JP2805899B2 - モータの位置制御装置 - Google Patents
モータの位置制御装置Info
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- JP2805899B2 JP2805899B2 JP1266015A JP26601589A JP2805899B2 JP 2805899 B2 JP2805899 B2 JP 2805899B2 JP 1266015 A JP1266015 A JP 1266015A JP 26601589 A JP26601589 A JP 26601589A JP 2805899 B2 JP2805899 B2 JP 2805899B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はモータの回転位置をフィードバック制御し、
外部からトリガ信号が入ったところでモータを停止させ
るモータの位置制御装置に関するものである。
外部からトリガ信号が入ったところでモータを停止させ
るモータの位置制御装置に関するものである。
＜従来の技術＞ モータの位置制御装置としては、モータの回転速度の
指令値の時間的変化を表した速度指令パターンをもとに
位置指令値を算出し、この位置指令値に応じて位置フィ
ードバック制御を行うものがある。
指令値の時間的変化を表した速度指令パターンをもとに
位置指令値を算出し、この位置指令値に応じて位置フィ
ードバック制御を行うものがある。
この制御装置では、位置指令値の算出は次のようにし
て行う。
て行う。
第４図は速度指令パターンの一例を示した図である。
第４図の速度指令パターンの全面積（斜線を引いた部
分の面積）は、目標位置に到達するまでのモータの総回
転量である。このことから、速度指令パターンを一定時
間毎に区切り、各区間T1,T2,…TNにおける速度指令パタ
ーンの面積を積算していくことにより各時点における位
置指令値が求められる。従って、各区間における速度指
令パターンの面積が与えられる毎に、面積を積算して位
置指令値を算出し、算出した位置指令値を位置制御部へ
与える。
分の面積）は、目標位置に到達するまでのモータの総回
転量である。このことから、速度指令パターンを一定時
間毎に区切り、各区間T1,T2,…TNにおける速度指令パタ
ーンの面積を積算していくことにより各時点における位
置指令値が求められる。従って、各区間における速度指
令パターンの面積が与えられる毎に、面積を積算して位
置指令値を算出し、算出した位置指令値を位置制御部へ
与える。
このような制御装置では、外部からトリガ信号を受け
付けると、モータを停止させる。
付けると、モータを停止させる。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、この制御装置では次の問題点があった。
台形の速度指令パターンをもとにモータの位置フィー
ドバック制御を行っているときに、速度の高い等速駆動
時では位置指令値とモータの実回転位置との偏差（この
偏差を位置偏差とする）が大きい。逆に、モータの回転
速度が低いときは位置偏差は小さい。位置偏差はモータ
の追従遅れによって生じる。
ドバック制御を行っているときに、速度の高い等速駆動
時では位置指令値とモータの実回転位置との偏差（この
偏差を位置偏差とする）が大きい。逆に、モータの回転
速度が低いときは位置偏差は小さい。位置偏差はモータ
の追従遅れによって生じる。
従来の制御装置では、トリガ信号が入ったときは、ま
ず位置偏差の分だけモータを回転させ、その後に減速動
作に入ってモータを停止させていた。このため、トリガ
信号が入った時点におけるモータの回転速度によってモ
ータの停止距離が変動し、安定した停止距離を確保でき
ないという問題点があった。
ず位置偏差の分だけモータを回転させ、その後に減速動
作に入ってモータを停止させていた。このため、トリガ
信号が入った時点におけるモータの回転速度によってモ
ータの停止距離が変動し、安定した停止距離を確保でき
ないという問題点があった。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、トリガ信号が入ったときに位置偏差の分だけ
モータを回転させることなく直ちに停止動作に入ること
によって、モータの回転速度によらず安定した停止距離
を確保できるモータの制御装置を実現することを目的と
する。
のであり、トリガ信号が入ったときに位置偏差の分だけ
モータを回転させることなく直ちに停止動作に入ること
によって、モータの回転速度によらず安定した停止距離
を確保できるモータの制御装置を実現することを目的と
する。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、 モータの回転速度の指令値の経時的変化を表した速度
指令パターンの面積を一定周期毎に求め、求めた面積か
ら位置指令値を算出し、算出した位置指令値をもとにモ
ータの回転位置をフィードバック制御し、トリガ信号が
入ったときにモータを停止させるモータの位置制御装置
において、 モータの回転位置を検出し、検出位置に比例したパル
ス数のエンコーダパルスを出力する回転センサと、 一定周期毎に求められる位置指令値を、位置指令値に
応じた数のパルスを一定期間中に配列した指令パルスに
して出力するパルス出力回路と、 前記指令パルスとエンコーダパルスをもとにモータの
回転位置をフィードバック制御する位置制御部と、 前記エンコーダパルスのパルス数を積算するカウンタ
と、 このカウンタで計測した積算値と、前記パルス出力回
路が出力した指令パルスのパルス数の積算値が格納され
る記憶手段と、 トリガ信号を受け付けると、受け付けた時点における
エンコーダパルスのパルス数の積算値Pz及び指令パルス
のパルス数の積算値Pmをチェックし、これらの差Pe＝Pm
−Pzからモータの追従遅れによって生じる位置偏差を検
出し、Ps−Pe（Psはトリガ信号を受けてからモータを停
止させるまでにパルス出力回路から発生すべき指令パル
スのパルス数で、モータの減速特性から定まる）だけの
パルス数に相当する面積の減速パターンを速度指令パタ
ーン中に描き、この減速パターンをもとに位置指令値を
出力する位置指令コントローラと、 を具備したことを特徴とするモータの位置制御装置であ
る。
指令パターンの面積を一定周期毎に求め、求めた面積か
ら位置指令値を算出し、算出した位置指令値をもとにモ
ータの回転位置をフィードバック制御し、トリガ信号が
入ったときにモータを停止させるモータの位置制御装置
において、 モータの回転位置を検出し、検出位置に比例したパル
ス数のエンコーダパルスを出力する回転センサと、 一定周期毎に求められる位置指令値を、位置指令値に
応じた数のパルスを一定期間中に配列した指令パルスに
して出力するパルス出力回路と、 前記指令パルスとエンコーダパルスをもとにモータの
回転位置をフィードバック制御する位置制御部と、 前記エンコーダパルスのパルス数を積算するカウンタ
と、 このカウンタで計測した積算値と、前記パルス出力回
路が出力した指令パルスのパルス数の積算値が格納され
る記憶手段と、 トリガ信号を受け付けると、受け付けた時点における
エンコーダパルスのパルス数の積算値Pz及び指令パルス
のパルス数の積算値Pmをチェックし、これらの差Pe＝Pm
−Pzからモータの追従遅れによって生じる位置偏差を検
出し、Ps−Pe（Psはトリガ信号を受けてからモータを停
止させるまでにパルス出力回路から発生すべき指令パル
スのパルス数で、モータの減速特性から定まる）だけの
パルス数に相当する面積の減速パターンを速度指令パタ
ーン中に描き、この減速パターンをもとに位置指令値を
出力する位置指令コントローラと、 を具備したことを特徴とするモータの位置制御装置であ
る。
＜実施例＞ 以下、図面を用いて本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成図である。
図で、１は制御対象であるモータ、２はモータ１の回
転位置を検出し、検出位置に比例したパルス数のエンコ
ーダパルスを出力する回転センサである。
転位置を検出し、検出位置に比例したパルス数のエンコ
ーダパルスを出力する回転センサである。
３は前述したようにして速度指令パターンから位置指
令値を算出する演算や、トリガ信号を受け付けたときに
モータを停止させるための制御やその他の制御を行う位
置指令コントローラである。
令値を算出する演算や、トリガ信号を受け付けたときに
モータを停止させるための制御やその他の制御を行う位
置指令コントローラである。
４は位置指令値を算出するためのソフトウェアが格納
されたROM、５は演算に必要なデータおよび変数が格納
されたRAMである。
されたROM、５は演算に必要なデータおよび変数が格納
されたRAMである。
６はコントローラ３から一定周期毎に与えられるデジ
タル値の位置指令値を、デジタル値に応じた数のパルス
を一定期間中に配列した指令パルスにして出力するパル
ス出力回路である。
タル値の位置指令値を、デジタル値に応じた数のパルス
を一定期間中に配列した指令パルスにして出力するパル
ス出力回路である。
７はモータ１および回転センサ２とともに位置制御ル
ープを有するサーボ系を構成する位置制御部である。位
置制御部７は、パルス出力回路６からの指令パルスと回
転エンサ２からのエンコーダパルスをもとに駆動電流を
モータ１に与えて回転位置をフィードバック制御する。
また、回転センサ２が出力するエンコーダパルスをその
まま出力する。この出力はモータの実際の回転位置をモ
ニタするのに用いられる。
ープを有するサーボ系を構成する位置制御部である。位
置制御部７は、パルス出力回路６からの指令パルスと回
転エンサ２からのエンコーダパルスをもとに駆動電流を
モータ１に与えて回転位置をフィードバック制御する。
また、回転センサ２が出力するエンコーダパルスをその
まま出力する。この出力はモータの実際の回転位置をモ
ニタするのに用いられる。
８は位置制御部７を通過したエンコーダパルスのパル
ス数を積算するカウンタである。カウンタ８のカウント
により位置指令コントローラ３はモータの実際の回転位
置を認識する。また、カウンタ８のカウントは位置指令
コントローラ３によりRAM5に随時格納される。
ス数を積算するカウンタである。カウンタ８のカウント
により位置指令コントローラ３はモータの実際の回転位
置を認識する。また、カウンタ８のカウントは位置指令
コントローラ３によりRAM5に随時格納される。
９はモータを停止させるためのトリガ信号を位置指令
コントローラ３に与えるセンサである。
コントローラ３に与えるセンサである。
このように構成したシステムの動作を説明する。
第２図は速度指令パターンの一例を示した図である。
図で、実線の部分は速度指令値で、破線の部分は実際の
モータの回転速度を表したパターンである。
図で、実線の部分は速度指令値で、破線の部分は実際の
モータの回転速度を表したパターンである。
このように速度指令値パターンは、トリガ信号が入る
までのモータの回転量がある程度の範囲にあることが予
め分かっている場合に用いる。
までのモータの回転量がある程度の範囲にあることが予
め分かっている場合に用いる。
図に示すように、速度指令値のパターンは、台形パタ
ーンの角に丸みを付けた形状になっている。この丸み
は、速度の経時的変化によりワークに与える起振力で、
モータとワークの間にずれが生じない形状にされてい
る。そして、トリガ信号が入る時点の範囲では、速度指
令値は、前述した台形の速度指令パターンよりも低い値
に設定されている。
ーンの角に丸みを付けた形状になっている。この丸み
は、速度の経時的変化によりワークに与える起振力で、
モータとワークの間にずれが生じない形状にされてい
る。そして、トリガ信号が入る時点の範囲では、速度指
令値は、前述した台形の速度指令パターンよりも低い値
に設定されている。
このような速度指令値のパターンにより、モータの回
転量の大半をワークへの起振力を抑制した速度指令パタ
ーンを用い、トリガ信号が入る範囲では低速度でモータ
を回転させることにより、モータを少ない回転量で停止
させる。
転量の大半をワークへの起振力を抑制した速度指令パタ
ーンを用い、トリガ信号が入る範囲では低速度でモータ
を回転させることにより、モータを少ない回転量で停止
させる。
次に、具体的な停止動作を説明する。
システムがトリガ信号を受けたときに、モータが停止
回転量を全くもたないで瞬時に停止することは一般に不
可能である。このため、システムがトリガ信号を受け付
けてからモータがどれだけの停止回転量で停止するかを
パラメータとしてメモリ５に格納しておく。このパラメ
ータは、トリガ信号を受けたときに、いきなり指令パル
スを打ち切ることはできないため、ロータのイナーシ
ャ、モータにかかる負荷などから定まる減衰特性から、
トリガ信号を受けてからモータを停止させるまでにパル
ス出力回路６から発生すべきパルス数Psで与えられる。
回転量を全くもたないで瞬時に停止することは一般に不
可能である。このため、システムがトリガ信号を受け付
けてからモータがどれだけの停止回転量で停止するかを
パラメータとしてメモリ５に格納しておく。このパラメ
ータは、トリガ信号を受けたときに、いきなり指令パル
スを打ち切ることはできないため、ロータのイナーシ
ャ、モータにかかる負荷などから定まる減衰特性から、
トリガ信号を受けてからモータを停止させるまでにパル
ス出力回路６から発生すべきパルス数Psで与えられる。
位置指令コントローラ３は、最初の位置指令値を出力
してから、どれだけのパルス数をパルス出力回路６が発
生したかを表す指令パルスのパルス数の積算値を、位置
指令値をパルス出力回路６に送出する度にリフレッシュ
させる形でRAM5に格納する。
してから、どれだけのパルス数をパルス出力回路６が発
生したかを表す指令パルスのパルス数の積算値を、位置
指令値をパルス出力回路６に送出する度にリフレッシュ
させる形でRAM5に格納する。
カウンタ８は、エンコーダパルスのパルス数の積算値
をカウントする。このカウントがモータの実際の回転位
置に相当する。
をカウントする。このカウントがモータの実際の回転位
置に相当する。
位置指令コントローラ３はトリガ信号を受け付ける
と、この時点におけるカウンタ８のカウントPzと、RAM5
に格納された指令パルスの積算値Pmをチェックし、これ
らの差Pm−Pzを位置偏差Peとして認識する。この位置偏
差Peは、指令パルスのパルス数の積算値Pmとエンコーダ
パルスのパルス数の積算値の差であるため、モータの追
従遅れによって生じる指令位置と実際の位置との差であ
る。この差はモータの動作状態によって変動し位置制御
部７にパルスの溜りとして残留している。以下、このよ
うな差をサーボの溜りとする。
と、この時点におけるカウンタ８のカウントPzと、RAM5
に格納された指令パルスの積算値Pmをチェックし、これ
らの差Pm−Pzを位置偏差Peとして認識する。この位置偏
差Peは、指令パルスのパルス数の積算値Pmとエンコーダ
パルスのパルス数の積算値の差であるため、モータの追
従遅れによって生じる指令位置と実際の位置との差であ
る。この差はモータの動作状態によって変動し位置制御
部７にパルスの溜りとして残留している。以下、このよ
うな差をサーボの溜りとする。
トリガ信号を受けたときに、サーボの溜りの分だけモ
ータをさらに回転させることなくすぐに停止動作に入ら
せると、モータをサーボの溜りの値にかかわらず一定の
停止回転量で停止させることができる。このことから、
位置指令コントローラ３はトリガ信号を受けると、Ps−
Pe分だけのパルス数に比例した面積の減速パターンを速
度指令パターン中に描き、これをもとに位置指令値を出
力する。これによって、モータの回転速度にかかわらず
一定の停止回転量でモータは停止させられる。
ータをさらに回転させることなくすぐに停止動作に入ら
せると、モータをサーボの溜りの値にかかわらず一定の
停止回転量で停止させることができる。このことから、
位置指令コントローラ３はトリガ信号を受けると、Ps−
Pe分だけのパルス数に比例した面積の減速パターンを速
度指令パターン中に描き、これをもとに位置指令値を出
力する。これによって、モータの回転速度にかかわらず
一定の停止回転量でモータは停止させられる。
Pm,Pz,Ps,Ps−Peのパルス数に相当した部分の面積を
第２図に示す。
第２図に示す。
このような速度指令パターンから求められる位置、速
度、加速度、躍動は第３図のようになる。
度、加速度、躍動は第３図のようになる。
図で、躍動は加速度を微分したものである。トリガ信
号はモータの回転量がS7〜S8の間すなわち時刻T7〜T8の
間に受け付ける。
号はモータの回転量がS7〜S8の間すなわち時刻T7〜T8の
間に受け付ける。
＜効果＞ 本発明によれば次の効果が得られる。
一般に、位置偏差はモータの追従遅れによって生じる
ものであるため、モータの回転速度が高いときは位置偏
差は大きく、回転速度が低いときは位置偏差は小さい。
ものであるため、モータの回転速度が高いときは位置偏
差は大きく、回転速度が低いときは位置偏差は小さい。
本発明では、トリガ信号が入ったときに位置偏差の分
だけモータを回転させることなく直ちに停止動作に入
る。これによって、モータの回転速度によらず安定した
停止距離を確保できる。
だけモータを回転させることなく直ちに停止動作に入
る。これによって、モータの回転速度によらず安定した
停止距離を確保できる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図および第４
図は速度指令パターンの一例を示した図、第３図は第２
図の速度指令パターンから求めた位置、加速度、躍動の
経時的変化を表した図である。 １……モータ、２……回転センサ、３……位置指令コン
トローラ、５……RAM、６……パルス出力回路、７……
位置制御部、８……カウンタ。
図は速度指令パターンの一例を示した図、第３図は第２
図の速度指令パターンから求めた位置、加速度、躍動の
経時的変化を表した図である。 １……モータ、２……回転センサ、３……位置指令コン
トローラ、５……RAM、６……パルス出力回路、７……
位置制御部、８……カウンタ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−119421（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−245312（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−223514（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05D 3/00 - 3/20 H02P 5/00 - 5/52 H02P 7/00 - 7/80
Claims (1)
- 【請求項１】モータの回転速度の指令値の経時的変化を
表した速度指令パターンの面積を一定周期毎に求め、求
めた面積から位置指令値を算出し、算出した位置指令値
をもとにモータの回転位置をフィードバック制御し、ト
リガ信号が入ったときにモータを停止させるモータの位
置制御装置において、 モータの回転位置を検出し、検出位置に比例したパルス
数のエンコーダパルスを出力する回転センサと、 一定周期毎に求められる位置指令値を、位置指令値に応
じた数のパルスを一定期間中に配列した指令パルスにし
て出力するパルス出力回路と、 前記指令パルスとエンコーダパルスをもとにモータの回
転位置をフィードバック制御する位置制御部と、 前記エンコーダパルスのパルス数を積算するカウンタ
と、 このカウンタで計測した積算値と、前記パルス出力回路
が出力した指令パルスのパルス数の積算値が格納される
記憶手段と、 トリガ信号を受け付けると、受け付けた時点におけるエ
ンコーダパルスのパルス数の積算値Pz及び指令パルスの
パルス数の積算値Pmをチェックし、これらの差Pe＝Pm−
Pzからモータの追従遅れによって生じる位置偏差を検出
し、Ps−Pe（Psはトリガ信号を受けてからモータを停止
させるまでにパルス出力回路から発生すべき指令パルス
のパルス数で、モータの減速特性から定まる）だけのパ
ルス数に相当する面積の減速パターンを速度指令パター
ン中に描き、この減速パターンをもとに位置指令値を出
力する位置指令コントローラと、 を具備したことを特徴とするモータの位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266015A JP2805899B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | モータの位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266015A JP2805899B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | モータの位置制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03128687A JPH03128687A (ja) | 1991-05-31 |
| JP2805899B2 true JP2805899B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=17425192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1266015A Expired - Fee Related JP2805899B2 (ja) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | モータの位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2805899B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180038656A (ko) * | 2016-10-07 | 2018-04-17 | 주식회사 만도 | 교류전동기의 회전자 위치보정 방법 및 그 장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5168064B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2013-03-21 | ブラザー工業株式会社 | 制御装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858689B2 (ja) * | 1977-11-11 | 1983-12-27 | 株式会社小松製作所 | 位置決め方式 |
| JPS62242028A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-22 | Kobe Steel Ltd | 建設機械における作業機の緩起動位置制御装置 |
| JPH0646366B2 (ja) * | 1986-04-17 | 1994-06-15 | キヤノン株式会社 | サ−ボモ−タ制御装置 |
| JPH071465B2 (ja) * | 1986-09-17 | 1995-01-11 | 株式会社京都製作所 | サ−ボモ−タの位置決め制御装置 |
-
1989
- 1989-10-12 JP JP1266015A patent/JP2805899B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180038656A (ko) * | 2016-10-07 | 2018-04-17 | 주식회사 만도 | 교류전동기의 회전자 위치보정 방법 및 그 장치 |
| KR102561919B1 (ko) | 2016-10-07 | 2023-08-01 | 에이치엘만도 주식회사 | 교류전동기의 회전자 위치보정 방법 및 그 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03128687A (ja) | 1991-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |