JPH048186A - 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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- JPH048186A JPH048186A JP2108605A JP10860590A JPH048186A JP H048186 A JPH048186 A JP H048186A JP 2108605 A JP2108605 A JP 2108605A JP 10860590 A JP10860590 A JP 10860590A JP H048186 A JPH048186 A JP H048186A
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- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
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- 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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は電動機の速度制御装置に関する。
（従来の技術）
第３図は、電動機の、従来の速度制御装置の機能の１例
を示すブロック図である。この従来例ではアンチオーバ
ーシュート機能を備えたＰＩ制御を用いている。
を示すブロック図である。この従来例ではアンチオーバ
ーシュート機能を備えたＰＩ制御を用いている。
この速度制御装置を用いて制御仕様をみたす速度制御を
行なうには、調整パラメータである比例ゲインＫＰ、積
分ゲインに工およびアンチオーバーシュートの値を適正
な値に定める調整作業が必要である。
行なうには、調整パラメータである比例ゲインＫＰ、積
分ゲインに工およびアンチオーバーシュートの値を適正
な値に定める調整作業が必要である。
（発明が解決しようとする課題）
上記の調整作業は、例えば調整員が速度のステップ応答
波形を繰り返し観測しながら、比例ゲインＫＰ、積分ゲ
インに、およびアンチオーバーシュートの値を試行錯誤
的に修正し、仕様をみたすようにしていた。このような
方法では、調整員にある程度の経験と勘が必要とされ、
かつ時間がかかる。また、多数の電動機を同一の仕様に
調整しなければならない場合でも、調整結果にある程度
のばらつきが生じるのは避けられない、などの問題点が
あった。
波形を繰り返し観測しながら、比例ゲインＫＰ、積分ゲ
インに、およびアンチオーバーシュートの値を試行錯誤
的に修正し、仕様をみたすようにしていた。このような
方法では、調整員にある程度の経験と勘が必要とされ、
かつ時間がかかる。また、多数の電動機を同一の仕様に
調整しなければならない場合でも、調整結果にある程度
のばらつきが生じるのは避けられない、などの問題点が
あった。
本発明は従来技術における上記の問題点を除去し、電動
機の速度制御の制御パラメータを自動的に調整する機能
をもつ電動機の速度制御装置を提供することを目的とす
る。
機の速度制御の制御パラメータを自動的に調整する機能
をもつ電動機の速度制御装置を提供することを目的とす
る。
（課題を解決するための手段）
本発明は上記の目的を達成するために、以下の構成にて
１動機の速度制御パラメータの調整機能をもつ、電動機
の速度制御装置である。
１動機の速度制御パラメータの調整機能をもつ、電動機
の速度制御装置である。
電動機の速度制御装置において、適当な制御論理に基づ
く速度制御ループを備え、速度指令としてステップ入力
を与えて速度制御を行ない、このステップ入力に対応す
る速度のステップ応答波形を記憶するメモリを用意し、
この記憶しておいた速度波形の形状を規定する量を算定
し、速度波形が速度制御仕様を満すように、電動機の速
度制御ループの前記速度制御パラメータを調整し、以上
の過程を、速度波形が適当な裕度内で速度制御仕様を満
したと判定できるまで繰り返して、速度制御の制御パラ
メータを適正な値に調整する機能を付加したことを特徴
とする。
く速度制御ループを備え、速度指令としてステップ入力
を与えて速度制御を行ない、このステップ入力に対応す
る速度のステップ応答波形を記憶するメモリを用意し、
この記憶しておいた速度波形の形状を規定する量を算定
し、速度波形が速度制御仕様を満すように、電動機の速
度制御ループの前記速度制御パラメータを調整し、以上
の過程を、速度波形が適当な裕度内で速度制御仕様を満
したと判定できるまで繰り返して、速度制御の制御パラ
メータを適正な値に調整する機能を付加したことを特徴
とする。
（作 用）
電動機の速度制御系において、制御パラメータが仕様に
対して不適正であると、その影響は、例えば速度のステ
ップ応答波形においてオーバーシュートが大き過ぎると
か、振動が発生するとか。
対して不適正であると、その影響は、例えば速度のステ
ップ応答波形においてオーバーシュートが大き過ぎると
か、振動が発生するとか。
あるいは整定時間が長過ぎるなどの状態として現れる。
したがって、前記の各部速度制御パラメータの値の増減
とこれらの状態との関係を把握しておき、実際のステッ
プ応答波形を解析して波形の特徴を算定し、前記の関係
に基づき各部速度制御パラメータの値の修正を繰り返せ
ば、仕様を満足する応答が得られる。以上の過程をコン
ピュータにより実行すれば、迅速かつ均一な調整が可能
となる。これにより、（発明が解決しようとする課題）
の項で指摘した従来技術の問題点を解決できる。
とこれらの状態との関係を把握しておき、実際のステッ
プ応答波形を解析して波形の特徴を算定し、前記の関係
に基づき各部速度制御パラメータの値の修正を繰り返せ
ば、仕様を満足する応答が得られる。以上の過程をコン
ピュータにより実行すれば、迅速かつ均一な調整が可能
となる。これにより、（発明が解決しようとする課題）
の項で指摘した従来技術の問題点を解決できる。
（実施例）
以下の本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の実施例に係わる電動機の速度制御装置
のブロック図である。同図において、第３図と同一の構
成要素には同一の記号を付し説明を省略する。
のブロック図である。同図において、第３図と同一の構
成要素には同一の記号を付し説明を省略する。
第１図に示した本発明に関わる電動機の速度制御器は、
第３図に示した従来例の速度制御器に水下に説明する要
素を付加して、速度制御の制御パラメータを適正な値に
調整する機能を付与している。すなわち、本発明に関わ
る速度制御器には。
第３図に示した従来例の速度制御器に水下に説明する要
素を付加して、速度制御の制御パラメータを適正な値に
調整する機能を付与している。すなわち、本発明に関わ
る速度制御器には。
パラメータ調整部１１が付加されている。速度の波形は
、波形解析部１０に蓄えられ、オーバーシュート、整定
時間、立ち上がり時間などの特徴量が算定される。波形
解析部１０ど算定された特徴量は、パラメータ調整部１
１に入力され、速度制御系比例ゲインＫＰ、積分ゲイン
に、およびアンチオーバーシュートの値の修正方向（増
減）とその量が前記特徴量に基づき算定され、速度制御
器５に設定されている比例ゲインＫＰ、積分ゲインに、
およびフィードバック補償器３に設定されているアンチ
オーバーシュートの値を修正する。
、波形解析部１０に蓄えられ、オーバーシュート、整定
時間、立ち上がり時間などの特徴量が算定される。波形
解析部１０ど算定された特徴量は、パラメータ調整部１
１に入力され、速度制御系比例ゲインＫＰ、積分ゲイン
に、およびアンチオーバーシュートの値の修正方向（増
減）とその量が前記特徴量に基づき算定され、速度制御
器５に設定されている比例ゲインＫＰ、積分ゲインに、
およびフィードバック補償器３に設定されているアンチ
オーバーシュートの値を修正する。
第２図は、波形解析部ＩＯの構成例を示している。
速度ωの波形はサンプル−ホールド回路１０ａでサンプ
ルされ、メモリｔａｂに蓄えられ、マイクロプロセッサ
１０ｃで特徴量を算定する。
ルされ、メモリｔａｂに蓄えられ、マイクロプロセッサ
１０ｃで特徴量を算定する。
マイクロプロセッサ内では、以下の様な演算を行なう。
速度ωの応答波形の場合、メモリｔａｂにはこの速度ω
の応答波形を適当なサンプリング周期でサンプリングし
た値が記憶されている。まず、速度ωの応答の整定値ω
ｓｅｔを求める。メモリ１０ｂに蓄える波形を、速度応
答が十分整定するまでの波形としておけば、この整定値
ωｓｅｔは最後にサンプリングした値とすればよい。リ
プルなどの影響を避けるために、最後にサンプリングし
た複数個の値を平均してもよい。次に、サンプリングし
たすべての値の内の最大値ωｍａｔ（を求める。ωｗａ
ａｘとωｓｅｔを比較し、ωｍａＭ＞ωｓｅｔであれば
、オーバ−シュートが発生したことがわかるので、その
オーバーシュート量ＯＶを求める。
の応答波形を適当なサンプリング周期でサンプリングし
た値が記憶されている。まず、速度ωの応答の整定値ω
ｓｅｔを求める。メモリ１０ｂに蓄える波形を、速度応
答が十分整定するまでの波形としておけば、この整定値
ωｓｅｔは最後にサンプリングした値とすればよい。リ
プルなどの影響を避けるために、最後にサンプリングし
た複数個の値を平均してもよい。次に、サンプリングし
たすべての値の内の最大値ωｍａｔ（を求める。ωｗａ
ａｘとωｓｅｔを比較し、ωｍａＭ＞ωｓｅｔであれば
、オーバ−シュートが発生したことがわかるので、その
オーバーシュート量ＯＶを求める。
である。
ω、□くωｓｅｔであれば、オーバーシュートは発生し
ておらず ○ｖ＝０ である。この場合は他の特徴量として、整定時間Ｔｓｅ
ｔを求める。これは、サンプリングした値を初めから順
次調べ、応答の開始からその値が例えば０．９５ ＊ω
ｓｅｔ を初めて上回ったときまでの時間を求めればよ
い。
ておらず ○ｖ＝０ である。この場合は他の特徴量として、整定時間Ｔｓｅ
ｔを求める。これは、サンプリングした値を初めから順
次調べ、応答の開始からその値が例えば０．９５ ＊ω
ｓｅｔ を初めて上回ったときまでの時間を求めればよ
い。
立ち上がり時間も同様にして、定義に従い算出できる。
パラメータ調整部１１の構成例は波形解析部１ｏと同様
マイクロプロセッサとメモリである。これはサンプル−
ホールド回路が無い点を除き第２図と同じなので図は省
略する。この場合、メモリには特徴量に基づいた調整ル
ールを記憶させておく。
マイクロプロセッサとメモリである。これはサンプル−
ホールド回路が無い点を除き第２図と同じなので図は省
略する。この場合、メモリには特徴量に基づいた調整ル
ールを記憶させておく。
調整ルールの例を以下に説明する。
一般に、整定時間と復帰時間が決まれば応答の特性を決
める折れ魚屑波数ω。が求まる。本実施例では極零相殺
により速度系ＰＩの折れ魚屑波数ωｐｘとアンチオーバ
ーシュートの折れ魚屑波数ωＡＮＤをω。に一致させ、
このω。よりアンチオーバーシュートゲイン等を算呂す
る。その状態で比例ゲインＫＰを決めればよいのだが電
動機や負荷のイナーシャ−が不確定なため位相がずれ、
比例ゲインＫＰの値により速度の応答波形にオーバーシ
ュートが現れる。これを比例ゲインＫＰを調整すること
でオーバーシュートのないステップ状の波形にする。つ
まり速度指令の応答波形にオーバーシュートが発生した
ら、比例ゲインＫＰを大きくし、そうでなければ比例ゲ
インＫＰを小さくする。このときωｐｘ ” Ｋｒ／に
Ｐから積分ゲインに工の値も決められる。 以上で説明
したように、前記比例ゲインＫＰ、積分ゲインに工およ
びアンチオーバーシュートの値の誤設定は、 １）速度指令としてステップ入力を与えて速度制御を行
ない、 ２） その間の速度指令の応答にオーバーシュートが発
生したら、比例ゲインＫＰを大きくし、３） その間の
速度指令の応答が遅れ、整定時間が長くなったら、比例
ゲインＫＰを小さくシ。
める折れ魚屑波数ω。が求まる。本実施例では極零相殺
により速度系ＰＩの折れ魚屑波数ωｐｘとアンチオーバ
ーシュートの折れ魚屑波数ωＡＮＤをω。に一致させ、
このω。よりアンチオーバーシュートゲイン等を算呂す
る。その状態で比例ゲインＫＰを決めればよいのだが電
動機や負荷のイナーシャ−が不確定なため位相がずれ、
比例ゲインＫＰの値により速度の応答波形にオーバーシ
ュートが現れる。これを比例ゲインＫＰを調整すること
でオーバーシュートのないステップ状の波形にする。つ
まり速度指令の応答波形にオーバーシュートが発生した
ら、比例ゲインＫＰを大きくし、そうでなければ比例ゲ
インＫＰを小さくする。このときωｐｘ ” Ｋｒ／に
Ｐから積分ゲインに工の値も決められる。 以上で説明
したように、前記比例ゲインＫＰ、積分ゲインに工およ
びアンチオーバーシュートの値の誤設定は、 １）速度指令としてステップ入力を与えて速度制御を行
ない、 ２） その間の速度指令の応答にオーバーシュートが発
生したら、比例ゲインＫＰを大きくし、３） その間の
速度指令の応答が遅れ、整定時間が長くなったら、比例
ゲインＫＰを小さくシ。
４）速度指令の応答波形を適当な裕度内でステップ状の
波形に近づけ。
波形に近づけ。
５）比例・積分制御系折れ魚屑波数、アンチオーバーシ
ュート折れ魚屑波数をＴＱｅｔの値により微調整する。
ュート折れ魚屑波数をＴＱｅｔの値により微調整する。
という調整ルールで、修正できる。
このようにして比例ゲインＫＰを修正して、前記の電動
機速度のステップ応答を再度行なう。
機速度のステップ応答を再度行なう。
以上の手順を、調整が終了したと判定できるまで繰り返
す。調整終了の判定法は、種々考えられるが、それが確
認できる方法ならどんな方法でもよい。
す。調整終了の判定法は、種々考えられるが、それが確
認できる方法ならどんな方法でもよい。
例えば、
１ オーバーシュートがなく、かつＴ８ｅｔ’−裕度＜
Ｔ ｓ ｅ ｔ ＜ Ｔ ｓ ｅ ｔ ”十裕度。
Ｔ ｓ ｅ ｔ ＜ Ｔ ｓ ｅ ｔ ”十裕度。
２ オーバーシュートが所定の裕度（例えば１％）内に
納まる。
納まる。
３ 所定のステップ状の波形と調整過程の応答波形との
誤差の時間積分が所定の値より小さくなる。（時間積分
する量としては、単なる誤差の他、誤差の絶対値、誤差
の自乗値などが考えられる。） などの方法がある。
誤差の時間積分が所定の値より小さくなる。（時間積分
する量としては、単なる誤差の他、誤差の絶対値、誤差
の自乗値などが考えられる。） などの方法がある。
前記の実施例では、速度指令ないしは速度の応答波形の
特徴量として、オーバーシュートと整定時間を用いたが
、比例ゲインＫＰ、積分ゲインに、およびアンチオーバ
ーシュートの誤設定を反映できるのであれば特徴量とし
て何を用いてもよい。
特徴量として、オーバーシュートと整定時間を用いたが
、比例ゲインＫＰ、積分ゲインに、およびアンチオーバ
ーシュートの誤設定を反映できるのであれば特徴量とし
て何を用いてもよい。
以上に説明したように１本発明では、電動機の速度制御
装置に関連した各部制御パラメータの誤設定による影響
を、電動機の速度にステップ状の応答をさせたときの速
度指令または速度の応答波形のステップ状の波形からの
ずれとして定量化し、その結果に基づいて前記各部制御
パラメータの設定を調整している。これにより、電動機
の速度制御装置に関連した制御パラメータを自動的に調
整する機能をもつ電動機の速度制御装置を提供すること
ができる。
装置に関連した各部制御パラメータの誤設定による影響
を、電動機の速度にステップ状の応答をさせたときの速
度指令または速度の応答波形のステップ状の波形からの
ずれとして定量化し、その結果に基づいて前記各部制御
パラメータの設定を調整している。これにより、電動機
の速度制御装置に関連した制御パラメータを自動的に調
整する機能をもつ電動機の速度制御装置を提供すること
ができる。
第１図は本発明の第１の実施例に係わる電動機の速度制
御装置のブロック図、第２図は第１図の波形解析部１０
の構成図、第３図は従来の電動機の速度制御装置のブロ
ック図である。 １・・・電動機、 ２：・・速度検出器、３・・
・フィードバック補償器、 ４・・・減算器、 ５・・・速度制御器。 ６・・・電流検出器、 ７・・・減算器、８・・・電
流制御器、 ９・・・制御電源、１０・・・波形解析
部、 １１・・・パラメータ算出部。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 第 図
御装置のブロック図、第２図は第１図の波形解析部１０
の構成図、第３図は従来の電動機の速度制御装置のブロ
ック図である。 １・・・電動機、 ２：・・速度検出器、３・・
・フィードバック補償器、 ４・・・減算器、 ５・・・速度制御器。 ６・・・電流検出器、 ７・・・減算器、８・・・電
流制御器、 ９・・・制御電源、１０・・・波形解析
部、 １１・・・パラメータ算出部。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 速度指令値と速度検出値との偏差を求め、適当な制御論
理に基づき制御指令を出す速度制御ループを備えた電動
機の速度制御装置において、速度指令としてステップ入
力を与えて速度制御を行ない、このステップ入力に対応
する速度応答波形を記憶するメモリを用意し、この記憶
しておいた速度波形の形状を規定する量を算定し、速度
波形が速度制御仕様を満すように、電動機の各部係数を
調整し、 以上の過程を、速度波形が適当な裕度内で速度制御仕様
を満したと判定できるまで繰り返して、速度制御の制御
パラメータを適正な値に調整する機能を付加したことを
特徴とする、電動機の速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2108605A JPH048186A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2108605A JPH048186A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 電動機の速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH048186A true JPH048186A (ja) | 1992-01-13 |
Family
ID=14489039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2108605A Pending JPH048186A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH048186A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015141210A (ja) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | アクチュエーター制御装置、光学モジュール、電子機器、及びアクチュエーター制御方法 |
-
1990
- 1990-04-26 JP JP2108605A patent/JPH048186A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015141210A (ja) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | セイコーエプソン株式会社 | アクチュエーター制御装置、光学モジュール、電子機器、及びアクチュエーター制御方法 |
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