JP2718698B2 - 駆動装置 - Google Patents
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
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- G05B19/231—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、固定子、回転子又は移動子、及び少なくと
も２個の位相巻線を有する同期型多重位相リニアモータ
又はロータリモータを具え、このモータの駆動力と位相
巻線付勢電流との間の関係が前記回転子又は移動子の位
置測定値の第１の予め定めた周期関数となる駆動装置で
あって、この駆動装置が、さらに、 検出パルスに応答し、前記回転子又は移動子の移動方
向に応じて位置測定値をインクリメント又はデクリメン
トする増分位置測定装置と、値が、前記測定値の第２の
周期関数により規定される付勢電流間の位相差が一定に
なるモータ付勢装置と、前記モータ付勢手段を起動する
前に前記位置測定値を、前記回転子又は移動子の実際の
位置に対応する初期位置値に調整する手段とを具える駆
動装置に関するものである。
も２個の位相巻線を有する同期型多重位相リニアモータ
又はロータリモータを具え、このモータの駆動力と位相
巻線付勢電流との間の関係が前記回転子又は移動子の位
置測定値の第１の予め定めた周期関数となる駆動装置で
あって、この駆動装置が、さらに、 検出パルスに応答し、前記回転子又は移動子の移動方
向に応じて位置測定値をインクリメント又はデクリメン
トする増分位置測定装置と、値が、前記測定値の第２の
周期関数により規定される付勢電流間の位相差が一定に
なるモータ付勢装置と、前記モータ付勢手段を起動する
前に前記位置測定値を、前記回転子又は移動子の実際の
位置に対応する初期位置値に調整する手段とを具える駆
動装置に関するものである。
さらに、本発明は、上記駆動装置に用いるモータ付勢
系に関するものである。このような駆動装置及びモータ
付勢系は、米国特許明細書第4,390,827号から既知であ
る。
系に関するものである。このような駆動装置及びモータ
付勢系は、米国特許明細書第4,390,827号から既知であ
る。
この既知の駆動装置は、交互の極性の多数の順次の永
久磁石を有する固定子と、２個の位相巻線を有する移動
子とを具えており、移動子は固定子に対して移動可能に
されている。固定子に対する移動子の位置は、増分検出
系のデジタルカウンタの計数によって表わされる。この
計数により、相互の位相差が90°の２個の周期関数が表
の形態で記憶されている２個のメモリにアドレスを与え
る。乗算器により、付勢電流の所望の振幅を表わす駆動
信号にメモリの出力部に現われる関数値を乗算する。こ
のような駆動装置においては、位相巻線によって発生す
る移動子の磁場の固定子磁場に対する位置は、移動子の
実際の位置として常時表される。関数は、制御信号が一
定値の場合に付勢電流によって発生する力が移動子位置
に依存しない最大値をとるように選択される。この場
合、位置測定値が移動子の実際の位置を常時表わしてい
るとすることは問題である。位置測定値によって表わさ
れる移動子の位置と実際の移動子位置との間に差がある
場合、上記最大値よりも一層小さな力が生じてしまう。
久磁石を有する固定子と、２個の位相巻線を有する移動
子とを具えており、移動子は固定子に対して移動可能に
されている。固定子に対する移動子の位置は、増分検出
系のデジタルカウンタの計数によって表わされる。この
計数により、相互の位相差が90°の２個の周期関数が表
の形態で記憶されている２個のメモリにアドレスを与え
る。乗算器により、付勢電流の所望の振幅を表わす駆動
信号にメモリの出力部に現われる関数値を乗算する。こ
のような駆動装置においては、位相巻線によって発生す
る移動子の磁場の固定子磁場に対する位置は、移動子の
実際の位置として常時表される。関数は、制御信号が一
定値の場合に付勢電流によって発生する力が移動子位置
に依存しない最大値をとるように選択される。この場
合、位置測定値が移動子の実際の位置を常時表わしてい
るとすることは問題である。位置測定値によって表わさ
れる移動子の位置と実際の移動子位置との間に差がある
場合、上記最大値よりも一層小さな力が生じてしまう。
駆動装置が動作している場合、位置測定値は回転子又
は移動子の実際の位置に従ってもたらされてしまう。し
かしながら、増分位置測定系においては移動子の実際の
位置は一般的に未知である。この欠点は、しばしば絶対
位置測定系を用いようとする理由となる。
は移動子の実際の位置に従ってもたらされてしまう。し
かしながら、増分位置測定系においては移動子の実際の
位置は一般的に未知である。この欠点は、しばしば絶対
位置測定系を用いようとする理由となる。
ただし、この絶対値測定系においては、測定系がオン
に切り換わると直ちに実際の位置が知られるからであ
る。しかしながら、増分位置測定系に比べて、絶対位置
測定系は、その構造が複雑化する欠点がある。
に切り換わると直ちに実際の位置が知られるからであ
る。しかしながら、増分位置測定系に比べて、絶対位置
測定系は、その構造が複雑化する欠点がある。
このような増分位置測定系がもつ欠点を解消する別の
方法として、駆動装置が作動する前に回転子又は移動子
を既知の基準位置にセットし、次に位置測定値を既知の
基準位置に対応する値にセットすることが考えられる。
方法として、駆動装置が作動する前に回転子又は移動子
を既知の基準位置にセットし、次に位置測定値を既知の
基準位置に対応する値にセットすることが考えられる。
例えば、位相巻線を任意の位置測定値に対応する付勢
電流で付勢することにより初期値設定を行ない、回転子
又は移動子を既知の好適部位に位置させることができ
る。次に、任意の位置測定値を予め定めた値だけ変化さ
せることにより初期値をセットすることができる。初期
値の設定は、ステッピングモータ或いは同期モータのよ
うなモータを作動させ、回転子又は移動子を既知の基準
値まで移動させて例えば機械的に停止し次にこの基準位
置に対応する初期値を導くことにより行なうこともでき
る。
電流で付勢することにより初期値設定を行ない、回転子
又は移動子を既知の好適部位に位置させることができ
る。次に、任意の位置測定値を予め定めた値だけ変化さ
せることにより初期値をセットすることができる。初期
値の設定は、ステッピングモータ或いは同期モータのよ
うなモータを作動させ、回転子又は移動子を既知の基準
値まで移動させて例えば機械的に停止し次にこの基準位
置に対応する初期値を導くことにより行なうこともでき
る。
初期値を設定する上記全ての方法は、モータの付勢調
整期間中に回転子又は移動子が制御し得ない移動を生ず
る欠点がある。この欠点は、駆動装置をロボットや他の
型式の位置決め装置に用いる場合特別な問題点となって
しまう。このような位置決め装置においては、位置決め
素子は制限された作動範囲内だけしか移動することが許
されない。しかしながら、制御し切れない移動が生ずる
と位置決め素子が許容されている作動範囲を超えてしま
い、この結果例えば位置決め素子と作動範囲外に位置す
る物体との間で衝突がおこり、物体或いは位置決め素子
が損傷してしまうおそれがある。
整期間中に回転子又は移動子が制御し得ない移動を生ず
る欠点がある。この欠点は、駆動装置をロボットや他の
型式の位置決め装置に用いる場合特別な問題点となって
しまう。このような位置決め装置においては、位置決め
素子は制限された作動範囲内だけしか移動することが許
されない。しかしながら、制御し切れない移動が生ずる
と位置決め素子が許容されている作動範囲を超えてしま
い、この結果例えば位置決め素子と作動範囲外に位置す
る物体との間で衝突がおこり、物体或いは位置決め素子
が損傷してしまうおそれがある。
一般的にリニアモータには限界スイッチが設けられて
おり、この限界スイッチは固定子の端部に配置され移動
子によって作動させられる。この限界スイッチにより、
移動子が固定子の端部に到達すると直ちにモータへの付
勢が中断する。駆動装置の作動開始後に移動子が限界ス
イッチ付近に位置すれば、移動子の制御不能な移動によ
って限界スイッチが作動し、この結果モータへの付勢が
中断する。このような不所望な中断を解消するには、限
界スイッチから移動子を引き離さねばならない。
おり、この限界スイッチは固定子の端部に配置され移動
子によって作動させられる。この限界スイッチにより、
移動子が固定子の端部に到達すると直ちにモータへの付
勢が中断する。駆動装置の作動開始後に移動子が限界ス
イッチ付近に位置すれば、移動子の制御不能な移動によ
って限界スイッチが作動し、この結果モータへの付勢が
中断する。このような不所望な中断を解消するには、限
界スイッチから移動子を引き離さねばならない。
本発明の目的は、冒頭部に述べた駆動装置において、
回転子や移動子に制御し得ない移動が生ずることなく増
分位置測定系が正しい初期位置測定値に設定される駆動
装置を提供するものである。
回転子や移動子に制御し得ない移動が生ずることなく増
分位置測定系が正しい初期位置測定値に設定される駆動
装置を提供するものである。
この目的は、第１の周期関数の周期に対応する回転子
又は移動子の変位よりも小さい振幅を有する振動を回転
子又は振動子に導入する目安となる交流電流を順次の位
相巻線に発生させる信号発生手段を具え、前記位相巻線
に発生する目安となる交流電流が、これら位相巻線に対
する第２の周期関数の関数値の利得因子倍に等しい振幅
を有し、前記振幅の導入が、複数の異なる補助位置値に
ついて順次の時間期間で繰り返され、 さらに、この駆動装置がさらに、前記振動の振幅と利
得因子との間の比が前記目安となる交流電流の符号とこ
の交流電流により発生した回転子又は移動子の振動方向
との予め定めた関係に対して最大となる最適補助位置値
を、前記振動の振幅に基づいて決定する手段を具え、こ
の手段が前記初期位相値を前記最適補助位置値に調整す
ることにより達成される。本発明による駆動装置におい
ては、初期の位置測定値を調整する間回転子又は移動子
が振動するだけであり、この振動の振幅は周期関数の周
期に対応する距離に対して無視できる程度であるから、
モータへの付勢が任意の位置測定値の計測に切換わる場
合初期値を調整する間の回転子又は移動子の変位は所望
位置への変位に比べてほとんど無視できる程度である。
又は移動子の変位よりも小さい振幅を有する振動を回転
子又は振動子に導入する目安となる交流電流を順次の位
相巻線に発生させる信号発生手段を具え、前記位相巻線
に発生する目安となる交流電流が、これら位相巻線に対
する第２の周期関数の関数値の利得因子倍に等しい振幅
を有し、前記振幅の導入が、複数の異なる補助位置値に
ついて順次の時間期間で繰り返され、 さらに、この駆動装置がさらに、前記振動の振幅と利
得因子との間の比が前記目安となる交流電流の符号とこ
の交流電流により発生した回転子又は移動子の振動方向
との予め定めた関係に対して最大となる最適補助位置値
を、前記振動の振幅に基づいて決定する手段を具え、こ
の手段が前記初期位相値を前記最適補助位置値に調整す
ることにより達成される。本発明による駆動装置におい
ては、初期の位置測定値を調整する間回転子又は移動子
が振動するだけであり、この振動の振幅は周期関数の周
期に対応する距離に対して無視できる程度であるから、
モータへの付勢が任意の位置測定値の計測に切換わる場
合初期値を調整する間の回転子又は移動子の変位は所望
位置への変位に比べてほとんど無視できる程度である。
本発明による駆動装置の一実施例は、前記調整手段
が、振動振幅とＫとの間の比が最小となる補助値（ROPO
S）を決定すると共に、補助値を回転子又は移動子の90
°に亘る変位に対応する値だけ変化させることにより初
期の位置測定値を決定するように適合されていることを
特徴とする。上記比の最小値付近においては補助値の関
数としての比の変化分が最大となるので、最小値に対応
する補助値を高精度に決定することができる。初期の位
置測定値と最小比に対応する位置測定値との間の差は90
°の電気的角度に相当するから、位置測定値を適合させ
ることにより極めて精度の高い最良の位置測定値を得る
ことができる。
が、振動振幅とＫとの間の比が最小となる補助値（ROPO
S）を決定すると共に、補助値を回転子又は移動子の90
°に亘る変位に対応する値だけ変化させることにより初
期の位置測定値を決定するように適合されていることを
特徴とする。上記比の最小値付近においては補助値の関
数としての比の変化分が最大となるので、最小値に対応
する補助値を高精度に決定することができる。初期の位
置測定値と最小比に対応する位置測定値との間の差は90
°の電気的角度に相当するから、位置測定値を適合させ
ることにより極めて精度の高い最良の位置測定値を得る
ことができる。
本発明の駆動装置の別の実施例は、前記調整手段が、
最良の補助値（ROPOS）を反復して決定するように適合
されていることを特徴とする。このように構成すれば、
短時間で最良の位置測定値が得られる利点がある。この
ような構成の駆動装置においては、目安とする交流電流
の振幅を規定する補助値と最終の補助値との間の差は、
繰り返すステップの数が増加するに従って減少し、この
結果振動振幅とＫ値との間の比も同様に減少する。前記
調整手段が、前記振動振幅とＫ値との間の比が減少する
に従ってＫ値を増大させるように適合されていることを
特徴とする。本発明の駆動装置の実施例は、振動振幅が
常時小さなものに維持される利点がある。
最良の補助値（ROPOS）を反復して決定するように適合
されていることを特徴とする。このように構成すれば、
短時間で最良の位置測定値が得られる利点がある。この
ような構成の駆動装置においては、目安とする交流電流
の振幅を規定する補助値と最終の補助値との間の差は、
繰り返すステップの数が増加するに従って減少し、この
結果振動振幅とＫ値との間の比も同様に減少する。前記
調整手段が、前記振動振幅とＫ値との間の比が減少する
に従ってＫ値を増大させるように適合されていることを
特徴とする。本発明の駆動装置の実施例は、振動振幅が
常時小さなものに維持される利点がある。
以下図面に基づき本発明を詳細に説明する。
第１図は通常の型式の多重位相同期型リニアモータ１
の構成を示す線図的断面図である。モータ１は固定子２
と、矢印４で示す方向に固定子２に対して移動可能な移
動子５とを有している。固定子２は多数の永久磁石の北
極６とこれら北極６に対して交互に配置した多数の南極
７とを有している。移動子５は固定子２と対向する靴状
形の端部を有する歯8,9及び10を有している。位相巻線1
1,12及び13を歯8,9及び10にそれぞれ装着する。移動子
５の位置を決定するためモータ１は一般的な型式の光学
式定規を有し、この光学式定規は等距離マーク（図示せ
ず）が形成されている伸長状細条14を有している。細条
14と対向するように光検出器15を移動子５に固定して等
距離マークを検出する。光検出器15は、等距離マークの
方向に応じて移動子５の固定子に対する移動速度に比例
した周波数の第１及び第２のパルス状信号Vp1及びVp2を
発生する。移動子５の移動方向に応じて第１のパルス状
信号と第２のパルス状信号との間の位相差は90°又は27
0°とする。このような光学式定規及び光検出器を用い
る実施例は欧州特許出願第0,074,767号に明確に記載さ
れている。パルス状信号Vp1及びVp2を通常の型式のデジ
タル式コンピュータ20に供給する（第２図参照）。コン
ピュータ20には一般的な型式の位置決めプログラムを記
憶しておき、パルス状信号Vp1及びVp2のパルス数及び信
号Vp1とVp2との間の位相差を示す方向に対応する補正値
によって位置測定値Ｐをインクリメント又はデクリメン
トさせる。細条14、光検出供給15及びコンピュータ20は
一体となって増分移動子位置測定系を構成する。さら
に、コンピュータ20に付勢電流決定プログラムを記憶し
ておき、位相巻線11,12及び13用の付勢電流I1，I2及びI
3の所望の値、ig1,ig2及びig3を位置測定値Ｐの周期関
数f1，f2及びf3に応じて計算する。この周期関数は、例
えば次式（１）で規定されるようなシヌソイド関数を有
している。しかしながら、原理的には他の周期的矩形又
は不等辺四角形の関数も用いられる。
の構成を示す線図的断面図である。モータ１は固定子２
と、矢印４で示す方向に固定子２に対して移動可能な移
動子５とを有している。固定子２は多数の永久磁石の北
極６とこれら北極６に対して交互に配置した多数の南極
７とを有している。移動子５は固定子２と対向する靴状
形の端部を有する歯8,9及び10を有している。位相巻線1
1,12及び13を歯8,9及び10にそれぞれ装着する。移動子
５の位置を決定するためモータ１は一般的な型式の光学
式定規を有し、この光学式定規は等距離マーク（図示せ
ず）が形成されている伸長状細条14を有している。細条
14と対向するように光検出器15を移動子５に固定して等
距離マークを検出する。光検出器15は、等距離マークの
方向に応じて移動子５の固定子に対する移動速度に比例
した周波数の第１及び第２のパルス状信号Vp1及びVp2を
発生する。移動子５の移動方向に応じて第１のパルス状
信号と第２のパルス状信号との間の位相差は90°又は27
0°とする。このような光学式定規及び光検出器を用い
る実施例は欧州特許出願第0,074,767号に明確に記載さ
れている。パルス状信号Vp1及びVp2を通常の型式のデジ
タル式コンピュータ20に供給する（第２図参照）。コン
ピュータ20には一般的な型式の位置決めプログラムを記
憶しておき、パルス状信号Vp1及びVp2のパルス数及び信
号Vp1とVp2との間の位相差を示す方向に対応する補正値
によって位置測定値Ｐをインクリメント又はデクリメン
トさせる。細条14、光検出供給15及びコンピュータ20は
一体となって増分移動子位置測定系を構成する。さら
に、コンピュータ20に付勢電流決定プログラムを記憶し
ておき、位相巻線11,12及び13用の付勢電流I1，I2及びI
3の所望の値、ig1,ig2及びig3を位置測定値Ｐの周期関
数f1，f2及びf3に応じて計算する。この周期関数は、例
えば次式（１）で規定されるようなシヌソイド関数を有
している。しかしながら、原理的には他の周期的矩形又
は不等辺四角形の関数も用いられる。
ig1＝f1(P)＝u sin p ig2＝f2(P)＝u sin （ｐ＋120） ig3＝f3(P)＝u sin （ｐ＋240） ……（１） （１）式において、ｕは付勢電流の所望振幅の目安であ
る。デジタルコードの形態をした計算値ig1,ig2及びig3
をD/A変換器21,22及び23にそれぞれ供給してこれらデジ
タルコードを付勢電流の所望値を表わすアナログ信号に
変換する。これらアナログ信号を増幅回路24,25及び26
に供給して位置巻線11,12及び13用の付勢電流I1，I2及
びI3を発生する。これら付勢電流の値は、アナログ信号
によって表される所望の値ig1,ig2及びig3に対応してい
る。コンピュータ20及び増幅器24,25及び26のD/A変換器
21,22及び23は３位相同期モータ用のモータ付勢系を構
成し、この同期モータの位相巻線11,12及び13を位置測
定値Ｐの周期関数（（１）式）である電流I1，I2及びI3
によって付勢する。増分位置測定値は、周期関数の周期
が360°の移動子変位に対応するようにスケールされ
る。本例の３位相同期モータにおいて、電流I1，I2及び
I3によって発生する力は次式によって表わすことができ
る。
る。デジタルコードの形態をした計算値ig1,ig2及びig3
をD/A変換器21,22及び23にそれぞれ供給してこれらデジ
タルコードを付勢電流の所望値を表わすアナログ信号に
変換する。これらアナログ信号を増幅回路24,25及び26
に供給して位置巻線11,12及び13用の付勢電流I1，I2及
びI3を発生する。これら付勢電流の値は、アナログ信号
によって表される所望の値ig1,ig2及びig3に対応してい
る。コンピュータ20及び増幅器24,25及び26のD/A変換器
21,22及び23は３位相同期モータ用のモータ付勢系を構
成し、この同期モータの位相巻線11,12及び13を位置測
定値Ｐの周期関数（（１）式）である電流I1，I2及びI3
によって付勢する。増分位置測定値は、周期関数の周期
が360°の移動子変位に対応するようにスケールされ
る。本例の３位相同期モータにおいて、電流I1，I2及び
I3によって発生する力は次式によって表わすことができ
る。
F1＝Ｃ・ｕ・sin（Ｐ）sin（P*） F2＝Ｃ・ｕ・sin（Ｐ＋120）sin（P*＋120） F3＝Ｃ・ｕ・sin（Ｐ＋240）sin（P*＋240） ここで、P*は移動子の固定子に対する実際の位置を示
し、Ｃは電流とこの電流によって発生する力との間の比
を示すモータ定数である。第３図は、ＰがP*に等しい場
合の力F1，F2及びF3を位置測定値Ｐの関係として示す。
さらに、第３図は力F1，F2及びF3の和Ftを示す。第３図
から明らかなように、これらの力の和Ftは移動子の位置
P*から独立している。第４図は、位置測定値Ｐが移動子
の実際の位置P*に対する変化分を表わす場合の力の和の
効果を示す。第４図からリニアモータによって最良の力
を発生させるためには、ＰとP*との間の位相差が零又は
360°に等しいことが重要となることは明らかである。
初期に対する位置的な変化は増分位置測定系だけによっ
て検出されるから、モータ１を最良に操作するにはモー
タ付勢系が作動する前に位置測定値Ｐを、力の和Ftが最
大となる値に調整することが必要である。コンピュータ
20には初期の位置測定値を調整するための調整プログラ
ムを記憶しておき、モータ付勢系が作動する前に付勢電
流決定プログラムを呼び出してこの調整プログラムを実
行する。この位置測定値を調整する間に移動子が僅かな
電気的角度に対応する距離だけ移動する本発明による駆
動装置の実施例は後述することにする。位相巻線11,12
及び13は、振幅がk.f1（ROPOS）,k.f2（ROPOS）及びk.f
3（ROPOS）に等しい目安となる交流電流im1,im2及びim3
で付勢される。ここで、ROPOSは特有な回転子関数に対
応する補助変数であり、関数f1,f2,及びf3は（１）式に
よって規定した関数f1,f2及びf3に対応し、Ｋは利得因
子である、目安とした交流電流im1,im2及びim3によって
生じた力により移動子を振動させる。交流電流im1,im2
及びim3の振幅及び周波数は、移動子の振動振幅が微小
な電気的角度に対応するように選択する。目安となる交
流電流im1,im2及びim3と発生した力との間の比は振動域
内において一定になるものとみなすことができ、この結
果移動子５は振幅Fmが一定で交互に符号が変わるFmを受
けることになり、この力Fmの振幅は3/2C.K.cos（ROPOS
−p*）に等しい。第５図は交流im1,im2及びim3,これら
の電流によって生じた力Fm,移動子の速度Ｖ及び移動子
の変位ＳのROPOSの値が45°の電気的角度に対応する場
合の好適波形を時間関数として示す。勿論、原理的には
目安となる交流電流im1,im2及びim3について他の波形の
交流電流、例えば正弦波を用いることもできる。異なる
ROPOS値に対応する目安となる交流電流im1,im2及びim3
を用いて位相巻線11,12及び13を連続する期間Ｔにおい
て付勢すると共にこれらの電流によって生じた移動子の
振動振幅を決定することにより、移動子の振動振幅と利
得因子Ｋとの間の比、すなわち力Fmと利得因子Ｋとの間
の比が最大となるROPOSの値を見い出すことができる。
このROPOSの値は、位置測定値Ｐに関する最良の初期値
に対応する。
し、Ｃは電流とこの電流によって発生する力との間の比
を示すモータ定数である。第３図は、ＰがP*に等しい場
合の力F1，F2及びF3を位置測定値Ｐの関係として示す。
さらに、第３図は力F1，F2及びF3の和Ftを示す。第３図
から明らかなように、これらの力の和Ftは移動子の位置
P*から独立している。第４図は、位置測定値Ｐが移動子
の実際の位置P*に対する変化分を表わす場合の力の和の
効果を示す。第４図からリニアモータによって最良の力
を発生させるためには、ＰとP*との間の位相差が零又は
360°に等しいことが重要となることは明らかである。
初期に対する位置的な変化は増分位置測定系だけによっ
て検出されるから、モータ１を最良に操作するにはモー
タ付勢系が作動する前に位置測定値Ｐを、力の和Ftが最
大となる値に調整することが必要である。コンピュータ
20には初期の位置測定値を調整するための調整プログラ
ムを記憶しておき、モータ付勢系が作動する前に付勢電
流決定プログラムを呼び出してこの調整プログラムを実
行する。この位置測定値を調整する間に移動子が僅かな
電気的角度に対応する距離だけ移動する本発明による駆
動装置の実施例は後述することにする。位相巻線11,12
及び13は、振幅がk.f1（ROPOS）,k.f2（ROPOS）及びk.f
3（ROPOS）に等しい目安となる交流電流im1,im2及びim3
で付勢される。ここで、ROPOSは特有な回転子関数に対
応する補助変数であり、関数f1,f2,及びf3は（１）式に
よって規定した関数f1,f2及びf3に対応し、Ｋは利得因
子である、目安とした交流電流im1,im2及びim3によって
生じた力により移動子を振動させる。交流電流im1,im2
及びim3の振幅及び周波数は、移動子の振動振幅が微小
な電気的角度に対応するように選択する。目安となる交
流電流im1,im2及びim3と発生した力との間の比は振動域
内において一定になるものとみなすことができ、この結
果移動子５は振幅Fmが一定で交互に符号が変わるFmを受
けることになり、この力Fmの振幅は3/2C.K.cos（ROPOS
−p*）に等しい。第５図は交流im1,im2及びim3,これら
の電流によって生じた力Fm,移動子の速度Ｖ及び移動子
の変位ＳのROPOSの値が45°の電気的角度に対応する場
合の好適波形を時間関数として示す。勿論、原理的には
目安となる交流電流im1,im2及びim3について他の波形の
交流電流、例えば正弦波を用いることもできる。異なる
ROPOS値に対応する目安となる交流電流im1,im2及びim3
を用いて位相巻線11,12及び13を連続する期間Ｔにおい
て付勢すると共にこれらの電流によって生じた移動子の
振動振幅を決定することにより、移動子の振動振幅と利
得因子Ｋとの間の比、すなわち力Fmと利得因子Ｋとの間
の比が最大となるROPOSの値を見い出すことができる。
このROPOSの値は、位置測定値Ｐに関する最良の初期値
に対応する。
第６図及び第７図は、第５図に示す波形の目安となる
交流電流im1,im2及びim3を発生させるプログラムのフロ
ーチャートの一例を示す。このプログラムは1/8Ｔに等
しい第１の時間期間中に目安となる交流電流im1,im2及
びim3を発生させるサブルーチンMOVEF（第７図）を有
し、この第１時間期間の後に交流電流im1,im2及びim3の
極性が第１時間期間における極性と反対極性となる1/8
Ｔの第２の時間期間が続く（第９図参照）。さらに、こ
の時間期間中における移動子変位の目安TEMPをこの時間
期間中に決定する。このため、サブルーチンMOVEFは多
数のプログラムステップS71〜S76を有し、ステップS71
は初期化ステップに相当し、このステップS71においてT
EMP値及び整数１の形態の補助変数を零にセットする。
次に、ステップS72において変数Poを瞬時の位置測定値
Ｐに等しくする。さらに、このステップS72において、
交流電流im1,im2及びim3の値を利得因子Ｋ及びROPOSの
値から次式に従って取り出す。
交流電流im1,im2及びim3を発生させるプログラムのフロ
ーチャートの一例を示す。このプログラムは1/8Ｔに等
しい第１の時間期間中に目安となる交流電流im1,im2及
びim3を発生させるサブルーチンMOVEF（第７図）を有
し、この第１時間期間の後に交流電流im1,im2及びim3の
極性が第１時間期間における極性と反対極性となる1/8
Ｔの第２の時間期間が続く（第９図参照）。さらに、こ
の時間期間中における移動子変位の目安TEMPをこの時間
期間中に決定する。このため、サブルーチンMOVEFは多
数のプログラムステップS71〜S76を有し、ステップS71
は初期化ステップに相当し、このステップS71においてT
EMP値及び整数１の形態の補助変数を零にセットする。
次に、ステップS72において変数Poを瞬時の位置測定値
Ｐに等しくする。さらに、このステップS72において、
交流電流im1,im2及びim3の値を利得因子Ｋ及びROPOSの
値から次式に従って取り出す。
im1＝K.f1（ROPOS） im2＝K.f2（ROPOS） im3＝K.f3（ROPOS） さらに、im1,im2及びim3の値をD/A変換器24,25及び26に
供給してこれらim1,im2及びim3の値に対応する目安とな
る交流電流を用いて位相巻線を付勢する。ステップS72
からステップS73に移行し、このステップS73においてス
テップS74を実行する前に1/8Ｔの待時間を観測する。こ
の時間期間中にim1,im2及びim3の電流値を一定に維持す
る。ステップS74中にTEMPの値を値Ｐ−Poだけ増分させ
る。この値は1/8Ｔの待時間中の移動子の変位を表わ
す。次に、ステップS75中にＫの値を反転させ、この後
Ｋの反転値を用いてステップS72,S73及びS74を繰り返
す。サブルーチンVIBRAT（第６図参照）において、ステ
ップS62,S65,S67及びS610中にサブルーチンMOVEFを４回
呼び出し、第１コール（S62）及び第３コール（S67）後
にステップS64及びS69においてＫの値を反転する。これ
により第５図に示す目安とする交流電流im1,im2及びim3
が発生する。第１、第２、第３及び第４コールに対する
サブルーチンMOVEF中の移動子の変位を示すTEMPの値
は、第５図においてベクトル50,51,52及び53によってそ
れぞれ表示する。第１及び第３コールのサブルーチンMO
VEFを実行した後のTEMPの値は、第１及び第４コールの
サブルーチンMOVEFの後のTEMPの値に対して反対符号と
なる。ステップS63及びS69で値RESULTにTEMPの値だけ増
分させると共にステップS66及びS68で値RESULTからTEMP
値を減少させることにより、ステップS63,S66,S68及びS
69において移動子振動の振幅の目安となるRESULTがTEMP
の値から取り出される。目安とする交流電流im1,im2及
びim3によって発生した力が摩擦力をわずかに超えるだ
けの場合、移動子は移動するがRESULTの値は信頼性のな
いものとなる。この信頼性のない値に基づく誤った決定
を回避するため、この値が特有の閾値INPLEVを超えない
場合にはステップS612及びS613においてRESULTの値を零
に等しくする。さらに、ステップS614においてTEMPによ
ってＫの値を零にしステップS615においてサブルーチン
MOVEFを呼び出す。この結果、位相巻線の電流は1/4Ｔの
時間間隔について零になる。次に、Ｋをその元の値に再
生し（S616）、サブルーチンVIBRATを終了する。第8a図
及び第8b図は初期の位置測定値Ｐを調整するための調整
プログラムの一例を示す。この調整プログラムはサブル
ーチンVIBRATを利用して調整プログラムで決定したROPO
Sの値に対応する目安となる交流電流im1,im2及びim3を
発生すると共に移動子振動の振幅を決定する。この振幅
は可変のRESULTによって表わされる。調整プログラムは
２個のサブプログラムを有し、第１のサブプログラムは
プログラムステップS81,…,S88（第8a図）を有し、第２
のサブプログラムステップS91,…,S914（第8b図）を有
している。第１のサブプログラム中にモータの応答に対
するＫ及びROPOSの値を検索する。すなわち、Ｋ及びROP
OSの値によって導かれる目安となる交流電流im1,im2及
びim3を用いて付勢するに当って移動子の振動を検出す
る。検索処理の開始時に移動子５が不所望な高振幅振動
となるのを防止するため、この検索処理は小さな値のＫ
を用いて開始し、これにより目安となる交流電流im1,im
2及びim3を小さな値とする。ROPOSの初期値が零となる
ように選択する（S81）。さらに、ステップS81中に補正
値DROPOSを90°の角度に対応する値にセットする。
供給してこれらim1,im2及びim3の値に対応する目安とな
る交流電流を用いて位相巻線を付勢する。ステップS72
からステップS73に移行し、このステップS73においてス
テップS74を実行する前に1/8Ｔの待時間を観測する。こ
の時間期間中にim1,im2及びim3の電流値を一定に維持す
る。ステップS74中にTEMPの値を値Ｐ−Poだけ増分させ
る。この値は1/8Ｔの待時間中の移動子の変位を表わ
す。次に、ステップS75中にＫの値を反転させ、この後
Ｋの反転値を用いてステップS72,S73及びS74を繰り返
す。サブルーチンVIBRAT（第６図参照）において、ステ
ップS62,S65,S67及びS610中にサブルーチンMOVEFを４回
呼び出し、第１コール（S62）及び第３コール（S67）後
にステップS64及びS69においてＫの値を反転する。これ
により第５図に示す目安とする交流電流im1,im2及びim3
が発生する。第１、第２、第３及び第４コールに対する
サブルーチンMOVEF中の移動子の変位を示すTEMPの値
は、第５図においてベクトル50,51,52及び53によってそ
れぞれ表示する。第１及び第３コールのサブルーチンMO
VEFを実行した後のTEMPの値は、第１及び第４コールの
サブルーチンMOVEFの後のTEMPの値に対して反対符号と
なる。ステップS63及びS69で値RESULTにTEMPの値だけ増
分させると共にステップS66及びS68で値RESULTからTEMP
値を減少させることにより、ステップS63,S66,S68及びS
69において移動子振動の振幅の目安となるRESULTがTEMP
の値から取り出される。目安とする交流電流im1,im2及
びim3によって発生した力が摩擦力をわずかに超えるだ
けの場合、移動子は移動するがRESULTの値は信頼性のな
いものとなる。この信頼性のない値に基づく誤った決定
を回避するため、この値が特有の閾値INPLEVを超えない
場合にはステップS612及びS613においてRESULTの値を零
に等しくする。さらに、ステップS614においてTEMPによ
ってＫの値を零にしステップS615においてサブルーチン
MOVEFを呼び出す。この結果、位相巻線の電流は1/4Ｔの
時間間隔について零になる。次に、Ｋをその元の値に再
生し（S616）、サブルーチンVIBRATを終了する。第8a図
及び第8b図は初期の位置測定値Ｐを調整するための調整
プログラムの一例を示す。この調整プログラムはサブル
ーチンVIBRATを利用して調整プログラムで決定したROPO
Sの値に対応する目安となる交流電流im1,im2及びim3を
発生すると共に移動子振動の振幅を決定する。この振幅
は可変のRESULTによって表わされる。調整プログラムは
２個のサブプログラムを有し、第１のサブプログラムは
プログラムステップS81,…,S88（第8a図）を有し、第２
のサブプログラムステップS91,…,S914（第8b図）を有
している。第１のサブプログラム中にモータの応答に対
するＫ及びROPOSの値を検索する。すなわち、Ｋ及びROP
OSの値によって導かれる目安となる交流電流im1,im2及
びim3を用いて付勢するに当って移動子の振動を検出す
る。検索処理の開始時に移動子５が不所望な高振幅振動
となるのを防止するため、この検索処理は小さな値のＫ
を用いて開始し、これにより目安となる交流電流im1,im
2及びim3を小さな値とする。ROPOSの初期値が零となる
ように選択する（S81）。さらに、ステップS81中に補正
値DROPOSを90°の角度に対応する値にセットする。
第１のサブプログラムは、ステップS82,…,S85を含む
プログラムを有している。このプログラムを実行する毎
に、はじめにサブルーチンVIBRATを呼び出し目安とな交
流電流im1,im2及びim3を位相巻線11,12及び13に発生す
る。これらの電流の値はＫ及びROPOSの瞬時値によって
指定される。さらに、サブルーチンVIBRATを実行する間
に目安となる交流電流によって発生した振動の振幅を表
わすRESULTの値を決定する。ステップS84中にRESULTの
値が、移動子の振動が生じていることを指示する場合、
第１のプログラムステップS91を実行する。一方、RESUL
Tの値が移動子振動が生じていないことを指示する場
合、例えば目安とした交流電流によって発生する力が摩
擦力よりも小さすぎる場合にはROPOSの値を補正値DROPO
Sだけ増加させＫの値を増分する。次に、ROPOS及びＫを
新しい値としたサブルーチンVIBRATを再び呼び出す。
プログラムを有している。このプログラムを実行する毎
に、はじめにサブルーチンVIBRATを呼び出し目安とな交
流電流im1,im2及びim3を位相巻線11,12及び13に発生す
る。これらの電流の値はＫ及びROPOSの瞬時値によって
指定される。さらに、サブルーチンVIBRATを実行する間
に目安となる交流電流によって発生した振動の振幅を表
わすRESULTの値を決定する。ステップS84中にRESULTの
値が、移動子の振動が生じていることを指示する場合、
第１のプログラムステップS91を実行する。一方、RESUL
Tの値が移動子振動が生じていないことを指示する場
合、例えば目安とした交流電流によって発生する力が摩
擦力よりも小さすぎる場合にはROPOSの値を補正値DROPO
Sだけ増加させＫの値を増分する。次に、ROPOS及びＫを
新しい値としたサブルーチンVIBRATを再び呼び出す。
前述したように、ステップS84中に移動子の振動を検
出した後直ちに第１サブプログラムをやめて第２のサブ
プログラムを実行する。第8b図に示される第２のサブプ
ログラム中に、振動振幅とＫの値との間の比が最小とな
る。ROPOSの値を決定する。第２のサブプログラムを一
例として説明する。まず始めに、第２サブプログラムの
開始時においてステップS91において可変LDIRを零に等
しくする。この可変LDIRはRESULTの以前の値の符号を指
示するように作用する。ステップS91の後に、Ｋ及びROP
OSについて決定した最後の値を有するサブルーチンVIBR
ATをコールする。第10図において、第２サブプログラム
の開始時におけるＫの値、差分及びROPOS−P*を点39に
より示す。以後の説明において、第２サブプログラムの
開始時におけるＫの値を簡単にKoと称することにする。
このＫの値のKo値に関し、このKo値によってROPOS−P*
の関数として規定される電流im1,im2及びim3の値に対す
る力Fmの変化は、第10図において参照符号50が付されて
いる関数によって指示する。第２サブプログラムの開始
時において差分ROPOS−P*及びステップS92で決定された
RESULTの値は、第10図の点39に示される値に対応するも
のと仮定する。テストステップS93,S94及びS95が終了し
た後コンピュータ20はステップS97に移行し、このステ
ップS97においてROPOSの値を補正値DROPOSだけ増加させ
る。さらに、ステップS97中にLDIRの値を適合させ、こ
の後ステップS92においてROPOSを新しい値としたサブル
ーチンVIBRATを呼び出す。第10図に示すように、差分値
ROPOS−P*の新しい値が依然として90°より小さい場
合、点40で示すRESULTの値はサブルーチンVIBRATを実行
した後でも依然として正となる。
出した後直ちに第１サブプログラムをやめて第２のサブ
プログラムを実行する。第8b図に示される第２のサブプ
ログラム中に、振動振幅とＫの値との間の比が最小とな
る。ROPOSの値を決定する。第２のサブプログラムを一
例として説明する。まず始めに、第２サブプログラムの
開始時においてステップS91において可変LDIRを零に等
しくする。この可変LDIRはRESULTの以前の値の符号を指
示するように作用する。ステップS91の後に、Ｋ及びROP
OSについて決定した最後の値を有するサブルーチンVIBR
ATをコールする。第10図において、第２サブプログラム
の開始時におけるＫの値、差分及びROPOS−P*を点39に
より示す。以後の説明において、第２サブプログラムの
開始時におけるＫの値を簡単にKoと称することにする。
このＫの値のKo値に関し、このKo値によってROPOS−P*
の関数として規定される電流im1,im2及びim3の値に対す
る力Fmの変化は、第10図において参照符号50が付されて
いる関数によって指示する。第２サブプログラムの開始
時において差分ROPOS−P*及びステップS92で決定された
RESULTの値は、第10図の点39に示される値に対応するも
のと仮定する。テストステップS93,S94及びS95が終了し
た後コンピュータ20はステップS97に移行し、このステ
ップS97においてROPOSの値を補正値DROPOSだけ増加させ
る。さらに、ステップS97中にLDIRの値を適合させ、こ
の後ステップS92においてROPOSを新しい値としたサブル
ーチンVIBRATを呼び出す。第10図に示すように、差分値
ROPOS−P*の新しい値が依然として90°より小さい場
合、点40で示すRESULTの値はサブルーチンVIBRATを実行
した後でも依然として正となる。
RESULTの値及びLDIRの値が共に正であるから、ROPOS
の値を、テストステップS93,S94及びS95の後ステップS9
7において補正値DROPOSだけ再び増加させる。その後、R
OPOSを新たな値にしたサブルーチンVIBRATを呼び出す。
一方、RESULTの値は零となることが見い出される（点41
参照）。この理由は、例えば移動子に作用する力Fmが摩
擦力に打ち勝つことができない程度まで減少するためで
ある。この場合、Ｋの値のステップS98で増分すると共
に、Ｋの増分した値に対してサブルーチンを再び呼び出
す（増分した値に対する力Fmの振幅ｍの変化量を参照
符号52で示す）。上述したところから明らかなように、
移動子に作用する力は大きく増大するので、移動子振動
が発生し、この結果RESULTについて零とならない値が得
られる（点42参照）。差分ROPOS−P*は90°より大きな
値に対応するので、力Fmの符号は変化し、この結果RESU
LTの値は負になる。
の値を、テストステップS93,S94及びS95の後ステップS9
7において補正値DROPOSだけ再び増加させる。その後、R
OPOSを新たな値にしたサブルーチンVIBRATを呼び出す。
一方、RESULTの値は零となることが見い出される（点41
参照）。この理由は、例えば移動子に作用する力Fmが摩
擦力に打ち勝つことができない程度まで減少するためで
ある。この場合、Ｋの値のステップS98で増分すると共
に、Ｋの増分した値に対してサブルーチンを再び呼び出
す（増分した値に対する力Fmの振幅ｍの変化量を参照
符号52で示す）。上述したところから明らかなように、
移動子に作用する力は大きく増大するので、移動子振動
が発生し、この結果RESULTについて零とならない値が得
られる（点42参照）。差分ROPOS−P*は90°より大きな
値に対応するので、力Fmの符号は変化し、この結果RESU
LTの値は負になる。
テストステップS93及びS94の後テストステップS910を
実行する。このテストステップ中にLDIRの符号の変化を
検出し、この後ステップS911において補正値を減少さ
せ、その後ステップS912において補正値DROPOSの値をDR
OPOSの減少した値だけ減少させる。さらに、LDIRの値は
ステップS913で適合され、この後サブルーチンVIBRATを
再び呼び出す。RESULTの値は明らかに零になり（点43参
照）、Ｋの値はステップS98で再び増加する。この新し
いＫ値に対する力ｍの変化量は、関数53によって表さ
れる。ステップS98でＫ値を増分させた後、点44で示さ
れるRESULTに対して正の値が見い出され、その後ステッ
プS96においてDROPOSの値を再び減少させステップS97に
おいてこの減少した値だけROPOSの値を増加させる。サ
ブルーチンVIBRATを呼び出した後に点45で示すようにRE
SULTの値が零値を有することが検出され、この結果Ｋの
値は再び増加する（新しいＫの値に関する力Fmの変化量
は参照符号54で示される）。増分したＫ値を有するサブ
ルーチンを呼び出した後RESULTの値は負になる。（点4
7）。DROPOSの値は再び減少し、DROPOSの減少した値に
よって適合されたROPOSの値を有するサブルーチンが再
び呼び出される。RESULTの値は再び正になり（点47）。
この結果DROPOSの値は再び減少する。このDROPOSの新し
い値によって適合されたROPOSの値は点48によって示さ
れる。DROPOSとP*との間の差分はほぼ90°になり、これ
は目安とした電流im1,im2及びim3によって生じた力がほ
ぼ零になることを意味する。従って、サブルーチンVIBR
ATを呼び出した後に、RESULTの値も零になる。その後ス
テップS98,S99,S92及びS93で構成されるプログラムルー
プが数回実行され、Ｋの値は毎回増加する（連続的なＫ
の増加分に対する力ｍの変化量を参照符号55,56及び5
7で示す）。力FmとＫの値との間の比はROPOSが到達した
値についてほぼ零となるので、RESULTの値は零となる。
このプログラムループは、Ｋの値が最大値MAXLEVを超え
た瞬時において中断する（S99）。
実行する。このテストステップ中にLDIRの符号の変化を
検出し、この後ステップS911において補正値を減少さ
せ、その後ステップS912において補正値DROPOSの値をDR
OPOSの減少した値だけ減少させる。さらに、LDIRの値は
ステップS913で適合され、この後サブルーチンVIBRATを
再び呼び出す。RESULTの値は明らかに零になり（点43参
照）、Ｋの値はステップS98で再び増加する。この新し
いＫ値に対する力ｍの変化量は、関数53によって表さ
れる。ステップS98でＫ値を増分させた後、点44で示さ
れるRESULTに対して正の値が見い出され、その後ステッ
プS96においてDROPOSの値を再び減少させステップS97に
おいてこの減少した値だけROPOSの値を増加させる。サ
ブルーチンVIBRATを呼び出した後に点45で示すようにRE
SULTの値が零値を有することが検出され、この結果Ｋの
値は再び増加する（新しいＫの値に関する力Fmの変化量
は参照符号54で示される）。増分したＫ値を有するサブ
ルーチンを呼び出した後RESULTの値は負になる。（点4
7）。DROPOSの値は再び減少し、DROPOSの減少した値に
よって適合されたROPOSの値を有するサブルーチンが再
び呼び出される。RESULTの値は再び正になり（点47）。
この結果DROPOSの値は再び減少する。このDROPOSの新し
い値によって適合されたROPOSの値は点48によって示さ
れる。DROPOSとP*との間の差分はほぼ90°になり、これ
は目安とした電流im1,im2及びim3によって生じた力がほ
ぼ零になることを意味する。従って、サブルーチンVIBR
ATを呼び出した後に、RESULTの値も零になる。その後ス
テップS98,S99,S92及びS93で構成されるプログラムルー
プが数回実行され、Ｋの値は毎回増加する（連続的なＫ
の増加分に対する力ｍの変化量を参照符号55,56及び5
7で示す）。力FmとＫの値との間の比はROPOSが到達した
値についてほぼ零となるので、RESULTの値は零となる。
このプログラムループは、Ｋの値が最大値MAXLEVを超え
た瞬時において中断する（S99）。
プログラムループが左側にある場合。ROPOSとP*との
間の差分は90°の電気的角度に対応する。P*の値に等し
くされている初期の位置測定値Ｐは、ステップS914にお
いてROPOSの値から90°だけ減算するこにより簡単に決
定することができ、この決定の後調整プログラムをやめ
ることができる。
間の差分は90°の電気的角度に対応する。P*の値に等し
くされている初期の位置測定値Ｐは、ステップS914にお
いてROPOSの値から90°だけ減算するこにより簡単に決
定することができ、この決定の後調整プログラムをやめ
ることができる。
前述した調整プログラムにおいて、Ｋの値は最初小さ
いが、ROPOS−P*の値が最終値に近づくにつれて増大す
る。このような制御は必ずしも必要ではなく、例えば大
きなＫ値を用いて開始して調整プログラムに亘ってこの
値を一定に維持することも可能であることは明らかであ
る。しかしながら、上述したプログラム中に変化するＫ
値を用いる調整プログラムは、移動子の振動の振幅が常
時極めて小さくなる利点を有している。
いが、ROPOS−P*の値が最終値に近づくにつれて増大す
る。このような制御は必ずしも必要ではなく、例えば大
きなＫ値を用いて開始して調整プログラムに亘ってこの
値を一定に維持することも可能であることは明らかであ
る。しかしながら、上述したプログラム中に変化するＫ
値を用いる調整プログラムは、移動子の振動の振幅が常
時極めて小さくなる利点を有している。
さらに、上述した調整プログラムにおいては、移動子
振動の振幅とＫとの間の比が零となるようにROPOSの値
が検索されていることが銘記されるべきである。また、
原理的には上記比が最大となることは明らかである。一
方、上記比における零点の決定は一層高精度に行なうこ
とができる。ただし、零点付近の上記比の変化はこの比
の最大値付近における変化よりも一層大きいからであ
る。
振動の振幅とＫとの間の比が零となるようにROPOSの値
が検索されていることが銘記されるべきである。また、
原理的には上記比が最大となることは明らかである。一
方、上記比における零点の決定は一層高精度に行なうこ
とができる。ただし、零点付近の上記比の変化はこの比
の最大値付近における変化よりも一層大きいからであ
る。
以上詳述した本発明は、上述したリニア同期モータの
代りに回転同期モータを有する駆動装置にも適用できる
ことは明らかである。
代りに回転同期モータを有する駆動装置にも適用できる
ことは明らかである。
第１図は通常の型式の線形多重位相同期モータの構成を
示す線図的断面図、 第２図は本発明による駆動装置の一実施例を示す線図、 第３図は付勢電流によって発生した力F1,F2,F3並びにこ
れらの力の和Ftを位置測定値Ｐの関数として示すグラ
フ、 第４図は力の和Ftを位置測定値Ｐと移動子の実際の位置
との間の差の関数として示すグラフ、 第５図は目安とする交流電流im1,im2及びim3、これらの
電流によって発生した力Fm、移動子の速度Ｖ並びに移動
子の変位Ｓを時間の関数として示すグラフ、 第６図は第５図に示す目安とする交流電流im1,im2及びi
m3を発生するサブルーチンVIBRATを示すフローチャート
図、 第７図はサブルーチンVIBRATを実行する間に呼び出され
るサブルーチンMOVEFを示すフローチャート図、 第8a図及び第8b図は初期位置測定値を最良のものとする
ための調整プログラムを示すフローチャート図、 第９図はサブルーチンMOVEFにおいて決定された目安と
する交流電流im1,im2及びim3を時間の関数として示すグ
ラフ、 第10図は変数ROPOSの変化量、変数RESULT及び調整プロ
グラムの実行中に目安とする交流電流によって発生した
力Ftを示す線図である。 １……多重位相同期型リニアモータ ２……固定子、５……移動子 ６……北極、７……南極 8,9,10……歯、11,12,13……位相巻線 15……光検出器、20……コンピュータ 21,22,23……A/D変換器 24,25,26……増幅回路
示す線図的断面図、 第２図は本発明による駆動装置の一実施例を示す線図、 第３図は付勢電流によって発生した力F1,F2,F3並びにこ
れらの力の和Ftを位置測定値Ｐの関数として示すグラ
フ、 第４図は力の和Ftを位置測定値Ｐと移動子の実際の位置
との間の差の関数として示すグラフ、 第５図は目安とする交流電流im1,im2及びim3、これらの
電流によって発生した力Fm、移動子の速度Ｖ並びに移動
子の変位Ｓを時間の関数として示すグラフ、 第６図は第５図に示す目安とする交流電流im1,im2及びi
m3を発生するサブルーチンVIBRATを示すフローチャート
図、 第７図はサブルーチンVIBRATを実行する間に呼び出され
るサブルーチンMOVEFを示すフローチャート図、 第8a図及び第8b図は初期位置測定値を最良のものとする
ための調整プログラムを示すフローチャート図、 第９図はサブルーチンMOVEFにおいて決定された目安と
する交流電流im1,im2及びim3を時間の関数として示すグ
ラフ、 第10図は変数ROPOSの変化量、変数RESULT及び調整プロ
グラムの実行中に目安とする交流電流によって発生した
力Ftを示す線図である。 １……多重位相同期型リニアモータ ２……固定子、５……移動子 ６……北極、７……南極 8,9,10……歯、11,12,13……位相巻線 15……光検出器、20……コンピュータ 21,22,23……A/D変換器 24,25,26……増幅回路
Claims (5)
- 【請求項１】固定子（２）、回転子又は移動子（５）、
及び少なくとも２個の位相巻線（11,12,13）を有する同
期型多重位相リニアモータ又はロータリモータ（１）を
具え、このモータの駆動力（F1,F2,F3）と位相巻線付勢
電流（ig1,ig2,ig3）との間の関係が前記回転子又は移
動子の位置測定値（P*）の第１の予め定めた周期関数と
なる駆動装置であって、この駆動装置が、さらに、 検出パルス（Vp1,Vp2）に応答し、前記回転子又は移動
子（５）の移動方向に応じて位置測定値（Ｐ）をインク
リメント又はデクリメントする増分位置測定装置（20）
と、値が、前記測定値（Ｐ）の第２の周期関数（f1,f2,
f3）により規定される付勢電流間の位相差が一定になる
モータ付勢装置と、前記モータ付勢手段を起動する前に
前記位置測定値（Ｐ）を、前記回転子又は移動子の実際
の位置（P*）に対応する初期位置値に調整する手段とを
具える駆動装置において、 前記第１の周期関数の周期に対応する回転子又は移動子
（５）の変位よりも小さい振幅を有する振動を回転子又
は振動子（５）に導入する目安となる交流電流（im1,im
2,im3）を順次の位相巻線（11,12,13）に発生させる信
号発生手段（20）を具え、前記各位相巻線に発生する目
安となる交流電流（im1,im2,im3）が、これら位相巻線
に対する第２の周期関数の関数値f1（ROPOS）,f2（ROPO
S）,f3（ROPOS）の利得因子（Ｋ）倍に等しい振幅を有
し、前記振動の導入が、複数の異なる補助位置値（ROPO
S）について順次の時間期間（Ｔ）で繰り返され、 さらに、この駆動装置がさらに、前記振動の振幅と利得
因子（Ｋ）との間の比が前記目安となる交流電流の符号
とこの交流電流により発生した回転子又は移動子の振動
方向との予め定めた関係に対して最大となる最適補助位
置値を、前記振動の振幅に基づいて決定する手段（20）
を具え、この手段（20）が前記初期位相値を前記最適補
助位置値に調整することを特徴とする駆動装置。 - 【請求項２】前記調整手段が、前記振動の振幅と利得因
子Ｋとの間の比が最小となる補助値（ROPOS）を決定す
ると共に、補助値を回転子又は移動子の90°に亘る変位
に対応する値だけ変化させることにより、初期の位置測
定値を決定するように構成されていることを特徴とする
請求項１に記載の駆動装置。 - 【請求項３】前記調整手段が、最良の補助値（ROPOS）
を反復して決定するように構成されていることを特徴と
する請求項２に記載の駆動装置。 - 【請求項４】前記調整手段が、前記振動の振幅と利得因
子Ｋの値との間の比が減少するに従ってＫ値を増大させ
るように構成されていることを特徴とする請求項２又は
３記載の駆動装置。 - 【請求項５】前記請求項１から４までのいずれか１項に
記載の駆動装置に用いるモータ付勢装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8701438 | 1987-06-19 | ||
| NL8701438A NL8701438A (nl) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | Aandrijfsysteem en een motorbekrachtigingssysteem voor toepassing in het aandrijfsysteem. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6419993A JPS6419993A (en) | 1989-01-24 |
| JP2718698B2 true JP2718698B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP0297642B1 (ja) |
| JP (1) | JP2718698B2 (ja) |
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| NL (1) | NL8701438A (ja) |
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| DE4437793C2 (de) * | 1994-10-21 | 1998-05-07 | Agie Ag Ind Elektronik | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Elektromotors |
| EP1243969A1 (en) * | 2001-03-20 | 2002-09-25 | Asm Lithography B.V. | Lithographic projection apparatus and positioning system |
| DE10337564A1 (de) * | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung und Verfahren zur Rotorpositionsbestimmung einer elektrischen Maschine |
| DE102006031453A1 (de) * | 2006-07-07 | 2008-01-17 | Festo Ag & Co. | Elektrischer Motor und Verfahren |
| KR100809043B1 (ko) * | 2007-06-20 | 2008-03-03 | 주식회사 휘닉스 디지탈테크 | 태그 분리 모듈 및 방법 |
| CN106208890A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-12-07 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 线性电机振动一致性的补偿装置及其补偿方法 |
| CN106230340A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-12-14 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 线性电机振子振动状态实时监控系统及监控方法 |
| US11831215B2 (en) * | 2021-05-06 | 2023-11-28 | Aac Microtech (Changzhou) Co., Ltd. | Linear vibration motor |
Family Cites Families (9)
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|---|---|---|---|---|
| DE2353594C2 (de) * | 1973-10-25 | 1975-10-09 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren und Anordnung zur Ermittlung des Läuferwinkels einer Synchronmaschine |
| DE2418909A1 (de) * | 1974-04-19 | 1975-11-06 | Karl Friedrich Dipl Ing Heine | Vorrichtung zur positionierung eines verstellbaren maschinenteiles, vorzugsweise bei einer werkzeugmaschine |
| US3986094A (en) * | 1974-07-01 | 1976-10-12 | Burroughs Corporation | Logic system for print ball tilt control |
| JPS56114012A (en) * | 1980-02-13 | 1981-09-08 | Telmec Co Ltd | Precise positioning device |
| US4356439A (en) * | 1980-03-03 | 1982-10-26 | Honeywell Inc. | Stepper motor control |
| EP0074767B1 (en) * | 1981-09-07 | 1988-01-27 | Hugh-Peter Granville Kelly | Improvements in or relating to linear motor and control circuitry therefor |
| DE3305725A1 (de) * | 1983-02-18 | 1984-08-23 | Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München | Antriebsvorrichtung fuer eine klappe in kraftfahrzeugen |
| FI872593A (fi) * | 1986-08-18 | 1988-02-19 | Siemens Ag | Foerfarande och anordning foer att driva en faeltorienterad, med en styrbar omriktare matad vridfaeltmaskin. |
| US4746850A (en) * | 1987-02-12 | 1988-05-24 | Westinghouse Electric Corp. | Start-up system for a synchronous motor drive |
-
1987
- 1987-06-19 NL NL8701438A patent/NL8701438A/nl not_active Application Discontinuation
-
1988
- 1988-06-07 EP EP88201159A patent/EP0297642B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-06-07 DE DE8888201159T patent/DE3875397T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-06-17 US US07/208,951 patent/US4888543A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-06-17 KR KR1019880007298A patent/KR0129170B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-06-18 JP JP63149283A patent/JP2718698B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0297642A1 (en) | 1989-01-04 |
| DE3875397D1 (de) | 1992-11-26 |
| KR0129170B1 (ko) | 1998-04-09 |
| NL8701438A (nl) | 1989-01-16 |
| KR890001258A (ko) | 1989-03-20 |
| US4888543A (en) | 1989-12-19 |
| JPS6419993A (en) | 1989-01-24 |
| EP0297642B1 (en) | 1992-10-21 |
| DE3875397T2 (de) | 1993-05-13 |
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|---|---|---|---|
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