JP2007104852A - サーボモータのｐｗｍ駆動方法及び装置 - Google Patents

サーボモータのｐｗｍ駆動方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、ＰＷＭ指令信号の異常をディジタルコンパレータの比較により判定し、バッファ回路からの出力を禁止して、モータ及びパワー素子へのストレス付加を防止することを目的とする。
【解決手段】本発明によるサーボモータのＰＷＭ駆動方法及び装置は、各レジスタ(3〜5)からの出力信号(A)をディジタルコンパレータ(12〜14)の指令上限値(B)と比較し、Ａ＞Ｂの時に出力禁止信号(21)をバッファ回路(22)に入力して出力を禁止し、サーボモータの駆動を禁止する方法と構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、サーボモータＰＷＭ駆動方法及び装置に関し、特に、ＰＷＭ指令信号が正常であるか否かを指令上限値と比較して判定し、異常の場合にはバッファ回路から駆動回路への出力を禁止し、ＣＰＵ暴走又は制御プログラムのデバック時の誤まったＰＷＭ信号の出力によって駆動回路のパワー素子又はモータ等に過電流によるストレスを与える危険性を回避し、サーボモータを正常に駆動するための新規な改良に関する。
従来、用いられていたこの種のサーボモータのＰＷＭ駆動方法としては、例えば、特許文献１の比例ディザを有するディジタル・パルス幅変調器及びディジタル・パルス幅変調方法、特許文献２のサーボモータ制御装置、特許文献３，４のＰＷＭ方式駆動方法を挙げることができる。
特開平７−２２９２２号公報 特開平７−２８４２８４号公報 特開平６−１６５５７３号公報 特開平６−２８４７８１号公報
従来のＰＷＭ方式によるサーボモータの駆動方法は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の各特許文献に開示された構成においては、何れも、ＰＷＭ指令信号はレジスタを経てＰＷＭ信号生成回路に入力され、バッファ回路を経て駆動回路へ供給されていたため、上位のＣＰＵ又はＤＳＰからのＰＷＭ指令信号に対する監視が行われておらず、ＣＰＵ又はＤＳＰから誤まったＰＷＭ指令信号がきた場合、それによって生成されたＰＷＭ信号によってモータに過電流が供給されてしまい、結果的に駆動回路のパワー素子やモータにストレスを与え、損傷等の原因となることもあった。
本発明によるサーボモータのＰＷＭ駆動方は、データバスを介してＰＷＭ指令信号を、３相のレジスタを経てＰＷＭ信号生成回路に入力し、前記ＰＷＭ信号生成回路を経て得られた３相のＰＷＭ信号をバッファ回路を介して駆動モータの駆動回路へ供給するようにしたサーボモータのＰＷＭ駆動方法において、前記各レジスタからの出力信号を指令上限値が入力されたディジタルコンパレータに入力して前記指令上限値と比較し、前記出力信号が前記指令上限値よりも大の場合に、前記各ディジタルコンパレータの出力側に接続された出力禁止手段から出力される出力禁止信号を前記バッファ回路に入力し、前記バッファ回路から前記駆動回路への出力を禁止する方法であり、また、前記各レジスタは、アドレスバスに接続されたアドレスデコーダからの３相の相選択信号により選択される方法であり、また、本発明によるサーボモータのＰＷＭ駆動装置は、データバスを介してＰＷＭ指令信号を、３相のレジスタを経てＰＷＭ信号生成回路に入力し、前記ＰＷＭ信号生成回路を経て得られた３相のＰＷＭ信号をバッファ回路を介して駆動モータの駆動回路へ供給するようにしたサーボモータのＰＷＭ駆動装置において、前記各レジスタの出力信号に接続され指令上限値が入力された複数のディジタルコンパレータと、前記各ディジタルコンパレータと前記バッファ回路間に接続されゲート回路からなる出力禁止手段とを備え、前記各ディジタルコンパレータにて前記各レジスタからの出力信号を指令上限値と比較し、前記出力信号が前記指令上限値よりも大の場合に、前記出力禁止手段からの出力禁止信号を前記バッファ回路に入力し、前記バッファ回路から前記駆動回路への出力を禁止するようにした構成であり、また、前記各レジスタには、アドレスバスに接続されたアドレスデコーダが接続され、前記アドレスデコーダからの３相の相選択信号が前記各レジスタに入力されるようにした構成である。
本発明によるサーボモータのＰＷＭ駆動方法及び装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ＰＷＭ指令信号はレジスタを経た後、ディジタルコンパレータで指令上限値と比較され、ＰＷＭ指令信号が指令上限値よりも大の場合には出力禁止が行われ、バッファ回路から駆動回路への出力は禁止され、過電流等によるパワー素子及びモータへのストレスを防止することができる。
本発明は、ＰＷＭ指令信号が正常であるか否かを指令上限値と比較して判定し、異常の場合にはバッファ回路から駆動回路への出力を禁止し、ＣＰＵ暴走又は制御プログラムのデバック時の誤まったＰＷＭ信号の出力によって駆動回路のパワー素子又はモータ等に過電流によるストレスを与える危険性を回避し、サーボモータを正常に駆動するようにしたサーボモータのＰＷＭ駆動方法及び装置を提供することを目的とする。
以下、図面と共に本発明によるサーボモータのＰＷＭ駆動方法及び装置の好適な実施の形態について説明する。
図１において符号１で示されるものは、上位のＣＰＵ又はＤＳＰからデータバス２を経て送られてくるＰＷＭ指令信号であり、このＰＷＭ指令信号１は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相用の第１、第２、第３レジスタ３，４，５に各々入力されている。
前記各レジスタ３，４，５には、アドレスバス６に接続されたアドレスデコータ７からのアドレスであるＵ相選択信号８、Ｖ相選択信号９及びＷ相選択信号１０が選択的に入力されるように構成され、上位のＣＰＵ又はＤＳＰからの指令によって各レジスタ３，４，５が順次選択されるように構成されている。
前記各レジスタ３，４，５からの出力信号Ａは、ＰＷＭ用クロック１１Ａで駆動される周知のＰＷＭ信号生成回路１１のＵ相指令１１ａ、Ｖ相指令１１ｂ、Ｗ相指令１１ｃに各々入力されていると同時に、予め設定された指令上限値Ｂが入力された３相用のディジタルコンパレータ１２，１３，１４に入力され、各ディジタルコンパレータ１２，１３，１４において前記出力信号Ａと指令上限値Ｂとが比較されるように構成されている。
前記各ディジタルコンパレータ１２，１３，１４の出力１２ａ，１３ａ，１４ａは、例えば、３入力型のゲート回路（他のゲート回路でも可）からなる出力禁止手段２０に入力され、この出力禁止手段２０からは出力禁止信号２１が出力されてバッファ回路２２に入力されるように構成されている。
前記ＰＷＭ信号生成回路１１で生成された３相のＰＷＭ信号２５は、遅延回路２６及び反転回路２７を介して前記バッファ回路２２に入力され、このバッファ回路２２からパワーボードの駆動回路２３へ駆動信号２４が送られてサーボモータが駆動されるように構成されている。
次に、動作について述べる。まず、前記ＰＷＭ指令信号１が各レジスタ３，４，５に入力され、その出力信号Ａが前記ＰＷＭ信号生成回路１１に入力され、生成された各ＰＷＭ信号２５は遅延回路２６及びバッファ回路２２を経て駆動回路２３へ送られサーボモータの駆動が行われる。
前述の場合、上位のＣＰＵ又はＤＳＰから送られるＰＷＭ指令信号１に異常等がなければ、各ディジタルコンパレータ１２，１３，１４における前記出力信号Ａと指令上限値Ｂの関係はＡ＜Ｂであるため、出力禁止手段２０からの出力禁止信号２１は出力されることはなく、サーボモータは正常に駆動されるが、前記ＣＰＵ又はＤＳＰの暴走やプログラムデバック時のミス等により、誤まったＰＷＭ指令信号１が各レジスタ３，４，５に入力された場合、各ディジタルコンパレータ１２，１３，１４における出力信号Ａと指令上限値Ｂの関係はＡ＞Ｂとなり、出力禁止手段２０への入力が“Ｈ”となるための出力禁止信号２１がバッファ回路２２に入力され、このバッファ回路２２からは駆動信号２４の出力が禁止されてサーボモータの駆動が停止される。
従って、過電流によるモータやパワー素子へのストレスのかかりを回避することができる。
尚、前述の図１の構成は全てディジタル処理で構成されている。
本発明は、ＰＷＭ方式のサーボモータに限ることなく、他のモータ駆動制御にも適用可能である。
本発明によるサーボモータのＰＷＭ駆動方法及び装置を示す回路図である。
符号の説明
１ ＰＷＭ指令信号
２ データバス
３ 第１レジスタ
４ 第２レジスタ
５ 第３レジスタ
６ アドレスバス
７ アドレスデコーダ
８ Ｕ相選択信号
９ Ｖ相選択信号
１０ Ｗ相選択信号
１１ ＰＷＭ信号生成回路
１２，１３，１４ ディジタルコンパレータ
Ａ 出力信号
Ｂ 指令上限値
２０ 出力禁止手段
２１ 出力禁止信号
２２ バッファ回路
２３ 駆動回路
２４ 駆動信号
２５ ＰＷＭ信号

Claims (4)

  1. データバス(2)を介してＰＷＭ指令信号(1)を、３相のレジスタ(3〜5)を経てＰＷＭ信号生成回路(11)に入力し、前記ＰＷＭ信号生成回路(11)を経て得られた３相のＰＷＭ信号(25)をバッファ回路(22)を介して駆動モータの駆動回路(23)へ供給するようにしたサーボモータのＰＷＭ駆動方法において、
    前記各レジスタ(3〜5)からの出力信号(A)を指令上限値(B)が入力されたディジタルコンパレータ(12〜14)に入力して前記指令上限値(B)と比較し、前記出力信号(A)が前記指令上限値(B)よりも大の場合に、前記各ディジタルコンパレータ(12〜14)の出力側に接続された出力禁止手段(20)から出力される出力禁止信号(21)を前記バッファ回路(22)に入力し、前記バッファ回路(22)から前記駆動回路(23)への出力を禁止することを特徴とするサーボモータのＰＷＭ駆動方法。
  2. 前記各レジスタ(3〜5)は、アドレスバス(6)に接続されたアドレスデコーダ(7)からの３相の相選択信号(8〜10)により選択されることを特徴とする請求項１記載のサーボモータのＰＷＭ駆動方法。
  3. データバス(2)を介してＰＷＭ指令信号(1)を、３相のレジスタ(3〜5)を経てＰＷＭ信号生成回路(11)に入力し、前記ＰＷＭ信号生成回路(11)を経て得られた３相のＰＷＭ信号(25)をバッファ回路(22)を介して駆動モータの駆動回路(23)へ供給するようにしたサーボモータのＰＷＭ駆動装置において、
    前記各レジスタ(3〜5)の出力信号(A)に接続され指令上限値(B)が入力された複数のディジタルコンパレータ(12〜14)と、前記各ディジタルコンパレータ(12〜14)と前記バッファ回路(22)間に接続されゲート回路からなる出力禁止手段(20)とを備え、
    前記各ディジタルコンパレータ(12〜14)にて前記各レジスタ(3〜5)からの出力信号(A)を指令上限値(B)と比較し、前記出力信号(A)が前記指令上限値(B)よりも大の場合に、前記出力禁止手段(20)からの出力禁止信号(21)を前記バッファ回路(22)に入力し、前記バッファ回路(22)から前記駆動回路(23)への出力を禁止するように構成したことを特徴とするサーボモータのＰＷＭ駆動装置。
  4. 前記各レジスタ(3〜5)には、アドレスバス(6)に接続されたアドレスデコーダ(7)が接続され、前記アドレスデコーダ(7)からの３相の相選択信号(8〜10)が前記各レジスタ(3〜5)に入力されるように構成したことを特徴とする請求項３記載のサーボモータのＰＷＭ駆動装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105938363A (zh) * 2016-06-24 2016-09-14 广州三晶电气股份有限公司 一种电动汽车驱动器的电机驱动算法调试系统及调试方法

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