JPS61124284A - Speed controller - Google Patents

Speed controller

Info

Publication number
JPS61124284A
JPS61124284A JP59245184A JP24518484A JPS61124284A JP S61124284 A JPS61124284 A JP S61124284A JP 59245184 A JP59245184 A JP 59245184A JP 24518484 A JP24518484 A JP 24518484A JP S61124284 A JPS61124284 A JP S61124284A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
time
motor
value
integral
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
Application number
JP59245184A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takabumi Tetsuya
鉄矢 高文
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP59245184A priority Critical patent/JPS61124284A/en
Publication of JPS61124284A publication Critical patent/JPS61124284A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/16Controlling the angular speed of one shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance the transient response of a motor by correcting the later integrated value by the integrated value from when the speed deviation becomes zero at the first time to the time when the speed deviation becomes zero at the second time. CONSTITUTION:A speed deviation DELTAVn between a speed command Va and a speed feedback Vf is calculated by a proportional calculator 8, a differentiator 10 and an integrator 13. An integrating term A is stored from the time t1 when the speed deviation DELTAVn becomes zero at the first time at starting time to the time t2 when the speed deviation DELTAVn becomes zero at the second time. After the time t2, the product of the stored term A, the speed command value Va and the function F of the speed deviation DELTAVn is calculated, and the product of the integrated term after t2, the integrated term A and the function F, is added to integrate. Thus, the responding characteristics of the speed control system is improved to shorten the arranging time.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はモータの速度制御装置に関するものである。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to a motor speed control device.

従来例の構成とその問題点 従来のモータの速度制御装置としては第1図にその具体
的構成を示すように、モータ6の回転速度の指令を与え
る速度指令値va1と9前記モータ6の速度をディジタ
ル的に検出する速度験出器7と、前記速度検出冊子の出
力である速度フィードバック値vf2と、前記速度指令
値va1と速度フィードバック値vf2を入力とする減
算器3と、前記減算器3の出力を入力とし比例・積分・
微分演算を行なう演算器4と、前記演算器4の出力を増
幅する増幅器5と、前記増幅器5の出力により駆動され
るモータ6とで構成され、速度指令値va1と速度フィ
ードバック値?、7,2と減算器3と演算器4はマイク
ロコンピュータにより制御されている。第2図に従来の
演算器4の具体的構成を示す。第2図において8は比例
演算部、9は積分演算部、10は微分演算部、11は加
算器、12はD/A変換器である。以下従来のモータの
速度制御装置の動作例の説明を行なう。
Configuration of the conventional example and its problems As a conventional motor speed control device, as shown in FIG. 1, the specific configuration is shown in FIG. a speed detector 7 that digitally detects the speed, a speed feedback value vf2 that is the output of the speed detection booklet, a subtractor 3 that receives the speed command value va1 and the speed feedback value vf2 as inputs, and the subtracter 3. Input the output of proportional, integral,
It is composed of an arithmetic unit 4 that performs differential calculations, an amplifier 5 that amplifies the output of the arithmetic unit 4, and a motor 6 driven by the output of the amplifier 5. , 7, 2, the subtracter 3 and the arithmetic unit 4 are controlled by a microcomputer. FIG. 2 shows a specific configuration of the conventional arithmetic unit 4. As shown in FIG. In FIG. 2, 8 is a proportional calculation section, 9 is an integral calculation section, 10 is a differential calculation section, 11 is an adder, and 12 is a D/A converter. An example of the operation of a conventional motor speed control device will be explained below.

従来モータのディジタル速度制御装置は、ディジタル数
で速度指令値va1を与えモータ6の速度を速度検出器
7においてディジタル数で検出を行ない速度フィードバ
ック値vf2として減算器3に帰還し、前記減算器3に
おいて前記速度指令値v&1と前記速度フィードバンク
値vf2との速度偏差をとり前記速度偏差を演算器4の
入力として比例演算部8・積分演算部9・微分演算部1
0で演算を行ない加算器11へ入力し、前記加算器11
の出力をD/A変換器12を通してアナログ信号へ変換
し、前記アナログ信号を増幅器6で増幅し、前記増幅器
6の出力でモータ6を駆動する事により速度のフィード
バック系を形成し速度指令値va1に追従した速度を得
るものである。
A conventional digital speed control device for a motor provides a speed command value va1 as a digital number, detects the speed of the motor 6 as a digital number in a speed detector 7, returns it as a speed feedback value vf2 to a subtracter 3, , the speed deviation between the speed command value v & 1 and the speed feed bank value vf2 is taken, and the speed deviation is input to the calculator 4, which operates a proportional calculation section 8, an integral calculation section 9, and a differential calculation section 1.
0 is calculated and input to the adder 11, and the adder 11
The output of is converted into an analog signal through the D/A converter 12, the analog signal is amplified by the amplifier 6, and the output of the amplifier 6 drives the motor 6, thereby forming a speed feedback system and setting the speed command value va1. This is to obtain a speed that follows.

前記速度検出器では、モータに直結された位置検出器か
らの90度位相の異なった2相矩形波信号全パルス列に
変換し、カウンタで一定時間の間前′記パルス列をカウ
ントし、前記モータの速度をディジタル的に検出してい
る。
The speed detector converts the two-phase rectangular wave signal from the position detector directly connected to the motor into a complete pulse train with a 90 degree phase difference, and counts the pulse train for a certain period of time using a counter. Speed is detected digitally.

前記演算器4においては(1)式を用いて比例・積分・
微分演算を行なっている。
The arithmetic unit 4 uses equation (1) to calculate proportional, integral,
Performing differential calculations.

5n=Kp(van−vfn+’に’s (vak u
lk)+Kd(Z’fn−I  Z’、(n)    
−・−−−−−−−−−−・−(1)ここで S二指令
信号 ?、7. :速度指令値。
5n=Kp(van-vfn+'s (vak u
lk) + Kd(Z'fn-I Z', (n)
−・−−−−−−−−−−・−(1) Here, S2 command signal? ,7. : Speed command value.

vf:速度フィードバック値、 Kp:比例定数。vf: velocity feedback value, Kp: proportionality constant.

K、:積分定数、Kd:微分定数である。K: Integral constant, Kd: Differential constant.

(1)式において第1項は比例項、第2項は積分項。In equation (1), the first term is a proportional term and the second term is an integral term.

第3項は微分項である。比例項はモータのトルクを作り
出すものであり、積分項は速度指令値に対する速度の定
常偏差を零にするものであり、微分項はモータの速度の
変動を抑えるものである。ディジタル速度制御装置にお
いて過渡状態では積分演算値は速度指令値vaに対して
最初にモータの速度が達するまでは加算されていくので
非常に大きな値となり系の応答性を悪くするので一般的
にはある一定値て抑えるように制御している。第3図に
第1図の速度制御装置のブロック線図を示す。
The third term is a differential term. The proportional term is for creating motor torque, the integral term is for zeroing out the steady deviation of speed with respect to the speed command value, and the differential term is for suppressing fluctuations in motor speed. In a digital speed control device, in a transient state, the integral calculation value is added to the speed command value va until the motor reaches the speed for the first time, so it becomes a very large value and deteriorates the responsiveness of the system. It is controlled to a certain level. FIG. 3 shows a block diagram of the speed control device shown in FIG. 1.

モータ系の伝達関数はモータの電気的時定数に比較し機
械的時定数が非常に大きい場合には(2)式のようにな
る。
The transfer function of the motor system becomes as shown in equation (2) when the mechanical time constant is much larger than the electrical time constant of the motor.

ここで Z’m ”モータの速度 i、:モータの入力
、τE:モータの電気的時定数、τM:モータの機械的
時定数、 KE:誘起電圧定数である。
Here, Z'm is the speed of the motor, i: the input of the motor, τE: the electrical time constant of the motor, τM: the mechanical time constant of the motor, and KE: the induced voltage constant.

第4図にrH= 0.6ms 、  τM=60nil
の場合の諸特性を示す。(1)式に番いて積分定数Ki
の大きさにより速度制御系は振動的になったり整定する
までに時間を要したりする。第4図とは積分定数に工が
比較的大きい場合(Kp=256.に、=30゜KD=
0.7)a=1640 O場合)、第4図すは積分定数
に工が小さい場合(Kp:256 、 K、=3゜Kp
=O,υ、: 1640の場合)の諸特性である。
In Figure 4, rH = 0.6ms, τM = 60nil
The characteristics of the case are shown below. (1), the integral constant Ki
Depending on the size of the speed control system, the speed control system may become oscillatory or take time to stabilize. Figure 4 shows a case where the integral constant has a relatively large force (Kp=256., =30°KD=
0.7) When a=1640 O), Figure 4 shows the case where the integral constant is small (Kp: 256, K, = 3゜Kp)
=O, υ, : 1640).

モータ系は一次遅れに近い系であるので上記に示すよう
に速度指令値に対して速度フィードバック看はオーバシ
ュートする事になり速度偏差がある一定値内に収まるま
でに時間を要するという欠点を有していた。
Since the motor system is a system with a near first-order lag, as shown above, the speed feedback system overshoots the speed command value and has the disadvantage that it takes time for the speed deviation to fall within a certain value. Was.

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、モータの速度制御装置におい
て従来のものがもっていた過渡状態において系が安定す
るまでの整定時間が長くかかるという欠点をなくし、安
定かつ短時間で起動できる速度制御装置を提供するもの
である。
Purpose of the Invention In view of the above-mentioned drawbacks, the present invention eliminates the drawback of conventional motor speed control devices that it takes a long time to stabilize the system in a transient state, and provides a speed control device that can be started stably and in a short time. A control device is provided.

発明の構成 本発明は、モータの速度を指令する速度指令値とモータ
からの速度フィードバック値との速度偏差をもとにし比
例・積分・微分の演算を行なう演算器と、前記演算器の
出力を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力により駆動
されるモータと、前記モータの速度をディジタル的に検
出する速度検出器とで構成されており、前記演算器内で
起動時に第1番目に前記速度指令値と速度フィードバッ
ク値との速度偏差が零になった時点から第2番目側 に前記速度1差が零になった時点までの積分演算値を記
憶し、第2番目に前記速度偏差が零になった時点以降の
モータの動作において、前記演算器内の積分演算値を前
記記憶した積分演算値と速度指令値及び速度偏差の関数
との積の値で補正することによりモータの過渡応答を高
めるという特有の効果を有する。
Structure of the Invention The present invention provides a computing unit that performs proportional, integral, and differential calculations based on a speed deviation between a speed command value that commands the speed of a motor and a velocity feedback value from the motor; It is composed of an amplifier for amplification, a motor driven by the output of the amplifier, and a speed detector for digitally detecting the speed of the motor, and the speed command is first detected in the arithmetic unit upon startup. The integral calculation value from the time when the speed deviation between the value and the speed feedback value becomes zero to the time when the one speed difference becomes zero is stored on the second side, and the second time when the speed deviation becomes zero. In the operation of the motor from the time when It has a unique effect.

実施例の説明 以下本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。Description of examples An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施例の構成については第1図に示す通シである。第
6図に本発明の実施例における演算器内の具体的構成を
示す。以下積分演算について説明を行なう。第4図にお
いて第1番目に速度指令値ちと速度フィードバック値t
)fとが一致する時点をtlとし、第2番目に速度指令
値vaと速度フィードバック値vfが一致する時点をt
2とする。積分演算としては(2)式のような演算を行
なう。
The configuration of this embodiment is generally shown in FIG. FIG. 6 shows a specific configuration inside the arithmetic unit in the embodiment of the present invention. The integral calculation will be explained below. In Fig. 4, the first speed command value and the speed feedback value t are
) f coincides with each other is tl, and the second time when the speed command value va and velocity feedback value vf coincide with each other is tl.
Set it to 2. The integral calculation is performed as shown in equation (2).

時間がtくtlの場合は積分演算は積分定数と速度偏差
の積の積分で行ない最大値をある一定値SKi max
lに抑え、オーバーシュート量を少なくしようとしてい
る。時間が1(1く12では積分の演算についてはtく
tlの場合と同じであるがtくtくt2では速度偏差は
小さいので最大値の制御値をSKim□2とし、SKi
 ma工、よりも大きな値としている。さらにtl<t
<t2の間の積分項Aを記憶し、12<1以降の時点で
は記憶した積分項Aをもとにしボ1記記憶した積分項A
と速度指令値と速度偏差の関数Fとの積の計算を行ない
、t<t2の積分項は無視しt2くt以降の積分項に前
記積分項Aと関数Fとの積の値を加算する事によシ積分
演算を行なっている。モータを一定の速度で速度偏差を
少なくして安定に動かすためには一定の指令値が必要と
なる。積分項Aはモータを一定速度で回転させるために
必要な指令信号を従来のものより短時間で作り出すため
のものである。
When the time is t and tl, the integral calculation is performed by integrating the product of the integral constant and the velocity deviation, and the maximum value is set to a certain constant value SKi max
1 and try to reduce the amount of overshoot. When the time is 1 (1 - 12), the calculation of the integral is the same as in the case of t - tl, but at t - t - t2, the speed deviation is small, so the maximum control value is set as SKim□2, and SKi
The value is set to be larger than ma. Furthermore, tl<t
Store the integral term A between <t2, and after 12<1, store the stored integral term A based on the stored integral term
The product of the speed command value and the speed deviation function F is calculated, and the integral term of t<t2 is ignored, and the value of the product of the integral term A and the function F is added to the integral term after t2. In other words, an integral operation is performed. In order to operate the motor stably at a constant speed with less speed deviation, a constant command value is required. The integral term A is used to generate a command signal necessary for rotating the motor at a constant speed in a shorter time than in the conventional method.

関数Fとしての一実施例を第6図に示す。このような速
度制御装置の緒特性を従来例と同一の定数で実施したも
のを第7図に示す。従来例の第4図の場合と比較し、応
答特性が良くなり整定時間が非常に短くなっている事が
わかる。第7図かられかるように指令値が従来例に比較
して時点t2以降で急激に変化している。この急激な変
化が系を従来のものより短時間で安定にしている。なお
、第7図aはKp:256 、 Ki=30 、 KD
=o 、六:1640であり、第7図すはKp=256
.に、=3 、 KD=O、’1)a−= 1640 
テ1)る。
An example of the function F is shown in FIG. FIG. 7 shows the initial characteristics of such a speed control device using the same constants as in the conventional example. It can be seen that the response characteristics are improved and the settling time is extremely short compared to the conventional example shown in FIG. As can be seen from FIG. 7, the command value changes rapidly after time t2 compared to the conventional example. This rapid change makes the system stable in a shorter time than in conventional systems. In addition, Fig. 7a shows Kp: 256, Ki=30, KD
=o, 6:1640, and Figure 7 shows Kp=256
.. ,=3, KD=O,'1)a-=1640
Te1).

以上のように、積分演算において最初のオーバーシュー
ト領域の積分値を用い、それ以降の積分値を前記積分値
と速度指令値及び速度偏差の関数の積で補正する事によ
り速度制御系の応答特性を良くし、整定時間を短くする
という効果がある。
As described above, by using the integral value of the first overshoot region in the integral calculation and correcting the subsequent integral values by the product of the integral value, the speed command value, and the speed deviation function, the response characteristics of the speed control system can be improved. This has the effect of improving the stability and shortening the settling time.

なお本発明の比例・積分・微分演算についてはモータの
速度制御以外の制御にも使用可能であるという事は言う
までもない。
It goes without saying that the proportional, integral, and differential calculations of the present invention can be used for controls other than motor speed control.

発明の効果 以上のように本発明は積分演算において最初のオーバー
シュート領域の積分演算値を記憶し、それ以降の積分演
算を記憶した演算値と速度指令値・速度偏差の関数との
積で補正する事により速度制御系の応答特性を良くし整
定時間を従来よりも非常に短くすることができ、その実
用的効果は犬なるものがある。
Effects of the Invention As described above, the present invention stores the integral calculation value of the first overshoot region in the integral calculation, and corrects the subsequent integral calculations by multiplying the stored calculation value and the function of the speed command value and speed deviation. By doing so, the response characteristics of the speed control system can be improved and the settling time can be made much shorter than before, and the practical effects of this are significant.

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

第1図は基本的な七−夕の速度制御装置の構成図、第2
図は従来の演算器の構成図、第3図は基本的なモータの
速度制御装置のブロック線図、第4図a、bは従来のモ
ータの速度制御系の特性図、第5図は本発明の一実施例
における速度制御装置の演算器の構成図、第6図は補正
関数図、第7図a、bは本発明の一実施例におけるモー
タの速度制御系の特性図である。 3・・・・・・減算器、4・・・・・・演算器、5・・
・・・増幅器、6・・・・・モータ、7・・・・・・速
度検出器、8・・・・・・比例演算部、10・・・・・
・微分演算部、13・・・・・積分演算部。 第1図 第3図 第4図 (aJ 第5図 第6図 1iIk7  図 fcl、1
Figure 1 is a configuration diagram of the basic Tanabata speed control device, Figure 2
Figure 3 is a block diagram of a basic motor speed control system, Figure 4 a and b are characteristic diagrams of a conventional motor speed control system, and Figure 5 is a diagram of a conventional motor speed control system. FIG. 6 is a correction function diagram, and FIGS. 7a and 7b are characteristic diagrams of a motor speed control system in an embodiment of the invention. 3...Subtractor, 4...Arithmetic unit, 5...
...Amplifier, 6...Motor, 7...Speed detector, 8...Proportional calculation unit, 10...
- Differential calculation section, 13... Integral calculation section. Figure 1 Figure 3 Figure 4 (aJ Figure 5 Figure 6 1iIk7 Figure fcl, 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] モータの速度を指令する速度指令値とモータからの速度
フィードバック値との速度偏差をもとに比例・積分・微
分の各演算を行ない指令信号を作成する演算器と、前記
演算器の出力を入力とし信号の増幅を行なう増幅器と、
前記増幅器の出力によって駆動されるモータとで構成さ
れたディジタルの速度制御装置において、起動時に第1
番目に前記速度指令値と前記速度フィードバック値との
速度偏差が零になった時点から第2番目に前記速度偏差
が零になった時点までの積分演算値を記憶し、第2番目
に前記速度偏差が零になった時点以降のモータの動作に
おいて前記演算器内での積分演算値を前記記憶した積分
演算値と速度指令値及び速度偏差の関数との積の値で補
正したモータの速度制御装置。
A calculator that creates a command signal by performing proportional, integral, and differential calculations based on the speed deviation between the speed command value that commands the motor speed and the speed feedback value from the motor, and inputs the output of the calculator. an amplifier for amplifying the signal;
In a digital speed control device comprising a motor driven by the output of the amplifier, the first
First, the integral calculation value from the time when the speed deviation between the speed command value and the speed feedback value becomes zero to the second time when the speed deviation becomes zero is stored, and secondly, the speed Motor speed control in which the integral calculation value in the computing unit is corrected by the product of the stored integral calculation value, the speed command value, and the function of the speed deviation in the operation of the motor after the deviation becomes zero. Device.
JP59245184A 1984-11-20 1984-11-20 Speed controller Pending JPS61124284A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59245184A JPS61124284A (en) 1984-11-20 1984-11-20 Speed controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59245184A JPS61124284A (en) 1984-11-20 1984-11-20 Speed controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61124284A true JPS61124284A (en) 1986-06-12

Family

ID=17129857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59245184A Pending JPS61124284A (en) 1984-11-20 1984-11-20 Speed controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61124284A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4882528A (en) Digital servo system
JPS61124284A (en) Speed controller
US4864209A (en) Negative feedback control system
JPS633556B2 (en)
US6573679B1 (en) Servomechanical control system and method
JPH01100611A (en) High-speed positioning control system applied with nonlinear friction compensation
JP2932444B2 (en) Motor servo control device
JPS6279509A (en) Digital servo amplifier
JP2823200B2 (en) Motor speed control device
JPH0569358A (en) Force control device of robot
JPH0527807B2 (en)
KR920006163B1 (en) Displacement control method
JP3206611B2 (en) Position Tracking Control Method for Position Synchronous Speed Control System
SU809467A1 (en) Method and device for asynchronous regulating of dependent multiphase power-diode converter
Biswas et al. A MICROPROCESSOR BASED PROPORTIONAL-INTEGRAL-DERIVATIVE (PID) CONTROLLER WITH A DATALOGER
JP2562878B2 (en) Speed control method
JPH04265682A (en) Servo amplifier provided with function for limiting upper limit rotational speed
JPS6337599B2 (en)
JPS62126884A (en) Load estimating circuit
JPS61128303A (en) Proportional integrating device
RU1817058C (en) Electric drive control system
JPH02165304A (en) Control device
JPH01279304A (en) Integral proportion compensator for servo control system
SU752221A1 (en) Automatic control device
JPS63115206A (en) Data input device