JPS5890217A - 電気式調速機 - Google Patents
電気式調速機Info
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- JPS5890217A JPS5890217A JP56187749A JP18774981A JPS5890217A JP S5890217 A JPS5890217 A JP S5890217A JP 56187749 A JP56187749 A JP 56187749A JP 18774981 A JP18774981 A JP 18774981A JP S5890217 A JPS5890217 A JP S5890217A
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- speed
- signal
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/16—Controlling the angular speed of one shaft
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Water Turbines (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (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】
この発明は、水力光ｔＪｉにおいて水車の速度および出
力を調整する比例・積分・微分演算形電気式調速機に関
するものである。
力を調整する比例・積分・微分演算形電気式調速機に関
するものである。
従来、この種の比例−積分・微分演算形電気式調速機と
して、第１図に示す構成からなるものが知られている。
して、第１図に示す構成からなるものが知られている。
すなわち、第１図において参照符号１０は速度設定器、
／２は速度検出器、／４’はＰＩＤ演算器を示す。速度
検出器／、２は、水車発電機／Ａの回転数を電気信号に
変換して検出するものであシ、前記速度設定器１０の出
力信号と速度検出器／２との減舞を行って、速度偏差信
号Δｆを得る。このようにして得られた速度偏差信号Δ
ｆは、速度別−１；率演算器／ｇの出力イバ＋４ｆｌｆ
ｐとの偏差（ｆＷ号をＰＩＤ演算器／４’に入力８れ、
このＰ Ｉ ］）演力器／４ｔにおいてｌ” Ｊ Ｄ演
舞−全行い１，１１指正なサーボモータ開度指令値全出
力する。なお、このＩ） １’ Ｄ演算器／４Ａの出力
信号は、開Ｉｌｌ：調節器コ０、アクチュエータ２．２
およびサーボモータ。２＋葡介して水理系、２ｔを制御
し、水車発′ｇＬ機／２の出力を適正に制御する。この
場合、ザーボモータλグによシ水理系の開閉Ｗ、ｆ整を
行う際の゛リーーボモータ開度は、開度検出器、２ｇで
検出し、この開度検出器、２ｇで得られたーリ゛−ボモ
ーメ開度実際値と前記ＰＩＤ演算器／グで得られるツ”
−ボモータ開度指令値との偏差イｒ１号ΔＳをＩｊｉ９
Ｊ＾ｉＪ＆節器２゜に入力する。従って、開１８二１
１４節器、７０では、前記偏差借上ΔＳに比例した開ｊ
＃−訓節佃号ΔＳ′を出力して、アクチュエータ、２．
２をｆｔｔ制御する。
／２は速度検出器、／４’はＰＩＤ演算器を示す。速度
検出器／、２は、水車発電機／Ａの回転数を電気信号に
変換して検出するものであシ、前記速度設定器１０の出
力信号と速度検出器／２との減舞を行って、速度偏差信
号Δｆを得る。このようにして得られた速度偏差信号Δ
ｆは、速度別−１；率演算器／ｇの出力イバ＋４ｆｌｆ
ｐとの偏差（ｆＷ号をＰＩＤ演算器／４’に入力８れ、
このＰ Ｉ ］）演力器／４ｔにおいてｌ” Ｊ Ｄ演
舞−全行い１，１１指正なサーボモータ開度指令値全出
力する。なお、このＩ） １’ Ｄ演算器／４Ａの出力
信号は、開Ｉｌｌ：調節器コ０、アクチュエータ２．２
およびサーボモータ。２＋葡介して水理系、２ｔを制御
し、水車発′ｇＬ機／２の出力を適正に制御する。この
場合、ザーボモータλグによシ水理系の開閉Ｗ、ｆ整を
行う際の゛リーーボモータ開度は、開度検出器、２ｇで
検出し、この開度検出器、２ｇで得られたーリ゛−ボモ
ーメ開度実際値と前記ＰＩＤ演算器／グで得られるツ”
−ボモータ開度指令値との偏差イｒ１号ΔＳをＩｊｉ９
Ｊ＾ｉＪ＆節器２゜に入力する。従って、開１８二１
１４節器、７０では、前記偏差借上ΔＳに比例した開ｊ
＃−訓節佃号ΔＳ′を出力して、アクチュエータ、２．
２をｆｔｔ制御する。
アクチュエータ、２．２は、前記開度調節信号ΔＳ′全
機械的偏位に変換してサーボモータ、２グの開閉操作全
行う。そして、このサーボモータ２４ｔの開閉動作によ
り、水理系２ｔおよび水車発電機／２を介してその出力
実周波数が上昇または下降する。また、前記開度検出器
２ｇで得られるサーボモータ開度実際値は、負荷設定器
３０の設定信号との偏差信号を速度垂下率演算器／♂に
入力し、この速度垂下率演算器ｌ♂で速度垂下率信号Δ
ｐを演算により求める。
機械的偏位に変換してサーボモータ、２グの開閉操作全
行う。そして、このサーボモータ２４ｔの開閉動作によ
り、水理系２ｔおよび水車発電機／２を介してその出力
実周波数が上昇または下降する。また、前記開度検出器
２ｇで得られるサーボモータ開度実際値は、負荷設定器
３０の設定信号との偏差信号を速度垂下率演算器／♂に
入力し、この速度垂下率演算器ｌ♂で速度垂下率信号Δ
ｐを演算により求める。
しかるに、前記速度偏差信号Δｆおよび速度垂下率信号
ΔＰは、サーボモータ。２弘の開閉操作によう水理系２
ｚおよび水車発電機／Ｊを介してその出力実周波数が上
昇才たは下降することによって、次第に減少するよう調
整される。
ΔＰは、サーボモータ。２弘の開閉操作によう水理系２
ｚおよび水車発電機／Ｊを介してその出力実周波数が上
昇才たは下降することによって、次第に減少するよう調
整される。
従って、このように構成された電気式調速機は、前記信
号Δｆ、Δｐが所定値以内となるまで制御動作を行う。
号Δｆ、Δｐが所定値以内となるまで制御動作を行う。
なお、前記電気式調速機において、ＰＩＤ演算器／グは
、第１図（−）〜（ｃ）に示すような回路構成からなる
ものが好適に使用できる。すなわち、第１図（−）に示
すものは、比例演ｐ、器３２と積分演算器３μと微分演
算器３６とを並列接続し、各演算器の出力を加讐するよ
うに構成したものである。また、第１図（１））に示す
ものは、微分演賀器３ｚと績分演η器３４１と谷線用微
分演算器３ｇとからなシ、入カイバ号を微分演算器３６
により微分原初した出力と前記入力信号と加算し、これ
を積分演算器３μへ入力する際に積分演算器３グの出力
を復原用微分演舞−器３ｇを介してイくｔられた微分波
ａ出力との偏差を求めて積分演算するよう構成したもの
である。さらに、第２図（ｃ）Ｋ示すものは、微分演η
器３６と比例・積分演嘗器グＯとからなシ、入カイ１１
号を微分演算器３ｔによシ微分演舞した出力と前記入力
信号とを加算し、これを比例・積分演η器ｐｏで比例１
１積分演算するよう構成したものである。
、第１図（−）〜（ｃ）に示すような回路構成からなる
ものが好適に使用できる。すなわち、第１図（−）に示
すものは、比例演ｐ、器３２と積分演算器３μと微分演
算器３６とを並列接続し、各演算器の出力を加讐するよ
うに構成したものである。また、第１図（１））に示す
ものは、微分演賀器３ｚと績分演η器３４１と谷線用微
分演算器３ｇとからなシ、入カイバ号を微分演算器３６
により微分原初した出力と前記入力信号と加算し、これ
を積分演算器３μへ入力する際に積分演算器３グの出力
を復原用微分演舞−器３ｇを介してイくｔられた微分波
ａ出力との偏差を求めて積分演算するよう構成したもの
である。さらに、第２図（ｃ）Ｋ示すものは、微分演η
器３６と比例・積分演嘗器グＯとからなシ、入カイ１１
号を微分演算器３ｔによシ微分演舞した出力と前記入力
信号とを加算し、これを比例・積分演η器ｐｏで比例１
１積分演算するよう構成したものである。
前述した制御動作を行う電気式調速機において、アクチ
ュエータ、２．２は、火Ｖ、￥」二組３図に示すように
、理想性ｅｌ （特性線１）に対し非線形／ｌｆＨ＋（
特性線１１）があるため、年ン仙Ｉ的にＰＩＤ演η器／
４／の出力とザーボモームＨの開度検出器、！ｇにより
検出されたサーボモータ開度実際値との偏差信号ΔＳに
よシサーボモータ、２ｔの積分時定数が変化する。従っ
て、前記偏差信号ΔＳの少い場合（第３図のＶ３−Ｏ−
Ｖｌの範囲）、例えば無負荷運転中に僅かの周波数変動
が発生した場合において、速度偏差信号Δｆを所定値に
すべ（ＰＩＤ演算益／弘が制御動作を行うが、サーボモ
ータ、２≠の積分時定数が等測的に長いため、ＰＩＤ演
算器／４ｔの出力例追従しきれなくなる。このため、サ
ーボモータコ≠が当初の開度に達した時点ではＰＩＤ演
算器／グが必要以上の積分動作を行っているので、サー
ボモータ、２グはさらに開き（あるいけ閉じ）その結果
周波数が上列（あるいは低下）し過ぎるので、これを解
消すべ（ＰＩＤ演算器ｌグの出力←特性面１１１１）お
よびサーボモータ２４ｔ、の出力（特性曲線■）は、第
７図に示すように数回のアンダーシュートおよびオーバ
ーシュートを繰り返す。
ュエータ、２．２は、火Ｖ、￥」二組３図に示すように
、理想性ｅｌ （特性線１）に対し非線形／ｌｆＨ＋（
特性線１１）があるため、年ン仙Ｉ的にＰＩＤ演η器／
４／の出力とザーボモームＨの開度検出器、！ｇにより
検出されたサーボモータ開度実際値との偏差信号ΔＳに
よシサーボモータ、２ｔの積分時定数が変化する。従っ
て、前記偏差信号ΔＳの少い場合（第３図のＶ３−Ｏ−
Ｖｌの範囲）、例えば無負荷運転中に僅かの周波数変動
が発生した場合において、速度偏差信号Δｆを所定値に
すべ（ＰＩＤ演算益／弘が制御動作を行うが、サーボモ
ータ、２≠の積分時定数が等測的に長いため、ＰＩＤ演
算器／４ｔの出力例追従しきれなくなる。このため、サ
ーボモータコ≠が当初の開度に達した時点ではＰＩＤ演
算器／グが必要以上の積分動作を行っているので、サー
ボモータ、２グはさらに開き（あるいけ閉じ）その結果
周波数が上列（あるいは低下）し過ぎるので、これを解
消すべ（ＰＩＤ演算器ｌグの出力←特性面１１１１）お
よびサーボモータ２４ｔ、の出力（特性曲線■）は、第
７図に示すように数回のアンダーシュートおよびオーバ
ーシュートを繰り返す。
従来、このようなＰ■Ｄ演３！器／弘およびサーボモー
タ２４ｔの出力特性を改善すべく、例えば開度調節器、
２０のゲインを高めて等測的にサーボモータ２４ｔの積
分時定ｅ′ｉを知くし、ＰＩＤ演毅器／グの出力に対す
る追従性をｉ髄めることか行われていた。しかしながら
、この場合、開度９２４節器、２０のゲインを高め過ぎ
ると、定格出力の数十条程度の負４Ｘ」変動が発生した
場合、偏差信号ΔＳが僅かに増すと、制御イｒｊ号ΔＳ
′は直ちに第３図にかずｖ２以」二（廿たはＶ４以下）
の出力となり、サーボモータ日は飽刷１速度で移動し、
偏差（Ｎ号ΔＳが零に近うい／ζ段陥で非常に緩やかな
ａＩｆで移１１／＋するいわゆるパングーバング制御系
と等価になる。すなわち、このようにして得られる制御
特性は、第ｊし１に示すように、”Ｄ ｍｎ器／ ４’
（Ｄ出力（Ｍｊ＋Ｉ： ｄｉｒ 線Ｖ ） Ｋ対しサ
ーボモータ、２りの出力（ｌＦ４性曲線Ｖｌ ）は、初
期の遅れをカバーすべく尚初飽和速度となハ次いで偏差
出力ΔＳが小さくなると緩やかになシ、さらに偏差出力
ΔＳが大きくなった時点で飽和速度となり、これらの状
態を繰り返えすことにより、サーボモータ２弘ｉｄ段階
的にＰＩＤ演算器／４ｔの出力に追従することになる。
タ２４ｔの出力特性を改善すべく、例えば開度調節器、
２０のゲインを高めて等測的にサーボモータ２４ｔの積
分時定ｅ′ｉを知くし、ＰＩＤ演毅器／グの出力に対す
る追従性をｉ髄めることか行われていた。しかしながら
、この場合、開度９２４節器、２０のゲインを高め過ぎ
ると、定格出力の数十条程度の負４Ｘ」変動が発生した
場合、偏差信号ΔＳが僅かに増すと、制御イｒｊ号ΔＳ
′は直ちに第３図にかずｖ２以」二（廿たはＶ４以下）
の出力となり、サーボモータ日は飽刷１速度で移動し、
偏差（Ｎ号ΔＳが零に近うい／ζ段陥で非常に緩やかな
ａＩｆで移１１／＋するいわゆるパングーバング制御系
と等価になる。すなわち、このようにして得られる制御
特性は、第ｊし１に示すように、”Ｄ ｍｎ器／ ４’
（Ｄ出力（Ｍｊ＋Ｉ： ｄｉｒ 線Ｖ ） Ｋ対しサ
ーボモータ、２りの出力（ｌＦ４性曲線Ｖｌ ）は、初
期の遅れをカバーすべく尚初飽和速度となハ次いで偏差
出力ΔＳが小さくなると緩やかになシ、さらに偏差出力
ΔＳが大きくなった時点で飽和速度となり、これらの状
態を繰り返えすことにより、サーボモータ２弘ｉｄ段階
的にＰＩＤ演算器／４ｔの出力に追従することになる。
前述したように、従来の電気式調速機は、開度調節器、
２０のゲイン葡高めると無負荷連転時等の安定は良くな
るが、中外乱に対する過洩制御状態に不具合を生じ、−
力開Ｉｆｆ、、調節器、２０のゲインを低めると】０渡
制御状態は問題ないが、最終安定に不共合を生じるとい
う難点がある。
２０のゲイン葡高めると無負荷連転時等の安定は良くな
るが、中外乱に対する過洩制御状態に不具合を生じ、−
力開Ｉｆｆ、、調節器、２０のゲインを低めると】０渡
制御状態は問題ないが、最終安定に不共合を生じるとい
う難点がある。
そこで、本発明者等は＊ ｆＪ’Ｊ述した従来の電気式
調速機の間地点を全て克服すべく槓々検肘を重ねた結果
、１）Ｉｎ）演舞器の出力信号に基づいてサーボ七−夕
の開ＩＩＬ調節（ｉｊ’−Ｑを得る開度調節ループにお
いて、非線形特性を治する？ｌ５１Ｉ御対象のアクチュ
エータに対し、開＃調節器のゲインを前記アクチュエー
タの非線形特性全補償するような非線形特性とすること
によシ、アクチュエータの連応性および安定性を高める
ことができ、前記問題点を解消し得ることを突き止めた
。
調速機の間地点を全て克服すべく槓々検肘を重ねた結果
、１）Ｉｎ）演舞器の出力信号に基づいてサーボ七−夕
の開ＩＩＬ調節（ｉｊ’−Ｑを得る開度調節ループにお
いて、非線形特性を治する？ｌ５１Ｉ御対象のアクチュ
エータに対し、開＃調節器のゲインを前記アクチュエー
タの非線形特性全補償するような非線形特性とすること
によシ、アクチュエータの連応性および安定性を高める
ことができ、前記問題点を解消し得ることを突き止めた
。
従って１本発す］の目的は、調節器の演算結果にサーボ
モータを追従させるよう構成した開度調節ループにおい
て、制御対象の非線形特性を補償することによシ、速応
性七安定性を高めることができる電気式Ｗ、′４速機金
提供するにある。
モータを追従させるよう構成した開度調節ループにおい
て、制御対象の非線形特性を補償することによシ、速応
性七安定性を高めることができる電気式Ｗ、′４速機金
提供するにある。
前記の目的を達成するため、不発’Ｊｌにおいては、速
度設定器の設定出力と水車発電機の検出出力との偏差信
号を入力してＩ） Ｉ Ｄ演算を行い、得られた演算出
力に基づいて開度調節器およびアクチュエータを介して
水理系の開閉操作を行うサーボモータを追従制御する開
度調節ループを備えた電気式１４速機において、開度ル
１間節器はアクチュエータの非線形特性を補償し得る非
線形ゲイン特性を有する増幅器として構成することを特
徴とする。
度設定器の設定出力と水車発電機の検出出力との偏差信
号を入力してＩ） Ｉ Ｄ演算を行い、得られた演算出
力に基づいて開度調節器およびアクチュエータを介して
水理系の開閉操作を行うサーボモータを追従制御する開
度調節ループを備えた電気式１４速機において、開度ル
１間節器はアクチュエータの非線形特性を補償し得る非
線形ゲイン特性を有する増幅器として構成することを特
徴とする。
前記の電気式調速機において、開ＩｆＪｗ、Ｉ４節ルー
プは、サーボモータの開度を検出する開度検出器を備え
、ＰＩＤ演算出力と前記開度検出器の出力との偏差信号
を開度１ｉＩＡ！節器に入力するよう構成すれば好適で
ある。
プは、サーボモータの開度を検出する開度検出器を備え
、ＰＩＤ演算出力と前記開度検出器の出力との偏差信号
を開度１ｉＩＡ！節器に入力するよう構成すれば好適で
ある。
また、開度調節器は、線形ゲイン牛５性を翁する開度調
節器と出力リミッタ回路を備えた非線形ゲイン特性を肩
する開度調節器とを並列接続し、これらの一度駒節器の
出力を加算するよう構成すれば好適である。
節器と出力リミッタ回路を備えた非線形ゲイン特性を肩
する開度調節器とを並列接続し、これらの一度駒節器の
出力を加算するよう構成すれば好適である。
次に、本発明に係る電気式調速機の実施例につき、添付
図面を参照しながら以下詳細に説明する。
図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第６図は、本発明に係る電気式調速機の一実施例を示す
回路図である。なお、説明の便宜上、第１図に示す従来
の電気式調速機の回路と同一の構成部分については、同
一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
回路図である。なお、説明の便宜上、第１図に示す従来
の電気式調速機の回路と同一の構成部分については、同
一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
すなわち、本実施例回路においては、従来の開度調節器
ＩλＯと並列に開度調節器１グーを接続し、これら開度
調節器Ｔ、ｆｆの出力を加算するよう構成したことを特
徴とするものである。
ＩλＯと並列に開度調節器１グーを接続し、これら開度
調節器Ｔ、ｆｆの出力を加算するよう構成したことを特
徴とするものである。
その他の構成は、第１図に示す回路と全く同一である。
このように構成配置した一度調節器１．２０と開度調節
器…グλとの入力（ΔＳ）−出力（ΔＳ／）特性は、第
７図に示す通りである。すなわち。
器…グλとの入力（ΔＳ）−出力（ΔＳ／）特性は、第
７図に示す通りである。すなわち。
開度調節器Ｉ２０は、ＰＩＤ演算器／４！と開度検出器
２ｇによシ検出されたサーボモータ開度実際値と偏差信
号ΔＳからなる入力信号に略比例した出力特性（特性線
Ｖ１１）をイＪする。また、開度調節器ｌ１４ｔ、２は
、出力リミッタ回路を内蔵しており、前記偏差ＩＩＦ４
＋３ΔＳが少い範囲でのみ比例出力特性（％作画Ｖｌｌ
ｌ）ｆｆｉイｊする。従って、これら開度調節器１ 、
ＩＩ ＶＣよｐ得られる出力信号ΔＳ′すなわちアク
チュエータ、２．２に与える制御信号は、偏差信号ΔＳ
の少い範囲においては高ゲインであり、また仏１差イハ
ーリΔＳの大きい範囲においては低ゲインで偏差信号Δ
Ｓを増幅した信号（第７図の特性＆！ＩＸ参照）となる
。
２ｇによシ検出されたサーボモータ開度実際値と偏差信
号ΔＳからなる入力信号に略比例した出力特性（特性線
Ｖ１１）をイＪする。また、開度調節器ｌ１４ｔ、２は
、出力リミッタ回路を内蔵しており、前記偏差ＩＩＦ４
＋３ΔＳが少い範囲でのみ比例出力特性（％作画Ｖｌｌ
ｌ）ｆｆｉイｊする。従って、これら開度調節器１ 、
ＩＩ ＶＣよｐ得られる出力信号ΔＳ′すなわちアク
チュエータ、２．２に与える制御信号は、偏差信号ΔＳ
の少い範囲においては高ゲインであり、また仏１差イハ
ーリΔＳの大きい範囲においては低ゲインで偏差信号Δ
Ｓを増幅した信号（第７図の特性＆！ＩＸ参照）となる
。
前述した本実施例回路のアクチュエータ、２２およびサ
ーボモータ。２弘を含む開度調節ループを簡略化して表
示すれば、第ｇ図（−）に示すような回路となる。この
場合、アクチュエータ、２２は、先に説明したように非
線形的性（第３図の特性線■径間）がある。従って、前
述したように開度調節器１．ＩＩの総合％性を非線形ゲ
イン特性（第７図の特性線！Ｘ蕗照）の増幅器としたこ
とから、このゲインを適正に設定することによシ、第と
図（ｂ）に示すように、アクチュエータ、２．２の非線
形％リユは線形特性に改善補償される。
ーボモータ。２弘を含む開度調節ループを簡略化して表
示すれば、第ｇ図（−）に示すような回路となる。この
場合、アクチュエータ、２２は、先に説明したように非
線形的性（第３図の特性線■径間）がある。従って、前
述したように開度調節器１．ＩＩの総合％性を非線形ゲ
イン特性（第７図の特性線！Ｘ蕗照）の増幅器としたこ
とから、このゲインを適正に設定することによシ、第と
図（ｂ）に示すように、アクチュエータ、２．２の非線
形％リユは線形特性に改善補償される。
前述したところから明らかなように、本発明によれば、
アクチュエータ２２が飽１１］領域に入らないような偏
差１８号ΔＳに対して、開度調節器１ 、 ＩＩ （−
２０，グ２）とアクチュエータ、２−との総合ゲインを
Ｋ。とすれば、一度調節ループの総合特性は、時定数が
％ ／ Ｋ ｏの一次遅れとな９、第り図に示すように
、ＰＩＤ演算器／グの出力（特性線Ｘ）がインデイシャ
ルに変化したとしても、サーボモータ、２弘の出力（％
性曲線ＸＩ）は円滑に追従することができる。
アクチュエータ２２が飽１１］領域に入らないような偏
差１８号ΔＳに対して、開度調節器１ 、 ＩＩ （−
２０，グ２）とアクチュエータ、２−との総合ゲインを
Ｋ。とすれば、一度調節ループの総合特性は、時定数が
％ ／ Ｋ ｏの一次遅れとな９、第り図に示すように
、ＰＩＤ演算器／グの出力（特性線Ｘ）がインデイシャ
ルに変化したとしても、サーボモータ、２弘の出力（％
性曲線ＸＩ）は円滑に追従することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前述した電気式調速機に限定されることなく、例え
ば非線形特性を有する制御対象に対して、Ｖ＝を節器の
演算結果を追従させるループを備える各種！ｌ制御装置
に広範に適用することができ、その他本発明の精神を逸
脱しない範、凹円において種々の設ｎ１変ＪＩ＋！？ｒ
：なし得ることは勿８６８である。
明は前述した電気式調速機に限定されることなく、例え
ば非線形特性を有する制御対象に対して、Ｖ＝を節器の
演算結果を追従させるループを備える各種！ｌ制御装置
に広範に適用することができ、その他本発明の精神を逸
脱しない範、凹円において種々の設ｎ１変ＪＩ＋！？ｒ
：なし得ることは勿８６８である。
第１図は従来の？ａ気式ＷＩ一連機のブロック回路図、
第、２図（＋１）〜（Ｃ）は第１図に示すｉ） Ｉ Ｉ
）演算器のそれぞれ異なる回路例忙示すブロック図、第
３図は第１図に示すアクテュエータの非線形特性線図、
第ｉ図は第１図に示す開度調節ループの特性曲線図、第
！図Ｑ」、改）へされた開度調節ループの特性曲線図、
第１図は本発明に係る電気式調速機のブロック回路図、
第７図は第２図に示す開度調節器の入カー出力ｊｐ！ｆ
性線図、第ｒ図（ａｌ ｌ （ｂ）は第を図に示す回路
の開度シフ４節ループの特性をそれぞれ示す回路図、第
７図は第６図に示す回路の開度！ｔｌ−！１節ループの
特性曲線図である。 １０・・・速度設定器 ７．２・・・速度検出器／
≠・・・ＰＩＤ演算器 ／ｌ・・・水車発電機／ｒ
・・・速度垂下率演ｙ−器 λθ・・・υ１ｊ度θ・
ｖ節器（Ｉ）、２．２・・・アクチュエータ 、２４’
・・・サーボモータ、２ｔ・・・水理系 、２
ｇ・・・開Ｉ政検出器３０３８．負荷設定器 ３．
２・・・比例演算器３４ｔ・・・積分演算器 ３ｚ
・・・徴発演算器もし・・開度調節器（ｌＩ） Ｘ・・・ＰＩＤ演算器の出力特性曲線 Ｘ・・・サーボモータの出力特性曲線 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ □時間 ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、６ −” ＦＩＧ、８（ａ） ＦＩＧ、 ８（ｂ） ＦＩＧ、９
第、２図（＋１）〜（Ｃ）は第１図に示すｉ） Ｉ Ｉ
）演算器のそれぞれ異なる回路例忙示すブロック図、第
３図は第１図に示すアクテュエータの非線形特性線図、
第ｉ図は第１図に示す開度調節ループの特性曲線図、第
！図Ｑ」、改）へされた開度調節ループの特性曲線図、
第１図は本発明に係る電気式調速機のブロック回路図、
第７図は第２図に示す開度調節器の入カー出力ｊｐ！ｆ
性線図、第ｒ図（ａｌ ｌ （ｂ）は第を図に示す回路
の開度シフ４節ループの特性をそれぞれ示す回路図、第
７図は第６図に示す回路の開度！ｔｌ−！１節ループの
特性曲線図である。 １０・・・速度設定器 ７．２・・・速度検出器／
≠・・・ＰＩＤ演算器 ／ｌ・・・水車発電機／ｒ
・・・速度垂下率演ｙ−器 λθ・・・υ１ｊ度θ・
ｖ節器（Ｉ）、２．２・・・アクチュエータ 、２４’
・・・サーボモータ、２ｔ・・・水理系 、２
ｇ・・・開Ｉ政検出器３０３８．負荷設定器 ３．
２・・・比例演算器３４ｔ・・・積分演算器 ３ｚ
・・・徴発演算器もし・・開度調節器（ｌＩ） Ｘ・・・ＰＩＤ演算器の出力特性曲線 Ｘ・・・サーボモータの出力特性曲線 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ □時間 ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、６ −” ＦＩＧ、８（ａ） ＦＩＧ、 ８（ｂ） ＦＩＧ、９
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）速度設定器の設定出力と水車発電機の横比出力と
の偏差信号を入力してＰＩＤ演算を行い、得られた演算
出力に基づいて開度調節器およびアクチュエータを介し
て水理系の１閉操作を行うサーボモータを追従制御する
開度調節ループを備えた電気式調速機において、一度調
節器はアクチュエータの非線形特性を補償し得る非線形
ゲイン特性を有する増幅器として構成することを特徴と
する電気式調速機。 （２、特許請求の範囲第１項記載の電気式調速機におい
て、開度調節ループは、サーボモータの１度全検出する
開度検出器を備え、ＰＩＤ演算出力と前記一度検出器の
出力との偏差信号を一度調節器に入力するよう構成して
なる電気式調速機。 （３）％許請求の範囲第１項葦たけ第１項記載の電気式
調速機において、開度調節器は、線形ゲイン特性を有す
る開度調節器と出力リミッタ回路を備えた非線形ゲイン
特性を有する開度調節器とを並列接続し、これらの一度
調節器の出力を加算するよう構成してなる電気式
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56187749A JPS5890217A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 電気式調速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56187749A JPS5890217A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 電気式調速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5890217A true JPS5890217A (ja) | 1983-05-28 |
| JPH046011B2 JPH046011B2 (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=16211523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56187749A Granted JPS5890217A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | 電気式調速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5890217A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105065191A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-11-18 | 国家电网公司 | 一种加快高水头水电机组减负荷后系统稳定的方法 |
| CN120520730A (zh) * | 2025-05-07 | 2025-08-22 | 湖北清江水电开发有限责任公司 | 一种提高调速器测频精度和响应速度的自适应算法及系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49130599A (ja) * | 1973-04-21 | 1974-12-13 | ||
| JPS54130772A (en) * | 1978-04-01 | 1979-10-11 | Toshiba Corp | Controller for valve having nonlinear opening characte ristic |
| JPS56129598A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-09 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Nonlinear speed regulation control system for electric governor |
-
1981
- 1981-11-25 JP JP56187749A patent/JPS5890217A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49130599A (ja) * | 1973-04-21 | 1974-12-13 | ||
| JPS54130772A (en) * | 1978-04-01 | 1979-10-11 | Toshiba Corp | Controller for valve having nonlinear opening characte ristic |
| JPS56129598A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-09 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Nonlinear speed regulation control system for electric governor |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105065191A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-11-18 | 国家电网公司 | 一种加快高水头水电机组减负荷后系统稳定的方法 |
| CN105065191B (zh) * | 2015-07-16 | 2017-07-28 | 国家电网公司 | 一种加快高水头水电机组减负荷后系统稳定的方法 |
| CN120520730A (zh) * | 2025-05-07 | 2025-08-22 | 湖北清江水电开发有限责任公司 | 一种提高调速器测频精度和响应速度的自适应算法及系统 |
| CN120520730B (zh) * | 2025-05-07 | 2026-02-13 | 湖北清江水电开发有限责任公司 | 一种提高调速器测频精度和响应速度的自适应算法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH046011B2 (ja) | 1992-02-04 |
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