JPH11272333A

JPH11272333A - 空中線駆動制御装置

Info

Publication number: JPH11272333A
Application number: JP10077360A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Saito; 雅一斉藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 1999-10-08
Anticipated expiration: 2018-03-25
Also published as: JP3578622B2

Abstract

(57)【要約】【課題】消費電力を抑制する必要がある場合に、モー
タＭに供給する電流を制限し、消費電力の低減を図るこ
とができる空中線駆動制御装置を提供する。【解決手段】消費電力を抑制する必要があるモードが
設定されている場合、例えば天災などにより停電が生じ
てバッテリ等による駆動が開始されると、空中線Ｌを駆
動するモータＭに供給する電流の電流指令値の制限を行
う。電流指令値制御部ＧＣ１は、供給される電流指令値
があるしきい値を越える場合には、その電流指令値をそ
のしきい値に制限する。この制限された電流指令値が電
流補償部ＧＣを介してモータＭに対する駆動電流Ｉに変
換される。その結果、モータＭに供給される駆動電流Ｉ
は制限されたしきい値まで抑制されることになる。この
結果、空中線Ｌの駆動に要する消費電力を抑制すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空中線の駆動制御
装置に関する。特に、本発明は空中線の駆動電力を制限
することができる空中線駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電波の送受信に用いられる空中線の向き
を変更するための空中線駆動制御装置は広く用いられて
いる。

【０００３】従来の空中線駆動制御装置の構成ブロック
図が図４に示されている。この図に示されているよう
に、従来の空中線駆動制御装置は、外部から与えられる
位置指令値ＲＰに基づき、空中線Ｌの向きをこの位置指
令値ＲＰと合致させるように空中線を駆動するモータＭ
の回転を制御する。

【０００４】図４において、空中線Ｌには、位置センサ
Ｂが備えられており、この位置センサＢは空中線Ｌの位
置を検出し、この位置を表す位置帰還信号ＦＢＰを出力
する。そして、位置帰還信号減算器１０は、この空中線
駆動制御装置に与えられる位置指令値ＲＰから、上記位
置帰還信号ＦＢＰを減算し、位置誤差信号１２を生成す
る。

【０００５】次に、位置補償部ＧＰが、位置誤差信号１
２に所定の乗数を乗算し、速度指令値ＲＲを算出・出力
する。この速度指令値ＲＲは空中線を駆動するモータＭ
の回転速度を指令するものである。なお、モータＭには
速度センサＡが設けられている。この速度センサＡはモ
ータＭの回線速度を検出し、速度帰還信号ＦＢＲを出力
している。

【０００６】また、速度帰還信号減算器１４は、速度指
令値ＲＲから、上記速度帰還信号ＦＢＲを減算し、速度
誤差信号１６を出力する。そして、速度補償部ＧＲは、
速度誤差信号１６に所定の乗数を乗算し、電流指令値Ｒ
Ｃを算出・出力する。この電流指令値ＲＣは、空中線を
駆動するモータＭの電流を指令するものである。

【０００７】電流補償部ＧＣは、電流指令値ＲＣに所定
の乗数を乗算し、駆動電流Ｉの算出を行うと共に、この
駆動電流ＩをモータＭに供給する。このモータＭは上述
したように空中線Ｌを駆動するものであるが、図４に示
すように、モータＭは減速器Ｇ／Ｂを介して空中線Ｌに
接続されている。

【０００８】尚、上記位置指令値ＲＰはディジタル信号
で与えられる場合が多い。それに伴って、位置帰還信号
減算器１０、位置補償部ＧＰ、速度帰還信号減算器１
４、速度補償部ＧＲ、電流補償部ＧＣ、等は主にディジ
タル回路で構成される。具体的にはＣＰＵや、ＤＳＰ
（ディジタルシグナルプロセッサ）等を用いてこれらの
構成が実現されている。但し、電流補償部ＧＣに関して
は、モータＭに駆動電流Ｉを算出するために、アナログ
回路を含んでいる。

【０００９】以上のような構成によって、位置ループ
と、速度ループとが形成されている。位置ループは、図
４に示すように、空中線Ｌと、位置センサＢと、位置帰
還信号減算器１０と、位置補償部ＧＰと、速度帰還信号
減算器１４と、速度補償部ＧＲと、電流補償部ＧＣと、
モータＭと、減速器Ｇ／Ｂと、から形成されるフィード
バックループである。また、速度ループは、図４に示す
ように、モータＭと、速度センサＡと、速度帰還信号減
算器１４と、速度補償部ＧＲと、電流補償部ＧＣと、か
ら形成されるフィードバックループである。

【００１０】このような２つのフィードバックループに
よって、外部から指示される位置指令値ＲＰで指定され
た位置に空中線Ｌの位置を迅速に設定することができ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の空
中線駆動制御装置は、空中線Ｌの駆動方式として、位置
ループと速度ループとを含むフィードバックループを利
用していた。そして、電流補償部ＧＣ以降に対して電流
制御を行っている。ここで、モータＭの電流制御を行う
ことは、モータＭのトルク制御を行うことに他ならな
い。その結果、速度補償部ＧＲで算出された電流指令値
ＲＣで指示される駆動電流ＩがモータＭに供給される。
この駆動電流Ｉは一般に商用電源から供給される場合が
多い。

【００１２】さて、天災などが生じた場合や、停電等に
おいては、商用電源が使用できなくなくなる場合があ
る。このような場合に対処するため、予備のバッテリ等
が備えられている場合も多く、非常時にはこのバッテリ
等から電力が供給される。そして、バッテリ等から供給
できる電力は小さい場合が多いため、このような非常時
には上記駆動電流Ｉを制限することが望ましい。

【００１３】しかしながら、このように駆動電流Ｉを制
限するような仕組みは未だ世の中に存在しない。

【００１４】そこで、本発明の目的は、上記駆動電流Ｉ
を効果的に制限しうる仕組みを提案し、非常時等におい
ても空中線を駆動することができる空中線駆動制御装置
を実現することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、空中線の位置
を指定する位置指令値を外部から入力し、この位置指令
値で指定された位置に前記空中線を駆動する空中線駆動
制御装置において、前記空中線の位置を検出し、この位
置を表す位置帰還信号を出力する位置センサと、前記空
中線を駆動するモータの回転速度を検出し、このモータ
の回転速度を表す速度帰還信号を出力する速度センサ
と、前記位置指令値から、前記位置センサが出力した位
置帰還信号を減算し、位置誤差信号を出力する位置帰還
信号減算器と、前記位置誤差信号に所定の係数を乗算
し、速度指令値を出力する位置補償部と、前記速度指令
値から、前記速度センサが出力した速度帰還信号を減算
し、速度誤差信号を出力する速度帰還信号減算器と、前
記速度誤差信号に所定の係数を乗算し、電流指令値を出
力する速度補償部と、前記電流指令値を制限する電流指
令値制御部と、前記電流指令制御部によって制限された
電流指令値に、所定の係数を乗算すると共に、前記モー
タを駆動する駆動電流に変換する電流補償部と、を含む
ことを特徴とするものである。

【００１６】また、本発明は、空中線の位置を指定する
位置指令値を外部から入力し、この位置指令値で指定さ
れた位置に前記空中線を駆動する空中線駆動制御装置に
おいて、前記空中線の位置を検出し、この位置を表す位
置帰還信号を出力する位置センサと、前記空中線を駆動
するＮ個のモータ毎に設けられたＮ個の速度センサであ
って、それぞれ対応するモータの回転速度を検出し、前
記回転速度を表すＮ個の速度帰還信号を出力する前記Ｎ
個の速度センサと、前記Ｎ個の速度センサが出力したＮ
個の速度帰還信号の平均値を計算し、平均速度帰還信号
を出力する平均値回路と、前記位置指令値から、前記位
置センサが出力した位置帰還信号を減算し、位置誤差信
号を出力する位置帰還信号減算器と、前記位置誤差信号
に所定の係数を乗算し、速度指令値を出力する位置補償
部と、前記速度指令値から、前記平均速度帰還信号を減
算し、速度誤差信号を出力する速度帰還信号減算器と、
前記速度誤差信号に所定の係数を乗算し、電流指令値を
出力する速度補償部と、前記電流指令値を制限し、さら
に、制限された前記電流指令値をＮ個出力する電流指令
値制御部と、前記電流指令制御部によって出力されたＮ
個の制限された電流指令値毎に設けられたＮ個の電流補
償部であって、対応する電流指令値に所定の係数を乗算
すると共に、対応する電流指令値を前記モータを駆動す
る駆動電流に変換する前記Ｎ個の電流補償部と、を含む
ことを特徴とするものである。

【００１７】本発明は、前記電流指令値制御部は、消費
電力を制限する必要があるモードの場合にのみ、電流指
令値を制限することを特徴とするものである。

【００１８】本発明は、前記電流指令値制御部は、許容
できる消費電力に基づいて定められた電流指令値のしき
い値を越えないように、前記電流指令値が前記しきい値
を越える場合には、前記電流指令値を前記しきい値に制
限する事を特徴とするものである。

【００１９】本発明は、前記電流指令値制御部は、供給
された電流指令値をＫ倍する事を特徴とするものであ
る。

【００２０】本発明は、第１空中線の位置を指定する第
１位置指令値を外部から入力し、この第１位置指令値で
指定された位置に前記第１空中線を駆動する第１制御部
と、第２空中線の位置を指定する第２位置指令値を外部
から入力し、この第２位置指令値で指定された位置に前
記第２空中線を駆動する第２制御部と、を備えた空中線
駆動制御装置において、前記第１制御部は、前記第１空
中線の位置を検出し、この位置を表す第１位置帰還信号
を出力する第１位置センサと、前記第１空中線を駆動す
るＮ個の第１モータ毎に設けられたＮ個の第１速度セン
サであって、それぞれ対応するモータの回転速度を検出
し、前記回転速度を表すＮ個の第１速度帰還信号を出力
する前記Ｎ個の第１速度センサと、前記Ｎ個の第１速度
センサが出力したＮ個の第１速度帰還信号の平均値を計
算し、第１平均速度帰還信号を出力する第１平均値回路
と、前記第１位置指令値から、前記第１位置センサが出
力した第１位置帰還信号を減算し、第１位置誤差信号を
出力する第１位置帰還信号減算器と、前記第１位置誤差
信号に所定の係数を乗算し、第１速度指令値を出力する
第１位置補償部と、前記第１速度指令値から、前記第１
平均速度帰還信号を減算し、第１速度誤差信号を出力す
る第１速度帰還信号減算器と、前記第１速度誤差信号に
所定の係数を乗算し、第１電流指令値を出力する第１速
度補償部と、前記第１電流指令値を制限し、さらに、制
限された前記第１電流指令値をＮ個出力する電流指令値
制御部と、前記電流指令制御部によって出力されたＮ個
の制限された第１電流指令値毎に設けられたＮ個の第１
電流補償部であって、対応する第１電流指令値に所定の
係数を乗算すると共に、対応する第１電流指令値を前記
第１モータ群を駆動する第１駆動電流に変換する前記Ｎ
個の第１電流補償部と、を含み、前記第２制御部は、前
記第２空中線の位置を検出し、この位置を表す第２位置
帰還信号を出力する第２位置センサと、前記第２空中線
を駆動するＭ個の第２モータ毎に設けられたＭ個の第２
速度センサであって、それぞれ対応する第２モータの回
転速度を検出し、前記回転速度を表すＭ個の第２速度帰
還信号を出力する前記Ｍ個の第２速度センサと、前記Ｍ
個の第２速度センサが出力したＭ個の第２速度帰還信号
の平均値を計算し、第２平均速度帰還信号を出力する第
２平均値回路と、前記第２位置指令値から、前記第２位
置センサが出力した第２位置帰還信号を減算し、第２位
置誤差信号を出力する第２位置帰還信号減算器と、前記
第２位置誤差信号に所定の係数を乗算し、第２速度指令
値を出力する第２位置補償部と、前記第２速度指令値か
ら、前記第２平均速度帰還信号を減算し、第２速度誤差
信号を出力する第２速度帰還信号減算器と、前記第２速
度誤差信号に所定の係数を乗算し、第２電流指令値を出
力する第２速度補償部と、を含み、前記電流指令制御部
が、前記第２電流指令値を制限し、さらに、制限された
前記第２電流指令値をＭ個出力し、前記第２制御部はさ
らに、前記電流指令制御部によって出力されたＭ個の制
限された第２電流指令信毎に設けられたＭ個の第２電流
補償部であって、対応する第２電流指令値に所定の係数
を乗算すると共に、対応する第２電流指令値を前記第２
モータ群を駆動する第２駆動電流に変換する前記Ｍ個の
第２電流補償部、を含むことを特徴とするものである。

【００２１】本発明は、前記電流指令値制御部は、前記
第１空中線及び第２空中線の駆動に要する全消費電力を
制限する必要があるモードの場合にのみ、前記電流指令
値を制限することを特徴とするものである。

【００２２】本発明は、前記電流指令値制御部は、前記
第１空中線及び第２空中線の駆動に費やすことができる
消費電力に基づいて定められた電流指令値のしきい値を
越えないように、前記電流指令値の総和を前記所定のし
きい値に制限する事を特徴とするものである。

【００２３】本発明は、前記電流指令値制御部は、供給
された電流指令値をＫ倍する事を特徴とするものであ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面に基づいて説明する。

【００２５】実施の形態１．本発明の好ましい実施の形
態１に係る空中線駆動制御装置の構成ブロック図が図１
に示されている。この図に示されている空中線駆動制御
装置は、消費電力を抑制する必要があるモードになった
場合に、電流指令値ＲＣが所定の値を越えないように制
御するものである。このように制御することによって、
停電などが生じて、バッテリ駆動などが行われている場
合に消費電力を抑制することができる。そして、この電
流指令値ＲＣの制限値は、利用するバッテリなどの容量
に基づき、許容できる消費電力を算出し、この消費電力
に基づいて上記制限値が求められる。

【００２６】図１に示されているように、本実施の形態
１に係る空中線駆動制御装置は、上記従来の技術に係る
空中線駆動制御装置（図４参照）とほぼ同様の構成をし
ている。すなわち、外部から与えられる位置指令値ＲＰ
から位置センサＢが出力する位置帰還信号ＦＢＰを減算
する位置帰還信号減算器１０が備えられている。また、
この位置帰還信号減算器１０が出力する位置誤差信号１
２は、位置補償部ＧＰに供給され、所定の乗数が乗算さ
れて速度指令値ＲＲが出力される。速度帰還信号減算器
１４は、速度指令値ＲＲから速度帰還信号ＦＢＲを減算
し、速度誤差信号１６を出力する。速度補償部ＧＲはこ
の速度誤差信号１６に所定の乗数を乗算し、電流指令値
ＲＣを出力する。

【００２７】本実施の形態１において特徴的なことは、
電流指令値制御部ＧＣ１が備えられていることである。
この電流指令値制御部ＧＣ１は、上記電流指令値ＲＣの
値を制限する働きを有している。特に、本実施の形態１
においては、天災などにより商用電源が遮断され、バッ
テリなどによって空中線Ｌが駆動される場合に、この電
流指令値制御部ＧＣ１が、電流指令値ＲＣを制限するこ
とにより、消費電力を装置全体として低減させることが
できるのである。電流指令値制御部ＧＣ１は、電流指令
値ＲＣを制限し、制限後の電流指令値ＲＣ１を出力す
る。この電流指令値制限後の電流指令値ＲＣ１は、上記
従来の空中線駆動制御装置（図４参照）と同様に電流補
償部ＧＣに供給される。電流補償部ＧＣは、制限後の電
流指令値ＲＣ１を所定の乗数を乗算し、補償した値に変
換した後、この値を最終的なモータＭの駆動電流Ｉに変
換する。この駆動電流ＩはモータＭに供給され、減速器
Ｇ／Ｂを介して空中線Ｌが駆動される。

【００２８】なお、本実施の形態１においては、電流指
令値制御部ＧＣ１以外の構成は、図４に示されている従
来の空中線駆動制御装置と同様の構成をしている。すな
わち、空中線Ｌには位置センサＢが設けられており、ま
たモータＭには速度センサＡが備えられている。

【００２９】本実施の形態１において特徴的な構成であ
る電流指令値制御部ＧＣ１による電流指令値の制限動作
の様子を表す説明図が図２及び図３に示されている。図
２及び図３に示されているのは、電流指令値制御部ＧＣ
１の入力電流指令値ＲＣと、出力される電流指令値ＲＣ
１の関係を表すグラフである。このグラフにおいて横軸
は入力される電流指令値ＲＣであり、縦軸は出力される
制限された電流指令値ＲＣ１である。

【００３０】まず図２に示されているグラフには、所定
のしきい値を設定し、このしきい値より大きな電流指令
値ＲＣは全てこのしきい値まで制限してしまう動作が表
されている。この図２に示されているようなグラフに基
づき電流指令値ＲＣ１を制限することにより、モータＭ
に流れる電流の最大値を制限することができ、結果とし
て装置全体の消費電力を抑えることができる。なお、図
２において破線は、通常時の動作を表し、実線は非常時
の動作を表す。すなわち、電流指令値制御部ＧＣ１は、
通常時には何ら電流指令値ＲＣの制限を行わずに、非常
時の場合にのみ電流指令値ＲＣの制限を行っている。

【００３１】図３に示されているグラフにおいても同様
に、破線が通常時の動作を表し、実線が非常時の動作を
表す。この図３のグラフにおいては、入力電流指令値Ｒ
ＣのＫ倍の値が、制限後の電流指令値ＲＣ１として出力
される。ここで、Ｋは１未満の数である。すなわち、入
力電流指令値ＲＣは所定の割合でその絶対値が小さくな
り、この小さな値が出力すべき電流指令値ＲＣ１となる
のである。この図３に示されているような制限動作によ
れば、入力電流指令値ＲＣの全ての値が一律に小さくさ
れるため、非常時の消費電力を通常時の消費電力から所
定の割合で小さくすることができる。その結果、低減後
の消費電力の予想が立て易いという特徴を有する。

【００３２】なお、本実施の形態１においては電流指令
値ＲＣの制限動作として図２及び図３に示されている２
通りの制限手法を提案したが、図２及び図３に示されて
いる手法を組み合わせることも勿論好ましい。すなわ
ち、入力される電流指令値ＲＣが所定のしきい値未満の
場合にはＫ（Ｋは１未満の数）倍し、所定のしきい値を
越える場合には一律に所定のしきい値に制限するのであ
る。このような制限動作によれば、制限後の消費電力の
予想が立て易くなると共に、消費電力の最大値を確実に
抑えることができる。

【００３３】実施の形態２．さて、上記実施の形態１に
おいてはモータＭが１台の場合について説明した。しか
しながら、空中線Ｌが大型の場合には、複数のモータＭ
１、Ｍ２、…Ｍｎが用いられる場合も多い。本実施の形
態２は、このように単一の空中線Ｌを複数のモータＭ
１、Ｍ２、…Ｍｎで駆動する場合の空中線駆動制御装置
について説明する。図４には、このような空中線駆動制
御装置の構成ブロック図が示されている。

【００３４】この図に示されているように、本実施の形
態２に係る空中線駆動制御装置が、上記図１に示されて
いる空中線駆動制御装置と異なる点は、複数のモータＭ
１、Ｍ２、…Ｍｎを制御していることである。すなわ
ち、空中線Ｌには、複数のモータＭ１、Ｍ２、…Ｍｎが
備えられており、それぞれ減速器Ｇ／Ｂ１、Ｇ／Ｂ２、
…Ｇ／Ｂｎを介してこの空中線Ｌを駆動している。

【００３５】空中線Ｌには、上記図１と同様に位置セン
サＢが設けられており、位置帰還信号ＦＢＰを出力して
いる。この位置帰還信号ＦＢＰは、図１と同様に位置帰
還信号減算器１０に供給される。一方、複数のモータＭ
１、Ｍ２、…Ｍｎに対応して、速度センサＡも複数個備
えられている。この複数の速度センサＡ１、Ａ２、…Ａ
ｎはそれぞれ対応するモータＭ１〜Ｍｎの回転速度を検
出し、速度帰還信号を出力する。速度帰還信号は、合計
ｎ個となる。

【００３６】本実施の形態２において特徴的なことは、
この複数の速度帰還信号の平均値を算出する平均値回路
２０が設けられていることである。この平均値回路２０
によって平均速度帰還信号ＦＢＲ−Ａが算出されてい
る。この平均速度帰還信号ＦＢＲ−Ａは、上記図１と同
様に速度帰還信号減算器１４に供給される。速度帰還信
号減算器１４は速度指令値ＲＲからこの平均速度帰還信
号ＦＢＲ−Ａを減算し、速度誤差信号１６を出力する。
この速度誤差信号１６を算出するという点においては、
この実施の形態２は上記実施の形態１と同様の動作を行
っている。

【００３７】本実施の形態２において特徴的なことは空
中線Ｌを駆動する複数のモータＭ１〜Ｍｎにそれぞれ設
けられている速度センサＡ１〜Ａｎが出力する速度帰還
信号ＦＢＲを平均して、平均速度帰還信号ＦＢＲ−Ａを
求めたことである。このように複数のモータの速度の平
均値を計算することによって、速度指令値ＲＲとの誤差
信号１６を容易に計算することができたのである。従っ
て、速度誤差信号１６としては、単一の信号のみを扱っ
ているため、電流指令値制御部ＧＣ１も１個のみで電流
の制御を行っている。

【００３８】さて、速度誤差信号１６は、上記図１と同
様に速度補償部ＧＲに供給される。速度補償部ＧＲは所
定の乗数を速度誤差信号１６に乗算し、電流指令値ＲＣ
を出力する。そして、上記図１と同様にこの電流指令値
ＲＣは、電流指令値制御部ＧＣ１によって、停電時など
の非常時において、その値が制限されるのである。この
電流指令値制御部ＧＣ１の制限動作は、上記実施の形態
１における図２や図３のグラフに示されているのと同様
の制限動作が実行される。

【００３９】本実施の形態２において特徴的なことは、
この電流指令値制御部ＧＣ１が制限後の電流指令値ＲＣ
１を各モータＭ１〜Ｍｎ毎に出力したことである。換言
すれば、電流指令値制御部ＧＣ１は複数の制限後の電流
指令値ＲＣ１を出力するのである。これら複数の電流指
令値ＲＣ１は各電流補償部ＧＣに供給される。図４に示
されるように、本実施の形態２においては複数の電流補
償部ＧＣが設けられている。この電流補償部ＧＣは、各
モータＭ１〜Ｍｎ毎に設けられているものである。そし
て、それぞれ各電流補償部ＧＣは、与えられた電流指令
値ＲＣ１に所定の乗数を乗算し補償した値を、駆動電流
Ｉに変換する。そして、各駆動電流Ｉを、それぞれ対応
するモータＭ１〜Ｍｎに供給するのである。

【００４０】本実施の形態２において特徴的なことは、
複数のモータＭ１〜Ｍｎに供給すべき駆動電流Ｉを単一
の電流指令値制御部ＧＣ１で制限したことである。この
ように、複数の駆動電流Ｉを単一の電流指令値制御部Ｇ
Ｃ１で制限したため電流指令値の総和が例えば所定のし
きい値を越えないように制御したり、また、電流指令値
の総和を一律にＫ倍（Ｋは、１未満の数）等することに
よって制限することもできるのである。

【００４１】なお、本実施の形態２におけるモータＭ１
〜Ｍｎが全て同じ容量のモータである場合には駆動電流
Ｉは、全て同じ値を使うことも好ましいが、各モータＭ
１〜Ｍｎにおけるトルクを調整するために、故意に異な
る電流値￥とすることも勿論好ましい。また、各モータ
Ｍ１〜Ｍｎの容量が異なる場合には、各モータの容量に
応じて駆動電流Ｉを変更することも勿論好ましい。

【００４２】実施の形態３．さて、上記実施の形態１に
おいては制御対象である空中線Ｌが１個であり、それを
駆動するモータＭも１個である場合の例を示した。ま
た、上記実施の形態２においては制御対象である空中線
Ｌが１個であり、それを駆動するモータＭが複数個の場
合の例を示した。

【００４３】本実施の形態３においては２個の空中線Ａ
Ｌ、ＢＬが制御対象であり、それぞれの空中線ＡＬ、Ｂ
Ｌに対して複数個のモータＭが備えられている場合の例
について説明する。本実施の形態３に係る空中線駆動制
御装置の構成ブロック図が図５に示されている。この図
に示されているように、本実施の形態３に係る空中線駆
動制御装置は、第１制御部４０と、第２制御部４２とに
大きく分かれている。そして、単一の電流指令値制御部
ＧＣ１が設けられている。

【００４４】第１制御部４０は、第１位置指令値ＡＲＰ
を入力し、この第１位置指令値ＡＲＰで指示される位置
に第１空中線ＡＬを駆動制御するものである。また第２
制御部４２は、第２位置指令値ＢＲＰを入力し、この第
２位置指令値ＢＲＰで指示される位置に第２空中線ＢＬ
を駆動制御するものである。

【００４５】第１制御部４０においては、第１指令値Ａ
ＲＰから第１位置帰還信号ＡＦＢＰを減算する位置帰還
信号減算器Ａ１０が備えられている。この位置帰還信号
減算器Ａ１０は、位置誤差信号Ａ１２を出力する。そし
て、第１位置補償部ＡＧＰは位置誤差信号Ａ１２に所定
の乗数を乗算し、第１速度指令値ＡＲＲを出力する。第
１速度帰還信号減算器Ａ１４は、第１速度指令値ＡＲＲ
から第１平均速度帰還信号ＡＦＢＲ−Ａを減算し、第１
速度誤差信号Ａ１６を出力する。

【００４６】図５に示されているように、第１制御部４
０で制御される第１空中線ＡＬは、複数のモータＡ１Ｍ
〜ＡｎＭで駆動される。それぞれのモータＡ１Ｍ〜Ａｎ
Ｍは、それぞれ速度センサＡ１Ａ〜ＡｎＡが備えられて
おり、それぞれ対応するモータＭの速度を検出し、速度
帰還信号を出力している。この速度帰還信号は、第１平
均値回路Ａ２０において平均値が算出される。この第１
平均値回路Ａ２０の動作は、上記図４に示されている実
施の形態２における平均値回路２０と同様である。そし
て、この第１平均値回路Ａ２０が上述した第１平均速度
帰還信号ＡＦＢＲ−Ａを出力するのである。

【００４７】次に、第１制御部４０においては、第１速
度補償部ＡＧＲが、第１速度誤差信号Ａ１６に、所定の
乗数を乗算し、第１電流指令値ＡＲＣを出力する。この
第１電流指令値ＡＲＣは、電流指令値制御部ＧＣ１に供
給される。この電流指令値制御部ＧＣ１は、図５に示さ
れるように全体として単一の電流指令値制御部ＧＣ１の
みが設けられている。

【００４８】電流指令値制御部ＧＣ１は、第１電流指令
値ＡＲＣを入力し、所定の値に制限した制限後の電流指
令値であるＡ１ＲＣを出力する。この制限後の第１電流
指令値Ａ１ＲＣは、第１電流補償部ＡＧＣにおいて、所
定の乗数を乗算されると共に、各モータＡ１Ｍ〜ＡｍＭ
を駆動する各駆動電流ＡＩを出力する。図５に示されて
いるように、本実施の形態３においては上記実施の形態
２と同様に各モータＭ毎に第１電流補償部ＡＧＣが設け
られている。そのため、電流指令値制御部ＧＣ１は、各
モータＡ１Ｍ〜ＡｍＭに対応した電流を指示すべく複数
の第１電流補償部ＡＧＣに対して制限後の電流指令値Ａ
１ＲＣをそれぞれ出力するのである。なお、各モータＡ
１Ｍ〜ＡｍＭはそれぞれ対応する第１減速器Ａ１Ｇ／Ｂ
〜ＡｍＧ／Ｂを介して第１空中線ＡＬを駆動する。

【００４９】次に、第２制御部４２に関して説明する。
この第２制御部４２は、第１制御部４０とほぼ同様の構
成をなしている。この第２制御部４２は、第２位置指令
値ＢＲＰを入力し、この第２位置指令値ＢＲＰによって
指示された位置に第２空中線ＢＬを制御駆動するもので
ある。この第２制御部４２においても、装置全体に共通
の構成である電流指令値制御部ＧＣ１によって非常時に
は電流の値が制限され消費電力の低減が行われている。

【００５０】第２制御部４２の構成は第１制御部４０と
それぞれ対応している。すなわち、第２位置帰還信号減
算器Ｂ１０は、上記第１位置帰還信号減算器Ａ１０に対
応する構成であり、その動作も同様である。また、第２
位置補償部ＢＧＰは、上記第１位置補償部ＡＧＰに対応
する構成であり、その動作も同様である。また、第２速
度帰還信号減算器Ｂ１４は、第１速度帰還信号減算器Ａ
１４に対応する構成であり、その動作も同様である。こ
の第２速度帰還信号減算器Ｂ１４は、第２速度指令値Ｂ
ＲＲから、第２平均速度帰還信号ＢＦＢＲ−Ａを減算す
るが、この第２平均速度帰還信号ＢＦＢＲ−Ａは、第２
平均値回路Ｂ２０で生成される。この第２平均値回路Ｂ
２０は、上記第１平均値回路Ａ２０に相当する構成であ
り、複数の（ｎ個の）モータＢ１Ｍ〜ＢｎＭにそれぞれ
設けられている速度センサＢ１Ａ〜ＢｎＡが出力する速
度帰還信号の平均値を算出する回路である。

【００５１】この第２制御部４２においても、第２空中
線ＢＬには複数のモータＢ１Ｍ〜ＢｎＭが備えられてお
り、それぞれ対応する第２減算器Ｂ１Ｇ／Ｂ〜ＢｎＧ／
Ｂを介して駆動されている。このように、第２制御部４
２と第１制御部４０の構成はほぼ同様であるが、モータ
の個数は第１制御部４０側がｍ個であり、、第２制御部
４２はｎ個である。モータの個数が異なること以外は、
第１制御部４０と第２制御部４２とは同様の構成をして
いる。

【００５２】第２制御部４２においては、第２速度補償
部ＢＧＲが第２速度誤差信号Ｂ１６に所定の乗数を乗算
し、第２電流指令値ＢＲＣを出力する。この第２電流指
令値ＢＲＣは電流指令値制御部ＧＣ１に供給され、この
電流指令値制御部ＧＣ１が電流指令値を制限するのであ
る。第２制御部４２においても電流指令値制御部ＧＣ１
は制限後の電流指令値を複数個Ｂ１ＲＣとして出力す
る。この複数の制限後の電流指令値Ｂ１ＲＣは各モータ
Ｂ１Ｍ〜ＢｎＭ毎に設けられている第２電流補償部ＢＧ
Ｃにそれぞれ供給される。第２電流補償部ＢＧＣは、上
記第１電流補償部ＡＧＣに相当する構成であり、その動
作も同様である。すなわち、各モータＢ１Ｍ〜ＢｎＭに
供給する駆動電流ＢＩをそれぞれ出力する。

【００５３】本実施の形態３において特徴的なことは電
流指令値制御部ＧＣ１が第１制御部４０側の電流だけで
なく、第２制御部４２側の電流の制限していることであ
る。この結果、電流指令値制御部ＧＣ１は第１空中線Ａ
Ｌ側で消費される消費電力と第２空中線ＢＬ側で消費さ
れる消費電力の双方の和を制限するように動作を行うこ
とができ、装置全体の消費電力の低減を図ることができ
るのである。なお、この実施の形態３においても、電流
指令値制御部ＧＣ１が行う電流の制限手法は、上記図２
や図３に示されているような種々の手法を採用すること
が好ましい。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、最
終的にモータに印加される電流を制限したため、消費電
力を制限することができる空中線駆動制御装置が得られ
る。

【００５５】また、本発明によれば、複数個のモータに
供給する駆動電流の総和を制限したため、装置全体の消
費電力を軽減することができる空中線駆動制御装置が得
られる。

【００５６】また、本発明によれば、天災や停電などに
よって消費電力を制限する必要があるモードの場合にの
み、電流指令信号を制限したため、必要な場合にのみ電
力を制限することができる空中線駆動制御装置が得られ
る。

【００５７】また、本発明によれば、電流指令値に制限
値を定め、この制限値より大きな電流指令値を一律にこ
の制限値に制限したため、消費電力を一定値以下に抑え
ることができる。

【００５８】また、本発明によれば、電流指令信号をＫ
倍にしたため（ここで、Ｋは１未満の数）、消費電力を
一定の割合で低減させることができる空中線駆動制御装
置が得られる。

【００５９】また、本発明によれば、複数の空中線を駆
動制御する場合においても、全体の消費電力を制限する
ことができる空中線駆動制御装置が得られる。

【００６０】また、本発明によれば、複数の空中線を駆
動する場合においても、天災や停電などによって消費電
力を制限する必要があるモードの場合にのみ、電流指令
信号を制限したため、必要な場合にのみ電力を制限する
ことができる空中線駆動制御装置が得られる。

【００６１】また、本発明によれば、電流指令値に制限
値を定め、この制限値より大きな電流指令値を一律にこ
の制限値に制限したため、複数の空中線を駆動する場合
における消費電力を一定値以下に抑えることができる。

【００６２】また、本発明によれば、電流指令信号をＫ
倍にしたため（ここで、Ｋは１未満の数）、複数の空中
線を駆動する場合における消費電力を一定の割合で低減
させることができる空中線駆動制御装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態１に係る空中線駆動制御装置の
構成ブロック図である。

【図２】電流指令値制御部が電流指令値を制限する様
子を表すグラフである。

【図３】電流指令値制御部が電流指令値を制限する様
子を表すグラフである。

【図４】本実施の形態２に係る空中線駆動制御装置の
構成ブロック図である。

【図５】本実施の形態３に係る空中線駆動制御装置の
構成ブロック図である。

【図６】従来の空中線駆動制御装置の構成ブロック図
である。

【符号の説明】

１０位置帰還信号減算器、１２位置誤差信号、１４
速度帰還信号減算器、１６速度誤差信号、２０平
均値回路、ＲＰ位置指令値、ＲＲ速度指令値、ＲＣ
電流指令値、ＧＰ位置補償部、ＧＲ速度補償部、
ＧＣ電流補償部、Ｉ駆動電流、Ｇ／Ｂ減速器、Ｆ
ＢＰ位置帰還信号、ＦＢＲ速度帰還信号、Ｍモー
タ、Ｌ空中線、Ａ速度センサ、Ｂ位置センサ、Ｇ
Ｃ１電流指令値制御部、ＲＣ１電流指令値制限後の
電流指令値、Ａ１０位置帰還信号減算器、Ａ１２第
１位置誤差信号、Ａ１４第１速度帰還信号減算器、Ａ
１６第１速度誤差信号、Ａ２０第１平均値回路、４
０第１制御部、４２第２制御部、ＡＲＰ第１位置
指令値、ＡＲＲ第１速度指令値、ＡＲＣ第１電流指
令値、ＡＧＰ第１位置補償部、ＡＧＲ第１速度補償
部、ＡＧＣ第１電流補償部、ＡＩ駆動電流、Ａ１Ｇ
／Ｂ〜ＡｍＧ／Ｂ減速器、ＦＢＰ位置帰還信号、Ａ
ＦＢＲ−Ａ第１平均速度帰還信号、Ａ１Ｍ〜ＡｍＭ
モータ、ＡＬ第１空中線、Ａ１Ａ〜ＡｍＡ速度セン
サ、ＡＢ位置センサ、ＧＣ１電流指令値制御部、Ａ
１ＲＣ電流指令値制限後の電流指令値、Ｂ１０第２
位置帰還信号減算器、Ｂ１２第２位置誤差信号、Ｂ１
４第２速度帰還信号減算器、Ｂ１６第２速度誤差信
号、Ｂ２０第２平均値回路、ＢＲＰ第２位置指令
値、ＢＲＲ第２速度指令値、ＢＲＣ第２電流指令
値、ＢＧＰ第２位置補償部、ＢＧＲ第２速度補償
部、ＢＧＣ第２電流補償部、ＢＩ駆動電流、Ｇ／Ｂ
減速器、ＢＦＢＲ−Ａ第２平均速度帰還信号、Ｂ１Ｍ
〜ＢｎＭモータ、ＢＬ第２空中線、Ｂ１Ａ〜ＢｎＡ
速度センサ、ＢＢ位置センサ、Ｂ１ＲＣ電流指令値
制限後の電流指令値。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空中線の位置を指定する位置指令値を外
部から入力し、この位置指令値で指定された位置に前記
空中線を駆動する空中線駆動制御装置において、前記空中線の位置を検出し、この位置を表す位置帰還信
号を出力する位置センサと、前記空中線を駆動するモータの回転速度を検出し、この
モータの回転速度を表す速度帰還信号を出力する速度セ
ンサと、前記位置指令値から、前記位置センサが出力した位置帰
還信号を減算し、位置誤差信号を出力する位置帰還信号
減算器と、前記位置誤差信号に所定の係数を乗算し、速度指令値を
出力する位置補償部と、前記速度指令値から、前記速度センサが出力した速度帰
還信号を減算し、速度誤差信号を出力する速度帰還信号
減算器と、前記速度誤差信号に所定の係数を乗算し、電流指令値を
出力する速度補償部と、前記電流指令値を制限する電流指令値制御部と、前記電流指令制御部によって制限された電流指令値に、
所定の係数を乗算すると共に、前記モータを駆動する駆
動電流に変換する電流補償部と、を含むことを特徴とする空中線駆動制御装置。
【請求項２】空中線の位置を指定する位置指令値を外
部から入力し、この位置指令値で指定された位置に前記
空中線を駆動する空中線駆動制御装置において、前記空中線の位置を検出し、この位置を表す位置帰還信
号を出力する位置センサと、前記空中線を駆動するＮ個のモータ毎に設けられたＮ個
の速度センサであって、それぞれ対応するモータの回転
速度を検出し、前記回転速度を表すＮ個の速度帰還信号
を出力する前記Ｎ個の速度センサと、前記Ｎ個の速度センサが出力したＮ個の速度帰還信号の
平均値を計算し、平均速度帰還信号を出力する平均値回
路と、前記位置指令値から、前記位置センサが出力した位置帰
還信号を減算し、位置誤差信号を出力する位置帰還信号
減算器と、前記位置誤差信号に所定の係数を乗算し、速度指令値を
出力する位置補償部と、前記速度指令値から、前記平均速度帰還信号を減算し、
速度誤差信号を出力する速度帰還信号減算器と、前記速度誤差信号に所定の係数を乗算し、電流指令値を
出力する速度補償部と、前記電流指令値を制限し、さらに、制限された前記電流
指令値をＮ個出力する電流指令値制御部と、前記電流指令制御部によって出力されたＮ個の制限され
た電流指令値毎に設けられたＮ個の電流補償部であっ
て、対応する電流指令値に所定の係数を乗算すると共
に、対応する電流指令値を前記モータを駆動する駆動電
流に変換する前記Ｎ個の電流補償部と、を含むことを特徴とする空中線駆動制御装置。ここで、
Ｎは、２以上の整数である。
【請求項３】前記電流指令値制御部は、消費電力を制
限する必要があるモードの場合にのみ、電流指令値を制
限することを特徴とする請求項１又は２記載の空中線駆
動制御装置。
【請求項４】前記電流指令値制御部は、許容できる消
費電力に基づいて定められた電流指令値のしきい値を越
えないように、前記電流指令値が前記しきい値を越える
場合には、前記電流指令値を前記しきい値に制限する事
を特徴とする請求項１又は２記載の空中線駆動制御装
置。
【請求項５】前記電流指令値制御部は、供給された電
流指令値をＫ倍する事を特徴とする請求項１、２、３又
は４記載の空中線駆動制御装置。ここで、Ｋは１未満の
数である。
【請求項６】第１空中線の位置を指定する第１位置指
令値を外部から入力し、この第１位置指令値で指定され
た位置に前記第１空中線を駆動する第１制御部と、第２空中線の位置を指定する第２位置指令値を外部から
入力し、この第２位置指令値で指定された位置に前記第
２空中線を駆動する第２制御部と、を備えた空中線駆動
制御装置において、前記第１制御部は、前記第１空中線の位置を検出し、この位置を表す第１位
置帰還信号を出力する第１位置センサと、前記第１空中線を駆動するＮ個の第１モータ毎に設けら
れたＮ個の第１速度センサであって、それぞれ対応する
モータの回転速度を検出し、前記回転速度を表すＮ個の
第１速度帰還信号を出力する前記Ｎ個の第１速度センサ
と、前記Ｎ個の第１速度センサが出力したＮ個の第１速度帰
還信号の平均値を計算し、第１平均速度帰還信号を出力
する第１平均値回路と、前記第１位置指令値から、前記第１位置センサが出力し
た第１位置帰還信号を減算し、第１位置誤差信号を出力
する第１位置帰還信号減算器と、前記第１位置誤差信号に所定の係数を乗算し、第１速度
指令値を出力する第１位置補償部と、前記第１速度指令値から、前記第１平均速度帰還信号を
減算し、第１速度誤差信号を出力する第１速度帰還信号
減算器と、前記第１速度誤差信号に所定の係数を乗算し、第１電流
指令値を出力する第１速度補償部と、前記第１電流指令値を制限し、さらに、制限された前記
第１電流指令値をＮ個出力する電流指令値制御部と、前記電流指令制御部によって出力されたＮ個の制限され
た第１電流指令値毎に設けられたＮ個の第１電流補償部
であって、対応する第１電流指令値に所定の係数を乗算
すると共に、対応する第１電流指令値を前記第１モータ
群を駆動する第１駆動電流に変換する前記Ｎ個の第１電
流補償部と、を含み、前記第２制御部は、前記第２空中線の位置を検出し、この位置を表す第２位
置帰還信号を出力する第２位置センサと、前記第２空中線を駆動するＭ個の第２モータ毎に設けら
れたＭ個の第２速度センサであって、それぞれ対応する
第２モータの回転速度を検出し、前記回転速度を表すＭ
個の第２速度帰還信号を出力する前記Ｍ個の第２速度セ
ンサと、前記Ｍ個の第２速度センサが出力したＭ個の第２速度帰
還信号の平均値を計算し、第２平均速度帰還信号を出力
する第２平均値回路と、前記第２位置指令値から、前記第２位置センサが出力し
た第２位置帰還信号を減算し、第２位置誤差信号を出力
する第２位置帰還信号減算器と、前記第２位置誤差信号に所定の係数を乗算し、第２速度
指令値を出力する第２位置補償部と、前記第２速度指令値から、前記第２平均速度帰還信号を
減算し、第２速度誤差信号を出力する第２速度帰還信号
減算器と、前記第２速度誤差信号に所定の係数を乗算し、第２電流
指令値を出力する第２速度補償部と、を含み、前記電流指令制御部が、前記第２電流指令値を制限し、
さらに、制限された前記第２電流指令値をＭ個出力し、前記第２制御部はさらに、前記電流指令制御部によって出力されたＭ個の制限され
た第２電流指令信毎に設けられたＭ個の第２電流補償部
であって、対応する第２電流指令値に所定の係数を乗算
すると共に、対応する第２電流指令値を前記第２モータ
群を駆動する第２駆動電流に変換する前記Ｍ個の第２電
流補償部、を含むことを特徴とするる空中線駆動制御装置。ここ
で、前記Ｎは２以上の整数であり、Ｍは２以上の整数で
ある。
【請求項７】前記電流指令値制御部は、前記第１空中
線及び第２空中線の駆動に要する全消費電力を制限する
必要があるモードの場合にのみ、前記電流指令値を制限
することを特徴とする請求項６記載の空中線駆動制御装
置。
【請求項８】前記電流指令値制御部は、前記第１空中
線及び第２空中線の駆動に費やすことができる消費電力
に基づいて定められた電流指令値のしきい値を越えない
ように、前記電流指令値の総和を前記所定のしきい値に
制限する事を特徴とする請求項６、７記載の空中線駆動
制御装置。
【請求項９】前記電流指令値制御部は、供給された電
流指令値をＫ倍する事を特徴とする請求項６、７記載の
空中線駆動制御装置。ここで、Ｋは、１未満の数であ
る。