JPH03276317A - 磁気軸受の制御装置 - Google Patents
磁気軸受の制御装置Info
- Publication number
- JPH03276317A JPH03276317A JP7564890A JP7564890A JPH03276317A JP H03276317 A JPH03276317 A JP H03276317A JP 7564890 A JP7564890 A JP 7564890A JP 7564890 A JP7564890 A JP 7564890A JP H03276317 A JPH03276317 A JP H03276317A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gap
- control
- parameter
- magnetic bearing
- response characteristic
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- Pending
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Control Of Position Or Direction (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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は磁気軸受装置に係り、特にそのギャップ制御系
の調整を容易に行うことのできる磁気軸受の制御装置に
関する。
の調整を容易に行うことのできる磁気軸受の制御装置に
関する。
（従来の技術）
複数の電磁石の電流を調節して回転軸を電磁力により非
接触に保持する磁気軸受装置が知られている。
接触に保持する磁気軸受装置が知られている。
この種の磁気軸受装置は電磁石と回転軸間のギャップを
バランス良く保つための制御装置が備えられている。
バランス良く保つための制御装置が備えられている。
磁気軸受装置にはギャップを検出するギャップセンサが
設けられており、制御装置はこのギャップ検出信号とギ
ャップ基準信号を比較し、その偏差に応じて電磁石の電
流を調節し一定のギャップに安定に制御する。
設けられており、制御装置はこのギャップ検出信号とギ
ャップ基準信号を比較し、その偏差に応じて電磁石の電
流を調節し一定のギャップに安定に制御する。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、従来の制御装置では、ギャップ制御系が安定に
動作するための各種制御定数の決定を熟練した調整員に
よって行なわなければならないという問題がある。
動作するための各種制御定数の決定を熟練した調整員に
よって行なわなければならないという問題がある。
この制御定数の決定は、最初に設計値を設定し、その後
熟練した調整員により、ステップ応答試験、周波数応答
試験等を行って制御定数を補正する作業を繰り返すこと
により行なわれる。従って、初期の安定化調整に長時間
を要し、且つ、経験を持つ熟練した調整員が必要であっ
た。
熟練した調整員により、ステップ応答試験、周波数応答
試験等を行って制御定数を補正する作業を繰り返すこと
により行なわれる。従って、初期の安定化調整に長時間
を要し、且つ、経験を持つ熟練した調整員が必要であっ
た。
本発明は、上記の問題に鑑みて威されたもので、その目
的は、制御装置の各制御定数を外部より遠隔操作出来る
ようにすると共に、自動的に安定となる制御定数を設定
できる磁気軸受の制御装置を得ることにある。
的は、制御装置の各制御定数を外部より遠隔操作出来る
ようにすると共に、自動的に安定となる制御定数を設定
できる磁気軸受の制御装置を得ることにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明においては、ギャップ
基準信号とギャップ検出信号を比較して磁気軸受装置の
ギャップを一定に調節するギャップ制御手段を備えた装
置において、ギャップ制御手段の制御パラメータを設定
するパラメータ設定手段と、この制御パラメータを用い
て磁気軸受のギャップ制御系の応答特性を模擬するシミ
ュレーション手段と、ギャップ基準に外乱を与え、これ
に対するギヤノブ検出信号からキャップ制御系の応答特
性を測定する応答特性測定手段と、測定された応答特性
と模擬された応答特性を比較して適宜安定な制御パラメ
ータを算出して前記パラメータ設定手段に設定するパラ
メータ演算手段を設けて構成した磁気軸受の制御装置で
ある。
基準信号とギャップ検出信号を比較して磁気軸受装置の
ギャップを一定に調節するギャップ制御手段を備えた装
置において、ギャップ制御手段の制御パラメータを設定
するパラメータ設定手段と、この制御パラメータを用い
て磁気軸受のギャップ制御系の応答特性を模擬するシミ
ュレーション手段と、ギャップ基準に外乱を与え、これ
に対するギヤノブ検出信号からキャップ制御系の応答特
性を測定する応答特性測定手段と、測定された応答特性
と模擬された応答特性を比較して適宜安定な制御パラメ
ータを算出して前記パラメータ設定手段に設定するパラ
メータ演算手段を設けて構成した磁気軸受の制御装置で
ある。
（作 用）
パラメータ設定手段には始めに初期値として設置値が設
定され、シミュレーション手段はこの値を用いてギャッ
プ制御系の応答特性を模擬する。
定され、シミュレーション手段はこの値を用いてギャッ
プ制御系の応答特性を模擬する。
また、応答特性測定手段はギャップ基準にステップ状の
外乱を与えギャップ検出信号から実際のギャップ制御系
の応答特性を測定する。パラメータ演算手段は２つの応
答特性を比較して適宜補正する制御パラメータを算出し
、その値をパラメータ設定手段に再設定する。この操作
が繰り返し行なわれ、短時間に安定した制御パラメータ
が設定される。
外乱を与えギャップ検出信号から実際のギャップ制御系
の応答特性を測定する。パラメータ演算手段は２つの応
答特性を比較して適宜補正する制御パラメータを算出し
、その値をパラメータ設定手段に再設定する。この操作
が繰り返し行なわれ、短時間に安定した制御パラメータ
が設定される。
（実施例）
以下、第２図に示す本発明の実施例について説明する。
第２図において、ＩＡ〜ＩＣはそれぞれギャップ基準Ｇ
ＲＡ−ＧＲＣとギャップ検出信号ＧＦＡ〜ＧＦＣを比較
して電磁石２Ａ〜２Ｃの電流を調節しギャップの制御を
行う制御増幅器（ギャップ制御手段）である。各電磁石
２八〜２Ｃは回転軸２０１を中間に挟むように２個づつ
対で２Ａ１．２Ａ２〜２Ｃ１，２Ｃ２に示すように設け
られている。３八〜３Ｃはギャップに比例した信号を検
出するギャップセンサである。８はＣＰＵで、各制御増
幅器ＩＡ〜ＩＣに対し制御パラメータＰＡ〜ＰＣを設定
し、ギャップ基準に外乱ＧＳＡ−ＧＳＣを与え、ギャッ
プ検出信号ＧＦＡ−ＧＦＣをチエツクして制御パラメー
タの補正を行うものである。
ＲＡ−ＧＲＣとギャップ検出信号ＧＦＡ〜ＧＦＣを比較
して電磁石２Ａ〜２Ｃの電流を調節しギャップの制御を
行う制御増幅器（ギャップ制御手段）である。各電磁石
２八〜２Ｃは回転軸２０１を中間に挟むように２個づつ
対で２Ａ１．２Ａ２〜２Ｃ１，２Ｃ２に示すように設け
られている。３八〜３Ｃはギャップに比例した信号を検
出するギャップセンサである。８はＣＰＵで、各制御増
幅器ＩＡ〜ＩＣに対し制御パラメータＰＡ〜ＰＣを設定
し、ギャップ基準に外乱ＧＳＡ−ＧＳＣを与え、ギャッ
プ検出信号ＧＦＡ−ＧＦＣをチエツクして制御パラメー
タの補正を行うものである。
制御増幅器ＩＡ〜ＩＣの具体例を第３図に示す。
第３図において、ｌｏｔはＰＩＤ制御回路でギャップの
目標値ＧＲとギャップの検出値ＧＦが差動的に入力され
、その偏差値Δｅに対しく１）式の演算を行う。
目標値ＧＲとギャップの検出値ＧＦが差動的に入力され
、その偏差値Δｅに対しく１）式の演算を行う。
・・・・・・（１）
また、このＰＩＤ制御回路１０１は外乱ＧＳの入力端子
を備えると共に（１）式の制御パラメータ（Ｋ、、Ｔ、
、Ｔ、）が外部から設定できる構成となっている。１０
２は極性反転回路、１０３，１０４は電流制御回路で、
内部で設定される基底電流ＩＢに対しＰＩＤ制御回路１
０１の出力が対称に加算され、対企ム磁石に電流１１．
Ｉ２が供給される。
を備えると共に（１）式の制御パラメータ（Ｋ、、Ｔ、
、Ｔ、）が外部から設定できる構成となっている。１０
２は極性反転回路、１０３，１０４は電流制御回路で、
内部で設定される基底電流ＩＢに対しＰＩＤ制御回路１
０１の出力が対称に加算され、対企ム磁石に電流１１．
Ｉ２が供給される。
ＣＰＵ８が行う作用を第４図のフローチャートに示す。
先ず、ステップ８０１で制御パラメータ（Ｋ 。
Ｔ、、Ｔ１）の初期値として設計値が各制御増幅器ＩＡ
〜ＩＣのＰＩＤ制御回路１０１にセットされる。次に、
ステップ８０２でその制御パラメータを用いて各ギャッ
プ制御系の応答特性のシミュレーションが行なわれる。
〜ＩＣのＰＩＤ制御回路１０１にセットされる。次に、
ステップ８０２でその制御パラメータを用いて各ギャッ
プ制御系の応答特性のシミュレーションが行なわれる。
次にステップ８０３で各制御増幅器ＩＡ〜ＩＣに対し応
答特性測定のための外乱信号ＧＳが出力され、ステップ
８０４でギャップの検出信号ＧＦから実際の応答特性が
測定される。
答特性測定のための外乱信号ＧＳが出力され、ステップ
８０４でギャップの検出信号ＧＦから実際の応答特性が
測定される。
ステップ８０５はその測定結果からギャップ制御系が安
定か否かの判定を行ない、安定ならばその制御パラメー
タで決定し、ステップ８０９でパラメータ設定制御を終
了する。若し、ステップ８０５で不安定と判定されると
ステップ８０６へ進み、先のシミュレーションによる応
答特性と実際の応答特性が比較され、ステップ８０７で
ギャップ制御系が安定となる制御パラメータの補正量が
決定され、ステップ８０８で各制御増幅器ＩＡ〜ＩＣの
制御パラメータが更新される。その後、ステップ８０２
へ戻り同様の処理を繰り返すことにより、制御系が安定
化する制御パラメータが自動的に決定される。
定か否かの判定を行ない、安定ならばその制御パラメー
タで決定し、ステップ８０９でパラメータ設定制御を終
了する。若し、ステップ８０５で不安定と判定されると
ステップ８０６へ進み、先のシミュレーションによる応
答特性と実際の応答特性が比較され、ステップ８０７で
ギャップ制御系が安定となる制御パラメータの補正量が
決定され、ステップ８０８で各制御増幅器ＩＡ〜ＩＣの
制御パラメータが更新される。その後、ステップ８０２
へ戻り同様の処理を繰り返すことにより、制御系が安定
化する制御パラメータが自動的に決定される。
このようにして決定された制御パラメータは、その後、
各制御増幅器に設けられたＲＯＭ等に書き込まれ、以後
、電源の投入と共に直ちに安定な制御パラメータが設定
される。
各制御増幅器に設けられたＲＯＭ等に書き込まれ、以後
、電源の投入と共に直ちに安定な制御パラメータが設定
される。
［発明の効果］
本発明によれば、従来のように経験のある熟練した調整
員によらなくとも磁気軸受の安定化調整が可能となり、
しかも、短時間で調整することができ、作業効率の良い
磁気軸受の制御装置を提供することができる。
員によらなくとも磁気軸受の安定化調整が可能となり、
しかも、短時間で調整することができ、作業効率の良い
磁気軸受の制御装置を提供することができる。
第１図は本発明による磁気軸受の制御装置の構成図、第
２図は本発明の実施例図、第３図は上記実施例の制御増
幅器の詳細図、第４図は上記実施例のＣＰＵの作用を説
明するためのフローチャートである。 １・・・ギャップ制御手段 ２・・・磁気軸受装置３
・−・ギャップセンサ ４・・・パラメータ設定手段 ５・・・シミュレーション手段 ６・・・応答特性測定手段 ７・・・パラメータ演算手段
２図は本発明の実施例図、第３図は上記実施例の制御増
幅器の詳細図、第４図は上記実施例のＣＰＵの作用を説
明するためのフローチャートである。 １・・・ギャップ制御手段 ２・・・磁気軸受装置３
・−・ギャップセンサ ４・・・パラメータ設定手段 ５・・・シミュレーション手段 ６・・・応答特性測定手段 ７・・・パラメータ演算手段
Claims (1)
- ギャップ基準信号とギャップ検出信号を比較して磁気
軸受装置のギャップを一定に調節するギャップ制御手段
を備えた装置において、ギャップ制御手段の制御パラメ
ータを設定するパラメータ設定手段と、この制御パラメ
ータを用いて磁気軸受のギャップ制御系の応答特性を模
擬するシミュレーション手段と、ギャップ基準に外乱を
与え、これに対するギャップ検出信号からギャップ制御
系の応答特性を測定する応答特性測定手段と、測定され
た応答特性と模擬された応答特性を比較して適宜安定な
制御パラメータを算出して前記パラメータ設定手段に設
定するパラメータ演算手段を設けたことを特徴とする磁
気軸受の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7564890A JPH03276317A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 磁気軸受の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7564890A JPH03276317A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 磁気軸受の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03276317A true JPH03276317A (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=13582286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7564890A Pending JPH03276317A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 磁気軸受の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03276317A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006300119A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Jtekt Corp | 磁気軸受装置の制御装置 |
| US8008884B2 (en) | 2007-07-17 | 2011-08-30 | Brooks Automation, Inc. | Substrate processing apparatus with motors integral to chamber walls |
| US8267636B2 (en) | 2007-05-08 | 2012-09-18 | Brooks Automation, Inc. | Substrate transport apparatus |
| US9752615B2 (en) | 2007-06-27 | 2017-09-05 | Brooks Automation, Inc. | Reduced-complexity self-bearing brushless DC motor |
| US11002566B2 (en) | 2007-06-27 | 2021-05-11 | Brooks Automation, Inc. | Position feedback for self bearing motor |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP7564890A patent/JPH03276317A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006300119A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Jtekt Corp | 磁気軸受装置の制御装置 |
| US8267636B2 (en) | 2007-05-08 | 2012-09-18 | Brooks Automation, Inc. | Substrate transport apparatus |
| US9752615B2 (en) | 2007-06-27 | 2017-09-05 | Brooks Automation, Inc. | Reduced-complexity self-bearing brushless DC motor |
| US11002566B2 (en) | 2007-06-27 | 2021-05-11 | Brooks Automation, Inc. | Position feedback for self bearing motor |
| US8008884B2 (en) | 2007-07-17 | 2011-08-30 | Brooks Automation, Inc. | Substrate processing apparatus with motors integral to chamber walls |
| US8237391B2 (en) | 2007-07-17 | 2012-08-07 | Brooks Automation, Inc. | Substrate processing apparatus with motors integral to chamber walls |
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