JPS5986492A - 電動機の速度制御装置 - Google Patents
電動機の速度制御装置Info
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- JPS5986492A JPS5986492A JP57196052A JP19605282A JPS5986492A JP S5986492 A JPS5986492 A JP S5986492A JP 57196052 A JP57196052 A JP 57196052A JP 19605282 A JP19605282 A JP 19605282A JP S5986492 A JPS5986492 A JP S5986492A
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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
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/292—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC
- H02P7/293—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC using phase control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (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、直流電動機の速度制御装置に関するもので
ある。一般に、この神の制御装置は速度実際値（検出値
）が設定速度の変化にできるだけ速く追従して設定値に
一致するように制御されること、また負荷外乱トルクの
変動に対してｅよ速度実際値が変動しないことが望まし
い。
ある。一般に、この神の制御装置は速度実際値（検出値
）が設定速度の変化にできるだけ速く追従して設定値に
一致するように制御されること、また負荷外乱トルクの
変動に対してｅよ速度実際値が変動しないことが望まし
い。
従来、この種の制御装置としてはｍ機子電流制御ループ
（ＡＣＩＬＣ制御ループイナループとして有する速度制
御システムが知られている。しかしながら、かかるシス
テムは一般に負荷トルク変動に対する対策は余シなされ
でおらず、したがつで、例えば負荷トルクが急変すると
電動機速度が一時的に変動し、所定時間後に回復すると
いう現象が生じるが、この速度変動を成る値以内に抑え
ることは困難で、一定の限界があるため最適な制御がで
きないという欠点があった。これは、負荷急変時の速度
変動の修正は専ら速度調節器によつ１行なわれるが、そ
の修正速度は該速度調節器の制御パラメータに依存する
ためである。そこで、本出願人は負荷トルクを速度、電
流からシミュレート（模擬）し、その模擬値の電流換算
値を速度調節器出力に加算して、いわゆる外乱のフィー
ドフォワード補償を行なうことにより、負荷トルク変動
による速度の変動を抑止制御する方式を提案した。
（ＡＣＩＬＣ制御ループイナループとして有する速度制
御システムが知られている。しかしながら、かかるシス
テムは一般に負荷トルク変動に対する対策は余シなされ
でおらず、したがつで、例えば負荷トルクが急変すると
電動機速度が一時的に変動し、所定時間後に回復すると
いう現象が生じるが、この速度変動を成る値以内に抑え
ることは困難で、一定の限界があるため最適な制御がで
きないという欠点があった。これは、負荷急変時の速度
変動の修正は専ら速度調節器によつ１行なわれるが、そ
の修正速度は該速度調節器の制御パラメータに依存する
ためである。そこで、本出願人は負荷トルクを速度、電
流からシミュレート（模擬）し、その模擬値の電流換算
値を速度調節器出力に加算して、いわゆる外乱のフィー
ドフォワード補償を行なうことにより、負荷トルク変動
による速度の変動を抑止制御する方式を提案した。
図である。同図において、１ｆｉ速度調節器（ＡｓＲ）
、２は電流調節器（Ａ、 ＣＩ屯）、３１１点弧角調整
器、４はサイリスタ変換器、５は直ｔＡｔ、電動機、６
は速度発電機、Ｄ Ｊ’ｉ ＴＩＥ流倹１１長１ｖ、７
は界磁模擬要素７１，７２、比例要素７３ 、７４およ
び積分要素７５．７６等よりなる状態観測器である。な
お、図中のＳはラプラス（ｙＬｎ子であり、ＴＭは電動
機の起動時定数である。
、２は電流調節器（Ａ、 ＣＩ屯）、３１１点弧角調整
器、４はサイリスタ変換器、５は直ｔＡｔ、電動機、６
は速度発電機、Ｄ Ｊ’ｉ ＴＩＥ流倹１１長１ｖ、７
は界磁模擬要素７１，７２、比例要素７３ 、７４およ
び積分要素７５．７６等よりなる状態観測器である。な
お、図中のＳはラプラス（ｙＬｎ子であり、ＴＭは電動
機の起動時定数である。
速度調節器１は、速度発電機６にて検出される速度実際
値ｎが目標泣１許となるような調節出方を電流調節器２
に対する電流指令値ｉ＊として与える。
値ｎが目標泣１許となるような調節出方を電流調節器２
に対する電流指令値ｉ＊として与える。
電流調節器２は電流検出器りからの電流検出値ｉが該電
流指令値ｉ＊に等しくなるように調節演算し、点弧パル
ス発生器３を介してサイリスタ変換器４の位相制御を行
な５ことにより、直流電動４！！５を所望の速度となる
ように制御する。状態観測器７では要素７１および７５
にょ−って界４ｔＢ−ｔｊＬおよび電動機が模擬され、
その出力からｌよそれぞれ電！ｌ１ｌ１機発生トルクτ
Ｍ、速度推定値ｎ （なお、「△Ｊ印ｅ、Ｊ、インφを
乗算し、τλクーｉφとして取り出すようにしている。
流指令値ｉ＊に等しくなるように調節演算し、点弧パル
ス発生器３を介してサイリスタ変換器４の位相制御を行
な５ことにより、直流電動４！！５を所望の速度となる
ように制御する。状態観測器７では要素７１および７５
にょ−って界４ｔＢ−ｔｊＬおよび電動機が模擬され、
その出力からｌよそれぞれ電！ｌ１ｌ１機発生トルクτ
Ｍ、速度推定値ｎ （なお、「△Ｊ印ｅ、Ｊ、インφを
乗算し、τλクーｉφとして取り出すようにしている。
速度推定値ｎｆよ加算点”ｏ（ＣＪｏいて速度実際値ｎ
と減算されて〇−１１なるち１が得られ、ごれが比例要
素７４を介して積分要素７６に与えられ、これによって
負荷トルクτＬが推定演算される。この負荷トルク推定
値τＬは界磁模擬要素７２に寿えられ、ここでτＴＪ／
φなる奮、ずなわら負荷トルク相当の電靴値１１が推定
演賀、される。この推定演算値１１は速度調節器１の出
力に加算されるため、速度調節器１の修正指令に先行し
て負荷トルクτ■。
と減算されて〇−１１なるち１が得られ、ごれが比例要
素７４を介して積分要素７６に与えられ、これによって
負荷トルクτＬが推定演算される。この負荷トルク推定
値τＬは界磁模擬要素７２に寿えられ、ここでτＴＪ／
φなる奮、ずなわら負荷トルク相当の電靴値１１が推定
演賀、される。この推定演算値１１は速度調節器１の出
力に加算されるため、速度調節器１の修正指令に先行し
て負荷トルクτ■。
相当の電流１１が流れ、これによって負荷ｌ・ルクτＬ
による変動が抑制される。つまり、電かＣ制御ループを
マイナルーグとして有する速度制御ループにおいて、速
度および電流の各実際値から負荷トルク相描の電ηシ１
１を推定演算する状態観測器を設け、該電流推定値ｉ１
を速度調節器出力に加算して制御することによ多負荷ト
ルク変動による速度変動を抑止するものである。なお、
この場合、電流実際値として電流調節器２の出力を利用
することができる。
による変動が抑制される。つまり、電かＣ制御ループを
マイナルーグとして有する速度制御ループにおいて、速
度および電流の各実際値から負荷トルク相描の電ηシ１
１を推定演算する状態観測器を設け、該電流推定値ｉ１
を速度調節器出力に加算して制御することによ多負荷ト
ルク変動による速度変動を抑止するものである。なお、
この場合、電流実際値として電流調節器２の出力を利用
することができる。
しかしながら、このような方式において、速度 ′実際
値を・取り出す検出器、例えば速度発ｔＩＬ機の出
・力にリップルが存在すると、このリップルが状態観
測器内においで増幅されるため、速度変動の抑制効果を
高めるべく推定トルクの応答を速めると該リップルは大
幅に増大し、１’３眉ｔ、もこのリップルに応じて変動
してしまう。このため、速度検出値に含まれるリップル
が無視出来力、い場合は、上述の如き状態観岨（］器を
用いる制御方式においても所定の改善効果を上げること
が出来若いという雑煮があった。
値を・取り出す検出器、例えば速度発ｔＩＬ機の出
・力にリップルが存在すると、このリップルが状態観
測器内においで増幅されるため、速度変動の抑制効果を
高めるべく推定トルクの応答を速めると該リップルは大
幅に増大し、１’３眉ｔ、もこのリップルに応じて変動
してしまう。このため、速度検出値に含まれるリップル
が無視出来力、い場合は、上述の如き状態観岨（］器を
用いる制御方式においても所定の改善効果を上げること
が出来若いという雑煮があった。
この発明はかかる点に鑑ろ、て７ｉ、さｈたもので、上
述の如き状態観測ＨＨヲ用いた１ｆｉ Ｄｉｄ電動機の
負荷トルクの補償ＮＨＩ御方式においで、速度検出値に
含まれるリップルの影響をなくして負荷トルク変動に対
する速度変ｋＪＪを抑制し５る制御装置を提供すること
を目的どする。
述の如き状態観測ＨＨヲ用いた１ｆｉ Ｄｉｄ電動機の
負荷トルクの補償ＮＨＩ御方式においで、速度検出値に
含まれるリップルの影響をなくして負荷トルク変動に対
する速度変ｋＪＪを抑制し５る制御装置を提供すること
を目的どする。
そのＭ徴は、直流型Ｋ１１１機の電υｌコ、速度実際値
から負荷外乱トルクを状態観測）（ｇに」：り推定演算
し該推定トルクを電流値に換別して負荷外乱を補償制御
する場合に、速度検出値にＮｉＪするリップルを推定演
算するためのリップル観測器を設レバこれによってリッ
プルを含ま々い速匣推定値オ６よび負荷トルク推定値を
得るようにした点にある。
から負荷外乱トルクを状態観測）（ｇに」：り推定演算
し該推定トルクを電流値に換別して負荷外乱を補償制御
する場合に、速度検出値にＮｉＪするリップルを推定演
算するためのリップル観測器を設レバこれによってリッ
プルを含ま々い速匣推定値オ６よび負荷トルク推定値を
得るようにした点にある。
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第２図はこの発明の実施例を示すブロック図である。同
図からも明らかなよ５に、速度発電機６の出力に存在す
るリップルγを推定演算するリップル観測器８を設け、
該推定リップルγを状態観測器７で推定される速度ｎに
加算するとともに、速度制御のための実際値信号として
このｒ＋ ’（ｃ用いるようにした点が特徴である。乃
゛お、その他の点は第１図と全く同様であるので、説明
り省略する。
図からも明らかなよ５に、速度発電機６の出力に存在す
るリップルγを推定演算するリップル観測器８を設け、
該推定リップルγを状態観測器７で推定される速度ｎに
加算するとともに、速度制御のための実際値信号として
このｒ＋ ’（ｃ用いるようにした点が特徴である。乃
゛お、その他の点は第１図と全く同様であるので、説明
り省略する。
リップル観測器８は、２個の乗ｎ、器８３，８４と２個
の積分器８５．８６とを縦続接続し、その発振周波数を
電圧制御することができる、いわゆる電圧制御発振器（
ＶＣＯ）から構成されている。
の積分器８５．８６とを縦続接続し、その発振周波数を
電圧制御することができる、いわゆる電圧制御発振器（
ＶＣＯ）から構成されている。
乗算器８３，８４の名一方の入力にＶよ、速度発電機６
の出力リップル周波数が速度に比例して変化するのを模
擬するために、速度設定値ｎ″１与えるようにしている
。また、積分Ｇ’＋１８５ ＋ ８６の入力には、状態
観測器７にオ（ｉける加ｑ点Ｐｏの出力から得られる速
度実際値１１と推定値ｎとの偏差ｅ、実際には（ｎ −
ｎ ） ＋（γ−γ）をゲインｇ３．ｇ４で増幅した量
をそれぞれ加えることによシ、リップルの振幅５周波数
を制御するとともにリップル推定値ｒをその実際値ｒに
一致させるようにしている。しだがって、リップルｒが
リップル観測器８によって正しく推定さｈ〜ば、速度Ｉ
〔Ｌ定値ｎはリップルを含まない信号となり、また、ト
ルクの推定値信号もリップルを含−よないものと在るの
で、リップルの影響を受けない安定な電流制御が可能と
なるものである。
の出力リップル周波数が速度に比例して変化するのを模
擬するために、速度設定値ｎ″１与えるようにしている
。また、積分Ｇ’＋１８５ ＋ ８６の入力には、状態
観測器７にオ（ｉける加ｑ点Ｐｏの出力から得られる速
度実際値１１と推定値ｎとの偏差ｅ、実際には（ｎ −
ｎ ） ＋（γ−γ）をゲインｇ３．ｇ４で増幅した量
をそれぞれ加えることによシ、リップルの振幅５周波数
を制御するとともにリップル推定値ｒをその実際値ｒに
一致させるようにしている。しだがって、リップルｒが
リップル観測器８によって正しく推定さｈ〜ば、速度Ｉ
〔Ｌ定値ｎはリップルを含まない信号となり、また、ト
ルクの推定値信号もリップルを含−よないものと在るの
で、リップルの影響を受けない安定な電流制御が可能と
なるものである。
以上のように、この発明によれば、状態観６＋１７器を
用いて直流電動機の負荷外乱トルク補償制御を行なう場
合に、速度検出値に含まれるリップル外乱をリップル観
測器により推定し、該推定値７′を状態観測器で推定さ
れる速度推定＆ｆ ｎに加算して速度検出回路奢模屓す
るとともに、速度実際値としては速度検出器（速度発電
機）出力信号のかわシに上記速度推定値ｎを用いること
によシ、電流制御ループに速度リップルの影響を与える
ことなく負荷トルク変動による速１￥変動を抑制す′る
ことかできるものである。
用いて直流電動機の負荷外乱トルク補償制御を行なう場
合に、速度検出値に含まれるリップル外乱をリップル観
測器により推定し、該推定値７′を状態観測器で推定さ
れる速度推定＆ｆ ｎに加算して速度検出回路奢模屓す
るとともに、速度実際値としては速度検出器（速度発電
機）出力信号のかわシに上記速度推定値ｎを用いること
によシ、電流制御ループに速度リップルの影響を与える
ことなく負荷トルク変動による速１￥変動を抑制す′る
ことかできるものである。
なお、この発明は、上述の如き直流電動機の速度制御げ
かυでなく、外乱リップルが存在する場合に該リップル
を除去して制御をしたり、リップルを除く真の値の測定
を行なう場合等に適用することができる。
かυでなく、外乱リップルが存在する場合に該リップル
を除去して制御をしたり、リップルを除く真の値の測定
を行なう場合等に適用することができる。
第１図１ま従来の速度制御装置■の梠成葡示すブロック
図、第２図ｔよこの発明の実施例を示すブロック図であ
る。 符号説明 １・・・・・・速度調節器、２・・・・・・電流調節器
、３・−・・・・点弧角調整器、４・−・・・・ザイリ
スタ変換器、５・・・・・・直流電動様、６・・・・・
・速度発′ｆｔ機、７・・・・・・状態観測器、８°°
・・・・リップル観沖緒１′ζ、７１，７２・・・・・
・界磁模擬要素、７３，７４，８１．８２・曲・比例要
素、’／ ５ ｒ ７６ ｔ ８５ ｔ ８６・・曲積
分要素、８３，８４・・・・・・乗算器、■）・・・・
・・電流検出器代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清
図、第２図ｔよこの発明の実施例を示すブロック図であ
る。 符号説明 １・・・・・・速度調節器、２・・・・・・電流調節器
、３・−・・・・点弧角調整器、４・−・・・・ザイリ
スタ変換器、５・・・・・・直流電動様、６・・・・・
・速度発′ｆｔ機、７・・・・・・状態観測器、８°°
・・・・リップル観沖緒１′ζ、７１，７２・・・・・
・界磁模擬要素、７３，７４，８１．８２・曲・比例要
素、’／ ５ ｒ ７６ ｔ ８５ ｔ ８６・・曲積
分要素、８３，８４・・・・・・乗算器、■）・・・・
・・電流検出器代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 直ＩＡｉ、電動機の速度検出＃＆全目標値に一致させる
べく調節演算を行なう速度調節系と、該調節出力を電流
指令値として電動機電流′ｌｃ調節する電流調節系と、
前記速度および電流の各検出値にもとづいて速度および
負荷トルクを推定演算するとともに負荷トルク推定演算
値と１！ＩＩＩＩ機発生トルクとの偏差および該偏差と
前記負荷トルク推定値との和１１（ で表わされる負荷トルクの電動電流換算茄乏演算する状
態観測器とを有してなる直流電動機の速度制御装置であ
って、前記速度検出値に含まれるリップルを推定演算す
るリップル観測器を備え、該推定リップル値を前記速度
推定値に加算して負荷トルクを推定演η、することによ
シ、負荷トルク変動による速度変動音リップルの影響を
受けることなく抑止することを特徴とする直流電動機の
速度制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の速度制御装置におい
て、前記速度調節系へ状態観測器からの速度推定値をフ
ィードバックすること全特徴とする直流電動機の速度制
御装置。 ３）特許請求の範囲第１項に記載の速度制御装置におい
て、前記リップル観測器は乗算器と積分器の直列回路を
２段縦続接続して構成され、各積分器の入力には前記速
度の検出値と推定値との偏差を増幅して加えることを特
徴とする直ＭＬ１に動機の速度制御装置。 ４）特許請求の範囲第３項に記載の速度制御装置におい
て、前記各乗算器に電Ｍ 機速度設定信号を与え、該設
定値に応じてリップル周波数を１「１動機速度に比例さ
せることを特徴とする直流電動機の速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57196052A JPS5986492A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57196052A JPS5986492A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 電動機の速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5986492A true JPS5986492A (ja) | 1984-05-18 |
| JPS6337598B2 JPS6337598B2 (ja) | 1988-07-26 |
Family
ID=16351391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57196052A Granted JPS5986492A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5986492A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62123976A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-05 | Hitachi Ltd | 電動機の負荷トルク推定装置 |
| JPS63310390A (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-19 | Fuji Electric Co Ltd | 電動機の制御装置 |
-
1982
- 1982-11-10 JP JP57196052A patent/JPS5986492A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62123976A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-05 | Hitachi Ltd | 電動機の負荷トルク推定装置 |
| JPS63310390A (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-19 | Fuji Electric Co Ltd | 電動機の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6337598B2 (ja) | 1988-07-26 |
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