KR0124655B1 - Motor control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 일반적인 모터 제어 장치의 블럭도.1 is a block diagram of a general motor control apparatus.
제2도는 상기 제1도에 의해 모터를 제어하였을 때 보드 선도의 게인 특성도.2 is a gain characteristic diagram of a board diagram when the motor is controlled by the first diagram.
제3도는 일반적인 주기적 외란 성분에 의한 회전 오차의 스펙트럼도.3 is a spectral diagram of rotational error due to a general periodic disturbance component.
제4도는 상기 제3도에 발생된 주기적인 외란을 억압하기 위한 보드 선도.4 is a board diagram for suppressing the periodic disturbance generated in FIG.
제5도는 상기 제4도에 의해 제3도는 주기적 외란 성분을 제거한 회전 오차의 스펙트럼도.FIG. 5 is a spectral diagram of rotational error by removing the periodic disturbance component from FIG.
제6도는 종래의 학습 제어기를 포함한 모터 제어장치의 블럭도.6 is a block diagram of a motor control apparatus including a conventional learning controller.
제7도는 (가)는 상기 제6도의 학습 제어기의 상세 블럭도.7 is a detailed block diagram of the learning controller of FIG.
(나)는 상기 (가)의 지연부(Z)-n의 상세 블럭도.(B) is a detailed block diagram of the delay part (Z) -n of (a).
제8도는 상기 제7도의 학습 제어기의 주파수 특성의 일실시예를 나타낸 특성도.8 is a characteristic diagram showing an embodiment of the frequency characteristic of the learning controller of FIG.
제9도는 본 발명에 따른 모터 제어장치에서의 학습 제어기의 상세 블럭도.9 is a detailed block diagram of the learning controller in the motor control apparatus according to the present invention.
제10도는 (a)는 상기 제9도는 주파수 이동 보상부의 상세 블럭도.10 is a detailed block diagram of the frequency shift compensation unit of FIG.
(b)는 상기 (a)를 간략화한 블럭도.(b) is a simplified block diagram of (a) above.
제11도는 본 발명에 따른 학습 제어기 주파수 특성의 일실시예를 나타낸 특성도.11 is a characteristic diagram illustrating an embodiment of a learning controller frequency characteristic according to the present invention.
제12도는 종래의 노치 필터를 나타낸 블럭도.12 is a block diagram showing a conventional notch filter.
제13도는 상기 제12도의 노치 필터의 주파수 특성도.13 is a frequency characteristic diagram of the notch filter of FIG.
제14도는 본 발명에 따른 모터 제어 장치에서의 노치 필터의 블럭도.14 is a block diagram of a notch filter in the motor control apparatus according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 학습 제어기 11 : 속도 제어부,10: learning controller 11: speed control unit,
12 : 위상 제어부 13 : 연산부,12: phase control unit 13: arithmetic unit,
14 : 모터 구동부 91, 97 : 가산기,14: motor drive unit 91, 97: an adder,
93 : 주파수 이동 보상부 94 : 승산기,93: frequency shift compensation unit 94: multiplier,
101, 102 : 지연부 103, 104 : 승산기,101, 102: delay unit 103, 104: multiplier,
105 : 가산기105: adder
106 : 디바이더, M : 모터, g(Z) : 주파수 이동 보상함수, k,l : 각 주파수의 가중치.106: divider, M: motor, g (Z): frequency shift compensation function, k, l: weight of each frequency.
본 발명은 모터 제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비데오 카세트 레코더(Video Cassette Recorder; 이하, VCR이라 칭함.)등 모터를 채용한 기기에서 주기적인 외란 발생주파수가 샘플링 주파수의 1/n (n은 자연수)이 외란 억압 가능하게 하는 모터제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a motor control device, and more particularly, in a device employing a motor such as a video cassette recorder (hereinafter referred to as a VCR), a periodic disturbance occurrence frequency is 1 / n of a sampling frequency (n Is a natural number) to a motor control device capable of suppressing disturbance.
제1도는 일반적인 모터 제어 장치의 블럭도로서, 모터(M)가 구동하게 되면 주파수 발생 장치(Frequency Generator; FG)를 이용하여 속도를 검출하는 속도제어부(11)와, 속도제어부와 모터의 위상을 검출하는 위상 제어부(12)와, 상기 속도 제어부(11)와 위상 제어부(12)에서 검출된 모터의 구동 속도와 위치를 설정된 속도와 목표 위치에서 감산하는 연산부(13)와, 상기 연산부(13)의 출력에 따라 모터(M)의 속도와 위치를 보상하여 모터를 구동하는 모터 구동부(14)로 구성된다.1 is a block diagram of a general motor control apparatus. When the motor M is driven, the speed controller 11 detects the speed using a frequency generator (FG), and the phases of the speed controller and the motor are adjusted. A phase control unit 12 for detecting, a calculation unit 13 for subtracting the drive speed and the position of the motor detected by the speed control unit 11 and the phase control unit 12 from the set speed and the target position, and the calculation unit 13 Comprising the speed and position of the motor (M) in accordance with the output of the motor driving unit 14 for driving the motor.
이와 같이 구성된 제1도는 모터(M)가 회전하게 되면 FG를 이용하여 속도 제어부(11)에서 모터의 구동속도를 검출하고, 위상 제어부(12)에서 모터의 구동 위치를 검출한다.In FIG. 1 configured as described above, when the motor M rotates, the speed control unit 11 detects the driving speed of the motor using the FG, and the phase control unit 12 detects the driving position of the motor.
그리고, 연산부(13)에서는 미리 설정된 회전 속도에서 상기 속도 제어부(11)에서 검출된 속도를 감산하여 속도 편차를 구하고, 목표 위치에서 상기 위치 제어부(12)에서 검출된 위치를 감산하여 위치 편차를 구한 후 구동부(14)로 출력한다. 상기 구동부(14)에서는 상기 연산부(13)에서 발생된 속도 편차와 위치 편차를 보상한 후 서보(도시되지 않았음)를 통해 모터(M)를 구동시킨다.The calculation unit 13 calculates a speed deviation by subtracting the speed detected by the speed control unit 11 from a preset rotational speed, and subtracts the position detected by the position control unit 12 from a target position to obtain a position deviation. After that, it outputs to the drive unit 14. The driving unit 14 drives the motor M through a servo (not shown) after compensating for the speed deviation and the position deviation generated by the calculation unit 13.
이때, 상기 서보는 디지털 서보 또는 마이콤을 사용한 소프트웨어 서보를 행한다.At this time, the servo performs a software servo using a digital servo or a microcomputer.
그리고, 상기 제1도와 같이 모터(M)제어를 행하였을때 보드 선도의 게인 특성은 제2도와 같다.When the motor M is controlled as shown in FIG. 1, the gain characteristic of the board diagram is as shown in FIG.
즉, 일반적으로 모터(M)의 외란 성분들은 기구적인 요인등에 의해 저주파 영역에 많이 있게 된다.That is, in general, the disturbance components of the motor M are in the low frequency region due to mechanical factors.
그러므로, 제2도의 보드 선도처럼 저주파에서 게인을 크게 하여 저주파 성분의 외란을 억제하게 된다.Therefore, as shown in the board diagram of FIG. 2, the gain is increased at low frequency to suppress disturbance of low frequency components.
그러나, 게인을 무작정 크게 했을 경우 속도 및 위상 제어부 자체의 게인 마진, 위상 마진등의 특성에 의해 제어부가 불안정해지게 되므로 적정한 수준에서 제어부를 설계하여야 한다.However, if the gain is made large, the control becomes unstable due to the characteristics of the speed and phase control itself gain margin, phase margin, etc., so the controller should be designed at an appropriate level.
또한, 상기된 제1도는 모터의 토크(Torque)리플, 기어, 기구적인 문제등으로 인해 발생하는 주기적인 외란 성분을 완전히 억압되지 못하므로 모터(M)의 회전 오차성분으로 나타나게 되어 시스템의 성능에 나쁜영향을 주게 된다.In addition, the first diagram described above does not completely suppress the periodic disturbance components caused by the torque ripple, the gears, the mechanical problems, etc., and thus appears as a rotation error component of the motor M. It will have a bad effect.
이러한 주기적 외란 성분 의한 회전 오차의 스펙트럼은 제3도와 같다.The spectrum of the rotational error caused by the periodic disturbance component is shown in FIG.
따라서, 제3도와 같은 주기적인 외란을 억압하기 위해서는 제4도의 보드 선도에서처럼 주기적인 외란 성분이 존재하는 f1에서 게인을 크게 하는 방법이 있다.Therefore, in order to suppress the periodic disturbance as shown in FIG. 3, there is a method of increasing the gain at f1 where the periodic disturbance component exists as in the board diagram of FIG.
그러면, 제5도의 회전 오차 스펙트럼과 같이 f1에서 발생하는 주기적 외란을 억압할 수 있다.Then, as shown in the rotation error spectrum of FIG. 5, periodic disturbance occurring at f1 can be suppressed.
즉, 제6도와 같이 속도 제어부와 모터(M) 사이에 학습 제어기(10)를 삽입하여 제4도의 보드 선도에서처럼 주기적인 외란 성분이 존재하는 f1에서 게인을 크게 하면 제3도와 같이 f1에서 발생된 주기적 외란 성분이 제5도와 같이 억압된다.That is, when the learning controller 10 is inserted between the speed controller and the motor M as shown in FIG. 6 to increase the gain at f1 where periodic disturbance components exist as shown in the board diagram of FIG. 4, the gain generated at f1 as shown in FIG. Periodic disturbance components are suppressed as shown in FIG.
여기서, 상기 학습 제어기(10)는 일종의 디지털 필터이다.Here, the learning controller 10 is a kind of digital filter.
상기 학습 제어기(10)의 상세한 구성도는 제7도(가)와 같다.Detailed configuration diagram of the learning controller 10 is the same as FIG.
즉, 모터(M)가 회전하면서 FG에 의해 검출된 회전 검출 신호의 주파수 변동 성분을 포함한 속도 제어 신호를 피드백되는 지연신호와 가산하는 가산기(71)와, 상기 가산기(71)의 출력을 지연시켜 상기 가산기(71)로 피드백시킴과 동시에 후단으로 출력하는 지연부(73)와, 상기 지연부(73)의 출력에 상기 학습 제어기의 게인(K)을 승산하는 승산기(75)와, 상기 속도 제어신호와 승산기(75)의 출력을 가산하는 가산기(77)로 구성된다.That is, the adder 71 which adds the speed control signal including the frequency variation component of the rotation detection signal detected by the FG to the feedback signal while the motor M rotates, and delays the output of the adder 71 A delay unit 73 for feeding back to the adder 71 and outputting the output to the rear end; a multiplier 75 for multiplying the gain K of the learning controller by the output of the delay unit 73; and the speed control. The adder 77 adds a signal and an output of the multiplier 75.
이때, 상기 지연부(73)는 제7도(나)와 같이 n개의 지연기(Z-n)로 구성되어 있으며, 주기적 외란 주파수 발생 위치에 따라 상기 지연부(73)의 지연기의 수가 달라진다.In this case, the delay unit 73 is composed of n delay units Z −n as shown in FIG. 7 (b), and the number of delay units of the delay unit 73 varies according to the position of the periodic disturbance frequency. .
즉, 상기 Z-n은 지연부(73)의 전달 함수이고, n은 FG신호의 펄스수를 나타낸다. 이와 같이 구성된 제7도에서 전달 함수는 하기와 같다.That is, Z- n is a transfer function of the delay unit 73, and n represents the number of pulses of the FG signal. In FIG. 7 configured as described above, the transfer function is as follows.
이때, X(Z)은 상기 학습 제어기(10)의 입력신호의, Y(Z)은 출력 신호의 라플라스 변환치를 나타내고 있고, K는 상기 학습 제어기(10)의 게인이다.In this case, X (Z) represents the Laplace transform value of the input signal of the learning controller 10, Y (Z) represents the output signal, and K is the gain of the learning controller 10.
그리고, 모터(M)의 회전 검출 신호의 샘플링 주파수를 fsampling이라고 했을때 주기적 외란 성분을 억압하기 위한 외란 억압 주파수(freject)는,And when the sampling frequency of the rotation detection signal of the motor M is called f sampling , the disturbance suppression frequency f reject for suppressing the periodic disturbance component is
따라서, 샘플링 주파수(fsampling)가 100Hz이고, 주기적 외란이 100Hz에 있다고 할 경우 상기 제7도의 학습제어기(10)에서 사용할 지연부(73)의 수는 하기와 같다.Accordingly, when the sampling frequency f sampling is 100 Hz and the periodic disturbance is 100 Hz, the number of delay units 73 used in the learning controller 10 of FIG. 7 is as follows.
그러므로, 학습 제어기(10)는Therefore, the learning controller 10
로 구성하면 된다. It can be configured as.
여기서, K=1/8이라 했을 때, 학습 제어기(10)의 주파수 특성은 제8도와 같이 나타나 100Hz성분의 외란을 억압할 수 있게 된다.Here, when K = 1/8, the frequency characteristic of the learning controller 10 is shown in FIG. 8 to suppress the disturbance of the 100 Hz component.
이때, 상기 제8도와 같이 200, 300, ...등의 주파수에서 개인이 커지는 것은 학습 제어기(10)가 디지털 필터이기 때문에 나타나는 현상이다.At this time, the increase in the individual at the frequency of 200, 300, ... as shown in FIG. 8 is a phenomenon that appears because the learning controller 10 is a digital filter.
그러나, 상기된 제7도와 같은 학습 제어기는 외란 억압 주파수(freject)가However, the learning controller as shown in FIG. 7 has a disturbance suppression frequency f reject .
로 결정되기 때문에, Because it is decided,
주기적 외란이 샘플링 주파수의 1/n이 아니면 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었다.There was a problem that the periodic disturbance cannot be used unless it is 1 / n of the sampling frequency.
즉, n은 자연수이므로, 주기적 외란 주파수가 정수로 안떨어지는 경우에는 외란이 발생하여도 억압하지 못하게 된다.That is, since n is a natural number, when the periodic disturbance frequency does not fall to an integer, even if disturbance occurs, it cannot be suppressed.
따라서, 학습 제어기의 사용이 제한되고, 또한, 상기 학습 제어기를 사용하여 외란을 억압하기 위해서는 모터의 FG착자수를 변경하여 샘플링 주파수를 변화시켜 사용하는 등의 추가적인 문제가 발생하게 된다.Therefore, the use of the learning controller is limited, and in order to suppress the disturbance by using the learning controller, additional problems such as changing the sampling frequency by changing the number of FG magnetized magnets of the motor occur.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 n(n은 자연수)개의 지연기에 m(m은 자연수)개의 지연기를 추가하여 Z-n과 Z-m의 평균적 필터 효과로 주파수 이동을 시킴으로써, 주기적 외란이 발생할 때 주기적인 외란 발생오차 주파수가 샘플링 주파수의 1/n이 아닌 경우에도 보상이 가능하게 하는 모터 제어장치를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to add the m (m is a natural number) delay to n (n is a natural number) delay to the average filter effect of Z -n and Z -m The present invention provides a motor control device capable of compensating even when a periodic disturbance occurrence error frequency is not 1 / n of a sampling frequency by performing frequency shift.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터 제어장치의 특징은 모터의 회전속도 오차신호와 외란 억압 주파수를 가산하여 주기적 외란 주파수가 자연수가 아닌 경우에도 보정하여 보정된 신호를 출력하는 제1가산기와, 상기 모터의 회전속도 오차 신호와 피드백되는 주파수 이동 보상 함수를 가산하는 제2가산기와, 상기 제2가산기의 출력을 n개의 지연기와 m개의 지연기를 통해 지연시켜 각각의 가중기와 곱한 후 더하고 소정의 게인을 갖는 디바이더를 통과시켜 주파수 이동 보상 함수로서 출력하는 주파수 이동 보상부와, 상기 주파수 이동 보상 함수에 소정 게인을 곱하여 외란 억압 주파수로서 상기 제1가산기로 출력되는 승산기로 상기 학습 제어기가 구성되는데 있다.A characteristic of the motor control apparatus according to the present invention for achieving the above object is the first to output the corrected signal by correcting even when the periodic disturbance frequency is not a natural number by adding the rotational speed error signal and the disturbance suppression frequency of the motor An adder, a second adder that adds a rotation speed error signal of the motor and a frequency shift compensation function fed back, and delay the output of the second adder through n delayers and m delayers, multiply each weighter, and add The learning controller comprises a frequency shift compensator for passing a divider having a predetermined gain and outputting the frequency shift compensation function as a frequency shift compensation function, and a multiplier outputting the frequency shift compensation function to the first adder as a disturbance suppression frequency. It is.
이하, 본 발명에 따른 모터 제어장치의 바람직한 일실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a motor control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제9도는 본 발명에 따른 모터 제어장치에서의 학습 제어기의 구성도로서, 모터(M)가 회전하면서 FG에 의해 검출된 회전속도 오차 신호(X(Z))에 피드백되는 주파수 이동 보상 함수(g(Z))를 가산하는 가산기(91)와, 상기 가산기(91)이 출력을 n개의 지연기와 m개의 지연기를 사용하여 지연시켜 주파수 이동 보상함수(g(Z))를 구하여 상기 가산기(91)로 피드백시킴과 동시에 후단으로 출력하는 주파수 이동 보상부(93)와, 상기 주파수 이동 보상부(93)이 출력에 상기 학습 제어기의 게인(k)을 승산하는 승산기(95)와, 상기 회전속도 오차신호와 승산기(95)의 출력을 가산하여 모터(M)의 회전 속도 오차신호를 보상하는 가산기(97)로 구성된다.9 is a configuration diagram of the learning controller in the motor control apparatus according to the present invention, in which the frequency shift compensation function g fed back to the rotation speed error signal X (Z) detected by the FG while the motor M rotates. An adder 91 that adds (Z)), and the adder 91 delays an output using n delayers and m delayers to obtain a frequency shift compensation function g (Z) to obtain the adder 91. And a multiplier 95 for multiplying the gain k of the learning controller by the frequency shift compensator 93 for outputting to the rear stage and simultaneously outputting the signal to the rear stage. And an adder 97 for adding the signal and the output of the multiplier 95 to compensate for the rotational speed error signal of the motor M. FIG.
이때, 제10도(a)는 상기 주파수 이동 보상부(93)의 상세 회로도로서, m개의 지연기로 구성된 제1지연기(101)와, 상기 제1지연부(101)에 연결되는 n-m 개의 지연기로 구성된 제2지연부(102)와, 상기 제1지연부(101)의 전달함수(Z-m)에 가중치(Weight)(1)를 승산하는 제1승산기(103)와, 상기 제2지연부(102)의 전달함수(Z-n)에 가중치(k)를 승산하는 제2승산기(104)와, 상기 제1, 제2승산기(103, 104)의출력을 가산하는 가산기(105)와 상기 가산기(105)의 출력에 다른 주파수대에서 게인을 1로 하기 위한 값(1/(k+1))을 승산하는 디바이더(106)로 구성된다.10A is a detailed circuit diagram of the frequency shift compensator 93, in which a first delay unit 101 including m delay units and nm delays connected to the first delay unit 101 are illustrated. A second multiplier 102 composed of a group, a first multiplier 103 multiplying a weight 1 by a transfer function Z −m of the first delay unit 101, and the second delay A second multiplier 104 that multiplies the transfer function Z −n of the unit 102 by the weight k, and an adder 105 that adds outputs of the first and second multipliers 103 and 104; And a divider 106 that multiplies the output of the adder 105 by a value 1 / (k + 1) for setting gain to 1 in another frequency band.
여기서, n〉m이고, k, 1은 각 주파수의 가중치이며, 디지털화나 소프트웨어화를 용이하게 하기 위해 k, l은 자연수를 사용한다. 그리고, 상기 Z-m은 제1지연부(101)의 전달함수이고, Z-n은 제2지연부(102)의 전달함수이다.Here, n> m, k and 1 are weights of respective frequencies, and k and l use natural numbers to facilitate digitization and software. And, Z -m is the transfer function of the first delay unit 101, Z -n is the transfer function of the second delay unit 102.
이와같이 구성된 본 발명은 모터(M)가 회전하면서 FG에 의해 검출된 회전속도 오차신호가 입력단자(a)를 통해 각각 n개와 m개의 지연기로 구성된 제1, 제2지연부(101, 102)를 거친 후 제1, 제2승산기(103, 104)에서 각각 k와 l의 가중치와 곱해지고, 가산기(105)에서 더해진 다음 1/(k+l)의 디바이더(106)를 통과하여 출력단자(b)로 출력된다.According to the present invention configured as described above, the rotation speed error signal detected by the FG while the motor M rotates includes the first and second delay units 101 and 102 composed of n and m delay units, respectively, through the input terminal a. After roughing, the first and second multipliers 103 and 104 are multiplied by the weights of k and l, respectively, added by the adder 105 and then passed through the divider 106 of 1 / (k + l) to the output terminal b. Will be printed).
즉, 본 발명은 종래의 학습 제어기의 전달 함수That is, the present invention transfer function of the conventional learning controller
를, To,
으로 변형한다. Transform into.
그러므로, 상기 식에서 종래의 학습 제어기는 g(Z)=Z-n으로 n에 의해 학습 제어기의 주파수가 결정되나, 본 발명에서는 n개의 지연기에 m개이 지연기를 추가하여 Z-n과 Z-m의 평균적 필터 효과로 주파수 이동을 시켜 임의의 주파수에서 선택적으로 학습 제어를 행한다.Therefore, in the above equation, in the conventional learning controller, the frequency of the learning controller is determined by n as g (Z) = Z −n . However, in the present invention, m is added to n delayers so that Z delays of Z −n and Z −m The frequency shift is performed by the average filter effect to selectively control learning at an arbitrary frequency.
따라서, 본 발명에 따른 학습 제어기의 전달 함수는Therefore, the transfer function of the learning controller according to the present invention
이고, ego,
주파수 이동 보상함수(g(Z))는The frequency shift compensation function g (Z)
이다.to be.
여기서, n, m은자연수이고, k, l은 각 주파수의 가중치이며, 분모의 k+1은 외란이 발생하지 않은 다른 주파수대에서 DC게인이 올라갈 수 있으므로 게인을 1로 하기 위한 값이다.Here, n and m are natural numbers, k and l are weights of the respective frequencies, and k + 1 of the denominator is a value for setting the gain to 1 since the DC gain may rise in another frequency band where disturbance does not occur.
이때, 주기적 외란을 억압할 수 있는 외란 억압 주파수(freject)는 샘플링 주파수를 fsampling라고 가정하면 하기와 같다.At this time, the disturbance suppression frequency (f reject) capable of suppressing a periodic disturbance is as follows assuming that the sampling frequency f sampling.
따라서 식(4)로부터 원하는 주파수 근처에 있는 n, m을 선택하고, 적절한 k, l을 선정하면 주기적인 외란 주파수가 자연수가 아닌 곳에서 발생하여도 억압할 수 있게 된다.Therefore, by selecting n, m near the desired frequency from equation (4), and selecting the appropriate k, l, it is possible to suppress the periodic disturbance frequency even if it occurs in a non-natural number.
한편, 상기에서와 같이 주기적 외란 주파수는On the other hand, the periodic disturbance frequency as described above
사이에 존재하게 되므로 상기(식 3)을 더욱 쉽게 표현해 보면, Since it exists in between, if you can express the above (Equation 3) more easily,
(식 5)가 된다. (Eq. 5).
그리고, 상기(식 5)와 같은 주파수 이동 보상부(93)를 설계하면 제10도 (b)와 같이 구성할 수 있다. 여기서, 제10도 (b)는 제10도(a)에 비해 구현이 편리하다.If the frequency shift compensator 93 as shown in Equation 5 is designed, it can be configured as shown in FIG. Here, FIG. 10B is more convenient to implement than FIG. 10A.
즉, 제10도 (b)는 상기 주파수 이동 보상부(93)에서 이전 값을 얻는 위치를 바로전 위치에서 얻게 된다.That is, FIG. 10 (b) obtains the position at which the previous value is obtained by the frequency shift compensator 93 at the position immediately before.
이때, 샘플링 주파수를 1000Hz라고 하고, 주파수 이동 보상 함수(g(Z))을 하기와 같이 구성하면,In this case, let the sampling frequency be 1000 Hz, and if the frequency shift compensation function g (Z) is configured as follows,
외란 억압 주파수(freject)는,Disturbance suppression frequency (f reject ),
가 된다. Becomes
주파수 특성은 제11도와 같이 나타나 103.7Hz에서 발생된 주기적 외란 성분을 억압할 수 있다.The frequency characteristic is shown in FIG. 11 to suppress the periodic disturbance component generated at 103.7 Hz.
이와 같이 본 발명은 주기적인 외란 주파수가 자연수가 아닌 곳에 발생하여도 억압할 수 있게 된다.As described above, the present invention can suppress the periodic disturbance frequency even if it occurs where it is not a natural number.
한편, 학습 제어기와 다른 개념으로 특정 주파수 부분에 게인을 감소시키는 노치 필터가 있다. 이 노치필터는 FG 착자등이 잘못되어 FG센서 자체로 문제가 발생할 경우 외란이 아니므로 그 부분에 발생된 에러를 무시하기 위해 사용되는 필터이다.On the other hand, there is a notch filter that reduces gain in a specific frequency part in a different concept from the learning controller. This notch filter is a filter used to ignore the error generated in the part because it is not disturbance when the FG sensor itself is wrong and the problem occurs with the FG sensor itself.
종래의 노치 필터는 상기 제12도와 같이, 감산기(21), 가산기(22), 지연기(23), 및 승산기(24)로 구성되는 피드백 루트로서, 모터(M)가 회전하면서 FG에 의해 검출된 회전속도 오차신호가 입력단자(X)를 통해 입력되면 출력단자(Y)로는 회전검출 신호의 주파수 변동 성분이 제거된 속도 제어신호가 출력된다.The conventional notch filter is a feedback route composed of the subtractor 21, the adder 22, the delayer 23, and the multiplier 24 as shown in FIG. 12, and is detected by the FG while the motor M rotates. When the rotated speed error signal is input through the input terminal X, the speed control signal from which the frequency variation component of the rotation detection signal is removed is output to the output terminal Y.
즉, 상기 제12도의 전달함수는That is, the transfer function of FIG.
(식 6)가 되고, (Eq. 6),
이때, 상기 노치 필터는 샘플링 fsampling이라 했을 때,In this case, when the notch filter is a sampling f sampling ,
fnotch=fsampling/n으로 되고, 이때의 주파수 특성은 제13도와 같다.f notch = f sampling / n, where the frequency characteristics are shown in FIG.
이때에도, 상기 제12도는 특정의 주파수에만 적용되므로 FG센서 자체 문제로 자연수가 아닌 곳에서 에러가 발생하면 그 에러가 무시되지 않게 되어 시스템의 성능에 나쁜 영향을 주게 된다.In this case, since FIG. 12 is applied only to a specific frequency, if an error occurs in a place where the FG sensor itself is not a natural number, the error is not ignored and adversely affects the performance of the system.
따라서, 본 발명의 다른 실시예로서, 제12도와 같이 구성된 종래의 노치 필터를 제14도와 같이 구성하여, 전달함수는,Accordingly, as another embodiment of the present invention, a conventional notch filter configured as shown in FIG. 12 is configured as shown in FIG.
라 하고, ,
이라 하면, Speaking of
노치 주파수(fnotch)는,The notch frequency f notch is
가 되어, 노치 주파수를 임의로 변경할 수 있게 되므로, FG센서 자체의 문제로 발생된 오차 주파수가 자연수가 아닌 곳에서 발생하여도 무시할 수 있게 된다.Since the notch frequency can be changed arbitrarily, even if the error frequency generated due to the problem of the FG sensor itself occurs in a non-natural number, it can be ignored.
한편, 본 발명은 VCR등의 기기의 제어에 디지털 또는 소프트웨어적으로 적용할 수 있다.On the other hand, the present invention can be applied digitally or software to control of devices such as VCRs.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 모터 제어장치에 의하면 n(n은 자연수)개의 지연기에 m(m은 자연수)개의 지연기를 추가하여 주파수 이동 보상부를 하기의 식과 같이 구성하고,As described above, according to the motor control apparatus according to the present invention, the frequency shift compensator is configured by adding m (m is natural numbers) delay units to n (n is natural numbers) delay units and the following equation,
(k, l)은 각 주파수의 가중치이며, 분모의 k+1 은 외란이 발생하지 않은 다른 주파수내에서 게인을 1로 하기 위한 값)Z-n과 Z-m의 평균적 필터 효과로 주파수 이동을 시킴으로써, 주기적인 외란이 자연수가 아닌 주파수에서 발생하여도 보정이 가능하게 되어 모터 제어 성능을 향상시킨다.(k, l) is a weight for each frequency, and the k + 1 in the denominator is the value for the gain to one another in the frequency does not occur a disturbance) Z -n and frequency shift in the average filter effect of the Z -m In this way, even if periodic disturbance occurs at a frequency other than a natural number, correction is possible, thereby improving motor control performance.
또한, 이러한 모터가 채용되는 VCR등의 시스템 성능도 더불어 향상시킨다.In addition, system performance such as a VCR employing such a motor is also improved.
Claims (3)
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ID=19420426
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20160109859A (en) | 2015-03-13 | 2016-09-21 | 삼성중공업 주식회사 | Apparatus for controlling rotating electrical machine |
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- 1995-07-12 KR KR1019950020478A patent/KR0124655B1/en not_active IP Right Cessation
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