JPH01107687A - モータの制御方法 - Google Patents
モータの制御方法Info
- Publication number
- JPH01107687A JPH01107687A JP62264419A JP26441987A JPH01107687A JP H01107687 A JPH01107687 A JP H01107687A JP 62264419 A JP62264419 A JP 62264419A JP 26441987 A JP26441987 A JP 26441987A JP H01107687 A JPH01107687 A JP H01107687A
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- JP
- Japan
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- speed
- time
- sampling
- deviation
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- Pending
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- 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
本発明はモータの制御力法に関し、特にデジタル制御方
式による速度制御方法に関するものである。
式による速度制御方法に関するものである。
従来の技術
近年、マイクロコンピュータの高集積化、不望化、高速
化に伴って、情？［機器や自動化ｍ器用のサーボモータ
の制御において、デジタル制御方式が実用化されるよう
になってさている。
化に伴って、情？［機器や自動化ｍ器用のサーボモータ
の制御において、デジタル制御方式が実用化されるよう
になってさている。
例えば、［電気学会情報処理研究会資料Ｊ、ＩＰ−８２
−３４，１頁〜１０Ｔ１ （１９８２午）及び「システ
ムと制御Ｊ、ｆｊＳ２７巻、第１１号、１７百〜２５Ｆ
Ｔ（１９８３年）には、位置制御とともに速度制御もデ
ジタル制御するものが開示されている。 Ｊｌｌち、モ
ータ軸にエンコーダを取付け、このエンコーダにて位置
検出を１テうとともに、各サンプリング周期における位
置変化から速度検出を行い、指令速度との速度偏差に基
づいてパルス幅変調方式にてモータに対する印加電圧の
制御を行うものが開示されている。
−３４，１頁〜１０Ｔ１ （１９８２午）及び「システ
ムと制御Ｊ、ｆｊＳ２７巻、第１１号、１７百〜２５Ｆ
Ｔ（１９８３年）には、位置制御とともに速度制御もデ
ジタル制御するものが開示されている。 Ｊｌｌち、モ
ータ軸にエンコーダを取付け、このエンコーダにて位置
検出を１テうとともに、各サンプリング周期における位
置変化から速度検出を行い、指令速度との速度偏差に基
づいてパルス幅変調方式にてモータに対する印加電圧の
制御を行うものが開示されている。
発明が解決しようとする間ｍ点
ところで、上記制御は具体的には、第５図に示すように
、サンプリング時の時刻ｔ、におげろ実際の速度■（「
）と次回のサンプリングＩＳの時刻ｔ１における指令速
度＼’（ｃ＋＋）とを、次回のサンプリング時までに比
較し、その速度偏差Ｖδに応じてパルス幅変調のデユー
ティ値を算出し、次回のサンプリング時１．に電圧制御
を行うように構成されている。従って、指令速度と実際
の速度との間にはサンプリング周期＝Δｔの時間遅れが
あり、その結果一定速度でない限り偏差が０になること
はなく、一般に偏差が大きく現れることになる。そのた
め、デインを大きくすることがでさず、精度の高い制御
が困難であるという問題があった。
、サンプリング時の時刻ｔ、におげろ実際の速度■（「
）と次回のサンプリングＩＳの時刻ｔ１における指令速
度＼’（ｃ＋＋）とを、次回のサンプリング時までに比
較し、その速度偏差Ｖδに応じてパルス幅変調のデユー
ティ値を算出し、次回のサンプリング時１．に電圧制御
を行うように構成されている。従って、指令速度と実際
の速度との間にはサンプリング周期＝Δｔの時間遅れが
あり、その結果一定速度でない限り偏差が０になること
はなく、一般に偏差が大きく現れることになる。そのた
め、デインを大きくすることがでさず、精度の高い制御
が困難であるという問題があった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、指令速度との速度
偏差を小さくでさ、ゲインを大きくとって精度の高い制
御を行うことがでさるモータの制御方法を提供すること
を目的とする。
偏差を小さくでさ、ゲインを大きくとって精度の高い制
御を行うことがでさるモータの制御方法を提供すること
を目的とする。
問題点を解決するための手段
上記目的を達成するため、本発明の第１発明は、今回と
前回以前のサンプリング時の検出速度から次回のサンプ
リング時の予測速度を算出し、この予測速度と次回のサ
ンプリング時における指令速度との間の速度偏差を求め
、この速度偏差に基づいてモータに対する印加電圧を制
御することを特徴とする。
前回以前のサンプリング時の検出速度から次回のサンプ
リング時の予測速度を算出し、この予測速度と次回のサ
ンプリング時における指令速度との間の速度偏差を求め
、この速度偏差に基づいてモータに対する印加電圧を制
御することを特徴とする。
又、本発明のｐＡ２発明は、今回と前回以前のサンプリ
ング時の検出速度だけでなく、今回又はそれ以前のサン
プリング時の印加電圧をも加味して、次回のサンプリン
グ時の子ｓｉｘ度を算出し、第１発明と同様にモータに
対する印加電圧を制御することを特徴とする。
ング時の検出速度だけでなく、今回又はそれ以前のサン
プリング時の印加電圧をも加味して、次回のサンプリン
グ時の子ｓｉｘ度を算出し、第１発明と同様にモータに
対する印加電圧を制御することを特徴とする。
作用
本発明は上記構成を有するので、ｎｉ発明によると、次
回のサンプリング時における予測速度を算出しで指令速
度との速度偏差を求めるので、サンプリング周期の１周
期分の遅れを予測によって補正でさ、それによって速度
偏差を小さくできるためゲインを大きくとることができ
、精度の高い制御が可能となる。
回のサンプリング時における予測速度を算出しで指令速
度との速度偏差を求めるので、サンプリング周期の１周
期分の遅れを予測によって補正でさ、それによって速度
偏差を小さくできるためゲインを大きくとることができ
、精度の高い制御が可能となる。
又、第２発明によると、さらに予測速度を算出するのに
今回又はそれ以前の印加電圧も考慮しているので、さら
に速度偏差が小さくなり、より精度の高い制御が可能と
なる。
今回又はそれ以前の印加電圧も考慮しているので、さら
に速度偏差が小さくなり、より精度の高い制御が可能と
なる。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図〜ｆｍａ図を参照しな
がら工明する。
がら工明する。
第３図は制御ブロック図で、図示しないＣＰＵから各サ
ンプリング暗算に次回のサンプリング時における指令速
度Ｖ （ｃ＋ １）が速度指令端子Ｖｃから入力される
。モータ１にはエンコーグ２が直結されており、出力さ
れた位置検出パルスＰが速度演算回路３に入力されてい
る。この速度演算回路３では、前記位置検出パルスのパ
ルス間隔から各サンプリング時の検出速度Ｖ（「）が演
算され、その結果が予測速度演算回路４に出力される。
ンプリング暗算に次回のサンプリング時における指令速
度Ｖ （ｃ＋ １）が速度指令端子Ｖｃから入力される
。モータ１にはエンコーグ２が直結されており、出力さ
れた位置検出パルスＰが速度演算回路３に入力されてい
る。この速度演算回路３では、前記位置検出パルスのパ
ルス間隔から各サンプリング時の検出速度Ｖ（「）が演
算され、その結果が予測速度演算回路４に出力される。
予測速度演算回路４では、今回のサンプリング時の検出
速度Ｖ（「）と前回のサンプリング時の検出遠度Ｖ（ｒ
−１）から次回のサンプリング時の予測速度ＶＢ＋ｉ）
が演算される。
速度Ｖ（「）と前回のサンプリング時の検出遠度Ｖ（ｒ
−１）から次回のサンプリング時の予測速度ＶＢ＋ｉ）
が演算される。
前記指令速度Ｖ （ｃ＋１）と予測速度Ｖ （ｆ＋ １
）とは減算器５に入力され、それらの速度偏差Ｖδに応
じた出力が比例回路６と積分回路７にそれぞれ入力され
る。これら比例回路６と積分回路７でそれぞれ定数倍及
び積分されて定数倍された出力は加Ｔ１．器８を介して
ゲイン調ｇ！器９に入力されている。
）とは減算器５に入力され、それらの速度偏差Ｖδに応
じた出力が比例回路６と積分回路７にそれぞれ入力され
る。これら比例回路６と積分回路７でそれぞれ定数倍及
び積分されて定数倍された出力は加Ｔ１．器８を介して
ゲイン調ｇ！器９に入力されている。
このデイン調整器９にてゲイン倍された出力は、パルス
幅７Ｒ整方式で電圧を制御するＰＷＭ回路１０に入力さ
れ、このＰＷＭ回路１０にて前記モータ１に対する印加
電圧が制御されている。
幅７Ｒ整方式で電圧を制御するＰＷＭ回路１０に入力さ
れ、このＰＷＭ回路１０にて前記モータ１に対する印加
電圧が制御されている。
次に、第１図及び第２図を参照しながら動作を説明する
と、まず次回のサンプリング時における指令速度Ｖ （
ｅ＋ １）と現在位置の読取りを行うとともに、現在位
置における入力パルスの周期から現在の実際の速度Ｖ（
ｒ）を演算する０次に、この検出速度Ｖ （ｒ）と前回
のサンプリング時における検出速度Ｖ（ｒ−１）から次
回のサンプリング時の予測速度ｖ （ｒ＋ ｔ）を演算
する。この実施例では最も簡単に、 Ｖ（ｆ＋１）＝Ｖ（ｒ） ＋（Ｖ（ｒ） −Ｖ（ｒ−１
）１によって演算している。なお、これは−例で、前回
以前の３回以上の検出速度から演算するようにしてもよ
い。
と、まず次回のサンプリング時における指令速度Ｖ （
ｅ＋ １）と現在位置の読取りを行うとともに、現在位
置における入力パルスの周期から現在の実際の速度Ｖ（
ｒ）を演算する０次に、この検出速度Ｖ （ｒ）と前回
のサンプリング時における検出速度Ｖ（ｒ−１）から次
回のサンプリング時の予測速度ｖ （ｒ＋ ｔ）を演算
する。この実施例では最も簡単に、 Ｖ（ｆ＋１）＝Ｖ（ｒ） ＋（Ｖ（ｒ） −Ｖ（ｒ−１
）１によって演算している。なお、これは−例で、前回
以前の３回以上の検出速度から演算するようにしてもよ
い。
次に、次回サンプリング時にすｊける指令速度Ｖ（ｃ＋
１）と予沼速度Ｖ（ｆ＋１）からそれらの速度偏差Ｖδ
を得、それに比例定数を掛けた出力と、速度偏差■δを
積分したものにある定数を掛けた出力を合成して、さら
にゲイン倍した出力に基づいてＰＷＭ回路１０にて出力
パルスのデユーティ値を演算し、次回のサンプリングタ
イミングが米るのを待ってデユーティ値に基づく出力電
圧をモータ１に出力する。こうして、速度偏差Ｖδが０
に近付くようにモータ１の速度を精度良（指令速度に合
わせることができる。
１）と予沼速度Ｖ（ｆ＋１）からそれらの速度偏差Ｖδ
を得、それに比例定数を掛けた出力と、速度偏差■δを
積分したものにある定数を掛けた出力を合成して、さら
にゲイン倍した出力に基づいてＰＷＭ回路１０にて出力
パルスのデユーティ値を演算し、次回のサンプリングタ
イミングが米るのを待ってデユーティ値に基づく出力電
圧をモータ１に出力する。こうして、速度偏差Ｖδが０
に近付くようにモータ１の速度を精度良（指令速度に合
わせることができる。
尚、第３図に仮想線で示すように、検出速度の微分項を
負変換して加算器８に加算し、ＰＩＤ制御を行うように
しても良い。
負変換して加算器８に加算し、ＰＩＤ制御を行うように
しても良い。
次に、本発明の第２実施例について説明する。
上記第１実施例では、次回サンプリング時の予測速度Ｖ
（ｆ＋１）を検出速度だけに基づいて演算するようにし
たものを例示したが、本実施例では、第４図に示すよう
に、ＰＷＭ回路１０の出力電圧も考慮して予測速度を演
算している。
（ｆ＋１）を検出速度だけに基づいて演算するようにし
たものを例示したが、本実施例では、第４図に示すよう
に、ＰＷＭ回路１０の出力電圧も考慮して予測速度を演
算している。
具体例として、ｐｗＮｆ回ｖ１１０の今回のサンプリン
グ時における出力電圧Ｅ（ｒ）と：宵口のサンプリング
時における出力電圧Ｅ （ｒ−１）を考慮した補正項を
加えた次式によってＶ （ｆ＋ １）を演算している。
グ時における出力電圧Ｅ（ｒ）と：宵口のサンプリング
時における出力電圧Ｅ （ｒ−１）を考慮した補正項を
加えた次式によってＶ （ｆ＋ １）を演算している。
Ｖ（ｆ＋１）＝Ｖ（ｒ） ＋１Ｖ（ｒ） −Ｖ（ｒ
１）１十Ｋ（Ｅ（ｒ） −Ｅ（ｒ−１月 上式のｆｊｓ３項はＰＷＭ出力値による補正項であり、
Ｋは適宜に設定された比例定数である。
１）１十Ｋ（Ｅ（ｒ） −Ｅ（ｒ−１月 上式のｆｊｓ３項はＰＷＭ出力値による補正項であり、
Ｋは適宜に設定された比例定数である。
尚、今回と前回のＰＷＭ出力値の差ではなく、今回のＰ
ＷＭ出力値だけを考慮して補正することもできる。
ＷＭ出力値だけを考慮して補正することもできる。
このように）回のサンプリング時までの検出速度の池に
ＰＷＭ出力値を考慮することによりて次回のサンプリン
グ時の予測速度をより精度良（予測することがでさ、ゲ
インを大きくして一層精度の高い速度制御が可能となる
。
ＰＷＭ出力値を考慮することによりて次回のサンプリン
グ時の予測速度をより精度良（予測することがでさ、ゲ
インを大きくして一層精度の高い速度制御が可能となる
。
発明の効果
本発明のモータのｆｉ’ｌｊ 御方法によれば、以上の
ように、次回のサンプリング時におけるＴ−澗速度を算
出して指令速度との速度偏差を求めるので、サンプリン
グ周期の１周期分の遅れを予測によって補正でさ、それ
によって速度偏差を小さくでさるためデインを太き（と
ることができ、精度の高い制御が可能となるという効果
がある。
ように、次回のサンプリング時におけるＴ−澗速度を算
出して指令速度との速度偏差を求めるので、サンプリン
グ周期の１周期分の遅れを予測によって補正でさ、それ
によって速度偏差を小さくでさるためデインを太き（と
ることができ、精度の高い制御が可能となるという効果
がある。
さらに、第２発明によれば、予測１ｇ１度を露出するの
に今回又はそれ収面の印加電圧をも考慮することによっ
て、−周速度偏差を小さくでき、より大さなゲインをと
って精度の高い制御を行うことができる。
に今回又はそれ収面の印加電圧をも考慮することによっ
て、−周速度偏差を小さくでき、より大さなゲインをと
って精度の高い制御を行うことができる。
第１図〜第３図は本発明のｔｊＳ１実施例を示し、第１
図は７０−チャート、第２図は速度制御の説明図、第３
図はブロック図、第４図は本発明の第２実施例の速度制
御の説明図、Ｉｓ ５図は従来の速度制御の説明図であ
る。 １・・・・・・・・・モータ ２・・・・・・・・・エンコーグ ３・・・・・・・・・速度演算回路 ４・・・・・・・・・予測速度演算回路５・・・・・・
・・・減ｓ：１．器 ９・・・・・・・・・ゲイン調１！！！器１０・・・・
・・・・・ＰＷＭ回路。 代ＰＩ！Ａ４弁理士 中尾敏男 はか１名第１因 第 ２ 図 ｔ−１ｔ□に＋ 第３図
図は７０−チャート、第２図は速度制御の説明図、第３
図はブロック図、第４図は本発明の第２実施例の速度制
御の説明図、Ｉｓ ５図は従来の速度制御の説明図であ
る。 １・・・・・・・・・モータ ２・・・・・・・・・エンコーグ ３・・・・・・・・・速度演算回路 ４・・・・・・・・・予測速度演算回路５・・・・・・
・・・減ｓ：１．器 ９・・・・・・・・・ゲイン調１！！！器１０・・・・
・・・・・ＰＷＭ回路。 代ＰＩ！Ａ４弁理士 中尾敏男 はか１名第１因 第 ２ 図 ｔ−１ｔ□に＋ 第３図
Claims (2)
- （１）今回と前回以前のサンプリング時の検出速度から
次回のサンプリング時の予測速度を算出し、この予測速
度と次回のサンプリング時における指令速度との間の速
度偏差を求め、この速度偏差に基づいてモータに対する
印加電圧を制御することを特徴とするモータの制御方法
。 - （２）今回と前回以前のサンプリング時の検出速度、及
び今回又はそれ以前のサンプリング時の印加電圧から次
回のサンプリング時の予測速度を算出し、この予測速度
と次回のサンプリング時における指令速度との間の速度
偏差を求め、この速度偏差に基づいてモータに対する印
加電圧を制御することを特徴とするモータの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264419A JPH01107687A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | モータの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264419A JPH01107687A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | モータの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107687A true JPH01107687A (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=17402911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62264419A Pending JPH01107687A (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | モータの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01107687A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996004708A1 (en) * | 1994-08-05 | 1996-02-15 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Motor speed controller |
| CN110568210A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-13 | 深圳臻宇新能源动力科技有限公司 | 一种转速预测方法、系统及车辆 |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP62264419A patent/JPH01107687A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996004708A1 (en) * | 1994-08-05 | 1996-02-15 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Motor speed controller |
| US5834912A (en) * | 1994-08-05 | 1998-11-10 | Kabushiki Kaisha Yashawa Denki | Motor speed control device |
| CN110568210A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-13 | 深圳臻宇新能源动力科技有限公司 | 一种转速预测方法、系统及车辆 |
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