JPH01270793A - Ｐｗｍ制御における電流制御装置 - Google Patents

Ｐｗｍ制御における電流制御装置

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JPH01270793A
JPH01270793A JP63099254A JP9925488A JPH01270793A JP H01270793 A JPH01270793 A JP H01270793A JP 63099254 A JP63099254 A JP 63099254A JP 9925488 A JP9925488 A JP 9925488A JP H01270793 A JPH01270793 A JP H01270793A
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motor current
motor
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Shinichi Kono
新一 河野
Hironobu Takahashi
高橋　宏暢
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電流制御系の応答性を改善したｐｗＭ制御に
おける電流制御装置に関する。
（従来の技術） 電動機の制御においては、従来から速度情報やモータ電
流情報を用いてＰＷＭ制御する方法が広く知られている
。第４図には、誘導電動機をＰｗＭ　Ｉ６御するディジ
タル制御装置のブロック構成の一例を示す。
図において、コンピュータからの速度指令信号が速度制
御部Ａに入力され、速度制御部Ａでは、この指令信号と
、誘導電動機Ｆに連結された速度検出器Ｇ、！！１１ら
の実速度信号との偏差によりトルク指令信号を形成して
トルク制御部Ｂに送出する。
トルク制御部Ｂからは、電流指令信号が電流制御部Ｃに
入力され、電流制御部Ｃでは、電流検出器Ｅで得られた
実電流と指令信号とを比較して、偏差信号により電圧制
御部りを駆動し、誘導電動機Ｆの印加電圧を制御してい
る。
上記電流制御部Ｃで実電流と指令信号とを比較するとき
、ＡＤ変換された実電流の入力値は、すでにそのタイミ
ングにおいては、真値から離れており、そのためにモー
タ加速時には電流のオーバシュートが、減速時にはアン
ダーシュートが生じる。この点については、既に特１１
１昭６１−１８９４０９号の出願において、誘導電動機
を駆動するインバータのＰＷＭ指令を出力するにあたり
、１周期前の操作量の半分を、今回の操作量として比例
項あるいは比例積分項に加算して、誘導電！ｌＩ機の実
電流の予測値としする発明が開示され、これにより電流
のオーバーシュートを除去し、安定した制御を行なうこ
とができることが示されている。
（発明が解決しようとする課Ｂ） ところが、このような従来の電流制御ループにおけるむ
だ時間による遅れを最小にする方法では、必ずしも電流
実測値を正確に予測できず、電流制御ループのゲインを
十分に大きくすることができなかった。そのため、ＰＷ
Ｍ制御における電流制御系の応答性は、十分には改善さ
れないという問題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
電流変化パターンを利用してＰＷＭ制御、における実電
流値を正確に予測できるようにした電流制御装置を提供
することを目的としている。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、モータ電流をパルス幅変調（ＰＷＭ）
制御する電流制御装置において、所定の間隔でディジタ
ル値に変換されたモータ電流値を読み込む入力手段と、
先行して読み込まれたモータ電流値によるＰＷＭ指令の
演算結果から電流変化パターンにより現時点でのモータ
電流の変化分を予測演算する演算手段と、入力されたモ
ータ電流値を前記変化分により補正してＰＷＭ指令を出
力する出力手段とを具僅し、ＰＷＭ指令の演算に要する
制御時間の遅れを補正することを特徴とするＰＷＭ制御
における電流制御装置を提供できる。
（作用） 本発明のＰＷＭ制御における電流制御装置では、モータ
電流°の指令電圧値により規定される電流変化パターン
により、現時点でのモータ電圧の変化分を予測して、実
際のモータ電流値を補正するようにしている。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
。
第１図は、三相誘導電動機１をインバータ制御するＰＷ
Ｍ制御における電流制御装置の概略構成を示している。
三相電源を整流器２で変換し、直流電圧Ｖｄｃを３対の
スイッチングトランジスタに印加し、制御回路３からの
ＰＷＭ信号に対応するモータ電流が誘導電動機１の各巻
線に流れる。Ｕ相電流とＶ相電流とは、電流検出器によ
り検出され、電流フィードバック信号として、制御回路
３に帰還されている。この制御回路３には、図示しない
速度演算部から電流指令が入力して、以下の電流変化パ
ターンに従って、補正されたＰＷＭ指令信号が形成され
ている。
即ち、モータ電流は自己の相と他の２相の電位が同一の
場合には、変化せず、他の１相とは同電位でもう１相と
は異なる場合、あるいは他の２相のいずれとも異なる場
合には、それぞれ次の様に電流値が変化する。
前者の場合には、電流変化の大きさΔ■は、負荷インピ
ーダンス、インダクタンスにより規定され、直流電圧Ｖ
ｄｃは、 Ｖｄｃ＝Ｌ　（ｄｌ／ｄｔ） より、 ΔＩ＝　（１／Ｌ）ｘＶｄｃｘΔＴ となる。また後者の場合には、２ΔＩとなる。つまり、
電流変化の大きさは、自己と異なる電位にある相の数と
、その時間に比例する。そこで、Ｌ、Ｖを一定と仮定す
れば、（１／Ｌ）ｘｖｄｃ＝Ｋｌとなり、更にΔＴをＰ
ＷＭ指令値Ｖ　ｕｃ。
Ｖ　ｖｃ、　Ｖ　ｗｃの差により置換えることができる
。したがって、それぞれ ΔＩｕ　＝に１　　（Ｖｕｃ−Ｖｖｃ）＋　Ｋ　１　　
（Ｖ　ｕＣ−Ｖ　ＩＩｃ）ΔＩｖ　＝ｌ（ｔ　　（Ｖｖ
ｃ−Ｖｕｃ）＋　　Ｋ１　　　（Ｖｖｃ−Ｖｗｃ） ΔＩ’ｌｌ　＝に１　　（Ｖｗｃ−Ｖｕｃ）＋　Ｋ１　
　（Ｖｗｃ−Ｖｖｃ）　＋＋＊　（１）として、各相で
の電流値の変化分の演算が可能になる。
次に、第２図のフローチャートにより、前記モータ電流
の変化分を予測演算して、補正された　、ＰＷＭ指令を
出力する演算ステップについて説明する。
フィードバックされる電流のサンプリングパルスＰｎ−
１のタイミングでのデータをＩｄ（ｎ　−１）とする。
まずディジタル値に変換されたモータ電流値Ｉｄを検出
しくステップａ　）　、上記（１）式により、この読み
込まれたＩｄに基づくモータ電流の変化分Δ■を計算す
る（ステップｂ）。これらＩｄとΔＩとを加算して、現
時点つまり次のサンプリングパルスＰｎでのモータ電流
の変化分の予測値とする（ステップＣ）。これをフィー
ドバック電流値とみなして、その時点で制御回路３に入
力する電流指令ｒｃ（ｎ）との偏差を演算すれば（ステ
ップｄ）、ＰＷＭ指令の演算に要する制御時間の遅れが
補正されることになる。
第３図は、ＰＷＭ搬送波を三角波として、電流指令電圧
Ｖ　ｕｃ、　Ｖ　ｖｃ、　Ｖ　ｗｃとの比較により電流
制御する場合のタイミング波形を示してい−る。
実電流のサンプリングタイミングｎ−１，ｎ・・・に対
して、演算時間による遅れが生じるとき、電流変化パタ
ーンを用いて同図（ｄ）のように実電流を予測している
ため、電流フィードバック信号は真の値に近づいている
。
以上、この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施
態様について説明したが、その好ましい実施態様の説明
は、構成の詳細な部分についての変形、特許請求の範囲
に記載された本発明の精神に反しない限りでの種々な変
形、あるいはそれらを組み合わせたものに変更すること
ができることは明らかである。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、制御上の遅れ時
間を無視することが可能になって、電流制御ループのゲ
インを自由に設定することが可能になり、電流制御系の
応答性を改善したＰＷＭ制御における電流制御装置を提
供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、補正されたｐ　Ｗ　Ｍ指令を出力する演算手順を示
す流れ図、第３図は、電流制御のタイミングを示す説明
図、第４図は、誘導電動機をｐ　Ｗ　Ｍ　！ＩｄＪ御す
るディジタル制御装置のブロック構成図である。 １・・・三相話導電動機、２・・・整流器、３・・・制
御回路。 特許出願人　ファナック株式会社 代　理　人　弁理士　辻　　　實

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. モータ電流をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御する電流制御
    装置において、所定の間隔でディジタル値に変換された
    モータ電流値を読み込む入力手段と、先行して読み込ま
    れたモータ電流値によるＰＷＭ指令の演算結果から電流
    変化パターンにより現時点でのモータ電流の変化分を予
    測演算する演算手段と、入力されたモータ電流値を前記
    変化分により補正してＰＷＭ指令を出力する出力手段と
    を具備し、ＰＷＭ指令の演算に要する制御時間の遅れを
    補正することを特徴とするＰＷＭ制御における電流制御
    装置。
JP63099254A 1988-04-21 1988-04-21 Ｐｗｍ制御における電流制御装置 Pending JPH01270793A (ja)

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