JPS60234481A - 振動的な負荷を有する電動機械の制御方式 - Google Patents
振動的な負荷を有する電動機械の制御方式Info
- Publication number
- JPS60234481A JPS60234481A JP59086940A JP8694084A JPS60234481A JP S60234481 A JPS60234481 A JP S60234481A JP 59086940 A JP59086940 A JP 59086940A JP 8694084 A JP8694084 A JP 8694084A JP S60234481 A JPS60234481 A JP S60234481A
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- JP
- Japan
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- vibration
- load
- speed
- circuit
- motor
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は振動的な負荷を有する電動機械を制御して振動
を抑制する方式に関するものである。
を抑制する方式に関するものである。
振動的な負荷を有する電動機械において、電動機械の内
部に存在する種々の振動源が原因となり強制振動あるい
は共振が起こることが問題となっていた。
部に存在する種々の振動源が原因となり強制振動あるい
は共振が起こることが問題となっていた。
特開昭５４−３１８７７号あるいは特願昭５６−９２１
５５号において開示した技術は、このような現象の対策
として発明されたものであるが、いずれも振動の検出器
を必要とし、この検出器を振動が生起している場所に取
り付けることになっていた。
５５号において開示した技術は、このような現象の対策
として発明されたものであるが、いずれも振動の検出器
を必要とし、この検出器を振動が生起している場所に取
り付けることになっていた。
前記の発明で問題となるのは振動検出器が高価なことと
、検出器を要所に取り付けてその信号を得るためのケー
ブル処理あるいは検出器の取り付けそのものが煩雑であ
ったことである。
、検出器を要所に取り付けてその信号を得るためのケー
ブル処理あるいは検出器の取り付けそのものが煩雑であ
ったことである。
本発明は、振動検出器を使用せずに負荷の振動を抑制す
ることを目的とするものでる。
ることを目的とするものでる。
本発明は、負荷が振動すると、この負荷を駆動する電動
機の制御装置の内部状態量に負荷の振動状態が表れるこ
とを利用し、制御装置内部の状態量の演算のみで振動の
信号を得て、この信号を用いて特開昭５４−−３１８７
７号、あるいは特願昭５６−９２１５５号の発明と同様
な方法により振動を抑制するものである。
機の制御装置の内部状態量に負荷の振動状態が表れるこ
とを利用し、制御装置内部の状態量の演算のみで振動の
信号を得て、この信号を用いて特開昭５４−−３１８７
７号、あるいは特願昭５６−９２１５５号の発明と同様
な方法により振動を抑制するものである。
第２図は電動機械の等価電気回路であり、τは電動機の
トルク発生部、Ｊｌは電動機の内部イナーツャ、Ｔは戚
速比Ｎ：１の減速機、には９荷の等価ハネ定数５ Ｊ２
は負荷イナーシャである。
トルク発生部、Ｊｌは電動機の内部イナーツャ、Ｔは戚
速比Ｎ：１の減速機、には９荷の等価ハネ定数５ Ｊ２
は負荷イナーシャである。
第３図は第２図の構成と等価なブロック線図である。
ここで注目すべきことは負荷の加速度ｄｖｚ／ｄｔに比
例する信号がｔ、として第３図のブロック線図に表れて
いることである。したがって、ｄｖｚ／ｄｔあるいはｔ
４が直接計測できない場合も、第３図より得られる関係
式 ％式％） によりτ４が演算できることである。
例する信号がｔ、として第３図のブロック線図に表れて
いることである。したがって、ｄｖｚ／ｄｔあるいはｔ
４が直接計測できない場合も、第３図より得られる関係
式 ％式％） によりτ４が演算できることである。
ＮＣ工作機械や産業用ロボットのように高精度な電動機
械では、通常電動機は速度制御ループが構成される。こ
の場合のブロック線図を第１図に示す。ここでＧｃは速
度ループのコントローラ。
械では、通常電動機は速度制御ループが構成される。こ
の場合のブロック線図を第１図に示す。ここでＧｃは速
度ループのコントローラ。
ｌは電動機の電機子電流、ＫＴは電動機のトルク定数で
ある。第１図のブロック線図では電機子速度が検出され
フィードバックループが構成されている。
ある。第１図のブロック線図では電機子速度が検出され
フィードバックループが構成されている。
第１図においてｌ （電機子電流）、■（電動機速度）
は検出可能な状態量であり、Ｋｒ （電動機トルク定数
）は定数であるから、負荷の振動加速度は ｌ ｄｖ２ｄｖ。
は検出可能な状態量であり、Ｋｒ （電動機トルク定数
）は定数であるから、負荷の振動加速度は ｌ ｄｖ２ｄｖ。
Ｎ’ｄｔ−’・］「 ＋Ｋ・・ｔ
によって演算される。
この演算を行なう回路の例を第５図に示す。ここでＡ
Ｉ’＝ Ａ ａは演算増幅器、Ｃはコンデンサ。
Ｉ’＝ Ａ ａは演算増幅器、Ｃはコンデンサ。
Ｒ１−Ｒ１は抵抗、ＶＲは可変抵抗である。第５図の回
路で＋１１は定数倍回路、（２）は符号反転回路。
路で＋１１は定数倍回路、（２）は符号反転回路。
（３）は近似微分回路、（４）は加算回路、（５）はゲ
イン調整回路である。近似微分回路（３）の入力は電動
機速度Ｖ、定数倍回路（１１の入力は電機子電流ヱであ
り、同回路＋１１の定数倍数は電動機トルク定数ＫＴに
設定される。近似微分回路（３）は、負荷の共振周波数
において完全な微分特性を持つものとする。
イン調整回路である。近似微分回路（３）の入力は電動
機速度Ｖ、定数倍回路（１１の入力は電機子電流ヱであ
り、同回路＋１１の定数倍数は電動機トルク定数ＫＴに
設定される。近似微分回路（３）は、負荷の共振周波数
において完全な微分特性を持つものとする。
電動機速度■１と電機子電流により負荷の振動加速度ｄ
ｖｚ／ｄｔを演算し、負荷の振動を抑制するためにｄν
／ｄｔ を速度ループにフィードバンクした場合のブロ
ック線図を第４図に示す。
ｖｚ／ｄｔを演算し、負荷の振動を抑制するためにｄν
／ｄｔ を速度ループにフィードバンクした場合のブロ
ック線図を第４図に示す。
特願昭５６−９２１５５号と同しように、振動を抑制す
るだめのフィードバック信号に位相；１ＩＩｔが必要な
ときは第５図の回路の出力に位相調整回路が結合される
。また、振動を抑制するためのフィードハックの効果を
共振周波数４１近で選択的に行なう場合には、共振周波
数にピークを有するバンドパスフィルタを挿入すること
がおこなわれる。
るだめのフィードバック信号に位相；１ＩＩｔが必要な
ときは第５図の回路の出力に位相調整回路が結合される
。また、振動を抑制するためのフィードハックの効果を
共振周波数４１近で選択的に行なう場合には、共振周波
数にピークを有するバンドパスフィルタを挿入すること
がおこなわれる。
第４図に示すｄＶｚ／ｄｔのフィードバックを行なうと
負荷の動作は入力ｖｒとフィードハック信号ｄｖｚ／ａ
ｔの重畳したものとなるが、フィードバンク信号のみに
着目すると負荷の動作を表す電気等価回路は第６図のよ
うになる。この回路の運動方程式は Ｋ ｆ （−Ｃｄｖｚ／ｄｔ−Ｖ２ ）ｄｔ ＝ Ｊ、
ｄｖｚ／ｄｔとなる。両辺を時間微分してまとめると
Ｊ ｚ（ｄ２ｖｚ／ｄｔ２） ＋ Ｋ Ｃ（ｄｖｚ／ｄ
ｉ） ＋ Ｋｖｚ＝ ０となる。
負荷の動作は入力ｖｒとフィードハック信号ｄｖｚ／ａ
ｔの重畳したものとなるが、フィードバンク信号のみに
着目すると負荷の動作を表す電気等価回路は第６図のよ
うになる。この回路の運動方程式は Ｋ ｆ （−Ｃｄｖｚ／ｄｔ−Ｖ２ ）ｄｔ ＝ Ｊ、
ｄｖｚ／ｄｔとなる。両辺を時間微分してまとめると
Ｊ ｚ（ｄ２ｖｚ／ｄｔ２） ＋ Ｋ Ｃ（ｄｖｚ／ｄ
ｉ） ＋ Ｋｖｚ＝ ０となる。
この式で明らかなようにｄν２／ｄ ｔのフィードバッ
クは負荷の二次振動系の減衰力になっていることがわか
り、このことにより負荷の振動が抑制されることになる
。
クは負荷の二次振動系の減衰力になっていることがわか
り、このことにより負荷の振動が抑制されることになる
。
本発明によれば特開昭５４−３１８７７号あるいは特願
昭５６−９２１５５号の発明による振動的９荷の振動抑
制を、加速度検出器を設けることなく制御装置内部の信
号処理のみで行えるため、下記のような効果を奏するも
のである。
昭５６−９２１５５号の発明による振動的９荷の振動抑
制を、加速度検出器を設けることなく制御装置内部の信
号処理のみで行えるため、下記のような効果を奏するも
のである。
（１）高価な検出器とその増幅器の代わりに安価な信号
処理回路で良い。
処理回路で良い。
（２）加速度検出器を設置するための取付処理やケーブ
ル処理が不要となる。
ル処理が不要となる。
（３）制御装置内部のみの信号処理で済むためノイズに
対する対策が軽減される。
対する対策が軽減される。
第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は電動
機を機械要素で近似した等価回路図、第３図はそのブロ
ック線図、第４図は演算された負イｉｊ加速度をフィー
ドバックした場合のブロック線Ｖ、第５図は負荷加速度
を演算する構成例を示す回路図、第６図は加速度をフィ
ードバックしたときの電気等価回路図である。 （Ｊ）：定数倍回路 （２）：符号反転回路 （３）：近似微分回路 （４）：加算回路 （５）ニゲインｉｐ、ｌ整回路 第 １ 図 ２ 第２図 第３図 第４図 第 ５ 図 Ｃ ３第 ６ 図
機を機械要素で近似した等価回路図、第３図はそのブロ
ック線図、第４図は演算された負イｉｊ加速度をフィー
ドバックした場合のブロック線Ｖ、第５図は負荷加速度
を演算する構成例を示す回路図、第６図は加速度をフィ
ードバックしたときの電気等価回路図である。 （Ｊ）：定数倍回路 （２）：符号反転回路 （３）：近似微分回路 （４）：加算回路 （５）ニゲインｉｐ、ｌ整回路 第 １ 図 ２ 第２図 第３図 第４図 第 ５ 図 Ｃ ３第 ６ 図
Claims (1)
- Ｉ、 振動的な負荷を存する電動機械を駆動する制御装
置の内部状ｇ量から負荷の振動を演算によって得る手段
を倫え、この演算によって得られた信号を制御装置内に
フィードバックすることを特徴とする、振動的な負荷を
有する電動機械の制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086940A JPS60234481A (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | 振動的な負荷を有する電動機械の制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086940A JPS60234481A (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | 振動的な負荷を有する電動機械の制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60234481A true JPS60234481A (ja) | 1985-11-21 |
Family
ID=13900863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59086940A Pending JPS60234481A (ja) | 1984-04-28 | 1984-04-28 | 振動的な負荷を有する電動機械の制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60234481A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62281780A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-07 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 防振制御方法 |
-
1984
- 1984-04-28 JP JP59086940A patent/JPS60234481A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62281780A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-07 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 防振制御方法 |
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