する。
In a third aspect based on the first aspect, the control input updating means includes a time interval TPulse of the pulse signal from a time when the pulse signal is issued.
The control input is updated after a lapse of a time obtained by adding a value obtained by multiplying a time interval TPulse of the pulse signal by a predetermined constant 1 / m to a time interval obtained by multiplying the pulse signal by a predetermined integer j.

【0034】また、第4の発明は、前記第3の発明にお
いて、前記サンプル時間設定手段は、回転機械が加速す
る場合には前記定数1/mを小さく設定する一方、同じ
く回転機械が減速する場合には前記定数1/mを大きく
設定する。
In a fourth aspect based on the third aspect, the sample time setting means sets the constant 1 / m to a small value when the rotating machine accelerates, while the rotating machine decelerates. In this case, the constant 1 / m is set to be large.

【0035】また、第5の発明は、回転機械200の回
転位置に対応してパルス信号を発生するパルス発生手段
201と、このパルス発生手段201からのパルス信号
の時間間隔TPulseに基づいて回転速度を計測する
回転速度計測手段202と、前記回転速度に基づいて回
転機械200への制御入力を離散時間システムにより制
御する制御手段300とを備えた回転機械の速度制御装
置において、前記回転速度計測手段202が、前記制御
入力が更新された時刻の直前の時点で発生したパルス信
号と、直後に発生したパルス信号の時間間隔TPuls
eより回転速度を計測する一方、前記制御手段300
は、パルス信号の時間間隔TPulseに1以上の所定
の整数jを乗じた時間間隔をサンプル時間として設定す
るサンプル時間設定手段301と、前記パルス信号の時
間間隔TPulseと所定値とを比較するパルス間隔比
較手段304と、このパルス間隔比較手段304の比較
結果が、パルス信号の時間間隔TPulseが所定値未
満のときには、前記サンプル時間を予め設定した値に変
更する一方、時間間隔TPulseが所定値以上の場合
には前記サンプル時間設定手段が設定した値を設定する
サンプル時間変更手段305と、前記回転速度計測手段
202が計測した回転速度と前記サンプル時間変更手段
305からのサンプル時間に応じて制御入力を更新する
制御入力演算手段302と、前記回転機械200への制
御入力の更新を前記サンプル時間変更手段305で設定
されたサンプル時間の時間間隔で行う制御入力更新手段
303とを備える。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a pulse generating means 201 for generating a pulse signal corresponding to the rotational position of the rotary machine 200, and a rotational speed based on a time interval TPulse of the pulse signal from the pulse generating means 201. A rotation speed measuring means 202 for measuring the rotation speed, and a control means 300 for controlling a control input to the rotating machine 200 based on the rotation speed by a discrete time system. 202 is a time interval TPuls between a pulse signal generated immediately before the time when the control input is updated and a pulse signal generated immediately after the time.
e, while measuring the rotation speed, the control means 300
Is a sample time setting means 301 for setting a time interval obtained by multiplying the time interval TPulse of the pulse signal by a predetermined integer j equal to or greater than 1 as a sample time, and a pulse interval for comparing the time interval TPulse of the pulse signal with a predetermined value. When the comparison result between the comparing means 304 and the pulse interval comparing means 304 is that the time interval TPulse of the pulse signal is less than a predetermined value, the sample time is changed to a preset value, while the time interval TPulse is not less than a predetermined value. In this case, a sample time changing means 305 for setting a value set by the sample time setting means, and a control input in accordance with the rotation speed measured by the rotation speed measuring means 202 and the sample time from the sample time changing means 305. The control input calculating means 302 for updating and the updating of the control input to the rotary machine 200 And a control input update means 303 to perform a sample time changing means 305 configured sample time intervals in.

【0036】また、第6の発明は、前記第5の発明にお
いて、前記回転速度計測手段は、パルス間隔比較手段の
比較結果が前記パルス信号の時間間隔TPulseが所
定値未満の場合には、前記制御入力更新後に発生したパ
ルス信号により回転速度を計測するとともに、この回転
数計測後には次の制御入力更新が行われるまで前記回転
速度計測を禁止する制御禁止手段を設ける。
[0036] In a sixth aspect based on the fifth aspect, the rotation speed measuring means is configured to determine whether the time interval TPulse of the pulse signal is less than a predetermined value as a result of comparison by the pulse interval comparing means. A control prohibiting means is provided for measuring the rotation speed based on a pulse signal generated after updating the control input and for inhibiting the rotation speed measurement after the rotation speed measurement until the next control input update is performed.

【0037】また、第7の発明は、複数の回転軸を備え
た回転機械200と、これら回転軸の回転位置に対応し
てそれぞれパルス信号を発生する複数のパルス発生手段
201と、これら複数のパルス発生手段201からのパ
ルス信号の時間間隔TPulseに基づいて回転速度を
それぞれ計測する回転速度計測手段202と、前記回転
速度に基づいて回転機械200への制御入力を離散時間
システムにより制御する制御手段300とを備えた回転
機械の速度制御装置において、前記回転速度計測手段2
02が、前記制御入力が更新された時刻の直前の時点で
発生したパルス信号と、直後に発生したパルス信号の時
間間隔TPulseより回転速度を計測する一方、前記
制御手段300は、各パルス信号の時間間隔TPuls
eのうちで最も大きいものを選択する最長パルス間隔選
択手段306と、この最長パルス間隔選択手段306が
選択したパルス信号の時間間隔TPulseに1以上の
所定の整数jを乗じた時間間隔をサンプル時間として設
定するサンプル時間設定手段301と、前記回転速度計
測手段202が計測した回転速度と前記サンプル時間に
応じて制御入力を更新する制御入力演算手段302と、
前記回転機械200への制御入力の更新を前記サンプル
時間の時間間隔で行う制御入力更新手段303とを備え
る。
The seventh aspect of the present invention provides a rotating machine 200 having a plurality of rotating shafts, a plurality of pulse generating means 201 for respectively generating pulse signals corresponding to the rotational positions of these rotating shafts, A rotation speed measurement unit 202 that measures the rotation speed based on the time interval TPulse of the pulse signal from the pulse generation unit 201, and a control unit that controls a control input to the rotary machine 200 based on the rotation speed by a discrete time system. 300, wherein the rotational speed measuring means 2 is provided.
02 measures the rotation speed from the pulse signal generated immediately before the time at which the control input is updated and the time interval TPulse of the pulse signal generated immediately after, while the control means 300 calculates the rotation speed of each pulse signal. Time interval TPuls
e, a longest pulse interval selecting means 306 for selecting the largest one, and a time interval obtained by multiplying the time interval TPulse of the pulse signal selected by the longest pulse interval selecting means 306 by a predetermined integer j of 1 or more. Sample time setting means 301, which is set as: a control input calculating means 302, which updates a control input according to the rotation speed measured by the rotation speed measuring means 202 and the sample time;
Control input updating means 303 for updating the control input to the rotary machine 200 at the time interval of the sample time.

【0038】また、第8の発明は、前記第1、第5ない
し第7の発明のいずれかひとつにおいて、前記サンプル
時間設定手段は、前記パルス信号の時間間隔TPuls
eに所定の整数jを乗じた時間間隔を演算する際に、前
記整数jをパルス信号の時間間隔TPulseに応じて
変更する定数変更手段を含む。
In an eighth aspect based on any one of the first, fifth to seventh aspects, the sample time setting means includes a time interval TPuls of the pulse signal.
When calculating a time interval obtained by multiplying e by a predetermined integer j, a constant changing means for changing the integer j according to the time interval TPulse of the pulse signal is included.

【0039】[0039]

【発明の効果】したがって、第1の発明は、回転機械の
回転速度を制御する制御入力の更新を、上記パルス信号
の時間間隔TPulseに1以上の所定の整数jを乗じ
た時間間隔で行うと同時に、制御入力の演算を、前回制
御入力が更新された時刻の直前の時点で発生したパルス
信号と、その直後に発生したパルス信号の時間間隔TP
ulseより求めた回転速度及び上記制御入力更新の時
間間隔を用いて算出したため、離散時間システムのサン
プル時間は回転計測のパルスの時間間隔より必ず長くな
り、離散時間システムのサンプル時間内に回転計測のパ
ルスが到着しない、という前記従来例の第三の問題は起
こり得ず、また、回転速度を、前回制御入力を更新した
時刻の直前と直後のパルス信号の時間間隔により得てい
るため、離散時間システムとして見た場合にどの時刻で
の値であるか不明という前記従来例に示した第二の問題
も解決される。さらに、回転計測パルスの時間間隔TP
ulseが長くなると、離散時間システムのサンプル時
間もその整数倍であるから長くなるため、回転数計測の
離散時間システムのサンプル時間に対する時間軸分解能
は、全回転速度域において一定となり、前記従来例のよ
うに、極低速回転時に時間軸分解能が低下したり、計測
不能となることはない。
According to the first aspect of the present invention, the control input for controlling the rotation speed of the rotating machine is updated at a time interval obtained by multiplying the time interval TPulse of the pulse signal by a predetermined integer j of 1 or more. At the same time, the calculation of the control input is performed by calculating the time interval TP between the pulse signal generated immediately before the time when the previous control input was updated and the pulse signal generated immediately thereafter.
Calculated using the rotation speed obtained from ulse and the time interval of the control input update, the sample time of the discrete time system is always longer than the time interval of the pulse of the rotation measurement, and the rotation measurement is performed within the sample time of the discrete time system. The third problem of the conventional example that the pulse does not arrive cannot occur, and the rotation speed is obtained by the time interval between the pulse signals immediately before and after the time when the control input was last updated, so that the discrete time The second problem shown in the above-described conventional example that the time value is unknown when viewed as a system is also solved. Further, the time interval TP of the rotation measurement pulse
When ulse is longer, the sample time of the discrete time system is also an integer multiple thereof, so that the time axis resolution with respect to the sample time of the discrete time system of the rotation speed measurement becomes constant in the entire rotation speed range. As described above, the time axis resolution does not decrease or the measurement cannot be performed during the extremely low-speed rotation.

【0040】このように、離散時間システムにおけるサ
ンプル時間という概念によって、離散時間システムのサ
ンプル時間と、回転数計測(回転速度計測)されるパル
スの時間間隔を、回転速度に同期させることが可能とな
り、1サンプル以上前の情報によって、積分動作などの
サンプル時間の変化に応じて、各係数を実時間で変更す
ることができ、前記従来例に示した3つの問題を解決し
て、回転機械の速度制御の精度を飛躍的に向上させるこ
とができるのである。
As described above, the concept of the sample time in the discrete-time system makes it possible to synchronize the sample time of the discrete-time system with the time interval of the pulse to be measured (rotation speed measurement) to the rotation speed. Each coefficient can be changed in real time in accordance with a change in the sampling time such as the integration operation by the information before one or more samples, and the three problems shown in the conventional example can be solved to solve the problem of the rotating machine. The accuracy of speed control can be greatly improved.

【0041】また、第2の発明は、前回制御入力を更新
した後、回転機械の回転に応じて発生されるパルス信号
が発生された時刻から、上記パルス信号の時間間隔に0
を含む所定の整数jを乗じた時間間隔に所定の値αを加
算した時間経過後に、新しい制御入力に更新する場合、
上記制御入力を、前回制御入力が更新された時刻の直前
の時点で発生したパルス信号と、その直後に発生したパ
ルス信号の時間間隔と、上記サンプル時間を用いて算出
すると同時に、上記所定値αをパルス信号の時間間隔の
1/2に設定したため、離散時間システムとして見た場
合に、どの時刻の値であるか不明という前記従来例の第
二の問題をより適切に解決することができ、また、前記
従来例に示した第三の問題である、離散時間システムの
サンプル時間内に、回転数計測パルスが来ないという問
題を解消して、回転機械の極低速回転時にも正確に制御
入力を求めることが可能となって、加減速変化に対して
最大限の余裕を得ることができ、また、上記αを導入し
たことにより、制御手段が計算に必要な時間を確保する
ことが可能となる。
According to a second aspect of the present invention, after the control input is updated last time, the time interval between the pulse signal generated in accordance with the rotation of the rotary machine and the time interval of the pulse signal is set to 0.
When a new control input is updated after a lapse of a time obtained by adding a predetermined value α to a time interval multiplied by a predetermined integer j including
The control input is calculated using the pulse signal generated immediately before the time at which the previous control input was updated, the time interval between the pulse signals generated immediately thereafter, and the sample time, and at the same time, the predetermined value α Is set to の of the time interval of the pulse signal, so that when viewed as a discrete-time system, it is possible to more appropriately solve the second problem of the above-described conventional example in which the value of the time is unknown, Further, the third problem shown in the conventional example, that is, the problem that the rotation speed measurement pulse does not come within the sample time of the discrete time system, is solved, and the control input can be accurately performed even at extremely low speed rotation of the rotating machine. Can be obtained, the maximum margin can be obtained for acceleration / deceleration changes, and the introduction of α allows the control means to secure the time required for calculation. Become.

【0042】また、第3の発明は、パルス信号の時間間
隔TPulseに所定の整数jを乗じた時間間隔に、パ
ルス信号の時間間隔TPulseに所定の定数1/mを
乗じた値を加算するため、加減速特性の異なる回転機
械、例えば、車両用の変速機に適用すれば、回転計測パ
ルスが離散時間システムのサンプル時間の中央に位置し
ない方が、前記従来例に示した第三の問題のように、極
低速回転時に、計測パルスが離散時間システムのサンプ
ル時間内に来ないという問題を容易に解消することがで
き、高速回転から低速回転まで、全速度範囲で正確な速
度制御を行うことが可能となる。
According to a third aspect of the present invention, a value obtained by multiplying the time interval TPulse of the pulse signal by a predetermined constant 1 / m is added to a time interval obtained by multiplying the time interval TPulse of the pulse signal by a predetermined integer j. When applied to a rotating machine having different acceleration / deceleration characteristics, for example, a transmission for a vehicle, the case where the rotation measurement pulse is not located at the center of the sample time of the discrete time system is one of the third problems shown in the conventional example. In this way, the problem that the measurement pulse does not come within the sample time of the discrete-time system during extremely low-speed rotation can be easily eliminated, and accurate speed control can be performed over the entire speed range from high-speed rotation to low-speed rotation. Becomes possible.

【0043】また、第4の発明は、パルス信号の時間間
隔TPulseに所定の整数jを乗じた時間間隔に、パ
ルス信号の時間間隔TPulseに所定の定数1/mを
乗じた値を加算する際、回転機械が加速する場合には定
数1/mを小さく設定する一方、回転機械が減速する場
合には定数1/mを大きく設定したため、加減速特性の
異なる回転機械、例えば、車両用の変速機に適用すれ
ば、加減速時のようにサンプル時間間隔が刻々と変化す
るような過渡状態であっても、制御手段の演算に要する
時間を確実に確保でき、制御精度を確保することができ
るのである。
According to a fourth aspect of the present invention, when a value obtained by multiplying a time constant TPulse of a pulse signal by a predetermined constant 1 / m is added to a time interval obtained by multiplying the time interval TPulse of the pulse signal by a predetermined integer j. When the rotating machine accelerates, the constant 1 / m is set small, while when the rotating machine decelerates, the constant 1 / m is set large. If the present invention is applied to a machine, even in a transient state in which the sampling time interval changes every moment, such as during acceleration / deceleration, the time required for the calculation by the control means can be reliably secured, and control accuracy can be secured. It is.

【0044】また、第5の発明は、パルス信号の時間間
隔TPulseが所定値未満のときには、サンプル時間
間隔を予め設定した値に変更するため、計測パルスの時
間間隔TPluseの周期が短い高速回転の場合には、
所定の固定サンプル時間で制御を行うことにより、高速
回転時での計算時間を確保することで、全速度域で正確
な制御を行うことができる。
According to a fifth aspect of the present invention, when the time interval TPpulse of the pulse signal is less than a predetermined value, the sample time interval is changed to a preset value. in case of,
By performing the control at a predetermined fixed sample time, it is possible to secure the calculation time at the time of high-speed rotation, and to perform accurate control over the entire speed range.

【0045】また、第6の発明は、パルス信号の時間間
隔TPulseが所定値未満の場合には、制御入力更新
後に発生したパルス信号により回転速度を計測するとと
もに、この回転数計測後には次の制御入力更新が行われ
るまで前記回転速度計測を禁止するため、高速回転時に
多数の計測パルスが発生する状況において、パルス計測
処理が制御手段の演算負荷を増大するのを防いで、各種
演算を平均的に行うことで、高速回転時の制御精度を確
保することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, when the time interval TPpulse of the pulse signal is less than a predetermined value, the rotation speed is measured by the pulse signal generated after the control input is updated, and after the rotation speed measurement, the next rotation is measured. Since the rotation speed measurement is prohibited until the control input is updated, in a situation where a large number of measurement pulses are generated during high-speed rotation, the pulse measurement process is prevented from increasing the calculation load on the control means, and various calculations are averaged. By doing so, control accuracy during high-speed rotation can be ensured.

【0046】また、第7の発明は、複数の回転軸からそ
れぞれ発生したパルス信号の時間間隔により、複数の回
転速度を計測して回転速度の制御を行う場合、回転機械
の回転速度を変化させる制御入力の計算を、複数のパル
ス信号の時間間隔のうちで最も大きい値に、1以上の整
数jを乗じてサンプル時間間隔とすることで、例えば、
自動車の無段変速機の変速比制御などの入力軸と出力軸
の速度比を制御する場合においても、全速度域で正確な
制御を行うことが可能となる。
According to a seventh aspect of the present invention, when a plurality of rotation speeds are measured based on time intervals of pulse signals generated from a plurality of rotation axes to control the rotation speed, the rotation speed of the rotating machine is changed. By calculating the control input as the sample time interval by multiplying the largest value among the time intervals of the plurality of pulse signals by an integer j of 1 or more, for example,
Even when controlling the speed ratio between the input shaft and the output shaft, such as the speed ratio control of a continuously variable transmission of an automobile, accurate control can be performed over the entire speed range.

【0047】また、第8の発明は、パルス信号の時間間
隔TPulseに所定の整数jを乗じた時間間隔を演算
する際に、整数jをパルス信号の時間間隔TPulse
に応じて変更するため、サンプル時間間隔は、計測パル
スの時間間隔に応じて変化し、高速回転時において制御
手段の計算時間を確保することが可能となって、全速度
域での制御精度を確保することができる。
According to an eighth aspect of the present invention, when calculating a time interval obtained by multiplying the pulse signal time interval TPulse by a predetermined integer j, the integer j is converted to the pulse signal time interval TPulse.
The sampling time interval changes according to the time interval of the measurement pulse, so that it is possible to secure the calculation time of the control means at the time of high-speed rotation, and to improve the control accuracy in the entire speed range. Can be secured.

【0048】[0048]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0049】図1は、マイクロコンピュータを主体とす
るコントローラ82によって、パルスエンコーダ81に
連結されたモータ80を制御する一例を示す。
FIG. 1 shows an example of controlling a motor 80 connected to a pulse encoder 81 by a controller 82 mainly composed of a microcomputer.

【0050】コントローラ82は、CPU83、RAM
84、ROM85、キャプチャレジスタ86、フリーラ
ンカウンタ87、D/A変換器88、タイマー89及び
クロックジェネレータ79を含んでおり、パルスエンコ
ーダ81からのパルスがキャプチャレジスタ86及びC
PU83へ入力され、D/A変換器88を介してCPU
83からの制御入力OUTにより回転機械としてのモー
タ80が駆動される。
The controller 82 includes a CPU 83, a RAM
84, a ROM 85, a capture register 86, a free-run counter 87, a D / A converter 88, a timer 89, and a clock generator 79, and the pulse from the pulse encoder 81 is supplied to the capture registers 86 and C
It is input to the PU 83 and sent to the CPU via the D / A converter 88.
A motor 80 as a rotating machine is driven by a control input OUT from 83.

【0051】この一例では、モータ80に連結されたパ
ルスエンコーダ81は、モータが1回転するたびに10
回のパルスを出力するものとする。
In this example, the pulse encoder 81 connected to the motor 80 outputs 10 pulses each time the motor makes one revolution.
It is assumed that the pulse is output twice.

【0052】パルスエンコーダ81からコントローラ8
2へ入力されたパルスは、キャプチャレジスタ86にト
リガー信号として与えられる。
From the pulse encoder 81 to the controller 8
The pulse input to 2 is supplied to the capture register 86 as a trigger signal.

【0053】そして、キャプチャレジスタ86は、この
入力パルスの立ち下がりエッジに同期して、クロックジ
ェネレータ79が発生したシステムクロックをインクリ
メントしているフリーランカウンタ87の値を読み取る
とともに保持する。
The capture register 86 reads and holds the value of the free-run counter 87 that increments the system clock generated by the clock generator 79 in synchronization with the falling edge of the input pulse.

【0054】一方、パルスエンコーダ81から入力され
たパルスはCPU83にも入力され、パルス入力が生じ
たことをCPU83に割り込み信号IRQ1により通知
する。
On the other hand, the pulse input from the pulse encoder 81 is also input to the CPU 83, and the CPU 83 is notified of the occurrence of the pulse input by the interrupt signal IRQ1.

【0055】タイマー89は、CPU83が読み書き可
能なレジスタ(図示せず)を備え、このレジスタによっ
て設定された所定値をシステムクロックに同期してデク
リメントして、レジスタの値が0になるたびに割り込み
信号IRQ0を発生して、レジスタの値が0になったこ
とを通知する。
The timer 89 has a register (not shown) readable and writable by the CPU 83, decrements a predetermined value set by this register in synchronization with the system clock, and interrupts every time the value of the register becomes 0. A signal IRQ0 is generated to notify that the value of the register has become 0.

【0056】CPU83はROM85に記憶された図
2、図3に示す処理を実行し、D/Aコンバータ88に
所定の指令を出し、D/Aコンバータ88はこの指令に
応じた電圧を出力し、この電圧よってモータ80が駆動
されると同時にD/Aコンバータ88はこの電圧を保持
する。
The CPU 83 executes the processing shown in FIGS. 2 and 3 stored in the ROM 85, issues a predetermined command to the D / A converter 88, and the D / A converter 88 outputs a voltage corresponding to the command. When the motor 80 is driven by this voltage, the D / A converter 88 holds this voltage at the same time.

【0057】次に、図2、図3のフローチャートに基づ
いて、CPU83で行われる制御動作を説明する。
Next, the control operation performed by the CPU 83 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

【0058】まず、図2のフローチャートは、タイマー
89からの割り込み信号IRQ0が発生するたびに実行
されるもので、ステップ91において変数Timerの
値をTrue、すなわち1とし、タイマー89のレジス
タの値TRに、予め設定した定数MaxTimerの値
を設定する。
First, the flowchart of FIG. 2 is executed every time the interrupt signal IRQ0 from the timer 89 is generated. In step 91, the value of the variable Timer is set to True, that is, 1 and the value TR of the register of the timer 89 is set to TR. Is set to a preset value of the constant MaxTimer.

【0059】次の、ステップ92では、変数0UTの値
をD/Aコンバータ88に送り、この時刻を制御入力更
新時刻とする。
In the next step 92, the value of the variable 0UT is sent to the D / A converter 88, and this time is set as the control input update time.

【0060】一方、図3のフローチャートは、パルスエ
ンコーダ81からのパルス割り込み信号IRQ1が発生
するたびに実行されるもので、ステップ93では、変数
Now_cの値を変数Last_cに代入するとともに、
変数Now_cへキャプチャレジスタ86の値CRを代
入する。
On the other hand, the flowchart of FIG. 3 is executed each time the pulse interrupt signal IRQ1 from the pulse encoder 81 is generated. In step 93, the value of the variable Now_c is substituted for the variable Last_c,
The value CR of the capture register 86 is substituted for the variable Now_c.

【0061】ステップ94では、TimerFlagの
値がTrue、すなわち1であることが判定されたら、
ステップ95の処理へ進んで変数TPulse(パルス
割り込み信号IRQ1発生間隔)及び変数Tsampl
e(タイマー割り込み信号IRQ0発生間隔)をそれぞ
れ計算する一方、そうでない場合には、そのまま処理を
終了する。
In step 94, when it is determined that the value of TimerFlag is True, that is, 1 is obtained,
Proceeding to the processing of step 95, the variable TPulse (pulse interrupt signal IRQ1 generation interval) and the variable Tsampl
While calculating e (timer interrupt signal IRQ0 generation interval), otherwise, the process ends.

【0062】ステップ95で行う変数TPulse及び
Tsampleは、上記ステップ93のLast_c及
びNow_cから、次式に基づいて行われる。
The variables TPpulse and Tsample performed in step 95 are obtained from Last_c and Now_c in step 93 based on the following equations.

【0063】TPulse=Now_c−Last_c Tsample=(j+1)×TPulse なお、jは所定の定数である。TPulse = Now_c-Last_c Tsample = (j + 1) × TPulse Here, j is a predetermined constant.

【0064】次の、ステップ96では、上記ステップ9
1で設定したタイマーレジスタ値TRが次式のように再
設定され、 TR=Tsample−(MaxTimer−TR) 前回のタイマー割り込みよりTsample時間経過後
にタイマー割り込み信号IRQ0が発生するようにセッ
トすると同時に、TimerFlagをFalse、す
なわち0にセットして、次のタイマー割り込みが発生す
るまでステップ95からステップ98までの処理を禁止
する。
In the next step 96, step 9
The timer register value TR set in step 1 is reset as follows: TR = Tsample- (MaxTimer-TR) At the same time as setting so that the timer interrupt signal IRQ0 is generated after a lapse of Tsample from the previous timer interrupt, TimerFlag is set. Is set to False, that is, 0, and the processing from step 95 to step 98 is prohibited until the next timer interrupt occurs.

【0065】そして、ステップ97では、モータ80の
回転速度Revをパルスエンコーダ81の1回転当たり
の発生パルス数=10とパルスの時間間隔TPulse
から次式のように演算する。
In step 97, the rotational speed Rev of the motor 80 is set to the number of generated pulses per rotation of the pulse encoder 81 = 10 and the pulse time interval TPulse.
From the following equation.

【0066】Rev=Clock/TPulse/10 なお、Clockは、システムクロックの周期である。Rev = Clock / TPulse / 10 Clock is the cycle of the system clock.

【0067】さらに、モータ80の回転数Revと所定
の目標回転数TRevの差TRev−Revから偏差E
rrを求める。
Further, a deviation E is obtained from a difference TRev-Rev between the rotation speed Rev of the motor 80 and a predetermined target rotation speed TRev.
rr is determined.

【0068】次に、ステップ98では、偏差Errの積
分値IErrが次式のように計算され、 IErr=IErr+Tsample×Err さらに、この積分値IErrに基づいて制御入力である
0UTが次のように計算される。
Next, at step 98, an integral value IErr of the error Err is calculated as follows: IErr = IErr + Tsample × Err Further, based on the integral value IErr, 0UT as a control input is calculated as follows. Is done.

【0069】OUT=P×Err+I×IErr なお、Pは比例ゲイン、Iは積分ゲインである。OUT = P × Err + I × IErr where P is a proportional gain and I is an integral gain.

【0070】以上のような図2、図3の処理によって、
図4の(a)に示すタイミングにより制御入力OUTが
更新されることとなる。
By the processing of FIGS. 2 and 3 as described above,
The control input OUT is updated at the timing shown in FIG.

【0071】すなわち、図4(a)において、時刻Ts
(k)にタイマー割り込み信号IRQ0が発生すると、
図2のステップ92より制御入力OUTがD/Aコンバ
ータ88に送られるとともに、ステップ91でTime
rFlag=Trueにセットされる。
That is, in FIG. 4A, the time Ts
When the timer interrupt signal IRQ0 occurs in (k),
The control input OUT is sent to the D / A converter 88 from step 92 in FIG.
rFlag = True is set.

【0072】このため、図3のステップ95以降の処理
が実行され、時刻Ts(k)の直後のパルス割り込みI
RQ1の時刻Tp(k)及び直前のTp(k−1)の値
より、ステップ95でTPulse0が計算され、この
値のj倍、図4の(a)の例では3倍の時間がTsam
ple0として演算され、時刻Ts(k)よりTsam
ple0経過後が、次のタイマー割り込み時刻Ts(k
+1)とされる。
Therefore, the processing after step 95 in FIG. 3 is executed, and the pulse interrupt I immediately after time Ts (k) is performed.
TPulse0 is calculated in step 95 from the time Tp (k) of RQ1 and the value of Tp (k-1) immediately before, and the time Tsam is j times this value, and in the example of FIG.
ple0, and Tsam from time Ts (k).
After the elapse of ple0, the next timer interrupt time Ts (k
+1).

【0073】そして、このTs(k+1)の時刻に、次
の制御入力OUTがD/Aコンバータ88へ送られるの
である。
At the time Ts (k + 1), the next control input OUT is sent to the D / A converter 88.

【0074】以上の処理では時刻Ts(k+1)の制御
入力OUTは、時刻Ts(k)の前後の時刻に発せられ
たパルスTp(k)、Tp(k−1)をモータ80の回
転数Revの演算に利用しているわけであるから、Ts
ampleを演算するための定数jが比較的大きな場合
は、回転数RevをTs(k)の時刻での計測値として
扱うことができ、また時間軸方向の分解能も良い。
In the above processing, the control input OUT at the time Ts (k + 1) outputs the pulses Tp (k) and Tp (k-1) emitted at times before and after the time Ts (k) to the rotation speed Rev of the motor 80. Ts
When the constant j for calculating the sample is relatively large, the rotation speed Rev can be treated as a measurement value at the time Ts (k), and the resolution in the time axis direction is good.

【0075】なお、モータ80の始動時においては、上
記の処理が問題なく行われるように、各変数が初期化さ
れていることは言うまでもない。
When the motor 80 is started, it goes without saying that the variables are initialized so that the above processing can be performed without any problem.

【0076】こうして、モータ80の回転速度を制御す
る制御入力OUTの更新を、上記パルス信号の時間間隔
TPulseに1以上の所定の整数jを乗じた時間間隔
で行うと同時に、制御入力OUTの演算を、前回制御入
力OUTが更新された時刻Ts(K)の直前の時点で発
生したパルス信号Tp(k−1)と、その直後に発生し
たパルス信号Tp(k)の時間間隔TPulseより求
めた回転速度及び上記制御入力更新の時間間隔を用いて
算出したため、離散時間システムのサンプル時間は回転
計測のパルスの時間間隔より必ず長くなり、離散時間シ
ステムのサンプル時間内に回転計測のパルスが到着しな
い、という前記従来例に示した第三の問題は起こり得
ず、また、モータ80の回転速度を、前回制御入力を更
新した時刻Ts(K)の直前と直後のパルス信号Tp
(k)、Tp(k−1)の時間間隔により得ているた
め、離散時間システムとして見た場合にどの時刻での値
であるか不明という前記従来例に示した第二の問題も解
決される。
In this way, the control input OUT for controlling the rotation speed of the motor 80 is updated at the time interval obtained by multiplying the time interval TPpulse of the pulse signal by a predetermined integer j of 1 or more, and at the same time, the operation of the control input OUT is calculated. From the pulse signal Tp (k-1) generated immediately before the time Ts (K) at which the control input OUT was updated last time and the time interval TPulse between the pulse signal Tp (k) generated immediately after the time Ts (K). Since the calculation is performed using the rotation speed and the time interval of updating the control input, the sampling time of the discrete time system is always longer than the time interval of the rotation measurement pulse, and the rotation measurement pulse does not arrive within the discrete time system sample time. The third problem shown in the conventional example described above cannot occur, and the rotational speed of the motor 80 is changed to the time Ts (K Pulse signal Tp just before and just after the
(K) and Tp (k-1), which solves the second problem shown in the above-mentioned conventional example that the value at which time the value is unknown when viewed as a discrete-time system is solved. You.

【0077】さらに、回転計測パルスの時間間隔TPu
lseが長くなると、離散時間システムのサンプル時間
もその整数倍であるから長くなるため、回転数計測の離
散時間システムのサンプル時間に対する時間軸分解能
は、全回転速度域において一定となり、前記従来例のよ
うに、極低速回転時に時間軸分解能が低下したり、計測
不能となることはない。
Further, the time interval TPu of the rotation measurement pulse
When lse is longer, the sample time of the discrete time system is also an integer multiple thereof, so that the time axis resolution with respect to the sample time of the discrete time system of the rotation speed measurement becomes constant in the entire rotation speed range. As described above, the time axis resolution does not decrease or the measurement cannot be performed during the extremely low-speed rotation.

【0078】このように、離散時間システムにおけるサ
ンプル時間という概念によって、離散時間システムのサ
ンプル時間と、回転数計測されるパルスの時間間隔を、
回転速度に同期させることが可能となり、1サンプル以
上前の情報によって、積分動作などのサンプル時間の変
化に応じて、各係数を実時間で変更することができ、前
記従来例に示した3つの問題を解決して、回転機械の速
度制御の精度を飛躍的に向上させることができるのであ
る。
As described above, by the concept of the sample time in the discrete time system, the sample time of the discrete time system and the time interval of the pulse whose rotational speed is measured can be calculated as follows.
It is possible to synchronize with the rotation speed, and it is possible to change each coefficient in real time according to the change of the sampling time such as the integration operation by the information before one sample or more. By solving the problem, the accuracy of speed control of the rotating machine can be dramatically improved.

【0079】図5は第2の実施形態を示し、前記第1実
施形態の図3に示したステップ96をステップ100、
101に置き換えたもので、その他の構成は前記第1実
施形態と同様である。
FIG. 5 shows the second embodiment. Step 96 of the first embodiment shown in FIG.
The other configuration is the same as that of the first embodiment.

【0080】図5のステップ100では、変数αをステ
ップ95で計算したタイマー割り込み信号IRQ0発生
間隔を示す変数Tsampleの値の1/2として設定
し、続くステップ101では、タイマー89のレジスタ
の値TRを、 TR=α+j×TPulse として演算するとともに、上記ステップ96と同様に、
TimerFlagをFalse=0にセットする。そ
の結果、定数jに1を加算した値であるTsample
の時間間隔で制御入力が更新される。
In step 100 of FIG. 5, the variable α is set as 1/2 of the value of the variable Tsample indicating the interval of generation of the timer interrupt signal IRQ0 calculated in step 95. In the following step 101, the value TR of the register of the timer 89 is set. Is calculated as TR = α + j × TPulse, and similarly to step 96,
Set TimerFlag to False = 0. As a result, Tsample, which is a value obtained by adding 1 to the constant j,
The control input is updated at the time interval of.

【0081】以上の処理を、まず、定数jが0の場合に
ついて、図6の(a)に基づいて説明する。
The above processing will be described first with reference to FIG. 6A when the constant j is 0.

【0082】j=0の場合では、Tp(k)の時刻にお
いて、パルス割り込みIRQ1が生じたならば、変数α
はTpulse0の値の1/2として設定され、jが0
であるからTp(k)からα後のTs(K+1)の時刻
にタイマー割り込みIRQ0が生じ、制御入力0UTが
D/Aコンバータ88へ出力される。
In the case of j = 0, if the pulse interrupt IRQ1 occurs at the time Tp (k), the variable α
Is set as 1/2 of the value of Tpulse0, and j is 0
Therefore, a timer interrupt IRQ0 occurs at the time of Ts (K + 1) after α from Tp (k), and the control input 0UT is output to the D / A converter 88.

【0083】このとき、TPulseが一定であれば、
TsampleはTPulseに一致するサンプル時間
となる。
At this time, if TPulse is constant,
Tsample is a sample time that matches TPulse.

【0084】Ts(k+1)の時刻に出力された制御入
力0UTは、Tpulse0の時間間隔のモータ80の
回転数Revとして計算されるが、この値はTs(k)
の時刻を中心とした平均値であるから、Ts(k)の時
刻での回転数であるとして設計された制御則を用いるこ
とで、離散時間システムとして最大限の近似精度が得ら
れるのである。
The control input 0UT output at the time of Ts (k + 1) is calculated as the rotation speed Rev of the motor 80 at the time interval of Tpulse0, and this value is Ts (k).
Therefore, the maximum approximation accuracy can be obtained as a discrete-time system by using a control law designed to be the number of revolutions at the time of Ts (k) since the average value is centered on the time.

【0085】また、定数jを1とした場合の例を、図6
の(b)に示す。
An example in which the constant j is set to 1 is shown in FIG.
(B) of FIG.

【0086】この場合、Tp(k+1)のパルス割り込
みIRQ1では、ステップ94以降の処理は行われず、
定数jを大きくした場合には、離散時間システムのサン
プル間隔であるTsample0に対し、TPulse
0が短くなるため、平均を取る時間が短くなり、時間分
解能が向上するのである。
In this case, in the pulse interrupt IRQ1 of Tp (k + 1), the processing after step 94 is not performed, and
When the constant j is increased, Tsample0, which is the sampling interval of the discrete time system, is TPulse
Since 0 becomes shorter, the time taken for averaging becomes shorter, and the time resolution improves.

【0087】したがって、モータ80の回転に応じて発
生されるパルス信号が発生された時刻Tp(n)から、
上記パルス信号の時間間隔TPulseに、0を含む所
定の整数jを乗じた時間間隔に所定の値αを加算した時
間経過後に、新しい制御入力OUTに更新する場合、上
記制御入力OUTを、前回制御入力が更新された時刻の
直前の時点で発生したパルス信号と、その直後に発生し
たパルス信号の時間間隔と、パルス信号の時間間隔に上
記サンプル時間を加算した値を用いて算出すると同時
に、上記所定値αをパルス信号の時間間隔の1/2に設
定したため、離散時間システムとして見た場合に、どの
時刻の値であるか不明という前記従来例の第二の問題を
より適切に解決することができ、また、前記従来例に示
した第三の問題である、離散時間システムのサンプル時
間内に、回転数計測パルスが来ないという問題を解消し
て、回転機械の極低速回転時にも正確に制御入力を求め
ることが可能となって、加減速変化に対して最大限の余
裕を得ることができる。
Therefore, from the time Tp (n) at which the pulse signal generated according to the rotation of the motor 80 is generated,
When updating to a new control input OUT after a lapse of a time obtained by adding a predetermined value α to a time interval obtained by multiplying the time interval TPulse of the pulse signal by a predetermined integer j including 0, the control input OUT is controlled by the previous control. The pulse signal generated at the time immediately before the time at which the input was updated, the time interval of the pulse signal generated immediately thereafter, and the time obtained by adding the sample time to the time interval of the pulse signal are calculated at the same time. Since the predetermined value α is set to の of the time interval of the pulse signal, it is possible to more appropriately solve the second problem of the above-described conventional example that it is unclear which time the value is when viewed as a discrete time system. In addition, the third problem shown in the conventional example, that is, the problem that the rotation speed measurement pulse does not come within the sample time of the discrete time system, is solved, A control input can be accurately obtained even during rotation, and a maximum margin for acceleration / deceleration change can be obtained.

【0088】また、上記αを導入したことにより、制御
手段が計算に必要な時間を確保することが可能となると
ともに、整数jを0に設定することができ、時間軸分解
能の悪化が許容できる場合には、前記第1実施形態に比
してサンプル時間を短縮することができるのである。
Also, by introducing the above α, it becomes possible for the control means to secure the time required for the calculation, and it is possible to set the integer j to 0, and to allow the deterioration of the time axis resolution. In this case, the sampling time can be reduced as compared with the first embodiment.

【0089】また、本実施形態では、変数αをTPul
seの1/2の値としているが、自動車の変速機などの
回転機械のように、回転機械の加減速特性が均一でない
場合は、1/2に代わって、任意の定数mを用い、 α=TPulse×1/m とすることにより、加減速特性に応じて最適な回転速度
制御を行うことができる。
In the present embodiment, the variable α is set to TPul
Although it is set to a value of se, if the acceleration / deceleration characteristics of the rotating machine are not uniform, such as a rotating machine such as a transmission of an automobile, an arbitrary constant m is used instead of 1 /, and α By setting = TPulse × 1 / m, optimal rotation speed control can be performed according to the acceleration / deceleration characteristics.

【0090】また、同じく自動車の変速機などのよう
に、回転機械の加減速特性が均一でない場合には、加減
速の方向に応じて定数mを変化させてもよく、例えば、
加速側ではm=m1、減速側ではm=m2として、 m1>m2 の関係に設定する。
When the acceleration / deceleration characteristics of a rotating machine are not uniform, such as in a transmission of an automobile, the constant m may be changed in accordance with the direction of acceleration / deceleration.
Assuming that m = m1 on the acceleration side and m = m2 on the deceleration side, the relationship m1> m2 is set.

【0091】したがって、加速側では1/mが小さくな
る一方、減速側では1/mが大きくなり、パルス割り込
みIRQ1の時間間隔TPulseが徐々に短くなる加
速側では、図6の(b)において、時刻Tp(k)から
Ts(k+1)までの時間間隔を短く設定することで、
時刻Ts(k+1)からTp(k+1)までの時間に余
裕を持たせることができ、時刻Ts(k+1)より早く
次のパルスが到着する。すなわち、時刻Tp(k+2)
がTs(k+1)より早くなることを防止することがで
き、減速側においては、時刻Tp(k+1)がTs(k
+1)より遅くなることを防止することができ、モータ
80の高速回転から低速回転まで、全速度範囲で正確な
速度制御を行うことが可能となる。
Therefore, on the acceleration side, 1 / m decreases on the acceleration side, while 1 / m increases on the deceleration side, and the time interval TPpulse of the pulse interrupt IRQ1 gradually decreases. By setting the time interval from time Tp (k) to Ts (k + 1) short,
The time from time Ts (k + 1) to Tp (k + 1) can have a margin, and the next pulse arrives earlier than time Ts (k + 1). That is, the time Tp (k + 2)
Can be prevented from becoming earlier than Ts (k + 1), and on the deceleration side, time Tp (k + 1) is set to Ts (k + 1).
+1) can be prevented, and accurate speed control can be performed in the entire speed range from high-speed rotation to low-speed rotation of the motor 80.

【0092】さらに、加速する場合には定数1/mを小
さく設定する一方、減速する場合には定数1/mを大き
く設定したため、加減速特性の異なる回転機械、例え
ば、車両用の変速機に適用すれば、加減速時のようにサ
ンプル時間間隔が刻々と変化するような過渡状態であっ
ても、制御手段の演算に要する時間を確実に確保でき、
制御精度を確保することができるのである。
Further, the constant 1 / m is set small when accelerating, while the constant 1 / m is set large when decelerating. If applied, even in a transient state where the sampling time interval changes every moment, such as during acceleration / deceleration, the time required for the calculation of the control means can be reliably secured,
Control accuracy can be ensured.

【0093】図7は第3の実施形態を示し、前記第2実
施形態の図5に示したステップ95とステップ100の
間にTPulseによる条件分岐を行うステップ102
Aを加えるとともに、ステップ102Aの条件が成立し
たときに処理を行うステップ102Bを加えたもので、
その他の構成は前記第2実施形態と同様である。
FIG. 7 shows a third embodiment, in which a step 102 for performing a conditional branch by TPulse between steps 95 and 100 shown in FIG. 5 of the second embodiment.
A is added, and step 102B for performing processing when the condition of step 102A is satisfied is added.
Other configurations are the same as those of the second embodiment.

【0094】ステップ102Aでは、タイマー割り込み
信号IRQ0発生間隔を示す変数TPulseが所定の
値より小さい場合は、ステップ102Bへ進んでTsa
mpleを一定の値Tconstとし、CPU83での
演算処理が間に合わなくなることを回避するものであ
る。
At step 102A, if the variable TPpuls indicating the timer interrupt signal IRQ0 generation interval is smaller than a predetermined value, the routine proceeds to step 102B, where Tsa
mple is set to a constant value Tconst to prevent the arithmetic processing in the CPU 83 from being unable to keep up.

【0095】上記第2実施形態において、TPulse
が極端に短い場合は、制御入力0UTを計算するよりも
早くタイマー割り込みIRQ0が生じてしまうことが考
えられるが、TPulseが所定値よりも小さい場合に
は、Tsampleを一定値Tconstとすること
で、CPU83の演算処理時間を確実に確保することが
できるのである。
In the second embodiment, TPulse
Is extremely short, a timer interrupt IRQ0 may occur earlier than the control input 0UT is calculated.However, when TPpulse is smaller than a predetermined value, Tsample is set to a constant value Tconst. Thus, the operation time of the CPU 83 can be ensured.

【0096】この第3実施形態において、TPulse
が小さいときにTsampleを一定の値Tconst
とするが、この場合は、TPulseに対してTsam
pleが十分に長いことになり、上記パルス計測に伴う
第1〜3の問題は起こらなくなり、かつモータ80の応
答速度等に制約があれば、必要以上にサンプル時間を短
縮しても無意味であるから、制御性能の悪化となること
はない。
In the third embodiment, TPulse
When T is small, Tsample is set to a constant value Tconst
In this case, Tsam is used for TPulse.
ple is sufficiently long, the first to third problems associated with the pulse measurement do not occur, and if the response speed of the motor 80 is restricted, it is meaningless to shorten the sampling time more than necessary. Therefore, the control performance does not deteriorate.

【0097】また、パルス信号の時間間隔TPulse
が所定値未満のときには、サンプル時間間隔を予め設定
した値Tconstに変更するため、計測パルスの時間
間隔TPluseの周期が短い高速回転の場合には、所
定の固定サンプル時間Tconstで制御を行うことに
より、高速回転時での計算時間を確保することで、全速
度域で正確な制御を行うことが可能となる。
Also, the time interval TPulse of the pulse signal
Is smaller than a predetermined value, the sampling time interval is changed to a preset value Tconst. In the case of high-speed rotation where the period of the measurement pulse time interval TPlus is short, control is performed with a predetermined fixed sample time Tconst. By securing the calculation time at the time of high-speed rotation, accurate control can be performed in the entire speed range.

【0098】図8は第4の実施形態を示し、前記第2実
施形態の図5に示したステップ100をステップ103
に置き換えたもので、その他の構成は前記第2実施形態
と同様である。
FIG. 8 shows the fourth embodiment. Step 100 of the second embodiment shown in FIG.
The other configuration is the same as that of the second embodiment.

【0099】ステップ103は、パルス割り込み信号I
RQ1発生間隔を示す変数TPulseを上記ステップ
95と同様に演算するとともに、変数j、変数Tsam
ple及び変数αの演算を行うようにしたものである。
In step 103, the pulse interrupt signal I
A variable TPpuls indicating the RQ1 occurrence interval is calculated in the same manner as in step 95, and the variable j and the variable Tsam are calculated.
The calculation of the ple and the variable α are performed.

【0100】j=int(γ/TPulse+β) Tsample=(j+1)×TPulse α=TPulse/2 ただし、γ、βは予め設定した値で、また、intは演
算結果を整数に丸める関数を示す。
J = int (γ / TPulse + β) Tsample = (j + 1) × TPulse α = TPulse / 2 where γ and β are preset values, and int is a function for rounding the operation result to an integer.

【0101】ステップ103は、TPulseに所定値
βを加算した値で所定値γを除算することで変数jが演
算されるため、Tpulseが小さくなるに従って、j
が大きくなるため、上記と同様に、TPulseが小さ
い場合であっても、CPU83の演算処理時間を確実に
確保することができるのである。
In step 103, the variable j is calculated by dividing the predetermined value γ by the value obtained by adding the predetermined value β to TPpulse. Therefore, as Tpulse becomes smaller, j becomes smaller.
Therefore, as described above, even when TPpulse is small, the calculation processing time of the CPU 83 can be reliably ensured.

【0102】図9、図10は第5の実施形態を示し、図
9は前記第1実施形態の図2に示したタイマー割り込み
処理のステップ91をステップ104から106に置き
換えたものであり、図10は前記第1実施形態の図3に
代わって実行されるパルス割り込み処理を示し、前記第
1実施形態と同一のものに同一の符号を付して重複説明
を省略する。
FIGS. 9 and 10 show a fifth embodiment, and FIG. 9 is a diagram in which step 91 of the timer interrupt processing shown in FIG. 2 of the first embodiment is replaced with steps 104 to 106. Reference numeral 10 denotes a pulse interrupt process executed in place of FIG. 3 of the first embodiment, and the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

【0103】図9、図10では、特に高速回転において
パルス割り込み信号IRQ1が頻発し、CPU83の処
理時間が短縮される問題を解決するものである。
FIGS. 9 and 10 solve the problem that the pulse interrupt signal IRQ1 frequently occurs particularly at high speed rotation, and the processing time of the CPU 83 is shortened.

【0104】図9において、タイマー割り込みIRQ0
が発生した場合、ステップ104でTPuIseが所定
値以上であることが判定されたなら、ステップ105へ
進んで変数Countを1とし、変数FlagをFal
seとする。
In FIG. 9, the timer interrupt IRQ0
Has occurred, if it is determined in step 104 that TPuIse is equal to or greater than a predetermined value, the flow advances to step 105 to set the variable Count to 1 and set the variable Flag to False.
Set to se.

【0105】一方、TPulseが所定値以下であれ
ば、変数Countを0、変数FlagをTrueと
し、パルス割り込みを許可する。なお、ステップ92は
図2と同様である。
On the other hand, if TPpulse is equal to or less than the predetermined value, the variable Count is set to 0, the variable Flag is set to True, and pulse interruption is permitted. Step 92 is the same as in FIG.

【0106】図10では、パルス割り込みが許可され、
かつ発生した場合、ステップ107において変数Now
_cの値をLast_cへ代入し、Now_cの値をキャ
プチャレジスタ86の値CRに設定すると同時に変数C
ountをインクリメントする。
In FIG. 10, the pulse interrupt is enabled,
If it occurs, the variable Now is set in step 107.
_c is assigned to Last_c, the value of Now_c is set to the value CR of the capture register 86, and the variable C
Increment out.

【0107】ステップ108では、変数Countの値
が2であれば、ステップ95へ進んで上記第1実施形態
と同様の処理を行い、ステップ109に進む。
At step 108, if the value of the variable Count is 2, the routine proceeds to step 95, where the same processing as in the first embodiment is performed, and the routine proceeds to step 109.

【0108】ステップ109では、変数Flagの値が
Falseであればステップ111へ進んで、タイマー
89のレジスタTRの値を前記第1実施形態のステップ
96と同様に、 TR=Tsample−(MaxTimer−TR) と置き換える。
At step 109, if the value of the variable Flag is False, the routine proceeds to step 111, at which the value of the register TR of the timer 89 is set to TR = Tsample- (MaxTimer-TR), as in step 96 of the first embodiment. ).

【0109】一方、Flagの値がTrueであれば、
ステップ110へ進んでパルス割り込みを禁止する。
On the other hand, if the value of Flag is True,
Proceeding to step 110, the pulse interrupt is prohibited.

【0110】以下ステップ97、ステップ98の動作は
前記第1実施形態と同様である。
The operations in steps 97 and 98 are the same as those in the first embodiment.

【0111】以上の処理において、TPulseが所定
値より大きい場合は、前記第1実施形態と同様の処理と
なり、すなわち、前記第1実施形態の図2、図3におけ
る変数TimerFlagが変数Countとなり、判
別条件が変るだけであり、動作としては同様である。
In the above processing, when TPpulse is larger than the predetermined value, the same processing as in the first embodiment is performed, that is, the variable TimerFlag in FIGS. 2 and 3 of the first embodiment becomes the variable Count, and Only the conditions are changed, and the operation is the same.

【0112】一方、Tpulseが所定値より小さい場
合は、その動作は図11に示すものとなる。
On the other hand, when Tpulse is smaller than the predetermined value, the operation is as shown in FIG.

【0113】すなわち、時刻Ts(k)に、ステップ9
2においてD/Aコンバータ88へ制御入力OUTが出
力された後に、パルス割り込みが許可されるため、Tp
ulse0はTp(k)とTp(k+1)との差とな
る。
That is, at time Ts (k), step 9
2, after the control input OUT is output to the D / A converter 88, the pulse interrupt is permitted.
ulse0 is the difference between Tp (k) and Tp (k + 1).

【0114】また、Tp(k)、Tp(k+1)の2回
のパルスが入力された後のパルス、すなわち、Tp(k
+2)、Tp(k+3)などは割り込みが禁止されてい
るため処理されない。
A pulse after two pulses of Tp (k) and Tp (k + 1) are inputted, that is, Tp (k)
+2) and Tp (k + 3) are not processed because interrupts are prohibited.

【0115】そして、時刻Ts(k)からTconst
時間経過後にTs(K+1)となり、再びステップ10
4からの処理が行われ、Tp(k+4)、Tp(k+5)
のパルスが計測される。
Then, from time Ts (k) to Tconst
After a lapse of time, it becomes Ts (K + 1), and again at step 10
4 are performed, and Tp (k + 4), Tp (k + 5)
Are measured.

【0116】この結果、高速回転時にパルス間隔が極め
て短くなり、Tconstの時間内に多数のパルスが発
生するような状況においても、演算処理を軽減すること
が可能となる。
As a result, the pulse interval becomes extremely short at the time of high-speed rotation, and the calculation processing can be reduced even in a situation where many pulses are generated within the time of Tconst.

【0117】すなわち、ステップ107、ステップ10
8の処理を行わないばかりでなく、パルス割り込み処理
に伴うCPU83のレジスタ待避などの処理がなくなる
ため、マイクロコンピュータの演算負荷が前記従来例に
比して飛躍的に軽減されるのである。
That is, steps 107 and 10
In addition to not performing the processing of step 8, the processing of saving the register of the CPU 83 associated with the pulse interrupt processing is eliminated, so that the calculation load of the microcomputer is remarkably reduced as compared with the conventional example.

【0118】また、本実施形態では、高速回転時におけ
るパルス計測は離散時間システムの時間刻みの中心に位
置せず、すなわち、時刻Tp(k)とTp(K+1)の
中間にTs(k)は来ないが、高速回転時にはパルスの
時間間隔が短いためその影響は少ないものである。
Further, in this embodiment, the pulse measurement at the time of high-speed rotation is not located at the center of the time step of the discrete time system, that is, Ts (k) is intermediate between times Tp (k) and Tp (K + 1). However, during high-speed rotation, the effect is small because the time interval between pulses is short.

【0119】さらに、CPU83がマルチタスクの環境
にある場合には、割り込み処理に伴うデッドロック(複
数の処理の競合による制御不能状態)を避けるため、ス
テップ105においても割り込み許可の処理を行えばよ
く、割り込み処理に伴うCPU83の演算負荷をさらに
低減することができ、モータ80の高速回転時の制御を
高精度で行うことができる。
Further, when the CPU 83 is in a multitasking environment, in order to avoid deadlock (uncontrollable state due to competition of a plurality of processes) accompanying the interrupt process, it is sufficient to perform the process of permitting the interrupt in step 105 as well. In addition, the calculation load of the CPU 83 accompanying the interrupt processing can be further reduced, and the control at the time of high-speed rotation of the motor 80 can be performed with high accuracy.

【0120】こうして、パルス信号の時間間隔TPul
seが所定値未満の場合には、制御入力更新後に発生し
たパルス信号により回転速度を計測するとともに、この
回転数計測後には次の制御入力更新が行われるまで前記
回転速度計測を禁止するため、高速回転時に多数の計測
パルスが発生する状況において、パルス計測処理が制御
手段の演算負荷を増大するのを防いで、各種演算を平均
的に行うことで、高速回転時の制御精度を確保すること
ができる。
Thus, the pulse signal time interval TPul
When se is less than a predetermined value, the rotation speed is measured by the pulse signal generated after the control input update, and after the rotation speed measurement, the rotation speed measurement is prohibited until the next control input update is performed. In a situation where a large number of measurement pulses are generated during high-speed rotation, it is necessary to prevent the pulse measurement processing from increasing the calculation load on the control means, and to perform various calculations on average to ensure control accuracy during high-speed rotation. Can be.

【0121】また、パルス信号の時間間隔TPulse
に所定の整数jを乗じた時間間隔を演算する際に、整数
jをパルス信号の時間間隔TPulseに応じて変更す
るため、サンプル時間間隔は、計測パルスの時間間隔に
応じて変化し、高速回転時において制御手段の計算時間
を確実に確保することが可能となるのである。
Further, the time interval TPulse of the pulse signal
When a time interval obtained by multiplying by a predetermined integer j is calculated, the integer j is changed according to the time interval TPulse of the pulse signal. Therefore, the sample time interval changes according to the time interval of the measurement pulse. In such a case, it is possible to ensure the calculation time of the control means.

【0122】図12〜図15は、第6の実施形態を示
し、本発明を自動車用無段変速機に適用した一例であ
る。
FIGS. 12 to 15 show a sixth embodiment, in which the present invention is applied to a continuously variable transmission for automobiles.

【0123】図12において、回転機械としての無段変
速機は、プライマリープーリ141、セカンダリープー
リ142、駆動ベルト144、油圧アクチュエータ14
5からなるVベルト式で構成され、エンジン140の駆
動力はプライマリープーリ141から、駆動ベルト14
4を介してセカンダリープーリ142へ伝達されて、出
力軸143を駆動する。
In FIG. 12, a continuously variable transmission as a rotating machine includes a primary pulley 141, a secondary pulley 142, a drive belt 144, and a hydraulic actuator 14.
5, the driving force of the engine 140 is transmitted from the primary pulley 141 to the driving belt 14
4, and is transmitted to the secondary pulley 142 to drive the output shaft 143.

【0124】油圧アクチュエータ145は、プライマリ
ープーリ141とセカンダリープーリ142の溝幅をそ
れぞれ連続的に変更することで、プライマリープーリ1
41及びセカンダリープーリ142が駆動ベルト144
と接触する半径の比、すなわち、変速比を連続的に変化
させることができる。
The hydraulic actuator 145 continuously changes the groove widths of the primary pulley 141 and the secondary pulley 142 so that the primary pulley 1
41 and the secondary pulley 142 are driven by the drive belt 144.
, Ie, the gear ratio, can be continuously changed.

【0125】油圧アクチュエータ145は、コントロー
ラ146からの制御入力OUTに応動するアクチュエー
タなどを含む油圧制御手段(図示せず)を有しており、
油圧アクチュエータ145が、プライマリープーリ14
1及びセカンダリープーリ142を軸方向に変位させる
ことで、駆動ベルト144を両プーリの傾斜面に沿って
移動させ、接触半径比を変化させることで、任意の変速
比に設定する。
The hydraulic actuator 145 has hydraulic control means (not shown) including an actuator responsive to a control input OUT from the controller 146, and the like.
The hydraulic actuator 145 is connected to the primary pulley 14
By displacing the first and secondary pulleys 142 in the axial direction, the drive belt 144 is moved along the inclined surfaces of both pulleys, and the gear ratio is set to an arbitrary speed ratio by changing the contact radius ratio.

【0126】そして、より正確に変速比を制御するた
め、プライマリープーリ141にはパルスエンコーダ8
1a、セカンダリープーリ142にはパルスエンコーダ
81bが配設され、これらパルスエンコーダ81a、8
1bの出力パルスがコントローラ146のキャプチャレ
ジスタ86a、86bへ入力されて、両プーリの回転速
度の比より変速比を制御するものである。
In order to control the gear ratio more accurately, the primary pulley 141 has a pulse encoder 8
1a, a pulse encoder 81b is disposed on the secondary pulley 142, and these pulse encoders 81a, 81
The output pulse 1b is input to the capture registers 86a and 86b of the controller 146, and controls the speed ratio based on the ratio of the rotational speeds of both pulleys.

【0127】マイクロコンピュータを主体としたコント
ローラ146は、前記第1実施形態の図1に示したコン
トローラ82のキャプチャレジスタ86を、パルスエン
コーダ81a、81bに対応して2つのキャプチャレジ
スタを86a、86bとして、2種類のパルスの時間間
隔を計測可能とした以外は、前記第1実施形態と同様に
構成される。
The controller 146 mainly composed of a microcomputer replaces the capture register 86 of the controller 82 of the first embodiment shown in FIG. 1 with two capture registers 86a and 86b corresponding to the pulse encoders 81a and 81b. The configuration is the same as that of the first embodiment except that the time interval between two types of pulses can be measured.

【0128】次に、図13から図15は、コントローラ
146で行われる制御の一例を示すフローチャートで、
図13は上記実施形態と同様に、タイマー89からの割
り込み信号IRQに基づく割り込み処理を示す。
Next, FIGS. 13 to 15 are flowcharts showing an example of control performed by the controller 146.
FIG. 13 shows an interrupt process based on an interrupt signal IRQ from the timer 89, as in the above embodiment.

【0129】そして、図14は、出力軸143と連結し
たパルスエンコーダ81bからのパルスを割り込み信号
IRQ1とする割り込み処理を示し、図15は、エンジ
ン140と連結したパルスエンコーダ81aからのパル
スを割り込み信号IRQ2とする割り込み処理をそれぞ
れ示す。
FIG. 14 shows an interrupt process in which a pulse from the pulse encoder 81b connected to the output shaft 143 is set as the interrupt signal IRQ1, and FIG. 15 shows a pulse from the pulse encoder 81a connected to the engine 140 as the interrupt signal. An interrupt process for IRQ2 will be described.

【0130】まず、図13において、タイマー割り込み
IRQ0が発生した場合、ステップ151においてTi
merFlagをTrueとして、後述する図14、図
15の割り込み処理を許可するとともに、PulseF
lag_a及びPulseFlag_bをFalseと
し、タイマー89のレジスタの値TRに定数MaxTi
merをセットする。
First, in FIG. 13, when a timer interrupt IRQ0 occurs, in step 151, Ti
With merFlag set to True, interrupt processing shown in FIGS.
lag_a and PulseFlag_b are set to False, and the value TR of the register of the timer 89 is set to a constant MaxTi
Set mer.

【0131】ステップ92は前記第1実施形態と同様
に、制御入力OUTを油圧アクチュエータ145の図示
しないアクチュエータへ出力する。
In step 92, as in the first embodiment, the control input OUT is output to an actuator (not shown) of the hydraulic actuator 145.

【0132】そして図14のフローチャートは、プライ
マリープーリ141側のパルスエンコーダ81aからの
割り込み信号IRQ1が発生した場合に実行されるもの
で、前記第1実施形態の図2と同様のステップ93から
ステップ94と進み、ステップ94でTimerFla
gの値がTrueのときには、ステップ151aの処理
が行われる。
The flowchart of FIG. 14 is executed when an interrupt signal IRQ1 is generated from the pulse encoder 81a on the primary pulley 141 side, and is the same as steps 93 to 94 of FIG. 2 of the first embodiment. And at Step 94, TimerFla
When the value of g is True, the processing of step 151a is performed.

【0133】ステップ151aでは、変数TPulse
(パルス割り込み信号IRQ1発生間隔)TPulse
_aを次式により演算する。
In the step 151a, the variable TPulse
(Pulse interrupt signal IRQ1 generation interval) TPulse
_a is calculated by the following equation.

【0134】 TPulse_a=Now_c−Last_c さらに、PulseFlag_aをTrueにセットす
る。
TPulse_a = Now_c−Last_c Further, PulseFlag_a is set to True.

【0135】次に、ステップ152aでは、後述する図
15のフローチャートでセットされるPulseFla
g_bがTrueであるかを判定して、Trueであれ
ばステップ153へ進む。
Next, in step 152a, PulseFla set in the flowchart of FIG.
It is determined whether g_b is True, and if it is True, the process proceeds to step 153.

【0136】このステップ152aでは、PulseF
lag_bを調べることで、タイマー割り込みIRQ0
が生じた後、割り込みIRQ1と割り込みIRQ2が生
じてパルスエンコーダ81aとパルスエンコーダ81b
からのパルス信号が共に到着したことを確認してから、
ステップ153以降の処理を行うのである。
In this step 152a, PulseF
By checking lag_b, timer interrupt IRQ0
Occurs, interrupts IRQ1 and IRQ2 occur, and pulse encoder 81a and pulse encoder 81b
After confirming that the pulse signals from
The processing after step 153 is performed.

【0137】ステップ153では、パルスエンコーダ8
1a、81bからの2種類のパルス信号の時間間隔TP
ulse_aとTPulse_bが比較され、ステップ1
54、ステップ155では、時間間隔が長い方のパルス
信号の時間間隔のj倍の値がTsampleとして設定
される。
In step 153, the pulse encoder 8
Time interval TP between two types of pulse signals from 1a and 81b
ulse_a and TPulse_b are compared, and step 1
In step 54, the value of j times the time interval of the pulse signal having the longer time interval is set as Tsample.

【0138】次に、ステップ96では、離散時間システ
ムのサンプル時間として上記ステップ154または15
5で設定された時間間隔が長いTsampleに基づい
て、タイマーレジスタの値TRが次式のように再設定さ
れ、 TR=Tsample−(MaxTimer−TR) 前回のタイマー割り込みよりTsample時間経過後
にタイマー割り込み信号IRQ0が発生するようにセッ
トすると同時に、TimerFlagをFalse、す
なわち0にセットして、次のタイマー割り込みが発生す
るまでステップ94以降の処理を禁止する。
Next, at step 96, the sample time of the discrete time system is set as the sample time of step 154 or 15 described above.
Based on Tsample having a long time interval set in 5, the value TR of the timer register is reset as follows: TR = Tsample- (MaxTimer-TR) The timer interrupt signal is output after the elapse of Tsample from the previous timer interrupt. At the same time as setting so that IRQ0 is generated, TimerFlag is set to False, that is, 0, and the processing after step 94 is prohibited until the next timer interrupt occurs.

【0139】そして、ステップ156では、上記パルス
信号の時間間隔の比を無段変速機の変速比Rtioとし
て、次のように演算する。
In step 156, the ratio of the time interval of the pulse signal is calculated as the speed ratio Rtio of the continuously variable transmission as follows.

【0140】 Rtio=TPulse_a/TPulse_b 次に、この変速比Rtioと目標変速比TRtioとの
差から変速比の偏差Errを次のように演算する。
Rtio = TPulse_a / TPulse_b Next, a speed ratio deviation Err is calculated from the difference between the speed ratio Rtio and the target speed ratio TRtio as follows.

【0141】Err=TRtio−Rtio なお、目標変速比TRtioは車両の運転状態に応じて
設定された値である。
Err = TRtio-Rtio The target gear ratio TRtio is a value set according to the driving state of the vehicle.

【0142】次に、ステップ98では、前記第1実施形
態と同様に、偏差Errの積分値IErrを演算してか
ら制御入力で0UTを演算する。
Next, at step 98, as in the first embodiment, the integrated value IErr of the error Err is calculated, and then 0UT is calculated by the control input.

【0143】一方、パルス割り込みIRQ2が発生した
場合に実行される図15のフローチャートも、上記図1
4のフローチャートと同様の処理となるが、ステップ1
51bにおいて、PulseFlag_bをTrueと
し、ステップ152bではPulseFlag_aを調
べる点が異なるだけで、その他は、上記図14のフロー
ト同様に構成される。
On the other hand, the flowchart of FIG. 15 executed when the pulse interrupt IRQ2 occurs also corresponds to FIG.
4 is the same as that of the flowchart of FIG.
In 51b, PulseFlag_b is set to True, and in step 152b, PulseFlag_a is checked, and the rest is configured in the same manner as the float in FIG.

【0144】上記図13から図15の処理を各割り込み
信号IRQ1〜2に応じて実行することにより、2つの
回転軸(プライマリープーリ141、セカンダリープー
リ142)からのパルス信号IRQ1、2のうち、時間
間隔が長い方のパルス信号から制御入力OUTを更新す
るタイマー割り込み信号IRQ0の発生間隔Tsamp
leを設定し、かつ、Tsampleをパルス間隔TP
ulse_aまたはTPulse_bに1以上の定数jを
乗じて設定したため、2つの回転軸の速度比を制御する
場合においても、上記実施形態と同様にして、高速回転
から極低速回転まで正確に回転数の制御を行うことがで
き、無段変速機の変速比の制御精度を向上させることが
可能となるのである。
By executing the processing of FIGS. 13 to 15 in accordance with each of the interrupt signals IRQ1 and IRQ2, the time signals of the pulse signals IRQ1 and IRQ2 from the two rotating shafts (the primary pulley 141 and the secondary pulley 142) are output. The generation interval Tsamp of the timer interrupt signal IRQ0 for updating the control input OUT from the pulse signal having the longer interval
le and set Tsample to the pulse interval TP
Since ulse_a or TPulse_b is set by multiplying it by a constant j of 1 or more, even when controlling the speed ratio of two rotating shafts, it is possible to accurately control the number of rotations from high speed rotation to extremely low speed rotation in the same manner as in the above embodiment. , And control accuracy of the speed ratio of the continuously variable transmission can be improved.

【0145】こうして、前記従来例に示したように、離
散時間システムのサンプル時間と回転計測において計測
されるパルスの時間間隔を同期させるため、離散時間シ
ステムのサンプル時間を刻々と変化させるたことによ
り、離散時間システムに対して回転計測の時間軸分解能
が回転速度に依存して悪化することを防止しながらも、
離散時間システムの時間刻みに対して回転計測を行った
タイミングが不定であること、並びに極低速回転におい
て離散時間システムのサンプル時間内に回転計測パルス
が到着せず、回転計測が正しく行われない事を、回避す
ることが可能となって、回転機械の速度制御を高速回転
から極低速回転まで常時正確に行うことが可能となっ
て、前記従来例に比して、離散時間システムによる制御
精度を飛躍的に向上させることが可能となるのである。
In this way, as shown in the conventional example, in order to synchronize the sample time of the discrete time system with the time interval of the pulse measured in the rotation measurement, the sample time of the discrete time system is changed every moment. , While preventing the time resolution of rotation measurement from deteriorating depending on the rotation speed for a discrete time system,
The timing of the rotation measurement for the time step of the discrete time system is undefined, and the rotation measurement pulse does not arrive within the sample time of the discrete time system at extremely low speed rotation, and the rotation measurement is not performed correctly. Can be avoided, and the speed control of the rotating machine can always be accurately performed from high-speed rotation to extremely low-speed rotation. It is possible to dramatically improve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示し、モータ及びコント
ローラのブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a motor and a controller according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じくコントローラで行われる制御の一例を示
し、タイマー割り込み処理のフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart of a timer interrupt process, illustrating an example of control performed by the controller.

【図3】同じく、パルス割り込み処理のフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart of a pulse interruption process.

【図4】作用を示すタイミングチャートで、パルスの発
生間隔と制御入力の関係を示す。
FIG. 4 is a timing chart showing an operation, showing a relationship between a pulse generation interval and a control input;

【図5】第2の実施形態を示し、パルス割り込み処理の
フローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of a pulse interruption process according to the second embodiment.

【図6】同じく、作用を示すタイミングチャートで、パ
ルスの発生間隔と制御入力の関係を示す。
FIG. 6 is a timing chart showing the operation, showing the relationship between the pulse generation interval and the control input.

【図7】第3の実施形態を示し、パルス割り込み処理の
フローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a pulse interruption process according to the third embodiment.

【図8】第4の実施形態を示し、パルス割り込み処理の
フローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of a pulse interruption process according to the fourth embodiment.

【図9】第5の実施形態を示し、タイマー割り込み処理
のフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of a timer interrupt process according to the fifth embodiment.

【図10】同じく、パルス割り込み処理のフローチャー
トである。
FIG. 10 is a flowchart of a pulse interruption process.

【図11】同じく、作用を示すタイミングチャートで、
パルスの発生間隔と制御入力の関係を示す。
FIG. 11 is a timing chart showing the operation,
The relationship between the pulse generation interval and the control input is shown.

【図12】第6の実施形態を示し、無段変速機及びコン
トローラのブロック図である。
FIG. 12 shows a sixth embodiment, and is a block diagram of a continuously variable transmission and a controller.

【図13】同じく、タイマー割り込み処理のフローチャ
ートである。
FIG. 13 is a flowchart of a timer interrupt process.

【図14】同じく、プライマリープーリ側のパルス割り
込み処理のフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart of a pulse interruption process on the primary pulley side.

【図15】同じく、セカンダリープーリ側のパルス割り
込み処理のフローチャートである
FIG. 15 is a flowchart of a pulse interruption process on the secondary pulley side.

【図16】従来例を示し、モータとコントローラのブロ
ック図である。
FIG. 16 is a block diagram of a motor and a controller, showing a conventional example.

【図17】他の従来例を示し、モータとコントローラの
ブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram of a motor and a controller, showing another conventional example.

【図18】同じく従来例の制御特性を示すグラフで、時
間と制御入力の関係を示す。
FIG. 18 is a graph showing control characteristics of a conventional example, showing the relationship between time and control input.

【図19】さらに他の従来例を示し、モータとコントロ
ーラのブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram of a motor and a controller, showing still another conventional example.

【図20】同じく従来例の制御特性を示すグラフで、時
間と制御入力の関係を示す。
FIG. 20 is a graph showing control characteristics of a conventional example, showing the relationship between time and control input.

【図21】同じく従来例の制御タイミングを示す説明図
で、パルスの発生間隔と制御入力の関係を示す。
FIG. 21 is an explanatory diagram showing control timings of a conventional example, showing the relationship between pulse generation intervals and control inputs.

【図22】第1ないし第8の発明に対応するクレーム対
応図である。
FIG. 22 is a diagram corresponding to claims corresponding to the first to eighth inventions.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

80 モータ 81 パルスエンコーダ 82 マイクロコンピュータ 83 CPU 84 RAM 85 ROM 86 キャプチャレジスタ 87 フリーランカウンタ 89 タイマー 140 入力軸 141 プライマリプーリ 142 セカンダリープーリ 143 出力軸 144 駆動ベルト 145 油圧アクチュエータ 200 回転機械 201 パルス発生手段 202 回転速度計測手段 300 制御手段 301 サンプル時間設定手段 302 制御入力演算手段 303 制御入力更新手段 304 パルス間隔比較手段 305 サンプル時間変更手段 306 最長パルス間隔選択手段 Reference Signs List 80 motor 81 pulse encoder 82 microcomputer 83 CPU 84 RAM 85 ROM 86 capture register 87 free run counter 89 timer 140 input shaft 141 primary pulley 142 secondary pulley 143 output shaft 144 drive belt 145 hydraulic actuator 200 rotating machine 201 pulse generating means 202 rotation Speed measuring means 300 Control means 301 Sample time setting means 302 Control input calculating means 303 Control input updating means 304 Pulse interval comparing means 305 Sample time changing means 306 Longest pulse interval selecting means

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転機械の回転位置に対応してパルス信
号を発生するパルス発生手段と、 このパルス発生手段からのパルス信号の時間間隔TPu
lseに基づいて回転速度を計測する回転速度計測手段
と、 前記回転速度に基づいて回転機械への制御入力を離散時
間システムにより制御する制御手段とを備えた回転機械
の速度制御装置において、 前記回転速度計測手段が、前記制御入力が更新された時
刻の直前の時点で発生したパルス信号と、直後に発生し
たパルス信号の時間間隔TPulseより回転速度を計
測する一方、 前記制御手段は、パルス信号の時間間隔TPulseに
1以上の所定の整数jを乗じた時間間隔をサンプル時間
として設定するサンプル時間設定手段と、 前記回転速度計測手段が計測した回転速度と前記サンプ
ル時間に応じた制御入力を更新する制御入力演算手段
と、 前記回転機械への制御入力の更新を前記サンプル時間の
時間間隔で行う制御入力更新手段とを備えたことを特徴
とする回転機械の速度制御装置。
1. A pulse generating means for generating a pulse signal corresponding to a rotational position of a rotary machine, and a time interval TPu between pulse signals from the pulse generating means.
a rotation speed measurement unit that measures a rotation speed based on the rotation speed; and a control unit that controls a control input to the rotation machine based on the rotation speed by a discrete time system. While the speed measurement means measures the rotation speed from the pulse signal generated immediately before the time when the control input is updated and the time interval TPulse of the pulse signal generated immediately after, the control means calculates the rotation speed of the pulse signal. Sample time setting means for setting a time interval obtained by multiplying the time interval TPulse by a predetermined integer j equal to or greater than 1 as a sample time; and updating a control input according to the rotation speed measured by the rotation speed measurement means and the sample time. Control input calculating means, control input updating means for updating the control input to the rotating machine at the time interval of the sample time, Speed control device for a rotating machine, characterized in that it includes.
【請求項2】 前記制御入力更新手段は、前記パルス信
号が発せられた時刻から前記パルス信号の時間間隔TP
ulseに所定の整数jを乗じた時間間隔に、前記パル
ス信号の時間間隔TPulseに1/2を乗じた値αを
加算した時間経過後に制御入力を更新することを特徴と
する請求項1に記載の回転機械の速度制御装置。
2. The method according to claim 1, wherein the control input updating means includes a time interval TP of the pulse signal from a time at which the pulse signal is issued.
2. The control input is updated after a lapse of time obtained by adding a value α obtained by multiplying a time interval TPulse of the pulse signal by 1 / to a time interval obtained by multiplying ulse by a predetermined integer j. 3. Speed control device for rotating machinery.
【請求項3】 前記制御入力更新手段は、前記パルス信
号が発せられた時刻から前記パルス信号の時間間隔TP
ulseに所定の整数jを乗じた時間間隔に、前記パル
ス信号の時間間隔TPulseに所定の定数1/mを乗
じた値を加算した時間経過後に制御入力を更新すること
を特徴とする請求項1に記載の回転機械の速度制御装
置。
3. The method according to claim 1, wherein the control input updating means includes a time interval TP of the pulse signal from a time when the pulse signal is issued.
2. The control input is updated after a lapse of a time obtained by adding a value obtained by multiplying a time interval TPulse of the pulse signal by a predetermined constant 1 / m to a time interval obtained by multiplying the pulse number by a predetermined integer j. A speed control device for a rotary machine according to claim 1.
【請求項4】 前記サンプル時間設定手段は、回転機械
が加速する場合には前記定数1/mを小さく設定する一
方、同じく回転機械が減速する場合には前記定数1/m
を大きく設定することを特徴とする請求項3に記載の回
転機械の速度制御装置。
4. The sampling time setting means sets the constant 1 / m small when the rotating machine is accelerating, and sets the constant 1 / m when the rotating machine is decelerated.
The speed control device for a rotary machine according to claim 3, wherein is set to be large.
【請求項5】 回転機械の回転位置に対応してパルス信
号を発生するパルス発生手段と、 このパルス発生手段からのパルス信号の時間間隔TPu
lseに基づいて回転速度を計測する回転速度計測手段
と、 前記回転速度に基づいて回転機械への制御入力を離散時
間システムにより制御する制御手段とを備えた回転機械
の速度制御装置において、 前記回転速度計測手段が、前記制御入力が更新された時
刻の直前の時点で発生したパルス信号と、直後に発生し
たパルス信号の時間間隔TPulseより回転速度を計
測する一方、 前記制御手段は、パルス信号の時間間隔TPulseに
1以上の所定の整数jを乗じた時間間隔をサンプル時間
として設定するサンプル時間設定手段と、 前記パルス信号の時間間隔TPulseと所定値とを比
較するパルス間隔比較手段と、 このパルス間隔比較手段の比較結果が、パルス信号の時
間間隔TPulseが所定値未満のときには、前記サン
プル時間を予め設定した値に変更する一方、時間間隔T
Pulseが所定値以上の場合には前記サンプル時間設
定手段が設定した値を設定するサンプル時間変更手段
と、 前記回転速度計測手段が計測した回転速度と前記サンプ
ル時間変更手段からのサンプル時間に応じて制御入力を
更新する制御入力演算手段と、 前記回転機械への制御入力の更新を前記サンプル時間変
更手段で設定されたサンプル時間の時間間隔で行う制御
入力更新手段とを備えたことを特徴とする回転機械の速
度制御装置。
5. A pulse generating means for generating a pulse signal corresponding to a rotational position of a rotary machine, and a time interval TPu between pulse signals from the pulse generating means.
a rotation speed measurement unit that measures a rotation speed based on the rotation speed; and a control unit that controls a control input to the rotation machine based on the rotation speed by a discrete time system. While the speed measurement means measures the rotation speed from the pulse signal generated immediately before the time when the control input is updated and the time interval TPulse of the pulse signal generated immediately after, the control means calculates the rotation speed of the pulse signal. Sample time setting means for setting a time interval obtained by multiplying the time interval TPulse by a predetermined integer j equal to or greater than 1 as a sample time; pulse interval comparing means for comparing the time interval TPulse of the pulse signal with a predetermined value; If the comparison result of the interval comparison means is that the time interval TPpulse of the pulse signal is less than a predetermined value, While changing the preset value, the time interval T
When Pulse is equal to or more than a predetermined value, a sample time changing unit that sets a value set by the sample time setting unit, and a rotation speed measured by the rotation speed measuring unit and a sample time from the sample time changing unit. Control input calculating means for updating the control input; and control input updating means for updating the control input to the rotating machine at a time interval of the sample time set by the sample time changing means. Speed control device for rotating machinery.
【請求項6】 前記回転速度計測手段は、パルス間隔比
較手段の比較結果において、前記パルス信号の時間間隔
TPulseが所定値未満の場合には、前記制御入力更
新後に発生したパルス信号により回転速度を計測すると
ともに、この回転数計測後には次の制御入力更新が行わ
れるまで前記回転速度計測を禁止する制御禁止手段を設
けたことを特徴とする請求項5に記載の回転機械の速度
制御装置。
6. If the time interval TPpulse of the pulse signal is less than a predetermined value in the comparison result of the pulse interval comparing means, the rotation speed measuring means determines the rotation speed by the pulse signal generated after updating the control input. 6. The speed control device for a rotary machine according to claim 5, further comprising a control prohibition unit that measures the rotation speed and prohibits the measurement of the rotation speed until the next control input update is performed after the measurement of the rotation speed.
【請求項7】 複数の回転軸を備えた回転機械と、これ
ら回転軸の回転位置に対応してそれぞれパルス信号を発
生する複数のパルス発生手段と、 これら複数のパルス発生手段からのパルス信号の時間間
隔TPulseに基づいて回転速度をそれぞれ計測する
回転速度計測手段と、 前記回転速度に基づいて回転機械への制御入力を離散時
間システムにより制御する制御手段とを備えた回転機械
の速度制御装置において、 前記回転速度計測手段が、前記制御入力が更新された時
刻の直前の時点で発生したパルス信号と、直後に発生し
たパルス信号の時間間隔TPulseより回転速度を計
測する一方、 前記制御手段は、各パルス信号の時間間隔TPulse
のうちで最も大きいものを選択する最長パルス間隔選択
手段と、 この最長パルス間隔選択手段が選択したパルス信号の時
間間隔TPulseに1以上の所定の整数jを乗じた時
間間隔をサンプル時間として設定するサンプル時間設定
手段と、 前記回転速度計測手段が計測した回転速度と前記サンプ
ル時間に応じて制御入力を更新する制御入力演算手段
と、 前記回転機械への制御入力の更新を前記サンプル時間の
時間間隔で行う制御入力更新手段とを備えたことを特徴
とする回転機械の速度制御装置。
7. A rotary machine having a plurality of rotating shafts, a plurality of pulse generating means for respectively generating pulse signals corresponding to the rotational positions of the rotating shafts, and a pulse signal from the plurality of pulse generating means. In a speed control device for a rotary machine, comprising: a rotation speed measurement unit that measures a rotation speed based on a time interval TPulse; and a control unit that controls a control input to the rotary machine based on the rotation speed by a discrete time system. The rotation speed measurement unit measures the rotation speed from a pulse signal generated immediately before the time at which the control input is updated and a time interval TPulse of the pulse signal generated immediately afterward. Time interval TPulse of each pulse signal
A longest pulse interval selecting means for selecting the largest one among the above, and a time interval obtained by multiplying a time interval TPulse of the pulse signal selected by the longest pulse interval selecting means by a predetermined integer j of 1 or more as a sample time. Sample time setting means, control input calculating means for updating a control input according to the rotation speed measured by the rotation speed measuring means and the sample time, and updating the control input to the rotating machine at a time interval of the sample time. A speed control device for a rotary machine, comprising: a control input updating unit configured to perform the control input by the control unit.
【請求項8】 前記サンプル時間設定手段は、前記パル
ス信号の時間間隔TPulseに所定の整数jを乗じた
サンプル時間間隔を演算する際に、前記整数jをパルス
信号の時間間隔TPulseに応じて変更する定数変更
手段を含むことを特徴とする請求項1、請求項5ないし
請求項7のいずれか一つに記載の回転機械の回転速度制
御装置。
8. The sample time setting means changes the integer j according to the pulse signal time interval TPulse when calculating a sample time interval obtained by multiplying the pulse signal time interval TPulse by a predetermined integer j. The rotation speed control device for a rotary machine according to any one of claims 1, 5 to 7, further comprising a constant changing unit that changes the rotation speed.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008049436A (en) * 2006-08-24 2008-03-06 Max Co Ltd Paper punching device and method of controlling the same
CN103529867A (en) * 2013-10-18 2014-01-22 江苏大学 Graded-response load feedback control system for orchard ditchers and control method
WO2022070244A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07 日本電気株式会社 Control device, learning device, control system, control method, and non-transitory computer-readable medium

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