JPS58170396A - Device for controlling drive mechanism for imparting horizontal motion to unit to be driven - Google Patents
Device for controlling drive mechanism for imparting horizontal motion to unit to be drivenInfo
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は１弾性リアクションサポートまたは弾性結合
部を介して被駆動ユニットに水平運動を与える駆動機構
を制御するための装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for controlling a drive mechanism imparting a horizontal movement to a driven unit via an elastic reaction support or elastic connection.
限定しない例示として、この種の幾つかの水平運動を次
のように列挙することができる。By way of non-limiting example, some horizontal movements of this kind may be enumerated as follows.
ａ）物−ヒげ装置（クレーン、天井走行うレーンなど）
の水平運動。a) Objects - beard equipment (cranes, overhead lanes, etc.)
horizontal motion.
ｂ） 俯仰旋回“型の塔形クレーンの場合、固定支柱
は、垂直軸を中心にジブを旋回させるための機構を頂部
に支持しており、回転部全体の慣性はきわめて大き込。b) In the case of a tower crane of the "elevating and rotating" type, the fixed strut supports a mechanism at the top to rotate the jib around the vertical axis, and the inertia of the entire rotating part is extremely large.
この支柱は、水平旋回機構に関する限り、圧縮応力９曲
げ応力および捩り応力のもとで動作する弾性リアクショ
ンサポートを形成している。ジブの水平旋回時における
支柱の動力学的変形は、クレーンの急激作動や不適宜の
リアクションを引き起こしがちである。This column forms an elastic reaction support which operates under compressive, bending and torsional stresses as far as the horizontal pivoting mechanism is concerned. Dynamic deformation of the strut during horizontal swing of the jib tends to cause jerks and inappropriate reactions of the crane.
前記弾性リアクションサポートまたは弾性結合部は、水
平運動部の操作性、精度、構成６部品の耐用寿命および
寸法等の面で好ましくない影響を及はす様々な複雑な動
力学的現象の発生源である。The elastic reaction support or elastic coupling part is the source of various complex dynamic phenomena that have an unfavorable effect on the operability, accuracy, service life and dimensions of the six constituent parts of the horizontal movement part. be.
これらの動力学的作用を減じるための従来公知の７方法
は、水平運動に必要な機械トルクが徐々に与えられるよ
う、駆動装置を適当な装置によって制御するというもの
である。A previously known method for reducing these dynamic effects is to control the drive by means of a suitable device so that the mechanical torque required for the horizontal movement is gradually applied.
しかしながら、この方法には次のような欠点がある。However, this method has the following drawbacks.
一トルクを増大させるのにかなりの時間を要する。この
ため、トルクの作用による弾性リアクションサポートま
たは弾性結合部の変形が避けられないうえに、被駆動ユ
ニット可動部を迅速に始動させることができないという
不都合が加わる。It takes a considerable amount of time to increase one torque. For this reason, deformation of the elastic reaction support or the elastic coupling part due to the action of torque is unavoidable, and there is an added disadvantage that the movable part of the driven unit cannot be started quickly.
一弾性サポートの漸次変形と可動部の漸次始動が重なる
ことにより、エネルギーおよび振動応力が弾性サポート
に伝達されて危険である。The combination of gradual deformation of the elastic support and gradual start-up of the movable part causes energy and vibration stress to be transmitted to the elastic support, which is dangerous.
−風などの外部要因によるトルクの増減に対処できない
。- Cannot deal with increases and decreases in torque due to external factors such as wind.
一可動部を始動させる前にむだ時間が生じ、操作がスム
ーズに行かない。A dead time occurs before a moving part is started, and operation does not proceed smoothly.
一可動部の速度制御ができない。- Speed control of moving parts is not possible.
別の方法は１弾性リアクションサポートまたは弾性結合
部と連動する速度検出用変換器と接続した速度制御ルー
プによって駆動トルクを制御すると−うものであるが、
前記のような変換器は弾性サポートのあらゆる振動をと
らえてしまい、速度〔制御）ループ、したがってまたト
ルク（制御）ループのレベルにおいて１交番変動“現象
が発生する。Another method is to control the drive torque by means of a speed control loop connected to a speed sensing transducer in conjunction with an elastic reaction support or elastic coupling.
A transducer such as the one described above picks up any vibrations of the elastic support, resulting in the phenomenon of "alternating fluctuations" at the level of the speed (control) loop and therefore also of the torque (control) loop.
この発明の目的は、少なくと本下記の弘つの基本的な回
路を組合わせてなることを特徴とする電気装置を介して
水平運動のための駆動装置を制御することによって、上
記のような不都合を取り除くことにある。The object of the invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages by controlling a drive device for horizontal movement through an electrical device characterized in that it consists of a combination of at least the following basic circuits. The purpose is to remove the
Ａ、各動作期における目標トルクを基準にして駆動装置
が与える電気機械トルクを制御するために必要なコンポ
ーネントによって構成されるトルクループ。A. Torque loop constituted by the components necessary to control the electromechanical torque provided by the drive device with reference to the target torque in each operating phase.
Ｂ、操作者が手動で指示した速度の達成および維持のだ
めの目標トルク値を供給することによってトルクループ
を制御する、被駆動ユニットの可動部の対地絶対速度を
制御するだめのループ。B. A loop for controlling the absolute ground speed of the moving parts of the driven unit, which controls the torque loop by providing a target torque value to achieve and maintain the speed manually commanded by the operator.
０、可動部の対地絶対速度と駆動装置の速度との速度差
が所定の閾値を超えたとき目標トルクを修正して、回転
子に蓄積された運動エネルギーに起因する急激動作（動
力学的衝撃）を減じるための速度差ループ。0. When the speed difference between the absolute ground speed of the moving part and the speed of the drive device exceeds a predetermined threshold, the target torque is corrected to prevent sudden movement (dynamic shock) caused by the kinetic energy accumulated in the rotor. ) to reduce the velocity difference loop.
Ｄ、 目標トルクに対抗して駆動装置の速度の微分を導
入することにより、全体の動力学的挙動を安定させるた
めの駆動装置速度微分回路。D. Drive speed differentiator circuit for stabilizing the overall dynamic behavior by introducing a derivative of the drive speed against the target torque.
この発明のもう７つの特徴によれば、被駆動ユニット可
動部の対地絶対速度を制御するループは。According to a seventh feature of the invention, the loop for controlling the absolute ground speed of the driven unit moving part.
速度制御および目標トルク値発生のための装置のほかに
１機構のすきま閉塞による動力学的効果を減じるために
目標トルクを修正する中間対応装置、すガわち目標トル
クを漸次的に導入する勾配回路と、被駆動ユニットに作
用する応力の大きさと持続時間が加速期も減速期電量じ
であるようにするだめの修正回路と、目標トルクの最大
値を制限するだめの装置とを具備１．ている。In addition to the devices for speed control and the generation of setpoint torque values, there is also an intermediate corresponding device for modifying the setpoint torque in order to reduce the dynamic effects due to clearance blockage in the mechanism, i.e. a gradient for the gradual introduction of the setpoint torque. 1. A correction circuit for ensuring that the magnitude and duration of the stress acting on the driven unit is the same during acceleration and deceleration, and a device for limiting the maximum value of the target torque.1. ing.
この発明のさらに別の特徴によれば、被駆動ユニット可
動部の対地絶対速度を制御するループは、加速期、速度
維持期首たは減速期を通じトルクループの入口で定常ト
ルクを指示することを可能にプに含壕れたトルク勾配回
路および修正回路、ならびに被駆動ユニット可動部の対
地絶対速度と駆動装置速度との速度差のだめのループお
よび駆動装置速度微分回路による修正を受けることがで
きる。According to yet another feature of the invention, the loop controlling the absolute ground speed of the moving part of the driven unit is capable of commanding a steady torque at the entrance of the torque loop through an acceleration period, the beginning of a speed maintenance period, or a deceleration period. A torque gradient circuit and a correction circuit included in the loop, as well as a speed difference loop between the absolute ground speed of the driven unit moving part and the drive speed, and a drive speed differentiator circuit.
この発明のもう１つの特徴によれば、この発明の対象で
ある装置は、前記速度差ループおよび駆動機構速度微分
回路を適当に調整（設定）するかもしくは除去した状態
にお−て、三相電動機または低慣性回転子形特殊三相電
動機の制御のために、もしくは定常トルクの指示が可能
な任意の形式の駆動機構の制御のために用することかで
きる。According to another feature of the invention, the device which is the object of the invention provides a three-phase It can be used for the control of electric motors or special three-phase electric motors with low inertia rotors, or for the control of any type of drive mechanism capable of commanding a steady torque.
以下において、この発明のｌ実施態様を示す添付の図面
を参照しながら発明の詳細な説明を行なう。限定しない
例示として与えられる添付図面は、本発明の特徴を一層
良く理解させることができるだろう。In the following, a detailed description of the invention will be given with reference to the accompanying drawings, which illustrate embodiments of the invention. The attached drawings, given by way of non-limiting example, will enable a better understanding of the features of the invention.
第７図および第２図において、駆動装置は、この発明に
よる装置によって制御されるスリップリング誘導形また
は抵抗かご形三相電動機Ｍである。In FIGS. 7 and 2, the drive device is a slip-ring induction or resistance squirrel cage three-phase electric motor M, which is controlled by a device according to the invention.
この発明による装置は、次の参つの基本回路Ａ。The device according to the invention has the following three basic circuits A.
Ｂ、Ｏ，Ｄを組合わせて構成されている。It is constructed by combining B, O, and D.
Ａ、下記ａおよびｂからなる駆動トルク制御ループ。A. Drive torque control loop consisting of a and b below.
ａ、２相の切り換えによる電動機の回転方向の転換を可
能にする固定子回路に組み込まれたサイリスタを用いて
３相における固定子電圧を変化させることにより所要の
駆動トルクを指示することを可能にする従来公知の形式
の四象限電源ユニット１０
ｂ、 ）ルク制御装置２及び三相固定子電圧と電流か
らトルクを計算する電磁トルク計算装置３によって構成
される閉ループ形電動機トルク電子制御システム。この
システムによっテ、スべての動作段階、特に加速、減速
および制動の段階における所定トルクの指示が可能にな
る。a. It is possible to direct the required drive torque by changing the stator voltage in three phases using a thyristor built into the stator circuit, which allows the rotation direction of the motor to be changed by switching between two phases. A closed-loop electric motor torque electronic control system comprising a four-quadrant power supply unit 10b of a conventionally known type;) a torque control device 2; and an electromagnetic torque calculation device 3 that calculates torque from three-phase stator voltages and currents. This system makes it possible to specify a predetermined torque during all operating phases, especially during acceleration, deceleration and braking.
Ｂ、前記トルク制御システムと結合されており、カスケ
ード方式（速度ループによるトルクルーズの制御）によ
って被駆動ユニットの可動部の対地絶対速度を制御する
ループ。このループは次のａ。B. A loop that is coupled to the torque control system and controls the absolute ground speed of the movable part of the driven unit by a cascade method (control of torque cruise by a speed loop). This loop is next a.
ｂｔ’ｔｄｔｅｔｆによって構成されている。It is composed of bt'tdtetf.
ａ、所定速度ＸＶＧＹを指示する装置。これを手動で操
作するだけで、被駆動ユニットの可動エレメントの実際
速度において、所要速度を得ることができる。a. Device for instructing a predetermined speed XVGY. By simply manipulating this, the required speed can be obtained at the actual speed of the movable element of the driven unit.
ｂ、可動エレメントの対地絶対速度を測定するための、
対象機械とのすべての弾性結合から独立した装置ＧＹ、
たとえばジャイロスコープ形の変換器（ジャイロ旋回計
）または加速度計形の変換器。この装置は、運動の方向
によって正または負の、速度に比例した電圧を供給する
が、この電圧は速度ループに入力されて指示装置の電圧
と比較される。電位差計ｐ／の目的は、指示情報を、被
駆動ユニットの形式と対象である運動とに応じて絶対速
度測定装置の出方情報と平衝させることを可能にするこ
とにある（被駆動ユニットに応じた予調整）。b. for measuring the absolute ground speed of the moving element;
device GY independent of all elastic connections with the target machine;
For example, gyroscope-type transducers (gyroturnometers) or accelerometer-type transducers. This device provides a velocity-proportional voltage, positive or negative depending on the direction of motion, which is input into a velocity loop and compared with the voltage of the indicating device. The purpose of the potentiometer p/ is to make it possible to reconcile the indication information with the output information of the absolute velocity measuring device, depending on the type of driven unit and the movement being considered (driven unit (pre-adjustment accordingly).
ｃ、 ）ルク制御ループを制御し、Ａにおいて目標ト
ルク信号を出力する速度制御装＠ＩＩ、指示速度ＸＶＧ
Ｙが達成されない限り、指示電圧と交換器ＧＹによって
測定された値との間にはエラー電圧が存在する。増幅お
よび処理されたエラー電圧は、定常電圧指示値に変換さ
れ、これが後述の様々なコンポーネントの働きによって
修正される。速度ループの利得（比例作用）は、電位差
計Ｐλによって制御することができる。c.) Speed control device @II that controls the torque control loop and outputs a target torque signal at A, commanded speed XVG
As long as Y is not achieved, an error voltage exists between the indicated voltage and the value measured by exchanger GY. The amplified and processed error voltage is converted to a steady state voltage indication, which is corrected by the action of various components described below. The gain (proportional action) of the speed loop can be controlled by a potentiometer Pλ.
ｄ、効率上の理由から、電動機レベルにおいて必要なト
ルクは減速段階′９方が加速段階より小さいことを考慮
して、加速時間と減速時間とが等しくなるように指示ト
ルクを修正するための回路よ、結局、被駆動ユニットに
対する作用／／
は、加速の場合も減速の場合も同じである。これは、加
速が必要な象限を検出し、それらを減速が必要な象限と
区別する電子回路乙によって達成される。この電子回路
は、望ましい実施態様においては、指示トルクの方向お
よび実際速度の方向を、直流電圧±Ｕおよびゼロ基準電
圧の間に位置する分割ブリッジＦＬＩ４Ｉ−Ｒ／ｊ。d. For efficiency reasons, a circuit for correcting the command torque so that the acceleration time and the deceleration time are equal, taking into account that the torque required at the motor level is smaller in the deceleration stage '9 than in the acceleration stage. After all, the action on the driven unit is the same for acceleration and deceleration. This is accomplished by an electronic circuit that detects quadrants that require acceleration and distinguishes them from quadrants that require deceleration. This electronic circuit, in the preferred embodiment, uses a split bridge FLI4I-R/j which positions the direction of the indicated torque and the direction of the actual speed between the DC voltage ±U and the zero reference voltage.
Ｒｌｔ−′ＦＬ／７． Ｒｉｔ−Ｒ，ＩりおよびＲコ０
−Ｒ−２／によって実現される基準電圧と比較すること
によって処理する。この回路の接点ｒは、駆動象限およ
び休止時において閉じ、減速象限において開くが、この
接点の働きによって、Ａ点において入力される目標トル
クレベルは駆動象限および休止時にはその１ま８点に伝
達され、減速象限では分割ブリッジによって減衰される
。Rlt-'FL/7. Rit-R,I and Rko0
-R-2/ by comparison with a reference voltage realized by -R-2/. The contact r of this circuit is closed in the driving quadrant and at rest, and opens in the deceleration quadrant, but due to the action of this contact, the target torque level input at point A is transmitted to points 1 to 8 in the driving quadrant and at rest. , is damped by a split bridge in the deceleration quadrant.
ｅ０機構のすきま閉塞による動力学効果を減じるため、
徐々に目標トルクを導入する勾配回路７゜望ましい実施
態様においては、この勾配回路は、電位差計ｐ４Ａを通
流する定電流の作用下におけるコンデンサ０／の充電を
その原理と／２
し、前記電位差計ｐ＋の端子電圧は、ダイオードＤＩお
よびＤ２により一定に維持される。増幅器Ｃｌ−２は、
電圧追従装置の役割をし、その出力端子電位はそのプラ
ス入力端子電位に追従する。他方、抵抗Ｒ７は、コンデ
ンサＱ／の充電電流が電位差計ｐｐを通流する電流とな
るように、ダイオードＩ）／およびＤ２の電流を電位差
計Ｐ４’ｖ）電流に合わせて制限する。勾配回路の勾配
は、電位差計Ｐ≠を介して調整することができる（機械
に応じた予調整）。勾配回路は、２個のダイオードＤ／
およびＤ−２の並列接続により、対称型となっており、
このため、正負にかかわらず目標値を勾配回路の端子Ｂ
において入力することが可能である。In order to reduce the dynamic effect due to gap closure of the e0 mechanism,
Gradient circuit 7 for gradually introducing the target torque In the preferred embodiment, this gradient circuit has the principle of charging the capacitor 0/2 under the action of a constant current flowing through the potentiometer p4A, and the said potential difference The terminal voltage of the meter p+ is kept constant by diodes DI and D2. Amplifier Cl-2 is
It acts as a voltage follower, and its output terminal potential follows its positive input terminal potential. On the other hand, the resistor R7 limits the current in the diodes I)/ and D2 to the potentiometer P4'v) current so that the charging current of the capacitor Q/ is the current flowing through the potentiometer pp. The gradient of the gradient circuit can be adjusted via the potentiometer P≠ (pre-adjustment depending on the machine). The gradient circuit consists of two diodes D/
and D-2 are connected in parallel, making it symmetrical.
Therefore, regardless of whether it is positive or negative, the target value is set to terminal B of the gradient circuit.
It is possible to input in .
ｆ、許容最大トルクを超えたトルクが被駆動ユニットに
伝達されないようにするため、電位差計Ｐ３による予調
整により、目標トルクの最大レベルを調整するための装
置ｒ。f. A device r for adjusting the maximum level of the target torque by pre-adjustment with a potentiometer P3, in order to prevent a torque exceeding the permissible maximum torque from being transmitted to the driven unit.
０、可動エレメントの対地速度（測定変換器およびたと
えばジャイロ旋回計ＧＹにより検出）と電動機速度１回
転速度計用ダイナモなどの速度検出装置ＤＹにより検出
）との間の速度差のためのループ、このループの目的は
、回転子に蓄積された運動エネルギーによる動力学的衝
撃を減じることにより、被駆動ユニットの各部に許容最
大応力より大きな応力が作用しないようにすることにあ
る。この目的のため、前記２つの速度の間のエラー信号
がりで指示されて固定閾値とＩＯで比較され、かつ情報
が目標トルクに送られて、駆動トルクを減少させるか屯
しくは方向を逆転させる。望ましい実施態様においては
、ツェナーダイオードＤＺｊ、ＤＺｊによって固定閾値
回路を構成する。0, a loop for the speed difference between the ground speed of the moving element (detected by a measuring transducer and e.g. a gyro turn meter GY) and the motor speed 1 detected by a speed detection device DY, such as a tachometer dynamo; The purpose of the loop is to reduce the dynamic shocks due to the kinetic energy stored in the rotor, thereby preventing any part of the driven unit from being subjected to stresses greater than the maximum allowable stress. For this purpose, an error signal between said two speeds is indicated and compared in the IO with a fixed threshold, and information is sent to the target torque to reduce the drive torque or to reverse its direction. . In a preferred embodiment, Zener diodes DZj, DZj constitute a fixed threshold circuit.
速度測定値ＧＹとＤＹの差を表わし、増幅器ＯＩりによ
って処理されるＤ点での電圧がツェナー閾値を超えない
とき、Ｆにおける電位はゼロで、指示トルクはＬにおい
ていかなる修正も受けない。逆の場合は、Ｆ点の電位が
閾値の上限に比例して上昇し、Ｌにおいてトルクの修正
（低減または方向逆転）が行斤われる。電位差計ｐｊは
速度差閾値を固定し、電位差計ｐｊ７は修正作用利得を
固定する。加算は、増幅器Ｐ３を介して勾配と最大トル
クレベルとの間に増幅器／加算器／／、ＯＩ７を挿入す
ることによって行なわれる。かくして、この修正作用が
弾性サポートのねじれ段階および弛緩段階で起こり、動
力学的効果を低減する。When the voltage at point D, which represents the difference between speed measurements GY and DY and is processed by amplifier OI, does not exceed the Zener threshold, the potential at F is zero and the indicated torque does not undergo any modification at L. In the opposite case, the potential at point F increases in proportion to the upper limit of the threshold value, and the torque is modified (reduced or reversed in direction) at L. Potentiometer pj fixes the speed difference threshold and potentiometer pj7 fixes the correction action gain. Summing is performed by inserting an amplifier/adder//, OI7 between the slope and the maximum torque level via amplifier P3. This corrective action thus occurs during the twisting and relaxation phases of the elastic support, reducing the dynamic effects.
Ｄ、 コンデンサＣ２、増幅器Ｐ ４．および抵抗１’
ｊ−２ｊによって構成される電動機速度微分回路１２゜
この回路は、目標トルクに対抗して電動機速度の微分を
導入して、機械の動力学的挙動を安定させる。電位差計
ｐｘにより、前記修正作用を均衡させることができる。D, capacitor C2, amplifier P 4. and resistance 1'
Motor speed differentiator circuit 12° constituted by j-2j This circuit introduces a derivative of the motor speed against the target torque to stabilize the dynamic behavior of the machine. A potentiometer px makes it possible to balance the corrective action.
特別なｌ実施態様においては、駆動装置Ｍは特殊な低慣
性かご形三相電動機である。制御装置は、速度差ループ
および電動機速度微分回路とは異なる制御ユニットを有
する点を除けば、上記のものと同じでよい。しかし、こ
れらλつのコンポーネントは省略することができる。そ
の理由は、駆動装置が低慣性電動機であるため、電動機
回転子および対象システムの機械部品の慣性効果が充分
に抑えられているからである。In a particular embodiment, the drive M is a special low-inertia squirrel-cage three-phase electric motor. The control device may be the same as described above, except that it has a different control unit than the speed difference loop and the motor speed differentiator circuit. However, these λ components can be omitted. This is because the drive device is a low-inertia motor, so the inertia effects of the motor rotor and the mechanical components of the target system are sufficiently suppressed.
／ｊ
壕だ、この装置による定常トルクの指示が可能であれば
、他のいかなる駆動装置を用いてもよい。/j Yes, any other drive device may be used as long as this device can provide constant torque indication.
ただし、その駆動装置の回転部分の慣性が大きい場合は
速度差ループおよび駆細噛漣度微分回路が必須であり、
前記慣性がきわめて小さければ、前記の２コンポーネン
トは必ずしも必要ない。However, if the inertia of the rotating part of the drive device is large, a speed difference loop and a fineness differential circuit are essential.
If the inertia is very small, the two components mentioned above are not necessarily required.
さらに、駆動装置が与えるべき水平運動の種類に応じて
、この発明による制御装置の各コン於体ントの組み合わ
せ方を様々に変えることができる。Furthermore, depending on the type of horizontal movement to be provided by the drive, the components of the control device according to the invention can be combined in various ways.
この発明による装置の作動原理は下記の通りである。The operating principle of the device according to the invention is as follows.
装置の休止時に、運転者が所望の速度を指示すると、こ
の速度が指示トルクとして速度ループに送り込まれる。When the device is at rest, when the driver specifies a desired speed, this speed is sent to the speed loop as a command torque.
電位差計による予調整は、被駆動ユニットの形式に応じ
て予め行なっておく。かくして目標定常トルクを指示す
ると、修正装置により必要に応じて目標トルクを修正し
ない限り、トルクはトルク制御ループの働きにより、加
速の全期間を通じて一定に維持される。象限検出は、ｌ
加速期間のあいだは行なわれない、装置の固定部／６
分は、トルクが指示されると、直ちにそのトルクに対応
する平衡位置を取る。次に、可動部分が作動し、指示速
度と可動部分との瞬間速度との差は、達成された速度が
計画速度に等しくない限り、目標トルクレベルを維持す
る。計画速度が達成されると、目標トルクは抵抗トルク
維持レベルまで減少する。Pre-adjustment with a potentiometer is carried out in advance depending on the type of driven unit. Thus, once a target steady-state torque is specified, the torque is maintained constant throughout the entire period of acceleration by the action of the torque control loop, unless the target torque is modified as necessary by the modifying device. Quadrant detection is l
The stationary part of the device, which does not take place during the acceleration period, assumes an equilibrium position corresponding to the torque as soon as it is commanded. The moving part is then actuated and the difference between the commanded speed and the instantaneous speed of the moving part maintains the target torque level unless the achieved speed is equal to the planned speed. Once the planned speed is achieved, the target torque is reduced to the resistance torque maintenance level.
対象装置が動作中のときは、たとえばゼロ速度の指示に
よって新しい目標トルクが導入される。When the target device is in operation, a new target torque is introduced, for example by indicating zero speed.
可動部分は、加速期間と同様の原理によって減速され、
最終的に停止される。ただし、この減速期間においては
、象限検出回路が動作して、目標トルクを低減する。The moving parts are decelerated by a principle similar to the acceleration period,
eventually stopped. However, during this deceleration period, the quadrant detection circuit operates to reduce the target torque.
従来公知のシステムと比較した場合の、この発明による
装置の利点は下記の通りである。The advantages of the device according to the invention compared to previously known systems are as follows.
−操作者がゼロ速度から最高速度までの所望の速度を指
示するだけで、被駆動ユニットの可動部の実際速度を自
由に制御することができる。- The actual speed of the moving part of the driven unit can be freely controlled by the operator simply indicating the desired speed from zero speed to maximum speed.
一トルクレベルに関しては操作者は何 ら の操作も行
なう必要がなく、トルクレベルが被駆動ユニットの各部
の許容値を超えることはない。Regarding one torque level, the operator does not need to perform any operation, and the torque level does not exceed the permissible values of each part of the driven unit.
一定常トルクの導入が、むだ時間なしに、弾性リアクシ
ョンサポートまたは弾性結合部の準安定平衡位置、およ
び被駆動ユニットの可動部分の迅速々作動によって表わ
される。The introduction of a constant torque is represented by a quasi-stable equilibrium position of the elastic reaction support or the elastic connection, without any dead time, and by the rapid actuation of the movable part of the driven unit.
一定常トルクの導入と、機構のすき壕、駆動装置の慣性
、または被駆動ユニット可動部に対する駆動装置の加速
による動力学的効果を減じるための対策とによって、弾
性リアクションサポートまたは弾性結合部に振動が発生
しない。この結果、被駆動ユニットの可動部を衝撃がし
に始動させるとともに、弾性サポートの疲労を著しく軽
減することができる。The introduction of a constant torque and measures to reduce the dynamic effects of mechanism clearance, drive inertia or acceleration of the drive on the moving parts of the driven unit cause vibrations in the elastic reaction supports or elastic connections. does not occur. As a result, the movable part of the driven unit can be started without impact, and fatigue of the elastic support can be significantly reduced.
−たとえば風など外部の妨害要因が存在するときも、被
駆動ユニットの可動部は操作者が指示した位置に維持さ
れる。特に、制動装置が働いていないときに外部要因が
可動部を動かす方向で作用した場合、直ちに可動部速度
測定装置がそれを検出して、駆動装置がその外部要因に
対抗するトルクを与えることにより、可動部は静止状態
に維持される。- the movable part of the driven unit is maintained in the position indicated by the operator even in the presence of external disturbances, for example wind; In particular, if an external factor acts in the direction of moving the movable part while the braking device is not working, the moving part speed measuring device immediately detects this and the drive device applies a torque to counteract the external factor. , the movable part remains stationary.
一被駆動ユニットに作用する応力は加速期も減速期も同
じであるため、安定した動作が得られる。Since the stress acting on one driven unit is the same during the acceleration period and the deceleration period, stable operation can be obtained.
結論として、この発明による装置を用いれば、被駆動ユ
ニットの迅速、正確、かつ確実な操縦が可能であり、被
駆動ユニットの枝骨を最小限に抑えることができる。し
たがって、被部、動ユニットの使用における安全性およ
び経済性が改善され、また被駆動ユニットの小型軽重化
が可能である。In conclusion, with the device according to the invention a fast, precise and reliable maneuvering of the driven unit is possible and the ramus of the driven unit can be minimized. Therefore, safety and economy in using the driven unit and the moving unit are improved, and the driven unit can be made smaller and lighter.
第１図はこの発明による装置の模式図であり、第２図は
限定しない例示として与えられるこの発明の装置の回路
図である。
ｌ・・・四象限電源ユニット コ・・・トルク制御装置
３・・・電磁トルク計算装！ ≠・・・速度制御装置１
ｔｊ・・・指示トルク修正装置 乙・−駆動及び減速象
限検出装置 ７・・・勾配装置ｔ ｇ・・・最大トルク
レベル指示装置 タ・−・速度差レベル指示装置 ｉｏ
・・・固定閾値比較装置 ／ｌ−・・増幅器／逆転器（
加算器）１２・・・微分回路
第１頁の続き
＠発 明 者 ジヤツキ−・ピライ
フランス国オート・ド・セーノ
・ルエイル・マルメゾン・スフ
エアー・サン・ニゲシュベリー
１
（ル出 願 人 ラ・テレメカニック・エレクトリック
フランス国オート・ド・セーノ
・ナントル・アブニュ・デュ・
マレシャル・ジョフル３３ビー・
工３３テ
手続、補正書（方式）
％式％
■、事件の表示
昭和５８年 特許願 第 ５９７０号
２、発明の名称
被駆動ユニットに水平運動を与える駆動機構を制御する
ための装置
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
４、代理人
〒１０５住所 東京都港区西新橋１丁目１番１５号物産
ビル別館 電話（５９１） ０２６１、、昭和５８年
４月 ６日
６、補正の対象 ′□
１、図 面1 is a schematic diagram of a device according to the invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of the device according to the invention, given by way of non-limiting example. l... Four-quadrant power supply unit Co... Torque control device 3... Electromagnetic torque calculation device! ≠...Speed control device 1
tj...Indicated torque correction device B--Drive and deceleration quadrant detection device 7...Gradient device t g...Maximum torque level indicator T--Speed difference level indicator io
...Fixed threshold comparator /l-...Amplifier/Reverser (
Adder) 12...Continuation of page 1 of the differential circuit @ Inventor: Jatsky Pillay France, Hautes de Seno Rouaire, Malmaison Square, Saint-Nigèche Berry 1 (Applicant: La Telemechanique) Electric France Haute de Senot Nantere Abnu du Maréchal Joffre 33 B. Engineering 33 Te procedure, amendment (method) % formula % ■, Indication of the case 1982 Patent application No. 5970 2, Invention Name of Device 3 for controlling a drive mechanism that imparts horizontal movement to a driven unit; Relationship with the person making the amendment Patent applicant 4; Agent 105 Address: 1-15 Nishi-Shinbashi, Minato-ku, Tokyo Bussan Building Annex Telephone (591) 0261,, 1981
April 6th 6, Subject of amendment ’□ 1, Drawings
Claims (1)
、て被駆動ユニットに水平運動を与える駆動機構を制御
するための装置において。 Ａ、従来公知の形式の四象限電源ユニットと。 トルク制御装置および従来公知の形式の駆動トルク計算
装置からなる閉ループ形駆動トルク電子制御システムと
によって構成されるトルクループ。 Ｂ、 カスケーＰ式に前記トルクループと結合されてい
て、操作者が手動で指示した速度を達成および維持する
ための基準トルク値を発生させる、被駆動ユニット可動
部の対地絶対速度を制御するだめのループ、 とき前記目標トルクを低減または逆転するための速度差
ループ、及び り、 目標トルクに対抗して駆動装置の速度の微分を導
入することにより目標トルクを修正するだめの駆動装置
速度微分回路 を組合せてなることを特徴とする駆動機構を制御御ルー
プが、速度制御および目標トルク値発生の定装置と、所
望速度と実測速度の比較処理によって目標トルク値を与
える速度制御装置とを具備しており、さらに目標トルク
を修正するだめの中間諸装置、すなわち加速期、減速期
に応じて目標トルクを修正する回路と、目標トルク勾配
装置と、目標トルク制限装置とを具備していることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３、 前記被駆動ユニットの可動部の対地絶対速度制御
ループが、このループに含まれる前記トルり勾配装置お
よび修正回路、ならびに前記速度差ループおよび駆動装
置速度微分回路による修正が行なわれる場合を除き、加
速期、速度維持期または減速期を通じトルクループの入
口において定常トルクを指示するように、指示速度と実
際速度の間のエラー電圧を処理する速度制御装置を具備
していることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
の装置。 弘 三相電動機の制御のために周込ることのできること
を特徴とする特許請求の範囲第７項ないし第３項の任意
の７項に記載の装置。 よ 前記速度差ループおよび駆動機構速度微分回路を適
当に調整するかもしくは除去した状態において特殊な低
慣性回転子形三相電動機の制御のために用いることので
きる特許請求の範囲第１項ないし第３項の任意の７項に
記載の装置。 ６ 定常トルクの指示が可能な任意の形式の駆動装置の
制御のために用いることのできる特許請求の範囲第１項
ないし第３項の任意の１項に記載の装置。[Claims] f Via an elastic reaction support or an elastic coupling part [
, in a device for controlling a drive mechanism that imparts horizontal movement to a driven unit. A. A conventional four-quadrant power supply unit. A torque loop constituted by a torque control device and a closed-loop drive torque electronic control system consisting of a drive torque calculation device of the conventionally known type. B. A mechanism for controlling the absolute ground speed of the driven unit moving part, which is coupled to said torque loop in a cascading manner and generates a reference torque value for achieving and maintaining the speed manually commanded by the operator. a speed difference loop for reducing or reversing the target torque, and a drive speed differentiator circuit for modifying the target torque by introducing a derivative of the drive speed against the target torque. The control loop for the drive mechanism is characterized in that the control loop includes a constant device for speed control and target torque value generation, and a speed control device that provides the target torque value by comparing the desired speed and the measured speed. The present invention further includes intermediate devices for correcting the target torque, that is, a circuit for correcting the target torque according to the acceleration period and deceleration period, a target torque gradient device, and a target torque limiting device. An apparatus as claimed in claim 1 characterized in: 3. Unless the absolute ground speed control loop of the movable part of the driven unit is modified by the torsion gradient device and correction circuit included in this loop, and the speed difference loop and drive speed differentiator circuit. , comprising a speed control device that processes an error voltage between the commanded speed and the actual speed so as to command steady torque at the entrance of the torque loop through the acceleration period, speed maintenance period, or deceleration period. Apparatus according to claim 2. Hiroshi The device according to any one of claims 7 to 3, characterized in that it can be used for controlling a three-phase electric motor. Claims 1 to 7 can be used for controlling a special low-inertia rotor type three-phase motor when the speed difference loop and the drive mechanism speed differentiation circuit are appropriately adjusted or removed. Apparatus according to any clause 7 of clause 3. 6. The device according to any one of claims 1 to 3, which can be used to control any type of drive device capable of indicating steady torque.
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