JPS61132089A - 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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- JPS61132089A JPS61132089A JP59254480A JP25448084A JPS61132089A JP S61132089 A JPS61132089 A JP S61132089A JP 59254480 A JP59254480 A JP 59254480A JP 25448084 A JP25448084 A JP 25448084A JP S61132089 A JPS61132089 A JP S61132089A
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Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 21
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 4
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 241000251730 Chondrichthyes Species 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H02P23/20—Controlling the acceleration or deceleration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (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】
産業上の利用分野
本発明は電動機の速度制御装置に係わり、特にディジタ
ル処理方式の速度制御装置に関する。
ル処理方式の速度制御装置に関する。
に来の技術
一般゛に、電動機の速度制御には電動機の速度検出値と
設定値とを比較するフィードバック制御が多く採用され
、高精度の速度制御にはディジタル処理による速度制御
装置が採用される。このディジタル処理方式では、電動
機の速度噴出にパルスピックアップ等のディジタル式速
度検出器が採用され、このディジタル量の速度検出値は
マイクロコンピユー２夕等のディジタル処理装置に取込
まれて速度設定値との比較さらには速度演算処理されて
電動機の速度制御データと゛して取出される。
設定値とを比較するフィードバック制御が多く採用され
、高精度の速度制御にはディジタル処理による速度制御
装置が採用される。このディジタル処理方式では、電動
機の速度噴出にパルスピックアップ等のディジタル式速
度検出器が採用され、このディジタル量の速度検出値は
マイクロコンピユー２夕等のディジタル処理装置に取込
まれて速度設定値との比較さらには速度演算処理されて
電動機の速度制御データと゛して取出される。
例えば、パルスピックアップに電動機の回転速度に比例
した間隔のパルスを出力し、このパルス間隔をカウンタ
のクロック計数期間として該カウンタの計数値を速度検
出値としてディジタル処理装置に取込ませ、ディジタル
処理装置では速度噴出値と速度設定値との偏差を求め、
この偏差をアナログ式速度制御増幅器と同等の比例積分
（Ｐり演算して速度制御データを得る。また、速度制御
データは電動機の各種制御方式に従って必要な演算処理
がなされ、最終的には電動機の電源になるインバータ、
順変換器等の電力変換器の側脚信号として取出される。
した間隔のパルスを出力し、このパルス間隔をカウンタ
のクロック計数期間として該カウンタの計数値を速度検
出値としてディジタル処理装置に取込ませ、ディジタル
処理装置では速度噴出値と速度設定値との偏差を求め、
この偏差をアナログ式速度制御増幅器と同等の比例積分
（Ｐり演算して速度制御データを得る。また、速度制御
データは電動機の各種制御方式に従って必要な演算処理
がなされ、最終的には電動機の電源になるインバータ、
順変換器等の電力変換器の側脚信号として取出される。
発明が解決しようとする問題点
ディジタル処理方式の速度制御装置は、アナログ処理方
式のものに較べて高精度制御ｌｔ−容易にするが、速度
検出やＰＩ演算がサンプリング処理になるためサンプリ
ング時間の遅れが電動機の制御遅れの原因になることが
ある◎例えば、高速応答性を持たせるサイリスタレオナ
ード力式の直流機速度制御や誘導機のペクト”ル制御、
特に高速域の加減速時にサンプリング時間の遅れで設定
通シの加減速度、トルクを得ることができないことが起
きる。
式のものに較べて高精度制御ｌｔ−容易にするが、速度
検出やＰＩ演算がサンプリング処理になるためサンプリ
ング時間の遅れが電動機の制御遅れの原因になることが
ある◎例えば、高速応答性を持たせるサイリスタレオナ
ード力式の直流機速度制御や誘導機のペクト”ル制御、
特に高速域の加減速時にサンプリング時間の遅れで設定
通シの加減速度、トルクを得ることができないことが起
きる。
具体的には、誘導機のベクトル制御では、トルクとすベ
シ局波数を比例するようＫ ｆｉｌｌ ｍｌするが、定
格トルクで加速したときに誘導機が０．２秒で定格囮１
転数に達するものとすると１．速度検出のサンプリング
時間が１０ｍ５ｅｃとすそとサンプリング時間内に上昇
する速度は５に（＝０．０１１０．２８１００）もあり
、このサンプリング時、１間の遅れ分が適切なすベクト
ル制御を難しくする。
シ局波数を比例するようＫ ｆｉｌｌ ｍｌするが、定
格トルクで加速したときに誘導機が０．２秒で定格囮１
転数に達するものとすると１．速度検出のサンプリング
時間が１０ｍ５ｅｃとすそとサンプリング時間内に上昇
する速度は５に（＝０．０１１０．２８１００）もあり
、このサンプリング時、１間の遅れ分が適切なすベクト
ル制御を難しくする。
問題点を解決するための手段と作用
本発明は、ディジタル処理方式の電動機の速度制御装置
において、速度検出値又は速度制御データの少なくとも
一方にサンプリング時間等の遅れを補償する補償回路を
設け、この補償回路は速度検出値又は速度制御データに
なる入力と、この入力の変化率に遅れ補償時間を乗算、
した値とを加算する構成にし、サンプリング、処理等に
よる速度制御遅れを補償した速度制御動作を達成するも
のである。
において、速度検出値又は速度制御データの少なくとも
一方にサンプリング時間等の遅れを補償する補償回路を
設け、この補償回路は速度検出値又は速度制御データに
なる入力と、この入力の変化率に遅れ補償時間を乗算、
した値とを加算する構成にし、サンプリング、処理等に
よる速度制御遅れを補償した速度制御動作を達成するも
のである。
実権例
第１図は本発明の一実織例を示すブロック図である。速
度検出回路１は鉱来のパルスピックアップとカウンタを
具えるディジタル式速度検出器、と同じもの、好ましく
は特開昭５９−３８６６１号公報に開示されるように、
パルスピックアップの出力パルス間隔の大小に応じて定
める数のパルス期間をサンプリング時間とし、該サンプ
リング時間 、、円のクロックパルス数から電動機の
速度検出値古来めることによって可変速範囲全域に亘っ
て速度 ゛検出精度及び応答時間をほぼ一定にする速
度検出器にされる。
度検出回路１は鉱来のパルスピックアップとカウンタを
具えるディジタル式速度検出器、と同じもの、好ましく
は特開昭５９−３８６６１号公報に開示されるように、
パルスピックアップの出力パルス間隔の大小に応じて定
める数のパルス期間をサンプリング時間とし、該サンプ
リング時間 、、円のクロックパルス数から電動機の
速度検出値古来めることによって可変速範囲全域に亘っ
て速度 ゛検出精度及び応答時間をほぼ一定にする速
度検出器にされる。
補償回路２は速度検出回路１の出力になる速度検出値を
入力とし、該速度検出回路ｌのサンプリング処理による
速度検出遅れを補償する０この補償回路２にはその補償
処理を解除させるためのバイパススイッチ３が設けられ
る。加算器４は電動機の速度設定器５の設定値と補償回
路２又はバイパススイッチ３ｔ−通した速度検出値との
差を演算する。速度制御演算部６は加算器４の出力から
サンプリング処理によって比例積分演算をして速度開開
データを得る。補償回路７は速度制御演算部６の出力に
なる速度制御データを入力とし、該速度制御演算部６の
サンプリング処理による演算遅れを補償する。この補償
回路７にはその補償処理を解除させるためのバイパスス
イッチ８が設けられる。ゲート回路９は補償回路７又は
バイパススィッチ８全通した速度制御データから電力変
換器（図示しない）の位相制御データを各相スイッチ素
子別に求めて分配出力する。速度比鮫部１０は速度噴出
回路１の検出値が切換速度設定器１１の設定ｆｉｔ以丁
になるときにバイパススイッチ３及び８１１：オン状態
に切換えることで補償動作を解除する。
入力とし、該速度検出回路ｌのサンプリング処理による
速度検出遅れを補償する０この補償回路２にはその補償
処理を解除させるためのバイパススイッチ３が設けられ
る。加算器４は電動機の速度設定器５の設定値と補償回
路２又はバイパススイッチ３ｔ−通した速度検出値との
差を演算する。速度制御演算部６は加算器４の出力から
サンプリング処理によって比例積分演算をして速度開開
データを得る。補償回路７は速度制御演算部６の出力に
なる速度制御データを入力とし、該速度制御演算部６の
サンプリング処理による演算遅れを補償する。この補償
回路７にはその補償処理を解除させるためのバイパスス
イッチ８が設けられる。ゲート回路９は補償回路７又は
バイパススィッチ８全通した速度制御データから電力変
換器（図示しない）の位相制御データを各相スイッチ素
子別に求めて分配出力する。速度比鮫部１０は速度噴出
回路１の検出値が切換速度設定器１１の設定ｆｉｔ以丁
になるときにバイパススイッチ３及び８１１：オン状態
に切換えることで補償動作を解除する。
この切換速度設定器１１は例えば制＋１１装置がサイリ
スタレオナード方式による直流電動機の速度側−をする
ものでは直流機の基底速度に設定される。
スタレオナード方式による直流電動機の速度側−をする
ものでは直流機の基底速度に設定される。
こうした構成において、速度検出回路１の速度検出値及
び速度制御演算部６の速度制御データは、電動機が基底
速度以上の高速度領域で運転されるときにはバイパスス
イッチ３．８がオフになり、交々補償回路２，７によっ
てサンプリング処理による遅れの補償がなされて速度側
−の応答性が改善される。
び速度制御演算部６の速度制御データは、電動機が基底
速度以上の高速度領域で運転されるときにはバイパスス
イッチ３．８がオフになり、交々補償回路２，７によっ
てサンプリング処理による遅れの補償がなされて速度側
−の応答性が改善される。
このような補償回路２及び７ｔ−付加した遅れ補償を第
２図を参照して説明する。速度検出回路１の入力（又は
速度制御演算部６の入力）が第２図に特性ｆｉ（ｔ）
で示すように加速されるとき、速度検出回路１（又は
速度制御演算部６）はサンプリング周期Ｔｓ ｆ持って
サンプリングタイミングＴ’ｎ−ｔ ｌ Ｔｎ ＋ Ｔ
ｎ＋１で順次演算をする。このサンプリングタイミング
’ｒｎ−ｔ ｌ Ｔｎ ｌ Ｔｉｌ＋１で夫々求められ
る出力ｆ ｏ （ｔ）はサンプリング周期Ｔｓ及び演算
の遅れ金持って検出される。すなわち、出力ｆＯ（ｔ）
の平均値は特性にで示すように入力ｆ１（ｔ）とに遅れ
時間Ｔを持って検出される。
２図を参照して説明する。速度検出回路１の入力（又は
速度制御演算部６の入力）が第２図に特性ｆｉ（ｔ）
で示すように加速されるとき、速度検出回路１（又は
速度制御演算部６）はサンプリング周期Ｔｓ ｆ持って
サンプリングタイミングＴ’ｎ−ｔ ｌ Ｔｎ ＋ Ｔ
ｎ＋１で順次演算をする。このサンプリングタイミング
’ｒｎ−ｔ ｌ Ｔｎ ｌ Ｔｉｌ＋１で夫々求められ
る出力ｆ ｏ （ｔ）はサンプリング周期Ｔｓ及び演算
の遅れ金持って検出される。すなわち、出力ｆＯ（ｔ）
の平均値は特性にで示すように入力ｆ１（ｔ）とに遅れ
時間Ｔを持って検出される。
この遅れ時間Ｔｔ−補償するために、入力ｆｌ（ｔ）を
遅れ補償時間でだけ進めた出力ｆＯ（ｔ）とすること、
即ちクプシス演算子全便って示せば次式になるよｐ補償
回路２又は７で近似補償波ｓ”を行なう。
遅れ補償時間でだけ進めた出力ｆＯ（ｔ）とすること、
即ちクプシス演算子全便って示せば次式になるよｐ補償
回路２又は７で近似補償波ｓ”を行なう。
ｏｃ、０” ｏ（ｔ） ） ＝ ｅ ５Ｔ−Ｃ（ｆ １
ｅ）） ＝・・・・・（１）（１）式中、ｃ、ＣＯは
ラプクス変換を示し、ｆｏ（ｔ）は補償回路２又に７で
補償した出力、ｆｌ（１）は補償回路２又に７の入力で
ある。この（１）式中θ５Ｔｔ−チー２展開し時間Ｔの
一次までで近似するとｅＳＴ中１＋８Ｔ ・・・・・
・・・・・・・・・・（２）となり、（１）式は実時間
で表わせば次式のようになる。
ｅ）） ＝・・・・・（１）（１）式中、ｃ、ＣＯは
ラプクス変換を示し、ｆｏ（ｔ）は補償回路２又に７で
補償した出力、ｆｌ（１）は補償回路２又に７の入力で
ある。この（１）式中θ５Ｔｔ−チー２展開し時間Ｔの
一次までで近似するとｅＳＴ中１＋８Ｔ ・・・・・
・・・・・・・・・・（２）となり、（１）式は実時間
で表わせば次式のようになる。
即ち、サンプリング遅れによる補償には現在の入力、？
”１（ｔ）とその変化率ｄ／ｄｔ（ｆｉ（ｔ））に補償
時間Ｔｔ−５１！算し九値を加算することで補償ができ
る。
”１（ｔ）とその変化率ｄ／ｄｔ（ｆｉ（ｔ））に補償
時間Ｔｔ−５１！算し九値を加算することで補償ができ
る。
この１３）式をサンプリング系の演算式で表わせば次式
になる。
になる。
ｆ ｉ （Ｔｎ−１） ｌ ・・・・・” −＋４１
第３図は補償回路２又は７の実織例を示し、上記（４１
式に基づいて構成する場合である。第３図において、入
力ｆｉ（Ｔｎ）に対してサンプリング回路２１１とラッ
チ回路２１２によって１サンプル前の入力ｆ１（Ｔｌ−
ｔ）ｔ−記憶しておき、この［ｆｉ（Ｔｎ−ｔ）と今回
の入力ｆ１（Ｔｎ）との差を加算器２１５で求め、これ
に乗算器２１−において係数Ｔ／Ｔａを乗算することで
変化率に補償時間Ｔｔ−乗算した［ｔ−求め、これに加
算器２１５において今回の入力ｆｉ（Ｔｎ）ｔ−加算し
て補償した出力ｆｏ（Ｔｎ） ｔ−得る。
第３図は補償回路２又は７の実織例を示し、上記（４１
式に基づいて構成する場合である。第３図において、入
力ｆｉ（Ｔｎ）に対してサンプリング回路２１１とラッ
チ回路２１２によって１サンプル前の入力ｆ１（Ｔｌ−
ｔ）ｔ−記憶しておき、この［ｆｉ（Ｔｎ−ｔ）と今回
の入力ｆ１（Ｔｎ）との差を加算器２１５で求め、これ
に乗算器２１−において係数Ｔ／Ｔａを乗算することで
変化率に補償時間Ｔｔ−乗算した［ｔ−求め、これに加
算器２１５において今回の入力ｆｉ（Ｔｎ）ｔ−加算し
て補償した出力ｆｏ（Ｔｎ） ｔ−得る。
なお、遅れ補償時間ではサンプリングによる遅れ時間の
ほかに、速度検出回路１又は速度制御演算部６の演算に
よる遅れも考慮して設定される。
ほかに、速度検出回路１又は速度制御演算部６の演算に
よる遅れも考慮して設定される。
また、′夾纏例はサイリスタレオナードの場合を示すが
、これはＲ４機のパルス幅変調制御やベクトル制御など
種々の連間制御方式のものに適用できるのは勿論である
。また、切換速置設定器Ｌ１と比較部ｌＯによる補償回
路２及び７の補償処理解除は、電動機の高速と低速での
切換えに限らず加減速度の大小によって切換える構成に
するなど、サンプリング処理による遅れが問題となる制
御状態でのみ補償全行なうものにしても良い。
、これはＲ４機のパルス幅変調制御やベクトル制御など
種々の連間制御方式のものに適用できるのは勿論である
。また、切換速置設定器Ｌ１と比較部ｌＯによる補償回
路２及び７の補償処理解除は、電動機の高速と低速での
切換えに限らず加減速度の大小によって切換える構成に
するなど、サンプリング処理による遅れが問題となる制
御状態でのみ補償全行なうものにしても良い。
ざらに、補償回路は各サンプリング処理回路での遅れを
個別に補償するに限らず、補償口ｉ＆２又は７の何れか
一万に設けるものにして応答性を確保するものでも良い
。
個別に補償するに限らず、補償口ｉ＆２又は７の何れか
一万に設けるものにして応答性を確保するものでも良い
。
発明の効果
本発明に工れば、ディジタル処理方式による電動機の速
度制＃Ｊ装置において、速度検出や速度制御データの演
算に、サンプリング処理や演算による遅れを補償する補
償回路を設ける丸め、直流機のサイリスタレオナード制
御や碍導機のベクトル制御等の速度制御に適用して、加
減速時や高速時の高速応答性を得ることができ、また定
常時に補償処理を解除することに１って、外乱に対して
整定′ 精度の良い制１１１１を得ることができる効
果がある。
度制＃Ｊ装置において、速度検出や速度制御データの演
算に、サンプリング処理や演算による遅れを補償する補
償回路を設ける丸め、直流機のサイリスタレオナード制
御や碍導機のベクトル制御等の速度制御に適用して、加
減速時や高速時の高速応答性を得ることができ、また定
常時に補償処理を解除することに１って、外乱に対して
整定′ 精度の良い制１１１１を得ることができる効
果がある。
第１図は本発明の一実権例を示すブロック図、第２図は
第１図における補償回路の動作説明のための特性図、第
３図は第１因、に２ける補償回路の回路図である。 ｌ・・・速度検出回路、２，７・・・補償回路、３，８
・・・バイパススイッチ、４・・・加算器、５・・・速
置設定器、６・・・速度制御演算部、９・・・ゲート回
路、１０・・・速度比較部、１１・・・切侯速匿投定器
、２１１川サンプリング回路、２１２・・・２ツチ回路
、２１３・・・加算器、２１１１・・・乗算器、２１５
・・・加算器。
第１図における補償回路の動作説明のための特性図、第
３図は第１因、に２ける補償回路の回路図である。 ｌ・・・速度検出回路、２，７・・・補償回路、３，８
・・・バイパススイッチ、４・・・加算器、５・・・速
置設定器、６・・・速度制御演算部、９・・・ゲート回
路、１０・・・速度比較部、１１・・・切侯速匿投定器
、２１１川サンプリング回路、２１２・・・２ツチ回路
、２１３・・・加算器、２１１１・・・乗算器、２１５
・・・加算器。
Claims (2)
- （１）電動機の速度をサンプリング処理によってディジ
タル量で速度検出し、この速度検出値と速度設定値との
偏差からサンプリング処理によって電動機の速度制御デ
ータを得るディジタル処理方式の電動機の速度制御装置
において、前記速度検出値又は速度制御データの少なく
とも一方にサンプリング時間の遅れを補償する補償回路
を設け、この補償回路は速度検出値又は速度制御データ
になる入力と、この入力の変化率に遅れ補償時間を乗算
した値とを加算する構成にしたことを特徴とする電動機
の速度制御装置。 - （２）特許請求の範囲第１項において、前記補償回路は
、電動機の加減速度又は絶対速度が低いときに補償処理
を解除する手段を含む構成にした電動機の速度制御装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59254480A JPS61132089A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59254480A JPS61132089A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 電動機の速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61132089A true JPS61132089A (ja) | 1986-06-19 |
Family
ID=17265634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59254480A Pending JPS61132089A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61132089A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63148881A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-21 | Fanuc Ltd | サ−ボモ−タの速度制御装置 |
| JPH01126185A (ja) * | 1987-11-09 | 1989-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 速度制御装置 |
| JPH0614573A (ja) * | 1992-06-23 | 1994-01-21 | Japan Radio Co Ltd | モータ速度制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52115977A (en) * | 1976-03-26 | 1977-09-28 | Hitachi Ltd | Sampling controller |
| JPS59172990A (ja) * | 1983-03-19 | 1984-09-29 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 交流電動機制御における速度演算装置 |
-
1984
- 1984-11-30 JP JP59254480A patent/JPS61132089A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52115977A (en) * | 1976-03-26 | 1977-09-28 | Hitachi Ltd | Sampling controller |
| JPS59172990A (ja) * | 1983-03-19 | 1984-09-29 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 交流電動機制御における速度演算装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63148881A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-21 | Fanuc Ltd | サ−ボモ−タの速度制御装置 |
| JPH01126185A (ja) * | 1987-11-09 | 1989-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 速度制御装置 |
| JPH0614573A (ja) * | 1992-06-23 | 1994-01-21 | Japan Radio Co Ltd | モータ速度制御装置 |
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