JPS623666B2 - - Google Patents
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- JPS623666B2 JPS623666B2 JP56016950A JP1695081A JPS623666B2 JP S623666 B2 JPS623666 B2 JP S623666B2 JP 56016950 A JP56016950 A JP 56016950A JP 1695081 A JP1695081 A JP 1695081A JP S623666 B2 JPS623666 B2 JP S623666B2
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- load
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
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- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
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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
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/292—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC
- H02P7/293—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC using phase control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、弾性体の軸とギヤを介して直結さ
れた負荷を駆動する電動機の速度制御装置に関す
るものである。
れた負荷を駆動する電動機の速度制御装置に関す
るものである。
一般に、（電動機→弾性体の軸→負荷）から成
る駆動系を制御対象とするとき、電動機、負荷の
慣性モーメント、軸の弾性係数に関係して駆動系
が共振系を構成することがあり、軸にはねじれト
ルクが発生する。ねじれトルクが大きくなると、
軸の寿命が短くなり、また最悪時には軸が折損す
ることもある。そこでこのような軸のねじれ振動
の抑制やら、速度インパクトドロツプ（電動機の
速度制御を実施していても、負荷状態等により速
度が一時的に急変して落ち込むこと）の低減を図
るため、本発明者等は先に負荷状態観測器による
電動機速度制御装置を提案した（特願昭55―
158221号）。
る駆動系を制御対象とするとき、電動機、負荷の
慣性モーメント、軸の弾性係数に関係して駆動系
が共振系を構成することがあり、軸にはねじれト
ルクが発生する。ねじれトルクが大きくなると、
軸の寿命が短くなり、また最悪時には軸が折損す
ることもある。そこでこのような軸のねじれ振動
の抑制やら、速度インパクトドロツプ（電動機の
速度制御を実施していても、負荷状態等により速
度が一時的に急変して落ち込むこと）の低減を図
るため、本発明者等は先に負荷状態観測器による
電動機速度制御装置を提案した（特願昭55―
158221号）。
所が電動機の軸と負荷の軸をギヤにより直結し
て駆動系とした場合には、駆動系が共振系（勿
論、今度はギヤの慣性モーメントも関係する）に
なるという前述の問題のほか、ギヤのバツクラツ
シユに起因して速度調節動作のハンチングが起き
るという問題が生じる。以下、この点を第１図お
よび第２図を参照して詳しく説明する。
て駆動系とした場合には、駆動系が共振系（勿
論、今度はギヤの慣性モーメントも関係する）に
なるという前述の問題のほか、ギヤのバツクラツ
シユに起因して速度調節動作のハンチングが起き
るという問題が生じる。以下、この点を第１図お
よび第２図を参照して詳しく説明する。
第１図は、軸とギヤを介して直結された負荷を
駆動する電動機の従来普通の速度制御系の構成を
示す概念図である。
駆動する電動機の従来普通の速度制御系の構成を
示す概念図である。
同図において、１は速度調節器、２は電流調節
器、３はサイリスタ変換器、４は電流検出器、５
は直流電動機、６はタコジエネレータ、７と９は
それぞれ軸、８はギヤ、１０は負荷を示す。すな
わち直流電動機５は、該電動機の軸７（ねじりば
ねの記号で示したのは、弾性体の軸だからであ
る）が負荷１０の軸９とギヤ８により結合されて
おり、従つてギヤ８を介して負荷１０を駆動す
る。電動機５はサイリスタ変換器３を介して図示
せざる電源から給電される。速度調節器１は、電
動機５の回転速度の指令値ｎ＊ Ｍ（＊印は指令値を
示す）と電動機５の軸に取付けたタコジエネレー
タ６から出力される回転速度の実際値ｎMとの差
を入力されて電流指令値ｉ＊ ａを出力している。そ
して電流調節器２は、電流検出器４を介して検出
された電動機５における電流実際値ｉaと速度調
節器１から出力される電流指令値ｉ＊ ａとの差を入
力されて制御出力をサイリスタ変換器３に送り、
該変換器の点弧角を制御するなどして電動機５に
供給される電流を制御している。
器、３はサイリスタ変換器、４は電流検出器、５
は直流電動機、６はタコジエネレータ、７と９は
それぞれ軸、８はギヤ、１０は負荷を示す。すな
わち直流電動機５は、該電動機の軸７（ねじりば
ねの記号で示したのは、弾性体の軸だからであ
る）が負荷１０の軸９とギヤ８により結合されて
おり、従つてギヤ８を介して負荷１０を駆動す
る。電動機５はサイリスタ変換器３を介して図示
せざる電源から給電される。速度調節器１は、電
動機５の回転速度の指令値ｎ＊ Ｍ（＊印は指令値を
示す）と電動機５の軸に取付けたタコジエネレー
タ６から出力される回転速度の実際値ｎMとの差
を入力されて電流指令値ｉ＊ ａを出力している。そ
して電流調節器２は、電流検出器４を介して検出
された電動機５における電流実際値ｉaと速度調
節器１から出力される電流指令値ｉ＊ ａとの差を入
力されて制御出力をサイリスタ変換器３に送り、
該変換器の点弧角を制御するなどして電動機５に
供給される電流を制御している。
第２図は、第１図に示す速度制御系のブロツク
線図である。同図において、点線内のブロツク線
図Ｋは、第１図における電動機５とその軸７、該
軸７と負荷１０の軸９を結合するギヤ８、ギヤ８
を介して電動機５により駆動される負荷１０から
成る駆動系（制御対象）のブロツク線図である。
線図である。同図において、点線内のブロツク線
図Ｋは、第１図における電動機５とその軸７、該
軸７と負荷１０の軸９を結合するギヤ８、ギヤ８
を介して電動機５により駆動される負荷１０から
成る駆動系（制御対象）のブロツク線図である。
このブロツク線図Ｋにおいて、１３は電動機を
示すブロツク（積分器）であり、その伝達関数
１／ＳＴＭにおいて、Ｓはラプラス演算子、ＴMは電動 機の慣性モーメントＪMに対応する積分器１３の
積分時間、１４は積分要素であつてギヤ８の（か
み合つている歯の）位置を表わす信号を出力す
る。１５はギヤ８のバツクラツシユを表わすブロ
ツクで不感帯要素、１６はギヤを表わすブロツク
で積分器、ＴGはギヤの慣性モーメントに対応す
る積分器１６の積分時間、１７は軸７，９を表わ
すブロツクで積分器、ＴSは軸のねじりバネ定数
または剛性率に対応する積分器１７の積分時間、
１８は負荷を表わすブロツクで積分器、ＴLは負
荷の慣性モーメントＪLに対応する積分器１８の
積分時間、である。またτMは電動機トルク、ｎM
は電動機回転速度、τS1は軸７の軸トルク、τS2
は軸９の軸トルク、ｎGはギヤの回転数、τLは負
荷トルク、ｎLは負荷回転速度、φは磁束、を示
す。なお、そのほか、１１は速度調節器（PI動作
付き）を表わすブロツクであり、その伝達関数Ｋ
p１＋ＳＴＩ／ＳＴＩにおいて、Ｋpは比例ゲイン、ＴI
は積分 時間である。また１２は、第１図において電流調
節器２とサイリスタ変換器３と電流検出器４と電
流実際値ｉaと指令値ｉ＊ ａの差を求める減算器と
から成る電流制御系を表わすブロツクであり、そ
の伝達関数１／１＋ＳＴｉにおいてＴiは時定数である
。
示すブロツク（積分器）であり、その伝達関数
１／ＳＴＭにおいて、Ｓはラプラス演算子、ＴMは電動 機の慣性モーメントＪMに対応する積分器１３の
積分時間、１４は積分要素であつてギヤ８の（か
み合つている歯の）位置を表わす信号を出力す
る。１５はギヤ８のバツクラツシユを表わすブロ
ツクで不感帯要素、１６はギヤを表わすブロツク
で積分器、ＴGはギヤの慣性モーメントに対応す
る積分器１６の積分時間、１７は軸７，９を表わ
すブロツクで積分器、ＴSは軸のねじりバネ定数
または剛性率に対応する積分器１７の積分時間、
１８は負荷を表わすブロツクで積分器、ＴLは負
荷の慣性モーメントＪLに対応する積分器１８の
積分時間、である。またτMは電動機トルク、ｎM
は電動機回転速度、τS1は軸７の軸トルク、τS2
は軸９の軸トルク、ｎGはギヤの回転数、τLは負
荷トルク、ｎLは負荷回転速度、φは磁束、を示
す。なお、そのほか、１１は速度調節器（PI動作
付き）を表わすブロツクであり、その伝達関数Ｋ
p１＋ＳＴＩ／ＳＴＩにおいて、Ｋpは比例ゲイン、ＴI
は積分 時間である。また１２は、第１図において電流調
節器２とサイリスタ変換器３と電流検出器４と電
流実際値ｉaと指令値ｉ＊ ａの差を求める減算器と
から成る電流制御系を表わすブロツクであり、そ
の伝達関数１／１＋ＳＴｉにおいてＴiは時定数である
。
ブロツク線図Ｋに示されるように、ギヤ８のバ
ツクラツシユ特性は積分要素１４と不感帯要素１
５で表わすことができ、該要素１５において不感
帯を除く領域での入力に対する出力を表わす直線
の傾斜は、軸の弾性を表わすものとなる。このバ
ツクラツシユのため、トルクの大きさにより、
（電動機→軸→ギヤ→軸→負荷）からなる制御対
象の特性が変わり、トルクの小さい範囲ではｎＭ／τＭ ＝１／ＳＴＭ、大きい範囲では、簡単のため軸を剛性体 とすると、ｎＭ／τＭ＝１／Ｓ（ＴＭ＋ＴＧ＋ＴＬ）と
なるため、速 度調節器のゲインを固定しておくとハンチングを
生じるという欠点があつた。
ツクラツシユ特性は積分要素１４と不感帯要素１
５で表わすことができ、該要素１５において不感
帯を除く領域での入力に対する出力を表わす直線
の傾斜は、軸の弾性を表わすものとなる。このバ
ツクラツシユのため、トルクの大きさにより、
（電動機→軸→ギヤ→軸→負荷）からなる制御対
象の特性が変わり、トルクの小さい範囲ではｎＭ／τＭ ＝１／ＳＴＭ、大きい範囲では、簡単のため軸を剛性体 とすると、ｎＭ／τＭ＝１／Ｓ（ＴＭ＋ＴＧ＋ＴＬ）と
なるため、速 度調節器のゲインを固定しておくとハンチングを
生じるという欠点があつた。
この発明は、上述の如き、従来技術における欠
点を除去するためになされたものであり、従つて
この発明の目的は、電動機の軸と負荷の軸がギヤ
を介して結合されている場合の該電動機の速度制
御装置であつて、駆動系が共振系を構成すること
により生じる軸のねじれ振動の抑制や速度インパ
クトドロツプの低減を図ると共に、ギヤのバツク
ラツシユに起因する調節動作のハンチングをも防
止し得るようにした電動機の速度制御装置を提供
することにある。
点を除去するためになされたものであり、従つて
この発明の目的は、電動機の軸と負荷の軸がギヤ
を介して結合されている場合の該電動機の速度制
御装置であつて、駆動系が共振系を構成すること
により生じる軸のねじれ振動の抑制や速度インパ
クトドロツプの低減を図ると共に、ギヤのバツク
ラツシユに起因する調節動作のハンチングをも防
止し得るようにした電動機の速度制御装置を提供
することにある。
この発明の構成の要点は、前述の本発明者等既
提案の電動機速度制御装置（特願昭55―158221
号）において、負荷状態観測器に少なくもギヤの
バツクラツシユ特性をシミユレートする積分要素
および不感帯要素を含ませ、電流実際値と電動機
回転速度の実際値を該観測器に入力させ、負荷ト
ルク、軸トルクと負荷トルクの差、電動機回転速
度と負荷回転速度との差、をシミユレートして出
力させ、かかる出力を前記電流指令値に加減算す
ることにより、前記ギヤのバツクラツシユに起因
して発生する速度調節動作のハンチングを抑制す
るようにした点にある。
提案の電動機速度制御装置（特願昭55―158221
号）において、負荷状態観測器に少なくもギヤの
バツクラツシユ特性をシミユレートする積分要素
および不感帯要素を含ませ、電流実際値と電動機
回転速度の実際値を該観測器に入力させ、負荷ト
ルク、軸トルクと負荷トルクの差、電動機回転速
度と負荷回転速度との差、をシミユレートして出
力させ、かかる出力を前記電流指令値に加減算す
ることにより、前記ギヤのバツクラツシユに起因
して発生する速度調節動作のハンチングを抑制す
るようにした点にある。
次に、この発明の一実施例を説明するが、その
前に前述の本発明者等既提案の電動機の速度制御
装置を第３図および第４図を参照して説明する。
前に前述の本発明者等既提案の電動機の速度制御
装置を第３図および第４図を参照して説明する。
第３図は、前述の本発明者等既提案の速度制御
装置の構成を示す概念図である。同図において第
１図におけるのと同じ物には同じ符号を付してあ
る。２０は負荷状態観測器である。
装置の構成を示す概念図である。同図において第
１図におけるのと同じ物には同じ符号を付してあ
る。２０は負荷状態観測器である。
第３図を参照する。慣性モーメントＪMの電動
機５は、ねじりバネ定数をもつ弾性軸７を介し
て、慣性モーメントＪLの負荷１０と結合してい
る。負荷１０には負荷トルクτL、軸７には軸ト
ルクτS、電動機５には電動機トルクτMが発生
し、電動機回転速度、負荷回転速度がｎM，ｎLで
あるとする。
機５は、ねじりバネ定数をもつ弾性軸７を介し
て、慣性モーメントＪLの負荷１０と結合してい
る。負荷１０には負荷トルクτL、軸７には軸ト
ルクτS、電動機５には電動機トルクτMが発生
し、電動機回転速度、負荷回転速度がｎM，ｎLで
あるとする。
電動機５の主制御系は、電流マイナー制御ルー
プをもつた速度制御系であり、速度調節器１、電
流調節器２、点弧パルス発生器（図示省略）、サ
イリスタ変換装置３、電流検出用の変流器４、で
構成されている。
プをもつた速度制御系であり、速度調節器１、電
流調節器２、点弧パルス発生器（図示省略）、サ
イリスタ変換装置３、電流検出用の変流器４、で
構成されている。
この主制御系に対して、状態観測器２０によ
り、速度実際値ｎMと電流実際値ｉaとから、負荷
トルクτL、軸トルクτs、電動機速度ｎM、負荷
速度ｎLのシミユレート値τL，τS，ｎM，ｎLを
作成し、τL，K1（ｎM−ｎL），K2（τL−τS）
を電流調節器２の指令値ｉ＊ ａに比較回路２１にお
いて加えて補償を行なうようにしている。なお、
K1，K2は比列定数である。負荷トルクのシミユ
レート値τLのフイードバツクは、負荷外乱トル
クτLのフイードフオワード補償を行なうための
ものであり、K1（ｎM−ｎL），K2（τL−τS）
は、弾性軸７のねじれ振動トルクを抑制し、主制
御ループの安定化を計るためのフイードバツク及
びフイードフオワード補償信号である。
り、速度実際値ｎMと電流実際値ｉaとから、負荷
トルクτL、軸トルクτs、電動機速度ｎM、負荷
速度ｎLのシミユレート値τL，τS，ｎM，ｎLを
作成し、τL，K1（ｎM−ｎL），K2（τL−τS）
を電流調節器２の指令値ｉ＊ ａに比較回路２１にお
いて加えて補償を行なうようにしている。なお、
K1，K2は比列定数である。負荷トルクのシミユ
レート値τLのフイードバツクは、負荷外乱トル
クτLのフイードフオワード補償を行なうための
ものであり、K1（ｎM−ｎL），K2（τL−τS）
は、弾性軸７のねじれ振動トルクを抑制し、主制
御ループの安定化を計るためのフイードバツク及
びフイードフオワード補償信号である。
第４図は、第３図における負荷状態観測器の詳
細を示すブロツク線図である。
細を示すブロツク線図である。
第４図を参照する。同図に示す観測器２０は、
記憶回路として作用する積分器１２１〜１２３を
含むことにより、第３図に符号５，７および１０
で示した制御対象の機械的部分（電動機５、弾性
軸７、負荷１０）の線形モデルを含んでいる。積
分器１２１〜１２３の各ブロツクにはそれぞれの
伝達関数が記入されており、ここでＳはラプラス
演算子、ＴMは電動機１の慣性モーメントＪMに対
応する積分器１２１の積分時間、ＴCは弾性軸２
のねじりバネ定数または剛性率に対応する積分器
１２２の積分時間、またはＴLは負荷３の慣性モ
ーメントＪLに対応する積分器１２３の積分時間
を表わしている。このモデルは、電動機の電機子
電流実際値ｉaにより駆動される。積分器１２１
の出力側には、電動機回転速度の実際値ｎMに対
応すべきシミユレート値ｎMが得られる。これ
は、負荷１０をモデル的にシミユレートする積分
器１２３の入力側に、負荷１０に作用する負荷ト
ルクτLに対応するシミユレート値τLが導かれる
場合に成立する。負荷トルクτLをシミユレート
するためには積分器１２４が用いられており、こ
の積分器には、増幅率g4を有する比例回路１２８
を経て、実際に測定された電動機回転速度実際値
ｎMと積分器１２１によりシミユレートされて得
られた電動機回転速度のシミユレート値ｎMとの
差が導かれる。したがつて、積分器１２４の出力
量は、実際の電動機回転速度ｎMとシミユレート
されて得られた電動機回転速度のシミユレート値
ｎMとが正確に一致するまで、したがつてまた状
態観測器に含まれる制御対象モデルが実際の制御
対象と機能的に完全に一致するまで変化し続け
る。こうして特に、シミユレートされて外乱時の
フイードホワードのために利用される負荷トルク
のシミユレート値τLとシミユレートにより得ら
れた回転速度差のシミユレート値（ｎM−ｎL）と
は、実際に制御対象において生ずるそれぞれの量
と一致することになる。
記憶回路として作用する積分器１２１〜１２３を
含むことにより、第３図に符号５，７および１０
で示した制御対象の機械的部分（電動機５、弾性
軸７、負荷１０）の線形モデルを含んでいる。積
分器１２１〜１２３の各ブロツクにはそれぞれの
伝達関数が記入されており、ここでＳはラプラス
演算子、ＴMは電動機１の慣性モーメントＪMに対
応する積分器１２１の積分時間、ＴCは弾性軸２
のねじりバネ定数または剛性率に対応する積分器
１２２の積分時間、またはＴLは負荷３の慣性モ
ーメントＪLに対応する積分器１２３の積分時間
を表わしている。このモデルは、電動機の電機子
電流実際値ｉaにより駆動される。積分器１２１
の出力側には、電動機回転速度の実際値ｎMに対
応すべきシミユレート値ｎMが得られる。これ
は、負荷１０をモデル的にシミユレートする積分
器１２３の入力側に、負荷１０に作用する負荷ト
ルクτLに対応するシミユレート値τLが導かれる
場合に成立する。負荷トルクτLをシミユレート
するためには積分器１２４が用いられており、こ
の積分器には、増幅率g4を有する比例回路１２８
を経て、実際に測定された電動機回転速度実際値
ｎMと積分器１２１によりシミユレートされて得
られた電動機回転速度のシミユレート値ｎMとの
差が導かれる。したがつて、積分器１２４の出力
量は、実際の電動機回転速度ｎMとシミユレート
されて得られた電動機回転速度のシミユレート値
ｎMとが正確に一致するまで、したがつてまた状
態観測器に含まれる制御対象モデルが実際の制御
対象と機能的に完全に一致するまで変化し続け
る。こうして特に、シミユレートされて外乱時の
フイードホワードのために利用される負荷トルク
のシミユレート値τLとシミユレートにより得ら
れた回転速度差のシミユレート値（ｎM−ｎL）と
は、実際に制御対象において生ずるそれぞれの量
と一致することになる。
状態観測器に含まれている制御対象のモデルが
常に制御対象の運転条件の変動に適応した状態に
あり、“観測”されたシミユレート値ｎMが実際の
値と一致するためには、この適応が極力大きな速
度で行われることが重要である。ここに示されて
いる例では、状態観測器２０が４つの記憶回路
（積分回路）を有する調節ループすなわち４次系
の調節ループから成るものであるから、状態観測
器の安定性および動特性に特に留意すべきであ
る。そのため、増幅率g4を有する帰還回路１２８
のほかに、増幅率g1〜g3を有する３つの比例帰還
回路１２５〜１２７が設けられており、これらの
帰還回路の入力側には、実際の電動機回転速度と
シミユレートされて得られた電動機回転速度のシ
ミユレート値との差に対応する電圧が導かれてお
り、またこれらの帰還回路の出力量はそれぞれ積
分回路１２１〜１２３の入力端に加えられてい
る。したがつて、これらの帰還回路の増幅率は状
態観測器の伝達関数の係数またはその動特性を記
述する特性微分方程式の係数に影響する。周知の
最適化調整により増幅率g1〜g4を適当に選択する
ことによつて、状態観測器にその時々の状態に最
適に適応した特性を持たせることができる。なお
１２９，１３０はそれぞれ増幅率K1，K2をもつ
比例回路である。
常に制御対象の運転条件の変動に適応した状態に
あり、“観測”されたシミユレート値ｎMが実際の
値と一致するためには、この適応が極力大きな速
度で行われることが重要である。ここに示されて
いる例では、状態観測器２０が４つの記憶回路
（積分回路）を有する調節ループすなわち４次系
の調節ループから成るものであるから、状態観測
器の安定性および動特性に特に留意すべきであ
る。そのため、増幅率g4を有する帰還回路１２８
のほかに、増幅率g1〜g3を有する３つの比例帰還
回路１２５〜１２７が設けられており、これらの
帰還回路の入力側には、実際の電動機回転速度と
シミユレートされて得られた電動機回転速度のシ
ミユレート値との差に対応する電圧が導かれてお
り、またこれらの帰還回路の出力量はそれぞれ積
分回路１２１〜１２３の入力端に加えられてい
る。したがつて、これらの帰還回路の増幅率は状
態観測器の伝達関数の係数またはその動特性を記
述する特性微分方程式の係数に影響する。周知の
最適化調整により増幅率g1〜g4を適当に選択する
ことによつて、状態観測器にその時々の状態に最
適に適応した特性を持たせることができる。なお
１２９，１３０はそれぞれ増幅率K1，K2をもつ
比例回路である。
さて、以上により本発明者等既提案の速度制御
装置の概要を説明したので、次にこの発明の一実
施例を説明する。
装置の概要を説明したので、次にこの発明の一実
施例を説明する。
第５図はこの発明の一実施例を示す構成概念図
である。第５図を第３図と比較すると、相違する
点は、電動機５の弾性軸７が負荷１０の弾性軸９
とギヤ８を介して結合されている点であり、それ
に伴つて負荷状態観測器２０ａにおいて、ギヤ８
のバツクラツシユ特性をシミユレートする積分要
素および不感帯要素が設けられている。
である。第５図を第３図と比較すると、相違する
点は、電動機５の弾性軸７が負荷１０の弾性軸９
とギヤ８を介して結合されている点であり、それ
に伴つて負荷状態観測器２０ａにおいて、ギヤ８
のバツクラツシユ特性をシミユレートする積分要
素および不感帯要素が設けられている。
第６図は、第５図における負荷状態観測器２０
ａの詳細を示すブロツク線図である。第６図を第
４図と比較すると、第６図においては、ギヤのバ
ツクラツシユ特性をシミユレートする積分要素１
４１（この出力はギヤ８の噛み合つている歯の位
置を表わす信号を出力する）および不感帯要素１
４２とギヤを表わす積分器１４３（ＴGはギヤの
慣性モーメントに対応する積分器１４３の積分時
間を示す）が追加され、さらに各積分器１４１，
１４３の入力側に比例要素１４４，１４５が追加
された点が第４図と相違する。すなわちギヤおよ
びそのバツクラツシユ特性をシミユレートする要
素を付加したことにより、第５図に示した制御系
に対するより精密なモデルを構成したものと云え
る。
ａの詳細を示すブロツク線図である。第６図を第
４図と比較すると、第６図においては、ギヤのバ
ツクラツシユ特性をシミユレートする積分要素１
４１（この出力はギヤ８の噛み合つている歯の位
置を表わす信号を出力する）および不感帯要素１
４２とギヤを表わす積分器１４３（ＴGはギヤの
慣性モーメントに対応する積分器１４３の積分時
間を示す）が追加され、さらに各積分器１４１，
１４３の入力側に比例要素１４４，１４５が追加
された点が第４図と相違する。すなわちギヤおよ
びそのバツクラツシユ特性をシミユレートする要
素を付加したことにより、第５図に示した制御系
に対するより精密なモデルを構成したものと云え
る。
比例要素は一般に積分器の入力側に必要なもの
（これがないと入力変化に対して応答が遅かつた
り、系の動作が不安定になる）であるから、積分
器１４１，１４３の追加に伴い、比例要素１４
４，１４５も追加されたものである。
（これがないと入力変化に対して応答が遅かつた
り、系の動作が不安定になる）であるから、積分
器１４１，１４３の追加に伴い、比例要素１４
４，１４５も追加されたものである。
以上説明したように、この発明によれば、軸と
ギヤを介して直結された負荷を駆動する電動機の
速度制御装置の負荷状態観測器において、ギヤお
よびそのバツクラツシユ特性をシミユレートする
要素を追加して制御対象を精密にシミユレートす
るようにしたので、制御性能が向上し、駆動系が
共振系を構成することにより生じる軸のねじれ振
動の抑制や速度インパクトドロツプの低減を図る
と共に、ギヤのバツクラツシユに起因する調節動
作のハンチングも防止できるという利点がある。
ギヤを介して直結された負荷を駆動する電動機の
速度制御装置の負荷状態観測器において、ギヤお
よびそのバツクラツシユ特性をシミユレートする
要素を追加して制御対象を精密にシミユレートす
るようにしたので、制御性能が向上し、駆動系が
共振系を構成することにより生じる軸のねじれ振
動の抑制や速度インパクトドロツプの低減を図る
と共に、ギヤのバツクラツシユに起因する調節動
作のハンチングも防止できるという利点がある。
第１図は、軸とギヤを介して直結された負荷を
駆動する電動機の従来普通の速度制御系の構成を
示す概念図、第２図は第１図に示す速度制御系の
ブロツク線図、第３図は本発明者等既提案の速度
制御装置の構成を示す概念図、第４図は第３図に
おける状態観測器の構成を示す詳細ブロツク線
図、第５図はこの発明の一実施例を示す構成概念
図、第６図は第５図における状態観測器の構成を
示す詳細ブロツク線図、である。 符号説明、１……速度調節器、２……電流調節
器、３……サイリスタ変換器、４……電流検出
器、５……直流電動機、６……タコジエネレー
タ、７，９……軸、８……ギヤ、１０……負荷、
１１……速度調節器を表わすブロツク、１２……
電流制御系を表わすブロツク、１３……電動機を
表わすブロツク、１４……積分要素を表わすブロ
ツク、１５……バツクラツシユを表わすブロツ
ク、１６……ギヤを表わすブロツク、１７……軸
を表わすブロツク、１８……負荷を表わすブロツ
ク、２０，２０ａ……負荷状態観測器、２１，２
２……比較回路、１４１……ギヤのバツクラツシ
ユ特性を表わすための積分要素、１４２……同不
感帯要素、１２２……ギヤを表わす積分器。
駆動する電動機の従来普通の速度制御系の構成を
示す概念図、第２図は第１図に示す速度制御系の
ブロツク線図、第３図は本発明者等既提案の速度
制御装置の構成を示す概念図、第４図は第３図に
おける状態観測器の構成を示す詳細ブロツク線
図、第５図はこの発明の一実施例を示す構成概念
図、第６図は第５図における状態観測器の構成を
示す詳細ブロツク線図、である。 符号説明、１……速度調節器、２……電流調節
器、３……サイリスタ変換器、４……電流検出
器、５……直流電動機、６……タコジエネレー
タ、７，９……軸、８……ギヤ、１０……負荷、
１１……速度調節器を表わすブロツク、１２……
電流制御系を表わすブロツク、１３……電動機を
表わすブロツク、１４……積分要素を表わすブロ
ツク、１５……バツクラツシユを表わすブロツ
ク、１６……ギヤを表わすブロツク、１７……軸
を表わすブロツク、１８……負荷を表わすブロツ
ク、２０，２０ａ……負荷状態観測器、２１，２
２……比較回路、１４１……ギヤのバツクラツシ
ユ特性を表わすための積分要素、１４２……同不
感帯要素、１２２……ギヤを表わす積分器。
Claims (1)
- １ ギヤを介して結合された負荷を駆動する電動
機の回転速度の指令値と実際値の差を入力されて
電流指令値を出力する速度調節器と、電動機に供
給される電流実際値と速度調節器から出力される
電流指令値との差を入力されて電動機への供給電
流の制御出力を生じる電流調節器とを有して成る
電動機の速度制御装置において、少なくも前記ギ
ヤのバツクラツシユ特性をシミユレートする積分
要素および不感帯要素を含み、電流実際値と電動
機回転速度の実際値を与えられて負荷トルク、軸
トルクと負荷トルクの差、電動機回転速度と負荷
回転速度との差をシミユレートして出力すること
のできる負荷状態観測器を設け、該観測器から出
力される前記諸量を前記電流指令値に加減算する
ことにより前記ギヤのバツクラツシユに起因して
発生する速度調節動作のハンチングを抑制するこ
とを特徴とする電動機の速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56016950A JPS57132789A (en) | 1981-02-09 | 1981-02-09 | Speed controlling device for motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56016950A JPS57132789A (en) | 1981-02-09 | 1981-02-09 | Speed controlling device for motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57132789A JPS57132789A (en) | 1982-08-17 |
| JPS623666B2 true JPS623666B2 (ja) | 1987-01-26 |
Family
ID=11930401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56016950A Granted JPS57132789A (en) | 1981-02-09 | 1981-02-09 | Speed controlling device for motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57132789A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4502109A (en) * | 1982-09-14 | 1985-02-26 | Vickers, Incorporated | Apparatus for estimating plural system variables based upon a single measured system variable and a mathematical system model |
| JPS60229686A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 電動機の駆動制御装置 |
| JPS6126486A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Nippon Steel Corp | ロ−ル駆動制御装置 |
| DE3871074D1 (de) * | 1987-10-26 | 1992-06-17 | Siemens Ag | Verfahren zur erfassung und regelung eines federmoments sowie einer differenzdrehzahl bei rotatorisch angetriebenen zwei-massen-systemen. |
| JPH0236790A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-06 | Toshiba Corp | 回転駆動装置 |
| JP2566033B2 (ja) * | 1990-02-08 | 1996-12-25 | 三菱電機株式会社 | 外乱抑圧制御システム |
| JP3580632B2 (ja) * | 1996-02-28 | 2004-10-27 | 東洋電機製造株式会社 | バックラッシュ振動抑制方法 |
-
1981
- 1981-02-09 JP JP56016950A patent/JPS57132789A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57132789A (en) | 1982-08-17 |
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