JPH08126372A - モータの速度制御装置 - Google Patents

モータの速度制御装置

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JPH08126372A
JPH08126372A JP6260204A JP26020494A JPH08126372A JP H08126372 A JPH08126372 A JP H08126372A JP 6260204 A JP6260204 A JP 6260204A JP 26020494 A JP26020494 A JP 26020494A JP H08126372 A JPH08126372 A JP H08126372A
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利夫 稲治
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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータに取り付けられた周波数発電機の出力
周波数が低くても、速度制御系の周波数帯域を高めるこ
とができ、回転の高精度化が可能なモータの速度制御装
置を提供する。 【構成】 モータ１に取り付けられた周波数発電機２の
発生する周波数信号ｆｓの周期を計測しモータ１の平均
速度信号Ｎを出力する周期計測手段３と、制御信号ｃに
より駆動電流ｉａをモータ１に供給する駆動手段４と、
制御信号ｃと平均速度信号Ｎよりモータの回転速度を推
定し、得られた速度推定信号ｎ’を速度帰還信号として
速度制御手段６に出力する速度推定手段７より構成され
る。速度推定手段７は速度推定信号ｎ’と平均速度信号
Ｎとを比較し、その平均速度誤差から瞬時速度誤差の予
測値を算出し、その予測値により速度推定信号ｎ’を補
正するという構成を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周波数発電機（ＦＧ）
付きのモータの速度制御装置に関し、さらに詳しくは、
周波数発電機の発生する周波数信号の周波数が低い場
合、例えばモータを低速度で回転制御する場合や、モー
タの構造およびコストの点で高い周波数信号を発生する
周波数発電機を構成できない場合にも、モータの回転制
御系の安定化と回転の高精度化が可能なモータの速度制
御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオテープレコーダ（以下、Ｖ
ＴＲと略記する）やカメラ一体型ＶＴＲの小型・軽量化
には著しいものがあり、自ずと使用されるモータも小型
化および小径化されている。特にテープを一定速度で走
行させるキャプスタンモータにおいては、小型化および
小径化に伴うロータの慣性モーメントの著しい低下は回
転精度を極端に悪化させている。またＶＴＲのテープ速
度を遅くして長時間記録を実現するためにキャプスタン
モータを超低速回転させる場合には、モータの回転速度
を検出する周波数信号の周期が長くなり回転速度の検出
遅れが増加するため、速度制御系を安定化するには制御
ゲインを低く設定する必要がある。そして、低慣性モー
タのため回転精度を高めるためには制御ゲインをより高
く設定する必要があるにもかかわらず、十分に高くする
ことができない。その結果、近年、これらモータの制御
性能の悪化が問題となってきている。
【０００３】以下、従来のモータの速度制御装置につい
て図面を参照しながら説明する。図１３は従来のモータ
の速度制御装置の最も基本的な構成の一例を示したブロ
ック図である。図１３において、１はモータ、２はモー
タの回転速度に比例した周波数信号ｆｓを発生する周波
数発電機（ＦＧ）、３は周波数信号ｆｓの周期を計測す
る周期計測手段である。５は周期計測手段３の出力する
速度信号Ｎと速度指令信号Ｎｒ（一定値）との偏差信号
ΔＮを出力する比較手段、６は偏差信号ΔＮに比例・積
分等の制御補償を行い制御信号ｃを出力する制御手段、
４は制御信号ｃに応じた駆動電流ｉａをモータに供給す
る駆動手段である。
【０００４】次に、図１３の従来のモータの速度制御装
置の動作について説明する。モータ１の回転速度がほぼ
一定に制御される場合は、その動作点近傍で周波数信号
ｆｓの周期はモータの回転速度に反比例することから、
周期計測手段３の出力をもって回転速度の検出結果Ｎと
している。すなわち、モータ１の回転速度は周波数発電
機２の周波数でサンプリングされ、その検出結果はその
周期の期間だけ保持される。よって、周期計測手段３に
よる回転速度の検出結果Ｎは、サンプリング時の瞬時回
転速度の検出値ではなく、周波数信号ｆｓの１周期にわ
たって時間積分して得られた１周期あたりの平均回転速
度である。
【０００５】図１４は、モータの回転速度ｎと周期計測
手段３の出力する回転速度Ｎとの関係を示した波形図で
ある。図１４において、６１はモータの瞬時回転速度ｎ
で、図に示すように変化しているものとする。６２は周
期計測手段３の出力する回転速度Ｎで、周波数発電機２
の周波数信号ｆｓでサンプリングされ、周期Ｔの期間に
おける平均回転速度を示す。回転速度Ｎは図に示すよう
に周波数信号ｆｓの周期で、ｔ(ｉ−１)，ｔ(ｉ)，ｔ
(ｉ＋１)，・・・・の時点でステップ上に変化し、その
期間内では一定値を保持している。点線で示した６３
は、６２の回転速度Ｎから推測したモータの回転速度
で、図１４より明らかなように、実際のモータの回転速
度ｎに比べてほぼＴの検出時間遅れを有している。その
結果、上記のような従来のモータの速度制御装置を用い
て回転速度を制御する場合には、この検出の時間遅れに
より、制御系の安定化のためには制御周波数帯域をあま
り高くすることができず（一般にサンプリング周波数の
１／１２程度）、回転制御系の応答性を上げることがで
きないという問題点があった。
【０００６】このような問題点を解決するために、制御
性能を向上させることが可能なモータの速度制御装置が
従来よりいくつか提案されている。
【０００７】例えば、特開昭６１−３０９８４号公報に
は、制御装置内にモータの駆動特性を表現するモデルを
構成し位置検出器の出力信号が得られる毎に演算して求
めた速度検出値Ｎとモータの発生トルクτｍから、位置
検出器の出力信号が変化しない区間でも瞬時速度ｎを推
定することが可能な速度推定手段を具備し、その速度推
定手段の出力信号を速度帰還信号として用いることで回
転速度検出の時間遅れを減少させたモータの速度制御装
置が記載されている。
【０００８】以上の従来のモータの速度制御装置を構成
する速度推定手段について詳細に説明する。図１５は従
来の速度推定手段の構成を示すブロック線図である。
【０００９】図１５において、２１は乗算器で、係数１
／（Ｊｎ・ｓ）はモータの駆動特性を表現する伝達関数
である。ここで、Ｊｎはモータ１の慣性モーメントを表
す公称値で、ｓはラプラス演算子である。２２は比例積
分補償要素で、ｋ１は比例定数、ｋ２は積分定数であ
る。２３は乗算器２１の出力信号ｎ’の周期Ｔの期間に
おける平均値Ｎ’を求めるための積分器で、（数１）の
演算が行われる。
【００１０】
【数１】
【００１１】２４は比較器で、積分器２３の出力信号
Ｎ’とモータの周期計測手段３により発生された回転速
度Ｎとを比較し、その偏差をサンプルホールド要素２６
に入力する。サンプルホールド要素２６は、周期Ｔの期
間だけ比較器２４の偏差出力を保持し、比例積分要素２
２に偏差出力ΔＮを出力する。２８は乗算器で、係数
（Ｋｔｎ・ｇｍｎ）を掛け算する。Ｋｔｎおよびｇｍｎ
は、それぞれモータ１のトルク係数Ｋｔと駆動手段６の
変換係数ｇｍの公称値である。２５は減算器で、乗算器
２８により制御信号ｃに係数（Ｋｔｎ・ｇｍｎ）を掛け
算して得られたモータ１の発生トルクの推定値τｍ’と
比例積分補償要素２２の出力τｄ’とを比較し、その偏
差を乗算器２１に出力する。
【００１２】次に、図１５の従来の速度推定手段の動作
について詳細に説明する。図１５において、２１はモー
タの駆動特性を表現するモデルと考えられ、（数２）の
関係がある。
【００１３】
【数２】
【００１４】したがって、（数２）をラプラス変換し
て、変形すれば、
【００１５】
【数３】
【００１６】の関係式が得られる。（数３）より、モー
タの瞬時回転速度ｎを推定することができ、推定回転速
度ｎ’はモータの発生トルクの推定値τｍ’とモータの
負荷トルクの推定値τｄ’の差をモータの慣性モーメン
トＪｎで割ったものを時間積分することで求められる。
このため推定回転速度ｎ’を求めるためには、モータに
加わる負荷トルクτｄを推定する必要があるが、図１５
に示した従来技術では、図１３の周期計測手段３の平均
速度検出値Ｎと（数１）で求めた推定速度の平均値Ｎ’
との偏差ΔＮの単純な比例積分により負荷トルクτｄ’
を推定している。
【００１７】以上述べたように、従来のモータの速度制
御装置は、上記の負荷トルクの推定値τｄ’とモータの
発生トルクの推定値τｍ’から瞬時回転速度ｎ’を推定
し、推定された瞬時回転速度ｎ’を図１３における速度
帰還信号Ｎの代わりに使用することにより、モータ１の
速度制御を行っている。すなわち、速度推定手段７で推
定された瞬時回転速度ｎ’を用いることで検出遅れを減
少させた速度信号を帰還信号に用いて速度制御を行うこ
とができるので、周期計測手段３の検出遅れを含む速度
信号Ｎをそのまま帰還信号に用いて速度制御を行う場合
に比べて速度制御系の制御ゲインを高くすることができ
る。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、負荷トルクを高速で精度よく推定するた
めには比例積分補償定数を大きく選ぶ必要がある。しか
し、位置検出器の出力信号が得られる毎に演算した速度
検出値と速度推定値との偏差から負荷トルクを推定する
方式では、速度推定モデルとして実際の駆動モデルとほ
ぼ同等のモデルを形成しなければならず、回転速度検出
の時間遅れやサンプルホールドによる時間遅れを考慮す
ると負荷トルクを推定するための比例積分補償定数を十
分に高く設定することができない。したがって、実際に
モータに加わる負荷トルク外乱の周波数が低域にのみ分
布している場合には特に問題はないが、モータに加わる
負荷トルクの外乱の周波数が比例積分補償定数により決
まる制御帯域近傍または制御帯域を越えて分布している
場合には、回転速度推定値ｎ’を用いて速度制御を行っ
ても負荷トルクの外乱による速度変動をあまり低減する
ことができないという問題点を有していた。
【００１９】本発明は上記問題点に鑑み、モータに取り
付けられた周波数発電機の出力周波数が低くくても制御
系の制御帯域を十分高めることができ、モータに加わる
負荷トルクの高い周波数成分の外乱に対しても回転の高
精度化が可能なモータの速度制御装置を提供することを
目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のモータの速度制御装置は、モータの回転
速度に比例した周波数信号を発生する周波数発電機と、
前記周波数信号の周期を計測し前記モータの平均回転速
度に比例した平均速度信号を出力する周期計測手段と、
速度指令信号と速度帰還信号より制御演算を行い制御信
号を出力する制御手段と、前記制御信号に応じた駆動電
流を前記モータに供給する駆動手段と、前記制御信号と
前記平均速度信号が入力され前記制御信号より前記モー
タの回転速度を推定し得られた速度推定信号を前記速度
帰還信号として前記制御手段に出力する速度推定手段と
を具備し、前記速度推定手段は、前記速度推定信号を時
間積分した平均速度推定信号と前記平均速度信号とを比
較し、その平均速度誤差から瞬時速度誤差の予測値を算
出する予測手段を含み、前記予測手段の生成する予測値
により前記速度推定信号を補正する帰還ループを含んで
構成されたことを特徴とするものである。
【００２１】また、本発明のモータの速度制御装置は、
モータの回転速度に比例した周波数信号を発生する周波
数発電機と、前記周波数信号の周期を計測し前記モータ
の平均回転速度に比例した平均速度信号を出力する周期
計測手段と、速度指令信号と速度帰還信号より制御演算
を行い制御信号を出力する制御手段と、前記制御信号に
応じた駆動電流を前記モータに供給する駆動手段と、前
記制御信号と前記平均速度信号が入力され前記制御信号
より前記モータの回転速度を推定し得られた速度推定信
号を前記速度帰還信号として前記制御手段に出力する速
度推定手段とを具備し、前記速度推定手段は、前記平均
速度信号から瞬時速度の予測値を算出する予測手段を含
み、前記予測手段の生成する予測値と前記速度推定信号
とを比較し、その速度誤差により前記速度推定信号を補
正する帰還ループを含んで構成されたことを特徴とする
ものである。
【００２２】また、本発明のモータの速度制御装置は、
モータの回転速度に比例した周波数信号を発生する周波
数発電機と、前記周波数信号の周期を計測し前記モータ
の平均回転速度に比例した平均速度信号を出力する周期
計測手段と、速度指令信号と速度帰還信号より制御演算
を行い制御信号を出力する制御手段と、前記制御信号を
補正し補正信号を出力する補正手段と、前記補正信号に
応じた駆動電流を前記モータに供給する駆動手段と、前
記補正信号と前記平均速度信号が入力され、前記補正信
号より前記モータの回転速度と前記モータに印加される
負荷トルクを推定し得られた速度推定信号を前記速度帰
還信号として前記制御手段に出力するとともに、負荷ト
ルク推定信号を前記補正手段に出力する速度負荷トルク
推定手段とを具備し、前記速度負荷トルク推定手段は、
前記速度推定信号を時間積分した平均速度推定信号と前
記平均速度信号とを比較し、その平均速度誤差から瞬時
速度誤差の予測値を算出する予測手段を含み、前記予測
手段の生成する予測値により速度推定信号を補正する帰
還ループを含んで構成されたことを特徴とするものであ
る。
【００２３】さらに、本発明のモータの速度制御装置
は、モータの回転速度に比例した周波数信号を発生する
周波数発電機と、前記周波数信号の周期を計測し前記モ
ータの平均回転速度に比例した平均速度信号を出力する
周期計測手段と、速度指令信号と速度帰還信号より制御
演算を行い制御信号を出力する制御手段と、前記制御信
号を補正し補正信号を出力する補正手段と、前記補正信
号に応じた駆動電流を前記モータに供給する駆動手段
と、前記補正信号と前記平均速度信号が入力され、前記
補正信号より前記モータの回転速度と前記モータに印加
される負荷トルクを推定し得られた速度推定信号を前記
速度帰還信号として前記速度制御手段に出力するととも
に、負荷トルク推定信号を前記補正手段に出力する速度
負荷トルク推定手段とを具備し、前記速度負荷トルク推
定手段は、前記平均速度信号から瞬時速度の予測値を算
出する予測手段を含み、前記手段の生成する予測値と前
記速度推定信号とを比較し、その速度誤差により前記速
度推定信号を補正する帰還ループを含んで構成されたこ
とを特徴とするものである。
【００２４】また、本発明のモータの速度制御装置は、
モータの回転速度に比例した周波数信号を発生する周波
数発電機と、前記周波数信号の周期を計測し前記モータ
の平均回転速度に比例した平均速度信号を出力する周期
計測手段と、速度指令信号と速度帰還信号より制御演算
を行い制御信号を出力する制御手段と、前記制御信号を
補正し補正信号を出力する補正手段と、前記補正信号に
応じた駆動電流を前記モータに供給する駆動手段と、前
記制御信号より前記モータの回転速度を推定し得られた
速度推定信号を前記速度帰還信号として前記速度制御手
段に出力し、前記速度推定信号を時間積分した平均速度
推定信号と前記平均速度信号とを比較し、その平均速度
誤差により負荷トルク推定信号を生成し前記補正手段に
出力する速度負荷トルク推定手段より構成されたことを
特徴とするものである。
【００２５】また、本発明のモータの速度制御装置は、
モータの回転速度に比例した周波数信号を発生する周波
数発電機と、前記周波数信号の周期を計測し前記モータ
の平均回転速度に比例した平均速度信号を出力する周期
計測手段と、速度指令信号と速度帰還信号より制御演算
を行い制御信号を出力する制御手段と、前記制御信号を
補正し補正信号を出力する補正手段と、前記補正信号に
応じた駆動電流を前記モータに供給する駆動手段と、前
記制御信号より前記モータの回転速度を推定し得られた
速度推定信号を前記速度帰還信号として前記速度制御手
段に出力し、前記速度推定信号を時間積分した平均速度
推定信号と前記平均速度信号とを比較し、その平均速度
誤差から瞬時速度誤差の予測値を算出する予測手段を含
み前記予測手段の生成する予測値により負荷トルク推定
信号を生成し前記補正手段に出力する速度負荷トルク推
定手段より構成されたことを特徴とするものである。
【００２６】さらに、本発明のモータの速度制御装置
は、モータの回転速度に比例した周波数信号を発生する
周波数発電機と、前記周波数信号の周期を計測し前記モ
ータの平均回転速度に比例した平均速度信号を出力する
周期計測手段と、速度指令信号と速度帰還信号より制御
演算を行い制御信号を出力する制御手段と、前記制御信
号を補正し補正信号を出力する補正手段と、前記補正信
号に応じた駆動電流を前記モータに供給する駆動手段
と、前記制御信号より前記モータの回転速度を推定し得
られた速度推定信号を前記速度帰還信号として前記速度
制御手段に出力し、前記平均速度信号から瞬時速度の予
測値を算出し前記予測値と前記速度推定信号とを比較
し、その速度誤差により負荷トルク推定信号を生成し前
記補正手段に出力する速度負荷トルク推定手段より構成
されたことを特徴とするものである。
【００２７】
【作用】本発明は上記した構成によって、速度推定に必
要なモータに印加される負荷トルクを高速で精度よく推
定することができるので、モータに取り付けられた周波
数発電機の出力周波数が低くくても制御系の制御帯域を
十分に高めることができ、モータに加わる負荷トルクの
高い周波数成分の外乱に対しても回転の高精度化が可能
なモータの速度制御装置を実現することができる。
【００２８】さらには、モータに印加される負荷トルク
を補正手段を用いて相殺させることが容易に実現するこ
とができるため、比較的簡単な構成で、高い周波数成分
の負荷トルクの外乱に対しても回転の高精度化が可能な
モータの速度制御装置を実現することができる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明のモータの速度制御装置の実施
例について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】図１は本発明の第１の実施例のモータの速
度制御装置の構成を示すブロック図である。図１におい
て、１は駆動電流ｉａで駆動されるモータであり、モー
タ１は駆動トルクτｍを発生して回転し、回転軸には負
荷による外乱トルクτｄが印加されている。２はモータ
１の回転速度に比例した周波数信号を発生する周波数発
電機、３は周波数信号ｆｓの周期を計測し回転速度信号
Ｎを出力する周期計測手段、４は制御信号ｃに応じた駆
動電流ｉａをモータに供給する駆動手段である。７は速
度推定手段で、駆動手段４に供給される制御信号ｃより
モータ１の発生トルクτｍ’を求め、発生トルク信号τ
ｍ’と回転速度信号Ｎからモータ１の瞬時回転速度ｎ’
を検出し、比較手段５に出力する。比較手段５は瞬時回
転速度信号ｎ’と回転速度指令信号ｎｒ（一定値）との
偏差信号Δｎを出力する。６は偏差信号Δｎに比例・積
分等の制御補償を行い制御信号ｃを出力する制御手段で
ある。
【００３１】以上のように構成された本発明のモータの
速度制御装置について、その動作を詳細に説明する。
【００３２】図１において、モータ１の回転速度検出は
回転速度がほぼ一定に制御されている場合には、その動
作点近傍で周波数信号ｆｓの周期はモータの回転速度に
反比例することから周期計測手段３の出力をもって回転
速度の検出結果としている。すなわち、モータ１の回転
速度は周波数発電機２の周波数信号ｆｓの周期でサンプ
リングされ、その検出結果はその周期時間だけホールド
されることになる。したがって、回転速度の検出結果は
サンプリング時の瞬時の値ではなく周波数信号ｆｓの周
期時間での平均の値であり当然のことながら検出遅れを
含んでいる。
【００３３】速度推定手段７は、制御手段６の出力する
制御信号ｃに応じた発生トルクτｍ（＝Ｋｔ・ｉａ＝Ｋ
ｔ・ｇｍ・ｃ ；Ｋｔはモータ１のトルク係数、ｇｍは
駆動手段４の変換係数）と周期計測手段３の出力する平
均速度検出値Ｎを用いて周波数発電機２の出力する周波
数信号ｆｓの変化しない期間（信号のゼロクロス点の検
出されない期間）での瞬時速度を推定する。ここで、速
度の推定値は、（数３）式に示したように制御信号ｃに
応じたモータ１の発生トルクτｍ’とモータに加わる推
定負荷トルクτｄ’の差をモータの慣性モーメント値で
割ったものを時間積分することで実行される。このた
め、負荷トルクτｍを推定する必要があるが、従来技術
では周期計測手段３の平均速度検出値Ｎと推定速度ｎ’
の平均値Ｎ’との偏差の単純な比例積分により負荷トル
クτｄを推定している。この負荷トルク推定値τｄ’と
制御信号ｃに応じたモータの発生トルクτｍ’とから瞬
時速度ｎ’を推定することで速度の検出遅れを減少させ
ている。そして比較手段５と制御手段６は、速度指令信
号ｎｒに応じて速度推定手段７で推定された瞬時速度
ｎ’を帰還信号としてモータ１の速度制御を行う。
【００３４】次に、本発明のモータの速度制御装置を構
成する速度推定手段７の詳細な構成について説明する。
【００３５】図２は速度推定手段７の一実施例の構成を
示す制御ブロック線図である。なお、図１５に示した従
来の速度推定手段７と同一の機能を有するものについて
は同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００３６】図２において、図１５の従来例と異なると
ころは、図１５の従来例では、サンプルホールド要素２
６の次段はそのまま比例積分補償要素２２に接続されて
いるが、図２の実施例では、サンプルホールド要素２６
の処理の後、予測要素２７を介して比例積分補償要素２
２の処理に移るように構成されている。
【００３７】以上のように構成された一実施例をもと
に、本発明のモータの速度制御装置の動作について図面
を参照しながら詳細に説明する。
【００３８】図３は、図２の本発明の速度推定手段７を
構成する予測要素２７の動作を説明するための図で、速
度推定手段７の内部で求められる推定平均回転速度Ｎ’
と周期計測手段３の発生する平均回転速度Ｎとの速度偏
差ΔＮ（＝Ｎ’−Ｎ）と、モータの推定回転速度ｎ’
（瞬時値）と実際の回転速度ｎ（瞬時値）との速度偏差
Δｎ（＝ｎ’−ｎ）の関係を示した波形図である。図３
において、３１は速度偏差Δｎ（瞬時値）で、図に示す
ように変化しているものとする。３２は平均回転速度偏
差ΔＮで、周波数発電機２の周波数信号ｆｓでサンプリ
ングされ、周期Ｔの期間における平均回転速度偏差を示
す。平均回転速度偏差ΔＮは図３に示すように周波数信
号ｆｓの周期Ｔでｔ(ｉ−１)，ｔ(ｉ)，ｔ(ｉ＋１)，・
・・・の時点でステップ上に変化し、その期間内では一
定値を保持している。点線で示した３３は、３２の平均
回転速度偏差ΔＮから推測したモータの回転速度で、図
３より明らかなようにモータの回転速度偏差Δｎに比べ
てほぼＴの検出時間遅れを有している。その結果、速度
推定手段７の構成を示す図１５のブロック線図におい
て、サンプルホールド要素２６を介して平均回転速度偏
差ΔＮを比例積分補償要素２２に処理を移行させるよう
に構成すれば、上記の検出の時間遅れにより図１５のル
ープＡの制御系の安定化のためには制御周波数帯域をあ
まり高くすることができない。それに対して、図２に示
す本発明の速度推定手段７の場合には平均回転速度偏差
ΔＮからモータの瞬時回転速度偏差Δｎを演算により推
測し、Δｎをサンプルホールド要素２６を介して比例積
分補償要素２２の処理に移行するので、検出の時間遅れ
により制御周波数帯域を高く設定できないということは
ない。
【００３９】図３において、瞬時回転速度偏差Δｎと平
均回転速度偏差ΔＮとの間には（数４）の関係がある。
【００４０】
【数４】
【００４１】したがって、（数４）を変形して、
【００４２】
【数５】
【００４３】と表現できる。図４は、（数５）をブロッ
ク線図に表現したもので、図２の本発明の速度推定手段
７を構成する予測要素２７を示すブロック線図である。
【００４４】図４（ａ）において、４１は乗算器で係数
は２である。４２は遅延要素で１サンプリング周期（こ
の場合は周波数発電機２の周波数信号ｆｓの周期Ｔ）だ
け遅延させる。４３は減算器で、乗算器４１で２倍にし
た平均回転速度偏差２・ΔＮ（ｉ）から１サンプリング
周期前の演算で求めた回転速度偏差Δｎ（ｉ−１）を減
算する。減算器４３の演算結果は（数５）で求められる
回転速度偏差Δｎ（ｉ）を表している。すなわち、予測
要素２７は、現時点のサンプリング時の平均回転速度偏
差ΔＮから現時点のサンプリング時のモータの瞬時の回
転速度偏差Δｎを演算により求めることができる。
【００４５】図５は、図４（ａ）に示した予測要素２７
のブロック線図の平均回転速度偏差ΔＮから瞬時の回転
速度偏差Δｎまでの伝達特性を表すボード線図である。
図５（ａ）の５１は、図４（ａ）で表されるブロック線
図の振幅特性を示し、図５（ｂ）の５２は同じく図４
（ａ）で表されるブロック線図の位相特性を示す。
【００４６】なお、図５において横軸はサンプリング周
波数ｆｓ（周波数発電機２の出力する周波数信号の周波
数に等しい）を基準に正規化している。図５（ｂ）の５
２から分かるように図４（ａ）のブロック線図で表され
る予測要素２７の処理は位相進み特性を有しているが、
図５（ａ）の５１から分かるように制御系は不安定（周
波数ｆｓ／２で振幅特性が無限大）で、実用的でない。
そこで、制御系を安定にするために実際には、図４
（ａ）の代わりに図４（ｂ）に示すボード線図を用い
る。ただし、図４（ｂ）において係数αは、０＜α＜１
の範囲に選ぶ。図４（ｂ）のブロック図で係数αを０．
７に選んだときの振幅特性を図５（ａ）の５３に示し、
同じく位相特性を図５（ｂ）の５４に示す。係数αを１
より小さく選ぶことにより制御系は安定化され、周波数
がｆｓ／２以下の領域で位相進み特性を得ることができ
る。
【００４７】このように、位相進み特性を有する予測要
素２７を速度推定手段７のループＡ内に含めることは、
図３で説明したように平均回転速度偏差ΔＮ自体に有し
ていた位相遅れに対して一種の微分補償を施すことにな
る。その結果、比例積分補償要素２２の係数Ｋ１、Ｋ２
を大きく設定することが可能となり、ループＡの制御周
波数帯域を拡大できる。
【００４８】以上のように、本実施例によれば、速度推
定手段７のループＡの周波数帯域を従来例に比べて拡大
することができるのでモータに加わる負荷トルク外乱を
高い周波数まで推定することができ、その結果、速度推
定手段７は正確な推定回転速度ｎ’を高い周波数領域ま
で推定することが可能となる。
【００４９】したがって、本発明のモータの速度制御装
置は、推定回転速度ｎ’を帰還信号として速度制御を行
うことにより、負荷トルクの外乱による速度変動を高い
周波数領域まで安定に低減することができる。
【００５０】図６は速度推定手段７の他の実施例の構成
を示す制御ブロック線図である。なお、図２に示した本
発明に係わる速度推定手段７と同一の機能を有するもの
については同一の符号を付して重複した説明は省略す
る。
【００５１】図６において、図２の実施例と異なるとこ
ろは、図２の実施例ではループＡ内に積分器２３が挿入
されているが、図６の実施例では積分器２３はなく乗算
器２１の出力である推定回転速度ｎ’が直接比較器２４
に入力されている。一方、周期計測手段３の発生する平
均回転速度Ｎは予測要素２７を介して比較器２４に入力
され、比較器２４の引き算の処理の後、サンプルホール
ド要素２６の処理と比例積分補償要素２２の処理に移る
ように構成されている。そして乗算器２１、比較器２
４、比例積分要素２２、減算器２５でループＢを形成し
ている。
【００５２】以上のように構成された他の実施例をもと
に、本発明のモータの速度制御装置の動作について図面
を参照しながら詳細に説明する。
【００５３】前述の図１４を用いて予測要素２７の動作
を説明する。図１４は、周期計測手段３の発生する平均
回転速度Ｎとモータの実際の回転速度ｎ（瞬時値）の関
係を示した波形図で、瞬時回転速度ｎと平均回転速度Ｎ
との間には、（数６）の関係がある。
【００５４】
【数６】
【００５５】したがって、（数６）を変形して、
【００５６】
【数７】
【００５７】と表現できる。すなわち、瞬時回転速度ｎ
は平均回転速度Ｎから（数７）の演算により予測するこ
とができる。このようにして予測された予測回転速度
ｎ”と推定回転速度ｎ’とを比較器２４で比較する。な
お、（数７）の演算は、図２の予測要素２７と同様に行
うことができ、図４のブロック線図に表現した演算で実
現可能であるので重複した説明は省略する。
【００５８】図６に示す速度推定手段７の他の実施例で
は、ループＢには位相遅れを生じる積分器２３が含まれ
ず、図２の速度推定手段７の実施例と比較して比例積分
補償要素２２の係数Ｋ１、Ｋ２を大きく設定することが
可能となる。したがって、図２のループＡより図６のル
ープＢの方が制御周波数帯域を拡大することができる。
【００５９】以上のように、本実施例によれば、速度推
定手段７のループＢの周波数帯域を拡大することができ
るので、モータに加わる負荷トルク外乱を高い周波数ま
で推定することが可能となり、その結果、速度推定手段
７は正確な推定回転速度ｎ’を高い周波数領域まで推定
することができる。また、図６の実施例では、図２の実
施例で必要とされるような積分器２３が不要のため、速
度推定手段７の構成が簡単にできるという特徴がある。
【００６０】図７は本発明の第２の実施例のモータの速
度制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図１
と同一の機能を有するものについては同一の符号を付し
て重複した説明は省略する。
【００６１】図７において、図１の実施例と異なるとこ
ろは、図１の実施例では、速度推定手段７の出力は推定
回転速度ｎ’だけでこれを比較手段５に供給されるだけ
であったが、図７の実施例では速度推定手段８の内部で
演算により得られる推定負荷トルクτｄ’を制御手段６
の出力する制御信号ｃにフィードフォワード補償を行う
ように構成されている。９は補正手段で、制御手段６の
制御信号ｃと速度推定手段８の推定負荷トルクτｄ’と
が入力され、補正手段９で補正演算を施した後、補正信
号ｄを駆動手段４に入力される。
【００６２】以上のように構成された第２の実施例をも
とに、本発明のモータの速度制御装置の動作について図
面を参照しながら詳細に説明する。
【００６３】図８は図７のモータの速度制御装置の動作
を説明する全体のブロック線図である。図８において、
１はモータを示すブロック線図、８は第２の実施例の速
度推定手段のブロック線図で、第１の実施例の速度推定
手段７とは異なり、推定回転速度ｎ’と内部演算により
得られる推定負荷トルクτｄ’の２つを出力し、推定回
転速度ｎ’は速度制御のための帰還信号として用いられ
比較手段５に入力される。一方、推定負荷トルクτｄ’
は補正手段９に入力される。補正手段９において、９１
は乗算器で、係数１／（Ｋｔｎ・ｇｍｎ）が掛け算され
て出力される。９２は加算器で、制御手段６の出力する
制御信号ｃに乗算器９１の演算結果を加算して補正信号
ｄとして駆動手段４（伝達関数はｇｍ）に入力される。
【００６４】以下、第２の実施例のモータの速度制御装
置について、詳細に説明する。なお、速度推定手段８
は、図２に示した速度推定手段７と同一の機能を有する
ものについては同一の符号を付して重複した説明は省略
する。
【００６５】図８より補正信号ｄは、（数８）で表すこ
とができる。
【００６６】
【数８】
【００６７】したがって、モータ１の発生トルクτｍ
は、駆動手段４の変換係数ｇｍとモータ１のトルク係数
Ｋｔとを掛け算して（数９）で表される。
【００６８】
【数９】
【００６９】ここで、簡単のため、Ｋｔｎ＝Ｋｔ、ｇｍ
ｎ＝ｇｍとした。そこで、速度推定手段８の出力する推
定負荷トルクτｄ’は、ループＡの制御帯域以下の周波
数領域で、モータ１に加わる負荷トルクτｄと等しいの
で、モータのブロック線図１を構成する加算器１２にお
いて、実際の負荷トルクτｄと推定負荷トルクτｄ’と
は相殺される。すなわち、補正手段９により推定負荷ト
ルクτｄ’をフィードフォワード補償を施すことによ
り、モータ１は、伝達関数１３（係数は１／Ｊｓ）にあ
たかも負荷トルクτｄの外乱が加わわらなかったように
振る舞う。したがって、モータ１は低域の周波数におい
て、実質的に負荷トルクτｄの外乱の影響を受けること
なく高精度の回転精度で駆動されることになる。
【００７０】第２の実施例によれば、予測要素２７の追
加により速度推定手段８のループＡの周波数帯域を拡大
できるので、モータ１に加わる負荷トルク外乱τｄを高
い周波数まで推定することができ、その結果、速度推定
手段８は正確な推定回転速度ｎ’を高い周波数領域まで
推定することが可能となる。
【００７１】したがって、本発明の第２の実施例のモー
タの速度制御装置は、速度推定手段８により得られた推
定回転速度ｎ’を用いて速度制御を行うことにより、負
荷トルクの外乱による速度変動を高い周波数領域まで安
定に低減することができ、推定負荷トルクτｄ’を補正
手段９によりフィードフォワード補償を行ことによりモ
ータ１に加わる負荷トルクτｄを相殺させるように構成
されているので、モータの負荷トルク外乱による速度変
動をさらに低減することができる。
【００７２】なお、図８の実施例ではブロック線図より
明らかなように、速度推定手段８の構成は図２の構成を
基本としている。
【００７３】図９は、速度推定手段８を図６の構成を基
本とした本発明の第２の実施例の他の実施例の構成を示
すブロック図である。なお、図６、図８と同一の機能を
有するものについては同一の符号を付して重複した説明
は省略する。
【００７４】図９の実施例においても速度推定手段８の
ループＢの制御帯域を拡大することができるので、図８
の実施例と同等の効果を得ることができる。また、図９
の実施例では、図８の実施例で必要とされるような積分
器２３が不要のため、速度推定手段８の構成が簡単にで
きるという特徴がある。
【００７５】以上の説明から明らかなように、本発明の
第２の実施例のモータの速度制御装置は、速度推定手段
８により得られた推定回転速度ｎ’を用いて速度制御を
行うことにより負荷トルクの外乱による速度変動を高い
周波数領域まで安定に低減することができ、推定負荷ト
ルクτｄ’を補正手段９によりフィードフォワード補償
を行ことによりモータ１に加わる負荷トルクτｄを相殺
させるように構成されているので、モータの負荷トルク
外乱による速度変動をさらに低減することができる。
【００７６】以上のように、本発明の第２の実施例によ
れば、負荷トルクの外乱に対して極めて速度変動の少な
いモータの速度制御装置を提供することができる。
【００７７】図１０は本発明の第３の実施例のモータの
速度制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図
１および図７と同一の機能を有するものについては同一
の符号を付して重複した説明は省略する。
【００７８】図１０において、図７の実施例と異なると
ころは、図７の実施例では、速度推定手段８への入力は
補正手段９の補正出力ｄであったが、図１０の実施例で
は速度制御手段６の出力ｃが速度推定手段１０に入力さ
れるように構成されている。そして速度推定手段１０で
推定された推定負荷トルクτｄ’は補正手段９に入力さ
れている。補正手段９で補正演算を施した後、補正信号
ｄを駆動手段４に入力される。
【００７９】以上のように構成された第３の実施例をも
とに本発明のモータの速度制御装置の動作について図面
を参照しながら詳細に説明する。
【００８０】図１１は図１０のモータの速度制御装置の
動作を説明する全体のブロック線図である。なお、図８
と同一の機能を有するものについては同一の符号を付し
て重複した説明は省略する。
【００８１】図１１において、１０は第３の実施例の速
度推定手段のブロック線図で、図８に示す第２の実施例
の速度推定手段８では減算器２５が必要で、乗算器２８
の係数（Ｋｔｎ・ｇｍｎ）を掛け算して得られた推定発
生トルクτｍ’から推定負荷トルクτｄ’を引き算して
得られた信号を乗算器２１に入力していたが、図１１に
示す第３の実施例の速度推定手段１０では減算器２５は
不要である。
【００８２】このように構成された第３の実施例の本発
明のモータの速度制御装置について、詳細に説明する。
【００８３】まず、図８において速度推定手段８を構成
する乗算器２１の入力である推定加速トルクτ’は、
（数１０）で表せる。
【００８４】
【数１０】
【００８５】ところが、補正手段９の補正信号ｄは、
（数１１）で表される。
【００８６】
【数１１】
【００８７】したがって、（数１０）、（数１１）より
推定加速トルクτ’は、（数１２）で表すことができ
る。
【００８８】
【数１２】
【００８９】（数１２）をもとに図８の速度推定手段８
を書き換えると、図１１の速度推定手段１０のようにな
る。すなわち、制御手段６の制御信号ｃが乗算器２８に
入力され、係数（Ｋｔｎ・ｇｍｎ）を掛け算して推定加
速トルクτ’を求めることができる。推定加速トルク
τ’は乗算器２１に入力され、係数１／（Ｊｎ・ｓ）を
掛け算することにより推定回転速度ｎ’を求めることが
できる。一方、推定負荷トルクτｄ’は補正手段９に入
力され、図８の場合と同様に、速度推定手段１０の出力
する推定負荷トルクτｄ’は、モータ１に加わる負荷ト
ルクτｄに等しいので、加算器１２において実際の負荷
トルクτｄと推定負荷トルクτｄ’とは相殺される。
【００９０】したがって、図８の第２の実施例と同様
に、モータ１は低域の周波数において負荷トルクτｄの
外乱の影響を受けることなく高精度の回転精度で駆動さ
れる。
【００９１】以上のように、本実施例によれば、図８の
実施例と比べてより簡単な構成でモータに加わる推定負
荷トルクτｄ’と推定回転速度ｎ’を高い周波数領域ま
で推定することが可能となる。
【００９２】したがって、本発明の第３の実施例のモー
タの速度制御装置は、速度推定手段１０により得られた
推定回転速度ｎ’を用いて速度制御を行うことにより、
負荷トルクの外乱による速度変動を高い周波数領域まで
安定に低減することができ、推定負荷トルクτｄ’を補
正手段９によりフィードフォワード補償を行うことによ
りモータ１に加わる負荷トルクτｄを相殺させるように
構成されているので、モータの負荷トルク外乱による速
度変動をさらに低減することができる。なお、図１１の
実施例においては、推定負荷トルクτｄ’を補正手段９
によりフィードフォワード補償を行うことによりモータ
１に加わる負荷トルクτｄを相殺させるように構成され
ているので、速度推定手段１０の内部に予測要素２７を
特に含めなくてもモータの負荷トルク外乱による速度変
動を十分低減することができ実用上問題はない。
【００９３】図１１の実施例ではブロック線図より明ら
かなように、速度推定手段１０の構成は図２の構成を基
本としている。
【００９４】図１２は、速度推定手段１０を図６の構成
を基本とした本発明の第３の実施例の他の実施例の構成
を示すブロック図である。なお、図６、図１１と同一の
機能を有するものについては同一の符号を付して重複し
た説明は省略する。
【００９５】図１２の実施例においても速度推定手段１
０のループＢの制御帯域を拡大することができるので、
図１１の実施例と同等の効果を得ることができる。ま
た、図１２の実施例では、図１１の実施例で必要とされ
るような積分器２３が不要のため、速度推定手段１０の
構成が簡単にできるという特徴がある。
【００９６】以上のように、本発明の第３の実施例によ
れば、負荷トルクの外乱に対して極めて速度変動の少な
いモータの速度制御装置を提供することができる。
【００９７】なお、本発明のモータの速度制御装置の第
１、第２および第３の実施例では、速度推定手段の入力
信号は、制御手段の制御信号を入力するように構成した
が、制御信号の代わりに駆動手段の出力する駆動電流を
用いても同様の効果を得ることができることは言うまで
もない。
【００９８】また、上述してきた説明では、乗算器２１
や比例積分補償要素２２はアナログ・フィルタで構成す
るものとしたが、ディジタル・フィルタで構成してもか
まわない。さらには、制御装置を構成する各部について
はマイクロコンピュータによるソフトウェアにより実現
するようにしてもよい。
【００９９】また、上記実施例では、各部の制御出力信
号は連続信号として説明したが、制御装置をマイクロコ
ンピュータで構成し、各部の制御出力信号を離散信号と
して出力してもよく、出力するサンプリング周期を周波
数発電機の出力する周波数信号の周期より十分短くすれ
ば連続信号の場合と同様の効果が得られる。
【０１００】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のモータの速度制御装置は、簡単な構成で制御帯域の広
い速度推定手段を構成し、モータに加わる負荷トルク外
乱を高い周波数まで推定することができ、速度推定手段
は正確な推定回転速度を高い周波数領域まで推定するこ
とが可能となる。したがって、本発明のモータの速度制
御装置は、推定回転速度を帰還信号に用いて速度制御を
行うことにより、負荷トルクの外乱による速度変動を高
い周波数領域まで安定に低減することができる。
【０１０１】また、速度推定手段により推定された推定
負荷トルクを用いてフィードフォワード補償を施すこと
により、負荷トルクの外乱による速度変動をさらに低減
することができる。
【０１０２】したがって、本発明によれば、モータに取
り付けられた周波数発電機の出力周波数が低くくても比
較的簡単な構成で制御系の制御帯域を十分に高めること
ができ、モータに加わる負荷トルクの高い周波数成分の
外乱に対しても回転の高精度化が可能なモータの速度制
御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のモータの速度制御装置の第１の実施例
の構成を示すブロック図
【図２】図１を構成する速度推定手段の一実施例の構成
を示すブロック線図
【図３】本発明に係わる予測要素の動作を説明するため
の波形図
【図４】本発明に係わる予測要素の構成を示すブロック
線図
【図５】図４のボード線図
【図６】図１を構成する速度推定手段の他の実施例の構
成を示すブロック線図
【図７】本発明のモータの速度制御装置の第２の実施例
の構成を示すブロック図
【図８】図７の一実施例の動作を説明するための全体ブ
ロック線図
【図９】図７の他の実施例の動作を説明するための全体
ブロック線図
【図１０】本発明のモータの速度制御装置の第３の実施
例の構成を示すブロック図
【図１１】図１０の一実施例の動作を説明するための全
体ブロック線図
【図１２】図１０の他の実施例の動作を説明するための
全体ブロック線図
【図１３】従来のモータの速度制御装置の構成を示すブ
ロック図
【図１４】モータの瞬時回転速度ｎと平均回転速度Ｎと
の関係を示す波形図
【図１５】従来の速度推定手段のブロック線図
【符号の説明】
１ モータ ２ 周波数発電機 ３ 周期計測手段 ４ 駆動手段 ５ 比較手段 ６ 制御手段 ７ 速度推定手段 ８、１０ 速度負荷トルク推定手段 ９ 補正手段

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】モータの回転速度に比例した周波数信号を
    発生する周波数発電機と、前記周波数信号の周期を計測
    し前記モータの平均回転速度に比例した平均速度信号を
    出力する周期計測手段と、速度指令信号と速度帰還信号
    より制御演算を行い制御信号を出力する制御手段と、前
    記制御信号に応じた駆動電流を前記モータに供給する駆
    動手段と、前記制御信号と前記平均速度信号が入力され
    前記制御信号より前記モータの回転速度を推定し得られ
    た速度推定信号を前記速度帰還信号として前記制御手段
    に出力する速度推定手段とを具備し、 前記速度推定手段は、前記速度推定信号を時間積分した
    平均速度推定信号と前記平均速度信号とを比較し、その
    平均速度誤差から瞬時速度誤差の予測値を算出する予測
    手段を含み、前記予測手段の生成する予測値により前記
    速度推定信号を補正する帰還ループを含んで構成された
    ことを特徴とするモータの速度制御装置。
  2. 【請求項２】モータの回転速度に比例した周波数信号を
    発生する周波数発電機と、前記周波数信号の周期を計測
    し前記モータの平均回転速度に比例した平均速度信号を
    出力する周期計測手段と、速度指令信号と速度帰還信号
    より制御演算を行い制御信号を出力する制御手段と、前
    記制御信号に応じた駆動電流を前記モータに供給する駆
    動手段と、前記制御信号と前記平均速度信号が入力され
    前記制御信号より前記モータの回転速度を推定し得られ
    た速度推定信号を前記速度帰還信号として前記制御手段
    に出力する速度推定手段とを具備し、 前記速度推定手段は、前記平均速度信号から瞬時速度の
    予測値を算出する予測手段を含み、前記予測手段の生成
    する予測値と前記速度推定信号とを比較し、その速度誤
    差により前記速度推定信号を補正する帰還ループを含ん
    で構成されたことを特徴とするモータの速度制御装置。
  3. 【請求項３】予測手段は、入力信号を（１＋ａ）倍にす
    る乗算器と、出力信号をａ倍にし周波数信号の周期に等
    しい時間だけ遅延させる遅延器と、前記乗算器の出力と
    前記遅延器の出力を引き算することにより出力信号を生
    成する減算器を含んで構成され、前記係数ａを１より小
    さくしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載
    のモータの速度制御装置。
  4. 【請求項４】速度推定手段の速度推定信号を出力する周
    期は、周期計測手段の出力する平均速度信号の周期より
    短くなるよう構成されたことを特徴とする請求項１また
    は請求項２記載のモータの速度制御装置。
  5. 【請求項５】速度推定手段は、平均速度誤差に比例した
    比例項と前記平均誤差を時間積分した積分項とを含む帰
    還ループを設けたことを特徴とする請求項１または請求
    項２記載のモータの速度制御装置。
  6. 【請求項６】速度推定手段の帰還ループの制御帯域は、
    制御手段の制御帯域よりも大きくしたことを特徴とする
    請求項１または請求項２記載のモータの速度制御装置。
  7. 【請求項７】モータの回転速度に比例した周波数信号を
    発生する周波数発電機と、前記周波数信号の周期を計測
    し前記モータの平均回転速度に比例した平均速度信号を
    出力する周期計測手段と、速度指令信号と速度帰還信号
    より制御演算を行い制御信号を出力する制御手段と、前
    記制御信号を補正し補正信号を出力する補正手段と、前
    記補正信号に応じた駆動電流を前記モータに供給する駆
    動手段と、前記補正信号と前記平均速度信号が入力さ
    れ、前記補正信号より前記モータの回転速度と前記モー
    タに印加される負荷トルクを推定し得られた速度推定信
    号を前記速度帰還信号として前記制御手段に出力すると
    ともに、負荷トルク推定信号を前記補正手段に出力する
    速度負荷トルク推定手段とを具備し、 前記速度負荷トルク推定手段は、前記速度推定信号を時
    間積分した平均速度推定信号と前記平均速度信号とを比
    較し、その平均速度誤差から瞬時速度誤差の予測値を算
    出する予測手段を含み、前記予測手段の生成する予測値
    により速度推定信号を補正する帰還ループを含んで構成
    されたことを特徴とするモータの速度制御装置。
  8. 【請求項８】モータの回転速度に比例した周波数信号を
    発生する周波数発電機と、前記周波数信号の周期を計測
    し前記モータの平均回転速度に比例した平均速度信号を
    出力する周期計測手段と、速度指令信号と速度帰還信号
    より制御演算を行い制御信号を出力する制御手段と、前
    記制御信号を補正し補正信号を出力する補正手段と、前
    記補正信号に応じた駆動電流を前記モータに供給する駆
    動手段と、前記補正信号と前記平均速度信号が入力さ
    れ、前記補正信号より前記モータの回転速度と前記モー
    タに印加される負荷トルクを推定し得られた速度推定信
    号を前記速度帰還信号として前記速度制御手段に出力す
    るとともに、負荷トルク推定信号を前記補正手段に出力
    する速度負荷トルク推定手段とを具備し、 前記速度負荷トルク推定手段は、前記平均速度信号から
    瞬時速度の予測値を算出する予測手段を含み、前記手段
    の生成する予測値と前記速度推定信号とを比較し、その
    速度誤差により前記速度推定信号を補正する帰還ループ
    を含んで構成されたことを特徴とするモータの速度制御
    装置。
  9. 【請求項９】予測手段は、入力信号を（１＋ａ）倍にす
    る乗算器と、出力信号をａ倍にし周波数信号の周期に等
    しい時間だけ遅延させる遅延器と、前記乗算器の出力と
    前記遅延器の出力を引き算することにより出力信号を生
    成する減算器を含んで構成され、前記係数ａを１より小
    さくしたことを特徴とする請求項７または請求項８記載
    のモータの速度制御装置。
  10. 【請求項１０】速度負荷トルク推定手段の速度推定信号
    を出力する周期は、周期計測手段の出力する平均速度信
    号の周期より短くなるよう構成されたことを特徴とする
    請求項７または請求項８記載のモータの速度制御装置。
  11. 【請求項１１】速度負荷トルク推定手段は、平均速度誤
    差に比例した比例項と前記平均誤差を時間積分した積分
    項とを含む帰還ループを設けたことを特徴とする請求項
    ７または請求項８記載のモータの速度制御装置。
  12. 【請求項１２】速度負荷トルク推定手段の帰還ループの
    制御帯域は、制御手段の制御帯域より大きくしたことを
    特徴とする請求項７または請求項８記載のモータの速度
    制御装置。
  13. 【請求項１３】モータの回転速度に比例した周波数信号
    を発生する周波数発電機と、前記周波数信号の周期を計
    測し前記モータの平均回転速度に比例した平均速度信号
    を出力する周期計測手段と、速度指令信号と速度帰還信
    号より制御演算を行い制御信号を出力する制御手段と、
    前記制御信号を補正し補正信号を出力する補正手段と、
    前記補正信号に応じた駆動電流を前記モータに供給する
    駆動手段と、前記制御信号より前記モータの回転速度を
    推定し得られた速度推定信号を前記速度帰還信号として
    前記速度制御手段に出力し、前記速度推定信号を時間積
    分した平均速度推定信号と前記平均速度信号とを比較
    し、その平均速度誤差により負荷トルク推定信号を生成
    し前記補正手段に出力する速度負荷トルク推定手段より
    構成されたことを特徴とするモータの速度制御装置。
  14. 【請求項１４】モータの回転速度に比例した周波数信号
    を発生する周波数発電機と、前記周波数信号の周期を計
    測し前記モータの平均回転速度に比例した平均速度信号
    を出力する周期計測手段と、速度指令信号と速度帰還信
    号より制御演算を行い制御信号を出力する制御手段と、
    前記制御信号を補正し補正信号を出力する補正手段と、
    前記補正信号に応じた駆動電流を前記モータに供給する
    駆動手段と、前記制御信号より前記モータの回転速度を
    推定し得られた速度推定信号を前記速度帰還信号として
    前記速度制御手段に出力し、前記速度推定信号を時間積
    分した平均速度推定信号と前記平均速度信号とを比較
    し、その平均速度誤差から瞬時速度誤差の予測値を算出
    する予測手段を含み前記予測手段の生成する予測値によ
    り負荷トルク推定信号を生成し前記補正手段に出力する
    速度負荷トルク推定手段より構成されたことを特徴とす
    るモータの速度制御装置。
  15. 【請求項１５】モータの回転速度に比例した周波数信号
    を発生する周波数発電機と、前記周波数信号の周期を計
    測し前記モータの平均回転速度に比例した平均速度信号
    を出力する周期計測手段と、速度指令信号と速度帰還信
    号より制御演算を行い制御信号を出力する制御手段と、
    前記制御信号を補正し補正信号を出力する補正手段と、
    前記補正信号に応じた駆動電流を前記モータに供給する
    駆動手段と、前記制御信号より前記モータの回転速度を
    推定し得られた速度推定信号を前記速度帰還信号として
    前記速度制御手段に出力し、前記平均速度信号から瞬時
    速度の予測値を算出し前記予測値と前記速度推定信号と
    を比較し、その速度誤差により負荷トルク推定信号を生
    成し前記補正手段に出力する速度負荷トルク推定手段よ
    り構成されたことを特徴とするモータの速度制御装置。
  16. 【請求項１６】速度負荷トルク推定手段の速度推定信号
    を出力する周期は、周期計測手段の出力する平均速度信
    号の周期より短くなるよう構成されたことを特徴とする
    請求項１３または請求項１４または請求項１５記載のモ
    ータの速度制御装置。
  17. 【請求項１７】速度負荷トルク推定手段は、平均速度誤
    差に比例した比例項と前記平均誤差を時間積分した積分
    項とを含む帰還ループを設けたことを特徴とする請求項
    １３または請求項１４または請求項１５記載のモータの
    速度制御装置。
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