JPH03107384A - モータ駆動制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はモータの駆動を制御するモータ駆動制御装置
に関し、特にモータ制御の加減速指令入力時に於けるモ
ータの追従性向上に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は、従来のモータ駆動制御装置における制御ブロ
ック図を示す。（１）は速度指令であり、（２）はモー
タの回転速度を所定の値となるように制御する速度調節
器、つまり、速度制御の応答性を決定する速度調節器の
速度ループゲイン、（３）は速度調節器の出力を電流指
令値としてモータ電流を制御する電流調節器、つまり、
電流制御の応答性を決定する電流調節器の電流ループゲ
イン、（４）はモータのロータイナーシャＪＭによる応
答性の減衰、（５）はモータ負荷のイナーシャＪＬによ
る応答性の減衰、（６）、（７）は積分器、（８）は実
行速度、（９）は電流値を制御するための電流フィード
バック回路、（１０）は速度値を制御するための速度フ
ィードバック回路である。

次に動作について説明する。速度指令（１）の入力指令
Ｅ　に対し、速度ループゲインＫｖ（２）を■ 乗じ電流指令Ｅ、とし、これに電流ループゲインＫ（３
）を乗じ、モータにトルクＴＭを発生させる。発生した
トルクＴＭは、モータ自身のロータイナーシャＪＭ（４
）及びモータ負荷イナーシャＪ、（５）により減衰し、
これを積分（６）シた値が実際にモータが回転している
時の加速度Ｅ　及び電流Ｅ１である。また次にこの値Ｅ
ａを積分（７）した値がモータ回転速度ＥＬ（８）とな
る。そして電流及び速度の制御は、それぞれ電流フィー
ドバック回路（９）及び速度フィードバック回路（１０
）によりフィードバック制御され、電流指令ＥＴ及び速
度指令Ｅ　の偏差を零にする様にそれぞれループ制御を
行っている。

［発明が解決しようとする課題］ モータの指令追従誤差は、制御ループ内のゲイン有限性
や位相遅れにより、加減速時に大きくなるが、従来のモ
ータ駆動制御装置は、以上のように構成されているので
、モータの指令追従性を決定する速度応答性、電流応答
性の調整は、それぞれ速度ループゲイン、電流ループゲ
インを調整する方法しかなか゛った。この場合、どちら
も定常的にゲインを調整する為、加減速時のみの追従性
改善調整機能がなく、加減速時の追従性を上げ様と速度
ループゲインを上げた場合、定常時ゲインが上がり過ぎ
、ハンチングや振動が発生するなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので加減速時の指令追従性を改善できるモータ駆動
制御装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るモータ駆動制御装置は、電流フィードバ
ック回路と速度フィードバック回路とを有するものにお
いて、速度フィードバック回路にに、モータの速度指令
から加速度成分を作成し、この加速度成分を電流指令と
してフィードフォワード制御を行なうフィードフォワー
ド制御回路を設けたものである。

［作用］ この発明におけるモータ駆動制御装置は、速度指令から
作られた加速度成分が、速度ループ制御のつき合せと、
速度ループゲインによる減衰又は増幅とは無関係に、モ
ータ電流指令を補正するから、加減速時の指令追従性が
向上し、加減速時全域で追従誤差が減少し、さらに定常
時は従来どおり安定した制御を行なう。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す制御ブロック図であ
り、第１図において、（１）〜（１０）は上記従来装置
と全く同一のものである。（１１）は微分器、（１２）
は加速度フィードフォワードゲインである。

次に、上記実施例の動作を第１図を参照しなから説明す
る。（１）〜（１０）の動作に関しては、従来の装置と
同様であり、速度指令（１）に変化がなく、定常状態で
は従来と全く同様の動作で制御されている。しかし、速
度指令（１）が変化する加速・減速時には微分器（１１
）と加速度フィードフォワードゲイン（１２）とからな
るフィードフォワード制御回路が追加されたことにより
、モータの動作が従来と違ってくる。

以下これについて説明する。速度指令（１）の変化時に
は微分器（１１）により微分された速度指令微分値、す
なわち加速度Ｅ　となり、加速度成分が作成される。こ
の値に、加速度フィードフォワードゲインＫ　ＦＴ（１
２）を乗じたものを電流指令のつき合せに加える。即ち
、電流調節器に補償として加える。この動作は速度指令
変化に対応したもので速度フィードバックが何らかの原
因で変化しようと、加速度フィードフォワードの出力は
関与せず安定的に働く。また、その動作時は、加速度成
分の加算により電流指令が増す為、モータの発生トルク
が増し、指令通りに動くのに必要なトルクとなるので、
指令追従性が高まる。

また、指令追従性の調整は、加速度フィードフォワード
ゲインＫＦＴ（１２）を調整することにより変化させる
ことが出来る。以上のように従来の速度制御系にフィー
ドフォワード制御系を付加することによって、速度入力
変化時の指令追従性は従来より高くなる。

第２図は上記実施例における動作を説明するための波形
図で、（ａ）は速度指令、（ｂ）はこの速度指令から求
められるトルク指令、（Ｃ）は速度指令の微分要素、（
ｄ）は実作用として働く電流指令、（ｅ）は速度指令時
に発生する誤差、（ｆ）は加減速時全域で誤差が減少し
たことを示すものである。

なお、上記実施例では速度指令以降の系について示した
が、他の実施例として、サーボモータ駆動制御装置など
では、速度指令の前に位置指令部が存在し、その位置指
令の２回微分から加速度成分を作成してもよい。

第３図はこの発明の他の実施例を示す制御ブロック図で
あり、（１３）は位置指令、（１４）は位置ループゲイ
ン、（１５）は微分器、（１Ｇ）は積分器、（１７）は
実位置、（１８）は位置フィードバック回路である。

基本動作は第１図に示すものと同じであり、この他の実
施例は、第１図に位置ループ系が追加された形となって
いる。（点線部の外側）、位置ループ系では、位置指令
（１３）と実位置（１７）との差に位置ループゲインに
、（１４＞を乗じ、速度指令Ｅｖを作る。これ以降の動
作は第１図と同様の為省略する。

ここで、この系に於いて加速度成分の作成方法であるが
、それは第２図かられかる様に、位置指令（１３）を（
１５）と（１１）の２つの微分器を通すことにより加速
度成分を作成することが特徴で、動作・作用に関しては
第１図に示す実施例と全く同じである。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、モータの速度指令から
加速度成分を作成し、この加速度成分を電流指令として
フィードフォワード制御を行なうフィードフォワード制
御回路を速度フィードバック回路に追加したから、加減
速時の指令追従性を高め、かつ、調整することができる
ので、高い指令追従性と安定性が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す制御ブロック図、第
２図はこの発明の一実施例における動作を説明する波形
図、第３図はこの発明の他の実施例を示す制御ブロック
図、第４図は従来のモータ駆動制御装置を示す制御ブロ
ック図である。 図において、（１）は速度指令、（８）は実行速度、（
９）は電流フィードバック回路、（１０）は速度フィー
ドバック回路、（１１）は微分器、（１２）は加速度フ
ィードフォワードゲインである。 なお、 図中、 同一符号は同一または相当部分を 示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータの駆動を制御するための電流フィードバック回路
   と速度フィードバック回路とを有し、さらに前記速度フ
   ィードバック回路は、モータの速度指令から加速度成分
   を作成し、この加速度成分を電流指令としてフィードフ
   ォワード制御を行なうフィードフォワード制御回路を備
   えていることを特徴としたモータ駆動制御装置。