JP2016184993A - モータ制御装置およびモータ制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電圧励磁によってロータを回転させるモータ構造をもつモータ101の制御装置は、出力軸102の回転位相に対応した位置検出信号を得るためにフォトインタラプタ103,104、スリット回転板105、コンパレータ106、エンコーダ回路107を備える。CPU108は駆動電圧波形が供給されてモータ101が停止している状態からエンコーダ回路107の出力が変化するまでの間には、予め設定された進角量だけ進角させた駆動電圧波形をモータ101に供給し、エンコーダ回路107の出力が変化した後には、エンコーダ回路107の出力に基づいて進角量が制御された駆動信号をモータ101に供給する。
【選択図】 図1
Description
以下に本発明の第1実施形態を説明する。本実施形態における処理の流れを示す図7のフローチャートを参照して説明を行う。本処理はCPU108がメモリからプログラムを読み出して実行することにより実現される。
S809の処理が終了すると、次のS810では、目標位置への到達により、モータの回転停止処理が実行された後、S802に処理が戻る。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。従来の制御では、エンコーダ信号を2回以上受け付けないと速度情報が得られないため、エンコーダ信号の2回目以降でないと正確な進角制御による効率的な加速に支障を来たす可能性がある。そこで、本実施形態では効率的な制御を目的として、1回目のエンコーダ信号で速度を算出する処理を行う。本実施形態にて第1実施形態の場合と同様の構成要素については既に使用した符号を用いることにより、それらの詳細な説明を省略して相違点を中心に説明する。
S1801より処理が開始し、続くS1802でCPU108は、事前に特定されている電気角αの値に基づいて、ENC0信号およびENC1信号の要因タイミング毎の目標テーブル番号値を算出する。この処理では図14で説明した事項に基づき、α=0の場合の、ENC0信号およびENC1信号という要因毎のデフォルトテーブル値にαを加算した値が4変数にそれぞれ代入される。各変数は以下の通りである。
・ENC0信号の立上り時に取得すべき目標テーブル番号値を格納する変数
TrgtSameTimeTableNumForEnc0Up=256+α
・ENC0信号の立下り時に取得すべき目標テーブル番号値を格納する変数
TrgtSameTimeTableNumForEnc0Down=0+α
・ENC1信号の立上り時に取得すべき目標テーブル番号値を格納する変数
TrgtSameTimeTableNumForEnc1Up=384+α
・ENC1信号の立下り時に取得すべき目標テーブル番号値を格納する変数
TrgtSameTimeTableNumForEnc1Down=128+α
図21は、ロータマグネット119とスリット回転板105の取り付け位置ズレ量として電気角αに相当する190(正弦波1周期を512分割した場合)で正転時の場合を示す。図21(A)は、横軸を時間軸として、ENC0信号の出力を示している。図21(B)は、横軸を時間軸として、ENC1信号の出力を示している。図21(C)から(E)はA相用コイル113への通電波形を示している。
NxtPPS_Val=(TblCntForNextQtrPhs/PdctEncQrtPrdCnt)×Conversion_Rate
続くS1845では、S1844で算出された速度値が正弦波発生器109に設定される。そして図17のS1821の処理に戻る。
前記実施例では、ステッピングモータを例示したが、本発明はブラシレスDCモータ等に適用しても実施可能である。また、前記実施例ではステッピングモータの軸にスリット回転板を取り付け、フォトインタラプタを用いて位置検出を行った。これに限らず、モータ軸またはモータ軸に取り付けた被検出部の位置を検出する検出部を設けてもよい。例えば、モータ軸に被検出部であるマグネットを取り付け、これを磁力センサで検出してもよい。また、ロータマグネットの着磁位相を直接検知する位置に磁力センサを設置し、位置検出を行ってもよい。
101 ステッピングモータ
102 出力軸
103,104 フォトインタラプタ
105 スリット回転板
106 コンパレータ
107 エンコーダ回路
108 CPU
109 正弦波発生器
Claims (11)
- モータの駆動制御を行うモータ制御装置であって、
前記モータの可動子が移動することによって出力が周期的に変化する位置検出信号を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得される前記位置検出信号に基づいて進角量が制御された駆動信号を前記モータに供給する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記駆動信号が供給されて前記モータが停止している状態から前記取得手段によって取得される前記位置検出信号が変化するまでの間には、予め設定された進角量だけ進角させた前記駆動信号を前記モータに供給し、前記取得手段によって取得される前記位置検出信号が変化した後には、前記位置検出信号に基づいて進角量が制御された駆動信号を前記モータに供給することを特徴とするモータ制御装置。 - 前記制御手段は、前記駆動信号が供給されて前記モータが停止している状態から前記取得手段によって取得される前記位置検出信号が変化するまでの間には、前記モータの可動子の移動方向に基づいて予め設定された進角量だけ進角させた前記駆動信号を前記モータに供給することを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記制御手段は、前記駆動信号が供給されて前記モータが停止している状態から前記取得手段によって取得される前記位置検出信号が変化するまでの間には、前記モータの加速トルクが最大となるように、前記モータの可動子の移動方向に基づいて予め設定された進角量だけ進角させた前記駆動信号を前記モータに供給することを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。
- 前記制御手段は、前記駆動信号が供給されて前記モータが停止している状態から前記取得手段によって取得される前記位置検出信号が変化するまでの間には、前記モータの可動子の移動方向に基づいて電気角で90度だけ進角させた前記駆動信号を前記モータに供給することを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。
- 前記制御手段は、前記モータが停止している状態で前記モータに供給される前記駆動信号に基づいて、前記モータが停止している状態から前記位置検出信号が1回目に変化するまでの間における前記可動子の移動量を求め、前記モータが停止している状態から前記取得手段によって取得される前記位置検出信号が1回目に変化するまでの時間を計測して、前記位置検出信号が1回目に変化するときの前記可動子の第1の速度を求め、前記第1の速度に基づいて進角量が制御された駆動信号を前記モータに供給することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
- 前記制御手段は、前記取得手段によって取得される前記位置検出信号が2回目以降に変化した後には、前記位置検出信号が直前に変化してから次に変化するまでの時間を計測して、前記位置検出信号が次に変化するときの前記可動子の第2の速度を求め、前記第2の速度に基づいて進角量が制御された駆動信号を前記モータに供給することを特徴とする請求項5に記載のモータ制御装置。
- モータの駆動制御を行うモータ制御装置であって、
前記モータの可動子が移動することによって出力が周期的に変化する位置検出信号を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得される前記位置検出信号に基づいて進角量が制御された駆動信号を前記モータに供給する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記モータが停止している状態で前記モータに供給される前記駆動信号に基づいて、前記モータが停止している状態から前記位置検出信号が1回目に変化するまでの間における前記可動子の移動量を求め、前記モータが停止している状態から前記取得手段によって取得される前記位置検出信号が1回目に変化するまでの時間を計測して、前記位置検出信号が1回目に変化するときの前記可動子の第1の速度を求め、前記第1の速度に基づいて進角量が制御された駆動信号を前記モータに供給することを特徴とするモータ制御装置。 - 前記制御手段は、前記取得手段によって取得される前記位置検出信号が2回目以降に変化した後には、前記位置検出信号が直前に変化してから次に変化するまでの時間を計測して、前記位置検出信号が次に変化するときの前記可動子の第2の速度を求め、前記第2の速度に基づいて進角量が制御された駆動信号を前記モータに供給することを特徴とする請求項7に記載のモータ制御装置。
- 前記制御手段は、正弦波の駆動信号を前記モータに供給することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
- モータの可動子が移動することによって出力が周期的に変化する位置検出信号を取得し、取得した前記位置検出信号に基づいて進角量が制御された駆動信号を前記モータに供給するモータ制御方法であって、
前記駆動信号が供給されて前記モータが停止している状態から前記位置検出信号が変化するまでの間には、予め設定された進角量だけ進角させた前記駆動信号を前記モータに供給し、
前記位置検出信号が変化した後には、前記位置検出信号に基づいて進角量が制御された駆動信号を前記モータに供給することを特徴とするモータ制御方法。 - モータの可動子が移動することによって出力が周期的に変化する位置検出信号を取得し、取得した前記位置検出信号に基づいて進角量が制御された駆動信号を前記モータに供給するモータ制御方法であって、
前記モータが停止している状態で前記モータに供給される前記駆動信号に基づいて、前記モータが停止している状態から前記位置検出信号が1回目に変化するまでの間における前記可動子の移動量を求め、
前記モータが停止している状態から、取得される前記位置検出信号が1回目に変化するまでの時間を計測し、
前記位置検出信号が1回目に変化するときの前記可動子の第1の速度を求め、前記第1の速度に基づいて進角量が制御された駆動信号を前記モータに供給することを特徴とするモータ制御方法。
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