JPS6337597B2 - - Google Patents

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JPS6337597B2
JPS6337597B2 JP56130284A JP13028481A JPS6337597B2 JP S6337597 B2 JPS6337597 B2 JP S6337597B2 JP 56130284 A JP56130284 A JP 56130284A JP 13028481 A JP13028481 A JP 13028481A JP S6337597 B2 JPS6337597 B2 JP S6337597B2
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JP56130284A
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JPS5833981A (ja
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Hiroshi Hayashida
Tadashi Takahashi
Kunio Myashita
Junshiro Inamura
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Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/29Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation
    • H02P7/2913Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、電動機の速度制御装置に関するもの
で、特に、複写機等に使用されて効果を発揮する
可変速電動機の速度制御装置に関する。
〔従来の技術〕
一般的な電動機制御装置においては、指令速度
と実際の電動機速度と比較し、この偏差に正比例
する帰環信号を駆動装置に与えて電動機を所定の
速度に保持するように構成されている。
しかし、複写機用電動機等では、負荷変動にか
かわららず回転むらを極力小さく抑える必要があ
り、前記の一般的な技術では不充分であつた。こ
れを改善するための1例として特開昭55―49989
号公報に開示されているように、指令速度と電動
機の実際の測定速度との誤差語を時系列的に記憶
し、その誤差語の変化により電動機に印加する出
力電圧を補正し、さらに、出力電圧を積分するこ
とにより、電動機を制御するという手法が提案さ
れている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、この手法では、誤差語を時系列に記
憶するために、誤差語の演算を行なつた後にメモ
リ部に保持する必要があり、計算のための一定の
時間が必要となり、高速応答性に欠けるという欠
点がある。
本発明の目的は、電動機の負荷が変化しても、
高速で電動機の速度を一定に保持し、かつ回転脈
動も極力小さくできる電動機の速度制御装置を提
供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、本発明は、電動機
2と、この電動機2を駆動するチヨツパ回路1
と、この電動機2速度を検出するエンコーダ3お
よびこのエンコーダの出力信号を処理するカウン
タ4と、電動機2に速度指令を与えるためキーボ
ード6と、出力語13、速度語15、および指令
語10を含む入出力装置と、この入出力装置7と
メモリ9間に介在され、出力演算部14、トルク
補正語16、加減速語27、および偏差語12と
を含む演算装置8と、この演算装置8によるデー
タを記憶するメモリ部11,17,25,26,
28および複数の定数語18ないし24を含むメ
モリ9とからなり、 前記カウンタ4で随時与えられる速度語15の
今回分をメモリ部25に、前回分をメモリ部26
に、前回分をメモリ部25からメモリ部26に移
すように速度語15を時系列に記憶するメモリ部
25および26と、 これらのメモリ部25,26に記憶された速度
語15の差から算出され、加速時には負の値、減
速時に正の値の加減速語27を記憶するメモリ部
28と、演算装置8は、キーボード6によつ与え
られる電動機の速度指令語10と電動機の速度語
15とを比較し、その差から偏差語12を算出
し、 この偏差語12の大きさに応じて領域の定数語
19,20,21のいずれかを選択し、選択され
たいずれか1つの定数語に対応した補正の定数語
22,23,24のいずれかを選択し、 選択された1つの補正の定数語で前回のトルク
補正語16を補正し、最新のトルク補正語16を
記憶するメモリ部17と、 前記偏差語12に比例定数語18を乗算した値
と、前記トルク補正語16と、および前記加減速
語27の3者を出力演算部14により加算して得
られた出力語13と、 この出力語13に応じて電動機2を駆動する前
記チヨツパ回路1を制御することを特徴とする電
動機の速度制御装置にある。
〔実施例〕
以下、図面に基づいて本発明の構成の一実施例
を説明する。
第1図において、1はチヨツパ回路でこのチヨ
ツパ回路1の出力側に電動機2が接続され、電動
機2の軸には、エンコーダ3が取付けられてい
る。そして、エンコーダ3の出力は、カウンタ4
とラツチレジスタ5を介して、入出力装置7に送
られる。この入出力装置7は指令語10、速度語
15、および出力語13を含み、ラツチレジスタ
5やキーボード6から得られた信号を演算装置8
に送つたり、演算装置8からの信号を出力語13
として出力する機能を有する。演算装置8は第1
図に示すように出力演算部14、トルク補正語1
6、加減速語27、および偏差語12とからな
る。9は演算装置8によるデータを記憶し、ある
いは複数の定数語等を記憶するメモリである。
尚、これらの入出力装置7、演算装置8、メモリ
9等は電子的な要素であり、例えばマイクロコン
ピユータにより実現される。
次に信号の授受について説明すると、前記ラツ
チレジスタ5からのデータは入出力装置7内の速
度語15(Vf)を形成するように接続されてい
る。
そして速度語は時系列的にメモリ部25,26
に記憶される。すなわち、今回のサンプリングで
検出された速度語15をメモリ部25に記憶する
とき、このメモリ部25に前回記憶されていた速
度語15をメモリ部26に移すようにし、この処
理が速度検出毎に行なわれるということである。
さらにこの時系列の速度語15により、加減速語
27(ΔVf)を形成し、その値をメモリ部28に
記憶しておく。
一方、キーボード6の出力は入出力装置7の指
令語10(Vo)を形成し、この指令語10はメ
モリ部11に記憶される。また演算装置8の中の
出力演算部14で演算された出力は入出力装置7
の出力語13(OUT)を形成し、入出力装置7
を介して、チヨツパ回路1に接続されている。さ
らに、演算装置8では指令語10と電動機2の速
度語15との演算により偏差語12(E=Vo
Vf)が形成されるように構成されている。さら
に、この偏差語12の値によつて、あらかじめ決
められた領域分けがなされ、その領域に従つて、
トルク補正語16(Jo)が演算され、その結果が
トルク補正語のメモリ部17に記憶されるように
接続されている。なお、メモリ9の中にある1
8,19,20,21,22,23,24は演算
装置8の中で、演算を行なうのに必要な定数語で
ある。
以上のように構成された制御装置において、次
にその動作を述べる。
キーボード6により設定された値を入出力装置
7により取り込み、指令語10を形成する。この
指令語10は変化しない限りメモリ9のメモリ部
11に保存される。一方、電動機2の回転数に応
じてエンコーダ3からパルスが出力され、このパ
ルスを図中には示していないが一定時間だけカウ
ンタ4により計数するようになつており、この計
数値を一定時間経過後にラツチレジスタ5に保持
する。このラツチレジスタ5の出力は入出力装置
7に存在する電動機の速度語15を形成する。い
ま、指令語10の値をVoとし、電動機の速度語
15をVfとすると演算装置8の中でE=Vo−Vf
が演算され、偏差語12(E=Vo−Vf)を形成
する。この偏差語12はメモリ9に存在する領域
の定数語19,20,21と逐次比較される。つ
まり、定数語19,20,21の値をそれぞれ
L1,L2,L3とすると、偏差語EがL1,L2,L3
り大きいか小さいかにより補正の定数語22,2
3,24が選択される。いま補正の定数語22,
23,24の値をそれぞれK1,K2,K3とする
と、第3図に示す如く、E=Vo−Vfの値が、L1
L2,L3の領域のどの部分に位置するかによりK1
K2,K3の補正語の定数語が選択される。すると、
演算装置8のトルク補正語16の部分でK1,K2
K3のいずれかが選択され、、Jo=Jo-1−±Koの演
算が行なわれ、メモリ9の中のトルク補正語16
のメモリ部17に保存される。なお、Jo-1は、前
回の演算の結果であり、この値に定数Koの値が
加算又は、減算される。
第3図に偏差語Eに応じた、補正の様子を示し
ている。例えば、始動の初期で、電動機2が停止
している時には、E=Vo−Vf=Voとなり、補正
の定数語はK2が選択され、Jo=Jo-1+K2となる。
次に電動機が加速され、L3<E<L2の領域に入
ると、Jo=Jo-1−K2となる。
ここで、具体的な値としてK1=1,K2=2,
K3=4という値を考えてみる。最終的な電動機
速度Vfを第3図のニ点に合わせたいときに、い
まイ点に速度Vfがあるとすると、E=Vo−Vfは、
L2<E<L1の間にありKo=K1=1が選択され
る。従つて、Jo=Jo-1+1となり、トルク補正語
Joが増加する。なお、この演算は、あらかじめ決
められたサンプリングタイム経過後に繰り返し実
行されるので補正語Joの値は時間とともに増加す
ることになる。従つて、電動機2は加速され、や
がてロ点に到達する。するとE=Vo−Vfは、L3
<E<L2の間になるのでKo=K1=1で、今度は
Jo=Jo-1−1となり、トルク補正語Joが減少す
る。従つて、この後は前とは逆に電動機が減速さ
れハ点にくる。すると再びJo=Jo-1+1となり加
速され、やがてニ点に落ちつくことになる。しか
も、E=Vo−Vfの値が、E>L1,L3>E>0で
K2=2となり、Jo=Jo-1±2の補正が行なわれる
ので、K2=1のときより強い力が作用すること
になる。さらに、E≦0のときにはK3=4とな
り、更に大きな力でニ点にもどるように作用す
る。
さらに、速度語15は時系列的にメモリ部2
5,26に記憶されており、この値をVfo,Vfo-1
とすると、ΔVf=Vfo-1−Vfoの演算を行なうこと
により、加減速度27(ΔVf)を形成する。つまり
ΔVf=0で、電動機の速度は一定になつているこ
とになり、ΔVf>0のとき減速中ということにな
る。従つて、ΔVf=0のとき、加減速語27の値
はM=0がメモリ部28に形成される。そして、
ΔVf>0のときM=+PがΔVf<0のときM=−
Pがメモリ部28に形成される。なお、Mは加減
速語のメモリ部の値の総称であり、+P,−Pは、
あらかじめ、設定された定数である。具体的には
M=+1,M=−1,M=0となる。
このときの加減速語Mの値と電動機の速度語
Vfとの関係を第4図に示す。図から明らかなよ
うに、加速中はM=−Pとなり、定常時にM=
0、減速中はM=+Pとなる。
次に、出力語13の出力演算部14において、
偏差語12を符号18で示す比例定数語倍した値
と、トルク補正語16のメモリ部17の値と加減
速語のメモリ部28との値とを加算することによ
り出力語13を形成する。この出力語13によつ
てチヨツパ回路1が動作し、出力語13に応じた
電圧が電動機2に印加され、電動機2の速度が制
御されることになる。
以上の一連の動作を第2図のフローチヤートに
従つて説明する。まず、トルク補正語16のメモ
リ部17、速度語15のメモリ部25,26とを
クリアする(初期値=0)。次にキーボード6に
より設定された指令語10(Vo)を取込む。そ
して電動機2の回転数を検出し、速度語15
(Vfo)として取込み、12の偏差語E=Vo−Vfo
の計算を行なう。次にこの偏差語Eの大きさに応
じてつまり、Eが負か、L3より大きいか、L2
り大きいか、L1より大きいかにより22〜24
の補正の定数語K1,K2,K3の値のいずれかを選
択する。そして、16のトルク補正語Jo=Jo-1±
Koの計算を行なう。次に、27の加減速語Mを決
めるためにΔVf=Vfo-1−Vfoの計算を行なう。
ΔVf=0のとき定常速度であり、M=0,Δf=0
のとき減速でありM=+P,ΔVf<0のとき加速
であり、M=−Pとする。そして、13の出力語
OUT=G×E+Jo+Mの計算を行なう。ここで、
Gは18の比例定数語である。符号13で示した出
力語OUTを出力することにより、チヨツパ回路
1を駆動し、電動機2を速度制御するようにして
いる。
このような制御を行なうことにより、負荷が変
動しても一定の速度を保持することができ、かつ
加減速語27により加速、減速を抑制するように
作用するので回転中の脈動が小さくなる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明は、電動機2と、この
電動機2を駆動するチヨツパ回路1と、この電動
機2速度を検出するエンコーダ3およびこのエン
コーダの出力信号を処理するカウンタ4と、電動
機2に速度指令を与えるためのキーボード6と、
出力語13、速度語15、および指令語10を含
む入出力装置7と、この入出力装置7とメモリ9
間に介在され、出力演算部14、トルク補正語1
6、加減速語27、および偏差語12とを含む演
算装置8と、この演算装置8によるデータを記憶
するメモリ部11,17,25,26,28およ
び複数の定数語18ないし24を含むメモリ9と
からなり、 前記カウンタ4で随時与えられる速度語15の
今回分をメモリ部25に、前回分をメモリ部26
に、前回分をメモリ部25からメモリ部26に移
すように速度語15を時系列に記憶するメモリ部
25および26と、 これらのメモリ部25,26に記憶された速度
語15の差から算出され、加速時には負の値、減
速時には正の値の加減速語27を記憶するメモリ
部28と、演算装置8は、キーボード6によつて
与えられる電動機の速度指令語10と電動機の速
度語15とを比較し、その差から偏差語12を算
出し、 この偏差語12の大きさに応じて領域の定数語
19,20,21のいずれかを選択し、選択され
たいずれか1つの定数語に対応した補正の定数語
22,23,24のいずれかを選択し、 選択された1つの補正の定数語で前回のトルク
補正語16を補正し、最新のトルク補正語16を
記憶するメモリ部17と、 前記偏差語12に比例定数語18を乗算した値
と、前記トルク補正語16と、および前記加減速
語27の3者を出力演算部14により加算して得
られた出力語13と、 この出力語13に応じて電動機2を駆動する前
記チヨツパ回路1を制御するように構成したの
で、指令語と速度語の偏差に応じて、補正語を選
択するようにしているので、負荷が変化しても、
この補正語により、電動機の回転数を一定に保持
でき、また、電動機の速度語を時系列に記憶し、
これにより加速、減速を判別し、加速のときは出
力を小さく(−P)、減速のときは出力を大きく
(+P)しているので同様に電動機の回転数を一
定に保持でき、電動機の回転脈動が小さく、かつ
高速応答性が高まるという効果を有する。
【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ツク図、
第2図は動作フローを示す図、第3図は偏差語に
応じた補正手法の説明図、第4図は加減速語と速
度語との関係を示す図である。 1……チヨツパ回路、2……電動機、3……エ
ンコーダ、4……カウンタ、5……ラツチレジス
タ、6……キーボード、7……入出力装置、8…
…演算装置、9……メモリ、10……指令語、1
1……指令語のメモリ部、12……偏差語、13
……出力語、14……出力演算部、15……速度
語、16……トルク補正語、17……トルク補正
語のメモリ部、18……比例定数語、19,2
0,21……領域の定数語、22,23,24…
…補正の定数語、25,26……時系列速度語の
メモリ部、27……加減速語、28……加減速語
のメモリ部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電動機2と、この電動機2を駆動するチヨツ
    パ回路1と、この電動機2の速度を検出するエン
    コーダ3およびこのエンコーダの出力信号を処理
    するカウンタ4と、電動機2に速度指令を与える
    ためのキーボード6と、出力語13、速度語1
    5、および指令語10を含む入出力装置7と、こ
    の入出力装置7とメモリ9間に介在され、出力演
    算部14、トルク補正語16、加減速語27、お
    よび偏差語12とを含む演算装置8と、この演算
    装置8によるデータを記憶するメモリ部11,1
    7,25,26,28および複数の定数語18な
    いし24を含むメモリ9とからなり、 前記カウンタ4で随時与えられる速度語15の
    今回分をメモリ部25に、前回分をメモリ部26
    に、前回分をメモリ部25からメモリ部26に移
    すように速度語15を時系列に記憶するメモリ部
    25および26と、 これらのメモリ部25,26に記憶された速度
    語15の差から算出され、加速時には負の値、減
    速時には正の値の加減速語27を記憶するメモリ
    部28と、演算装置8は、キーボード6によつて
    与えられる電動機の速度指令語10と電動機の速
    度語15とを比較し、その差から偏差語12を算
    出し、 この偏差語12の大きさに応じて領域の定数語
    19,20,21のいずれかを選択し、選択され
    たいずれか1つの定数語に対応した補正の定数語
    22,23,24のいずれかを選択し、 選択された1つの補正の定数語で前回のトルク
    補正語16を補正し、最新のトルク補正語16を
    記憶するメモリ部17と、 前記偏差語12に比例定数語18を乗算した値
    と、前記トルク補正語16と、および前記加減速
    語27の3者を出力演算部14により加算して得
    られた出力語13と、 この出力語13に応じて電動機2を駆動する前
    記チヨツパ回路1を制御することを特徴とする電
    動機の速度制御装置。
JP56130284A 1981-08-21 1981-08-21 電動機の速度制御装置 Granted JPS5833981A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60246898A (ja) * 1984-05-17 1985-12-06 吉野石膏株式会社 石膏ボ−ド用板紙
JPS6115578A (ja) * 1984-07-02 1986-01-23 Hanshin Electric Co Ltd 燃焼制御装置におけるフアン・モ−タ制御方法
JPS6115579A (ja) * 1984-07-02 1986-01-23 Hanshin Electric Co Ltd 燃焼制御装置用ファン・モータ制御兼異常検出方法
JPS6289487A (ja) * 1985-10-15 1987-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd モ−タの速度制御装置
JPH0777518B2 (ja) * 1986-08-29 1995-08-16 株式会社ピーエフユー モ−タ・サ−ボ回路
JPH01209978A (ja) * 1988-02-16 1989-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータ速度制御装置

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