JPH0576644B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0576644B2 JPH0576644B2 JP6189785A JP6189785A JPH0576644B2 JP H0576644 B2 JPH0576644 B2 JP H0576644B2 JP 6189785 A JP6189785 A JP 6189785A JP 6189785 A JP6189785 A JP 6189785A JP H0576644 B2 JPH0576644 B2 JP H0576644B2
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- JP
- Japan
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- current
- proportional
- signal
- output
- integral
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/575—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices characterised by the feedback circuit
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は負荷電流制御装置、特にその電流設
定変更時における負荷電流のオーバシユートまた
はアンダーシユートを極力抑えて制御しうるよう
にするための負荷電流制御装置に関する。なお、
かゝる制御装置は、例えば超電導磁石コイルの如
く、インダクタンスが極めて大きく抵抗分が殆ん
ど存在しないような負荷を制御する場合に用いて
好都合である。
定変更時における負荷電流のオーバシユートまた
はアンダーシユートを極力抑えて制御しうるよう
にするための負荷電流制御装置に関する。なお、
かゝる制御装置は、例えば超電導磁石コイルの如
く、インダクタンスが極めて大きく抵抗分が殆ん
ど存在しないような負荷を制御する場合に用いて
好都合である。
第３図は一般的な負荷給電システム例を示す概
略図、第４図は第３図の動作を説明するための電
流設定値，実際値および電流調節器出力相互の関
係を示す特性図である。第３図において、６は電
力変換器、７は負荷、８は電流検出器、９は電流
調節器（ACR）９１および点弧角調整器９２等
からなる電力変換器制御装置である。
略図、第４図は第３図の動作を説明するための電
流設定値，実際値および電流調節器出力相互の関
係を示す特性図である。第３図において、６は電
力変換器、７は負荷、８は電流検出器、９は電流
調節器（ACR）９１および点弧角調整器９２等
からなる電力変換器制御装置である。
すなわち、電流調節器（ACR）９１は少なく
とも比例要素（Ｐ要素）および積分要素（Ｉ要
素）からなり、電流検出器８を介して得られる電
流実際値ｉをその設定値i*に等しくなるようPI調
節演算をして所定の操作出力を出し、点弧角調整
器９２はこの操作出力にもとづいて電力変換器６
の点弧制御を行ない、これにより、負荷７に対し
て設定値どおりの電流を供給し得るようにする。
こゝで、負荷電流設定値i*を変更する場合、積分
要素は生かさず、設定値i*と実際値ｉとの偏差
（Δi）が或る値以内になつたとき積分要素を生か
すようにするのが一般的である。なお、このよう
にするのはオフセツトエラーを無くすためであ
る。
とも比例要素（Ｐ要素）および積分要素（Ｉ要
素）からなり、電流検出器８を介して得られる電
流実際値ｉをその設定値i*に等しくなるようPI調
節演算をして所定の操作出力を出し、点弧角調整
器９２はこの操作出力にもとづいて電力変換器６
の点弧制御を行ない、これにより、負荷７に対し
て設定値どおりの電流を供給し得るようにする。
こゝで、負荷電流設定値i*を変更する場合、積分
要素は生かさず、設定値i*と実際値ｉとの偏差
（Δi）が或る値以内になつたとき積分要素を生か
すようにするのが一般的である。なお、このよう
にするのはオフセツトエラーを無くすためであ
る。
したがつて、いま例えば電流設定値の時間的変
化が第４図イの如く表わされるものとすると、電
流調節器の出力は同図ロの如く変化し、その結
果、負荷に流れる電流（実際値）は同図ハの如く
なる。
化が第４図イの如く表わされるものとすると、電
流調節器の出力は同図ロの如く変化し、その結
果、負荷に流れる電流（実際値）は同図ハの如く
なる。
つまり、設定変更時には設定値と実際値との偏
差が出来るだけ小さいときに、積分特性を生かす
ようにすることが望ましい。しかしながら、その
偏差を作る演算回路およびこの偏差を検出するコ
ンパレータ回路のドリフト等によつて、最適なタ
イミングをもつて積分特性を生かすことが難かし
い。このため、積分要素のコンデンサに対して余
分な充放電を行なわせることとなり、この充放電
をリセツトするために、負荷電流には第４図ハに
示されるようなオーバーシユートSOまたはアンダ
ーシユートSUが生じる結果になる。これによる
影響は、例えば負荷として超電導磁石コイルの如
く大きなインダクタンスをもつものを制御する場
合等に著しく、その大きな時定数やヒステリシス
特性のために所望の電流制御ができなくなり、性
能が低下するという問題が発生する。
差が出来るだけ小さいときに、積分特性を生かす
ようにすることが望ましい。しかしながら、その
偏差を作る演算回路およびこの偏差を検出するコ
ンパレータ回路のドリフト等によつて、最適なタ
イミングをもつて積分特性を生かすことが難かし
い。このため、積分要素のコンデンサに対して余
分な充放電を行なわせることとなり、この充放電
をリセツトするために、負荷電流には第４図ハに
示されるようなオーバーシユートSOまたはアンダ
ーシユートSUが生じる結果になる。これによる
影響は、例えば負荷として超電導磁石コイルの如
く大きなインダクタンスをもつものを制御する場
合等に著しく、その大きな時定数やヒステリシス
特性のために所望の電流制御ができなくなり、性
能が低下するという問題が発生する。
電流設定値と実際値との偏差に比例した大きさ
を持ち該偏差とは逆極性の比例信号を出力する信
号印加回路と、該信号印加回路の出力を有効また
は無効にする第１制御手段と、電流設定値と実際
値との偏差と前記比例信号との和が入力される積
分要素の積分動作を有効または無効にする第２制
御手段とを設ける 〔作用〕 電流設定値の変更時には、第１，第２制御手段
により積分動作を有効にするとともに、電流印加
回路出力も有効にして前記積分要素のコンデンサ
へ前記比例電流を流し、該コンデンサへの充放電
を行わせることにより、余分な充放電を無くして
オーバシユートまたはアンダーシユートを出来る
だけ抑えるようにする。
を持ち該偏差とは逆極性の比例信号を出力する信
号印加回路と、該信号印加回路の出力を有効また
は無効にする第１制御手段と、電流設定値と実際
値との偏差と前記比例信号との和が入力される積
分要素の積分動作を有効または無効にする第２制
御手段とを設ける 〔作用〕 電流設定値の変更時には、第１，第２制御手段
により積分動作を有効にするとともに、電流印加
回路出力も有効にして前記積分要素のコンデンサ
へ前記比例電流を流し、該コンデンサへの充放電
を行わせることにより、余分な充放電を無くして
オーバシユートまたはアンダーシユートを出来る
だけ抑えるようにする。
第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２
図は第１図の動作を説明するための電流設定値，
実際値および電流調節器出力の関係を示す特性図
である。なお、第１図において、１１，１２，１
３，１４は演算増幅器（オペアンプ）であり、オ
ペアンプ１１によつて比例要素、オペアンプ１２
によつて積分要素、またオペアンプ１３によつて
加算要素、さらにオペアンプ１４によつて偏差検
出要素がそれぞれ形成される。また、２は電界効
果トランジスタ（FET）、３は制御回路、Ｒ，R1
〜R4は抵抗、Ｃは積分コンデンサである。
図は第１図の動作を説明するための電流設定値，
実際値および電流調節器出力の関係を示す特性図
である。なお、第１図において、１１，１２，１
３，１４は演算増幅器（オペアンプ）であり、オ
ペアンプ１１によつて比例要素、オペアンプ１２
によつて積分要素、またオペアンプ１３によつて
加算要素、さらにオペアンプ１４によつて偏差検
出要素がそれぞれ形成される。また、２は電界効
果トランジスタ（FET）、３は制御回路、Ｒ，R1
〜R4は抵抗、Ｃは積分コンデンサである。
FET２および制御回路３は、設定値の変更時
にのみ与えられる制御信号によつて動作する。電
流設定値iSと実際値iDとの偏差はオペアンプ１４
に入力され、オペアンプ１４からは反転増幅によ
り偏差に比例した大きさを持ち偏差とは逆極性の
出力が得られる。この出力に基づいてFET２の
作により抵抗R4等にて決まる電流icが得られ、積
分コンデンサＣへ与えられる。同時に電流設定値
iSと実際値iDとの偏差も積分コンデンサＣへ与え
られる。前記電流iCの大きさと方向および前記電
流設定値iSと実際値iDとの偏差の大きさによつて
コンデンサＣの充放電が行われ、余分な充放電が
回避される。このとき、制御回路３は上記の如き
制御信号によつて、オペアンプ１２による積分動
作が有効にされるが、上記の如き充放電によつて
積分動作は緩やかに行なわれることになる。その
結果、電流調節器（ACR）の出力波形は第２図
ロの如く時刻t1以降は緩やかとなり、従つて、電
流実際値は同図ハの如く、オーバシユートの生じ
ない良好な波形となる。なお、時刻t1は上記制御
信号の与えられた時刻であり、また、第２図イは
電流設定値の時間変化を示す特性図である。以上
では、主としてオーバシユートについて説明した
が、アンダーシユートについても同様であること
は云う迄もない。
にのみ与えられる制御信号によつて動作する。電
流設定値iSと実際値iDとの偏差はオペアンプ１４
に入力され、オペアンプ１４からは反転増幅によ
り偏差に比例した大きさを持ち偏差とは逆極性の
出力が得られる。この出力に基づいてFET２の
作により抵抗R4等にて決まる電流icが得られ、積
分コンデンサＣへ与えられる。同時に電流設定値
iSと実際値iDとの偏差も積分コンデンサＣへ与え
られる。前記電流iCの大きさと方向および前記電
流設定値iSと実際値iDとの偏差の大きさによつて
コンデンサＣの充放電が行われ、余分な充放電が
回避される。このとき、制御回路３は上記の如き
制御信号によつて、オペアンプ１２による積分動
作が有効にされるが、上記の如き充放電によつて
積分動作は緩やかに行なわれることになる。その
結果、電流調節器（ACR）の出力波形は第２図
ロの如く時刻t1以降は緩やかとなり、従つて、電
流実際値は同図ハの如く、オーバシユートの生じ
ない良好な波形となる。なお、時刻t1は上記制御
信号の与えられた時刻であり、また、第２図イは
電流設定値の時間変化を示す特性図である。以上
では、主としてオーバシユートについて説明した
が、アンダーシユートについても同様であること
は云う迄もない。
この発明によれば、積分要素のコンデンサを入
力量（設定値と実際値の偏差の関数）に応じて充
放電させるようにしたので、余分な充放電が回避
される結果、負荷電流のオーバシユートまたはア
ンダーシユートを極力抑えることができる。した
がつて、超電導磁石コイルの如き大きなインダク
ンス負荷の制御を高精溺に行ない得る利点がもた
らされる。
力量（設定値と実際値の偏差の関数）に応じて充
放電させるようにしたので、余分な充放電が回避
される結果、負荷電流のオーバシユートまたはア
ンダーシユートを極力抑えることができる。した
がつて、超電導磁石コイルの如き大きなインダク
ンス負荷の制御を高精溺に行ない得る利点がもた
らされる。
第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２
図は第１図の動作を説明するための電流設定値，
実際値および電流調節器出力相互の関係を示す特
性図、第３図は一般的な負荷制御システム例を示
す構成図、第４図は第３図の動作を説明するため
の電流設定値，実際値および電流調節器出力相互
の関係を示す特性図である。 符号説明、１１，１２，１３，１４……演算増
幅器（オペアンプ）、２……電界効果トランジス
タ（FET）、３……制御回路、６……電力変換
器、７……負荷、８……電流検出器、９……電力
変換器用制御装置、９１……電流調節器
（ACR）、９２……点弧角調整器、Ｒ，R1〜R4…
…抵抗、Ｃ……コンデンサ。
図は第１図の動作を説明するための電流設定値，
実際値および電流調節器出力相互の関係を示す特
性図、第３図は一般的な負荷制御システム例を示
す構成図、第４図は第３図の動作を説明するため
の電流設定値，実際値および電流調節器出力相互
の関係を示す特性図である。 符号説明、１１，１２，１３，１４……演算増
幅器（オペアンプ）、２……電界効果トランジス
タ（FET）、３……制御回路、６……電力変換
器、７……負荷、８……電流検出器、９……電力
変換器用制御装置、９１……電流調節器
（ACR）、９２……点弧角調整器、Ｒ，R1〜R4…
…抵抗、Ｃ……コンデンサ。
Claims (1)
- １ 電力変換器を介して給電される負荷に流すべ
き電流を比例，積分要素を用いてフイードバツク
制御する負荷電流制御装置において、電流設定値
と実際値との偏差に比例した大きさを持ち該偏差
とは逆極性の比例信号を出力する信号印加回路
と、該信号印加回路の出力を有効または無効にす
る第１制御手段と、電流設定値と実際値との偏差
と前記比例信号との和が入力される積分要素の積
分動作を有効または無効にする第２制御手段とを
設け、負荷電流設定値を変更するときは、前記第
１，第２制御手段により積分動作を有効にすると
ともに、前記信号印加回路出力も有効にして前記
積分要素へ前記比例信号を出力し、該比例信号に
よつて前記積分要素への入力信号の大きさを制御
することを特徴とする負荷電流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6189785A JPS61221919A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 負荷電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6189785A JPS61221919A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 負荷電流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61221919A JPS61221919A (ja) | 1986-10-02 |
| JPH0576644B2 true JPH0576644B2 (ja) | 1993-10-25 |
Family
ID=13184390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6189785A Granted JPS61221919A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 負荷電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61221919A (ja) |
-
1985
- 1985-03-28 JP JP6189785A patent/JPS61221919A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61221919A (ja) | 1986-10-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |