JPS5858886A - 直流電動機の加速度制御装置 - Google Patents
直流電動機の加速度制御装置Info
- Publication number
- JPS5858886A JPS5858886A JP56153730A JP15373081A JPS5858886A JP S5858886 A JPS5858886 A JP S5858886A JP 56153730 A JP56153730 A JP 56153730A JP 15373081 A JP15373081 A JP 15373081A JP S5858886 A JPS5858886 A JP S5858886A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- motor
- acceleration
- current
- controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/20—Controlling the acceleration or deceleration
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はサーボ機構における直流電動機の加速度制御装
置に関するものである。
置に関するものである。
従来のサーボ機構においてはアナログ制御、デジタル制
御に限らず、直流電動機の角速度や回転角なタコジェネ
レータやエンコーダを用いて負帰還制御する速度制御系
や位置制御系および電動機への印加電流を負帰還する電
流制御系で構成されている。この場合、直流電動機から
先の負荷回転部においては帰還制御が行なわれずオープ
ンな状態であるため、負荷系の伝達特性が不安定な場合
は電動機を制御するサーボ系が安定であっても、最終出
力端である負荷回転体は共振振動する結果となる。負荷
の機械構造が容易に変更できない場合は、制御技術での
対策が必要である。
御に限らず、直流電動機の角速度や回転角なタコジェネ
レータやエンコーダを用いて負帰還制御する速度制御系
や位置制御系および電動機への印加電流を負帰還する電
流制御系で構成されている。この場合、直流電動機から
先の負荷回転部においては帰還制御が行なわれずオープ
ンな状態であるため、負荷系の伝達特性が不安定な場合
は電動機を制御するサーボ系が安定であっても、最終出
力端である負荷回転体は共振振動する結果となる。負荷
の機械構造が容易に変更できない場合は、制御技術での
対策が必要である。
本発明の目的は、上記従来の欠点をなくし、負荷がもと
で起こる共振振動現象が緩和され、円滑な制御を可能に
した直流電動機の加速度制御装置を提供するにある。
で起こる共振振動現象が緩和され、円滑な制御を可能に
した直流電動機の加速度制御装置を提供するにある。
即ち本発明は、負荷部に不安定な共振特性がある場合そ
れがもとで制御系全体が不安定となることに着目し、負
荷部の回転加速度を検出し電流制御系へ負帰還させるこ
とにより負荷部のもつ不安定特性を補償し制御系全体の
安定をはかるようにしたことを特徴とするものである。
れがもとで制御系全体が不安定となることに着目し、負
荷部の回転加速度を検出し電流制御系へ負帰還させるこ
とにより負荷部のもつ不安定特性を補償し制御系全体の
安定をはかるようにしたことを特徴とするものである。
以下、本発明を図面に示す実施例にもとづいて具体的に
説明する。第１図は直流電動機と減速器を介してそれに
取り付けた負荷回転体の状態をモデル化して示す。第２
図は第１図な伝達関数で表示したブロックダイヤグラム
を示し、図中Ｅは電機子印加電圧，Ｒは電機子低抵抗，
Ｌは電機子インダクタンス，ｉは電機子電流，Ｔは電動
機発生トルク，ＴＭは電動機の出力軸トルク，ＪＭはロ
ータ慣性モーメント，ＢＭはロータの粘性抵抗，ＷＭは
電動機の出力回転角速度，Ｎは減速比，ＪＤ１，ＪＤ２
は減速器部動部と従動部の慣性モーメント，ＴＤ１，Ｔ
Ｄ２は駆動および従動減速歯車まわりのトルク，ＴＳ１
，ＴＳ２は減速器部動軸，従動輪のトルク，Ｋはバネ定
数，ＢＬは負荷軸の粘性抵抗，ＪＬは負荷の慣性モーメ
ント，ＷＬは負荷軸の回転角速度，ＫＴはトルク定数Ｋ
Ｖは電動機の誘起電圧定数を示し、Ｓはラプラス演算子
を表わす。また、第３図は第２図で表わされる負荷をも
つ直流電動機の回転速度制御系をブロックダイヤグラム
で示し、点線枠内が本発明を示す加速度制御回路である
。
説明する。第１図は直流電動機と減速器を介してそれに
取り付けた負荷回転体の状態をモデル化して示す。第２
図は第１図な伝達関数で表示したブロックダイヤグラム
を示し、図中Ｅは電機子印加電圧，Ｒは電機子低抵抗，
Ｌは電機子インダクタンス，ｉは電機子電流，Ｔは電動
機発生トルク，ＴＭは電動機の出力軸トルク，ＪＭはロ
ータ慣性モーメント，ＢＭはロータの粘性抵抗，ＷＭは
電動機の出力回転角速度，Ｎは減速比，ＪＤ１，ＪＤ２
は減速器部動部と従動部の慣性モーメント，ＴＤ１，Ｔ
Ｄ２は駆動および従動減速歯車まわりのトルク，ＴＳ１
，ＴＳ２は減速器部動軸，従動輪のトルク，Ｋはバネ定
数，ＢＬは負荷軸の粘性抵抗，ＪＬは負荷の慣性モーメ
ント，ＷＬは負荷軸の回転角速度，ＫＴはトルク定数Ｋ
Ｖは電動機の誘起電圧定数を示し、Ｓはラプラス演算子
を表わす。また、第３図は第２図で表わされる負荷をも
つ直流電動機の回転速度制御系をブロックダイヤグラム
で示し、点線枠内が本発明を示す加速度制御回路である
。
第１図は時間微分を用いて状態方程式で表わすと以下の
ようになる。
ようになる。
ＴＭ＝ＴＳ１，ＴＤ１＝−１／Ｎ・ＴＤ２………（７）
上左より得られる関係を伝達関数表示したものが第２図
であり、ＷＭとＷＬの関係を導き出すと次式 で表わさ れる。左式で２次系成分は、減衰 係数：の値が１／■より小さくなるとき角周波数：■で
共振することになる。
上左より得られる関係を伝達関数表示したものが第２図
であり、ＷＭとＷＬの関係を導き出すと次式 で表わさ れる。左式で２次系成分は、減衰 係数：の値が１／■より小さくなるとき角周波数：■で
共振することになる。
即ち、上記のような負荷をもった直流電動機の回転速度
制御装置においては、制御ループ外にある負荷の特性自
体によって制御の最終出力端であるＷＬが振動を伴なう
動きをすることになる。そこでＷＭからＷＬの間に現わ
れる２次系成分の特性を補償するよう な負帰還をＷＬの検出値より行ない、負荷部を含めたサ
ーボ系の安定制御をはかろうとするものである。第３図
で示す点線枠内が本発明による加速度制御回路９で、負
荷の加速度ＷＬを検出する加速度検出装置８と、前記負
荷の２次系成分の共振点を補償する帰還補償回路７から
構成され電流制御回路３への負帰還するものである。帰
還補償回路７はと電流制御 回路３の逆数との積で理論づけられるが、負荷条件や回
転速度に応じて変動するＢＬやＪＬの値を正確に把握す
ることは難しく、かつ回路も複雑となるため実際の補償
回路はバンドパスフィルター回路と定数ゲイン回路から
なる近似回路第４図で表わされる。
制御装置においては、制御ループ外にある負荷の特性自
体によって制御の最終出力端であるＷＬが振動を伴なう
動きをすることになる。そこでＷＭからＷＬの間に現わ
れる２次系成分の特性を補償するよう な負帰還をＷＬの検出値より行ない、負荷部を含めたサ
ーボ系の安定制御をはかろうとするものである。第３図
で示す点線枠内が本発明による加速度制御回路９で、負
荷の加速度ＷＬを検出する加速度検出装置８と、前記負
荷の２次系成分の共振点を補償する帰還補償回路７から
構成され電流制御回路３への負帰還するものである。帰
還補償回路７はと電流制御 回路３の逆数との積で理論づけられるが、負荷条件や回
転速度に応じて変動するＢＬやＪＬの値を正確に把握す
ることは難しく、かつ回路も複雑となるため実際の補償
回路はバンドパスフィルター回路と定数ゲイン回路から
なる近似回路第４図で表わされる。
このように本発明ではさらに負荷出力軸の回転加速度を
検出して電流制御器へ負帰還制御するという新しい機能
、制御技術を採用している。
検出して電流制御器へ負帰還制御するという新しい機能
、制御技術を採用している。
以上説明したように本発明によれば、産業用ロボット等
の性能上の問題となっていた腕の共 ′捩振動現象
が緩和され、性能の向上が得られる効果を奏する。
の性能上の問題となっていた腕の共 ′捩振動現象
が緩和され、性能の向上が得られる効果を奏する。
第１図は直流電動機に負荷回転体を取り付けた状態を示
すモデル図、第２図は第１図を伝達関数で表示したブロ
ックダイヤグラム図、第３図は本発明による加速度制御
回路を含む直流電図、第４図は第３図に示す補償回路を
示した図である。 １：速度指令値演算回路、 ２：速度制御回路、 ３：電流制御回路、４：パ
ルス制御回路、 ５：パワー増幅回路、６：直流電
動機、 ７：加速度帰還補償回路、 ８：加速度検出装置、９：
加速度制御回路、 ？ １ 品 ノρＩ Ｔｈ＋ ７ Ｚ 図 才 ３ 面
すモデル図、第２図は第１図を伝達関数で表示したブロ
ックダイヤグラム図、第３図は本発明による加速度制御
回路を含む直流電図、第４図は第３図に示す補償回路を
示した図である。 １：速度指令値演算回路、 ２：速度制御回路、 ３：電流制御回路、４：パ
ルス制御回路、 ５：パワー増幅回路、６：直流電
動機、 ７：加速度帰還補償回路、 ８：加速度検出装置、９：
加速度制御回路、 ？ １ 品 ノρＩ Ｔｈ＋ ７ Ｚ 図 才 ３ 面
Claims (1)
- 直流電動機に負荷回転体を取りつけて、その回転速度を
目標値に制御する直流電動機回転速度制御装置において
、負荷の回転加速度を検出する装置と、負荷の共振周波
数を基に算出決定される補償回路を備え、直流電動機の
電流制御回路に負荷の加速度成分を負帰還させて負荷の
回転速度を安定に制御することを特徴とする直流電動機
の加速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153730A JPS5858886A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 直流電動機の加速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153730A JPS5858886A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 直流電動機の加速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858886A true JPS5858886A (ja) | 1983-04-07 |
Family
ID=15568836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56153730A Pending JPS5858886A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 直流電動機の加速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858886A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6465608A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-10 | Japan Res Dev Corp | Acceleration control type servo system |
| JPH02151293A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-11 | Fuji Electric Co Ltd | トルク変動抑制制御方法 |
| US5915612A (en) * | 1993-06-17 | 1999-06-29 | Trine Manufacturing Company, Inc. | Registration system for web feeding |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56153730A patent/JPS5858886A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6465608A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-10 | Japan Res Dev Corp | Acceleration control type servo system |
| JPH02151293A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-11 | Fuji Electric Co Ltd | トルク変動抑制制御方法 |
| US5915612A (en) * | 1993-06-17 | 1999-06-29 | Trine Manufacturing Company, Inc. | Registration system for web feeding |
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