JPS60229686A - 電動機の駆動制御装置 - Google Patents
電動機の駆動制御装置Info
- Publication number
- JPS60229686A JPS60229686A JP59086672A JP8667284A JPS60229686A JP S60229686 A JPS60229686 A JP S60229686A JP 59086672 A JP59086672 A JP 59086672A JP 8667284 A JP8667284 A JP 8667284A JP S60229686 A JPS60229686 A JP S60229686A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- electric motor
- signal
- signal generator
- time constant
- 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
- H02P23/16—Controlling the angular speed of one shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
この発明は歯車バックラッシュ等の非線系要素を含む機
械系を負荷とする電動機の駆動制御装置に関する。
械系を負荷とする電動機の駆動制御装置に関する。
従来のこの種の駆動制御装置としては三菱技報Ｖｏ７！
５６・嵐６・１９８２・頁５３〜５７に示されるものが
あるが、その速度制御系を第１図に示す。同図において
、１は速度設定器、２は電動機、３は速度制御器、４は
速度検出器、５はインバータ（もしくは静止レーナード
）、６は歯車装置、７はフライホイルの如き電動機負荷
である。
５６・嵐６・１９８２・頁５３〜５７に示されるものが
あるが、その速度制御系を第１図に示す。同図において
、１は速度設定器、２は電動機、３は速度制御器、４は
速度検出器、５はインバータ（もしくは静止レーナード
）、６は歯車装置、７はフライホイルの如き電動機負荷
である。
この構成においては、電動機２の回転速度ωｍは速度検
出器４を介してフィードバックされ、速度制御器３にお
いて速度検出器４からの速度帰還信号ωｍと速度設定器
１の速度設定信号ωｒとの偏差が誤差増幅される。速度
制御器３の出力は電動機２のトルク指令ＴＯとしてイン
バータ５に与えられ、該インバータ５はトルク指令Ｔｏ
に対応する出力を電動機２に供給する。電動機２の慣性
モーメン）Ｊｍはトルク指令Ｔｏに基づく電動機トルク
Ｔｍと負荷７側からの反作用トルクＴ／の差により加速
される。
出器４を介してフィードバックされ、速度制御器３にお
いて速度検出器４からの速度帰還信号ωｍと速度設定器
１の速度設定信号ωｒとの偏差が誤差増幅される。速度
制御器３の出力は電動機２のトルク指令ＴＯとしてイン
バータ５に与えられ、該インバータ５はトルク指令Ｔｏ
に対応する出力を電動機２に供給する。電動機２の慣性
モーメン）Ｊｍはトルク指令Ｔｏに基づく電動機トルク
Ｔｍと負荷７側からの反作用トルクＴ／の差により加速
される。
今、歯車装置６の噛合いガタによるバックラッシュの大
きさの範囲を±Ｂとした場合、電動機２の角変位θｍと
負荷７の角変位θ！との差（θｍ−θＩりが±Ｂの範囲
内にある時は電動機軸と負荷軸とは機械的に非結合であ
ってトルクの伝達は行われない。（θｍ−θＩりが土Ｂ
の範囲を超える時は機械系のバネ定数に／を介して電動
機トルクは負荷７に伝達され、電動機２は反作用トルク
Ｔｌを受ける。
きさの範囲を±Ｂとした場合、電動機２の角変位θｍと
負荷７の角変位θ！との差（θｍ−θＩりが±Ｂの範囲
内にある時は電動機軸と負荷軸とは機械的に非結合であ
ってトルクの伝達は行われない。（θｍ−θＩりが土Ｂ
の範囲を超える時は機械系のバネ定数に／を介して電動
機トルクは負荷７に伝達され、電動機２は反作用トルク
Ｔｌを受ける。
上記従来の速度制御系を有する駆動制御装置では、この
機械系の非線形要素については全く考慮されていないの
で、上記バネ定数と歯車ガタによるバックラッシュのた
めに、速度制御の応答性を高めようとするとハンチング
が起こり、安定した運転を行えなくなると云う問題があ
った。
機械系の非線形要素については全く考慮されていないの
で、上記バネ定数と歯車ガタによるバックラッシュのた
めに、速度制御の応答性を高めようとするとハンチング
が起こり、安定した運転を行えなくなると云う問題があ
った。
この発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、速度制御系の速度制御器と速度検出器との間に１
頃斜信号発生器を設けて、これに入力される速度帰還信
号の変化率が大きい場合にはその変化率を上記１’Ｊｉ
斜信号発生器で所定の変化率に制限する構成とすること
によって、歯車バックラッシュ等があっても、ハンチン
グを招くことなく制御の応答性を高めることができる電
動機の速度制御装置を提案するものである。
ので、速度制御系の速度制御器と速度検出器との間に１
頃斜信号発生器を設けて、これに入力される速度帰還信
号の変化率が大きい場合にはその変化率を上記１’Ｊｉ
斜信号発生器で所定の変化率に制限する構成とすること
によって、歯車バックラッシュ等があっても、ハンチン
グを招くことなく制御の応答性を高めることができる電
動機の速度制御装置を提案するものである。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第２図及び第３図において、８は傾斜信号発生器であっ
て、速度検出器４と速度制御Ｉ器３との間に挿入されて
おり、速度帰還信号ωｍが入力され、修正信号（ｄｍを
速度制御器３に出力する。（ＩＪ！斜信号発生Ｂ８はリ
ミッタ８ｃを有する増幅率に２の誤差増幅器８ａと積分
時定数Ｔ２の積分器８ｂとを具えており、第３図に示す
下記伝達関数で記述される。
て、速度検出器４と速度制御Ｉ器３との間に挿入されて
おり、速度帰還信号ωｍが入力され、修正信号（ｄｍを
速度制御器３に出力する。（ＩＪ！斜信号発生Ｂ８はリ
ミッタ８ｃを有する増幅率に２の誤差増幅器８ａと積分
時定数Ｔ２の積分器８ｂとを具えており、第３図に示す
下記伝達関数で記述される。
Ｇ （ｓ）−１／ （１＋Ｔ−ｓ） ・・ ・ ・ ・
１１）Ｔ＝Ｔ２／に２ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ ・（２）即ち、この傾斜信号発生器８は一次
遅れ要素を持つが、入力のステップ状変化に対しては誤
差増幅器８ａの出力はリミッタ８ｃのリミッタレベル（
例えば、＋１０ボルト）で抑えられるので直線的に変化
する。傾斜信号発生器８が出力する修正信号ｇｍの最大
傾斜率としては、例えば、電動機２とこれにより駆動さ
れる機械系の慣性モーメントの和（Ｊｍ＋Ｊｌ）に基づ
き、更に、装置容量を考慮して決まる速度帰還信号ωｍ
の最大変化率を選べば良く、その−例を次に述べる。
１１）Ｔ＝Ｔ２／に２ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ ・（２）即ち、この傾斜信号発生器８は一次
遅れ要素を持つが、入力のステップ状変化に対しては誤
差増幅器８ａの出力はリミッタ８ｃのリミッタレベル（
例えば、＋１０ボルト）で抑えられるので直線的に変化
する。傾斜信号発生器８が出力する修正信号ｇｍの最大
傾斜率としては、例えば、電動機２とこれにより駆動さ
れる機械系の慣性モーメントの和（Ｊｍ＋Ｊｌ）に基づ
き、更に、装置容量を考慮して決まる速度帰還信号ωｍ
の最大変化率を選べば良く、その−例を次に述べる。
電動機時定数をＪｍで表し、負荷時定数をＪＡで表した
場合、積分器８ｂの時定数Ｔ２は、Ｔ２＝Ｊｍ＋Ｊｊ！
・・・・・・・・・・・（３）に設定して規格化する。
場合、積分器８ｂの時定数Ｔ２は、Ｔ２＝Ｊｍ＋Ｊｊ！
・・・・・・・・・・・（３）に設定して規格化する。
例えば、Ｊｍ＝ １秒、ＪＡ’＝１９秒、他の機械系の
時定数は無視できるものとし、系内の電圧は１０ボルト
すると、Ｔ２＝２０秒となる。この時、増幅率に２は速
度応答の目標値を０．１秒とした場合、その１０％程度
（ｏ、ｏｉ秒）に時定数Ｔを選ぶと、Ｋ２＝２０００倍
となる。
時定数は無視できるものとし、系内の電圧は１０ボルト
すると、Ｔ２＝２０秒となる。この時、増幅率に２は速
度応答の目標値を０．１秒とした場合、その１０％程度
（ｏ、ｏｉ秒）に時定数Ｔを選ぶと、Ｋ２＝２０００倍
となる。
従って、この場合、速度帰還信号ωｍの変化率が積分時
定数Ｔ２（２０秒）以内であれば、傾斜信号発生器８は
時定数０．０１秒の一次遅れ要素として機能し、２０秒
を超える場合には、変化率２０秒の傾斜信号を発生する
。また、速度帰還信号ωｍが０．５％以上変化すると誤
差増幅器８ａの出力が飽和する。即ち、速度帰還信号ω
ｍが積分時定数（Ｊｍ＋Ｊｊりで変化した場合には傾斜
信号発生器８は一次遅れ要素として働（。また、歯車装
置６のバックラッシュにより電動機２と負荷７が機械的
切離し状態にあり速度帰還信号ωｍが電動機時定数Ｊｍ
で変化した場合には傾斜信号発生器８の出力は積分時定
数（Ｊｍ＋ＪＩｌ）で変化するので、バックラッシュが
無い場合の速度帰還信号ωｍと等価な信号が速度制御器
３に入力されることになり、ハンチング成分は減衰する
のでハンチングの持続は防止される。
定数Ｔ２（２０秒）以内であれば、傾斜信号発生器８は
時定数０．０１秒の一次遅れ要素として機能し、２０秒
を超える場合には、変化率２０秒の傾斜信号を発生する
。また、速度帰還信号ωｍが０．５％以上変化すると誤
差増幅器８ａの出力が飽和する。即ち、速度帰還信号ω
ｍが積分時定数（Ｊｍ＋Ｊｊりで変化した場合には傾斜
信号発生器８は一次遅れ要素として働（。また、歯車装
置６のバックラッシュにより電動機２と負荷７が機械的
切離し状態にあり速度帰還信号ωｍが電動機時定数Ｊｍ
で変化した場合には傾斜信号発生器８の出力は積分時定
数（Ｊｍ＋ＪＩｌ）で変化するので、バックラッシュが
無い場合の速度帰還信号ωｍと等価な信号が速度制御器
３に入力されることになり、ハンチング成分は減衰する
のでハンチングの持続は防止される。
また、この例では、−次遅れ時定数が小さいので、傾斜
信号発生器８を設けたことによる悪影響は無い。
信号発生器８を設けたことによる悪影響は無い。
なお、この発明の効果は軸共振によるハンチングに対し
ても発揮されることは云うまでもない。
ても発揮されることは云うまでもない。
（発明の効果〕
本発明は以上説明した通り、歯車等のバックラッシュ等
により速度帰還信号の変化率が急変しても、傾斜信号発
生器により該速度帰還信号は所定の変化率以下に抑制さ
れて速度設定信号と比較されるので、制御の応答性を従
来に比し大幅に高めても安定した電動機運転を行うこと
ができる。
により速度帰還信号の変化率が急変しても、傾斜信号発
生器により該速度帰還信号は所定の変化率以下に抑制さ
れて速度設定信号と比較されるので、制御の応答性を従
来に比し大幅に高めても安定した電動機運転を行うこと
ができる。
第１図は従来の電動機の駆動制御装置の速度制御系を示
すブロック図、第２図はこの発明の一実施例の要部を示
すブロック図、第３図は上記実施例を伝達関数で記述し
たブロック図である。 図において、１−速度設定器、３ 速度制御器、４−速
度検出器、５−インバータ等、６−歯車装置、７ 負荷
、８−傾斜信号発生器、 ８ａ−増幅器、８ｂ 積分器
。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄
すブロック図、第２図はこの発明の一実施例の要部を示
すブロック図、第３図は上記実施例を伝達関数で記述し
たブロック図である。 図において、１−速度設定器、３ 速度制御器、４−速
度検出器、５−インバータ等、６−歯車装置、７ 負荷
、８−傾斜信号発生器、 ８ａ−増幅器、８ｂ 積分器
。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｔｘｔ非線形要素を含む機械系を駆動する電動機の速度
制御系を有する駆動制御装置において、速度設定信号と
速度帰還信号の偏差を誤差増幅する速度制御器には上記
速度帰還信号が傾斜信号発生器を通して与えられ、該傾
斜信号発生器は入力される上記速度帰還信号の変化率が
所定値を超えた場合に該変化率を所定の変化率に制限し
て出力することを特徴とする電動機の駆動制御装置。 （２）傾斜信号発生器の所定値及び所定の変化率は機械
系の時定数と電動機の時定数の和に基づいて定められる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電動機の
駆動制御装置。 （３）速度制御器の出力が電動機のトルク指令となるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
の電動機の駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086672A JPS60229686A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 電動機の駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086672A JPS60229686A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 電動機の駆動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60229686A true JPS60229686A (ja) | 1985-11-15 |
Family
ID=13893520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59086672A Pending JPS60229686A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 電動機の駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60229686A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57132789A (en) * | 1981-02-09 | 1982-08-17 | Fuji Electric Co Ltd | Speed controlling device for motor |
| JPS5843195A (ja) * | 1981-09-08 | 1983-03-12 | Toshiba Corp | 電動機制御装置 |
| JPS5851696B2 (ja) * | 1976-06-04 | 1983-11-17 | 工業技術院長 | 移動通信装置 |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP59086672A patent/JPS60229686A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5851696B2 (ja) * | 1976-06-04 | 1983-11-17 | 工業技術院長 | 移動通信装置 |
| JPS57132789A (en) * | 1981-02-09 | 1982-08-17 | Fuji Electric Co Ltd | Speed controlling device for motor |
| JPS5843195A (ja) * | 1981-09-08 | 1983-03-12 | Toshiba Corp | 電動機制御装置 |
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