JP2000032789A - パルス計数器 - Google Patents
パルス計数器Info
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- JP2000032789A JP2000032789A JP10192007A JP19200798A JP2000032789A JP 2000032789 A JP2000032789 A JP 2000032789A JP 10192007 A JP10192007 A JP 10192007A JP 19200798 A JP19200798 A JP 19200798A JP 2000032789 A JP2000032789 A JP 2000032789A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/46—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
- H02P5/52—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another additionally providing control of relative angular displacement
Abstract
機間の絶対的な位相差を検出することができるパルス計
数器を提供すること。 【解決手段】 パルス発生器3,4から出力される回転
角に応じたパルス出力5,6はパルス変換器9,回転方
向を検出する回転検出器10,12を介して積算カウン
タ15,16に入力され、積算カウンタ15,16は上
記パルスを回転方向に応じてアップ/ダウンカウントす
る。また、積算カウンタ15,16はパルス発生器3,
4から1回転毎に出力されるゼロ相パルス出力7により
クリアされる。乗算器19.20は、積算カウンタ1
5,16の出力と係数器により設定される比率を乗算
し、各電動機の回転角に対応した信号を出力する。ま
た、乗算器19.20の出力の偏差を求める演算器21
を設けることにより、各パルス発生器3,4の位相差を
演算することができる。
Description
じて出力されるパルス列を計数するパルス計数器に関
し、特に本発明は、複数の電動機を精度良く同期して制
御するために使用されるパルス計数器に関するものであ
る。
の電動機を精度良く同期して駆動するには、各電動機を
精度良く速度制御をするか、あるいは、パルス計数器を
設ける場合でも、2台の電動機が出力するパルス列を1
台のパルス計数器に入力し、該パルス計数器により2台
の電動機が出力するパルス数の差を計数するのが常であ
った。
電動機を精度良く同期して制御するには、電動機に取り
付けて使用するパルス発生器の出力周波数が非常に高い
ものが必要であり、この出力周波数を高速に演算処理す
ることには限界があった。また、上記パルス発生器の1
回転当たりのパルス発生数は、駆動される機械や用途に
応じて定まっていないことが常であった。さらにインク
リメンタル方式のパルス発生器を使用するとき、2台の
電動機を絶対的な位相差を常時維持しながら同期運転を
実現することは容易でなかった。
ので、その目的とするところは、これらの欠点を解決
し、高速パルスの計数が可能であり、パルス発生器の1
回転当たりのパルス発生数が異なっていても容易に対応
することができ、しかも、複数の電動機間の絶対的な位
相差を検出することができるパルス計数器を提供するこ
とである。
のように解決する。 (1)請求項1の発明は、パルス計数器を電動機の台数
に対応した数の積算カウンタと、比率を設定する係数器
と乗算器とから構成する。そして、インクリメンタル方
式のパルス発生器から回転角に応じたパルス出力と1回
転毎に出力されるゼロ相パルス出力を上記積算カウンタ
に入力する。上記回転角に応じたパルス出力が入力され
ると、上記積算カウンタは1ずつ計数するだけである。
また、前記ゼロ相パルスが入力されると、該積算カウン
タは計数値をリセットする。積算カウンタに上記のよう
な単純な機能のみを付加させることにより前記パルス出
力とゼロ相パルス出力が高速であっても容易に計数する
ことが可能となる。さらに、係数器と、該係数器の係数
と前記積算カウンタの計数値を乗算する乗算器を設ける
ことにより、パルス発生器のパルス数を補正することが
できる。この乗算器と係数器はパルス発生器からのパル
ス出力とゼロ相パルス出力が入力される毎に動作するも
のでなくてもよく、制御に必要なタイミングでのみ演算
処理すればよい。すなわち、上記したように、常時積算
カウンタは電動機に付属するパルス発生器からの回転角
に応じたパルス出力を1ずつ計数する。この機能は単純
であるため、たとえば1MHz以上のパルス出力の計数
も可能である。また、該積算カウンタはゼロ相信号によ
りクリアされるものである。これにより、該積算カウン
タの出力はパルス発生器のゼロ点を0としパルス発生器
とこれが付属する電動機の回転角度を常時知らしめるこ
とができる。さらに係数器を設け、該係数器の係数と前
記積算カウンタの計数値の乗算を例えばマイクロプロセ
ッサ(以下MPUと称す)で処理し、パルス発生器から
の信号入力の早さに追随させずに制御に必要なタイミン
グでのみ演算処理をおこなう。上記のようにすることに
より、複数のパルス発生器(電動機)の1回転あたりの
パルス数を仮想的に同じとすることができる。
発明において、上記乗算器の出力の偏差を求める演算器
を設け、各パルス発生器の出力パルスの偏差すなわち位
相差を演算するようにしたものである。これにより、異
なる電動機間の位相差を正確に知ることができ、2台も
しくは複数台の電動機を精度良く同期運転することがで
きる。なお、2台もしくは2台以上の電動機の位相差は
上記演算器において、必要なタイミングで行えばよく、
必ずしもパルス発生器3,4からのパルス出力とゼロ相
パルス出力が入力される毎に行う必要はない。
実施例を示す構成図である。図1において、1、2は電
動機駆動装置、3、4は電動機駆動装置に取り付けて使
用される二相(A相、B相)出力のパルス発生器であ
り、5はA相信号、6はB相信号、7は電動機が1回転
する毎に出力されるゼロ相信号である。8は本実施例の
パルス計数器である。パルス計数器8において、9,1
1はパルス発生器から出力される二つのパルス列を一相
に変換するパルス変換器であり、パルス変換器9,11
は、電動機1,2の回転に応じたパルス列信号13を出
力する。また、10、12は電動機の正転/逆転を検出
し、回転方向信号14を出力する回転方向検出器であ
る。
する積算カウンタであり、上記回転方向信号14に応じ
てカウントアップ、カウントダウンする。17、18は
係数器、19、20は乗算器であり、乗算器19、20
は係数器17,18により設定される係数を積算カウン
タ15,16の出力に乗算する。また、21は加減算
器、22は加減算器21より得られる偏差を計数するパ
ルス計数器である。
相パルス5、B相パルス6の位相から電動機1、2の回
転方向を検出し、回転方向信号14を積算カウンタ1
5、16のUP/DOWN入力に送る。前記積算カウン
タ15、16のUP/DOWN入力に”ハイレベル信号
Hi”あるいは、”ローレベル信号Lo”信号が入力さ
れることにより、積算カウンタ15、16はアップまた
はダウンのカウントモードになる。一方、パルス変換器
9、11の出力は上記積算カウンタ15、16のCLK
入力に送られ、このCLK入力に、パルス変換器9,1
1からパルスが入力される毎に積算カウンタ15、16
は1ずつカウントアップまたはカウントダウンする。
は、上記積算カウンタ15、16のクリア入力に送られ
る。これにより、電動機の一回転毎に一回上記積算カウ
ンタ15,16の計数値は0にリセットされる。以上の
ように、積算カウンタ15,16は、パルス発生器3,
4からの二相パルス5,6とゼロ相パルス7により動作
する簡単な構成になっており、高速に動作可能なもので
ある。
を説明する図であり、同図(a)(d)はパルス変換器
9,10の出力パルス、(b)(e)はゼロ相パルス、
(c)(f)は積算カウンタ15,16の計数値であ
る。同図に示すように、積算カウンタ15,16はパル
ス変換器9,10の出力パルスをカウントし、ゼロ相パ
ルスが出力されるとクリアされ、引き続いて入力される
パルス変換器9,10の出力パルスを再びカウントをす
る。従って、積算カウンタ15,16の計数値はパルス
発生器3,4の回転角度に対応した値となる。例えば、
同図に示す時点t0 における積算カウンタ15,16の
計数値をそれぞれa3 ,a4 とすると、時点t0 におけ
るパルス発生器3,4の回転角度は、ゼロ相パルスを起
点とし、1回転当たりのパルス数をそれぞれa1 ,a2
とすると同図に示すようにそれぞれ、a3 /a1 ×2
π、a4 /a2×2πとなる。すなわち、積算カウンタ
15,16の計数値a3 ,a4 はパルス発生器3,4の
回転角度に対応した値となる。
の1回転あたりに発生するパルス数が設置毎に異なるこ
とが多いため備えられるものであり、係数器17,18
の係数と上記積算カウンタ15,16の計数値は、乗算
器19、20にてそれぞれ演算される。上記乗算器1
9、20による演算は、パルス発生器3,4の一回転当
たりのパルス数を補正するものであり、常時行われるも
のでなく制御に必要なタイミングでのみ演算される。
9,20をMPUで構成し、パルス発生器3,4からの
パルス出力とゼロ相パルス出力が入力される毎に動作さ
せず、制御に必要なタイミングで、上記積算カウンタ1
5,16の計数値をサンプリングし補正演算をおこなう
ようにする。これによりパルス発生器3,4からの入力
パルスの早さに追随しなくとも、異なるパルス発生器の
1回転当たりのパルス数を仮想的に同じにして、パルス
発生器3,4の回転角度に対応した値を得ることができ
る。
器3の1回転当たりのパルス数がa1 、パルス発生器4
の1回転当たりのパルス数がa2 の場合、積算カウンタ
16の計数値に係数a1 /a2 を乗算することにより、
乗算器19,20の出力は、それぞれパルス発生器3,
4の回転角度に対応した値となる。上記のように、係数
器17,18の係数と前記積算カウンタ15,16の計
数値を演算することにより、複数のパルス発生器(電動
機)の1回転あたりのパルス数を仮想的に同じとするこ
とができる。
ぞれパルス変換器9、11、回転検出器10、12、積
算カウンタ15、16、係数器17、18、乗算器1
9、20を備えたパルス計数器を設けることにより、乗
算器19、20の出力にそれぞれの電動機の回転角を示
す信号が得られる。したがって、上記乗算器19,20
の出力を加減算する加減算器21と、加減算器21の出
力を計数するパルス計数器22を付加し、乗算器19,
20の出力を加減算器21で演算処理し、その偏差をパ
ルス計数器22に入力することにより、異なる電動機の
位相差を得ることができる。上記演算処理も、パルス発
生器3,4からのパルス出力とゼロ相パルス出力が入力
される毎に行う必要はなく、例えば、前記したように上
記加減算器21、パルス計数器22をMPUで構成し、
制御に必要なタイミングで電動機の回転角に対応した値
をサンプリングし、その偏差を演算すればよい。なお、
上記実施例では、電動機が2台の例を示したが、電動機
が3台以上の場合でも同様に構成できることは言うまで
もない。
の回転角に応じて発生するパルス出力を計数する積算カ
ウンタを電動機毎に設け、該積算カウンタを1回転毎に
発生されるゼロ相パルス信号でクリアするように構成し
たので、積算カウンタをより簡単な構成とすることがで
き、パルス発生器から高速パルスが発生しても、積算カ
ウンタによる高速パルスの計数が可能となる。また、パ
ルス発生器のパルス数を補正する乗算器を設けることに
より、1回転あたりに発生するパルス数が設置毎に異な
るパルス発生器を使用しても、一回転当たりのパルス数
の補正を行うことができる。
とされるサンプリングのみで行うことにより、高速なパ
ルス発生器に応答し、異なるパルス発生器の一回転当た
りのパルス数の補正を行うことが可能になる。またさら
に、上記機能を電動機毎に設置し、乗算器の出力の偏差
を求めることにより、電動機間の位相差を高速に精度良
く検出することができ、実用上、極めて有用性の高いも
のである。
る図である。
を説明する図であり、同図(a)(d)はパルス変換器
9,11の出力パルス、(b)(e)はゼロ相パルス、
(c)(f)は積算カウンタ15,16の計数値であ
る。同図に示すように、積算カウンタ15,16はパル
ス変換器9,11の出力パルスをカウントし、ゼロ相パ
ルスが出力されるとクリアされ、引き続いて入力される
パルス変換器9,11の出力パルスを再びカウントをす
る。従って、積算カウンタ15,16の計数値はパルス
発生器3,4の回転角度に対応した値となる。例えば、
同図に示す時点t0 における積算カウンタ15,16の
計数値をそれぞれa3 ,a4 とすると、時点t0 におけ
るパルス発生器3,4の回転角度は、ゼロ相パルスを起
点とし、1回転当たりのパルス数をそれぞれa1 ,a2
とすると同図に示すようにそれぞれ、a3 /a1 ×2
π、a4 /a2×2πとなる。すなわち、積算カウンタ
15,16の計数値a3 ,a4 はパルス発生器3,4の
回転角度に対応した値となる。
2)
Claims (2)
- 【請求項1】 2台または2台以上の電動機に取り付け
られているインクリメンタル方式のパルス発生器から出
力されるパルス信号を計数するパルス計数器であって、 上記パルス計数器は、電動機の台数に対応した数の積算
カウンタと、比率を設定する係数器と乗算器を備えてお
り、 上記積算カウンタは、上記パルス発生器から回転角に応
じて出力されるパルス出力と、パルス発生器の1回転毎
に出力されるゼロ相パルス出力を入力とし、上記パルス
出力を計数するとともに、上記ゼロ相パルス出力により
クリアされ、 上記乗算器は、上記積算カウンタの出力と係数器により
設定される比率を乗算することにより、各電動機の回転
角に対応した信号を出力することを特徴とするパルス計
数器。 - 【請求項2】 上記乗算器の出力の偏差を求める演算器
を設けたことを特徴とする請求項1のパルス計数器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10192007A JP2941790B1 (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | パルス計数器 |
US09/348,064 US6175607B1 (en) | 1998-07-07 | 1999-07-06 | Pulse counter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10192007A JP2941790B1 (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | パルス計数器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2941790B1 JP2941790B1 (ja) | 1999-08-30 |
JP2000032789A true JP2000032789A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16284063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10192007A Expired - Lifetime JP2941790B1 (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | パルス計数器 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6175607B1 (ja) |
JP (1) | JP2941790B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3239136B2 (ja) | 1999-09-24 | 2001-12-17 | 株式会社東京機械製作所 | 回転位置偏差検出装置 |
JP3383264B2 (ja) | 2000-04-26 | 2003-03-04 | 株式会社東京機械製作所 | 同期制御装置 |
JP4678434B2 (ja) * | 2008-12-08 | 2011-04-27 | 富士ゼロックス株式会社 | ステッピングモータ制御装置およびプログラム |
CN111007765A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-14 | 贵州航天计量测试技术研究所 | 一种脉冲参数可调的快沿脉冲信号产生装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5423192A (en) * | 1993-08-18 | 1995-06-13 | General Electric Company | Electronically commutated motor for driving a compressor |
JPH10248285A (ja) * | 1997-03-05 | 1998-09-14 | Honda Motor Co Ltd | モータ駆動制御装置における制御方法 |
-
1998
- 1998-07-07 JP JP10192007A patent/JP2941790B1/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-07-06 US US09/348,064 patent/US6175607B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2941790B1 (ja) | 1999-08-30 |
US6175607B1 (en) | 2001-01-16 |
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