DE10007163A1

DE10007163A1 - Steuergerät für Motor mit Stellungssteuerung

Info

Publication number: DE10007163A1
Application number: DE10007163A
Authority: DE
Inventors: Akihiko Hoda; Kazuo Abe
Original assignee: Oriental Motor Co Ltd
Current assignee: Oriental Motor Co Ltd
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2001-08-23
Also published as: JP4039728B2; JPH11262297A; US6121744A

Abstract

Es wird ein Steuergerät für einen Motor (1) mit Stellungssteuerung offenbart, das es ermöglicht, daß der Rotor des Motors einer angewiesenen Stellung folgt, ohne außer Schritt zu kommen, das eine hochzuverlässige Positionierung gewährleistet und das hinsichtlich einer Änderung der Last stabil ist. Dieses Stellungssteuergerät umfaßt eine Stellungserfassungseinheit zum Erfassen einer Rotorstellung des Motors mit Stellungssteuerung, eine Steuereinheit (5) zum Vergleichen eines Ausgangssignals der Stellungserfassungseinheit (2) mit einem Stellungsanweisungssignal und zum Ausgeben eines Signals auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem Ausgangssignal und dem Stellungsanweisungssignal, das einem elektrischen Strom entspricht, der in den Windungen des Motors fließen soll, und eine Antriebseinheit (6a, 6b) zum Ausgeben eines elektrischen Stroms, der auf der Grundlage eines Ausgangssignals der Steuereinheit den Windungen des Motors zuzuführen ist, und es steuert die Stellung des Motors auf der Grundlage des Stellungsanweisungssignals. Die Steuereinheit gibt ein Sinuswellen-Datensignal aus, das dem Stellungsanweisungssignal aus einer Sinuswellen-Datentabelle entspricht, wenn die Abweichung in einem elektrischen Winkel von 90 DEG liegt, und sie gibt ein Sinuswellen-Datensignal aus der Sinuswellen-Datentabelle aus, das den Motor derart erregt, daß der Motor einen stabilen Erregungspunkt erreicht, der der Rotorstellung um einen elektrischen Winkel von 90 DEG vorangeht, wenn die ...

Description

Hintergrund der Erfindung Bereich der Erfindung und zugehöriger Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät für einen Motor mit Stellungssteuerung, wie etwa einen Stromrichtermo tor (bürstenlosen Motor) oder einen Schrittmotor, und ein Ge rät, das die Stellungssteuerung ausführt, während es den Nachlauf eines Schrittmotors verhindert.

Herkömmliche Steuergeräte dieser Gattung für einen Motor mit Stellungssteuerung wie etwa einen bürstenlosen Motor bzw. ei nen Stromrichtermotor oder einen Schrittmotor umfassen typi scherweise ein Gerät zur Steuerung mit offener Schleife für einen Schrittmotor und ein Gerät zur Steuerung mit geschlos sener Schleife für einen Wechselstrom-Servomotor, das eine Stellungssteuerung unter Verwendung eines Stellungsdetektors wie einer Kodiereinrichtung oder einem Drehmelder etc. durch führt.

Das Steuergerät für einen Schrittmotor kann eine hochpräzise Stellungssteuerung leicht und zu geringen Kosten durchführen, indem einfach eine Erregungsfolge für den Schrittmotor an ei ne andere angehängt wird, und es wurde daher im weiten Umfang eingesetzt.

Das bedeutet, ein solches Gerät zur Steuerung mit offener Schleife stellt die Erregung des Motors in Antwort auf eine Stellungsanweisung unabhängig von der Rotorstellung um.

Wegen der verwendeten Steuerung mit offener Schleife kann der Schrittmotor, wenn der Schrittmotor einmal wegen der Schwin gungen des Schrittmotors selbst, Änderungen der Last, äußerem Einfluß oder ähnlichem asynchron läuft, nicht den Stellungen folgen, die durch die Steueranweisungen bestimmt sind, so daß ein sog. Außerschrittkommen (Stepping Out) auftritt und die tatsächliche Haltestellung gegenüber der durch die Steueran weisung bestimmten Stellung verschoben ist. Wo hohe Zuverläs sigkeit erforderlich ist, ist es daher notwendig, einen gro ßen Motor zu verwenden, der ausreichenden Spielraum für das benötigte Drehmoment hat, oder einen anderen Motor wie einen Servomotor zu verwenden.

Das Gerät zur Steuerung mit geschlossener Schleife ferner er faßt die Rotorstellung mittels des zuvor erwähnten Stellungs detektors und gibt diese Information wieder zurück. Normaler weise wird die Phase des Erregungsstroms des Motors gesteu ert, so daß die Phase sich in einem stabilen Erregungspunkt befindet, der der Rotorstellung um einen elektrischen Winkel von 90° vorangeht.

Fig. 11 stellt die Beziehung zwischen der Rotorverschiebung und dem erzeugten Drehmoment bei dem Gerät zur Steuerung mit offener Schleife dar, wenn dem Schrittmotor ein konstanter elektrischer Strom zugeführt wird. Diese Beziehung zwischen der Rotorverschiebung und dem erzeugten Drehmoment zeigt, daß das erzeugte Drehmoment maximal wird, wenn die Verschiebung 90° erreicht, daß ein Drehmoment, das bewirkt, daß der Rotor zur ursprünglichen Stellung zurückgeführt wird, im Bereich von ±180° erzeugt wird, und daß im Bereich, der ±180° über schreitet, ein Drehmoment erzeugt wird, das den Rotor zu ei nem anderen stabilen Punkt, nicht in die ursprüngliche Stel lung, bewegt und Stellungsabweichungen auftreten.

Wenn der Rotor des Motors nicht auf die Umstellung eines elektrischen Stroms reagieren kann, tritt daher ein Außer schrittkommen des Motors auf, was zu einer geringeren Zuver lässigkeit bei der Stellungssteuerung führt.

Wie oben erwähnt, steuert das Gerät zur Steuerung mit ge schlossener Schleife die Phase des Erregungsstroms des Motors derart, daß die Phase einen stabilen Erregungspunkt erreicht, der der Rotorstellung um einen elektrischen Winkel von 90° vorangeht. Da die Rotorstellung nicht mit dem stabilen Erre gungspunkt übereinstimmt, kann der Rotor nicht vollständig zum Stillstand kommen und erzeugt kleine Schwingungen. Da das Ausmaß des Erregungsstroms über Rückkopplungssignale bezüg lich der Stellung, der Geschwindigkeit usw. gesteuert wird, bewirkt diese Steuerung über Rückkopplung eine unvermeidliche Verzögerung, die es beispielsweise erforderlich macht, daß die Verstärkung in der Schleife angepaßt werden muß.

In diesem Falle träten die folgenden Nachteile auf.

1. Die Verstärkung in der geschlossenen Schleife sollte im Hinblick auf eine Änderung der Last angepaßt werden. Eine stabile Steuerung gegen derartige Laständerungen ist kompli ziert.
2. Mikroschwingungen (Nachlauf) treten auf, wenn der Rotor anhält.
3. Wegen der unvermeidlichen, durch die Rückkopplung verur sachten Verzögerung bei der Steuerung kann die Synchronisie rung mit einer Anweisung verlorengehen.

Bei dem herkömmlichen Gerät zur Steuerung mit offener Schlei fe führt die Verwendung eines Motors großer Kapazität zu ei ner erhöhten Motorgröße, die dem entgegensteht, das Steuerge rät selbst kompakt zu machen. Selbst wenn die Motorgröße er höht wird, kann das Außerschrittkommen nicht völlig beseitigt werden, so daß die Zuverlässigkeit immer noch nicht gewähr leistet ist.

Andererseits kann das Gerät zur Steuerung mit geschlossener Schleife für einen Servomotor oder ähnliches das Außer schrittkommen des Motors beseitigen. Da das Ausmaß des elek trischen Stroms, der einem Servomotor zugeführt wird, im all gemeinen auf der Grundlage einer Abweichung der tatsächlichen Stellung von einer angesteuerten Stellung gesteuert wird, ist die Steuerung jedoch komplex, was zu erhöhten Kosten führt.

Dieses Gerät zur Steuerung mit geschlossener Schleife leidet außerdem unter dem Auftreten von Mikroschwingungen, wenn der Motor anhält und unter der Schwierigkeit, die Stabilität des Steuersystems hinsichtlich Änderungen der Last zu bewahren.

Aufgabe und Zusammenfassung der Erfindung

Entsprechend ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfin dung, ein Steuergerät für einen Motor mit Stellungssteuerung bereitzustellen, das es ermöglicht, daß der Rotor des Motors angewiesenen Stellungen folgt, ohne außer Schritt zu kommen, das eine hochzuverlässige Positionierung ermöglicht, das ge genüber Laständerungen stabil ist, und das keine Mikroschwin gungen (Nachlauf) hervorruft, wenn der Rotor anhält, wodurch eine hervorragende Synchronisierung mit einer Stellungsanwei sung ermöglicht wird.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein kompaktes, preisgünstiges und hochzuverlässiges Steuergerät für einen Motor mit Stellungssteuerung bereitzustellen, das weder eine komplizierte Steuerung einsetzt, noch ein Problem mit Außer schrittkommen hat.

Um die obigen Aufgaben zu lösen, umfaßt ein Stellungssteuer gerät für einen Motor mit Stellungssteuerung wie etwa einen Stromrichtermotor oder einen Schrittmotor zum Steuern der Stellung des Motors entsprechend einem Stellungsanweisungs signal erfindungsgemäß eine Stellungserfassungseinheit zum Erfassen einer Rotorstellung des Motors, eine Steuereinheit zum Vergleichen eines Ausgangssignals der Stellungserfas sungseinheit mit dem Stellungsanweisungssignal und zum Ausge ben eines Signals, das einem elektrischen Strom entspricht, der in Windungen des Motors fließen soll, auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem Ausgangssignal und dem Stel lungsanweisungssignal, und eine Antriebseinheit zum Ausgeben eines elektrischen Stroms, der auf der Grundlage eines Ausgangssignals der Steuereinheit den Windungen des Motors zuge führt werden soll, und es hat die folgenden Eigenschaften:

1. Die Steuereinheit gibt ein Sinuswellen-Datensignal aus, das gemäß einer Sinuswellen-Datentabelle (oder einer Sinus wellentabelle) dem Stellungsanweisungssignal entspricht, wenn die Abweichung in einem elektrischen Winkel von 90° liegt und sie gibt ein Sinuswellen-Datensignal aus der Sinuswellen- Datentabelle aus, das den Motor derart erregt, daß der Motor einen stabilen Erregungspunkt erreicht, der der Rotorstellung um einen elektrischen Winkel von 90° vorangeht, wenn die Ab weichung einen elektrischen Winkel von 90° überschreitet.
2. In der Steuereinheit aus Abschnitt (1) umfaßt die Steu ereinheit einen Stellungsanweisungszähler, der Stellungsan weisungspulssignale zählt, einen Rotorstellungszähler, der Stellungserfassungspulssignale aus der Stellungserfassungs einheit zählt, eine Phasenberechnungseinheit, die Pulssignale von den beiden Zählern empfängt und auf der Grundlage einer Abweichung zwischen den empfangenen Pulssignalen ein Adreß signal für die Sinuswellen-Datentabelle ausgibt, und die Si nuswellen-Datentabelle, die ein Sinuswellen-Datensignal in Antwort auf das Adreßsignal aus der Phasenberechnungseinheit bereitstellt, wobei die Phasenberechnungseinheit das Stel lungsanweisungspulssignal ausgibt, wenn die Abweichung in ei nem elektrischen Winkel von 90° liegt, und wenn die Abwei chung einen elektrischen Winkel von 90° überschreitet, korri giert die Phasenberechnungseinheit das Stellungserfassungs pulssignal um einen elektrischen Winkel von 90° und gibt dann das Stellungserfassungsspulssignal aus.
3. In Abschnitt (2) hat die Phasenberechnungseinheit eine Funktion, daß sie die Drehgeschwindigkeit des Motors korri giert, indem sie einen passenden Geschwindigkeitskorrektur wert zu einem elektrischen Winkel von 90° hinzuaddiert und die Berechnung durchführt.
Nimmt man (1) bis (3) zusammen, so wird eine Abweichung zwi schen der angesteuerten Stellung und der erfaßten Rotorstel lung überwacht, und die folgenden zwei Moden werden bereitge stellt und ineinander entsprechend der Größe der Abweichung (elektrischer Winkel) umgewandelt. Wie aus Fig. 1 ersicht lich, die die Beziehung zwischen der Rotorverschiebung (Stel lung) und dem an dem Rotor erzeugten Drehmoment zeigt, wird
- a) der Modus auf einen ST-Modus (Schrittmotor-Modus) gesetzt und der Erregungszustand der Motorwindungen entspre chend diesem Modus geändert, wenn die Größe der Abweichungen -90° oder mehr und +90° oder weniger beträgt, und
- b) der Modus wird auf einen BL-Modus (Stromrichtermo tor-Modus bzw. Modus des bürstenlosen Motors) gesetzt, und der Motor wird derart erregt, daß die Phase des Erregungs stroms zu einem stabilen Erregungspunkt wird, der zu der Ro torstellung um einen elektrischen Winkel von 90° führt, wenn die Größe der Abweichungen kleiner als -90° oder größer als 90° ist.
Mit den obigen Eigenschaften kann es diese Erfindung ermögli chen, daß der Rotor des Motors angewiesenen Stellungen folgt, ohne außer Schritt zu kommen, sie kann eine hochzuverlässige Positionierung gewährleisten, kann Stabilität gegenüber Laständerungen gewährleisten, und sie verursacht keine Mi kroschwingungen (Nachlauf), wenn der Rotor anhält, wodurch eine hervorragende Synchronisierung mit den Stellungsanwei sungen gewährleistet wird.
Wenn ein Schrittmotor verwendet wird, wird normalerweise im Vorgriff auf ein mögliches Auftreten von Außerschrittkommen ein Motor mit einer großen Sicherheitsspanne ausgewählt. Die se Erfindung ist jedoch frei von dem Problem des Außer schrittkommens und hat daher gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß sie die Verwendung eines kleineren Schritt motors ermöglicht.
4. Entsprechend einem anderen Aspekt dieser Erfindung emp fängt die Steuereinheit ein Abweichungsausmaßsignal und ein Abweichungsrichtungssignal und erzeugt eine Erregungsfolge, die es ermöglicht, daß eine durch einen Stellungsanweisungs wert bestimmte angewiesene Stellung ein stabiler Punkt ist, wenn das Abweichungsausmaßsignal in einem vorbestimmten Be reich liegt; und die Steuereinheit erzeugt eine Erregungsfol ge, die es erlaubt, daß eine Stellung entsprechend der Rotor stellung ein stabiler Punkt ist, auf der Grundlage des erfaß ten Werts der Rotorstellung und des Abweichungsrichtungs signals, wenn das Abweichungsausmaßsignal außerhalb des vor bestimmten Bereichs liegt.
5. In Abschnitt (4) kann die Steuereinheit die schrittweise lineare Folge des Antriebs steuern oder eine Antriebsstellung bei linearen Schritten.
6. In Abschnitt (4) kann die Steuereinheit eine Antriebs stellung bei Mikroschritten steuern.
7. In Abschnitt (4) hat die Steuereinheit, wenn das Abwei chungsausmaßsignal außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, ferner die Fähigkeit, eine Geschwindigkeitskorrektur an der Erregungsfolge durchzuführen, die im Zusammenhang mit dem Abweichungsausmaßsignal und dem erfaßten Wert der Rotor stellung erzeugt wird, auf der Grundlage einer zeitabhängigen Änderung der Erregungsfolge. Diese Eigenschaft kann selbst im Hochgeschwindigkeitsbereich eine Steuerung gewährleisten.

Mit den Eigenschaften aus den Abschnitten (4) bis (7) ist es möglich, ein kompaktes, preisgünstiges und hochzuverlässiges Steuergerät bereitzustellen, das, anders als der Stand der Technik, weder eine komplizierte Steuerung verwendet, noch mit Problemen des Außerschrittkommens zu tun hat.

Da das Stellungssteuergerät dieser Erfindung eine Stellungs steuerung vornehmen kann, indem einfach Erregungsfolgen ge schaltet werden, ist es billiger und einfacher als Vorrich tungen, die einen Servomotor verwenden. Ferner verursacht dieses Steuergerät keine Mikroschwingungen, wenn der Motor anhält, und es kann somit gegenüber Laständerungen stabil sein.

Wenn ein Schrittmotor verwendet wird, wird normalerweise im Vorgriff auf ein mögliches Auftreten von Außerschrittkommen ein Motor mit einer großen Sicherheitsspanne ausgewählt. Wie das Steuergerät gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist je doch das Steuergerät gemäß dem zweiten Aspekt von dem Problem des Außerschrittkommens frei und hat somit gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß es die Verwendung eines kleineren Schrittmotors ermöglicht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Ro torverschiebung eines Motors mit Stellungssteuerung gemäß dieser Erfindung und dem erzeugten Drehmoment und mehrere Mo den zeigt;

Fig. 2 ist ein Blockschaubild, das ein Steuergerät für einen Motor mit Stellungssteuerung gemäß einer ersten Ausführungs form dieser Erfindung darstellt;

Fig. 3 ist ein Blockschaubild einer Steuereinheit in dem Steuergerät;

Fig. 4A ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen einem Sinuswellen-Datensignalwert, der dem Wert des elektrischen Stroms der A-Phase entspricht, und einem Adreßsignalwert in einer Sinuswellen-Datentabelle zeigt;

Fig. 4B ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen einem Sinuswellen-Datensignalwert, der dem Wert des elektrischen Stroms der B-Phase entspricht, und einem Adreßsignalwert in der Sinuswellen-Datentabelle zeigt;

Fig. 5 ist ein Flußschaubild für eine Steuerung, bei der die Motorgeschwindigkeitskorrektur in einer Phasenberechnungsein heit und die Sinuswellen-Datentabelle einbezogen wird;

Fig. 6 ist ein Blockschaubild, das ein Steuergerät für einen Motor mit Stellungssteuerung gemäß einer zweiten Ausführungs form dieser Erfindung darstellt;

Fig. 7A bis 7C sind Schaubilder, die den Inhalt von Daten zeigen, die Adressen entsprechen, die in einem ROM (Read Only Memory, Festwertspeicher) in einer Erregungsfolgen-Steuerein heit des Steuergeräts gespeichert sind.

Fig. 8 ist ein Verbindungsschaubild einer Antriebseinheit, die Schaltelemente und einen 5-Phasen-Schrittmotor umfaßt;

Fig. 9 ist ein Schaubild, das die Erregungsfolge des 5- Phasen-Schrittmotors darstellt, die durch die Erregungsfol gen-Steuereinheit ausgeführt wird;

Fig. 10 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen dem erzeugten Drehmoment und der Abweichung der Rotorstellung ei nes Schrittmotors (oder der Verschiebung, ausgedrückt durch die Pulszahl) zeigt, wenn die Erregung mit einer Erregungs stellung 0 als Eingangszustand ausgeführt wird;

Fig. 11 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen der Rotorverschiebung eines Motors mit Stellungssteuerung, der zu dieser Erfindung gehört, und dem erzeugten Drehmoment zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Es werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezug auf die begleitenden Zeich nungen beschrieben.

Erste Ausführungsform

Fig. 2 ist ein Blockschaubild, das ein Steuergerät für einen Motor mit Stellungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung darstellt, und Fig. 3 ist ein Blockschau bild einer Steuereinheit in diesem Steuergerät.

In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl "1" einen Schrittmotor, der ein 2-Phasen-Stromrichtermotor von Hybridart ist. Auf der äußeren Oberfläche des Rotors des Schrittmotors 1 sind 50 kleine Zähne ausgebildet. Ein Drehmelder von der VR-Art ist als Stellungsdetektor 2 für den Rotor mit der Rotorwelle des Motors 1 verbunden. Dem Stellungsdetektor 2 wird von einem Oszillationsschaltkreis 3 ein Hochfrequenzsignal von etwa 100 kHz zugeführt und er gibt ein Sinuswellen-Signal entsprechend einer Änderung der Induktanz des Sensorpols aus, die hervor gerufen wird, wenn sich die Stellung des Rotors ändert. Die ses Sinuswellen-Ausgangssignal wird durch einen synchronen Demodulator 4 in eine Sinusfunktion des Drehwinkels des Ro tors umgewandelt, die ihrerseits als Maß für die Rückkopplung einer Steuereinheit 5 zugeführt wird. Die Bezugszahlen "6a" und "6b" bezeichnen Leistungsverstärker, die als Antriebsein heit für den Motor 1 dienen.

Bezogen auf Fig. 3 vergleicht die Steuereinheit 5 ein einge hendes Stellungsanweisungspulssignal mit einem Rotorstel lungspulssignal, das das Ausgangssignal des Stellungsdetek tors 2 ist, das durch einen Stellungsdekodierer 12 in ein Pulssignal umgewandelt wurde, sie führt auf der Grundlage ei ner Abweichung zwischen den beiden Pulssignalen eine Berech nung durch und gibt Signale aus, die elektrischen Strömen entsprechen, die in den A-Phasen-Windungen und B-Phasen- Windungen des Motors 1 fließen sollen. Die Stellung des Mo tors 1 wird gesteuert, indem auf der Grundlage der Ausgangs signale und entsprechend dem Stellungsanweisungspulssignal den A-Phasen- und B-Phasen-Windungen des Motors 1 jeweils ei ne 2-Phasen-Leistung von den Verstärker 6a und 6b zugeführt wird.

Die Steuereinheit 5, für die eine 32-Bit-CPU (Central Proces sing Unit, Zentrale Verarbeitungseinheit) verwendet wird, er neuert ihre Ausgangssignale als Anweisungen für den elektri schen Strom (nachfolgend als "Stromanweisungen" bezeichnet) für die A-Phase und B-Phase des Motors 1 während jeder Steu erperiode von 100 µs.

Die Steuereinheit 5 umfaßt einen Zähler 11 für die angewiese ne Stellung, der das Stellungsanweisungspulssignal zählt, ei nen Rotorstellungszähler 13, der das Rotorstellungspulssignal auszählt, das durch den Stellungsdekodierer 12 aus dem Aus gangssignal des Stellungsdetektors 2 umgewandelt wurde, eine Phasenberechnungseinheit 14, die die Pulssignale von beiden Zählern 11 und 13 empfängt und aus einer Abweichung zwischen den beiden Pulssignalen ein Adreßsignal für eine Sinuswellen- Datentabelle (oder Sinuswellen-Tabelle) 15 ausgibt, und die Sinuswellen-Datentabelle 15, die ein Sinuswellen-Datensignal in Zusammenhang mit dem Adreßsignal von der Phasenberech nungseinheit 14 ausgibt.

Wenn die Abweichung zwischen den Pulssignalen aus den beiden Zählern 11 und 13 in einem elektrischen Winkel von 90° liegt, gibt die Phasenberechnungseinheit 14 auf der Grundlage des Stellungsanweisungspulssignals ein Adreßsignal aus, was es ermöglicht, daß ein Sinuswellen-Datensignal entsprechend die sem Adreßsignal als Stromanweisung aus der Sinuswellen- Datentabelle 15 ausgegeben wird.

Wenn diese Abweichung den elektrischen Winkel von 90° über schreitet, korrigiert die Phasenberechnungseinheit 14 die Phase des Rototstellungspulssignals des Motors 1 um einen elektrischen Winkel von 90° und gibt auf der Grundlage des Rototstellungspulssignals ein Adreßsignal aus, was es ermög licht, daß ein Sinuswellen-Datensignal entsprechend dem Adreßsignal als Stromanweisung aus der Sinuswellen- Datentabelle 15 ausgegeben wird.

Sinuswellen-Datensignale entsprechend 1000 Adressen von "0" bis "999" wurden zuvor in der Sinuswellen-Datentabelle 15 im Zusammenhang mit dem elektrischen Strom (nachfolgend als "Strom" bezeichnet) der A-Phase und dem Strom der B-Phase des Motors 1 abgelegt, wie in den Fig. 4A und 4B gezeigt, und ein Datensignal entsprechend dem Adreßsignal wird aus der Si nuswellen-Datentabelle 15 als Stromanweisung aufgegeben.

Da die Phasen des Stroms der A-Phase und der B-Phase um einen elektrischen Winkel von 90° gegeneinander verschoben sind, ist das B-Phasen-Strom-Datensignal ein Adreßsignal, das "250" zuzüglich des Adreßsignals aus der Phasenberechnungseinheit 14 ist.

Wenn das Ausgangsdatensignal aus der Sinuswellen-Datentabelle 15 eine Periode hat, die aus den Adressen "0" bis "999" be steht, und wenn der Motor 1 während einer Periode 1/50- Drehung vollzieht (7,2° im Maschinenwinkel), dann beträgt das Ausmaß an Drehung pro Adresse 0,0072°, und die Auflösung be trägt 1/50000 einer Drehung.

Ein Anweisungswert für das Ausmaß der Drehung des Motors 1 wird in der Form eines Pulssignals zugeführt. Dieses zuge führte Pulssignal wird durch den Zähler 11 für die angewiese ne Stellung gezählt, der in einem Bereich von 0 bis 999 nach oben zählt, wenn sich der Motor 1 in der Vorwärtsrichtung der hat, aber in diesem Bereich nach unten zählt, wenn sich der Motor 1 in umgekehrter Richtung dreht. Eine Information über die Rotorstellung wird als analoge Größe aus dem Stellungsde tektor 2 zurückgekoppelt und wird durch den Stellungsdekodie rer 12 in eine digitale Größe umgewandelt. Die digitalen Da ten werden dann durch den Rotorstellungszähler 13 ausgezählt. Der Zählbereich erstreckt sich wie der für den Zähler 11 für die angewiesene Stellung von "0" bis "999".

Die Phasenberechnungseinheit 14 überwacht ständig eine Abwei chung zwischen der angewiesenen Stellung und der Rotorstel lung, indem ein Zählwert der obigen beiden von dem anderen substrahiert wird. Die Phasenberechnungseinheit 14 berechnet die Phase des Stroms, der dem Motor 1 zugeführt werden muß, aus dem Zählwert des Zählers 11 für die angewiesene Stellung, dem Zählwert des Rotorstellungszählers 13 und der Abweichung zwischen diesen und gibt diese Stromphase als Adreßsignal an die Sinuswellen-Datentabelle 15 aus.

Die Berechnung der Stromphase wird im wesentlichen wie folgt durchgeführt.

Wenn der Zählwert für die Abweichung in einem Bereich von ±250 liegt (±90° im elektrischen Winkel), wird der Zählwert des Zählers 11 für die angewiesene Stellung direkt als Stromphase zur Sinuswellen-Datentabelle 15 gesandt.

Wenn der Zählwert für die Abweichung +250 überschreitet, wird ein Wert, der erhalten wird, indem man "250" zu dem Zählwert des Rotorstellungszählers 13 hinzuaddiert, als Stromphase zu der Sinuswellen-Datentabelle 15 gesandt. Wenn der Zählwert für die Abweichung kleiner als -250 ist, wird ein Wert, der durch Substrahieren von "250" von dem Zählwert des Rotorstel lungszählers 13 erhalten wird, als Stromphase zu der Sinus wellen-Datentabelle 15 gesandt. In diesem Falle käme dasselbe heraus, wenn der Strom bezüglich des Zählwerts des Rotorstel lungszählers 13 plus "250" invertiert würde.

Wenn sich der Motor 1 dreht, hat der Antriebsstrom des Motors 1 tatsächlich wegen einer Zeitverzögerung, die von der Be rechnungszeit und der Induktanz der Windungen herrührt, eine Phasenverzögerung. Im Hinblick auf eine derartige Phasenver zögerung verwendet die Phasenberechnungseinheit 14 daher eine geeignete Geschwindigkeitskorrektur, die proportional zur Drehgeschwindigkeit des Motors 1 ist.

Fig. 5 ist ein Flußschaubild für eine Steuerung, bei der diese Geschwindigkeitskorrektur in der Phasenberechnungsein heit 14 und in der Sinuswellen-Datentabelle 15 berücksichtigt wird.

Ferner kann die Auflösung geändert werden, indem durch Be rechnung die Zahl der Zählereignisse pro Puls des Stellungs anweisungssignals geändert wird. Ferner wird der dem Motor 1 zuzuführende Strom entsprechend den Laufbedingungen geändert, z. B. ist er 1,5-mal größer, wenn beschleunigt oder verzögert wird, oder 0,5-mal so klein, wenn der Motor angehalten wird, so daß das Drehmoment, das für den Positioniervorgang benö tigt wird, erzeugt werden kann, während ein Anstieg der Tem peratur des Motors 1 unterdrückt wird.

Wie oben beschrieben hat diese Ausführungsform, die eine Steuerung mit offener Schleife verwendet, die folgenden Wir kungen.

1. Die Steuerung ist einfach und leicht, so daß eine Stel lungssteuerung vollzogen werden kann, ohne daß komplizierte Steuertheorien eingesetzt werden müssen.
2. Während des Positionierens des Rotors gibt es keinen Nachlauf.
3. Die durch die Steuerung verursachte Verzögerung ist klein genug, daß höhere Antworten auf Anweisungen gewährlei stet sind.
4. Es wird keine Anpassung gegenüber Änderungen der Last benötigt.

Zweite Ausführungsform

Eine Erregungsfolgen-Steuereinheit in einem Steuergerät für einen Schrittmotor gemäß der zweiten Ausführungsform empfängt normalerweise ein Abweichungsausmaßsignal und ein Abwei chungsrichtungssignal und erzeugt eine Erregungsfolge, die es ermöglicht, daß eine durch einen Stellungsanweisungswert be stimmte angewiesene Stellung ein stabiler Punkt ist, wenn das Abweichungsausmaßsignal in einem vorbestimmten Bereich liegt.

Wenn das Abweichungsausmaßsignal außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, erzeugt die Erregungsfolgen-Steuereinheit ei ne Erregungsfolge, die es erlaubt, daß eine Stellung entspre chend der Rotorstellung ein stabiler Punkt ist, und zwar auf der Grundlage eines erfaßten Werts von einer Stellungserfas sungseinheit, die die Rotorstellung des Motors erfaßt, und des Abweichungsrichtungssignals.

Fig. 6 ist ein Blockschaubild, das das Steuergerät für einen Motor mit Stellungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungs form dieser Erfindung darstellt, und die Fig. 7A bis 7C sind Schaubilder, die den Inhalt von Daten zeigen, die Adres sen entsprechen, die in einem ROM (Festwertspeicher) in der Erregungsfolgen-Steuereinheit des Steuergeräts abgelegt sind.

Unter Bezug auf Fig. 6 umfaßt ein Steuergerät 20 für einen Motor mit Stellungssteuerung einen Schrittmotor 21, eine Ko diereinrichtung 22 als Stellungsdetektor, der an dem Rotor des Motors 21 zu befestigen ist, einen Anweisungszähler 23, einen Rotorstellungszähler 24, einen Abweichungszähler 25, eine Erregungsfolgen-Steuereinheit 26 und eine Antriebsein heit 27, die den Motor 21 antreibt.

Der Schrittmotor 21 ist ein 5-Phasen-Schrittmotor von Hybridart, bei dem auf der äußeren Oberfläche seines Rotors 50 kleine Zähne ausgebildet sind. Die Kodiereinrichtung 22, die 1000 Pulse pro Drehung ausgibt, ist an dem Rotorschaft des Motors 21 als Stellungsdetektor für den Rotor befestigt. Ein Pulssignal wird als Stellungsanweisung verwendet, und das Ausmaß der Bewegung und die Bewegungsgeschwindigkeit werden durch die Anzahl der Pulse bzw. die Pulsfrequenz angegeben.

Der Anweisungszähler 23, der ein Modulo 20-Abwärtszähler ist, zählt ein Pulssignal, das als Stellungsanweisung gegeben ist, und gibt ein 5-Bit-Binärsignal von "0" bis "19" aus. Der Ro torstellungszähler 24, der ebenfalls ein Modulo 20- Abwärtszähler ist, zählt ein 2-Phasen-Pulssignal als Stel lungserfassungssignal, das von der Kodiereinrichtung 22 ausgegeben wird, und gibt ein 5-Bit-Binärsignal von "0" bis "19" aus.

Der Abweichungszähler 25 zählt eine Differenz zwischen dem Stellungsanweisungspuls und dem Rotorstellungspuls (Rückkopp lungspuls) aus der Kodiereinrichtung 22. Der Abweichungszäh ler 25 gibt zwei 1-Bit-Pulssignale aus, die die Abweichungs richtung und das Abweichungsausmaß angeben.

Im Hinblick auf die Abweichungsrichtung gibt der Abweichungs zähler 25 ein H-Signal (high, hoch) ab, wenn die Abweichung positiv (Stellungsanweisungswert < Stellungserfassungswert) und 0 ist, und er gibt ein L-Signal (low, niedrig) aus, wenn die Polarität negativ ist. Als Abweichungsausmaßsignal gibt der Abweichungszähler 25 ein H-Signal aus, wenn die Pulszahl größer als ±5 ist, und er gibt ein L-Signal aus, wenn die Pulszahl ±5 nicht überschreitet.

Die Erregungsfolgen-Steuereinheit 26, die aus einem ROM be steht, erhält insgesamt 12 Bit von Signalen, nämlich die 5- Bit-Binärsignale, die von dem Anweisungszähler 23 und dem Ro torstellungszähler 24 ausgesandt wurden, und das 2-Bit- Signal, das von dem Abweichungszähler 25 ausgesandt wurde, und sie gibt ein 10-Bit-Signal zum Steuern der EIN-/AUS- Betätigung der Schaltelemente Q1, Q2, . . . und Q10 der An triebseinheit 27 in der nachfolgenden Stufe aus.

In der Erregungsfolgen-Steuereinheit 26 oder dem ROM sind Da ten abgelegt, wie sie in den Fig. 7A, 7B und 7C angezeigt sind, in denen irrelevante Daten mit dem Zeichen "X" ange zeigt sind. Jede 5-Bit-Datenausgabe aus dem Anweisungszähler 23 und dem Rotorstellungszähler 24 ist in dezimaler Schreib weise ausdrückt. Die Zahlen in der Zeile "Erregungsstellung" stehen für den Status der Erregungsfolge, die die EIN-/AUS- Betätigung der zehn Schaltelemente Q1, Q2 . . . und Q10 in der Antriebseinheit 27 steuert.

Fig. 8 stellt ein Verbindungsschaubild der Antriebseinheit 27 und des 5-Phasen-Schrittmotors 21 dar. Die Antriebseinheit 27 ist ein Halbbrücken-Inverterschaltkreis, der aus den zehn Schaltelementen Q1, Q2, . . . und Q10 besteht und in dem fünf Paare von in Reihe geschalteten Schaltelementen Q1 und Q2, Q3 und Q4, Q5 und Q6, Q7 und Q8, sowie Q9 und Q10 parallel mit einer Gleichspannungsquelle verbunden sind.

Die Knoten zwischen den zu Paaren zusammengefaßten Schaltele menten Q1 und Q2, Q3 und Q4, Q5 und Q6, Q7 und Q8, sowie Q9 und Q10 sind jeweils mit den Knoten zwischen den einzelnen Phasenwindungen WA, WD, WB, WE und WC des Schrittmotors 21 verbunden, die in fünfeckiger Form als Ring miteinander ver bunden sind. In diesem Fall wird die fünfeckige Verbindung der einzelnen Phasenwindungen WA, WD, WB, WE und WC des Schrittmotors 21 hergestellt, indem der Anfangspunkt einer Windung mit dem Ende einer anderen Windung in Folge verbunden wird.

Fig. 9 zeigt die Erregungsfolge (Halbschritt-Antrieb der 4- 5-Phasen-Erregung) des 5-Phasen-Schrittmotors 21, die über die Schaltelemente Q1, Q2, . . . und Q10 der Antriebseinheit 27 durch die Erregungsfolgen-Steuereinheit 26 ausgeführt wird. In der Figur steht jedes Zeichen "O" für den EIN-Status des zugehörigen Schaltelements.

Wenn die Erregungsfolge Schritt für Schritt umgestellt wird, wird die elektrische Phase des erzeugten Drehmoments jeweils um 18° verschoben und der Motor 21 dreht sich jeweils um 1/20 des Rotorzahns. Da der Motor 21 50 Rotorzähne hat, heißt dies, daß sich der Motor 21 in einem Schritt um (1/50) × (1/20) = 1/1000 dreht.

Es wird nun die Betriebsweise dieser Ausführungsform be schrieben.

Wird die Länge des Rotorzahns als ein Zyklus betrachtet, so wird die Beziehung zwischen dem Drehmoment, das durch den Schrittmotor 21 erzeugt wird, wenn der Motor 21 durch eine bestimmte Erregungsfolge erregt wird und einer Verschiebung bezüglich dem stabilen Erregungspunkt durch eine Sinuswelle angenähert. In diesem Falle wird das erzeugte Drehmoment an einer um 1/4-Länge verschobenen Stellung maximal, und an ei ner um 1/2-Länge verschobenen Stellung ändert das erzeugte Drehmoment seine Richtung, und der Rotor kehrt nicht zu dem ursprünglichen stabilen Punkt zurück.

Wenn der Motor 21 eine Abweichung von über 1/4-Länge hat, die das Drehmoment maximiert, steuert das Steuergerät 20 dieser Ausführungsform eine Umstellung der Erregungsfolge mittels der Erregungsfolgen-Steuereinheit 26 auf der Grundlage des Rotorstellungserfassungssignals von der Kodiereinrichtung 22 derart, daß das Drehmoment erzeugt wird, das immer bewirkt, daß sich der Rotor zu dem bestimmten stabilen Erregungspunkt bewegt, wodurch ein Außerschrittkommen des Motors 21 verhin dert wird.

Die 1/4-Länge entspricht fünf Pulsen der Auflösung des Motors 21 oder der Auflösung der Kodiereinrichtung 22.

Fig. 10 stellt die Beziehung zwischen dem erzeugten Drehmo ment und der Abweichung der Rotorstellung des Motors 21 (oder der durch die Pulszahl ausgedrückten Verschiebung) dar, wenn die Erregung mit einer Erregungsstellung 0 als anfänglichem Zustand ausgeführt wird. Wenn dann keine äußeren Kräfte ange legt werden, ist der Zählwert des Rotorstellungszählers 24 gleich "0", und der Motor 21 wird angehalten. Fig. 10 zeigt die volle Wellenform des an der Erregungsstellung "0" erzeug ten Drehmoments, zeigt aber nur die gegenseitige Phasenbezie hung zwischen den Wellenformen der an den anderen Erregungs stellungen 1, 2, 3, . . . und 19 erzeugten Drehmomente, wobei die anderen Wellenformteile weggelassen sind.

In diesem Falle nehmen die einzelnen Anfangszustände die fol genden Werte an, wie sich aus Fig. 7A ergibt:
Abweichungsausmaßsignal: L
Abweichungsrichtungssignal: H
Anweisungs-Zählwert: 0
Rotorstellungs-Zählwert: 0, und
Erregungsstellung: 0

Wenn eine äußere Kraft an dem Rotor angelegt wird, um den Ro torschaft in der Vorwärtsrichtung (d. h., gesehen vom Wellenende im Uhrzeigersinn) zu drehen, steigt der Zählwert des Rotorstellungszählers 24 an, und der Abweichungswert steigt in der negativen Richtung an.

Da das Abweichungsausmaßsignal hier solange "L" bleibt, wie der Zählwert nicht fünf Pulse von der Kodiereinrichtung 22 überschreitet, wird die Erregungsstellung durch den Wert be stimmt, der durch die Stellungsanweisung festgelegt wird und bleibt bei "0".

Wenn eine äußere Kraft an dem Rotor angelegt wird, um den Ro torschaft in der umgekehrten Richtung (gesehen von dem Wellenende gegen den Uhrzeigersinn) zu drehen, so sinkt ande rerseits der Zählwert des Rotorstellungszählers 24, und der Abweichungswert steigt in der positiven Richtung.

Da das Abweichungsausmaßsignal hier "H" ist, wenn der Zähl wert größer als fünf Pulse aus der Kodiereinrichtung 22 ist, wird die Erregungsstellung durch den Zählwert des Rotorstel lungszählers 24 bestimmt und wird zu der in Fig. 7B gezeig ten. Beispielsweise wird die Erregungsstellung "0", wenn der erfaßte Wert der Rotorstellung "15" ist.

Wenn weiter eine äußere Kraft an dem Rotor angelegt ist, wäh rend sich der Rotorschaft in Vorwärtsrichtung dreht und da durch der Rotorschaft weiter in Vorwärtsrichtung gedreht wird, so daß der Zählwert des Rotorstellungszählers 24 zu "6" wird, so wird das Abweichungsausmaßsignal zu "H", und die Er regungsstellung wird durch den Zählwert des Rotorstellungs zählers 24 und das Abweichungsrichtungssignal bestimmt. Wie sich aus Fig. 7C ergibt, wird die Erregungsstellung "1" bei dem Zählwert "6" des Rotorstellungszählers 24 und dem Abwei chungsrichtungssignal zu "L".

Jedesmal, wenn sich der Zählwert des Rotorstellungszählers 24 auf "7", "8", "9" erhöht, wird die Erregungsstellung auf "2", "3", "4" usw. geändert und das erzeugte Drehmoment bewirkt immer, daß der Rotor in seine anfängliche Stellung zurück kehrt.

Wenn die Anweisungsstellung durch das Pulseingangssignal ge ändert wird oder die Verschiebungsrichtung des Rotors durch äußere Kraft geändert wird, erzeugt der Motor immer entspre chend das Drehmoment, das bewirkt, daß sich der Rotor in die Anweisungsstellung bewegt, wie sich aus den Fig. 7A bis 7C ergibt, und er erfährt kein Außerschrittkommen.

Es werden nun Abwandlungen dieser Ausführungsform besprochen.

Auch wenn der Schrittmotor 21 in dieser Ausführungsform als 5-Phasen-Schrittmotor beschrieben wurde, ist es klar, daß ein ähnliches Steuergerät entsprechend die Stellung eines 2- Phasen-Schrittmotors, eines 3-Phasen-Schrittmotors oder auch eines Viel-Phasen-Schrittmotors steuern kann.

Ein ähnliches Steuergerät kann leicht die Positionierung ei nes linearen Antriebsmotors oder eines linearen Schrittmotors steuern, wie auch eines Motors von der Art mit einem Rotor.

Während die Erregungsfolgen-Steuereinheit 26 bei dieser Aus führungsform durch Hardware unter Verwendung eines ROM kon struiert wurde, kann eine ähnliche Struktur durch Software erzeugt werden.

Auch wenn bei dieser Ausführungsform die Kodiereinrichtung 22 verwendet wurde, die dieselbe Auflösung wie der Motor 21 hat, müssen ihre Auflösungen nicht notwendigerweise identisch sein. Ferner muß es nicht die Kodiereinrichtung 22 sein, sondern andere Arten von Stellungsdetektoren wie etwa ein Dreh melder können ebenfalls verwendet werden.

Auch wenn eine Umstellung des Abweichungsausmaßsignals unter Verwendung eines Pulses, der 1/4-Länge entspricht, was das durch den Schrittmotor erzeugte Drehmoment maximiert, durch geführt wird, kann eine Steuerung für kein Außerschrittkommen irgendwo zwischen 0 und 1/2-Länge erfolgen.

Ferner kann eine Steuerung in einem Hochgeschwindigkeitsbe reich dadurch erfolgen, daß das Abweichungsausmaß und die Er regungsstellung unter Verwendung einer zeitabhängigen Ände rung in der Information über die Stellung des Motors oder ei nes Drehgeschwindigkeitssignals aus einem Rotorgeschwindig keitsdetektor anstelle des Stellungserfassungssignals des Mo tors korrigiert werden.

Ferner kann ein Antrieb in Mikroschritten entsprechend ge steuert werden, wenn die Zahl der Zählereignisse des Rotor stellungszählers 24 und die Zahl der Dateneinheiten in der Erregungsfolgen-Steuereinheit 26 erhöht werden.

Der Bereich dieser Erfindung ist nicht durch die Bereiche der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann durch andere Mittel erzielt werden, die dieselben Funktionen wie die der Ausführungsformen haben, und diese Erfindung kann im Bereich der oben beschriebenen Strukturen in zahlreiche andere Formen abgeändert werden.

Claims

1. Stellungssteuergerät für einen Motor (1) mit Stellungs steuerung, wie etwa einem Stromrichtermotor oder einem Schrittmotor, zum Steuern einer Stellung des Motors entspre chend einem Stellungsanweisungssignal, mit:
einer Stellungserfassungseinheit (2), die eine Rotor stellung des Motors erfaßt;
einer Steuereinheit (5), die ein Ausgangssignal der Stellungserfassungseinheit mit dem Stellungsanweisungssignal vergleicht und auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem Ausgangssignal und dem Stellungsanweisungssignal ein Signal ausgibt, das einem elektrischen Strom entspricht, der in den Windungen des Motors fließen soll; und
einer Antriebseinheit (6a, 6b), die auf der Grundlage eines Ausgangssignals der Steuereinheit einen elektrischen Strom ausgibt, der den Windungen des Motors zuzuführen ist,
wobei die Steuereinheit ein Sinuswellen-Datensignal ent sprechend dem Stellungsanweisungssignal gemäß einer Sinuswel len-Datentabelle ausgibt, wenn die Abweichung in einem elek trischen Winkel von 90° liegt, und sie ein Sinuswellen- Datensignal ausgibt, das den Motor derart erregt, daß der Mo tor einen stabilen Erregungspunkt erreicht, der der Rotor stellung um einen elektrischen Winkel von 90° gemäß der Si nuswellen-Datentabelle vorangeht, wenn die Abweichung einen elektrischen Winkel von 90° überschreitet.

2. Stellungssteuergerät gemäß Anspruch 1, bei dem die Steu ereinheit (Fig. 3) einen Zähler (11) für die angewiesene Stellung, der ein Pulssignal des Stellungsanweisungssignals zählt, einen Rotorstellungszähler (13), der ein Stellungser fassungs-Pulssignal aus der Stellungserfassungseinheit zählt, eine Phasenberechnungseinheit (14), die Pulssignale von den beiden Zählern empfängt und auf der Grundlage einer Abwei chung zwischen den empfangenen Pulssignalen ein Adreßsignal für die Sinuswellen-Datentabelle 15 ausgibt, und die Sinus wellen-Datentabelle umfaßt, die ein Sinuswellen-Datensignal ausgibt, das in Zusammenhang mit dem Adreßsignal aus der Pha senberechnungseinheit (14) steht, wobei die Phasenberechnungseinheit (14) das Stellungsanwei sungspulssignal ausgibt, wenn die Abweichung in einem elek trischen Winkel von 90° liegt, und wobei die Phasenberech nungseinheit (14) das Stellungserfassungpulssignal des Motors um einen elektrischen Winkel von 90° korrigiert und dann das Stellungserfassungspulssignal ausgibt, wenn die Abweichung einen elektrischen Winkel von 90° überschreitet.

3. Stellungssteuergerät nach Anspruch 2, bei dem die Pha senberechnungseinheit eine Funktion aufweist, daß sie eine Drehgeschwindigkeit des Motors korrigiert, indem zu einem elektrischen Winkel von 90° ein passender Geschwindigkeits korrekturwert hinzuaddiert wird, und indem die Berechnung darauf basierend ausgeführt wird.

4. Stellungssteuergerät für einen Motor (21) mit Stellungs steuerung, wie etwa einen Stromrichtermotor oder einen Schrittmotor, zum Steuern einer Stellung des Motors entspre chend einem Stellungsanweisungssignal, mit:
einer Stellungserfassungseinheit (22), die eine Rotor stellung des Motors erfaßt;
einer Steuereinheit (25), die ein Ausgangssignal der Stellungserfassungseinheit (22) mit dem Stellungsanweisungs signal vergleicht und auf der Grundlage einer Abweichung zwi schen dem Ausgangssignal und dem Stellungsanweisungssignal ein Signal ausgibt, das einem elektrischen Strom entspricht, der in den Windungen des Motors fließen soll; und
einer Antriebseinheit (27), die auf der Grundlage eines Ausgangssignals der Steuereinheit (25) einen elektrischen Strom ausgibt, der den Windungen des Motors zuzuführen ist,
wobei die Steuereinheit (25) ein Abweichungsausmaßsignal und ein Abweichungsrichtungssignal empfängt und eine Erre gungsfolge erzeugt, die es ermöglicht, daß eine durch einen Stellungsanweisungswert bestimmte Stellung ein stabiler Punkt ist, wenn das Abweichungsausmaßsignal in einem vorbestimmten Bereich liegt, und wobei die Steuereinheit (25) auf der Grundlage des erfaßten Werts der Rotorstellung und des Abwei chungsrichtungssignals eine Erregungsfolge erzeugt, die es ermöglicht, daß eine der Rotorstellung entsprechende Stellung ein stabiler Punkt ist, wenn das Abweichungsausmaßsignal au ßerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.

5. Stellungssteuergerät nach Anspruch 4, bei dem die Steu ereinheit eine Antriebsstellung bei linearen Schritten steu ert.

6. Stellungssteuergerät nach Anspruch 4, bei dem die Steu ereinheit eine Antriebsstellung bei Mikroschritten steuert.

7. Stellungssteuergerät nach Anspruch 4, bei dem die Steu ereinheit ferner bezüglich der Erregungsfolge, die in Antwort auf das Abweichungsausmaßsignal und den erfaßten Wert der Ro torstellung zu erzeugen ist, eine Geschwindigkeitskorrektur vornimmt.