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JP2001346388A - Drive controller for rotating machine - Google Patents

Drive controller for rotating machine

Info

Publication number
JP2001346388A
JP2001346388A JP2000163826A JP2000163826A JP2001346388A JP 2001346388 A JP2001346388 A JP 2001346388A JP 2000163826 A JP2000163826 A JP 2000163826A JP 2000163826 A JP2000163826 A JP 2000163826A JP 2001346388 A JP2001346388 A JP 2001346388A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
dead time
rotating machine
control device
command value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000163826A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Ikeda
嘉隆 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2000163826A priority Critical patent/JP2001346388A/en
Publication of JP2001346388A publication Critical patent/JP2001346388A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of registers or memories for dead time, and to reduce the cost of a controller by changing a sampling period when a rotating machine rotates at a high rotational speed, from when it rotates at a low rotational speed. SOLUTION: This is a controller which controls the rotation of the rotating machine, on the basis of the deviation of a measured value of a rotational angle position or rotational speed of the rotating electric machine from its command value, and is provided with a repeat control means 18A which corrects a value for giving the command value, and an adaptation computing means 19A which calculates each parameter value so as to adaptively change each parameter value to be used for processing in the control means 18A. The controller is formed so as to change a computation period for the dead time by the control means 18A by the command value for the rotational speed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転に同期した外
乱を受ける回転機(回転機械)における駆動制御装置に
関し、特に、輪転機,枚葉印刷機などの回転角度位置に
依存した外乱を受ける印刷機械において精密な位置制御
をするために用いて好適な、回転機駆動制御装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device for a rotary machine (rotary machine) that receives a disturbance synchronized with rotation, and more particularly to a drive control apparatus such as a rotary press and a sheet-fed printing press that receives a disturbance depending on a rotational angle position. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary machine drive control device suitable for performing precise position control in a printing machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば輪転機には、一般には「ロータ」
とも呼ばれる多数のシリンダ(胴)がそなえられてお
り、これらのシリンダを同期して運転させるために、長
いシャフトとギヤとを使って機械的に同期をとることが
長く行われて来た。これに対して、近年特に欧米におい
て、各シリンダ毎にモータを取り付け、その各モータに
バーチャルマスタ信号と呼ばれる角度位置或いは回転速
度の指令値を与えて、各モータがバーチャルマスタ信号
に従うように個別に位置制御或いは速度制御を行なうこ
とにより電気的に同期をとるようにしたシャフトレス輪
転機が開発されている。
2. Description of the Related Art For example, a rotary press is generally provided with a "rotor".
A large number of cylinders (barrels), also referred to as "cylinders", are provided. In order to operate these cylinders synchronously, it has long been practiced to use a long shaft and gears for mechanical synchronization. On the other hand, in recent years, especially in Europe and the United States, a motor is attached to each cylinder, and a command value of an angular position or a rotation speed called a virtual master signal is given to each motor, and each motor is individually controlled so as to follow the virtual master signal. 2. Description of the Related Art Shaftless rotary presses have been developed which are electrically synchronized by performing position control or speed control.

【0003】以下、図4に基づいて従来のシャフトレス
輪転機駆動制御装置について、その1モータ分を説明す
る。図4に示すように、駆動モータ1が図示しない減速
機,カップリング等を介してシリンダ2に連結されシリ
ンダ2を回転駆動するようになっている。モータ1には
モータ軸の回転角度位置(以下、単に位置ともいう)x
を検出するロータリエンコーダ3が付設され、位置xの
測定値x´を出力する。なお、図中一点鎖線で示すブロ
ックは制御装置(コントローラ)10Eであり、この制
御装置10Eとモータ1とロータリエンコーダ3とから
セミクローズ方式の位置制御系が構成されている。
[0003] One motor of a conventional shaftless rotary press drive control device will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 4, a drive motor 1 is connected to a cylinder 2 via a speed reducer, a coupling, and the like (not shown) to rotate the cylinder 2. The motor 1 has a rotation angle position (hereinafter, also simply referred to as a position) x of a motor shaft.
Is provided, and outputs a measured value x 'of the position x. A block indicated by a dashed line in the figure is a control device (controller) 10E. The control device 10E, the motor 1, and the rotary encoder 3 constitute a semi-closed position control system.

【0004】制御装置10Eには、減算器11a,11
bとPID演算器12,14と回転角速度演算器13と
トルクアンプ15とがそなえられる。この制御装置10
Eには、位置xの指令値(バーチャルマスタ信号)x*
が、図示しない上位の統括制御装置から通信等により送
られてきて、減算器11aでは、この位置指令値x*
ら位置xの測定値x´が減算され、位置(モータ軸回転
角度位置)の制御偏差e1(=x*−x´)が算出され
る。
The control unit 10E includes subtracters 11a, 11
b, PID computing units 12 and 14, rotational angular velocity computing unit 13, and torque amplifier 15. This control device 10
In E, a command value of the position x (virtual master signal) x *
Is sent from a higher-level general control device (not shown) by communication or the like, and the subtractor 11a subtracts the measured value x ′ of the position x from the position command value x * to obtain the position (motor shaft rotation angle position). The control deviation e1 (= x * -x ') is calculated.

【0005】この制御偏差e1はPID演算器12でP
ID演算が施され、回転角速度の指令値y*として出力
される。一方、回転角速度演算器13では、ロータリエ
ンコーダ3の測定値x´の一制御周期間に於ける差を制
御周期で除算してモータ軸の実回転角速度測定値y´と
して出力する。減算器11bでは、回転角速度指令値y
*からこの実回転角速度測定値y´が減算され、回転角
速度の制御偏差e2(=y*−y´)が算出される。
The control deviation e1 is calculated by the PID calculator 12 as P
The ID calculation is performed, and the result is output as a command value y * of the rotational angular velocity. On the other hand, the rotational angular velocity calculator 13 divides the difference between the control values of the measured value x ′ of the rotary encoder 3 in one control cycle and outputs the result as the measured actual rotational angular velocity y ′ of the motor shaft. In the subtractor 11b, the rotational angular velocity command value y
The actual rotational angular velocity measurement value y 'is subtracted from *, and the control deviation e2 (= y * -y') of the rotational angular velocity is calculated.

【0006】この速度制御偏差e2はPID演算器14
でPID演算が施され、モータ1の電流指令値i*とし
て出力される。トルクアンプ5ではモータ電流がこの電
流指令値i*に等しくなるようモータ1の巻き線への印
加電圧を制御する。これにより、モータ1はモータ電流
に対応したトルクを発生し減速機・カップリング(図示
せず)を介してシリンダ2を回転駆動する。
The speed control deviation e2 is calculated by the PID calculator 14
Is subjected to PID calculation, and is output as a current command value i * of the motor 1. The torque amplifier 5 controls the voltage applied to the winding of the motor 1 so that the motor current becomes equal to the current command value i * . As a result, the motor 1 generates a torque corresponding to the motor current and rotationally drives the cylinder 2 via a speed reducer / coupling (not shown).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、輪転機では
印刷品質保持のため位置の制御偏差に対する要求は、例
えば200[rpm]〜1000[rpm]程度の全速
度範囲で±0.5[mrad]以下と言うように、非常
に厳しくなっている。一方、輪転機の版胴やブランケッ
ト胴には、それぞれ版胴やブランケットを装着するため
の機構が組み込まれている。このようなには、版胴の版
締め付け装置やブランケット胴のブランケット巻き込み
装置が内蔵されるため、胴の一部を溝加工しており、こ
の溝の部分をギャップと呼んでいる。
By the way, in a rotary press, a requirement for a position control deviation for maintaining print quality is, for example, ± 0.5 [mrad] in a full speed range of about 200 [rpm] to 1000 [rpm]. It's getting tougher: On the other hand, a mechanism for mounting a plate cylinder and a blanket is incorporated in a plate cylinder and a blanket cylinder of a rotary press, respectively. In such a case, since a plate clamping device for the plate cylinder and a blanket winding device for the blanket cylinder are built in, a part of the cylinder is grooved, and the groove portion is called a gap.

【0008】輪転機は版胴とブランケット胴が接触した
状態で回転するが、このギャップの部分は非接触(非印
刷エリア)となる。このため、シリンダ(胴)2を駆動
するモータ1にとってはこのギャップで大きな負荷トル
ク変動を受けることになる。この負荷トルク変動はギャ
ップに起因するものであるからシリンダ(胴)の回転に
同期した周期外乱である。このような大きな負荷トルク
変動があっても前記のような制御偏差に対する厳しい制
御仕様を満たすためには、位置制御系の比例ゲインを大
きくすることが必要になる。しかしながら、機械系の固
有値が低い場合には比例ゲインを上げることができず、
このため、制御偏差に対する仕様を十分に満たせないと
いう課題があった。
[0008] The rotary press rotates with the plate cylinder and the blanket cylinder in contact with each other, but this gap portion becomes non-contact (non-printing area). For this reason, the motor 1 that drives the cylinder (body) 2 receives a large load torque fluctuation in this gap. Since this load torque fluctuation is caused by the gap, it is a periodic disturbance synchronized with the rotation of the cylinder (body). Even if there is such a large load torque fluctuation, it is necessary to increase the proportional gain of the position control system in order to satisfy the strict control specifications for the control deviation as described above. However, when the eigenvalue of the mechanical system is low, the proportional gain cannot be increased,
For this reason, there is a problem that the specification for the control deviation cannot be sufficiently satisfied.

【0009】そこで、本出願人は、図5に示すようなシ
ャフトレス輪転機駆動制御装置を創案した。図5は1モ
ータ分を示すブロック図であり、図5において、図4と
同符号は同様のものを示す。図5に示すように、この回
転機駆動制御装置は、従来技術(図4参照)のものに、
繰り返しコントローラ(繰り返し制御手段)18C,適
応演算器(適応演算手段)19C,微分器20,加算器
11d,サンプラー22a,22b,エンコーダ入力用
インタフェース23を追加した構成になっている。
Therefore, the present applicant has devised a shaftless rotary press drive control device as shown in FIG. FIG. 5 is a block diagram showing one motor, and in FIG. 5, the same reference numerals as in FIG. As shown in FIG. 5, this rotating machine drive control device is different from that of the prior art (see FIG. 4).
It has a configuration in which a repetition controller (repetition control means) 18C, an adaptive operation unit (adaptive operation means) 19C, a differentiator 20, an adder 11d, samplers 22a and 22b, and an encoder input interface 23 are added.

【0010】つまり、制御装置(コントローラ)10C
には、減算器11a,11b,PID演算器12,1
4,回転角速度演算器13,トルクアンプ15に加え
て、繰り返しコントローラ18,適応演算器19,微分
器20,加算器11d,サンプラー22a,22b,エ
ンコーダ入力用インタフェース23がそなえられてい
る。この制御装置10Cとモータ1とロータリエンコー
ダ3とから、シリンダ2を回転駆動するセミクローズ方
式の位置制御系が構成されている。
That is, the control device (controller) 10C
Have subtractors 11a and 11b and PID calculators 12 and 1
4. In addition to the rotational angular velocity calculator 13 and the torque amplifier 15, a repetition controller 18, an adaptive calculator 19, a differentiator 20, an adder 11d, samplers 22a and 22b, and an encoder input interface 23 are provided. The control device 10C, the motor 1, and the rotary encoder 3 constitute a semi-closed position control system that drives the cylinder 2 to rotate.

【0011】なお、繰り返しコントローラ18には、安
定化補償器(補償手段)18a,帯域制限付き無駄時間
要素(無駄時間算出手段)18b及び加算器11cがそ
なえられている。また、サンプラー22a,22bは、
所定のサンプリング周期Tsで毎にスイッチングをし
て、連続量を離散値に変換する。つまり、サンプリング
周期Ts毎に、サンプラー22aはデータとしての位置
xの指令値(バーチャルマスタ信号)x*を、上位の統
括制御装置から通信等により送られ、微分器20及び減
算器11aに入力し、サンプラー22bはデータとして
のロータリエンコーダ3の測定値x´を、インタフェー
ス23を介して送られ、回転角速度演算器13及び減算
器11aに入力する。
The repetition controller 18 includes a stabilizing compensator (compensating means) 18a, a band-limited dead time element (dead time calculating means) 18b, and an adder 11c. Also, the samplers 22a and 22b are:
Switching is performed every predetermined sampling period Ts, and the continuous amount is converted into a discrete value. In other words, at each sampling period Ts, the sampler 22a sends a command value (virtual master signal) x * of the position x as data from a higher-level general control device through communication or the like, and inputs the command value to the differentiator 20 and the subtractor 11a. , The sampler 22b sends the measured value x ′ of the rotary encoder 3 as data via the interface 23 and inputs it to the rotational angular velocity calculator 13 and the subtractor 11a.

【0012】そして、減算器11aでは、位置指令値x
*から位置測定値x´が減算され、位置の制御偏差e1
(=x*−x´)が算出される。この制御偏差e1は繰
り返しコントローラ18に入力され、帯域制限付き無駄
時間要素18bの出力e12と加算されてe11(=e
1+e12)となり帯域制限付き無駄時間要素18bに
入力される。また、帯域制限付き無駄時間要素18bの
出力e12は安定化補償器18aに入力されて演算処理
された後、e13として出力される。
In the subtractor 11a, the position command value x
The position measurement value x 'is subtracted from * to obtain the position control deviation e1.
(= X * −x ′) is calculated. The control deviation e1 is repeatedly input to the controller 18, added to the output e12 of the band-limited dead time element 18b, and added to e11 (= e
1 + e12) and input to the band-limited dead time element 18b. The output e12 of the band-limited dead time element 18b is input to the stabilization compensator 18a, subjected to arithmetic processing, and output as e13.

【0013】帯域制限付き無駄時間要素18b及び安定
化補償器18aの処理には、適応演算器19Cにおいて
算出されたパラメータ値が用いられるが、適応演算器1
9Cでは微分器20で算出された微分値が用いられる。
つまり、位置xの指令値(バーチャルマスタ信号)x*
は微分器20に取り込まれて、ここで時間微分されて、
この微分値(即ち、速度の指令値)ytが適応演算器1
9Aに入力される。そして、適応演算器19Cでは速度
の指令値ytに応じて帯域制限付き無駄時間要素18b
の特性パラメータ値及び安定化補償器18aのパラメー
タ値を予め決めておいた関数あるいはテーブルを使って
算出して出力し、帯域制限付き無駄時間要素18b,安
定化補償器18aでは、この適応演算器19Cから出力
されたパラメータ値を使って演算を行なう。ここで帯域
制限付き無駄時間要素18bは実際にはローパスフィル
タFと無駄時間要素の直列接続で実現される。
The parameter value calculated by the adaptive calculator 19C is used for the processing of the band-limited dead time element 18b and the stabilizing compensator 18a.
In 9C, the differential value calculated by the differentiator 20 is used.
That is, the command value of the position x (virtual master signal) x *
Is taken into the differentiator 20, where it is time-differentiated,
This differential value (ie, the speed command value) yt is calculated by the adaptive arithmetic unit 1
9A. The adaptive computing unit 19C then controls the band-limited dead time element 18b according to the speed command value yt.
Is calculated and output using a predetermined function or table using the characteristic parameter value and the parameter value of the stabilizing compensator 18a. An operation is performed using the parameter values output from 19C. Here, the band-limited dead time element 18b is actually realized by connecting the low-pass filter F and the dead time element in series.

【0014】この無駄時間要素の無駄時間の大きさLは
回転周期あるいは外乱周期そのものあるいはそれらの関
数として補正計算した値である。ところで、無駄時間要
素は制御装置内部ではリングバッファあるいはシフトレ
ジスタ等で構成されるが、無駄時間がL[sec]とされた
ときリングバッファあるいはシフトレジスタの数NはL
/Ts[個]となる。低速回転時にはLが大となるが、モ
ータの高速回転時に対応するためにサンプリング周期T
sを小としている場合にはシフトレジスタの数Nは非常
に大となる。そのため、制御装置のハードが高価となる
課題がある。
The size L of the dead time of the dead time element is a rotation period or a disturbance period itself or a value corrected and calculated as a function thereof. By the way, the dead time element is constituted by a ring buffer or a shift register inside the control device. When the dead time is set to L [sec], the number N of the ring buffer or the shift register becomes L.
/ Ts [pieces]. L becomes large at low speed rotation, but the sampling period T
When s is small, the number N of the shift registers becomes very large. Therefore, there is a problem that the hardware of the control device becomes expensive.

【0015】また、DSPを使ってソフト的に無駄時間
要素を実現することもできるが、この場合でも高速メモ
リの量をかなり増やさなければならず標準のDSPボー
ドではメモリ量が不足となる場合もあった。本発明は、
上述の課題に鑑み創案されたもので、サンプリング周期
を低回転速度時と高回転速度時で変えてやることにより
無駄時間用のメモリあるいはレジスタの数を減らすこと
ができ、制御装置の低コスト化を実現できるようにし
た、回転機駆動制御装置を提供することを目的とする。
Although a dead time element can be realized by software using a DSP, the amount of high-speed memory must be considerably increased even in this case, and the amount of memory may be insufficient with a standard DSP board. there were. The present invention
It was created in view of the above-mentioned problem. By changing the sampling period between a low rotation speed and a high rotation speed, the number of dead time memories or registers can be reduced, and the cost of the control device can be reduced. It is an object of the present invention to provide a rotating machine drive control device capable of realizing the following.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の回転機駆動制御装置は、回転機の回転を、該
回転機の回転角度位置又は回転速度の指令値と該回転機
の回転角度位置又は回転速度の実測値との偏差に基づい
て制御する制御装置であって、該指令値を与える値につ
いて補正する繰り返し制御手段と、該繰り返し制御手段
における処理に用いるパラメータ値を該回転機の回転速
度に応じて適応的に変化させるべく上記のパラメータ値
を算出する適応演算手段とをそなえ、該回転速度の指令
値により該繰り返し制御手段による該無駄時間の演算周
期を変化させることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotating machine drive control device according to the first aspect of the present invention, wherein the rotation of the rotating machine is controlled by a rotation angle position or a rotation speed command value and the rotating machine. A control device for controlling based on a deviation from a measured value of the rotation angle position or the rotation speed of the rotation control device, wherein a repetition control means for correcting a value giving the command value, and a parameter value used for processing in the repetition control means. An adaptive calculating means for calculating the parameter value so as to adaptively change according to the rotation speed of the rotating machine, wherein the cycle of calculating the dead time by the repetition control means is changed by the command value of the rotation speed. It is characterized by.

【0017】なお、該繰り返し制御手段は、該指令値を
与える値に関してフィルタリング処理を行なうローパス
フィルタと、該ローパスフィルタからの出力値に基づい
て無駄時間を算出する無駄時間算出手段と、該無駄時間
算出手段で算出された無駄時間を設定された周期で出力
するサンプリング手段と、サンプリング手段から出力さ
れた無駄時間を保証処理する補償手段とを有し、該補償
手段からの出力により該指令値を与える値について補正
することが好ましい。
The repetition control means includes a low-pass filter for performing a filtering process on a value giving the command value, a dead time calculation means for calculating a dead time based on an output value from the low-pass filter, A sampling unit that outputs the dead time calculated by the calculating unit at a set cycle; and a compensating unit that guarantees the dead time output from the sampling unit. The command value is calculated based on an output from the compensating unit. It is preferable to correct the given value.

【0018】また、該適応演算手段は、該ローパスフィ
ルタにおける遮断周波数に関するパラメータ値,該無駄
時間算出手段における無駄時間の大きさに関するパラメ
ータ値,該サンプリング手段におけるサンプリング周
期,該前置補償手段処理に用いるパラメータ値につい
て、該回転機の回転速度に応じて適応的に変化させるべ
く算出することが好ましい。
Further, the adaptive operation means includes a parameter value relating to a cutoff frequency in the low-pass filter, a parameter value relating to the magnitude of the dead time in the dead time calculation means, a sampling period in the sampling means, and processing for the pre-compensation means. Preferably, the parameter values used are calculated so as to be adaptively changed according to the rotation speed of the rotating machine.

【0019】さらに、該適応演算手段では、該回転機の
回転速度の指令値に基づいて上記のパラメータ値を算出
してもよく(請求項3)、該回転機の実回転速度に基づ
いて上記のパラメータ値を算出してもよい(請求項
4)。
Further, the adaptive operation means may calculate the above parameter value based on a command value of the rotation speed of the rotating machine (claim 3), and the above-mentioned parameter value may be calculated based on the actual rotation speed of the rotating machine. May be calculated (claim 4).

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。まず、本発明の第1実施形態
について説明すると、図1は本発明の第1実施形態とし
ての回転機駆動制御装置を示すブロック図である。図1
において、図5と同符号は同様のものを示し、既に説明
したものは一部説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a rotary machine drive control device as a first embodiment of the present invention. FIG.
5, the same reference numerals as those in FIG. 5 denote the same parts, and a part of the already described parts will not be described.

【0021】図1に示すように、本実施形態の回転機駆
動制御装置は、本発明の案出過程の技術(図5参照)の
ものと略同様に構成されている。つまり、本実施形態の
制御装置(コントローラ)10Aには、減算器11a,
11b,PID演算器12,14,回転角速度演算器1
3,トルクアンプ15に加えて、繰り返しコントローラ
(繰り返し制御手段)18A,適応演算器19A,微分
器20,加算器11d,サンプラー22a,22b,エ
ンコーダ入力用インタフェース23がそなえられてい
る。そして、この制御装置10Aとモータ1とロータリ
エンコーダ3とから、シリンダ2を回転駆動するセミク
ローズ方式の位置制御系が構成されている。なお、繰り
返しコントローラ18には、安定化補償器(補償手段)
18a,無駄時間要素(無駄時間算出手段,無駄時間ロ
ジックともいう)18d及び加算器11cがそなえられ
ている。
As shown in FIG. 1, the rotary machine drive control device according to the present embodiment has substantially the same configuration as that of the technology of the invention process (see FIG. 5) of the present invention. That is, the control device (controller) 10A of the present embodiment includes the subtractor 11a,
11b, PID calculators 12, 14, rotation angular velocity calculator 1
3, in addition to the torque amplifier 15, a repetition controller (repetition control means) 18A, an adaptive operation unit 19A, a differentiator 20, an adder 11d, samplers 22a and 22b, and an encoder input interface 23 are provided. The control device 10A, the motor 1, and the rotary encoder 3 constitute a semi-closed position control system that drives the cylinder 2 to rotate. The repetition controller 18 includes a stabilization compensator (compensation means).
18a, a dead time element (also referred to as dead time calculation means, dead time logic) 18d and an adder 11c.

【0022】本実施形態の回転機駆動制御装置の場合、
繰り返しコントローラ18A及び適応演算器19Aが本
発明の案出過程の技術(図5参照)のものと異なってい
る。つまり、本実施形態の繰り返しコントローラ(繰り
返し制御手段)18Aでは、前述の技術(図5参照)の
ものに、ローパスフィルタ18cとサンプリング手段と
してのサンプラー(サンプリング周期はTs)22cと
が追加され、無駄時間要素(無駄時間算出手段)18d
の機能が変更されており、ローパスフィルタ18cと無
駄時間要素18dとを合わせると、前述の技術(図5参
照)の無駄時間要素18dに対応した機能になる。適応
演算器19Aの機能も変更されている。
In the case of the rotating machine drive control device of this embodiment,
The repetition controller 18A and the adaptive operation unit 19A are different from those of the technique of the invention process (see FIG. 5) of the present invention. That is, in the repetition controller (repetition control unit) 18A of the present embodiment, a low-pass filter 18c and a sampler (sampling period is Ts) 22c as a sampling unit are added to those of the above-described technique (see FIG. 5). Time element (dead time calculation means) 18d
Is changed, and when the low-pass filter 18c and the dead time element 18d are combined, the function corresponds to the dead time element 18d of the above-described technique (see FIG. 5). The function of the adaptive arithmetic unit 19A is also changed.

【0023】そして、制御装置10Aには、位置xの指
令値(バーチャルマスタ信号)x*が、図示していない
上位の統括制御装置から通信等により送られてきて、サ
ンプラー22aを通じてサンプリング周期Ts毎に入力
され、減算器11aでは、サンプリング周期Ts毎に、
この位置指令値x*から位置xの測定値x´が減算さ
れ、位置の制御偏差e1(=x*−x´)が算出される
ようになっている。
Then, a command value (virtual master signal) x * of the position x is sent to the control device 10A from a higher-level general control device (not shown) by communication or the like, and is sent through the sampler 22a for each sampling period Ts. At the subtractor 11a, at each sampling period Ts,
The measured value x 'of the position x is subtracted from the position command value x * , and the position control deviation e1 (= x * -x') is calculated.

【0024】この制御偏差e1は繰り返しコントローラ
18に入力され、無駄時間要素18dの出力e12と加
算されてe11(=e1+e12)となり、ローパスフ
ィルタ18cでフィルタリングされてe11dとなり、
無駄時間要素18dに入力されるようになっている。ま
た、無駄時間要素18dで処理された出力e12hはサ
ンプラー22cに入力されe12として安定化補償器1
8aに入力されて演算処理された後、e13として出力
されるようになっている。
The control deviation e1 is repeatedly input to the controller 18, added to the output e12 of the dead time element 18d to obtain e11 (= e1 + e12), filtered by the low-pass filter 18c to e11d,
The input is input to the dead time element 18d. The output e12h processed by the dead time element 18d is input to the sampler 22c, and is output as e12 to the stabilizing compensator 1.
After being inputted to 8a and subjected to arithmetic processing, it is outputted as e13.

【0025】なお、無駄時間要素18d及び安定化補償
器18aの処理には、適応演算器19Aで演算されたパ
ラメータ値が用いられるが、適応演算器19Aでは微分
器20で算出された微分値が用いられる。つまり、位置
xの指令値(バーチャルマスタ信号)x*は微分器20
に取り込まれて、ここで時間微分されて、この微分値
(即ち、速度の指令値)ytが適応演算器19Aに入力
される。そして、適応演算器19Aでは、速度の指令値
ytに応じて、予め決めておいた関数あるいはテーブル
を使って、ローパスフィルタ18cにおける遮断周波数
に関するパラメータ値,無駄時間要素18dにおける特
性パラメータ値(無駄時間の大きさLに関するパラメー
タ値),サンプラー22cにおけるサンプリング周期T
sr及び安定化補償器18aのパラメータ値を算出して
出力し、ローパスフィルタ18cはこの適応演算器19
Aから出力されたパラメータ値を使ってフィルタリング
を行ない、サンプラー22cは適応演算器19Aから出
力された周期でサンプリングを行なう。また、無駄時間
要素18a,安定化補償器18aでは、この適応演算器
19Aから出力されたパラメータ値を使って演算を行な
うようになっている。
The processing of the dead time element 18d and the stabilizing compensator 18a uses the parameter values calculated by the adaptive computing unit 19A. The adaptive computing unit 19A uses the differential value calculated by the differentiator 20. Used. That is, the command value (virtual master signal) x * of the position x is differentiated by the differentiator 20.
, And is differentiated with respect to time. The differentiated value (that is, the command value of the speed) yt is input to the adaptive calculator 19A. The adaptive computing unit 19A uses a predetermined function or table in accordance with the speed command value yt to obtain a parameter value relating to the cutoff frequency in the low-pass filter 18c and a characteristic parameter value (dead time value) in the dead time element 18d. Parameter value regarding the size L of the sample), the sampling period T in the sampler 22c.
sr and the parameter value of the stabilizing compensator 18a are calculated and output.
Filtering is performed using the parameter values output from A, and the sampler 22c performs sampling at the cycle output from the adaptive operation unit 19A. The dead time element 18a and the stabilizing compensator 18a perform calculations using the parameter values output from the adaptive calculator 19A.

【0026】このようにして、繰り返しコントローラ1
8から出力された繰り返し制御コントローラ出力e13
は、加算器11dにおいて制御偏差e1に加算され、こ
の加算値がPID演算器12でPID演算を施され、以
降は従来技術と同様な処理が行なわれるようになってい
る。つまり、PID演算器12でPID演算を施され、
回転角速度の指令値y*として出力される一方で、回転
角速度演算器13では、ロータリエンコーダ3の測定値
x´の一制御周期間に於ける差を制御周期で除算してモ
ータ軸の実回転角速度測定値y´として出力し、減算器
11bでは、回転角速度指令値y*からこの実回転角速
度測定値y´が減算され、回転角速度の制御偏差e2
(=y*−y´)が算出されるようになっている。
In this manner, the controller 1
8 of the repetitive controller output from
Is added to the control deviation e1 in an adder 11d, and the added value is subjected to a PID calculation in a PID calculator 12, and thereafter the same processing as in the prior art is performed. That is, the PID calculator 12 performs the PID calculation,
While being output as the command value y * of the rotational angular velocity, the rotational angular velocity calculator 13 divides the difference between one control cycle of the measured value x ′ of the rotary encoder 3 by the control cycle to obtain the actual rotation of the motor shaft. The measured angular velocity y 'is output as a measured angular velocity y', and the subtractor 11b subtracts the measured actual rotational angular velocity y 'from the rotational angular velocity command value y * to obtain a control deviation e2 of the rotational angular velocity.
(= Y * −y ′) is calculated.

【0027】そして、この速度制御偏差e2はPID演
算器14でPID演算が施され、モータ1の電流指令値
*として出力される。トルクアンプ5ではモータ電流
がこの電流指令値i*に等しくなるようモータ1の巻き
線への印加電圧を制御する。これにより、モータ1はモ
ータ電流に対応したトルクを発生し減速機・カップリン
グ(図示せず)を介してシリンダ2を回転駆動するよう
になっている。
The speed control deviation e2 is subjected to PID calculation by the PID calculator 14, and is output as a current command value i * of the motor 1. The torque amplifier 5 controls the voltage applied to the winding of the motor 1 so that the motor current becomes equal to the current command value i * . As a result, the motor 1 generates a torque corresponding to the motor current and rotationally drives the cylinder 2 via a speed reducer / coupling (not shown).

【0028】ところで、繰り返しコントローラ18の構
成・作用は、例えば、文献「繰り返し制御」(中野,井
上,山本,原、計測自動制御学会、コロナ社1989)
において一定周期外乱低減手法として広く知られてい
る。ローパスフィルタ18cによる処理は、次式(1)
で表される。 e11d(z)/e11(z)=F(z) ・・・ (1) ここでzはz変換演算子であり、Sをラプラス演算子と
すると z=eTsS ・・・ (2) である。
The configuration and operation of the repetition controller 18 are described in, for example, the document "Repetition control" (Nakano, Inoue, Yamamoto, Hara, Society of Instrument and Control Engineers, Corona 1989).
Is widely known as a constant-period disturbance reduction technique. The processing by the low-pass filter 18c is represented by the following equation (1).
It is represented by e11d (z) / e11 (z) = F (z) (1) Here, z is a z-conversion operator, and if S is a Laplace operator, z = e TsS (2) .

【0029】Fを時定数Tの一次遅れ要素とする場合に
は、 F(z)={(1−a)z-1}/(1−az-1) ・・・ (3) となる。ここで、 a=exp(−TS/T) ・・・ (4) である。
When F is the first-order lag element of the time constant T, F (z) = {(1-a) z -1 } / (1-az -1 ) (3) Here, a = exp (−T S / T) (4)

【0030】無駄時間ロジックでのサンプリング周期を
Tsrとするとき、無駄時間Lを実現するために必要な
ディレイ要素z1 -1の数N1は次式となる。 N1=L/Tsr ・・・ (5) ただし、 z1=eTsrS ・・・ (6) である。
Assuming that the sampling period in the dead time logic is Tsr, the number N 1 of delay elements z 1 -1 required to realize the dead time L is as follows. N 1 = L / Tsr (5) where z 1 = e TsrS (6)

【0031】無駄時間Lの値は、周期外乱の周期、ある
いはそれを基に補正計算した値である。この補正方法と
しては、L0を外乱周期とし、ローパスフィルタ18c
を時定数Tの一次遅れ要素としたときは、 L=L0{1−(1/2π)tan-1(2πT/L0)} ・・・ (7) とするのが良いことが文献[「無駄時間補正型修正繰り
返し制御系の一設計法」杉本、鷲田,計測自動制御学会
論文集,Vol.34,No.7,761/768 (1998)]に述べられてい
る。
The value of the dead time L is a period of the periodic disturbance or a value corrected and calculated based on the period. As a correction method, L 0 is set as a disturbance period, and the low-pass filter 18 c
Is a first-order lag element of the time constant T, it is preferable that L = L 0 {1- (1 / 2π) tan -1 (2πT / L 0 )} (7) "A Design Method for Corrective Repetitive Control Systems with Dead Time Correction", Sugimoto and Washida, Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers, Vol. 34, No. 7, 761/768 (1998)].

【0032】安定化補償器18aは種々の形があるがこ
こでは説明の簡単化のために次式の構成を考える。 e13(z)/e12(z)=GS=gS ・・・ (8) ここでgSは安定化補償器のゲインである。このゲイン
Sはモータの回転速度が変わると変えてやる必要があ
る。適応演算器19Aは次のような演算を行なう。次式
(9)でfLはytからLを求めるための関数である。 L=fL(yt) ・・・ (9) ここで、fLはytからLを求めるための関数である。
Although the stabilizing compensator 18a has various forms, the following formula is considered here for the sake of simplicity. e13 (z) / e12 (z ) = G S = g S ··· (8) where g S is the gain of the stabilization compensator. This gain g S needs to be changed when the rotation speed of the motor changes. The adaptive operation unit 19A performs the following operation. In the following equation (9), f L is a function for obtaining L from y t . L = f L (y t ) (9) Here, f L is a function for obtaining L from y t .

【0033】また、gSにつていは、予めシミュレーシ
ョンあるいは実験を行ってyt−gSの最適な組み合わせ
に関するテーブルあるいはそれを基に関数を作っておき
適応演算器19Aで次のような演算を行う。 gS=fgS(yt) ・・・ (10) ここで、fgSはytからgSを求める関数である。
For g S , simulation or experiment is performed in advance to create a table relating to the optimal combination of y t −g S or a function based on the table. I do. g S = f gS (y t ) (10) Here, f gS is a function for obtaining g S from y t .

【0034】また、同様に一次遅れ要素の時定数Tにつ
いては、 T=fT(yt) ・・・ (11) とする。式(9)から式(10)の演算によりローパス
フィルタ、無駄時間ロジックおよび安定化補償機のパラ
メータを回転速度に応じて変化させることにより、回転
速度が変化したときでも繰り返し制御が有効に機能で
き、回転速度に同期した外乱の影響を低減することがで
きる。
Similarly, the time constant T of the first-order lag element is given by T = f T (y t ) (11) By changing the parameters of the low-pass filter, the dead time logic, and the stabilization compensator according to the rotation speed by the calculation of Expressions (9) to (10), repetitive control can function effectively even when the rotation speed changes. In addition, the effect of disturbance synchronized with the rotation speed can be reduced.

【0035】以下、繰り返しコントローラのサンプリン
グ周期Tsrを回転速度に応じて変えることにより無駄
時間用のメモリあるいはシフトレジスタの数を減らせる
ことを簡単な例により示す。制御範囲を200rpmか
ら1000rpmとし、この間で精密な位置制御を行わ
ねばならないので繰り返し制御をその間生かすとする。
600rpmまでは粗いサンプリング周期Tsr=
1,600rpm以上ではTsr=Tsとする。そし
てサンプリング周期の切り替えは600rpmで行うも
のとする。Tsを500μsとすると、200rpm時
からTsr=Tsでサンプリングする場合の無駄時間用
メモリ(シフトレジスタ)の数は600個であるが、サ
ンプリング周期Tsrを低速時には2Tsとすることに
より無駄時間用メモリ(シフトレジスタ)の数を300
個に減らせることができる。
A simple example will be described below in which the number of memories or shift registers for dead time can be reduced by changing the sampling period Tsr of the repetitive controller according to the rotation speed. The control range is from 200 rpm to 1000 rpm, and precise position control must be performed during this period.
Up to 600 rpm, the coarse sampling period Tsr =
Tsr = Ts when T 1 is 600 rpm or more. The sampling period is switched at 600 rpm. Assuming that Ts is 500 μs, the number of dead time memories (shift registers) when sampling at Tsr = Ts from 200 rpm is 600. However, when the sampling period Tsr is low speed, the number of dead time memories (shift registers) is 2 Ts. Shift register) 300
It can be reduced to individual.

【0036】更に、どのようにして無駄時間に於けるサ
ンプリング周期変更を実現するかを示す。説明を簡単化
するためにソフトでリングバッファを使用して実現する
場合を述べる。 T1=2TS L/Ts=8 L/Tsr=4 とする。
Further, it will be described how to change the sampling period in the dead time. A case in which a ring buffer is implemented by software to simplify the description will be described. Let T 1 = 2T S L / Ts = 8 L / Tsr = 4.

【0037】図2は無駄時間を実現するためのリングバ
ッファを示している。図2中、1から8は、リングバッ
ファを構成するメモリである。時間は図に示しているよ
うに流れるものとする。また、括弧付き数字で時点を表
すものとする。 (A)T1からTsに変更する場合(加速時) 図2に示す(1)時点まではT1=2Ts毎にバッファから
の出力、バッファへの格納を行なっていたとする。そし
て、(1)時点よりサンプリング周期をT1からTsへの変
更を開始するものとする。
FIG. 2 shows a ring buffer for realizing dead time. In FIG. 2, reference numerals 1 to 8 denote memories constituting a ring buffer. Time shall flow as shown in the figure. In addition, the time point is represented by a number in parentheses. From (A) T 1 when changing to Ts (during acceleration) to (1) point shown in FIG. 2 the output from the buffer for each T 1 = 2Ts, and was performed and stores this in the buffer. It is assumed to start changing to Ts sampling period from T 1 from (1) time.

【0038】1.(1)時点になったとき、一周期前の値
(バッファ5の値)をe12hとして出力し、新データ
(フィルタFの出力e11d)をバッファ1に格納す
る。以下バッファn(n=1〜8)をBnと記す。ま
た、無駄時間ロジックの出力は、次に更新されるまで前
の値を保持するものとする。即ち、ホールド機能を持っ
ているとする。以後、リングバッファの時間推移はTs
毎に行なう。
1. (1) At the time point, the value one cycle before (the value of the buffer 5) is output as e12h, and the new data (the output e11d of the filter F) is stored in the buffer 1. Hereinafter, the buffer n (n = 1 to 8) is referred to as Bn. It is assumed that the output of the dead time logic holds the previous value until it is updated next. That is, it is assumed that it has a hold function. Thereafter, the time transition of the ring buffer is Ts
Perform each time.

【0039】2.(2)時点で、B2に新データを格納す
る。 3.(3)時点で、一周期前の値(B6の値)を出力し、
新データをB3に格納する。 4.(4)時点で、B4に新データを格納する。 5.(5)時点で、一周期前の値(B7の値)を出力し、B
5に新データを格納する。
2. (2) At time point, the new data is stored in B2. 3. At the time (3), the value of the previous cycle (the value of B6) is output,
The new data is stored in B3. 4. (4) At time point, new data is stored in B4. 5. At the time (5), the value one cycle before (the value of B7) is output, and B
5 stores the new data.

【0040】6.(6)時点で、B6に新データを格納す
る。 7.(7)時点で、一周期前の値(B8の値)を出力し、
B7に新データを格納する。 8.(8)時点で、B8に新データを格納する。 9.(9)時点で、B1のデータを出力した後、B1に新
データを格納する。以後、TS毎に出力、新データの格
納を行なう。また、リングバッファの時間推移はTS
のままとする。
6. (6) At time point, the new data is stored in B6. 7. At the time (7), the value (B8 value) one cycle before is output,
The new data is stored in B7. 8. (8) At time point, new data is stored in B8. 9. (9) At time point, after outputting the data of B1, new data is stored in B1. Thereafter, output and storage of new data are performed every T S. Further, the time transition of the ring buffer is kept at every T S.

【0041】10.(10)時点で、B2のデータを出力した
後、B2に新データを格納する。以下、同様にBnのデ
ータを出力した後、Bnに新データを格納する。このよ
うにして、サンプリング周期TsrをT1からTsに変
更することができる。
10. At (10), after outputting the data of B2, the new data is stored in B2. Hereinafter, similarly, after outputting the data of Bn, the new data is stored in Bn. In this way, it is possible to change the Ts sampling period Tsr from T 1.

【0042】(B)TsからT1に変更する場合(減速
時) (1)時点まではTs毎にバッファからの出力、バッファ
への格納を行っていたとする。そして、(1)時点よりサ
ンプリング周期Tsr=TsからT1=2Tsへの変更
を開始するものとする。 1.(1)時点になったとき、バッファ1のデータをe1
2として出力し、新データ(フィルタFの出力e11
d)をバッァ1に格納する。以下バッファn(n=1〜
8)をBnと記す。リングバッファの時間推移はTs毎
に行なう。
[0042] (B) from Ts to the time when (during deceleration) (1) to change to T 1 and was going output from the buffer for each Ts, and stores this in the buffer. Then, it is assumed that the change from the sampling period Tsr = Ts to T 1 = 2Ts is started from the point (1). 1. (1) When the time comes, the data in buffer 1 is changed to e1
2 and output new data (output e11 of filter F).
d) is stored in buffer 1. Hereinafter, buffer n (n = 1 to
8) is described as Bn. The time transition of the ring buffer is performed every Ts.

【0043】2.(2)時点で、B2のデータを出力す
る。 3.(3)時点で、B3のデータを出力し、新データをB
2に格納する。 4.(4)時点で、B4のデータを出力する。 5.(5)時点で、B5のデータを出力し、B3に新デー
タを格納する。 6.(6)時点で、B6のデータを出力する。
2. (2) At time point, the data of B2 is output. 3. At the time (3), the data of B3 is output and the new data is
2 is stored. 4. (4) At time point, the data of B4 is output. 5. (5) At time point, the data of B5 is output, and the new data is stored in B3. 6. (6) At time point, the data of B6 is output.

【0044】7.(7)時点で、B7のデータを出力し、
B4に新データを格納する。 8.(8)時点で、B8のデータを出力する。 9.(9)時点で、B1のデータを出力した後、B5に新
データを格納する。以後、リングバッファの時間推移は
Tsr毎とする。また、Tsr毎に出力、バッファへの
格納を行なう。
7. At the time (7), the data of B7 is output,
The new data is stored in B4. 8. (8) At time point, the data of B8 is output. 9. (9) At time point, after outputting the data of B1, new data is stored in B5. Hereinafter, the time transition of the ring buffer is assumed to be every Tsr. Also, output and storage in a buffer are performed for each Tsr.

【0045】10.(10)時点で、B2のデータを出力した
後、B6に新データを格納する。以下、同様にBnのデ
ータを出力した後、B(n+4)に新データを格納す
る。ただし、B(n+4)はBnよりも4個先のバッフ
ァを示す。このようにして、サンプリング周期Tsrを
TsからT1に変更することができる。
10. At time (10), after outputting the data of B2, the new data is stored in B6. Thereafter, similarly, after outputting the data of Bn, the new data is stored in B (n + 4). However, B (n + 4) indicates a buffer four ahead of Bn. In this way, it is possible to change T 1 sampling period Tsr from Ts.

【0046】本発明の第1実施形態としての回転機駆動
制御装置について、簡単な例により無駄時間に於けるサ
ンプリング周期の変更の手順を示したが、一般の場合も
同様に構成することができる。このようにして、低速回
転域では無駄時間のサンプリング周期を大とし、高速回
転域では無駄時間のサンプリング周期を小とすることに
より、シフトレジスタの数、あるいは高速メモリの数を
減らすことができ制御装置の低コスト化を図ることがで
きる。
The procedure for changing the sampling period in the dead time of the rotating machine drive control device according to the first embodiment of the present invention has been described by a simple example, but the same configuration can be applied to a general case. . In this way, the number of shift registers or the number of high-speed memories can be reduced by increasing the sampling period of the dead time in the low-speed rotation region and decreasing the sampling period of the dead time in the high-speed rotation region. The cost of the device can be reduced.

【0047】もちろん、繰り返しコントローラ18によ
る繰り返し制御を適用することにより、外乱トルク周波
数におけるゲインを実質的に大として制御偏差を小とす
ることができ、しかも、回転速度変化に対しては適応的
に繰り返し制御のパラメータ値を変えてやることによ
り、広い回転速度範囲で制御偏差を小さくすることがで
きる利点もある。
Of course, by applying the repetitive control by the repetitive controller 18, the gain at the disturbance torque frequency can be made substantially large and the control deviation can be made small. By changing the parameter value of the repetitive control, there is also an advantage that the control deviation can be reduced in a wide rotation speed range.

【0048】また、従来は、機械系の固有値が低い場合
には、比例ゲインを上げることができず、このため、制
御偏差に対する仕様を十分に満たせなかったが、本装置
では、繰り返し制御を適用することにより、機械系の固
有値が低くても制御偏差を小さくすることができ、制御
偏差に対する仕様を十分に満たせるようにすることがで
きる。
Conventionally, when the eigenvalue of the mechanical system is low, the proportional gain cannot be increased, and therefore, the specification for the control deviation cannot be sufficiently satisfied. By doing so, the control deviation can be reduced even if the eigenvalue of the mechanical system is low, and the specifications for the control deviation can be sufficiently satisfied.

【0049】なお、本回転機駆動制御装置を各モータに
装備するようにして、シャフトレス輪転機駆動制御装置
を構成すれば、品質保持のため位置の制御偏差に対する
要求、即ち各モータの高精度な同期を十分に達成できる
るようになり、印刷品質を保持できるようになる。もち
ろん、輪転機以外の枚葉印刷機などの印刷機械をはじめ
として、回転角度位置に依存した外乱を受ける回転機に
おいて、品質保持のため位置の制御偏差に対する要求を
十分に満たすことができるようになり、回転機を用いて
製造される製品の品質を十分に確保することができるよ
うになる。
If the rotary machine drive control device is provided for each motor so as to constitute a shaftless rotary press drive control device, the requirement for position control deviation for quality maintenance, that is, the high precision of each motor Synchronization can be sufficiently achieved, and print quality can be maintained. Of course, in printing machines such as sheet-fed printing presses other than rotary presses, and in rotating machines that are subject to disturbances depending on the rotation angle position, the requirements for position control deviation for quality maintenance can be sufficiently satisfied. As a result, the quality of products manufactured using the rotating machine can be sufficiently ensured.

【0050】次に、本発明の第2実施形態について説明
すると、図3は本発明の第2実施形態としての回転機駆
動制御装置を示すブロック図である。図3において、図
1,図5と同符号は同様のものを示す。この実施形態で
は、制御装置(コントローラ)10Bにおいて、適応演
算器19Bで用いる入力信号が第1実施形態のものと異
なっている他は、第1実施形態のものと同様に構成され
ている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a rotary machine drive control device according to a second embodiment of the present invention. 3, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 5 denote the same components. In this embodiment, a control device (controller) 10B has the same configuration as that of the first embodiment except that the input signal used in the adaptive operation unit 19B is different from that of the first embodiment.

【0051】つまり、第1実施形態の適応演算器19A
では、微分器20から得られた速度の指令値ytに応じ
てローパスフィルタ18cにおける遮断周波数に関する
パラメータ値,無駄時間要素18dの特性パラメータ
値,サンプリング手段22cにおけるサンプリング周期
Tsr及び安定化補償器18aのパラメータ値を算出し
ているが、本実施形態の適応演算器19Bでは、回転角
速度演算器13でロータリエンコーダ3の測定値x´か
ら算出されたモータ軸の回転角速度測定値(実回転角速
度)y´を入力され、この実回転角速度y´に応じてロ
ーパスフィルタ18cにおける遮断周波数に関するパラ
メータ値,無駄時間要素18dの特性パラメータ値,サ
ンプリング手段22cにおけるサンプリング周期Tsr
及び安定化補償器18aのパラメータ値を算出するよう
になっている。
That is, the adaptive computing unit 19A of the first embodiment
Then, according to the speed command value yt obtained from the differentiator 20, the parameter value relating to the cut-off frequency in the low-pass filter 18c, the characteristic parameter value of the dead time element 18d, the sampling period Tsr in the sampling means 22c and the stabilization compensator 18a Although the parameter value is calculated, in the adaptive calculator 19B of the present embodiment, the measured rotational angular velocity (actual rotational angular velocity) y of the motor shaft calculated from the measured value x ′ of the rotary encoder 3 by the rotational angular velocity calculator 13 y , And a parameter value relating to a cutoff frequency in the low-pass filter 18c, a characteristic parameter value of the dead time element 18d, and a sampling period Tsr in the sampling means 22c in accordance with the actual rotational angular velocity y '.
And the parameter value of the stabilizing compensator 18a is calculated.

【0052】本発明の第2実施形態としての回転機駆動
制御装置は、上述のように構成されているので、式
(3)[或いは式(4)]及び式(5),式(6)の演
算に実回転角速度y´を用いながら無駄時間要素18d
及び安定化補償器18aの各パラメータ値を回転速度に
応じて変化させるようにして、第1実施形態と同様の作
用及び効果を得ることができるようになる。
Since the rotating machine drive control device according to the second embodiment of the present invention is configured as described above, the formula (3) [or the formula (4)] and the formulas (5) and (6) are used. Using the actual rotational angular velocity y 'for the calculation of the dead time element 18d
By changing each parameter value of the stabilizing compensator 18a according to the rotation speed, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.

【0053】なお、本発明は、上記の実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施しうるものである。例えば輪転機等の印
刷機械にかぎらず、回転に同期した外乱を受ける回転機
に広く適用しうるものである。また、上記の実施形態で
は、回転角度位置の制御偏差に対する要求に対応して、
回転角度位置の偏差e11について繰り返し制御を適用
して制御を行なっているが、回転速度の制御偏差に対す
る要求があれば、回転速度の偏差について繰り返し制御
を適用して制御を行なうようにすることも考えられる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented in various modifications without departing from the spirit of the present invention. For example, the present invention can be widely applied not only to a printing machine such as a rotary press but also to a rotary machine which receives disturbance synchronized with rotation. Further, in the above embodiment, in response to the request for the control deviation of the rotational angle position,
Although the control is performed by applying the repetitive control for the deviation e11 of the rotational angle position, if there is a request for the control deviation of the rotational speed, the control may be performed by applying the repetitive control for the deviation of the rotational speed. Conceivable.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜5記載
の本発明の回転機駆動制御装置によれば、回転機(回転
機械)において、繰り返し制御と呼ばれる手法を適用し
て外乱トルク周波数におけるゲインを実質的に大とする
ことにより、制御偏差を小さくし、また回転速度変化に
対しては適応的に繰り返し制御のパラメータ値を変えて
やることにより、広い回転速度範囲で制御偏差を小さく
できるようにして、回転機の回転精度を高めることがで
き、回転機を用いて製造される製品の品質を十分に確保
することができるようになり、その上、サンプリング周
期を低回転速度時と高回転速度時で変えてやることによ
り無駄時間用のメモリあるいはレジスタの数を減らすこ
とができ、制御装置の低コスト化を実現できるようにな
る。このため、輪転機等の印刷機械の場合には各回転機
の同期を高精度で行なえるようになり、印刷品質を保持
できるようになる。
As described in detail above, according to the rotating machine drive control device of the present invention, in a rotating machine (rotating machine), a disturbance torque is applied by applying a method called repetitive control. The control deviation is reduced by increasing the gain in frequency substantially, and the control deviation is adaptively changed by changing the parameter value of the control in response to a change in the rotation speed, so that the control deviation can be reduced over a wide rotation speed range. By reducing the size, the rotation accuracy of the rotating machine can be increased, and the quality of products manufactured using the rotating machine can be sufficiently ensured. In this case, the number of memories or registers for dead time can be reduced, and the cost of the control device can be reduced. Therefore, in the case of a printing machine such as a rotary press, the synchronization of each rotary machine can be performed with high accuracy, and print quality can be maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態としての回転機駆動制御
装置を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a rotating machine drive control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態としての回転機駆動制御
装置において無駄時間を実現するためのリングバッファ
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a ring buffer for realizing dead time in the rotating machine drive control device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施形態としての回転機駆動制御
装置を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a rotating machine drive control device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の回転機駆動制御装置を示すブロック図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional rotary machine drive control device.

【図5】本発明の案出過程で提案された回転機駆動制御
装置を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a rotary machine drive control device proposed in the process of devising the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 モータ 2 シリンダ 3 ロータリエンコーダ 10A〜10D 制御装置(コントローラ) 11a,11b 減算器 11c,11d 加算器 12,14 PID演算器 13 回転角速度演算器 15 トルクアンプ 18 繰り返しコントローラ(繰り返し制御手段) 18a 安定化補償器(補償手段) 18b 帯域制限付き無駄時間要素(無駄時間算出手
段) 18c ローパスフィルタ 18d 無駄時間要素(無駄時間算出手段) 19A,19B 適応演算器(適応演算手段) 20 微分器 21 前置補償器(前置補償手段) 22a,22b,22c サンプラー(サンプリング手
段)
Reference Signs List 1 motor 2 cylinder 3 rotary encoder 10A to 10D control device (controller) 11a, 11b subtractor 11c, 11d adder 12, 14 PID calculator 13 rotation angular velocity calculator 15 torque amplifier 18 repetition controller (repetition control means) 18a stabilization Compensator (compensating means) 18b Dead time element with band limitation (dead time calculating means) 18c Low-pass filter 18d Dead time element (dead time calculating means) 19A, 19B Adaptive calculator (adaptive calculating means) 20 Differentiator 21 Pre-compensation (Pre-compensation means) 22a, 22b, 22c Sampler (Sampling means)

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G05D 3/12 305 B41F 33/14 Z Fターム(参考) 2C250 EA04 EA43 EB50 5H004 GA05 GA16 GB15 HA07 HB07 KA36 KB02 KB04 KB06 KB08 KC53 KC55 MA12 5H303 AA30 BB01 BB06 BB14 CC06 DD01 EE03 FF06 HH05 JJ02 KK02 KK03 KK04 KK12 KK14 KK17 KK24 KK25 KK36 5H550 AA04 BB08 DD01 GG01 GG03 JJ02 JJ06 JJ17 JJ22 JJ23 JJ24 JJ25 JJ26 LL07 LL33 LL34 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) G05D 3/12 305 B41F 33/14 Z F term (reference) 2C250 EA04 EA43 EB50 5H004 GA05 GA16 GB15 HA07 HB07 KA36 KB02 KB04 KB06 KB08 KC53 KC55 MA12 5H303 AA30 BB01 BB06 BB14 CC06 DD01 EE03 FF06 HH05 JJ02 KK02 KK03 KK04 KK12 KK14 KK17 KK24 KK25 KK36 5H550 AA04 BB08 DD01 GG01 GG03 JJ02 JJ26 JJ23 JJ23 JJ23 JJ23 JJ23 JJ23 JJ23 JJ23 JJ22 JJ22

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転機の回転を、該回転機の回転角度位
置又は回転速度の指令値と該回転機の回転角度位置又は
回転速度の実測値との偏差に基づいて制御する制御装置
であって、 該指令値を与える値について補正する繰り返し制御手段
と、 該繰り返し制御手段における処理に用いるパラメータ値
を該回転機の回転速度に応じて適応的に変化させるべく
上記のパラメータ値を算出する適応演算手段とをそな
え、 該回転速度の指令値により該繰り返し制御手段による該
無駄時間の演算周期を変化させることを特徴とする、回
転機駆動制御装置。
1. A control device for controlling the rotation of a rotating machine based on a deviation between a command value of a rotating angle position or a rotating speed of the rotating machine and a measured value of the rotating angle position or a rotating speed of the rotating machine. An iterative control means for correcting a value giving the command value; and an adaptive control means for calculating the parameter value so as to adaptively change a parameter value used for processing in the iterative control means in accordance with the rotation speed of the rotating machine. A rotating machine drive control device comprising: a calculating means; and changing a cycle of calculating the dead time by the repetition control means according to the command value of the rotational speed.
【請求項2】 該繰り返し制御手段は、該指令値を与え
る値に関してフィルタリング処理を行なうローパスフィ
ルタと、該ローパスフィルタからの出力値に基づいて無
駄時間を算出する無駄時間算出手段と、該無駄時間算出
手段で算出された無駄時間を設定された周期で出力する
サンプリング手段と、サンプリング手段から出力された
無駄時間を保証処理する補償手段とを有し、該補償手段
からの出力により該指令値を与える値について補正する
ことを特徴とする、請求項1記載の回転機駆動制御装
置。
2. The repetition control means includes: a low-pass filter for performing a filtering process on a value giving the command value; a dead time calculation means for calculating a dead time based on an output value from the low-pass filter; A sampling unit that outputs the dead time calculated by the calculating unit at a set cycle; and a compensating unit that guarantees the dead time output from the sampling unit. The command value is calculated based on an output from the compensating unit. The rotating machine drive control device according to claim 1, wherein the given value is corrected.
【請求項3】 該適応演算手段は、該ローパスフィルタ
における遮断周波数に関するパラメータ値,該無駄時間
算出手段における無駄時間の大きさに関するパラメータ
値,該サンプリング手段におけるサンプリング周期,該
前置補償手段処理に用いるパラメータ値について、該回
転機の回転速度に応じて適応的に変化させるべく算出す
ることを特徴とする、請求項2記載の回転機駆動制御装
置。
3. The adaptive operation means includes a parameter value relating to a cut-off frequency in the low-pass filter, a parameter value relating to the magnitude of a dead time in the dead time calculation means, a sampling period in the sampling means, and a processing in the pre-compensation means. 3. The rotating machine drive control device according to claim 2, wherein the parameter value to be used is calculated so as to be adaptively changed according to the rotation speed of the rotating machine.
【請求項4】 該適応演算手段では、該回転機の回転速
度の指令値に基づいて上記のパラメータ値を算出するこ
とを特徴とする、請求項1〜3のいずれかの項に記載の
回転機駆動制御装置。
4. The rotating device according to claim 1, wherein said adaptive computing means calculates said parameter value based on a command value of a rotating speed of said rotating machine. Machine drive control device.
【請求項5】 該適応演算手段では、該回転機の実回転
速度に基づいて上記のパラメータ値を算出することを特
徴とする、請求項1〜3のいずれかの項に記載の回転機
駆動制御装置。
5. The rotating machine drive according to claim 1, wherein said adaptive computing means calculates said parameter value based on an actual rotating speed of said rotating machine. Control device.
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