JP2000166274A - 電流リプル検出によるサーボ制御装置 - Google Patents
電流リプル検出によるサーボ制御装置Info
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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
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/0094—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors wherein the position is detected using the ripple of the current caused by the commutator
Abstract
(57)【要約】
【課題】回転速度の制御範囲が広く高い制御精度が得ら
れる電流リプル検出によるサーボ制御装置を提供する。 【解決手段】制御部１０とモータ駆動部１１とで、モー
タ制御部を構成している。電流リプル検出部２０は、電
流検出手段たる抵抗Ｒにより検出した電流値の大きさに
反比例したゲインで増幅する増幅手段１２１を備える。
コンパレータ２４は、微分回路２３の出力と基準値とを
比較し微分回路２３の出力と基準値との大小関係に応じ
てパルス信号たる電流リプルパルスを出力する。増幅手
段１２１は、抵抗Ｒの検出電流に比例した検出電圧の電
流値（平均値またはピーク値）の大きさが小さいほど出
力電圧が大きくなるゲイン設定回路３０と、抵抗Ｒの検
出電流とゲイン設定回路３０の出力とを乗算する乗算器
からなる可変ゲインアンプ２５とで構成される。
れる電流リプル検出によるサーボ制御装置を提供する。 【解決手段】制御部１０とモータ駆動部１１とで、モー
タ制御部を構成している。電流リプル検出部２０は、電
流検出手段たる抵抗Ｒにより検出した電流値の大きさに
反比例したゲインで増幅する増幅手段１２１を備える。
コンパレータ２４は、微分回路２３の出力と基準値とを
比較し微分回路２３の出力と基準値との大小関係に応じ
てパルス信号たる電流リプルパルスを出力する。増幅手
段１２１は、抵抗Ｒの検出電流に比例した検出電圧の電
流値（平均値またはピーク値）の大きさが小さいほど出
力電圧が大きくなるゲイン設定回路３０と、抵抗Ｒの検
出電流とゲイン設定回路３０の出力とを乗算する乗算器
からなる可変ゲインアンプ２５とで構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流モータのモー
タ電流のリプルによりモータの回転を検出してモータを
サーボ制御するようにした電流リプル検出によるサーボ
制御装置に関するものである。
タ電流のリプルによりモータの回転を検出してモータを
サーボ制御するようにした電流リプル検出によるサーボ
制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、モータの回転速度や回転位置
を指示値に従って制御するためにサーボ制御装置が広く
用いられている。例えば、モータを用いて灯具を昇降さ
せたり照明方向を変化させたりすることができるように
した可動型の照明装置では、サーボ制御されたモータを
用いることにより照明装置の移動速度や位置を決定して
いる。
を指示値に従って制御するためにサーボ制御装置が広く
用いられている。例えば、モータを用いて灯具を昇降さ
せたり照明方向を変化させたりすることができるように
した可動型の照明装置では、サーボ制御されたモータを
用いることにより照明装置の移動速度や位置を決定して
いる。
【０００３】モータのサーボ制御装置としては、図５に
示す構成が考えられている。このサーボ制御装置は、負
荷（図示せず）を駆動するモータ１としてブラシ付きの
直流モータを用いており、モータ１の駆動には４個のス
イッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をブリッジ接続した所謂フル
ブリッジ型のブリッジ回路よりなるモータ駆動部１１を
用いている。つまり、各一対のスイッチング素子Ｑ１，
Ｑ２、Ｑ３，Ｑ４の直列回路を並列に接続したブリッジ
回路を構成し、ブリッジ回路の各アームを構成するスイ
ッチング素子Ｑ１，Ｑ２、Ｑ３，Ｑ４の接続点を出力端
としてモータ１を接続し、両アームの並列回路の両端間
に直流電源Ｖccを接続してある。したがって、スイッチ
ング素子Ｑ１〜Ｑ４を適宜に制御することによって、モ
ータ１への通電方向を切り換えるとともに、モータ１へ
の給電量を調節してモータ１の回転速度を調整すること
ができる。モータ１への給電量は、スイッチング素子Ｑ
１〜Ｑ４をパルス幅（ＰＷＭ）制御することによって調
節され、単位時間当たりのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４
のオン期間を長くすればモータ１への給電量が増加する
ことになる。
示す構成が考えられている。このサーボ制御装置は、負
荷（図示せず）を駆動するモータ１としてブラシ付きの
直流モータを用いており、モータ１の駆動には４個のス
イッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をブリッジ接続した所謂フル
ブリッジ型のブリッジ回路よりなるモータ駆動部１１を
用いている。つまり、各一対のスイッチング素子Ｑ１，
Ｑ２、Ｑ３，Ｑ４の直列回路を並列に接続したブリッジ
回路を構成し、ブリッジ回路の各アームを構成するスイ
ッチング素子Ｑ１，Ｑ２、Ｑ３，Ｑ４の接続点を出力端
としてモータ１を接続し、両アームの並列回路の両端間
に直流電源Ｖccを接続してある。したがって、スイッチ
ング素子Ｑ１〜Ｑ４を適宜に制御することによって、モ
ータ１への通電方向を切り換えるとともに、モータ１へ
の給電量を調節してモータ１の回転速度を調整すること
ができる。モータ１への給電量は、スイッチング素子Ｑ
１〜Ｑ４をパルス幅（ＰＷＭ）制御することによって調
節され、単位時間当たりのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４
のオン期間を長くすればモータ１への給電量が増加する
ことになる。
【０００４】したがって、ブリッジ回路の各スイッチン
グ素子Ｑ１〜Ｑ４は制御部１０により生成されたＰＷＭ
信号（モータ１への給電量に応じたパルス幅を有するパ
ルス信号）によりオンオフ制御される。モータ１には電
流検出手段たる抵抗Ｒが直列接続され、ブリッジ回路の
出力端にはこの直列回路が接続される。したがって、抵
抗Ｒの両端電圧はモータ電流（電機子電流）に比例す
る。
グ素子Ｑ１〜Ｑ４は制御部１０により生成されたＰＷＭ
信号（モータ１への給電量に応じたパルス幅を有するパ
ルス信号）によりオンオフ制御される。モータ１には電
流検出手段たる抵抗Ｒが直列接続され、ブリッジ回路の
出力端にはこの直列回路が接続される。したがって、抵
抗Ｒの両端電圧はモータ電流（電機子電流）に比例す
る。
【０００５】このサーボ制御装置は、モータ電流（通常
は電機子電流）を抵抗Ｒにより検出し、検出されたモー
タ電流に含まれる電流リプルを電流リプル検出部２０”
で検出してモータ１の回転に同期した電流リプルパルス
を発生させている。電流リプルパルスは制御部１０に入
力され、電流リプルパルスにより検出されたモータ１の
各時点での回転速度および回転位置が制御部１０に別に
与えられた目標値に一致するように制御信号が生成され
る。制御信号はモータ駆動部１１を介してモータ１を制
御する。つまり、モータ駆動部１１は、制御信号により
指示されたモータ１の回転速度や回転量（回転方向を含
む）に応じてモータ１に通電する。
は電機子電流）を抵抗Ｒにより検出し、検出されたモー
タ電流に含まれる電流リプルを電流リプル検出部２０”
で検出してモータ１の回転に同期した電流リプルパルス
を発生させている。電流リプルパルスは制御部１０に入
力され、電流リプルパルスにより検出されたモータ１の
各時点での回転速度および回転位置が制御部１０に別に
与えられた目標値に一致するように制御信号が生成され
る。制御信号はモータ駆動部１１を介してモータ１を制
御する。つまり、モータ駆動部１１は、制御信号により
指示されたモータ１の回転速度や回転量（回転方向を含
む）に応じてモータ１に通電する。
【０００６】電流リプル検出部２０”は、抵抗Ｒによる
検出電流に比例した検出電圧のノイズをノイズ除去回路
２２で除去してアンプ２１で増幅し、アンプ２１の出力
を微分回路２３で微分し、コンパレータ２４で微分回路
２３の出力と基準値との大小関係に応じて上記電流リプ
ルパルスを出力する。つまり、電流リプル検出部２０”
からは、モータ１の回転に同期したパルス信号たる電流
リプルパルスが出力される。したがって、制御部１０
は、電流リプル検出部２０”からの電流リプルパルスを
計数することにより、モータ１の回転速度や回転位置を
検出することが可能となるのである。
検出電流に比例した検出電圧のノイズをノイズ除去回路
２２で除去してアンプ２１で増幅し、アンプ２１の出力
を微分回路２３で微分し、コンパレータ２４で微分回路
２３の出力と基準値との大小関係に応じて上記電流リプ
ルパルスを出力する。つまり、電流リプル検出部２０”
からは、モータ１の回転に同期したパルス信号たる電流
リプルパルスが出力される。したがって、制御部１０
は、電流リプル検出部２０”からの電流リプルパルスを
計数することにより、モータ１の回転速度や回転位置を
検出することが可能となるのである。
【０００７】なお、ブラシ付きの直流モータに流れるモ
ータ電流に含まれる電流リプルを検出し、直流モータの
回転速度や回転位置を制御するサーボ制御装置は、実開
昭５６−７４９６号公報、実開昭５７−１８９２９４号
公報、特開昭５８−５４８８８号公報、特開昭５８−１
９５４６４号公報、特開昭６１−６２３８０号公報、特
開平４−７１３８３号公報、特開平４−１７２９８４号
公報（特公平７−７３４３４号）など多数の公報に開示
されている。
ータ電流に含まれる電流リプルを検出し、直流モータの
回転速度や回転位置を制御するサーボ制御装置は、実開
昭５６−７４９６号公報、実開昭５７−１８９２９４号
公報、特開昭５８−５４８８８号公報、特開昭５８−１
９５４６４号公報、特開昭６１−６２３８０号公報、特
開平４−７１３８３号公報、特開平４−１７２９８４号
公報（特公平７−７３４３４号）など多数の公報に開示
されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、図５に
示すサーボ制御装置は、モータ電流に含まれる電流リプ
ルに基づいてモータ１の回転速度や回転位置を検出する
ものであって、モータ１の回転速度や回転位置を検出す
るためのセンサを別途に設けていないから、構成が簡単
であるという利点を有している。
示すサーボ制御装置は、モータ電流に含まれる電流リプ
ルに基づいてモータ１の回転速度や回転位置を検出する
ものであって、モータ１の回転速度や回転位置を検出す
るためのセンサを別途に設けていないから、構成が簡単
であるという利点を有している。
【０００９】一方、直流モータの高速回転時の電流リプ
ル波形が例えば図６のに示すような波形であるとする
と、低速回転時の電流リプル波形は図６のに示すよう
に高速回転時に比べて低周波数成分が増加するとととも
に、波高値が小さくなる。しかしながら、図５に示すサ
ーボ制御装置は、アンプ２１のゲインおよびコンパレー
タ２４の基準値がそれぞれ一定値になっているので、モ
ータ１の低速回転時に、電流リプル検出部２０”がモー
タ電流に含まれる電流リプルを誤検出する可能性があ
る。すなわち、モータ１の低速回転域では、モータ１の
回転速度や回転位置を検出するための電流リプルパルス
の計数に誤差が生じて制御精度が低下する可能性があ
り、精度良くモータ１の回転速度を制御できる範囲が電
流リプル検出部２０”により制限されるという問題があ
った。
ル波形が例えば図６のに示すような波形であるとする
と、低速回転時の電流リプル波形は図６のに示すよう
に高速回転時に比べて低周波数成分が増加するとととも
に、波高値が小さくなる。しかしながら、図５に示すサ
ーボ制御装置は、アンプ２１のゲインおよびコンパレー
タ２４の基準値がそれぞれ一定値になっているので、モ
ータ１の低速回転時に、電流リプル検出部２０”がモー
タ電流に含まれる電流リプルを誤検出する可能性があ
る。すなわち、モータ１の低速回転域では、モータ１の
回転速度や回転位置を検出するための電流リプルパルス
の計数に誤差が生じて制御精度が低下する可能性があ
り、精度良くモータ１の回転速度を制御できる範囲が電
流リプル検出部２０”により制限されるという問題があ
った。
【００１０】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、回転速度の制御範囲が広く高い制御
精度が得られる電流リプル検出によるサーボ制御装置を
提供することにある。
あり、その目的は、回転速度の制御範囲が広く高い制御
精度が得られる電流リプル検出によるサーボ制御装置を
提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、直流モータに流れるモータ電流
を検出する電流検出手段と、モータ電流に含まれる電流
リプルを検出して直流モータの回転に同期したパルス信
号を出力する電流リプル検出部と、電流リプル検出部か
らのパルス信号に基づいて直流モータをサーボ制御する
モータ制御部とを備え、電流リプル検出部は、電流検出
手段により検出した電流値の大きさに反比例したゲイン
で増幅する増幅手段と、増幅手段の出力と基準値との大
小関係に応じて上記パルス信号を出力するコンパレータ
とを備えることを特徴とするものであり、モータの回転
速度が遅くなりモータ電流に含まれる電流リプルが小さ
くなるほど、電流検出手段の検出電流が大きなゲインで
増幅されるので、モータの低速回転時にも電流リプル検
出部により電流リプルを確実に検出することができ、回
転速度の制御範囲が広く高い制御精度が得られる。
に、請求項１の発明は、直流モータに流れるモータ電流
を検出する電流検出手段と、モータ電流に含まれる電流
リプルを検出して直流モータの回転に同期したパルス信
号を出力する電流リプル検出部と、電流リプル検出部か
らのパルス信号に基づいて直流モータをサーボ制御する
モータ制御部とを備え、電流リプル検出部は、電流検出
手段により検出した電流値の大きさに反比例したゲイン
で増幅する増幅手段と、増幅手段の出力と基準値との大
小関係に応じて上記パルス信号を出力するコンパレータ
とを備えることを特徴とするものであり、モータの回転
速度が遅くなりモータ電流に含まれる電流リプルが小さ
くなるほど、電流検出手段の検出電流が大きなゲインで
増幅されるので、モータの低速回転時にも電流リプル検
出部により電流リプルを確実に検出することができ、回
転速度の制御範囲が広く高い制御精度が得られる。
【００１２】請求項２の発明は、直流モータに流れるモ
ータ電流を検出する電流検出手段と、モータ電流に含ま
れる電流リプルを検出して直流モータの回転に同期した
パルス信号を出力する電流リプル検出部と、電流リプル
検出部からのパルス信号に基づいて直流モータをサーボ
制御するモータ制御部とを備え、電流リプル検出部は、
電流検出手段により検出した電流値の大きさに比例した
電流と基準値との大小関係に応じて上記パルス信号を出
力するコンパレータと、電流検出手段の検出電流の電流
値の大きさに比例して上記基準値を設定する基準値設定
回路とを備えることを特徴とするものであり、モータの
回転速度が遅くなりモータ電流に含まれる電流リプルが
小さくなるほど、コンパレータの基準値が小さく設定さ
れるので、モータの低速回転時にも電流リプル検出部に
より電流リプルを確実に検出することができ、回転速度
の制御範囲が広く高い制御精度が得られる。
ータ電流を検出する電流検出手段と、モータ電流に含ま
れる電流リプルを検出して直流モータの回転に同期した
パルス信号を出力する電流リプル検出部と、電流リプル
検出部からのパルス信号に基づいて直流モータをサーボ
制御するモータ制御部とを備え、電流リプル検出部は、
電流検出手段により検出した電流値の大きさに比例した
電流と基準値との大小関係に応じて上記パルス信号を出
力するコンパレータと、電流検出手段の検出電流の電流
値の大きさに比例して上記基準値を設定する基準値設定
回路とを備えることを特徴とするものであり、モータの
回転速度が遅くなりモータ電流に含まれる電流リプルが
小さくなるほど、コンパレータの基準値が小さく設定さ
れるので、モータの低速回転時にも電流リプル検出部に
より電流リプルを確実に検出することができ、回転速度
の制御範囲が広く高い制御精度が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態の基本
構成は、図１のように図５に示した従来構成と略同じで
あって、電流リプル検出部２０の構成が相違する。な
お、図５に示した従来構成と同様の構成要素には同一の
符号を付して説明を省略する。また、制御部１０とモー
タ駆動部１１とで、電流リプル検出部２０からのパルス
信号に基づいてモータ１をサーボ制御するモータ制御部
を構成している。
構成は、図１のように図５に示した従来構成と略同じで
あって、電流リプル検出部２０の構成が相違する。な
お、図５に示した従来構成と同様の構成要素には同一の
符号を付して説明を省略する。また、制御部１０とモー
タ駆動部１１とで、電流リプル検出部２０からのパルス
信号に基づいてモータ１をサーボ制御するモータ制御部
を構成している。
【００１４】電流リプル検出部２０は、抵抗Ｒにより検
出電流に比例した検出電圧のノイズを除去するノイズ除
去回路２２と、ノイズ除去回路２２の出力（つまり、電
流検出手段たる抵抗Ｒの両端電圧からノイズを除去した
出力）を抵抗Ｒにより検出した電流値の大きさに反比例
したゲインで増幅する増幅手段１２１を備え、抵抗Ｒに
より検出電流に比例した検出電圧のノイズをノイズ除去
回路２２で除去して増幅手段１２１で増幅し、増幅手段
１２１の出力を微分回路２３で微分し、コンパレータ２
４で微分回路２３の出力と基準値とを比較し微分回路２
３の出力と基準値との大小関係に応じてパルス信号たる
電流リプルパルスを出力する。本実施形態における増幅
手段１２１は、抵抗Ｒの両端電圧の平均値またはピーク
値の大きさに反比例するようにゲインが設定される。
出電流に比例した検出電圧のノイズを除去するノイズ除
去回路２２と、ノイズ除去回路２２の出力（つまり、電
流検出手段たる抵抗Ｒの両端電圧からノイズを除去した
出力）を抵抗Ｒにより検出した電流値の大きさに反比例
したゲインで増幅する増幅手段１２１を備え、抵抗Ｒに
より検出電流に比例した検出電圧のノイズをノイズ除去
回路２２で除去して増幅手段１２１で増幅し、増幅手段
１２１の出力を微分回路２３で微分し、コンパレータ２
４で微分回路２３の出力と基準値とを比較し微分回路２
３の出力と基準値との大小関係に応じてパルス信号たる
電流リプルパルスを出力する。本実施形態における増幅
手段１２１は、抵抗Ｒの両端電圧の平均値またはピーク
値の大きさに反比例するようにゲインが設定される。
【００１５】つまり、増幅手段１２１は、抵抗Ｒの検出
電流に比例した検出電圧の平均値またはピーク値の大き
さが小さいほど出力電圧が大きくなるゲイン設定回路３
０と、電流検出手段たる抵抗Ｒの両端電圧をゲイン設定
回路３０により設定されるゲインで増幅する可変ゲイン
アンプ２５とで構成され、可変ゲインアンプ２５の出力
が上述のノイズ除去回路２２に入力される。
電流に比例した検出電圧の平均値またはピーク値の大き
さが小さいほど出力電圧が大きくなるゲイン設定回路３
０と、電流検出手段たる抵抗Ｒの両端電圧をゲイン設定
回路３０により設定されるゲインで増幅する可変ゲイン
アンプ２５とで構成され、可変ゲインアンプ２５の出力
が上述のノイズ除去回路２２に入力される。
【００１６】ゲイン設定回路３０は、具体的には、例え
ば図２に示すように、オペアンプＯＰ１を用いた積分回
路３１と、オペアンプＯＰ２を用い基準電圧源Ｅとオペ
アンプＯＰ１の出力とを入力電圧とする差動増幅回路３
２とで構成される。ここに、差動増幅回路３２は、積分
回路３１の出力が小さくなるほどオペアンプＯＰ２の入
力端子間の電圧差が増加して出力が大きくなる。また、
可変ゲインアンプ２５は、乗算器により構成される。
ば図２に示すように、オペアンプＯＰ１を用いた積分回
路３１と、オペアンプＯＰ２を用い基準電圧源Ｅとオペ
アンプＯＰ１の出力とを入力電圧とする差動増幅回路３
２とで構成される。ここに、差動増幅回路３２は、積分
回路３１の出力が小さくなるほどオペアンプＯＰ２の入
力端子間の電圧差が増加して出力が大きくなる。また、
可変ゲインアンプ２５は、乗算器により構成される。
【００１７】したがって、本実施形態では、モータ１の
回転速度が遅くなりモータ電流に含まれる電流リプルが
小さくなるほど、積分回路３１の出力電圧が小さくな
り、差動増幅回路３２の出力が大きくなるので、モータ
１の回転速度の低下に伴う可変ゲインアンプ２５の出力
の低下を抑制することができる。
回転速度が遅くなりモータ電流に含まれる電流リプルが
小さくなるほど、積分回路３１の出力電圧が小さくな
り、差動増幅回路３２の出力が大きくなるので、モータ
１の回転速度の低下に伴う可変ゲインアンプ２５の出力
の低下を抑制することができる。
【００１８】しかして、本実施形態では、モータ１の回
転速度が遅くなりモータ電流に含まれる電流リプルが小
さくなるほど、抵抗Ｒの検出電流が大きなゲインで増幅
されるので、モータ１の低速回転時にも電流リプル検出
部２０により電流リプルを確実に検出することができ、
回転速度の制御範囲が広く高い制御精度が得られる。
転速度が遅くなりモータ電流に含まれる電流リプルが小
さくなるほど、抵抗Ｒの検出電流が大きなゲインで増幅
されるので、モータ１の低速回転時にも電流リプル検出
部２０により電流リプルを確実に検出することができ、
回転速度の制御範囲が広く高い制御精度が得られる。
【００１９】なお、本実施形態では、増幅手段１２１を
上述の可変ゲインアンプ２５とゲイン設定回路３０とで
構成しているが、増幅手段１２１の構成はこの構成に限
定されるものではなく、周知の可変ゲインアンプ（電圧
制御型利得可変回路）を利用してもよい。電圧制御型利
得可変回路としては、例えば、Ｊ−ＦＥＴを電圧制御可
変抵抗器として使用した回路、電圧制御可変抵抗素子を
使用した回路、ＣｄＳを可変抵抗素子として使用した回
路を使用した回路などが周知である。
上述の可変ゲインアンプ２５とゲイン設定回路３０とで
構成しているが、増幅手段１２１の構成はこの構成に限
定されるものではなく、周知の可変ゲインアンプ（電圧
制御型利得可変回路）を利用してもよい。電圧制御型利
得可変回路としては、例えば、Ｊ−ＦＥＴを電圧制御可
変抵抗器として使用した回路、電圧制御可変抵抗素子を
使用した回路、ＣｄＳを可変抵抗素子として使用した回
路を使用した回路などが周知である。
【００２０】また、本実施形態では、増幅手段１２１に
積分回路３１を利用し抵抗Ｒによる検出電流に比例した
検出電圧の積分値（平均値）を差動増幅回路３２の入力
としているが、増幅手段１２１として、抵抗Ｒによる検
出電流に比例した検出電圧のピーク値で制御する構成も
可能であり、ピークホールド回路などにより容易に実現
することができる。ピーク値で制御する場合、応答性が
良い反面、ノイズなどに対する保護を十分にとる必要が
ある。これに対し、積分回路で実現したものは、ロバス
ト安定であり、しかもモータのサーボ制御に用いるとき
には実用上十分な応答性能が得られる。
積分回路３１を利用し抵抗Ｒによる検出電流に比例した
検出電圧の積分値（平均値）を差動増幅回路３２の入力
としているが、増幅手段１２１として、抵抗Ｒによる検
出電流に比例した検出電圧のピーク値で制御する構成も
可能であり、ピークホールド回路などにより容易に実現
することができる。ピーク値で制御する場合、応答性が
良い反面、ノイズなどに対する保護を十分にとる必要が
ある。これに対し、積分回路で実現したものは、ロバス
ト安定であり、しかもモータのサーボ制御に用いるとき
には実用上十分な応答性能が得られる。
【００２１】（実施形態２）本実施形態の基本構成は、
図３のように図５に示した従来構成と略同じであって、
電流リプル検出部２０’の構成が相違する。なお、図５
に示した従来構成と同様の構成要素には同一の符号を付
して説明を省略する。また、制御部１０とモータ駆動部
１１とで、電流リプル検出部２０からのパルス信号に基
づいてモータ１をサーボ制御するモータ制御部を構成し
ている。
図３のように図５に示した従来構成と略同じであって、
電流リプル検出部２０’の構成が相違する。なお、図５
に示した従来構成と同様の構成要素には同一の符号を付
して説明を省略する。また、制御部１０とモータ駆動部
１１とで、電流リプル検出部２０からのパルス信号に基
づいてモータ１をサーボ制御するモータ制御部を構成し
ている。
【００２２】本実施形態では、電流リプル検出部２０’
は、電流検出手段たる抵抗Ｒの検出電流に比例してコン
パレータ２４の基準値を設定する基準値設定回路４０を
備えている点に特徴があり、抵抗Ｒにより検出電流に比
例した検出電圧のノイズをノイズ除去回路２２で除去し
てアンプ２１で増幅し、アンプ２１の出力を微分回路２
３で微分しており、コンパレータ２４で微分回路２３の
出力と基準値との大小関係に応じて上記電流リプルパル
スを出力する点は図５に示した従来構成と同様である。
は、電流検出手段たる抵抗Ｒの検出電流に比例してコン
パレータ２４の基準値を設定する基準値設定回路４０を
備えている点に特徴があり、抵抗Ｒにより検出電流に比
例した検出電圧のノイズをノイズ除去回路２２で除去し
てアンプ２１で増幅し、アンプ２１の出力を微分回路２
３で微分しており、コンパレータ２４で微分回路２３の
出力と基準値との大小関係に応じて上記電流リプルパル
スを出力する点は図５に示した従来構成と同様である。
【００２３】基準値設定回路４０は、具体的には、例え
ば図４に示すように、オペアンプＯＰ３を用いた積分回
路４１と、オペアンプＯＰ４を用いオペアンプＯＰ３の
出力を増幅する増幅回路４２とで構成され、増幅回路４
２の出力がコンパレータ２４の非反転入力端子に入力さ
れるようになっている。なお、コンパレータ２４の反転
入力端子には微分回路２３の出力が入力されるようにな
っている。
ば図４に示すように、オペアンプＯＰ３を用いた積分回
路４１と、オペアンプＯＰ４を用いオペアンプＯＰ３の
出力を増幅する増幅回路４２とで構成され、増幅回路４
２の出力がコンパレータ２４の非反転入力端子に入力さ
れるようになっている。なお、コンパレータ２４の反転
入力端子には微分回路２３の出力が入力されるようにな
っている。
【００２４】しかして、本実施形態では、モータ１の回
転速度が遅くなりモータ電流に含まれる電流リプルが小
さくなるほど、増幅回路４２の出力電圧が小さくなりコ
ンパレータ２４の基準値が小さく設定されるから、モー
タ１の低速回転時にも電流リプル検出部２０’により電
流リプルを確実に検出することができ、回転速度の制御
範囲が広く高い制御精度が得られる。
転速度が遅くなりモータ電流に含まれる電流リプルが小
さくなるほど、増幅回路４２の出力電圧が小さくなりコ
ンパレータ２４の基準値が小さく設定されるから、モー
タ１の低速回転時にも電流リプル検出部２０’により電
流リプルを確実に検出することができ、回転速度の制御
範囲が広く高い制御精度が得られる。
【００２５】また、本実施形態では、基準値設定回路４
０に積分回路４１を利用し抵抗Ｒによる検出電流に比例
した検出電圧の積分値（平均値）を増幅回路４２の入力
としているが、基準値設定回路４０として、抵抗Ｒによ
る検出電流に比例した検出電圧のピーク値で制御する構
成も可能であり、ピークホールド回路などにより容易に
実現することができる。ピーク値で制御する場合、応答
性が良い反面、ノイズなどに対する保護を十分にとる必
要がある。これに対し、積分回路で実現したものは、ロ
バスト安定であり、しかもモータのサーボ制御に用いる
ときには実用上十分な応答性能が得られる。
０に積分回路４１を利用し抵抗Ｒによる検出電流に比例
した検出電圧の積分値（平均値）を増幅回路４２の入力
としているが、基準値設定回路４０として、抵抗Ｒによ
る検出電流に比例した検出電圧のピーク値で制御する構
成も可能であり、ピークホールド回路などにより容易に
実現することができる。ピーク値で制御する場合、応答
性が良い反面、ノイズなどに対する保護を十分にとる必
要がある。これに対し、積分回路で実現したものは、ロ
バスト安定であり、しかもモータのサーボ制御に用いる
ときには実用上十分な応答性能が得られる。
【００２６】
【発明の効果】請求項１の発明は、直流モータに流れる
モータ電流を検出する電流検出手段と、モータ電流に含
まれる電流リプルを検出して直流モータの回転に同期し
たパルス信号を出力する電流リプル検出部と、電流リプ
ル検出部からのパルス信号に基づいて直流モータをサー
ボ制御するモータ制御部とを備え、電流リプル検出部
は、電流検出手段により検出した電流値の大きさに反比
例したゲインで増幅する増幅手段と、増幅手段の出力と
基準値との大小関係に応じて上記パルス信号を出力する
コンパレータとを備えるので、モータの回転速度が遅く
なりモータ電流に含まれる電流リプルが小さくなるほ
ど、電流検出手段の検出電流が大きなゲインで増幅され
るから、モータの低速回転時にも電流リプル検出部によ
り電流リプルを確実に検出することができ、回転速度の
制御範囲が広く高い制御精度が得られるという効果があ
る。
モータ電流を検出する電流検出手段と、モータ電流に含
まれる電流リプルを検出して直流モータの回転に同期し
たパルス信号を出力する電流リプル検出部と、電流リプ
ル検出部からのパルス信号に基づいて直流モータをサー
ボ制御するモータ制御部とを備え、電流リプル検出部
は、電流検出手段により検出した電流値の大きさに反比
例したゲインで増幅する増幅手段と、増幅手段の出力と
基準値との大小関係に応じて上記パルス信号を出力する
コンパレータとを備えるので、モータの回転速度が遅く
なりモータ電流に含まれる電流リプルが小さくなるほ
ど、電流検出手段の検出電流が大きなゲインで増幅され
るから、モータの低速回転時にも電流リプル検出部によ
り電流リプルを確実に検出することができ、回転速度の
制御範囲が広く高い制御精度が得られるという効果があ
る。
【００２７】請求項２の発明は、直流モータに流れるモ
ータ電流を検出する電流検出手段と、モータ電流に含ま
れる電流リプルを検出して直流モータの回転に同期した
パルス信号を出力する電流リプル検出部と、電流リプル
検出部からのパルス信号に基づいて直流モータをサーボ
制御するモータ制御部とを備え、電流リプル検出部は、
電流検出手段により検出した電流値の大きさに比例した
電流と基準値との大小関係に応じて上記パルス信号を出
力するコンパレータと、電流検出手段の検出電流の電流
値の大きさに比例して上記基準値を設定する基準値設定
回路とを備えるので、モータの回転速度が遅くなりモー
タ電流に含まれる電流リプルが小さくなるほど、コンパ
レータの基準値が小さく設定されるから、モータの低速
回転時にも電流リプル検出部により電流リプルを確実に
検出することができ、回転速度の制御範囲が広く高い制
御精度が得られるという効果がある。
ータ電流を検出する電流検出手段と、モータ電流に含ま
れる電流リプルを検出して直流モータの回転に同期した
パルス信号を出力する電流リプル検出部と、電流リプル
検出部からのパルス信号に基づいて直流モータをサーボ
制御するモータ制御部とを備え、電流リプル検出部は、
電流検出手段により検出した電流値の大きさに比例した
電流と基準値との大小関係に応じて上記パルス信号を出
力するコンパレータと、電流検出手段の検出電流の電流
値の大きさに比例して上記基準値を設定する基準値設定
回路とを備えるので、モータの回転速度が遅くなりモー
タ電流に含まれる電流リプルが小さくなるほど、コンパ
レータの基準値が小さく設定されるから、モータの低速
回転時にも電流リプル検出部により電流リプルを確実に
検出することができ、回転速度の制御範囲が広く高い制
御精度が得られるという効果がある。
【図１】実施形態１を示す概略回路ブロック図である。
【図２】同上の要部回路図である。
【図３】実施形態２を示す概略回路ブロック図である。
【図４】同上の要部回路図である。
【図５】従来例を示す概略回路ブロック図である。
【図６】同上の動作説明図である。
【符号の説明】 １ モータ １０ 制御部 １１ モータ駆動部 ２０ 電流リプル検出部 ２２ ノイズ除去回路 ２３ 微分回路 ２５ 可変ゲインアンプ ３０ ゲイン設定回路 １２１ 増幅手段 Ｒ 抵抗
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年２月８日（１９９９．２．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】つまり、増幅手段１２１は、抵抗Ｒの検出
電流に比例した検出電圧の平均値またはピーク値の大き
さが小さいほど出力電圧が大きくなるゲイン設定回路３
０と、電流検出手段たる抵抗Ｒの両端電圧をゲイン設定
回路３０により設定されるゲインで増幅する可変ゲイン
アンプ２５とで構成され、可変ゲインアンプ２５の出力
が上述の微分回路２３に入力される。
電流に比例した検出電圧の平均値またはピーク値の大き
さが小さいほど出力電圧が大きくなるゲイン設定回路３
０と、電流検出手段たる抵抗Ｒの両端電圧をゲイン設定
回路３０により設定されるゲインで増幅する可変ゲイン
アンプ２５とで構成され、可変ゲインアンプ２５の出力
が上述の微分回路２３に入力される。
Claims (2)
- 【請求項１】 直流モータに流れるモータ電流を検出す
る電流検出手段と、モータ電流に含まれる電流リプルを
検出して直流モータの回転に同期したパルス信号を出力
する電流リプル検出部と、電流リプル検出部からのパル
ス信号に基づいて直流モータをサーボ制御するモータ制
御部とを備え、電流リプル検出部は、電流検出手段によ
り検出した電流値の大きさに反比例したゲインで増幅す
る増幅手段と、増幅手段の出力と基準値との大小関係に
応じて上記パルス信号を出力するコンパレータとを備え
ることを特徴とする電流リプル検出によるサーボ制御装
置。 - 【請求項２】 直流モータに流れるモータ電流を検出す
る電流検出手段と、モータ電流に含まれる電流リプルを
検出して直流モータの回転に同期したパルス信号を出力
する電流リプル検出部と、電流リプル検出部からのパル
ス信号に基づいて直流モータをサーボ制御するモータ制
御部とを備え、電流リプル検出部は、電流検出手段によ
り検出した電流値の大きさに比例した電流と基準値との
大小関係に応じて上記パルス信号を出力するコンパレー
タと、電流検出手段の検出電流の電流値の大きさに比例
して上記基準値を設定する基準値設定回路とを備えるこ
とを特徴とする電流リプル検出によるサーボ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33815298A JP2000166274A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 電流リプル検出によるサーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33815298A JP2000166274A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 電流リプル検出によるサーボ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000166274A true JP2000166274A (ja) | 2000-06-16 |
Family
ID=18315412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33815298A Withdrawn JP2000166274A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | 電流リプル検出によるサーボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000166274A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7696708B2 (en) | 2006-05-23 | 2010-04-13 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Ripple detecting device |
| JP7383493B2 (ja) | 2020-01-09 | 2023-11-20 | 株式会社ミツバ | モータ制御装置及びモータ制御方法 |
-
1998
- 1998-11-27 JP JP33815298A patent/JP2000166274A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7696708B2 (en) | 2006-05-23 | 2010-04-13 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Ripple detecting device |
| JP7383493B2 (ja) | 2020-01-09 | 2023-11-20 | 株式会社ミツバ | モータ制御装置及びモータ制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060207 |