JPH0341021B2 - - Google Patents
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- JPH0341021B2 JPH0341021B2 JP58005970A JP597083A JPH0341021B2 JP H0341021 B2 JPH0341021 B2 JP H0341021B2 JP 58005970 A JP58005970 A JP 58005970A JP 597083 A JP597083 A JP 597083A JP H0341021 B2 JPH0341021 B2 JP H0341021B2
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- torque
- loop
- drive
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/18—Control systems or devices
- B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
- B66C13/30—Circuits for braking, traversing, or slewing motors
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D17/00—Control of torque; Control of mechanical power
- G05D17/02—Control of torque; Control of mechanical power characterised by the use of electric means
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- Automation & Control Theory (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、弾性リアクシヨンサポートまたは
弾性結合部を介して被駆動ユニツトに水平運動を
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 that imparts 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) 物上げ装置(クレーン・天井走行クレーンな
ど)の水平運動。(a) Horizontal movement of lifting equipment (crane, overhead crane, etc.).
(b) “俯抑旋回”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
性はきわめて大きい。この支柱は、水平旋回機
構に関する限り、圧縮応力、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ヨンサポ
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ヨンを引き起こしがちであ
る。(b) In the case of tower cranes of the "down-swing" type, the fixed strut supports a mechanism at the top for swinging the jib around the vertical axis, and the inertia of the entire rotating part is extremely large. As far as the horizontal pivot mechanism is concerned, this column forms an elastic reaction support which operates under compressive, bending and torsional stresses. Dynamic deformation of the strut during horizontal swing of the jib tends to cause jerks and inappropriate reactions of the crane.
前記弾性リアクシヨ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、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
及ぼ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, precision, configuration, service life and dimensions of the parts, etc. of the horizontal movement part. .
これら動力学的作用を減じるための従来公知の
1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つて
制御するというものである。 One method known in the art for reducing these dynamic effects is to control the drive by 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.
−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
シヨ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、被駆動ユニツト可動部を迅速
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 the torque. Therefore, 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.
−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。- Due to the overlap of the gradual deformation of the elastic support and the gradual start-up of the moving parts, energy and vibrational stresses are transferred 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.
−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。- There is a dead time before starting the moving part, and the operation does not go smoothly.
−可動部の速度制御ができない。-The speed of moving parts cannot be controlled.
別の方法は、弾性リアクシヨンサポートまたは
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つて駆動トルクを制御する
というものであるが、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、したがつてまたトルク(制御)
ループのレベルにおいて、“交番変動”現象が発
生する。 An alternative approach 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; It captures every vibration of the velocity (control) loop and therefore also the torque (control)
At the level of the loop, the phenomenon of "alternating fluctuations" occurs.
この発明の目的は、少なくとも下記の4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
することによつて、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 for horizontal movement via an electrical device characterized by a combination of at least the following four basic circuits: The purpose is to remove the
A 各動作期における所定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つて構成され
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 a predetermined target torque in each operating period.
B 操作者が手動で指示した速度の達成および維
持のための目標トルク値を供給することによつ
てトルクループを制御する、被駆動ユニツトの
可動部の対地絶対速度を制御するためのルー
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 for achieving and maintaining the speed manually commanded by the operator.
C 可動部の対地絶対速度と駆動装置の速度との
速度差が所定と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。C. When the speed difference between the absolute ground speed of the movable part and the speed of the drive device exceeds a predetermined threshold value, the target torque is corrected to create a sudden operation (dynamic shock) caused by the kinetic energy accumulated in the rotor. Velocity difference loop to reduce.
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1つの特徴によれば、被駆動ユ
ニツト可動部の対地絶対速度を制御するループ
は、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、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、すなわち目標トルクを漸次的に導入する勾
配回路と、被駆動ユニツ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も同じであるよう
にするための修正回路と、目標トルクの最大値を
制限するための装置とを具備している。 According to another feature of the invention, the loop for controlling the absolute speed relative to the ground of the movable part of the driven unit includes, in addition to devices for speed control and target torque value generation, dynamic effects due to clearance closure in the mechanism. intermediate countermeasures for modifying the target torque in order to reduce it, i.e. gradient circuits that gradually introduce the target torque, so that the magnitude and duration of the stresses acting on the driven unit are the same during periods of acceleration and deceleration. and a device for limiting the maximum value of the target torque.
この発明のさらに別を特徴によれば、被駆動ユ
ニツト可動部の対地絶対速度を制御するループ
は、加速期、速度維持期ま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
能にする処理段を具備している。この目標トルク
は、この被駆動ユニツト可動部の対地絶対速度制
御ループに含ま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ツト可動部の対地絶対速
度と駆動装置速度との速度差のためのループおよ
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 a further 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 periods of acceleration, speed maintenance, or deceleration. It is equipped with a processing stage. This target torque is determined by the torque gradient circuit and correction circuit included in the absolute ground speed control loop of this driven unit moving part, as well as the loop for the speed difference between the absolute ground speed of the driven unit moving part and the drive speed. and can be modified by 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
もしくは実質的に除去した状態において、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いることが
できる。 According to another characteristic of the invention, the device according to 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1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 provided with reference to the accompanying drawings, which illustrate one embodiment 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1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つて制御されるスリツプリ
ング誘導形または抵抗かご形三相電動機Mであ
る。 In FIGS. 1 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4つの基本回路
A,B,C,Dを組合わせて構成されている。 The device according to the present invention is constructed by combining the following four basic circuits A, B, C, 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
四象限電源ユニツト1。 a. Enables change of the direction of rotation of the motor by switching between two phases. Enables to dictate the required drive torque by varying the stator voltage in three phases using a thyristor built into the stator circuit. A four-quadrant power supply unit 1 of a conventionally known type.
b トルク制御装置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によつ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。このシステムによつ
て、すべての動作段階、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。 b. A closed-loop electric motor torque electronic control system composed of a torque control device 2 and an electromagnetic torque calculation device 3 that calculates torque from three-phase stator voltage and current. This system allows the indication of a predetermined torque in all operating phases, in particular in acceleration, deceleration and braking phases.
B 前記トルク制御システムと連結されており、
カスケード方式(速度ループによるトルクルー
プの制御)によつて被駆動ユニツトの可動部の
対地絶対速度を制御するループ。このループは
次のa、b、c、d、e、fによつて構成され
ている。B. connected to the torque control system;
A loop that controls the absolute ground speed of the moving part of a driven unit using a cascade method (controlling a torque loop using a speed loop). This loop is composed of the following a, b, c, d, e, and f.
a 所望速度XVGYを指示する装置。これを
手動で操作するだけで、被駆動ユニツトの可
動エレメントの実際速度により、自動的に所
望速度を得ることができる。 a Device that indicates desired speed XVGY. By simply operating this manually, the desired speed can be automatically obtained depending on 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GY、たとえばジヤイロスコープ形
の変換器(ジヤイロ旋回計)または加速度計
形の変換器。この装置は、運動の方向によつ
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P1
の目的は、指示情報を、被駆動ユニツトの形
式と対象である運動とに応じて絶対速度側定
装置の出力情報と平衝させることを可能にす
ることにある(被駆動ユニツトに応じた予調
整)。 b GY, for example a gyroscope-type transducer (gyro-swivel meter) or an accelerometer-type transducer, independent of any elastic coupling with the target machine, for measuring the absolute ground speed of the moving element. 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 to the voltage of the indicating device. Potentiometer P1
The purpose of the adjustment).
c トルク制御ループを制御し、Aにおいて目
標トルク信号を正確に出力する速度制御装置
4。指示速度XVGYが達成されない限り、
指示電圧と交換器GYによつて測定された値
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、定常トルク指示
値に変換され、これが後述の様々なコンポー
ネントの働きによつて修正される。速度ルー
プの利得(比例作用)は電位差計P2によつ
て制御することができる。 c. A speed control device 4 that controls the torque control loop and accurately outputs the target torque signal at A. Unless the commanded speed XVGY is 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 torque indication, which is corrected by the action of various components described below. The gain (proportionality effect) of the speed loop can be controlled by potentiometer P2.
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の方が加速段階より
小さいことを考慮して、加速時間または減速
時間が等しくなるような種類の指示トルクを
修正するための回路5。結局、被駆動ユニツ
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6によつて達成される。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
分割ブリツジR14−R15,R16−R1
7,R18−R19およびR20−R21に
よつて実現される基準電圧と比較することに
よつて処理する。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つて、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ままB点に伝達
され、減速象限では分割ブリツジによつて減
衰される。 d. A circuit 5 for modifying the command torque such that the acceleration or deceleration times are equal, taking into account that for efficiency reasons the required torque at motor level is smaller in the deceleration phase than in the acceleration phase. . After all, the effect on the driven unit is the same for both acceleration and deceleration. This is achieved by an electronic circuit 6 that detects quadrants that require acceleration and distinguishes them from quadrants that require deceleration. In a preferred embodiment, this electronic circuit directs the direction of the indicated torque and the direction of the actual speed to dividing bridges R14-R15, R16-R1 located between the DC voltage ±U and the zero reference voltage.
7, R18-R19 and R20-R21 by comparison. The contact r of this circuit is closed in the driving quadrant and at rest, and opens in the deceleration quadrant.
The target torque level input at point B is transmitted unchanged to point B in the drive quadrant and at rest, and is damped by the splitting bridge in the deceleration quadrant.
e 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P4を通流する定電流の
作用下におけるコンデンサC1の充電をその
原理とし、前記電位差計P4の端子電圧は、
ダイオードD1およびD2により一定に維持
される。増幅器CI2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C1の充電電流が電位差計P4を通
流する電流となるように、ダイオードD1お
よびD2の電流を電位差計P4の電流に合わ
せて制限する。勾配回路の勾配は、電位差計
P4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D1およびD2の並列接続により、対称
型となつており、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。 e Gradient circuit 7 that gradually introduces the target torque in order to reduce the dynamic effects due to gap blockage in the mechanism. In a preferred embodiment, this gradient circuit is based on the charging of the capacitor C1 under the action of a constant current flowing through the potentiometer P4, the terminal voltage of said potentiometer P4 being:
It is kept constant by diodes D1 and D2. Amplifier CI2 acts as a voltage follower, and its output terminal potential follows its positive input terminal potential. On the other hand, resistor R7 limits the current of diodes D1 and D2 to the current of potentiometer P4, such that the charging current of capacitor C1 is the current flowing through potentiometer P4. The gradient of the gradient circuit can be adjusted via the potentiometer P4 (pre-adjustment depending on the machine). The gradient circuit is of a symmetrical type due to the parallel connection of two diodes D1 and D2, and therefore it is possible to input a target value at terminal B of the gradient circuit, regardless of whether it is positive or negative.
f 許容最大トルクを超えたトルクが被駆動ユ
ニツトに伝達されないようにするめ、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8。 f Device 8 for adjusting the maximum level of the target torque by pre-adjustment by potentiometer P3, in order to ensure that no torque exceeding the permissible maximum torque is transmitted to the driven unit.
C 可動エレメントの対地速度(測定変換器およ
びたとえばジヤイロ旋回計GYにより検出)と
電動機速度(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、被駆動ユニツトの各部に許
容最大応力に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9で指示されて固定
閾値と10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もしく
は方向を逆転させる。望ましい実施態様におい
ては、ツエナーダイオードDZ5,DZ6によつ
て固定閾値回路を構成する。速度測定値GYと
DYの差を表わし、増幅器CI9によつて処理さ
れるD点での電圧がツエ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)が行なわれる。電位差計P5は速度差閾
値を固定し、電位差計P7は修正作用利得を固
定する、加算は電位差計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11,
C17を挿入することによつて行なわれる。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。C. Loop for the speed difference between the ground speed of the moving element (detected by a measuring transducer and, for example, a gyro turn meter GY) and the motor speed (detected by a speed detection device DY, such as a tachometer dynamo). The purpose of this loop is to reduce the dynamic shocks due to the kinetic energy stored in the rotor, thereby preventing parts of the driven unit from being subjected to greater stresses than the maximum allowable stress. For this purpose, an error signal between said two speeds is indicated at 9 and compared at 10 with a fixed threshold, and information is sent to the target torque to reduce the drive torque or reverse its direction. In a preferred embodiment, Zener diodes DZ5 and DZ6 form a fixed threshold circuit. Velocity measurement GY and
When the voltage at point D, processed by amplifier CI9, does not exceed the Zener threshold, the potential at F is zero and the indicated torque is L.
will not be subject to any amendments. In the opposite case, the potential at point F increases in proportion to the upper limit of the threshold value, and a torque correction (reduction or direction reversal) is performed at L. Potentiometer P5 fixes the speed difference threshold, potentiometer P7 fixes the corrective action gain, the summation is via potentiometer P3 between the slope and the maximum torque level, amplifier/summer 11,
This is done by inserting C17. 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、電位差計P6および抵抗R
25によつて構成される電動機速度微分回路1
2。この回路は、目標トルクに抵抗して電動機
速度の微分を導入して、機械の動力学挙動を安
定させる。電位差計P6により、前記修正作用
を均衡させることができる。D capacitor C2, potentiometer P6 and resistor R
Motor speed differentiation circuit 1 composed of 25
2. This circuit resists the target torque and introduces a derivative of the motor speed to stabilize the dynamic behavior of the machine. A potentiometer P6 makes it possible to balance the corrective action.
特別な1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
異なる制御ユニツ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2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 one 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 two components can be omitted. The reason is,
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.
また、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。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動装置速度微分
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。 Further, any other drive device may be used as long as it is possible to instruct steady torque using this device. However, if the inertia of the rotating portion of the drive is large, a speed difference loop and a drive speed differentiator circuit are essential; if the inertia is extremely small, the two components described 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ポー
ネントの組み合わせ方を様々に換えることができ
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。電位差計による予調整は、被駆動
ユニツトの形式に応じて予め行なつておく。かく
して目標定常トルクを指示すると、修正時間によ
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、1
加速期間のあいだは行なわれない。装置の固定部
分は、トルクが指示されると、直ちにそのトルク
に対応平衡位置を取る。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。 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. 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 modification time. Quadrant detection is 1
It is not performed during the acceleration period. The stationary part of the device assumes an equilibrium position as soon as a torque 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.
対象装置は動作中のときは、たとえばゼロ速度
の指示によつて新しい目標トルクが導入される。
可動部分は、加速時間と同様の原理によつて減速
され、最終的に停止される。ただし、この減速期
間を別にすれば、象限検出回路が動作して、目標
トルクを低減する。 When the target device is in operation, a new target torque is introduced, for example by a zero speed indication.
The moving part is decelerated and finally stopped by a principle similar to acceleration time. However, apart from 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.
−操作者がセロ速度から最高速度まで所望の速度
を指示するだけで、被駆動ユニツトの可動部の
実際速度を自由に制御することができる。- The actual speed of the movable part of the driven unit can be freely controlled by the operator simply instructing the desired speed from zero speed to maximum speed.
−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
ツトの各部の許容値を超えることはない。- The operator does not have to take any action regarding the torque level, and the torque level does not exceed the permissible values of each part of the driven unit.
−定常トルクの導入が、むだ時間なしに、弾性リ
アクシヨンサポートまたは弾性結合部の準安定
平衡位置、および被駆動ユニツトの可動部分の
迅速な始動によつて表わされる。- The introduction of a steady-state torque is represented by a quasi-stable equilibrium position of the elastic reaction support or elastic connection, without any dead time, and by a rapid start-up of the moving part of the driven unit.
−定常トルクの導入と、機構のすきま、駆動装置
の慣性、または被駆動ユニツト可動部に対する
駆動装置の加速による動力学的効果を減じるた
めの対策とによつて、弾性リアクシヨンサポー
トまたは弾性結合部に振動が発生しない。この
結果、被駆動ユニツトの可動部を衝撃なに始動
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。- elastic reaction supports or elastic connections by introducing steady-state torques and measures to reduce the dynamic effects of mechanism clearances, drive inertia or acceleration of the drive on the moving parts of the driven unit; No vibration occurs. As a result, the movable part of the driven unit can be started without impact, and the 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、被駆動ユニツ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 parts of the driven unit are 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 moving part remains stationary.
−被駆動ユニツトに作用する応力は加速期も減速
期も同じてあるため、安定した動作が得られ
る。- Stable operation is achieved because the stress acting on the driven unit is the same during the acceleration and deceleration periods.
結論として、この発明による装置を用いれば、
被駆動ユニツトの迅速、正確、かつ確実な操縦が
可能であり、被駆動ユニツトの疲労を最小限に抑
えることができる。したがつて、被駆動ユニツト
の使用における安全性および経済性が改善され、
また被駆動ユニツトの小型軽量化が可能である。 In conclusion, with the device according to the invention,
Quick, accurate, and reliable maneuvering of the driven unit is possible, and fatigue of the driven unit can be minimized. The safety and economy of using the driven unit is therefore improved;
Furthermore, 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。
1……四像限電源ユニツト、2……トルク制御
装置、3……電磁トルク計算装置、4……速度制
御装置、5……指示トルク修正装置、6……駆動
及び減速像限検出装置、7……勾配装置、8……
最大トルクレベル指示装置、9……速度差レベル
指示装置、10……固定閾値比較装置、11……
増幅器/逆転器(加算器)、12……微分回路。
FIG. 1 is a schematic diagram of the device according to the invention,
FIG. 2 is a circuit diagram of the device of the invention, given as a non-limiting example. 1... Four image limit power supply unit, 2... Torque control device, 3... Electromagnetic torque calculation device, 4... Speed control device, 5... Instruction torque correction device, 6... Drive and deceleration image limit detection device, 7... Gradient device, 8...
Maximum torque level indicating device, 9... Speed difference level indicating device, 10... Fixed threshold comparison device, 11...
Amplifier/inverter (adder), 12... Differential circuit.
Claims (1)
を介して被駆動ユニツ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ツトと、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つて構成されるトルクルー
プ、 B カスケード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、被駆動ユニツト可動部の対地絶対速度を制
御するためのループ、 C 被駆動ユニツト可動部の対地速度と駆動装置
の速度との速度差が固定閾値を超えたとき前記
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 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目標トルクを修正するた
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
するための装置。 2 前記被駆動ユニツト可動部の対地絶対速度制
御ループが、速度制御および目標トルク値発生の
ために必要な諸装置、すなわち、所望速度手動指
示装置と、被駆動ユニツト可動部の対地絶対速度
測定装置と、所望速度と実測速度の比較処理によ
つ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ための中
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 前記駆動ユニツ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ク勾
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。 4 三相電動機の制御のために用いることのでき
ることを特徴とす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。 5 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1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。[Scope of Claims] 1. A device for controlling a drive mechanism that imparts horizontal movement to a driven unit via an elastic reaction support or elastic coupling, comprising: A. a four-quadrant power supply unit of a conventionally known type, and a torque control device; B. a closed-loop drive torque electronic control system consisting of a device and a drive torque calculation device of the conventionally known type; A loop for controlling the absolute ground speed of the driven unit moving part that generates a reference torque value for achieving and maintaining the speed; a speed difference loop for reducing or reversing said target torque when a fixed threshold is exceeded; and D. a drive speed derivative for modifying the target torque by introducing a derivative of the drive speed against the target torque. A device for controlling a drive mechanism characterized by being formed by combining circuits. 2. The ground absolute speed control loop of the driven unit movable part includes various devices necessary for speed control and target torque value generation, namely, a desired speed manual indicating device and a ground absolute speed measuring device of the driven unit movable part. and a speed control device that provides a target torque value by comparing the desired speed and the measured speed, and intermediate devices for modifying the target torque, that is, the target torque value according to the acceleration period and deceleration period. 2. The apparatus of claim 1, further comprising a torque modifying circuit, a target torque gradient device, and a target torque limiting device. 3. The absolute ground speed control loop of the movable part of the drive unit is controlled during the acceleration phase, except when corrections are made by the torque gradient device and correction circuit included in this loop, and by 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 speed maintenance period or the deceleration period. Apparatus according to scope 2. 4. The device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it can be used for controlling a three-phase electric motor. 5. Claims 1 to 5 which can be used for controlling a special low-inertia rotor type three-phase electric motor when the speed difference loop and the drive mechanism speed differentiation circuit are appropriately adjusted or removed. Apparatus according to any one 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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