JPH06165554A - 電動機の定速度制御方法及び装置 - Google Patents
電動機の定速度制御方法及び装置Info
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- JPH06165554A JPH06165554A JP43A JP31683992A JPH06165554A JP H06165554 A JPH06165554 A JP H06165554A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 31683992 A JP31683992 A JP 31683992A JP H06165554 A JPH06165554 A JP H06165554A
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- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 12
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】負荷の急変に対する回転速度の変動幅を小さく
することができる電動機の定速度制御装置を提供する。 【構成】電動機の実回転速度をフィードバックして定速
度制御を行う制御系に、負荷2の急変が予測される特定
の位置を負荷変動予測位置として検出する負荷変動予測
位置検出手段10と、負荷変動予測位置が検出される毎
に実回転速度の時間的な変化を検出して、この実回転速
度の時間的な変化から予測された負荷変動が生じている
ことが検出されたときに、負荷変動による回転速度の変
動を抑える方向に操作量を予測される負荷の変動幅に適
合した量だけ強制的に変化させる操作量修正手段11と
を設けた。
することができる電動機の定速度制御装置を提供する。 【構成】電動機の実回転速度をフィードバックして定速
度制御を行う制御系に、負荷2の急変が予測される特定
の位置を負荷変動予測位置として検出する負荷変動予測
位置検出手段10と、負荷変動予測位置が検出される毎
に実回転速度の時間的な変化を検出して、この実回転速
度の時間的な変化から予測された負荷変動が生じている
ことが検出されたときに、負荷変動による回転速度の変
動を抑える方向に操作量を予測される負荷の変動幅に適
合した量だけ強制的に変化させる操作量修正手段11と
を設けた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機の回転速度を設
定回転速度に保つように制御する定速度制御方法及び該
方法を実施するために用いる定速度制御装置に関するも
のである。
定回転速度に保つように制御する定速度制御方法及び該
方法を実施するために用いる定速度制御装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の電動機の定速度制御装置の
構成を示したもので、同図において1は制御対象として
の電動機、2は電動機1により駆動される負荷、3は電
動機1の回転を検出する回転センサである。図示の回転
センサ3はロータリエンコーダからなっていて、電動機
の出力軸が所定の角度回転する毎にパルス信号を発生す
る。4は速度検出手段で、この速度検出手段は、一定の
時間毎に回転センサ3の出力をサンプリングして一定時
間内に回転センサが出力するパルスを電動機の実回転速
度の情報を含む回転速度検出信号として出力する。
構成を示したもので、同図において1は制御対象として
の電動機、2は電動機1により駆動される負荷、3は電
動機1の回転を検出する回転センサである。図示の回転
センサ3はロータリエンコーダからなっていて、電動機
の出力軸が所定の角度回転する毎にパルス信号を発生す
る。4は速度検出手段で、この速度検出手段は、一定の
時間毎に回転センサ3の出力をサンプリングして一定時
間内に回転センサが出力するパルスを電動機の実回転速
度の情報を含む回転速度検出信号として出力する。
【0003】5は電動機の設定回転速度の情報を含む速
度設定信号を出力する速度設定手段、6は回転速度検出
信号と速度設定信号とを入力とする偏差検出手段で、こ
の偏差検出手段は、速度検出手段4が出力する回転速度
検出信号から得られる電動機の実回転速度と速度設定手
段5が発生する速度設定信号から得られる設定回転速度
とを比較して、実回転速度と設定回転速度との偏差を検
出する。
度設定信号を出力する速度設定手段、6は回転速度検出
信号と速度設定信号とを入力とする偏差検出手段で、こ
の偏差検出手段は、速度検出手段4が出力する回転速度
検出信号から得られる電動機の実回転速度と速度設定手
段5が発生する速度設定信号から得られる設定回転速度
とを比較して、実回転速度と設定回転速度との偏差を検
出する。
【0004】速度検出手段4が出力する回転速度検出信
号は例えば図4(B)に示すように、パルスの発生間隔
Tx が電動機の回転速度に反比例している矩形波パルス
であり、速度設定手段5が発生する速度設定信号は図4
(A)に示すようにパルスの発生間隔Ts が設定回転速
度に反比例している矩形波状の基準パルスである。偏差
検出手段6は、例えばパルス発生間隔Tx とTs とを比
較して、Tx とTs との差から実回転速度と設定回転速
度との偏差を検出する。
号は例えば図4(B)に示すように、パルスの発生間隔
Tx が電動機の回転速度に反比例している矩形波パルス
であり、速度設定手段5が発生する速度設定信号は図4
(A)に示すようにパルスの発生間隔Ts が設定回転速
度に反比例している矩形波状の基準パルスである。偏差
検出手段6は、例えばパルス発生間隔Tx とTs とを比
較して、Tx とTs との差から実回転速度と設定回転速
度との偏差を検出する。
【0005】7は操作量演算手段、8は電動機駆動部
で、操作量演算手段7は、上記偏差検出手段により検出
された偏差を入力として所定の比例、積分、微分演算
(PID演算)を行なうことにより、該偏差を零にする
ために電動機1に流す必要がある駆動電流に相応した量
を操作量として演算する。図示の電動機駆動部8は、パ
ルス幅変調信号発生手段8aと、電動機1の駆動電流を
オンオフするトランジスタ等のスイッチ手段を備えた駆
動電流制御手段8bとにより構成される。パルス幅変調
信号発生手段8aは、操作量演算手段7から与えられる
操作量によりパルス幅変調されたパルス信号を発生し、
駆動電流制御手段8bは、このパルス信号によりスイッ
チ手段をオンオフさせて演算された操作量に相応した駆
動電流を電動機に供給する。これにより電動機の実回転
速度と設定回転速度との偏差を零に近づけるように制御
する。
で、操作量演算手段7は、上記偏差検出手段により検出
された偏差を入力として所定の比例、積分、微分演算
(PID演算)を行なうことにより、該偏差を零にする
ために電動機1に流す必要がある駆動電流に相応した量
を操作量として演算する。図示の電動機駆動部8は、パ
ルス幅変調信号発生手段8aと、電動機1の駆動電流を
オンオフするトランジスタ等のスイッチ手段を備えた駆
動電流制御手段8bとにより構成される。パルス幅変調
信号発生手段8aは、操作量演算手段7から与えられる
操作量によりパルス幅変調されたパルス信号を発生し、
駆動電流制御手段8bは、このパルス信号によりスイッ
チ手段をオンオフさせて演算された操作量に相応した駆
動電流を電動機に供給する。これにより電動機の実回転
速度と設定回転速度との偏差を零に近づけるように制御
する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の定速度制御装置
において、定常時の比較的ゆっくりとした負荷変動に対
して回転速度の変動を少なくするように制御系の定数を
設定した場合、定常時の負荷変動よりも急激な負荷変動
が生じると、制御系がその負荷の急変に追従することが
できず、急激な負荷変動に対して回転速度の変動幅が大
きくなるという問題があった。
において、定常時の比較的ゆっくりとした負荷変動に対
して回転速度の変動を少なくするように制御系の定数を
設定した場合、定常時の負荷変動よりも急激な負荷変動
が生じると、制御系がその負荷の急変に追従することが
できず、急激な負荷変動に対して回転速度の変動幅が大
きくなるという問題があった。
【0007】例えば、電動機により駆動される負荷が、
電動機の回転に伴って変位していく過程で、特定の位置
で負荷が急激に変化することが予測される場合に、制御
系の定数を負荷が比較的ゆっくりと変化する場合に適合
するように設定しておくと、特定の位置で負荷が急激に
変化した場合に回転速度の変動幅が大きくなるという問
題があった。
電動機の回転に伴って変位していく過程で、特定の位置
で負荷が急激に変化することが予測される場合に、制御
系の定数を負荷が比較的ゆっくりと変化する場合に適合
するように設定しておくと、特定の位置で負荷が急激に
変化した場合に回転速度の変動幅が大きくなるという問
題があった。
【0008】この場合、急激な負荷変動に追従し得るよ
うに制御系の定数を設定して制御系の感度を高くしてお
くことも考えられるが、その場合には、定常時の比較的
ゆっくりとした負荷変動に対する回転速度の変動幅が大
きくなり、電動機の回転が不安定になるのを避けられな
かった。
うに制御系の定数を設定して制御系の感度を高くしてお
くことも考えられるが、その場合には、定常時の比較的
ゆっくりとした負荷変動に対する回転速度の変動幅が大
きくなり、電動機の回転が不安定になるのを避けられな
かった。
【0009】本発明の目的は、定常時の回転速度の変動
を大きくすることなく、負荷の急変に対する回転速度の
変動を抑制できるようにした電動機の定速度制御方法及
び該方法を実施するために用いる定速度制御装置を提供
することにある。
を大きくすることなく、負荷の急変に対する回転速度の
変動を抑制できるようにした電動機の定速度制御方法及
び該方法を実施するために用いる定速度制御装置を提供
することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】一般に負荷の急変は任意
の位置で突然生じるのではなく、負荷の構造や、負荷の
特性等により、負荷の急変が生じることが予測される位
置及び負荷の変化幅は予め分かっているのが普通であ
る。本発明では、この点に着目して、定常時には従来通
りのフィードバック制御を行なわせ、負荷の急変が予測
される位置では予測された負荷変動が生じているかどう
かの検出を行なわせて、実際に負荷変動が生じたことが
検出された場合には、直に予測した負荷変動に基づいて
予め定めた量だけ操作量を修正する予測制御を行なわせ
ることにより、負荷の急変に対する回転速度の変動を抑
制しようとするものである。
の位置で突然生じるのではなく、負荷の構造や、負荷の
特性等により、負荷の急変が生じることが予測される位
置及び負荷の変化幅は予め分かっているのが普通であ
る。本発明では、この点に着目して、定常時には従来通
りのフィードバック制御を行なわせ、負荷の急変が予測
される位置では予測された負荷変動が生じているかどう
かの検出を行なわせて、実際に負荷変動が生じたことが
検出された場合には、直に予測した負荷変動に基づいて
予め定めた量だけ操作量を修正する予測制御を行なわせ
ることにより、負荷の急変に対する回転速度の変動を抑
制しようとするものである。
【0011】即ち、本発明に係わる定速度制御方法は、
変位の過程の特定の位置で急変が予測される負荷を駆動
する電動機の実回転速度を検出し、該実回転速度と設定
回転速度との偏差を零にするように電動機の駆動電流を
制御する方法であって、本発明においては、負荷の急変
が予測される特定の位置を負荷変動予測位置として検出
し、負荷変動予測位置が検出される毎に予測された負荷
変動が生じているか否かを検出し、予測された負荷変動
が生じていることが検出されたときには直に該負荷変動
による回転速度の変動を抑える方向に電動機の駆動電流
を、予測された負荷変動に適合した量だけ強制的に変化
させる。
変位の過程の特定の位置で急変が予測される負荷を駆動
する電動機の実回転速度を検出し、該実回転速度と設定
回転速度との偏差を零にするように電動機の駆動電流を
制御する方法であって、本発明においては、負荷の急変
が予測される特定の位置を負荷変動予測位置として検出
し、負荷変動予測位置が検出される毎に予測された負荷
変動が生じているか否かを検出し、予測された負荷変動
が生じていることが検出されたときには直に該負荷変動
による回転速度の変動を抑える方向に電動機の駆動電流
を、予測された負荷変動に適合した量だけ強制的に変化
させる。
【0012】本発明に係わる定速度制御装置は、変位の
過程の特定の位置で急変が予測される負荷を駆動する電
動機の回転速度を設定回転速度に保つように制御する電
動機の定速度制御装置である。
過程の特定の位置で急変が予測される負荷を駆動する電
動機の回転速度を設定回転速度に保つように制御する電
動機の定速度制御装置である。
【0013】本発明においては、電動機の回転を検出す
る回転センサの出力を一定時間毎にサンプリングして電
動機の実回転速度の情報を含む回転速度検出信号を発生
する速度検出手段と、電動機の設定回転速度の情報を含
む速度設定信号を発生する速度設定手段と、回転速度検
出信号から得られた実回転速度と前記速度設定信号から
得られた設定回転速度とを比較して設定回転速度と実回
転速度との偏差を検出する偏差検出手段と、偏差を零に
するために電動機に流す必要がある駆動電流に相応した
量を操作量として演算する操作量演算手段と、操作量に
応じて電動機に駆動電流を流す電動機駆動部と、負荷の
急変が予測される特定の位置を負荷変動予測位置として
検出する負荷変動予測位置検出手段と、負荷変動予測位
置が検出される毎に実回転速度の時間的変化を検出して
該実回転速度の時間的変化から予測された負荷変動を生
じていることが検出されたときに該負荷変動により生じ
る回転速度の変動を抑える方向に操作量を予測され負荷
の変動幅に適合した量だけ強制的に変化させる操作量修
正手段とを設けた。
る回転センサの出力を一定時間毎にサンプリングして電
動機の実回転速度の情報を含む回転速度検出信号を発生
する速度検出手段と、電動機の設定回転速度の情報を含
む速度設定信号を発生する速度設定手段と、回転速度検
出信号から得られた実回転速度と前記速度設定信号から
得られた設定回転速度とを比較して設定回転速度と実回
転速度との偏差を検出する偏差検出手段と、偏差を零に
するために電動機に流す必要がある駆動電流に相応した
量を操作量として演算する操作量演算手段と、操作量に
応じて電動機に駆動電流を流す電動機駆動部と、負荷の
急変が予測される特定の位置を負荷変動予測位置として
検出する負荷変動予測位置検出手段と、負荷変動予測位
置が検出される毎に実回転速度の時間的変化を検出して
該実回転速度の時間的変化から予測された負荷変動を生
じていることが検出されたときに該負荷変動により生じ
る回転速度の変動を抑える方向に操作量を予測され負荷
の変動幅に適合した量だけ強制的に変化させる操作量修
正手段とを設けた。
【0014】
【作用】上記のように、実回転速度と設定回転速度との
偏差を零にするように電動機の駆動電流を制御して定速
度制御を行なう場合に、負荷の急変が予測される特定の
位置を負荷変動予測位置として検出して、負荷変動予測
位置が検出される毎に、予測された負荷変動が生じてい
るか否かの検出を行ない、予測された負荷変動が生じて
いることが検出されたときに該負荷変動による回転速度
の変動を抑える方向に電動機の駆動電流を強制的に変化
させるようにすると、負荷が急変した場合に回転速度の
変動を抑える方向に駆動電流を適確な量だけ迅速に変化
させることができるため、負荷が急変した場合に、回転
速度の変動が大きくなる前にその変動を抑えることがで
きる。従って、負荷の急変時の回転速度の変動幅を小さ
くすることができる。
偏差を零にするように電動機の駆動電流を制御して定速
度制御を行なう場合に、負荷の急変が予測される特定の
位置を負荷変動予測位置として検出して、負荷変動予測
位置が検出される毎に、予測された負荷変動が生じてい
るか否かの検出を行ない、予測された負荷変動が生じて
いることが検出されたときに該負荷変動による回転速度
の変動を抑える方向に電動機の駆動電流を強制的に変化
させるようにすると、負荷が急変した場合に回転速度の
変動を抑える方向に駆動電流を適確な量だけ迅速に変化
させることができるため、負荷が急変した場合に、回転
速度の変動が大きくなる前にその変動を抑えることがで
きる。従って、負荷の急変時の回転速度の変動幅を小さ
くすることができる。
【0015】定常時には従来通りのフィードバック制御
が行われるため、定常時の負荷変動に対する回転速度の
変動幅が大きくなることはない。
が行われるため、定常時の負荷変動に対する回転速度の
変動幅が大きくなることはない。
【0016】
【実施例】図1は本発明の実施例を示したもので、同図
において1は制御対象としての電動機、2は予め分かっ
ている特定の位置で、急に重くなったり軽くなったりす
ることがある電動機の負荷である。3は電動機1の回転
を検出する回転センサ、4は一定の時間毎に回転センサ
3の出力をサンプリングして一定時間内に回転センサが
出力するパルスを電動機の実回転速度の情報を含む回転
速度検出信号として出力する速度検出手段、5は電動機
の設定回転速度の情報を含む速度設定信号を出力する速
度設定手段、6は速度検出手段4から得られる回転速度
検出信号により検出されて電動機の実回転速度と速度設
定手段5が発生する速度設定信号から得られる設定回転
速度とを比較して、実回転速度と設定回転速度との偏差
を検出する偏差検出手段、7は偏差を零にするために電
動機に流す必要がある駆動電流に相応した量を操作量と
して演算する操作量演算手段、8は操作量に応じて電動
機に駆動電流を流す電動機駆動部で、これらは図3に示
した従来の装置と同様に構成されている。
において1は制御対象としての電動機、2は予め分かっ
ている特定の位置で、急に重くなったり軽くなったりす
ることがある電動機の負荷である。3は電動機1の回転
を検出する回転センサ、4は一定の時間毎に回転センサ
3の出力をサンプリングして一定時間内に回転センサが
出力するパルスを電動機の実回転速度の情報を含む回転
速度検出信号として出力する速度検出手段、5は電動機
の設定回転速度の情報を含む速度設定信号を出力する速
度設定手段、6は速度検出手段4から得られる回転速度
検出信号により検出されて電動機の実回転速度と速度設
定手段5が発生する速度設定信号から得られる設定回転
速度とを比較して、実回転速度と設定回転速度との偏差
を検出する偏差検出手段、7は偏差を零にするために電
動機に流す必要がある駆動電流に相応した量を操作量と
して演算する操作量演算手段、8は操作量に応じて電動
機に駆動電流を流す電動機駆動部で、これらは図3に示
した従来の装置と同様に構成されている。
【0017】本実施例においては、図3に示した構成に
加えて更に、負荷2の位置が設定された基準位置に達し
たことを検出する位置検出器9と、位置検出器9により
設定された位置が検出された時刻から回転センサ(この
例ではロータリエンコーダ)3が出力するパルスの数を
計数することにより負荷の急変が予測される特定の位置
を負荷変動予測位置として検出する負荷変動予測位置検
出手段10と、負荷変動予測位置が検出される毎に、実
回転速度の時間的変化を検出して、該実回転速度の時間
的変化から予測された負荷変動が生じていることが検出
されたときに該負荷変動により生じる回転速度の変動を
抑える方向に操作量を、予測された負荷の変動幅に適合
した量だけ強制的に変化させる操作量修正手段11とが
設けられている。
加えて更に、負荷2の位置が設定された基準位置に達し
たことを検出する位置検出器9と、位置検出器9により
設定された位置が検出された時刻から回転センサ(この
例ではロータリエンコーダ)3が出力するパルスの数を
計数することにより負荷の急変が予測される特定の位置
を負荷変動予測位置として検出する負荷変動予測位置検
出手段10と、負荷変動予測位置が検出される毎に、実
回転速度の時間的変化を検出して、該実回転速度の時間
的変化から予測された負荷変動が生じていることが検出
されたときに該負荷変動により生じる回転速度の変動を
抑える方向に操作量を、予測された負荷の変動幅に適合
した量だけ強制的に変化させる操作量修正手段11とが
設けられている。
【0018】位置検出器9は、負荷の可動部が予め定め
られた基準位置に達したことを検出するもので、負荷の
可動部が所定の位置に達したことが検出されたときに電
気信号を発生するものであればいかなる構成のものでも
よい。この位置検出器としては、例えば、負荷の可動部
に取付けた磁石と固定位置に設けられて該磁石に対向し
た際に位置検出信号を発生する磁気検出器とにより構成
できる。また負荷の可動部に設けた突起と、該突起が接
触したときに動作するリミットスイッチ等により、この
位置検出器を構成することもできる。
られた基準位置に達したことを検出するもので、負荷の
可動部が所定の位置に達したことが検出されたときに電
気信号を発生するものであればいかなる構成のものでも
よい。この位置検出器としては、例えば、負荷の可動部
に取付けた磁石と固定位置に設けられて該磁石に対向し
た際に位置検出信号を発生する磁気検出器とにより構成
できる。また負荷の可動部に設けた突起と、該突起が接
触したときに動作するリミットスイッチ等により、この
位置検出器を構成することもできる。
【0019】ここでは、図2(A)に示すように、位置
検出器9が検出する負荷の可動部の基準位置をOとし、
負荷の可動部が特定の位置L1 に達したときに同図
(D)に示すように重負荷側への急な負荷変動が生じ、
特定位置L2 で軽負荷側への急な負荷変動が生じ、特定
位置L3 で負荷が定常時の大きさに急に戻る(重負荷側
への変動が生じる)ものとする。
検出器9が検出する負荷の可動部の基準位置をOとし、
負荷の可動部が特定の位置L1 に達したときに同図
(D)に示すように重負荷側への急な負荷変動が生じ、
特定位置L2 で軽負荷側への急な負荷変動が生じ、特定
位置L3 で負荷が定常時の大きさに急に戻る(重負荷側
への変動が生じる)ものとする。
【0020】負荷変動予測位置検出手段10は、位置検
出器9が基準位置Oで位置検出信号を発生した時刻to
で、一定の回転角度毎に回転センサ3が発生するパルス
の計数を開始して、その計数値から負荷の急変が生じる
ことが予測される位置L1 ,L2 ,L3 に達する時刻t
1 ,t2 及びt3 をそれぞれ検出する。
出器9が基準位置Oで位置検出信号を発生した時刻to
で、一定の回転角度毎に回転センサ3が発生するパルス
の計数を開始して、その計数値から負荷の急変が生じる
ことが予測される位置L1 ,L2 ,L3 に達する時刻t
1 ,t2 及びt3 をそれぞれ検出する。
【0021】負荷変動予測位置検出手段10が時刻t1
で重負荷側への負荷の急変が予測される位置L1 を検出
すると、操作量修正手段11は、速度検出手段4が検出
する電動機の実回転速度の時間的な変化を検出する。こ
の実回転速度の時間的な変化は、今回の実回転速度のサ
ンプリング値と、前回の実回転速度のサンプリング値と
の差を取ることにより検出することができる。また、負
荷が重くなったときには実回転速度が低下し、負荷が軽
くなったときには実回転速度が上昇するので、負荷変動
が重負荷側への変動であるのか、軽負荷側への変動であ
るのかは、実回転速度の時間的な変化の極性から知るこ
とができる。
で重負荷側への負荷の急変が予測される位置L1 を検出
すると、操作量修正手段11は、速度検出手段4が検出
する電動機の実回転速度の時間的な変化を検出する。こ
の実回転速度の時間的な変化は、今回の実回転速度のサ
ンプリング値と、前回の実回転速度のサンプリング値と
の差を取ることにより検出することができる。また、負
荷が重くなったときには実回転速度が低下し、負荷が軽
くなったときには実回転速度が上昇するので、負荷変動
が重負荷側への変動であるのか、軽負荷側への変動であ
るのかは、実回転速度の時間的な変化の極性から知るこ
とができる。
【0022】本実施例においては、時刻t1 で、重負荷
側への負荷の急変が予測される位置L1 が検出されたと
きに、実回転速度のサンプリング値を取り込んで、実回
転速度の今回のサンプリング値と前回のサンプリング値
との差をとり、今回のサンプリング値が前回のサンプリ
ング値よりも低くなっていることが所定の回数(数回)
検出されたときに、負荷変動予測位置L1 で重負荷側へ
の負荷変動が生じたことを検出する。負荷変動予測位置
L1 で重負荷側への負荷変動が生じたことが検出された
ときには、その負荷変動による回転速度の低下を抑える
方向に(回転速度を上昇させる方向に)、予測される負
荷の変動幅に見合った量だけ、電動機駆動部8に与える
操作量を強制的に変化させる(電動機の駆動電流を増加
させる)。これにより、電動機を増速し、その回転速度
の低下を抑制する。実回転速度の今回のサプリング値と
前回のサンプリング値との比較から、回転速度の低下が
止まったことが検出されたときには、操作量の変更を解
除して、定常時の制御に移行させる。
側への負荷の急変が予測される位置L1 が検出されたと
きに、実回転速度のサンプリング値を取り込んで、実回
転速度の今回のサンプリング値と前回のサンプリング値
との差をとり、今回のサンプリング値が前回のサンプリ
ング値よりも低くなっていることが所定の回数(数回)
検出されたときに、負荷変動予測位置L1 で重負荷側へ
の負荷変動が生じたことを検出する。負荷変動予測位置
L1 で重負荷側への負荷変動が生じたことが検出された
ときには、その負荷変動による回転速度の低下を抑える
方向に(回転速度を上昇させる方向に)、予測される負
荷の変動幅に見合った量だけ、電動機駆動部8に与える
操作量を強制的に変化させる(電動機の駆動電流を増加
させる)。これにより、電動機を増速し、その回転速度
の低下を抑制する。実回転速度の今回のサプリング値と
前回のサンプリング値との比較から、回転速度の低下が
止まったことが検出されたときには、操作量の変更を解
除して、定常時の制御に移行させる。
【0023】また時刻t2 で負荷が急に軽くなることが
予測される位置L2 が検出されたときには、実回転速度
の今回のサンプリング値が前回のサンプリング値よりも
大きくなっていることが所定の回数検出された場合に、
軽負荷側への負荷変動が生じたことを検出し、このとき
電動機駆動部8に与えられる操作量を、電動機の回転速
度を抑える方向に、予測される負荷変動に適合した量だ
け変化させる。これにより電動機の実回転速度の上昇を
抑え、速度変動を抑制する。実回転速度の今回のサプリ
ング値と前回のサンプリング値との比較から、回転速度
の上昇が止まったことが検出されたときには、操作量の
変更を解除して、定常時の制御に移行させる。
予測される位置L2 が検出されたときには、実回転速度
の今回のサンプリング値が前回のサンプリング値よりも
大きくなっていることが所定の回数検出された場合に、
軽負荷側への負荷変動が生じたことを検出し、このとき
電動機駆動部8に与えられる操作量を、電動機の回転速
度を抑える方向に、予測される負荷変動に適合した量だ
け変化させる。これにより電動機の実回転速度の上昇を
抑え、速度変動を抑制する。実回転速度の今回のサプリ
ング値と前回のサンプリング値との比較から、回転速度
の上昇が止まったことが検出されたときには、操作量の
変更を解除して、定常時の制御に移行させる。
【0024】電動機として、逆転可能なものを用いる場
合には、予測される軽負荷側への負荷の変動幅が大き
く、回転速度の大幅な上昇が予測される場合に、電動機
に一時的に逆転方向の駆動電流を流して、電動機に制動
をかけるようにすることもできる。
合には、予測される軽負荷側への負荷の変動幅が大き
く、回転速度の大幅な上昇が予測される場合に、電動機
に一時的に逆転方向の駆動電流を流して、電動機に制動
をかけるようにすることもできる。
【0025】時刻t3 で特定位置L3 が検出され、実回
転速度の時間的な変化から、重負荷側への負荷変動が生
じたことが検出されたときには、直に、電動機を増速す
る方向に操作量を修正して回転速度の低下を抑え、速度
変動を抑制する。実回転速度の今回のサプリング値と前
回のサンプリング値との比較から、回転速度の低下が止
まったことが検出されたときには、操作量の変更を解除
して、定常時の制御に移行させる。
転速度の時間的な変化から、重負荷側への負荷変動が生
じたことが検出されたときには、直に、電動機を増速す
る方向に操作量を修正して回転速度の低下を抑え、速度
変動を抑制する。実回転速度の今回のサプリング値と前
回のサンプリング値との比較から、回転速度の低下が止
まったことが検出されたときには、操作量の変更を解除
して、定常時の制御に移行させる。
【0026】図2(D)に示すような負荷の急変が生じ
る場合、従来通りのフィードバック制御のみを行なわせ
た場合には、図2(B)に示したように、負荷が急変し
た際に回転速度が大幅に変化するのを避けられない。こ
れに対し、上記実施例のように予測制御を併用した場合
には、図2(C)に示すように、負荷の急変に対する回
転速度の変動幅を小さくすることができ、電動機の回転
を安定にすることができる。
る場合、従来通りのフィードバック制御のみを行なわせ
た場合には、図2(B)に示したように、負荷が急変し
た際に回転速度が大幅に変化するのを避けられない。こ
れに対し、上記実施例のように予測制御を併用した場合
には、図2(C)に示すように、負荷の急変に対する回
転速度の変動幅を小さくすることができ、電動機の回転
を安定にすることができる。
【0027】上記の実施例では、位置検出器により負荷
の基準位置を検出して、この基準位置から回転センサの
出力パルス(位置検出パルス)を計数することにより、
負荷の急変が予測される各位置を負荷変動予測位置とし
て検出するようにしたが、各負荷変動予測位置にそれぞ
れ位置検出器を配置して、各負荷変動予測位置を各位置
検出器により直接検出するようにしてもよい。
の基準位置を検出して、この基準位置から回転センサの
出力パルス(位置検出パルス)を計数することにより、
負荷の急変が予測される各位置を負荷変動予測位置とし
て検出するようにしたが、各負荷変動予測位置にそれぞ
れ位置検出器を配置して、各負荷変動予測位置を各位置
検出器により直接検出するようにしてもよい。
【0028】上記実施例において、操作量修正手段11
は、負荷変動予測位置が検出されて、実際に負荷変動が
生じたことが検出されたときに、電動機駆動部に与える
操作量を強制的に修正するように構成すればよく、操作
量の修正方法は任意である。例えば操作量演算手段7が
演算した操作量に修正分を加算または減算することによ
り操作量を修正するようにしてもよく、また操作量演算
手段におけるPID演算の定数を変更することにより、
操作量を修正するようにしてもよい。
は、負荷変動予測位置が検出されて、実際に負荷変動が
生じたことが検出されたときに、電動機駆動部に与える
操作量を強制的に修正するように構成すればよく、操作
量の修正方法は任意である。例えば操作量演算手段7が
演算した操作量に修正分を加算または減算することによ
り操作量を修正するようにしてもよく、また操作量演算
手段におけるPID演算の定数を変更することにより、
操作量を修正するようにしてもよい。
【0029】尚偏差検出手段6、操作量演算手段7及び
操作量修正手段11は、アナログ演算回路により構成し
てもよく、また所定のプログラムによってマイクロコン
ピュータを動作させることにより実現するようにしても
よい。
操作量修正手段11は、アナログ演算回路により構成し
てもよく、また所定のプログラムによってマイクロコン
ピュータを動作させることにより実現するようにしても
よい。
【0030】上記の実施例では、速度設定手段5がパル
ス状の基準信号を発生するとしたが、偏差検出手段6及
び操作量演算手段7等をコンピュータにより実現する場
合には、CPUに設定回転速度をデジタル的に与える回
路により速度設定手段を構成することができる。
ス状の基準信号を発生するとしたが、偏差検出手段6及
び操作量演算手段7等をコンピュータにより実現する場
合には、CPUに設定回転速度をデジタル的に与える回
路により速度設定手段を構成することができる。
【0031】上記の実施例では、位置検出器9を設けて
いるが、回転センサ3として、電動機の出力軸または負
荷の絶対位置を検出し得るものを用いる場合には、該回
転センサの出力から負荷の各位置を検出できるため、位
置検出器9を設ける必要はない。
いるが、回転センサ3として、電動機の出力軸または負
荷の絶対位置を検出し得るものを用いる場合には、該回
転センサの出力から負荷の各位置を検出できるため、位
置検出器9を設ける必要はない。
【0032】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、実回転
速度と設定回転速度との偏差を零にするように電動機の
駆動電流を制御して定速度制御を行なう場合に、負荷の
急変が予測される特定の位置を負荷変動予測位置として
検出して、負荷変動予測位置が検出される毎に予測され
た負荷変動が生じているか否かの検出を行ない、予測さ
れた負荷変動が生じていることが検出されたときに該負
荷変動による回転速度の変動を抑える方向に電動機の駆
動電流を強制的に変化させるようにしたので、負荷が急
変した場合に回転速度の変動を抑える方向に駆動電流を
適確な量だけ迅速に変化させることができ、負荷が急変
した場合に、回転速度の変動が大きくなる前にその変動
を抑えて、負荷の急変時の回転速度の変動幅を小さくす
ることができる。また定常時には従来通りのフィードバ
ック制御が行われるため、定常時の負荷変動に対する回
転速度の変動幅が大きくなることはない。
速度と設定回転速度との偏差を零にするように電動機の
駆動電流を制御して定速度制御を行なう場合に、負荷の
急変が予測される特定の位置を負荷変動予測位置として
検出して、負荷変動予測位置が検出される毎に予測され
た負荷変動が生じているか否かの検出を行ない、予測さ
れた負荷変動が生じていることが検出されたときに該負
荷変動による回転速度の変動を抑える方向に電動機の駆
動電流を強制的に変化させるようにしたので、負荷が急
変した場合に回転速度の変動を抑える方向に駆動電流を
適確な量だけ迅速に変化させることができ、負荷が急変
した場合に、回転速度の変動が大きくなる前にその変動
を抑えて、負荷の急変時の回転速度の変動幅を小さくす
ることができる。また定常時には従来通りのフィードバ
ック制御が行われるため、定常時の負荷変動に対する回
転速度の変動幅が大きくなることはない。
【0033】従って本発明によれば、定常時の速度変動
率に何等影響を与えることなく、負荷の急変時の速度変
動を抑制することができる利点がある。
率に何等影響を与えることなく、負荷の急変時の速度変
動を抑制することができる利点がある。
【図1】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図2】(A)ないし(D)は図1の実施例の動作を説
明するための線図である。
明するための線図である。
【図3】従来の定速度制御装置の構成を示すブロック図
である。
である。
【図4】(A)及び(B)は偏差検出手段の動作を説明
するための波形図である。
するための波形図である。
1 電動機 2 負荷 3 回転センサ 4 速度検出手段 5 速度設定手段 6 偏差検出手段 7 操作量演算手段 8 電動機駆動部 9 位置検出器 10 負荷変動予測位置検出手段 11 操作量修正手段
Claims (2)
- 【請求項1】 変位の過程の特定の位置で急変が予測さ
れる負荷を駆動する電動機の実回転速度を検出し、該実
回転速度と設定回転速度との偏差を零にするように電動
機の駆動電流を制御する電動機の定速度制御方法におい
て、 前記負荷の急変が予測される特定の位置を負荷変動予測
位置として検出し、 負荷変動予測位置が検出される毎に予測された負荷変動
が生じているか否かを検出し、予測された負荷変動が生
じていることが検出されたときには該負荷変動による回
転速度の変動を抑える方向に、前記電動機の駆動電流を
予測される負荷の変動幅に適合した量だけ強制的に変化
させることを特徴とする電動機の定速度制御方法。 - 【請求項2】 変位の過程の特定の位置で急変が予測さ
れる負荷を駆動する電動機の回転速度を設定回転速度に
保つように制御する電動機の定速度制御装置において、 前記電動機の回転を検出する回転センサの出力を一定時
間毎にサンプリングして前記電動機の実回転速度の情報
を含む回転速度検出信号を発生する速度検出手段と、 前記電動機の設定回転速度の情報を含む速度設定信号を
発生する速度設定手段と、 前記回転速度検出信号から得られた実回転速度と前記速
度設定信号により得られた設定回転速度とを比較して、
設定回転速度と実回転速度との偏差を検出する偏差検出
手段と、 前記偏差を零にするために電動機に流す必要がある駆動
電流に相応した量を操作量として演算する操作量演算手
段と、 前記操作量に応じて前記電動機に駆動電流を流す電動機
駆動部と、 前記負荷の急変が予測される特定の位置を負荷変動予測
位置として検出する負荷変動予測位置検出手段と、 前記負荷変動予測位置が検出される毎に実回転速度の時
間的な変化を検出して、該実回転速度の時間的な変化か
ら予測された負荷変動が生じていることが検出されたと
きに、該負荷変動による回転速度の変動を抑える方向に
前記操作量を予測される負荷の変動幅に適合した量だけ
強制的に変化させる操作量修正手段とを具備したことを
特徴とする電動機の定速度制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP43A JPH06165554A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 電動機の定速度制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP43A JPH06165554A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 電動機の定速度制御方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06165554A true JPH06165554A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=18081494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP43A Pending JPH06165554A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 電動機の定速度制御方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06165554A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002194948A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両における開閉体の開閉制御方法及び開閉体の開閉制御装置 |
JP2012065373A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Hitachi Appliances Inc | モータ制御装置、これを用いた圧縮機駆動装置及びこれを用いた冷凍機器 |
JP2012157089A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Panasonic Corp | リニアアクチュエータの駆動方法 |
CN111902598A (zh) * | 2018-10-31 | 2020-11-06 | 株式会社海莱客思 | 移动体移动装置 |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP43A patent/JPH06165554A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002194948A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両における開閉体の開閉制御方法及び開閉体の開閉制御装置 |
JP2012065373A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Hitachi Appliances Inc | モータ制御装置、これを用いた圧縮機駆動装置及びこれを用いた冷凍機器 |
JP2012157089A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Panasonic Corp | リニアアクチュエータの駆動方法 |
US9621095B2 (en) | 2011-01-21 | 2017-04-11 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method for driving linear actuator |
CN111902598A (zh) * | 2018-10-31 | 2020-11-06 | 株式会社海莱客思 | 移动体移动装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010619 |