JP2000253689A - モータ制御装置およびその同期方法 - Google Patents
モータ制御装置およびその同期方法Info
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- JP2000253689A JP2000253689A JP11047586A JP4758699A JP2000253689A JP 2000253689 A JP2000253689 A JP 2000253689A JP 11047586 A JP11047586 A JP 11047586A JP 4758699 A JP4758699 A JP 4758699A JP 2000253689 A JP2000253689 A JP 2000253689A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】独立なマイクロプロセッサで実行する制御処理
を、同期させることで高い制御性能を有するモータの制
御装置を提供することを目的としている。 【解決手段】上記目的はまず、上位制御部の制御周期が
電力供給部の制御周期の整数倍となるように各制御周期
を設定して、さらに２つのマイクロプロセッサ間の制御
情報伝送のためのシリアル通信と制御処理の開始との時
間差を監視し、これが一定となるように制御周期に変更
を加えるような手段を設けることにより達成できる。
を、同期させることで高い制御性能を有するモータの制
御装置を提供することを目的としている。 【解決手段】上記目的はまず、上位制御部の制御周期が
電力供給部の制御周期の整数倍となるように各制御周期
を設定して、さらに２つのマイクロプロセッサ間の制御
情報伝送のためのシリアル通信と制御処理の開始との時
間差を監視し、これが一定となるように制御周期に変更
を加えるような手段を設けることにより達成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は交流モータを駆動す
る制御装置に係り、特に、モータの電流を検出して電流
を制御する電流制御ループを内側に持ち、モータの位
置、速度を検出して位置、速度を制御する位置、速度制
御ループを外側に持って、モータの位置や速度を制御す
るのに好適な交流モータの制御装置およびその制御周期
の同期方式に関する。
る制御装置に係り、特に、モータの電流を検出して電流
を制御する電流制御ループを内側に持ち、モータの位
置、速度を検出して位置、速度を制御する位置、速度制
御ループを外側に持って、モータの位置や速度を制御す
るのに好適な交流モータの制御装置およびその制御周期
の同期方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１にＡＣサーボモータの位置制御装置
の概略制御ブロック図を示す。ここで１は本制御装置を
示し、４は制御対象のＡＣサーボモータ、５は位置、速
度を検出するためにモータに取り付けられたエンコーダ
を示す。
の概略制御ブロック図を示す。ここで１は本制御装置を
示し、４は制御対象のＡＣサーボモータ、５は位置、速
度を検出するためにモータに取り付けられたエンコーダ
を示す。
【０００３】まず、この制御装置１には位置指令θref
が与えられ、これとエンコーダ５からの信号を基に位置
カウンタ回路１２で検出された位置フィードバック値θ
fが比較器６で比較される。この結果である位置偏差は
位置制御部７に入力され、速度指令Ｎrefとなって出力
される。これは更にエンコーダ５からの信号を基に速度
検出回路１１で検出された速度フィードバック値Ｎfと
比較器８で比較され、この偏差が速度制御部９に入力さ
れる。速度制御部９の出力は電流指令Ｉrefとなって次
に電流検出器１７および電流検出回路１８を介して得ら
れる電流フィードバック値Ｉfと比較器１３で比較さ
れ、この偏差が電流制御部１４の入力となる。電流制御
部１４の出力はＰＷＭ制御部１５でＰＷＭ信号となりパ
ワー素子１６に与えられ、この結果としてモータ４への
電流が供給されてモータ４が制御される。
が与えられ、これとエンコーダ５からの信号を基に位置
カウンタ回路１２で検出された位置フィードバック値θ
fが比較器６で比較される。この結果である位置偏差は
位置制御部７に入力され、速度指令Ｎrefとなって出力
される。これは更にエンコーダ５からの信号を基に速度
検出回路１１で検出された速度フィードバック値Ｎfと
比較器８で比較され、この偏差が速度制御部９に入力さ
れる。速度制御部９の出力は電流指令Ｉrefとなって次
に電流検出器１７および電流検出回路１８を介して得ら
れる電流フィードバック値Ｉfと比較器１３で比較さ
れ、この偏差が電流制御部１４の入力となる。電流制御
部１４の出力はＰＷＭ制御部１５でＰＷＭ信号となりパ
ワー素子１６に与えられ、この結果としてモータ４への
電流が供給されてモータ４が制御される。
【０００４】なお、永久磁石式のＡＣサーボモータでは
モータの磁極位置が必要になるため、エンコーダ５から
の信号を基に磁極位置演算回路１０において磁極位置が
求められ、この信号は電流制御部１４に入力されて制御
に使用される。
モータの磁極位置が必要になるため、エンコーダ５から
の信号を基に磁極位置演算回路１０において磁極位置が
求められ、この信号は電流制御部１４に入力されて制御
に使用される。
【０００５】以上は、ＡＣサーボモータを位置制御装置
として使用した場合の概略説明であるが、位置制御部７
を用いずに速度指令Ｎrefを外部からの指令とすること
で、速度制御装置として使用することもできる。
として使用した場合の概略説明であるが、位置制御部７
を用いずに速度指令Ｎrefを外部からの指令とすること
で、速度制御装置として使用することもできる。
【０００６】上記の装置は、近年の半導体技術の発達に
より、高性能なマイクロプロセッサを用いてそのほとん
どの部分がソフトウェアによるディジタル制御で行われ
る。この場合制御性能の大幅な向上、およびパワー部と
外部インタフェースを持つ制御部の電源系の分離を目的
として２つのマイクロプロセッサを用いて制御すること
がある。これらのプロセッサの役割分担としては、図２
に示すように、位置制御部７や速度制御部９を含む上位
制御部２と、電流検出部１８を含めて電流制御部１４や
パワー素子１６を持つ電力供給部３とに分けることが考
えられる。このハードウェア構成を図２を用いて以下に
説明する。
より、高性能なマイクロプロセッサを用いてそのほとん
どの部分がソフトウェアによるディジタル制御で行われ
る。この場合制御性能の大幅な向上、およびパワー部と
外部インタフェースを持つ制御部の電源系の分離を目的
として２つのマイクロプロセッサを用いて制御すること
がある。これらのプロセッサの役割分担としては、図２
に示すように、位置制御部７や速度制御部９を含む上位
制御部２と、電流検出部１８を含めて電流制御部１４や
パワー素子１６を持つ電力供給部３とに分けることが考
えられる。このハードウェア構成を図２を用いて以下に
説明する。
【０００７】まず、それぞれの部分で制御の中心となる
のが２１−１、２１−２のマイクロプロセッサＭＰＵで
ある。
のが２１−１、２１−２のマイクロプロセッサＭＰＵで
ある。
【０００８】なお、図において上位制御部と電力供給部
で同様の機能を持つ回路ブロックは、それぞれ−１、−
２の添字を用いて示すものとする。但し以下の説明で−
１、−２に共通な事項についての説明のときは添字−
１、−２を省略する。
で同様の機能を持つ回路ブロックは、それぞれ−１、−
２の添字を用いて示すものとする。但し以下の説明で−
１、−２に共通な事項についての説明のときは添字−
１、−２を省略する。
【０００９】これらのＭＰＵはそれぞれの発振器２２か
らのクロック信号で動作するが、位置制御、速度制御お
よび電流制御については一定の周期で各制御ソフトウェ
アを動作させる必要がある。そこで、発振器２２の信号
からのクロック信号を基に２３のカウンタ回路により必
要な制御周期を生成し、ＭＰＵ２１に制御ソフトウェア
を起動するための割込信号として与える。また、それぞ
れのＭＰＵ間での制御情報のやりとりは、２４の通信イ
ンタフェースを用いてシリアル通信を介して行う。ここ
で、通常、上位制御部２と電力供給部３で電源系が異な
るためそれぞれのＭＰＵ間で絶縁が必要となるが、この
絶縁回路を最小化することを目的として上記シリアル通
信を用いるものである。
らのクロック信号で動作するが、位置制御、速度制御お
よび電流制御については一定の周期で各制御ソフトウェ
アを動作させる必要がある。そこで、発振器２２の信号
からのクロック信号を基に２３のカウンタ回路により必
要な制御周期を生成し、ＭＰＵ２１に制御ソフトウェア
を起動するための割込信号として与える。また、それぞ
れのＭＰＵ間での制御情報のやりとりは、２４の通信イ
ンタフェースを用いてシリアル通信を介して行う。ここ
で、通常、上位制御部２と電力供給部３で電源系が異な
るためそれぞれのＭＰＵ間で絶縁が必要となるが、この
絶縁回路を最小化することを目的として上記シリアル通
信を用いるものである。
【００１０】これらの回路の他に上位制御部２では、外
部からの指令信号などのインタフェースとなる上位Ｉ／
Ｆ部２５、エンコーダからの信号を入力するエンコーダ
信号入力回路２６などがある。
部からの指令信号などのインタフェースとなる上位Ｉ／
Ｆ部２５、エンコーダからの信号を入力するエンコーダ
信号入力回路２６などがある。
【００１１】次に２３のカウンタ回路について図３を用
いて説明する。この回路では発振器２２からのクロック
信号をカウントするカウンタ回路３１、必要な制御周期
をクロックパルス数として記憶しておくための制御周期
レジスタ３２がある。これらのカウンタ３１、レジスタ
３２の値は比較器３３で常に比較されており、それぞれ
の値が一致した場合には合致信号を出力する。この合致
信号はカウンタをクリアするのと同時にフリップフロッ
プ３４をセットして、この出力がＭＰＵの割込信号とな
ってＭＰＵの制御ソフトウェアを起動するようになる。
また、制御ソフトウェアでは割込を発生したフリップフ
ロップ３４をクリアして次の制御周期の割込に備えるよ
うにしなければならない。
いて説明する。この回路では発振器２２からのクロック
信号をカウントするカウンタ回路３１、必要な制御周期
をクロックパルス数として記憶しておくための制御周期
レジスタ３２がある。これらのカウンタ３１、レジスタ
３２の値は比較器３３で常に比較されており、それぞれ
の値が一致した場合には合致信号を出力する。この合致
信号はカウンタをクリアするのと同時にフリップフロッ
プ３４をセットして、この出力がＭＰＵの割込信号とな
ってＭＰＵの制御ソフトウェアを起動するようになる。
また、制御ソフトウェアでは割込を発生したフリップフ
ロップ３４をクリアして次の制御周期の割込に備えるよ
うにしなければならない。
【００１２】以上がハードウェア構成の概要であるが、
周辺回路まで含んだマイクロプロセッサを用いてもよ
い。
周辺回路まで含んだマイクロプロセッサを用いてもよ
い。
【００１３】次に本構成のＡＣサーボモータ制御装置で
の各制御処理のタイミングについて図４を用いて説明す
る。前述の通り、上位制御部２には一定の制御周期（Ｔ
ASRとする）で割込が入り、これによって制御ソフトウ
ェアが起動するようになっているが、ここでまず位置制
御が起動する。位置制御処理が終了するとその結果であ
る速度指令Ｎrefを引き渡して速度処理が起動し、次い
で速度制御処理が終了するとその結果である電流指令Ｉ
refを電力供給部に転送すべくシリアル通信が開始され
るようになっている。次に電力供給部においては一定の
制御周期（ＴACRとする）で電流制御処理が起動するよ
うになっている。ただし、電流制御処理に必要な電流指
令Ｉrefは前述の通り上位制御部からシリアル通信によ
って転送されるようになっているため、現電流制御処理
が起動するより前に受信した電流指令を使用することに
なる。ここで図４からもわかるよに、上位制御部２と電
力供給部３とが独立したタイミングで処理を行っている
ために、シリアル通信から電流制御処理の起動までの時
間は一定ではなく常に変化することになる。言い換えれ
ば速度制御処理から電流制御処理開始までの時間は一定
しないということになる。また、１回の速度制御処理か
ら得られる電流指令で何回かの電流制御処理が行われる
が、この回数もタイミングにより一定にならず、例えば
図のように電流指令に対しては電流制御が４回、電流
指令に対しては電流制御が５回行われるというような
ことになる。なおここでは説明しないが、モータのディ
ジタル制御においては１回の速度制御周期に対して４〜
６回の電流制御を行うのが一般的である。
の各制御処理のタイミングについて図４を用いて説明す
る。前述の通り、上位制御部２には一定の制御周期（Ｔ
ASRとする）で割込が入り、これによって制御ソフトウ
ェアが起動するようになっているが、ここでまず位置制
御が起動する。位置制御処理が終了するとその結果であ
る速度指令Ｎrefを引き渡して速度処理が起動し、次い
で速度制御処理が終了するとその結果である電流指令Ｉ
refを電力供給部に転送すべくシリアル通信が開始され
るようになっている。次に電力供給部においては一定の
制御周期（ＴACRとする）で電流制御処理が起動するよ
うになっている。ただし、電流制御処理に必要な電流指
令Ｉrefは前述の通り上位制御部からシリアル通信によ
って転送されるようになっているため、現電流制御処理
が起動するより前に受信した電流指令を使用することに
なる。ここで図４からもわかるよに、上位制御部２と電
力供給部３とが独立したタイミングで処理を行っている
ために、シリアル通信から電流制御処理の起動までの時
間は一定ではなく常に変化することになる。言い換えれ
ば速度制御処理から電流制御処理開始までの時間は一定
しないということになる。また、１回の速度制御処理か
ら得られる電流指令で何回かの電流制御処理が行われる
が、この回数もタイミングにより一定にならず、例えば
図のように電流指令に対しては電流制御が４回、電流
指令に対しては電流制御が５回行われるというような
ことになる。なおここでは説明しないが、モータのディ
ジタル制御においては１回の速度制御周期に対して４〜
６回の電流制御を行うのが一般的である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように上位の制
御処理と下位の制御処理との時間差（位相差）が一定せ
ず、またそれぞれの制御回数の比率も一定しないと、特
に制御応答を上げたような場合、制御特性に影響して不
安定になる場合がある。また、お互いの制御周期の位相
差の変化も、ある周波数を持つため、この周波数成分が
制御特性に現れてくる恐れもある。
御処理と下位の制御処理との時間差（位相差）が一定せ
ず、またそれぞれの制御回数の比率も一定しないと、特
に制御応答を上げたような場合、制御特性に影響して不
安定になる場合がある。また、お互いの制御周期の位相
差の変化も、ある周波数を持つため、この周波数成分が
制御特性に現れてくる恐れもある。
【００１５】本発明は上記のような問題を解決し、独立
なマイクロプロセッサで実行する制御処理を同期させる
ことで高い制御性能を有するモータの制御装置を提供す
ることを目的としている。
なマイクロプロセッサで実行する制御処理を同期させる
ことで高い制御性能を有するモータの制御装置を提供す
ることを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的はまず、上位制
御部の制御周期が電力供給部の制御周期の整数倍となる
ように各制御周期を設定して、さらに２つのマイクロプ
ロセッサ間の制御情報伝送のためのシリアル通信と制御
処理の開始との時間差を監視し、これが一定となるよう
に制御周期に変更を加えるような手段を設けることによ
り達成できる。
御部の制御周期が電力供給部の制御周期の整数倍となる
ように各制御周期を設定して、さらに２つのマイクロプ
ロセッサ間の制御情報伝送のためのシリアル通信と制御
処理の開始との時間差を監視し、これが一定となるよう
に制御周期に変更を加えるような手段を設けることによ
り達成できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図を用い
て説明する。
て説明する。
【００１８】まず本発明の装置の全体構成であるが、こ
れは図１、図２で説明した通りである。従来方式と異な
るのはまず図２のカウンタ回路２３の内容であり、これ
を図５を用いて説明する。
れは図１、図２で説明した通りである。従来方式と異な
るのはまず図２のカウンタ回路２３の内容であり、これ
を図５を用いて説明する。
【００１９】本発明では異なるマイクロプロセッサ間の
処理の同期をとるために、お互いのインタフェースであ
るシリアル通信のタイミングを軸として、これにそれぞ
れの処理を同期させる方式をとる。このためにまずシリ
アル通信の主局として動作する上位制御部２では位置、
速度制御を起動する割込に対して正確に一定時間遅れて
通信を行うようにしなければならない。これを実現する
のが遅延回路５１であり、制御処理の起動割込タイミン
グ信号から一定の遅れを持って通信インタフェースを起
動するようになっている。ここで遅延回路５１の遅れ時
間であるが、これは上位制御部２で行う位置制御処理と
速度制御処理が完了するまでの時間となるが、通常の制
御処理では指令値や制御対象の状態による処理時間のば
らつきがほとんどないため、遅れ時間を確定することは
容易である。
処理の同期をとるために、お互いのインタフェースであ
るシリアル通信のタイミングを軸として、これにそれぞ
れの処理を同期させる方式をとる。このためにまずシリ
アル通信の主局として動作する上位制御部２では位置、
速度制御を起動する割込に対して正確に一定時間遅れて
通信を行うようにしなければならない。これを実現する
のが遅延回路５１であり、制御処理の起動割込タイミン
グ信号から一定の遅れを持って通信インタフェースを起
動するようになっている。ここで遅延回路５１の遅れ時
間であるが、これは上位制御部２で行う位置制御処理と
速度制御処理が完了するまでの時間となるが、通常の制
御処理では指令値や制御対象の状態による処理時間のば
らつきがほとんどないため、遅れ時間を確定することは
容易である。
【００２０】一方シリアル通信の従局として動作する電
力供給部３では電流制御処理を起動する割込信号の発生
時間とシリアル通信の開始時間との差を監視しなければ
ならない。このため、シリアル通信開始時に通信インタ
フェース２４−２より受信開始信号を出力し、この信号
によって制御周期を生成するためのカウンタ３１−２の
カウント値をラッチ回路５２でラッチするようにしてい
る。ラッチされたデータはそのまま上記時間差を表すデ
ータであるため、ＭＰＵ２１−２に取り込んで後述する
制御周期の調整に用いる。
力供給部３では電流制御処理を起動する割込信号の発生
時間とシリアル通信の開始時間との差を監視しなければ
ならない。このため、シリアル通信開始時に通信インタ
フェース２４−２より受信開始信号を出力し、この信号
によって制御周期を生成するためのカウンタ３１−２の
カウント値をラッチ回路５２でラッチするようにしてい
る。ラッチされたデータはそのまま上記時間差を表すデ
ータであるため、ＭＰＵ２１−２に取り込んで後述する
制御周期の調整に用いる。
【００２１】次に各制御処理のタイミングについて図６
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００２２】ここではまず上位制御部２と電力供給部３
での制御周期の関係について説明する。
での制御周期の関係について説明する。
【００２３】本実施例においては上位制御部２での位置
制御、速度制御の周期をＴASR、電力供給部３の電流制
御の周期をＴACRとした場合、 ＴASR＝４×ＴACR となるように設定する。
制御、速度制御の周期をＴASR、電力供給部３の電流制
御の周期をＴACRとした場合、 ＴASR＝４×ＴACR となるように設定する。
【００２４】このような関係とするためにはそれぞれの
発振器の周波数を考慮してそれぞれの制御周期レジスタ
（図５の３２）を設定すればよい。このように制御周期
を合わせることで短時間であればそれぞれの制御周期の
同期もとることができる。しかし制御周期生成のベース
となる発振器は必ず誤差をもっているため、継続して同
期を保つことはできず、各制御周期の位相差を調整する
手段が必要になる。この手段のハードウェアについては
図５で説明した通りであるが、この動作タイミングにつ
いて説明する。
発振器の周波数を考慮してそれぞれの制御周期レジスタ
（図５の３２）を設定すればよい。このように制御周期
を合わせることで短時間であればそれぞれの制御周期の
同期もとることができる。しかし制御周期生成のベース
となる発振器は必ず誤差をもっているため、継続して同
期を保つことはできず、各制御周期の位相差を調整する
手段が必要になる。この手段のハードウェアについては
図５で説明した通りであるが、この動作タイミングにつ
いて説明する。
【００２５】図６からわかるように、上位制御部２が行
うシリアル通信は上位制御部２の制御処理開始割込から
Ｔdelayの遅れをもって起動される。電力供給部３で
は、このシリアル通信の開始時間は前述のようにカウン
タのカウント値として検知することができるが、これが
次の電流制御処理の開始に対して、シリアル通信に要す
る時間だけ前になるように電流制御周期を調整してやれ
ば最も遅れの少ない制御ができることになる。ただしこ
れも各種変動要素を考慮して通信完了が電流制御処理に
間に合わなくなるようなことがないように設定しなけれ
ばならない。また、図６に示してあるように、制御周期
の調整機能を安定に動作させる意味からシリアル通信開
始時間には一定の許容範囲を持たせてやる。
うシリアル通信は上位制御部２の制御処理開始割込から
Ｔdelayの遅れをもって起動される。電力供給部３で
は、このシリアル通信の開始時間は前述のようにカウン
タのカウント値として検知することができるが、これが
次の電流制御処理の開始に対して、シリアル通信に要す
る時間だけ前になるように電流制御周期を調整してやれ
ば最も遅れの少ない制御ができることになる。ただしこ
れも各種変動要素を考慮して通信完了が電流制御処理に
間に合わなくなるようなことがないように設定しなけれ
ばならない。また、図６に示してあるように、制御周期
の調整機能を安定に動作させる意味からシリアル通信開
始時間には一定の許容範囲を持たせてやる。
【００２６】こうした制御周期の調整を実現するための
アルゴリズムを図７に示し、以下に説明する。
アルゴリズムを図７に示し、以下に説明する。
【００２７】ここではまずシリアル通信開始時間の検出
値をＴP、この開始時間の許容値の範囲をＴPmin〜ＴPma
xとする。ただし、これらの時間は前述のカウンタのカ
ウント値をそのまま用いるものとする。
値をＴP、この開始時間の許容値の範囲をＴPmin〜ＴPma
xとする。ただし、これらの時間は前述のカウンタのカ
ウント値をそのまま用いるものとする。
【００２８】また、図７のフローで示す処理はシリアル
通信の周期毎で実行するものとする。本フローでは通信
開始時間が電流制御周期内で早くなった場合には電流制
御周期が遅れたものと判断して、電流制御周期をΔＴだ
け短くする。
通信の周期毎で実行するものとする。本フローでは通信
開始時間が電流制御周期内で早くなった場合には電流制
御周期が遅れたものと判断して、電流制御周期をΔＴだ
け短くする。
【００２９】また、逆に通信開始時間が電流制御周期内
で遅くなった場合には電流制御周期が早くなったものと
判断して、電流制御周期をΔＴだけ長くするものであ
る。制御周期の変更は、制御処理起動の割込を発生する
カウンタ回路の制御周期レジスタ３２−２の値を変更す
ることで可能となる。また、ΔＴも本カウント値にして
最小の１としておけば本調整機能が安定に動作する。
で遅くなった場合には電流制御周期が早くなったものと
判断して、電流制御周期をΔＴだけ長くするものであ
る。制御周期の変更は、制御処理起動の割込を発生する
カウンタ回路の制御周期レジスタ３２−２の値を変更す
ることで可能となる。また、ΔＴも本カウント値にして
最小の１としておけば本調整機能が安定に動作する。
【００３０】以上、本実施例では上位制御部２と電力供
給部３との間のシリアル通信において、上位制御部２が
主局、電力供給部３が従局となる場合について説明して
きた。通常のモータ制御装置ではこのような関係となる
のが一般的であるが、逆の場合、すなわち電力供給部３
が主局、上位制御部２が従局となるような構成も可能で
ある。このような場合にもこれまで説明した方式と同様
の方式をとることができ、具体的には以下のようにな
る。
給部３との間のシリアル通信において、上位制御部２が
主局、電力供給部３が従局となる場合について説明して
きた。通常のモータ制御装置ではこのような関係となる
のが一般的であるが、逆の場合、すなわち電力供給部３
が主局、上位制御部２が従局となるような構成も可能で
ある。このような場合にもこれまで説明した方式と同様
の方式をとることができ、具体的には以下のようにな
る。
【００３１】まずシリアル通信の主局である電力供給部
３が電流制御周期に同期してシリアル通信を開始する。
これに対し従局の上位制御部２は位置、速度制御周期内
での通信開始時間を監視し、これが一定の許容範囲内に
入るように位置、速度制御処理の周期を調整する。なお
この場合には、制御周期に対してシリアル通信の起動を
行う遅延回路を電力供給部３に、通信開始の時間を検知
するためのラッチ回路を上位制御部２に設ける必要があ
る。
３が電流制御周期に同期してシリアル通信を開始する。
これに対し従局の上位制御部２は位置、速度制御周期内
での通信開始時間を監視し、これが一定の許容範囲内に
入るように位置、速度制御処理の周期を調整する。なお
この場合には、制御周期に対してシリアル通信の起動を
行う遅延回路を電力供給部３に、通信開始の時間を検知
するためのラッチ回路を上位制御部２に設ける必要があ
る。
【００３２】
【発明の効果】本発明の装置を用いることで、モータの
位置制御、速度制御、電流制御の各周期を同期させるこ
とができ、制御応答が高く、特性のよいモータの制御が
可能となる。
位置制御、速度制御、電流制御の各周期を同期させるこ
とができ、制御応答が高く、特性のよいモータの制御が
可能となる。
【図１】本発明が適用される具体的一実施例としてのＡ
Ｃサーボモータの位置制御装置の概略制御ブロック図で
ある。
Ｃサーボモータの位置制御装置の概略制御ブロック図で
ある。
【図２】本発明が適用される具体的一実施例としてのモ
ータ制御装置のハードウェア構成を示すブロック図であ
る。
ータ制御装置のハードウェア構成を示すブロック図であ
る。
【図３】従来におけるカウンタ回路の詳細を示すための
図である。
図である。
【図４】従来における各制御処理のタイミング図であ
る。
る。
【図５】本発明によるカウンタ回路の一実施例を示すた
めの図である。
めの図である。
【図６】本発明による一実施例の図５の各制御処理のタ
イミング図である。
イミング図である。
【図７】本発明による一実施例における制御周期調整の
アルゴリズムを示すフローチャートである。
アルゴリズムを示すフローチャートである。
１…モータ制御装置、２…上位制御部、３…電力供給
部、４…モータ、５…エンコーダ、６…比較器、７…位
置制御部、８…比較器、９…速度制御部、10…磁極位置
演算回路、11…速度演算回路、12…位置カウンタ回路、
13…比較器、14…電流制御部、15…ＰＷＭ制御部、16…
パワー素子、17…電流検出器、18…電流検出回路、21…
マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、22…発振器、23…カウ
ンタ回路、24…通信インタフェース、25…上位インタフ
ェース、31…カウンタ、32…制御周期レジスタ、33…比
較器、34…フリップフロップ、51…遅延回路、52…ラッ
チ回路。（添字−１，−２は省略）
部、４…モータ、５…エンコーダ、６…比較器、７…位
置制御部、８…比較器、９…速度制御部、10…磁極位置
演算回路、11…速度演算回路、12…位置カウンタ回路、
13…比較器、14…電流制御部、15…ＰＷＭ制御部、16…
パワー素子、17…電流検出器、18…電流検出回路、21…
マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、22…発振器、23…カウ
ンタ回路、24…通信インタフェース、25…上位インタフ
ェース、31…カウンタ、32…制御周期レジスタ、33…比
較器、34…フリップフロップ、51…遅延回路、52…ラッ
チ回路。（添字−１，−２は省略）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 澄男 千葉県習志野市東習志野七丁目１番１号日 立京葉エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5H004 GA02 HA07 HB07 HB08 HB14 KA22 KA38 KB39 MA01 MA02 MA08 MA38 MA53 MA60 5H550 AA18 BB10 DD03 DD08 DD10 GG01 GG03 GG05 HA07 HA20 HB07 HB16 JJ03 JJ06 JJ11 JJ12 JJ14 JJ17 JJ18 KK05 LL07 LL22 LL35 5H560 AA07 BB04 BB12 DA07 DB07 DC12 EB01 EC01 EC10 GG03 RR06 RR10 TT02 TT04 TT06 TT07 TT11 TT15 TT16 UA03 XA02 XA04 XA05 XA12
Claims (3)
- 【請求項１】モータの位置、速度フィードバックを有
し、マイクロプロセッサにより位置、速度の自動制御を
行う上位制御部と、モータへの供給電流のフィードバッ
クを有し、前記マイクロプロセッサとは別のマイクロプ
ロセッサにより電流の自動制御を行う電力供給部とから
構成され、前記上位制御部と電力供給部との間はシリア
ル通信を用いて制御情報を交換することによりモータの
制御を行う交流モータ制御装置において、上位制御部の
位置、速度制御周期が電力供給部の電流制御周期の一定
整数倍でかつそれぞれの制御周期が同期していることを
特徴とする交流モータ制御装置。 - 【請求項２】モータの位置、速度フィードバックを有
し、マイクロプロセッサにより位置、速度の自動制御を
行う上位制御部と、モータへの供給電流のフィードバッ
クを有し、前記マイクロプロセッサとは別のマイクロプ
ロセッサにより電流の自動制御を行う電力供給部とから
構成され、前記上位制御部と電力供給部との間はシリア
ル通信を用いて制御情報を交換することによりモータの
制御を行う交流モータ制御装置において、上位制御部が
位置、速度制御周期に同期して電流供給部への制御情報
をシリアル通信を用いて送出し、電力供給部は該シリア
ル通信信号の受信タイミングと電流制御周期の開始との
時間差を監視し、この時間差が一定範囲内となるように
電流制御周期を調整することを特徴とするモータ制御装
置の同期方法。 - 【請求項３】モータの位置、速度フィードバックを有
し、マイクロプロセッサにより位置、速度の自動制御を
行う上位制御部と、モータへの供給電流のフィードバッ
クを有し、前記マイクロプロセッサとは別のマイクロプ
ロセッサにより電流の自動制御を行う電力供給部とから
構成され、前記上位制御部と電力供給部との間はシリア
ル通信により制御情報を交換することによりモータの制
御を行う交流モータの制御装置において、電力供給部が
電流制御周期に同期して上位制御部への制御情報をシリ
アル通信を用いて送出し、上位制御部は該シリアル通信
信号の受信タイミングと位置、速度制御周期の開始との
時間差を監視し、この時間差が一定範囲内となるように
位置、速度制御周期を調整することを特徴とするモータ
制御装置の同期方法。
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|---|---|---|---|
| JP04758699A JP4491083B2 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | モータ制御装置およびその同期方法 |
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|---|---|---|---|
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| JP4491083B2 JP4491083B2 (ja) | 2010-06-30 |
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ID=12779370
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|---|---|---|---|
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002186288A (ja) * | 2000-12-11 | 2002-06-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 複数のサーボモータの制御方法及び同装置 |
| US7106017B2 (en) * | 2001-02-14 | 2006-09-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Motor control device |
| JP2007295688A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Nissan Motor Co Ltd | インバータ制御装置及びインバータ制御方法 |
| JP2014140300A (ja) * | 2010-02-02 | 2014-07-31 | Gm Global Technology Operations Inc | 直列弾性アクチュエータの力およびインピーダンスのロバスト制御のための構成 |
| JP2015073422A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 輝明 本宮 | モータ制御装置 |
| JP2017042029A (ja) * | 2015-08-21 | 2017-02-23 | 村田機械株式会社 | リニアモータシステム |
| US9836040B2 (en) | 2013-11-05 | 2017-12-05 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Motor control device, motor control system and motor control method |
| JP2020195240A (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 株式会社デンソー | 多相回転機の制御装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02285404A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-22 | Okuma Mach Works Ltd | 同期制御ｎｃ装置 |
| JPH05344779A (ja) * | 1992-06-04 | 1993-12-24 | Hitachi Ltd | 電流制御装置および演算装置 |
| JPH06282334A (ja) * | 1993-03-27 | 1994-10-07 | Toyoda Mach Works Ltd | ディジタルサーボ制御装置 |
| JPH09229972A (ja) * | 1996-02-28 | 1997-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | 電流検出装置 |
-
1999
- 1999-02-25 JP JP04758699A patent/JP4491083B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02285404A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-22 | Okuma Mach Works Ltd | 同期制御ｎｃ装置 |
| JPH05344779A (ja) * | 1992-06-04 | 1993-12-24 | Hitachi Ltd | 電流制御装置および演算装置 |
| JPH06282334A (ja) * | 1993-03-27 | 1994-10-07 | Toyoda Mach Works Ltd | ディジタルサーボ制御装置 |
| JPH09229972A (ja) * | 1996-02-28 | 1997-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | 電流検出装置 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002186288A (ja) * | 2000-12-11 | 2002-06-28 | Yamaha Motor Co Ltd | 複数のサーボモータの制御方法及び同装置 |
| JP4641097B2 (ja) * | 2000-12-11 | 2011-03-02 | ヤマハ発動機株式会社 | 表面実装機 |
| US7106017B2 (en) * | 2001-02-14 | 2006-09-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Motor control device |
| JP2007295688A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Nissan Motor Co Ltd | インバータ制御装置及びインバータ制御方法 |
| JP2014140300A (ja) * | 2010-02-02 | 2014-07-31 | Gm Global Technology Operations Inc | 直列弾性アクチュエータの力およびインピーダンスのロバスト制御のための構成 |
| JP2015073422A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 輝明 本宮 | モータ制御装置 |
| US9836040B2 (en) | 2013-11-05 | 2017-12-05 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Motor control device, motor control system and motor control method |
| JP2017042029A (ja) * | 2015-08-21 | 2017-02-23 | 村田機械株式会社 | リニアモータシステム |
| JP2020195240A (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 株式会社デンソー | 多相回転機の制御装置 |
| JP7136005B2 (ja) | 2019-05-29 | 2022-09-13 | 株式会社デンソー | 多相回転機の制御装置 |
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