JP2600975B2 - 同期電動機の速度制御方式 - Google Patents
同期電動機の速度制御方式Info
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- JP2600975B2 JP2600975B2 JP2133427A JP13342790A JP2600975B2 JP 2600975 B2 JP2600975 B2 JP 2600975B2 JP 2133427 A JP2133427 A JP 2133427A JP 13342790 A JP13342790 A JP 13342790A JP 2600975 B2 JP2600975 B2 JP 2600975B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- interrupt
- synchronous motor
- value
- encoder
- speed
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、工作機械や産業用ロボットなどに使用され
る同期電動機の速度制御方式に関するもので、特に速度
フィードバック値の算出方法に関するものである。
る同期電動機の速度制御方式に関するもので、特に速度
フィードバック値の算出方法に関するものである。
従来の技術 従来及び本発明の、同期電動機の速度制御装置は、第
１図に示したように構成されている。
１図に示したように構成されている。
第１図において、１は制御をうける同期電動機、２は
ロータリエンコーダで、電気的に90度の位相差を有する
二相の方形波信号A,Bを出力し、前記同期電動機１に直
結される。３は前記ロータリエンコーダ２の二相の出力
信号A,Bを計測するカウンタ回路、４はアブソリュート
・ロータリエンコーダで、前記同期電動機１の回転子の
位置を検出するため前記同期電動機１に直結される。５
は前記同期電動機１のＵ相に流れる電流を検出する第１
の電流検出回路、６は前記同期電動機１のＶ相に流れる
電流を検出する第２の電流検出回路、７は前記第１の電
流検出回路５のアナログ信号Iuと前記第２の電流検出回
路６のアナログ信号Ivを切替えるマルチプレクサ、８は
前記マルチプレクサ７で選択されたアナログ信号をデジ
タル信号に変換するA/Dコンバータ、９は前記同期電動
機１の回転数を決定する速度指令信号を出力する上位CP
U、10は上位CPU9と前記カウンタ回路３と前記アブソリ
ュート・ロータリエンコーダ４と前記A/Dコンバータ８
の各々の出力信号を入力とし、前記同期電動機１の速度
フィードバック値およびパルス幅変調信号を演算するCP
U、11はROM、12はRAM、13は前記CPU10のパルス幅変調出
力信号により制御されるインバータ回路である。制御は
第３図の流れ図に示すように行われる。CPU10は、上位C
PU9からの速度指令値Noを読み込み、次にロータリエン
コーダ２の信号を割り込み信号として使用し、別途設定
されているサンプリング周期の一番最初に入った割り込
みのみを有効とし、前回の割り込みから今回の割り込み
までの間に前記カウンタ回路が計数したエンコーダパル
ス数を、前回の割り込みから今回の割り込みまでの時間
間隔で割って速度フィードバック値とする。ついで前記
速度指令値Noと前記速度フィードバック値の差から速度
偏差値を求め、さらに前記速度偏差値から速度制御ルー
プ演算を行い、アブソリュート・ロータリエンコーダ４
が検出している同期電動機１の回転子の位置と前記速度
制御ループ演算結果をつきあわせて各相の電流指令値を
演算しパルス幅変調出力信号を出力している。
ロータリエンコーダで、電気的に90度の位相差を有する
二相の方形波信号A,Bを出力し、前記同期電動機１に直
結される。３は前記ロータリエンコーダ２の二相の出力
信号A,Bを計測するカウンタ回路、４はアブソリュート
・ロータリエンコーダで、前記同期電動機１の回転子の
位置を検出するため前記同期電動機１に直結される。５
は前記同期電動機１のＵ相に流れる電流を検出する第１
の電流検出回路、６は前記同期電動機１のＶ相に流れる
電流を検出する第２の電流検出回路、７は前記第１の電
流検出回路５のアナログ信号Iuと前記第２の電流検出回
路６のアナログ信号Ivを切替えるマルチプレクサ、８は
前記マルチプレクサ７で選択されたアナログ信号をデジ
タル信号に変換するA/Dコンバータ、９は前記同期電動
機１の回転数を決定する速度指令信号を出力する上位CP
U、10は上位CPU9と前記カウンタ回路３と前記アブソリ
ュート・ロータリエンコーダ４と前記A/Dコンバータ８
の各々の出力信号を入力とし、前記同期電動機１の速度
フィードバック値およびパルス幅変調信号を演算するCP
U、11はROM、12はRAM、13は前記CPU10のパルス幅変調出
力信号により制御されるインバータ回路である。制御は
第３図の流れ図に示すように行われる。CPU10は、上位C
PU9からの速度指令値Noを読み込み、次にロータリエン
コーダ２の信号を割り込み信号として使用し、別途設定
されているサンプリング周期の一番最初に入った割り込
みのみを有効とし、前回の割り込みから今回の割り込み
までの間に前記カウンタ回路が計数したエンコーダパル
ス数を、前回の割り込みから今回の割り込みまでの時間
間隔で割って速度フィードバック値とする。ついで前記
速度指令値Noと前記速度フィードバック値の差から速度
偏差値を求め、さらに前記速度偏差値から速度制御ルー
プ演算を行い、アブソリュート・ロータリエンコーダ４
が検出している同期電動機１の回転子の位置と前記速度
制御ループ演算結果をつきあわせて各相の電流指令値を
演算しパルス幅変調出力信号を出力している。
発明が解決しようとする課題 上記の従来例では、ロータリエンコーダのパルスはＮ
逓倍、普通は４逓倍で計数されるが二相の方形波信号A,
Bは通常位相差にばらつきを有するために電動機が等速
回転しても逓倍信号は等間隔にならず、特に低速回転時
に速度フィードバック値演算に誤差を生じ同期電動機を
滑らかに駆動することが出来ない場合があった。
逓倍、普通は４逓倍で計数されるが二相の方形波信号A,
Bは通常位相差にばらつきを有するために電動機が等速
回転しても逓倍信号は等間隔にならず、特に低速回転時
に速度フィードバック値演算に誤差を生じ同期電動機を
滑らかに駆動することが出来ない場合があった。
課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、割り込み発生時
のカウンタ回路の値、つまり前回の割り込みから今回の
割り込みまでの間にカウンタ回路が計数したＮ逓倍のエ
ンコーダパルス数を、前回の割り込みから今回の割り込
みまでの時間間隔で割って速度フィードバック値とする
方式において、割り込み発生時のカウンタ回路の値およ
びその時の時間をＮ回前の値まで記憶しておき、割り込
み発生時のカウンタ回路の値が別途定めた所定の数（Ａ
−１）以下となった時に、Ｎ回前の割り込みから今回の
割り込みまでのカウンタ回路の累積計数値を、Ｎ回前の
割り込みから今回の割り込みまでの時間間隔で割って速
度フィードバック値としている。
のカウンタ回路の値、つまり前回の割り込みから今回の
割り込みまでの間にカウンタ回路が計数したＮ逓倍のエ
ンコーダパルス数を、前回の割り込みから今回の割り込
みまでの時間間隔で割って速度フィードバック値とする
方式において、割り込み発生時のカウンタ回路の値およ
びその時の時間をＮ回前の値まで記憶しておき、割り込
み発生時のカウンタ回路の値が別途定めた所定の数（Ａ
−１）以下となった時に、Ｎ回前の割り込みから今回の
割り込みまでのカウンタ回路の累積計数値を、Ｎ回前の
割り込みから今回の割り込みまでの時間間隔で割って速
度フィードバック値としている。
作 用 エンコーダパルスはＮ逓倍されているので、Ｎ回前の
割り込みパルスと今回の割り込みパルスは同じパルス、
例えば両者共にＡ相の立下りパルスであるのでロータリ
エンコーダの二相の方形波信号A,Bの位相差がばらつき
を有しても上記割り込みパルス間の時間差は影響を受け
ず正確であるので、同期電動機の低速回転時に速度フィ
ードバック値に誤差を生ずることはない。
割り込みパルスと今回の割り込みパルスは同じパルス、
例えば両者共にＡ相の立下りパルスであるのでロータリ
エンコーダの二相の方形波信号A,Bの位相差がばらつき
を有しても上記割り込みパルス間の時間差は影響を受け
ず正確であるので、同期電動機の低速回転時に速度フィ
ードバック値に誤差を生ずることはない。
実施例 第１図は本発明に使用される同期電動機の速度制御装
置の一例であるが、前記した従来例と同じであるので説
明は省略する。
置の一例であるが、前記した従来例と同じであるので説
明は省略する。
第２図は本発明速度制御方式の流れ図である。CPU10
は、上位CPU9からの速度指令値Noを読み込み、次に前記
CPU10は、ロータリエンコーダ２のＮ逓倍信号を割り込
み信号として使用し、別途設定されているサンプリング
周期の一番最初に入った割り込みのみを有効とし、割り
込み発生時のカウンタ回路３の値と時間を４回前の値ま
で記憶する。割り込み発生時のカウンタ回路３の値とは
前回の割り込みから今回の割り込みの間に計数されたＮ
逓倍パルスの数のことである。前記CPU10は、カウンタ
回路３の値が別途定める４以上の整数Ａ以上の時は、前
記カウンタ回路３の値を、前回の割り込みから今回の割
り込みまでの時間間隔で割って速度フィードバック値と
し、カウンタ回路３の値が（Ａ−１）以下の時は、Ｎ回
前の割り込みから今回の割り込みまでの前記カウンタ回
路３の値の累積値を、Ｎ回前の割り込みから今回の割り
込みまでの時間間隔で割って速度フィードバック値とす
る。エンコーダパルスは４逓倍、つまりＮ＝４のケース
が多いが、その場合Ａ＝４と設定するのが制御の考え方
が簡単になると思われる。
は、上位CPU9からの速度指令値Noを読み込み、次に前記
CPU10は、ロータリエンコーダ２のＮ逓倍信号を割り込
み信号として使用し、別途設定されているサンプリング
周期の一番最初に入った割り込みのみを有効とし、割り
込み発生時のカウンタ回路３の値と時間を４回前の値ま
で記憶する。割り込み発生時のカウンタ回路３の値とは
前回の割り込みから今回の割り込みの間に計数されたＮ
逓倍パルスの数のことである。前記CPU10は、カウンタ
回路３の値が別途定める４以上の整数Ａ以上の時は、前
記カウンタ回路３の値を、前回の割り込みから今回の割
り込みまでの時間間隔で割って速度フィードバック値と
し、カウンタ回路３の値が（Ａ−１）以下の時は、Ｎ回
前の割り込みから今回の割り込みまでの前記カウンタ回
路３の値の累積値を、Ｎ回前の割り込みから今回の割り
込みまでの時間間隔で割って速度フィードバック値とす
る。エンコーダパルスは４逓倍、つまりＮ＝４のケース
が多いが、その場合Ａ＝４と設定するのが制御の考え方
が簡単になると思われる。
前記速度指令値Noと前記速度フィードバック値の差か
ら速度偏差値を演算し、さらに前記速度偏差値から速度
制御ループ演算を行い、アブソリュート・ロータリエン
コーダ４が検出している同期電動機１の回転子の位置と
前記速度制御ループ演算結果をつきあわせて各相の電流
指令値を演算し、パルス幅変調出力信号を出力してい
る。
ら速度偏差値を演算し、さらに前記速度偏差値から速度
制御ループ演算を行い、アブソリュート・ロータリエン
コーダ４が検出している同期電動機１の回転子の位置と
前記速度制御ループ演算結果をつきあわせて各相の電流
指令値を演算し、パルス幅変調出力信号を出力してい
る。
発明の効果 本発明は、ロータリエンコーダが二相の方形波信号A,
Bの位相差にばらつきを有しても、同期電動機の低速回
転時に速度フィードバック値演算に誤差を生ずることな
く、同期電動機を滑らかに駆動する速度制御方式を提供
することが出来る。
Bの位相差にばらつきを有しても、同期電動機の低速回
転時に速度フィードバック値演算に誤差を生ずることな
く、同期電動機を滑らかに駆動する速度制御方式を提供
することが出来る。
第１図は本発明及び従来例の同期電動機の速度制御装置
のブロック図、第２図は本発明の一実施例の流れ図、第
３図は従来例の流れ図である。 １……同期電動機、２……ロータリエンコーダ、３……
カウンタ回路、４……アブソリュート・ロータリエンコ
ーダ、８……A/Dコンバータ、９……上位CPU。
のブロック図、第２図は本発明の一実施例の流れ図、第
３図は従来例の流れ図である。 １……同期電動機、２……ロータリエンコーダ、３……
カウンタ回路、４……アブソリュート・ロータリエンコ
ーダ、８……A/Dコンバータ、９……上位CPU。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三谷 重雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−198590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−271111（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】電気的に90度の位相差を有する二相の方形
波信号を出力し、同期電動機の回転子に結合されている
ロータリエンコーダと、前記ロータリエンコーダの出力
信号を計数するカウンタ回路と、前記同期電動機の回転
子の位置を検出するアブソリュート・ロータリエンコー
ダと、CPUと、前記CPUのパルス幅変調出力信号により制
御されるインバータ回路とを備えた同期電動機の速度制
御装置において、前記ロータリエンコーダのＮ逓倍パル
ス信号を割り込み信号として前記CPUに行わせる速度フ
ィードバック値演算において、各サンプリング周期の一
番最初に入った割込みのみを有効とし、前回の割り込み
から今回の割り込みまでの間に前記カウンタ回路で計数
されたエンコーダパルス数が４以上の整数であるＡ以上
の時はその値を前回の割り込みから今回の割り込みまで
の時間間隔で割って速度フィードバック値とし、前記計
数されたエンコーダパルス数が（Ａ−１）以下の時はＮ
回前の割り込みから今回の割り込みまでの間に前記カウ
ンタ回路で計数されたエンコーダパルス数の累積値を、
Ｎ回前の割り込みから今回の割り込みまでの時間間隔で
割って速度フィードバック値とすることを特徴とする同
期電動機の速度制御方式。 - 【請求項２】Ａ＝4,N＝４である請求項（１）記載の同
期電動機の速度制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2133427A JP2600975B2 (ja) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | 同期電動機の速度制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2133427A JP2600975B2 (ja) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | 同期電動機の速度制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0429593A JPH0429593A (ja) | 1992-01-31 |
| JP2600975B2 true JP2600975B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=15104520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2133427A Expired - Lifetime JP2600975B2 (ja) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | 同期電動機の速度制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600975B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5725609B2 (ja) * | 2011-04-05 | 2015-05-27 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | モータの制御装置及び制御方法 |
-
1990
- 1990-05-23 JP JP2133427A patent/JP2600975B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0429593A (ja) | 1992-01-31 |
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