JP2002136163A - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置Info
- Publication number
- JP2002136163A JP2002136163A JP2000320114A JP2000320114A JP2002136163A JP 2002136163 A JP2002136163 A JP 2002136163A JP 2000320114 A JP2000320114 A JP 2000320114A JP 2000320114 A JP2000320114 A JP 2000320114A JP 2002136163 A JP2002136163 A JP 2002136163A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control unit
- motor
- torque command
- speed control
- speed
- 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.)
- Pending
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流制御部がトルク指令を受け取るタイミ
ングを固定し、無駄時間が生じないモータ制御装置を提
供する。 【解決手段】モータ１３に連結された検出器１４が検出
するモータ位置を入力し、目標とする位置指令にモータ
位置が一致するよう位置制御と速度制御をしてトルク指
令を出力する位置・速度制御部１１と、トルク指令を入
力してモータ１３を駆動する電流制御部１２とを備える
モータ制御装置において、電流制御部１２のサンプリン
グ周期と同期した同期信号が位置・速度制御部１１に出
力されると、位置・速度制御部１１がその信号に同期し
て位置制御と速度制御を行う。
ングを固定し、無駄時間が生じないモータ制御装置を提
供する。 【解決手段】モータ１３に連結された検出器１４が検出
するモータ位置を入力し、目標とする位置指令にモータ
位置が一致するよう位置制御と速度制御をしてトルク指
令を出力する位置・速度制御部１１と、トルク指令を入
力してモータ１３を駆動する電流制御部１２とを備える
モータ制御装置において、電流制御部１２のサンプリン
グ周期と同期した同期信号が位置・速度制御部１１に出
力されると、位置・速度制御部１１がその信号に同期し
て位置制御と速度制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータや、ロボッ
ト、工作機械等のモータ制御装置に関し、特に、位置・
速度制御部と電流制御部とが独立しているモータ制御装
置に関する。
ト、工作機械等のモータ制御装置に関し、特に、位置・
速度制御部と電流制御部とが独立しているモータ制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】位置・速度制御部と電流制御部とが独立
している従来のモータ制御装置では目標とする位置指令
にモータ位置を一致させるため位置制御と速度制御が行
われている。また、その場合、制御するモータは回転位
置を検出する検出器が連結されており、位置・速度制御
部がトルク指令を出力し、そのトルク指令を入力して電
流制御部がモータを駆動するのが一般的である。このた
め、ユーザが位置・速度制御部と電流制御部を自由に構
成できるのが特徴となっている。
している従来のモータ制御装置では目標とする位置指令
にモータ位置を一致させるため位置制御と速度制御が行
われている。また、その場合、制御するモータは回転位
置を検出する検出器が連結されており、位置・速度制御
部がトルク指令を出力し、そのトルク指令を入力して電
流制御部がモータを駆動するのが一般的である。このた
め、ユーザが位置・速度制御部と電流制御部を自由に構
成できるのが特徴となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが前記従来例で
は、位置・速度制御部がサンプリングを開始する時間に
対する電流制御部がサンプリングを開始するタイミング
が定まっていないので、位置・速度制御部から出力され
たトルク指令を電流制御部が受け取る際に生じる無駄時
間が一定にならないため、制御特性が定まらないという
問題があった。そこで本発明は、この問題を解決し、電
流制御部がトルク指令を受け取るタイミングを固定し、
無駄時間を一定かつ最小にするモータ制御装置を提供す
ることを目的とする。
は、位置・速度制御部がサンプリングを開始する時間に
対する電流制御部がサンプリングを開始するタイミング
が定まっていないので、位置・速度制御部から出力され
たトルク指令を電流制御部が受け取る際に生じる無駄時
間が一定にならないため、制御特性が定まらないという
問題があった。そこで本発明は、この問題を解決し、電
流制御部がトルク指令を受け取るタイミングを固定し、
無駄時間を一定かつ最小にするモータ制御装置を提供す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め本発明は、モータに連結された検出器が検出するモー
タ位置を入力し、目標とする位置指令に前記モータ位置
が一致するよう位置制御と速度制御をしてトルク指令を
出力する位置・速度制御部と、前記トルク指令を入力し
て前記モータを駆動する電流制御部と、を備えるモータ
制御装置において、前記電流制御部のサンプリング周期
と同期した同期信号が前記位置・速度制御部に出力され
ると、前記位置・速度制御部がその信号に同期して位置
制御と速度制御を行うことを特徴としている。また本発
明は、前記位置・速度制御部は、出力したトルク指令を
前記電流制御部が受け取るまでの時間を最小にするよう
に前記トルク指令を出力するタイミングを調整すること
を特徴としており、また、前記位置・速度制御部は前記
同期信号をフィルタリングしてノイズをカットする手段
を備えていることを特徴としている。このようになって
いるため、電流制御部が受け取るトルク指令のタイミン
グが固定され、無駄時間が一定かつ最小になるのであ
る。
め本発明は、モータに連結された検出器が検出するモー
タ位置を入力し、目標とする位置指令に前記モータ位置
が一致するよう位置制御と速度制御をしてトルク指令を
出力する位置・速度制御部と、前記トルク指令を入力し
て前記モータを駆動する電流制御部と、を備えるモータ
制御装置において、前記電流制御部のサンプリング周期
と同期した同期信号が前記位置・速度制御部に出力され
ると、前記位置・速度制御部がその信号に同期して位置
制御と速度制御を行うことを特徴としている。また本発
明は、前記位置・速度制御部は、出力したトルク指令を
前記電流制御部が受け取るまでの時間を最小にするよう
に前記トルク指令を出力するタイミングを調整すること
を特徴としており、また、前記位置・速度制御部は前記
同期信号をフィルタリングしてノイズをカットする手段
を備えていることを特徴としている。このようになって
いるため、電流制御部が受け取るトルク指令のタイミン
グが固定され、無駄時間が一定かつ最小になるのであ
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は、本発明を適用したモータ制
御装置のブロック図である。図において、１３はモータ
であり、１４はモータ１３に連結されて回転位置を検出
し、位置信号Ｐｆｂを出力する検出器である。１１はモ
ータ１３の回転位置と回転速度を制御してトルク指令Ｔ
ｒｅｆを出力する位置・速度制御部であり、１２は位置
・速度指令部１１のトルク指令Ｔｒｅｆを受けてモータ
１３に電流を供給し、モータ１３を回転する電流制御部
である。位置・速度制御部１１と電流制御部１２、モー
タ１３、検出器１４とでモータ１３の回転を制御する制
御ループが形成されている。また位置・速度制御部１１
はノイズ除去部１１１と位置・速度制御演算部１１２か
ら構成されており、ノイズ除去部１１１は電流制御部か
ら出力された同期信号Ｓｎｃを入力するとフィルタリン
グによりノイズをカットしてノイズが除去された同期信
号ＣＳｎｃを位置・速度制御演算部１１２に出力する。
位置・速度制御演算部１１２は、同期信号ＣＳｎｃとモ
ータ１３の回転位置Ｐｆｂを入力し、モータ１３の回転
位置と回転速度を制御してトルク指令Ｔｒｅｆを電流制
御部１２へ出力する。このように、位置・速度制御部１
１は電流制御部１２のサンプリング周期毎に出力される
同期信号Ｓｎｃと検出器１４で検出されたモータ１３の
位置Ｐｆｂを入力すると、目標位置と位置信号Ｐｆｂが
一致するよう位置制御と速度制御を行い、トルク指令Ｔ
ｒｅｆを電流制御部１２に出力する。また、電流制御部
１２は、トルク指令Ｔｒｅｆを入力するとトルク指令Ｔ
ｒｅｆに応じた電流を出力してモータ１３を駆動すると
ともに、電流制御部１２のサンプリング周期毎に、同期
信号Ｓｎｃを出力する。
基づいて説明する。図１は、本発明を適用したモータ制
御装置のブロック図である。図において、１３はモータ
であり、１４はモータ１３に連結されて回転位置を検出
し、位置信号Ｐｆｂを出力する検出器である。１１はモ
ータ１３の回転位置と回転速度を制御してトルク指令Ｔ
ｒｅｆを出力する位置・速度制御部であり、１２は位置
・速度指令部１１のトルク指令Ｔｒｅｆを受けてモータ
１３に電流を供給し、モータ１３を回転する電流制御部
である。位置・速度制御部１１と電流制御部１２、モー
タ１３、検出器１４とでモータ１３の回転を制御する制
御ループが形成されている。また位置・速度制御部１１
はノイズ除去部１１１と位置・速度制御演算部１１２か
ら構成されており、ノイズ除去部１１１は電流制御部か
ら出力された同期信号Ｓｎｃを入力するとフィルタリン
グによりノイズをカットしてノイズが除去された同期信
号ＣＳｎｃを位置・速度制御演算部１１２に出力する。
位置・速度制御演算部１１２は、同期信号ＣＳｎｃとモ
ータ１３の回転位置Ｐｆｂを入力し、モータ１３の回転
位置と回転速度を制御してトルク指令Ｔｒｅｆを電流制
御部１２へ出力する。このように、位置・速度制御部１
１は電流制御部１２のサンプリング周期毎に出力される
同期信号Ｓｎｃと検出器１４で検出されたモータ１３の
位置Ｐｆｂを入力すると、目標位置と位置信号Ｐｆｂが
一致するよう位置制御と速度制御を行い、トルク指令Ｔ
ｒｅｆを電流制御部１２に出力する。また、電流制御部
１２は、トルク指令Ｔｒｅｆを入力するとトルク指令Ｔ
ｒｅｆに応じた電流を出力してモータ１３を駆動すると
ともに、電流制御部１２のサンプリング周期毎に、同期
信号Ｓｎｃを出力する。
【０００６】次に、位置・速度制御部１１及び電流制御
部１２の動作について図２のフローチャートを用いて説
明する。図において、まず（Ｓ１１）ではノイズ除去部
１１１が同期信号Ｓｎｃを電流制御部１２より入力する
と、フィルタリングによりノイズをカットしてノイズが
除去された同期信号ＣＳｎｃを位置・速度制御演算部１
１２へ出力する。次に位置・速度制御演算部１１２は同
期信号ＣＳｎｃを入力すると、トルク指令を出力するタ
イミングを調整するための待ち時間をカウントするカウ
ンタＣＮＴの初期値を０に設定し（Ｓ１２）、カウンタ
ＣＮＴの値に１を加算する（Ｓ１３）。その後、任意に
設定できる変数ＷＡＩＴとカウンタＣＮＴを比較し（Ｓ
１４）、ＷＡＩＴ＞ＣＮＴであれば（Ｓ１３）へ戻り、
ＷＡＩＴ≦ＣＮＴであれば（Ｓ１５）へ進む。その後、
モータ位置Ｐｆｂが目標とする位置指令に一致するよう
に位置制御と速度制御を行い（Ｓ１５）、電流制御部１
２にトルク指令Ｔｒｅｆを出力する（Ｓ１６）。その
後、電流制御部はトルク指令を入力し、トルク指令Ｔｒ
ｅｆに応じた電流を出力してモータ１３を駆動する。
（Ｓ１７）この結果、位置・速度制御部１１から出力さ
れたトルク指令を電流制御部１２が受け取るまでの時間
が一定となり、さらに、変数ＷＡＩＴを変更することで
位置・速度制御部１１から出力されたトルク指令を電流
制御部１２が受け取るまでの時間最小とすることが可能
となるのである。このように、位置・速度制御部１１の
無駄時間を一定且つ最小にしたので制御特性が安定する
と同時に制御特性が向上するのである。
部１２の動作について図２のフローチャートを用いて説
明する。図において、まず（Ｓ１１）ではノイズ除去部
１１１が同期信号Ｓｎｃを電流制御部１２より入力する
と、フィルタリングによりノイズをカットしてノイズが
除去された同期信号ＣＳｎｃを位置・速度制御演算部１
１２へ出力する。次に位置・速度制御演算部１１２は同
期信号ＣＳｎｃを入力すると、トルク指令を出力するタ
イミングを調整するための待ち時間をカウントするカウ
ンタＣＮＴの初期値を０に設定し（Ｓ１２）、カウンタ
ＣＮＴの値に１を加算する（Ｓ１３）。その後、任意に
設定できる変数ＷＡＩＴとカウンタＣＮＴを比較し（Ｓ
１４）、ＷＡＩＴ＞ＣＮＴであれば（Ｓ１３）へ戻り、
ＷＡＩＴ≦ＣＮＴであれば（Ｓ１５）へ進む。その後、
モータ位置Ｐｆｂが目標とする位置指令に一致するよう
に位置制御と速度制御を行い（Ｓ１５）、電流制御部１
２にトルク指令Ｔｒｅｆを出力する（Ｓ１６）。その
後、電流制御部はトルク指令を入力し、トルク指令Ｔｒ
ｅｆに応じた電流を出力してモータ１３を駆動する。
（Ｓ１７）この結果、位置・速度制御部１１から出力さ
れたトルク指令を電流制御部１２が受け取るまでの時間
が一定となり、さらに、変数ＷＡＩＴを変更することで
位置・速度制御部１１から出力されたトルク指令を電流
制御部１２が受け取るまでの時間最小とすることが可能
となるのである。このように、位置・速度制御部１１の
無駄時間を一定且つ最小にしたので制御特性が安定する
と同時に制御特性が向上するのである。
【０００７】次に図２のステップ（Ｓ１１）で、フィル
タリングによりノイズをカットする手順について図３の
フローチャートを用いて説明する。まず（S２１）でタ
イマＴをリセットする。（Ｓ２２）では同期信号の幅よ
り十分短いサンプリング周期を持つ信号Ｔｃｎｔが入力
状態になると同時に同期信号Ｓｎｃを読みこむ。（Ｓ２
３）では読みこんだ同期信号Ｓｎｃが信号入力状態なら
（Ｓ２４）へ進み、それ以外なら（Ｓ２１）へ戻る。
（Ｓ２４）ではタイマＴの値に1を加算する。（Ｓ２
５）では式（１）に示すよ Ｔｍａｘ＝（Ｓｎｃの幅）／（Ｔｃｎｔの周期）−１ （１） うな式で定義される定数ＴｍａｘとタイマＴとを比較
し、Ｔ＞Ｔｍａｘなら（Ｓ２６）へ進み、Ｔ≦Ｔｍａｘ
なら（Ｓ２２）へ戻る。（Ｓ２６）ではこのとき入力さ
れた同期信号Ｓｎｃからノイズを除いた同期信号ＣＳｎ
ｃを位置・速度制御部１１に出力する。この結果、電流
制御部１２から出力された同期信号Ｓｎｃはフィルタリ
ングされ、ノイズ成分がカットされる。
タリングによりノイズをカットする手順について図３の
フローチャートを用いて説明する。まず（S２１）でタ
イマＴをリセットする。（Ｓ２２）では同期信号の幅よ
り十分短いサンプリング周期を持つ信号Ｔｃｎｔが入力
状態になると同時に同期信号Ｓｎｃを読みこむ。（Ｓ２
３）では読みこんだ同期信号Ｓｎｃが信号入力状態なら
（Ｓ２４）へ進み、それ以外なら（Ｓ２１）へ戻る。
（Ｓ２４）ではタイマＴの値に1を加算する。（Ｓ２
５）では式（１）に示すよ Ｔｍａｘ＝（Ｓｎｃの幅）／（Ｔｃｎｔの周期）−１ （１） うな式で定義される定数ＴｍａｘとタイマＴとを比較
し、Ｔ＞Ｔｍａｘなら（Ｓ２６）へ進み、Ｔ≦Ｔｍａｘ
なら（Ｓ２２）へ戻る。（Ｓ２６）ではこのとき入力さ
れた同期信号Ｓｎｃからノイズを除いた同期信号ＣＳｎ
ｃを位置・速度制御部１１に出力する。この結果、電流
制御部１２から出力された同期信号Ｓｎｃはフィルタリ
ングされ、ノイズ成分がカットされる。
【０００８】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
電流制御部が位置・速度制御部から出力されたトルク指
令を受け取るタイミングが一定となり、かつ、位置・速
度制御部から出力されたトルク指令を受け取るタイミン
グが最適になるように調整することで無駄時間を最短に
できるため、制御特性が安定すると同時に制御特性が向
上し、非常に実用的なモータ制御装置を提供することが
できる。
電流制御部が位置・速度制御部から出力されたトルク指
令を受け取るタイミングが一定となり、かつ、位置・速
度制御部から出力されたトルク指令を受け取るタイミン
グが最適になるように調整することで無駄時間を最短に
できるため、制御特性が安定すると同時に制御特性が向
上し、非常に実用的なモータ制御装置を提供することが
できる。
【図１】本発明のモータ制御装置を適用した制御系を示
すブロック図
すブロック図
【図２】本発明の手順を示すフローチャート
【図３】本発明の手順を示すフローチャート
１１ 位置・速度制御部 １２ 電流制御部 １３ モータ １４ 検出器 １１１ ノイズ除去部 １１２ 位置・速度制御演算部
Claims (3)
- 【請求項１】モータに連結された検出器が検出するモー
タ位置を入力し、目標とする位置指令に前記モータ位置
が一致するよう位置制御と速度制御をしてトルク指令を
出力する位置・速度制御部と、 前記トルク指令を入力して前記モータを駆動する電流制
御部と、を備えるモータ制御装置において、 前記電流制御部内のサンプリング周期と同期した同期信
号が前記位置・速度制御部に出力されると、前記位置・
速度制御部がその信号に同期して位置制御と速度制御を
行うことを特徴とするモータ制御装置。 - 【請求項２】前記位置・速度制御部は、出力したトルク
指令を前記電流制御部が受け取るまでの時間を最小にす
るように前記トルク指令を出力するタイミングを調整す
ることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。 - 【請求項３】前記位置・速度制御部は、前記同期信号を
フィルタリングしてノイズをカットする手段、を備えて
いることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320114A JP2002136163A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320114A JP2002136163A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | モータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002136163A true JP2002136163A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18798452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000320114A Pending JP2002136163A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002136163A (ja) |
-
2000
- 2000-10-20 JP JP2000320114A patent/JP2002136163A/ja active Pending
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