JPS6130979A - 電動機の速度制御装置 - Google Patents
電動機の速度制御装置Info
- Publication number
- JPS6130979A JPS6130979A JP14760284A JP14760284A JPS6130979A JP S6130979 A JPS6130979 A JP S6130979A JP 14760284 A JP14760284 A JP 14760284A JP 14760284 A JP14760284 A JP 14760284A JP S6130979 A JPS6130979 A JP S6130979A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- motor
- current
- controller
- deviation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- H02P23/16—Controlling the angular speed of one shaft
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は電動機の速度制御装置に係夛、負荷条件の変化
や外乱等が存在する運転条件下に於いて、核変化、外乱
等に適応し所定の速度制御特性を維持できる電動機の速
度制御装置ｔに関するものである。
や外乱等が存在する運転条件下に於いて、核変化、外乱
等に適応し所定の速度制御特性を維持できる電動機の速
度制御装置ｔに関するものである。
従来の電動機の速度制御技術について概説する。
第４図は一般的な電動機の速既制御系のブロック図を示
す。第４図に於いて速度指令Ｎｕｙと速度検出器６１で
検出された実際の電動機速度Ｎとの偏差ΔＮが減算器１
により算出される。該偏差ΔＮは速度制御器２Ｃ二与え
られ、所定の制御論理に基づき磁は指令工ｗが算出され
出力される。減算器３は該指令工部？と磁流検出器５１
で検出された実際の電ＩＥｉＩ機電流Ｉｒｂとの偏差△
工を算出し、にル制御器４に与える。該制御４４は所定
の制御論理に基づき電圧指令Ｅ−を算出し、制御１源５
に与える。制御電源５は咳指令′Ｅ１１！Ｆに見合った
電圧を篭動機６に印加しこれを駆動する。
す。第４図に於いて速度指令Ｎｕｙと速度検出器６１で
検出された実際の電動機速度Ｎとの偏差ΔＮが減算器１
により算出される。該偏差ΔＮは速度制御器２Ｃ二与え
られ、所定の制御論理に基づき磁は指令工ｗが算出され
出力される。減算器３は該指令工部？と磁流検出器５１
で検出された実際の電ＩＥｉＩ機電流Ｉｒｂとの偏差△
工を算出し、にル制御器４に与える。該制御４４は所定
の制御論理に基づき電圧指令Ｅ−を算出し、制御１源５
に与える。制御電源５は咳指令′Ｅ１１！Ｆに見合った
電圧を篭動機６に印加しこれを駆動する。
さて上述の一般的な速度制御系に於いて、速度制御器２
や１１ｔｆｔ制御器４に於ける制御論理は、例えば請る
比例制御、或いは比例−積分制御、或いは比例−積分−
微分制御等が用いられる。これ等の制御論理に於ける比
例ゲイン、積分ゲイン、或いは微分ゲイン等の制御パラ
メータは、制御対象のパラメータが総て既知で且一定で
あるとして、所与の制御仕様が満足されるよう設計・調
整される。かくして得られた制御パラメータは、運転中
に制御対象のパラメータに変化が生じたり或いは外乱等
が加わった場合でも設計・調整段階で決定された一定の
値のままである。この為、上記の場合に於いてはしばし
ば前記の所与の制御仕様を満足できなくな９、速度制御
特性の劣化をまねくという問題点があった。また設計・
調整段階に於いて、制御対象のパラメータの総てが既知
でなく、一部に未知或いは不正確なものが含まれている
場合に於いても前記の所与の制御仕様を必ずしも満足で
きないという問題点があった。
や１１ｔｆｔ制御器４に於ける制御論理は、例えば請る
比例制御、或いは比例−積分制御、或いは比例−積分−
微分制御等が用いられる。これ等の制御論理に於ける比
例ゲイン、積分ゲイン、或いは微分ゲイン等の制御パラ
メータは、制御対象のパラメータが総て既知で且一定で
あるとして、所与の制御仕様が満足されるよう設計・調
整される。かくして得られた制御パラメータは、運転中
に制御対象のパラメータに変化が生じたり或いは外乱等
が加わった場合でも設計・調整段階で決定された一定の
値のままである。この為、上記の場合に於いてはしばし
ば前記の所与の制御仕様を満足できなくな９、速度制御
特性の劣化をまねくという問題点があった。また設計・
調整段階に於いて、制御対象のパラメータの総てが既知
でなく、一部に未知或いは不正確なものが含まれている
場合に於いても前記の所与の制御仕様を必ずしも満足で
きないという問題点があった。
本発明は従来技術に於ける上述の如き問題点を除去し、
制御対象のパラメータが未知或いは不正確、或いは運転
中Ｃ二変化する場合や、運転中に外乱が発生する場合に
於いても、該変化や外乱に適応し所定の速度制御特性を
維持できる電動機の速度制御装置を提供することを目的
とする。
制御対象のパラメータが未知或いは不正確、或いは運転
中Ｃ二変化する場合や、運転中に外乱が発生する場合に
於いても、該変化や外乱に適応し所定の速度制御特性を
維持できる電動機の速度制御装置を提供することを目的
とする。
本発明は第１図に示す如く速度制御器２の出力でわる電
流指令ＩＲｇＦを入力とし、所定の（例えば−次遅れ）
伝達特性を介して出力ＮＭＤＬを発生する規範モデル回
路８を、従属接続される電流制御器４と制御対象７に並
列に設置し、制御対象７の速度Ｎと該規範モデル出力Ｎ
ＭＤＬとの偏差ｅを零とすべく後述する適応論理回路工
Ｏ内の適応論理に基づいて１１ＬｔＩＬ制御器４の入力
段に図示の如く介挿された可調節機構９によＪｎ流指合
工部Ｆを運転中に調節して修正電流指令値Ｐａｙを出力
すること、及び速度帰還信号として帰還モデル出力ＮＭ
ＤＬを用いることを特徴とする。
流指令ＩＲｇＦを入力とし、所定の（例えば−次遅れ）
伝達特性を介して出力ＮＭＤＬを発生する規範モデル回
路８を、従属接続される電流制御器４と制御対象７に並
列に設置し、制御対象７の速度Ｎと該規範モデル出力Ｎ
ＭＤＬとの偏差ｅを零とすべく後述する適応論理回路工
Ｏ内の適応論理に基づいて１１ＬｔＩＬ制御器４の入力
段に図示の如く介挿された可調節機構９によＪｎ流指合
工部Ｆを運転中に調節して修正電流指令値Ｐａｙを出力
すること、及び速度帰還信号として帰還モデル出力ＮＭ
ＤＬを用いることを特徴とする。
上記制御系内の規範モデルのパラメータは既知で運転中
一定であシ更に外乱を受けないので、規範モデル出力Ｎ
ｗｘｉｔ、は運転中宮に所定の応答特性を示す。制御対
象はその速度Ｎがこの規範モデル出力ＮＭＤＩ、を追従
するように制御されるので、制御対象のパラメータが未
知或いは不正確であったり、運転中（−変化しても、或
いはまた運転中に外乱が発生した場合でも制御対象の速
度応答は所定の応答特性を示すことができる。
一定であシ更に外乱を受けないので、規範モデル出力Ｎ
ｗｘｉｔ、は運転中宮に所定の応答特性を示す。制御対
象はその速度Ｎがこの規範モデル出力ＮＭＤＩ、を追従
するように制御されるので、制御対象のパラメータが未
知或いは不正確であったり、運転中（−変化しても、或
いはまた運転中に外乱が発生した場合でも制御対象の速
度応答は所定の応答特性を示すことができる。
第２図は本発明による速度制御装置をサイリスク変換器
で直流電動機（以下、ＤＣＭと略記する）を駆動する鯖
るサイリスタ・レオナード・システムに適用した実施例
のブロック図を示す。同図中第１図及び第４図と同一の
構成要素には同一の記号を符し説明を略す。図中ＫＩＮ
Ｙは制御電源５であるサイリスタ変換器のゲイン、７１
は電機子インダクタンスＬ及び鑞磯子抵抗Ｒで等価的（
ニー次遅れ要素で表現されるｉＩＥ機子機略回路２．７
３は各々トルク係数及び逆起電力係数、７４は慣性Ｊ及
び粘性抵抗りで等価的に−次遅れ要素として表現される
電動機の負荷、Ｅは印加電圧、Ｅｓは逆起電力である。
で直流電動機（以下、ＤＣＭと略記する）を駆動する鯖
るサイリスタ・レオナード・システムに適用した実施例
のブロック図を示す。同図中第１図及び第４図と同一の
構成要素には同一の記号を符し説明を略す。図中ＫＩＮ
Ｙは制御電源５であるサイリスタ変換器のゲイン、７１
は電機子インダクタンスＬ及び鑞磯子抵抗Ｒで等価的（
ニー次遅れ要素で表現されるｉＩＥ機子機略回路２．７
３は各々トルク係数及び逆起電力係数、７４は慣性Ｊ及
び粘性抵抗りで等価的に−次遅れ要素として表現される
電動機の負荷、Ｅは印加電圧、Ｅｓは逆起電力である。
さて、本制御系に於いてはまず、速度指令Ｎ賭ｒと一次
遅れの伝達特性を有する規範モデル回路８の規範モデル
出力Ｎｍｍ、との偏度ΔＶが速度制御器２に人力され、
その出力である電流指令ＩＲＥＦは可調節機ｌｌｌ９、
規範モデル回路８、適応論理回路１Ｏに人力される。規
範モデル回路８の規範モデル出力ＮＭＤＩ、は帰還信号
として減算器１に帰還されると同時に適応論理回路１０
へ入力される。適応論理回路１０にはこの他に電動機速
度Ｎも入力され後述する適応論理に従い所定の演算を行
い、可調節機構内の可変ゲイン要素９１．９２を動作状
態に応じて修正する。可変ゲイン要素９１では電流指令
Ｉｗと可変ゲインＧＦとの積、可変ゲイン要素９２では
屹動愼速度Ｎと可変ゲインＧｎとの槓が各々算出され、 両者は加算器９３にて加算処理され電流制御器４への修
正電流指令値Ｉ’１ｌＥＦが作ｐ出される。この後置動
機が駆動される迄は第４図で説明した従来例と同様であ
る。
遅れの伝達特性を有する規範モデル回路８の規範モデル
出力Ｎｍｍ、との偏度ΔＶが速度制御器２に人力され、
その出力である電流指令ＩＲＥＦは可調節機ｌｌｌ９、
規範モデル回路８、適応論理回路１Ｏに人力される。規
範モデル回路８の規範モデル出力ＮＭＤＩ、は帰還信号
として減算器１に帰還されると同時に適応論理回路１０
へ入力される。適応論理回路１０にはこの他に電動機速
度Ｎも入力され後述する適応論理に従い所定の演算を行
い、可調節機構内の可変ゲイン要素９１．９２を動作状
態に応じて修正する。可変ゲイン要素９１では電流指令
Ｉｗと可変ゲインＧＦとの積、可変ゲイン要素９２では
屹動愼速度Ｎと可変ゲインＧｎとの槓が各々算出され、 両者は加算器９３にて加算処理され電流制御器４への修
正電流指令値Ｉ’１ｌＥＦが作ｐ出される。この後置動
機が駆動される迄は第４図で説明した従来例と同様であ
る。
次に適応論理について説明する。適応論理は、換言すれ
ば可変ゲイン要素９１．９２の値ＣＦ 、 Ｇａをいか
に算定するかということでおるが、該ＧＦ及びＧｎは下
式にて算定される。即ち、 Ｇｒ ＝ ＫＦＩ ｆ （ｅＸＩｕｒ）ｄｔ
（１）Ｇａ ＝ ＫＢＩ Ｊ’ （ｅ ｘＮ） ｄ
ｔ （２ンｅ＝ＮＭｎｈ
Ｎ ｔ３）上式に於いて偏差ｅと電
流指令ＩＲｔＪ及び電動機速度Ｎとの積は、偏差ｅをＯ
とする為に修正電流指令ＩＲＸｐを増やすか減らすかを
決定し、これらの積の積分は追従が完了して偏差Ｃが０
となった時に、その時の可変ゲイン要素の値ＣＦ及びＧ
Ｂを保持する為に必要とされる。
ば可変ゲイン要素９１．９２の値ＣＦ 、 Ｇａをいか
に算定するかということでおるが、該ＧＦ及びＧｎは下
式にて算定される。即ち、 Ｇｒ ＝ ＫＦＩ ｆ （ｅＸＩｕｒ）ｄｔ
（１）Ｇａ ＝ ＫＢＩ Ｊ’ （ｅ ｘＮ） ｄ
ｔ （２ンｅ＝ＮＭｎｈ
Ｎ ｔ３）上式に於いて偏差ｅと電
流指令ＩＲｔＪ及び電動機速度Ｎとの積は、偏差ｅをＯ
とする為に修正電流指令ＩＲＸｐを増やすか減らすかを
決定し、これらの積の積分は追従が完了して偏差Ｃが０
となった時に、その時の可変ゲイン要素の値ＣＦ及びＧ
Ｂを保持する為に必要とされる。
第３図は（１）及び（２）式の演算を実行する適応論理
回路１０の詳細を示している。減算器１０１で偏差ｅが
作られ、乗算器１０２及び１０３で該偏差ｅと電流指令
Ｉｕｙ及び電動機運ＵＮとの積が各々作られる。
回路１０の詳細を示している。減算器１０１で偏差ｅが
作られ、乗算器１０２及び１０３で該偏差ｅと電流指令
Ｉｕｙ及び電動機運ＵＮとの積が各々作られる。
積分器１０４及び１０５はこれ等の積を各々積分し、各
積分値Ｃ二は係数器１０６及び１０７ にて適当な値の
適応修正ゲインｋ及びＬ＋が各々乗ぜられ、その結果可
変ゲインＧｒ 、 Ｇａ が第２図の可変ゲイン要素９
１及び９２へ出力される。
積分値Ｃ二は係数器１０６及び１０７ にて適当な値の
適応修正ゲインｋ及びＬ＋が各々乗ぜられ、その結果可
変ゲインＧｒ 、 Ｇａ が第２図の可変ゲイン要素９
１及び９２へ出力される。
また（１）及び（２）で示した適応論理に比例項を付加
し、下式の如く可変ゲインＧＦ及びＧｎの匝を算定する
と電動機速度Ｎの規範モデル出力ＮＭＤＬへの追従性を
改善できることがある。
し、下式の如く可変ゲインＧＦ及びＧｎの匝を算定する
と電動機速度Ｎの規範モデル出力ＮＭＤＬへの追従性を
改善できることがある。
Ｇｒ ＝ ＫｒＩＪ’（ｅＸＩａｔｒ）ｄｔ 十ＫＦＰ
（６ＸＩＲＥＦ） （４ＪＧａ ＝＆ｕＪ’（ｅＸ
Ｎ）ｄｔ ＋Ｋａｐ（ｅｘＮ） （５］以上で説明
した本発明の実施例は理解し易いよう（ニアナログ方式
で構成した場合について述べたが、これはマイクロ・コ
ンピュータ等を用いてデジタル方式（こても本発明を実
施できることは言をまたない。
（６ＸＩＲＥＦ） （４ＪＧａ ＝＆ｕＪ’（ｅＸ
Ｎ）ｄｔ ＋Ｋａｐ（ｅｘＮ） （５］以上で説明
した本発明の実施例は理解し易いよう（ニアナログ方式
で構成した場合について述べたが、これはマイクロ・コ
ンピュータ等を用いてデジタル方式（こても本発明を実
施できることは言をまたない。
以上説明したように、本発明の電動機の速度制御装置に
よれば、速度制御系の設計・ｍ！１．８階に於いて制御
対象のパラメータＣ二未矧或いは不正確なものがある場
合や、運転中に該パラメータが変化したり、外乱が発生
する場合に於いても、所定の速度制御特性を維持するこ
とができる。
よれば、速度制御系の設計・ｍ！１．８階に於いて制御
対象のパラメータＣ二未矧或いは不正確なものがある場
合や、運転中に該パラメータが変化したり、外乱が発生
する場合に於いても、所定の速度制御特性を維持するこ
とができる。
第１図は本発明による電動機の速度制御装置を示すブロ
ック図、第２図は本発明による電動機の速度制御装置の
一実施例を示すブロック図、第３図は第２図内の適応論
理回ｊ８１０の詳細を示すブロック図、１ｐ１４図は従
来の一般的な篭ｍｍの速度制御系のブロック図である。 ２：速度制御器 ４：電流制御器 ７：制御対象 ８：規範モデル１ｇｌ踏９：可調
節機構 工０：適応論理回路（７３１７） 代理
人 弁理士 則 近 ＊ ＃ｉ（ほか１名）第１図 第３図
ック図、第２図は本発明による電動機の速度制御装置の
一実施例を示すブロック図、第３図は第２図内の適応論
理回ｊ８１０の詳細を示すブロック図、１ｐ１４図は従
来の一般的な篭ｍｍの速度制御系のブロック図である。 ２：速度制御器 ４：電流制御器 ７：制御対象 ８：規範モデル１ｇｌ踏９：可調
節機構 工０：適応論理回路（７３１７） 代理
人 弁理士 則 近 ＊ ＃ｉ（ほか１名）第１図 第３図
Claims (2)
- （１）速度指令と帰還速度との偏差に応じて電流指令を
発生する速度制御器と、該電流指令と帰還電流との偏差
に応じて制御電源を制御し電動機の電流を制御する電流
制御器を具備した電動機の速度制御装置に於いて、前記
速度制御器と前記電流制御器との間に介挿された可調節
機構と前記電流指令を入力して所定の応答特性を示すモ
デル信号を出力する規範モデル回路と、前記電流指令値
と前記モデル信号と電動機速度を入力して前記モデル信
号と前記電動機速度との偏差が零となるよう前記可調節
機構内の可調節ゲインを調節する適応論理回路とを設け
たことを特徴とする電動機の速度制御装置。 - （２）前記帰還速度として前記モデル信号を用いること
を特徴とした特許請求の範囲第１項記載の電動機の速度
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14760284A JPS6130979A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14760284A JPS6130979A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 電動機の速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130979A true JPS6130979A (ja) | 1986-02-13 |
Family
ID=15434043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14760284A Pending JPS6130979A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130979A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08199506A (ja) * | 1995-01-25 | 1996-08-06 | Shinko Kozai Kk | 連接合融雪舗装材 |
-
1984
- 1984-07-18 JP JP14760284A patent/JPS6130979A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08199506A (ja) * | 1995-01-25 | 1996-08-06 | Shinko Kozai Kk | 連接合融雪舗装材 |
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