JPH03253283A

JPH03253283A - 自動制御装置

Info

Publication number: JPH03253283A
Application number: JP2048788A
Authority: JP
Inventors: Shigeya Kitaori; 北折　重也
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1991-11-12

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）本発明は、モータの速度を自動制御する装置に関する。

（従来の技術）第３図は従来のモータの速度を自動制御する装置の一例
を示すブロック図であり、外部から例えば第４図（ａ）
に示すような速度指令Ｎ“が速度偏差演算手段１に人力
されると、モータ５の速度検出手段６から速度帰還Ｎ（
同図（ｂ））が速度偏差演算手段１に送出され、速度偏
差ＪＮ　　（同図（Ｃ））が演算されて比例演算手段２
及び積分演算手段７に送出される。ここで、速度検出手
段６としては、検出位置の単位時間あたりの変位量を演
算して速度情報を得るレゾルバ、パルスエンコーダ等や
速度を直接検出するタコジェネレータ等が用いられる。

比例演算手段２に送出された速度偏差２Ｎに比例ゲイン
に２が乗算され、予め設定されているトルク指令ＴＯＬ
ＩＴの飽和値ＴｋｌＡＸを限度とした比例演算値、ｄＮ
ＸＫ、（同図（ｄ））が加算演算手段３に送出される。

一方、積分演算手段７に送出された速度偏差ＡＮが積分
されて積分リミット演算手段８に送出され：積分リミッ
ト演算値ＴＬＭＡＸを限度とした積分演算値５．ｄＮｄ
ｔ（同図（ｅ））が加算演算手段３に送出される。そし
て、比例演算手段２からの比例演算値ＡＮＸＫ、と積分
リミット演算手段８からの積分演算値１．ｄＮｄｔとが
加算演算手段３で加算され、トルク指令Ｔｏｕ丁（同図
（ｆ））とされてモータ駆動手段４に送出され、モータ
６の駆動が制御されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題）上述した従来の自動制御装置において、速度偏差の比例
演算は速度偏差が大きくかつ高速の補償トルクを出力さ
せる場合に通し、速度偏差の積分演算は速度偏差が小さ
い場合に適している。従って、速度偏差が大きい場合、
即ちトルク指令が飽和するような場合に不要な量を積分
することにより発生するオーバーシュートやアンダーシ
ュートを防止するため、積分リミットや積分リセットを
行なっている。ところが、従来は積分リミットや積分リ
セットの動作レベルの設定があいまいであり、この設定
値が不適当であるとオーバーシュートやアンダーシュー
トの発生を完全に防止することができないという問題が
あった。

本発明は上述した事情から成されたものであり、本発明
の目的は、モータの速度を制御する出力が飽和したとき
に発生するオーバーシュートやアンダーシュートを防止
することができる自動制御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、モータの速度指令と速度帰還との速度偏差に
基づいてトルク指令を求め、前記モータの速度を制御す
る自動制御装置に関するものであり、本発明の上記目的
は、前記速度偏差を比例演算した比例演算値と予め設定
されている前記トルク指令の飽和値とに基づいて積分リ
ミットレベルを演算する積分リミットレベル演算手段と
、前記速度偏差を積分演算した積分演算値と前記積分リ
ミットレベル演算値とに基づいて積分補償を演算する積
分補償演算手段とを備え、前記比例演算値と前記積分補
償演算値とを加算演算した加算演算値を前記トルク指令
とすることによって達成−される。

（作用）本発明にあっては、トルク指令が飽和するような速度偏
差が大きな場合に積分演算を行なわないようにしている
ので、オーバーシュートやアンダーシュートを抑えるこ
とが可能となり、安定な制御を行なうことができる。

（実施例）第１図は本発明のモータの速度を自動制御する装置の一
例を第３図に対応させて示すブロック図であり、同一構
成箇所は同符号を付して説明を省略する。この自動制御
装置は、従来の積分演算手段７及び積分リミット演算手
段８の代わりに、比例演算手段２からの比例演算値ＪＮ
ＸＫ、（第２図（ｄ））と予め設定されているトルク指
令ＴＯＵＴの飽和値ＴＭＡＸとの大小関係に基づいて積
分リミットレベル演算値ＴＬＬＭＡＸを演算する積分リ
ミットレベル演算手段９と、速度偏差演算手段１からの
速度偏差ＡＨに積分ゲインＫｌを乗算し、積分リミット
レベル演算手段９からの積分リミットレベル演算値ＴＬ
ＬＭＡＸを限度とした積分補償値Ｓ　（ＡＮ　ＸＫｉ）
ｄｔ（同図（ｅ））を積分演算して加算演算手段３に送
出する積分補償演算手段１０とが新たに設けられている
。

このような構成において、速度偏差ＪＮが大きく、トル
ク指令ＴｏＵ丁が飽和する場合（ＴＭＡＸ≦ＡＮ　ＸＫ
ｐ）は、積分リミットレベル演算値ＴＬＬＭ＾×を０と
して積分補償値Ｓ　（ＡＮ　ＸＫｉ）ｄｔを演算する（
次式（１））。即ち積分リセットを行なうようにし、速
度偏差ＡＮが小さくなってトルク指令子。。アが飽和レ
ベル以下となった場合（ＴＭＡＸ＞ＡＮ　Ｘにｐ）は、
積分リミットレベル演算値ＴＬＬＭＡＸをトルク指令子
０゜アの飽和値ＴＭＡＸと比例演算値ＡＮＸＫｐとの差
ＴＭＡＸ−ＡＮ　Ｘ　Ｌとして積分補償値Ｓ　（ＡＮｘ
ｇ、）ｄｔの演算（次式（２）　、　（３）　）を行な
う。

Ｓ　　（ＪＮ　　ｘ　Ｋ＋）ｄｔ　−０、、、、、、（
１）１　　（ＡＮ　ＸＪ）ｄｔ　＜ＴＭＡＸ−ＡＮ　ｘ
ＫＰ（−ＴＬＬｗｈｘ）の時Ｉ　　１ＮＸＫＩ）ｄｔ　　　　　　　　　　　−・−
（２）を行ない、結果を出力する。

Ｓ　　ｉＮ　ＸＫ、）ｄｔ≧ＴＭＡＸ−Ａ　Ｎ　Ｘ　Ｋ
ｐ　（”ＴＬＬＭＡＸ）の時５　　（ｌｊＮ　Ｘ　Ｋ１）ｄｔ　”ＴＭＡＸ−ＪＮ　
Ｘ　Ｋｐ　　・＝・＝　（３）とし、結果を出力する。

値Ｉ　　ＣＡＮＸＫ、）ｄｔとの加算値ＡＮＸＫｐ”１
　　（、ａＮ　ｘＫ、）ｄｔをトルク指令Ｔ。ＵＴとし
て出力する。

（発明の効果）以上のように本発明の自動制御装置によれば、モータの
速度を制御する出力が飽和したときでもオーバーシュー
トやアンダーシュートを確実に防止することができるの
で、通用される機械の動作精度を高めることができる。

例えば第２図において、時点ｔ、〜ｔ２の間は比例演算
値ＪＮ）ｌ、がトルク指令Ｔ。Ｕアの飽和値Ｔ□８より
大きいので、積分補償値（（ＡＮ　ＸＫ＋）ｄｔの演算
を行なわず、時点ｔ２〜ｔ３の間は比例演算値ＪＮＸＫ
ｐがトルク指令Ｔ。Ｕ７の飽和値子ＭＡＸより小さいの
て、積分補償値１　（Ａ　Ｎ　ｘ　Ｋ、）ｄｔは積分リ
ミットレヘル演算値ＴＬＬＭＡＸとなり、時点ｔ３以降
の積分補償値ｆ　（ＪＮ　ＸＫ、）ｄｔは通常の積分演
算により求まる値となる。

そして、比例演算値ＪＮＸＫ、と積分補償

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動制御装置の一例を示すブロック図
、第２図はその信号例を示す波形図、第３図は従来の自
動制御装置の一例を示すブロック図、−第４図はその信
号例を示す波形図である。１・・・速度偏差演算手段、２・・・比例演算手段、３
・・・加算演算手段、４・・・モータ駆動手段、５・・
・モータ、６・・−速度検出手段、７・・・積分演算手
段、８・・・積分リミットｆｉ′ｊ５手段、９・・・積
分リミットレベル演算手段、１０・・・積分補償演算手
段。

Claims

【特許請求の範囲】

１、モータの速度指令と速度帰還との速度偏差に基づい
てトルク指令を求め、前記モータの速度を制御する自動
制御装置において、前記速度偏差を比例演算した比例演
算値と予め設定されている前記トルク指令の飽和値とに
基づいて積分リミットレベルを演算する積分リミットレ
ベル演算手段と、前記速度偏差を積分演算した積分演算
値と前記積分リミットレベル演算値とに基づいて積分補
償を演算する積分補償演算手段とを備え、前記比例演算
値と前記積分補償演算値とを加算演算した加算演算値を
前記トルク指令とするようにしたことを特徴とする自動
制御装置。