JP3282993B2 - Motor control device - Google Patents

Motor control device

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JP3282993B2
JP3282993B2 JP26725597A JP26725597A JP3282993B2 JP 3282993 B2 JP3282993 B2 JP 3282993B2 JP 26725597 A JP26725597 A JP 26725597A JP 26725597 A JP26725597 A JP 26725597A JP 3282993 B2 JP3282993 B2 JP 3282993B2
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吉田  孝
幸彦 岡村
俊次 外川
惠章 ▲濱▼本
健二 阪本
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モータを用いて負
荷を駆動するにあたり、負荷の位置や速度に応じてモー
タの動作を制御する装置であって、とくにモータを用い
てカーテンを開閉する電動カーテンの制御に適したモー
タ制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for controlling the operation of a motor in accordance with the position and speed of the load when driving the load using the motor. The present invention relates to a motor control device suitable for controlling a curtain.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、モータを用いてカーテンを開
閉する電動カーテンが知られている。この種の電動カー
テンで用いるモータには、カーテンを案内するレールを
モータハウジングと兼用したリニアモータがある。とこ
ろで、モータでカーテンを開閉するには、カーテンを開
閉させる速度の制御が必要である。そこで、電動カーテ
ンに用いるリニアモータでは、カーテンが所定距離移動
するたびに位置検出信号を発生するように構成し、位置
検出信号の時間間隔に基づいてカーテンの移動速度を演
算する構成が考えられている。このようにして移動速度
を求めれば、カーテンを停止位置から加速し、一定速度
に達した後にはその速度に保つというような制御が可能
になる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric curtain that opens and closes a curtain using a motor has been known. As a motor used in this type of electric curtain, there is a linear motor in which a rail for guiding the curtain also serves as a motor housing. Incidentally, in order to open and close the curtain with the motor, it is necessary to control the speed at which the curtain is opened and closed. Therefore, in a linear motor used for an electric curtain, a configuration is conceivable in which a position detection signal is generated each time the curtain moves a predetermined distance, and a moving speed of the curtain is calculated based on a time interval of the position detection signal. I have. If the moving speed is obtained in this way, it is possible to perform control such that the curtain is accelerated from the stop position, and is maintained at that speed after reaching a certain speed.

【0003】リニアモータとしては直流リニアモータを
用いることが多く、この種のリニアモータは可動子側ま
たは固定子側にコイルを備え、コイルの通電方向を切り
換えることによって可動子を走行させるから、コイルの
通電方向の切換時に生じる駆動電流の変化に基づいて位
置検出信号を発生させることが可能である。ここで、直
流リニアモータとしては、ホール素子や光電素子を用い
て非接触で可動子の位置を検出し、可動子の位置の検出
結果に基づいてコイルへの通電方向を切り換えるブラシ
レス形のものが提案されている。しかしながら、電動カ
ーテンのように比較的長い距離を走行するものは、非接
触で可動子の位置を検出するための素子を精度よく配列
するのが難しく、また素子数が多く高コスト化につなが
るものであるから、ブラシ付きのリニアモータを用いる
のが一般的である。
A direct current linear motor is often used as a linear motor. This type of linear motor includes a coil on a mover side or a stator side, and switches the energizing direction of the coil to move the mover. It is possible to generate a position detection signal based on a change in drive current that occurs when the current direction is switched. Here, as the DC linear motor, a brushless type that detects the position of the mover in a non-contact manner using a Hall element or a photoelectric element and switches the direction of energization to the coil based on the detection result of the position of the mover is used. Proposed. However, for a device that travels a relatively long distance, such as an electric curtain, it is difficult to accurately arrange the elements for detecting the position of the mover in a non-contact manner, and the number of elements is large, which leads to an increase in cost. Therefore, it is common to use a linear motor with a brush.

【0004】このようにブラシ付きのリニアモータを用
いるとともに、駆動電流の変化に基づいて位置検出信号
を取り出すときには、ブラシのチャタリングなどによっ
て生じる駆動電流のノイズ成分を位置検出信号から除去
する必要がある。つまり、位置検出信号は、カーテンが
所定距離移動するたびに発生させる必要があるから、ブ
ラシのチャタリングなどによって所定距離移動する前に
位置検出信号が発生してしまうことがあり、このような
誤検出による位置検出信号が生じると、カーテンの移動
速度を正確に検出することができず、カーテンが異常な
動きになる。たとえば、所定距離移動するたびに1個の
位置検出信号が発生すべきであるのにチャタリングによ
って2個以上の位置検出信号が発生することがある。
When a linear motor with a brush is used as described above and a position detection signal is taken out based on a change in the drive current, it is necessary to remove a noise component of the drive current caused by chattering of the brush from the position detection signal. . That is, since the position detection signal needs to be generated each time the curtain moves a predetermined distance, the position detection signal may be generated before the curtain moves a predetermined distance due to chattering of the brush or the like. When the position detection signal is generated, the moving speed of the curtain cannot be accurately detected, and the curtain moves abnormally. For example, two or more position detection signals may be generated due to chattering, although one position detection signal should be generated every time a predetermined distance is traveled.

【0005】そこで、位置検出信号が発生する時間間隔
に基づいて移動速度を演算した結果の複数個ずつの平均
値(つまり、移動速度の移動平均)を求め、単発的に発
生する異常値の影響を軽減することが考えられている。
あるいはまた、移動速度の演算結果が異常値と考えられ
るときには、疑わしい値として採用せずに、異常値と考
えられる以前であって正常値として得られた移動速度で
代用しておき、その後も疑わしい値が連続して所定の複
数回発生したときに、疑わしい値を正常値として採用す
ることが考えられている。
In view of the above, an average value (ie, a moving average of the moving speeds) of a plurality of moving speeds calculated based on the time interval at which the position detection signal is generated is determined, and the influence of the abnormal value which occurs only once is obtained. It is thought to reduce.
Alternatively, when the calculation result of the moving speed is considered to be an abnormal value, the moving speed obtained as a normal value before being considered to be an abnormal value is used instead of being adopted as a suspicious value, and thereafter, it is suspicious. It has been considered that a suspicious value is adopted as a normal value when a value occurs a predetermined number of times in succession.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動平
均によって異常値の影響を軽減すると、移動速度がつね
に平均値としてしか検出されず瞬時的な速度変化が検出
されないから、いわば積分制御を行なっているに等し
く、移動速度の変化の低周波分にはよい応答特性が得ら
れるものの、移動速度の変化の高周波分に対する特性は
低下するという問題がある。要するに、短時間で生じる
移動速度の変化にはモータの制御を追従させることがで
きないものである。移動平均を求めるサンプル数を減少
させれば、この問題は軽減されるが、異常値の影響を軽
減する効果が不十分になる。
However, if the influence of the abnormal value is reduced by the moving average, the moving speed is always detected only as an average value and no instantaneous speed change is detected. Therefore, so-called integral control is performed. Although a good response characteristic can be obtained for the low frequency component of the change in the moving speed, there is a problem that the characteristic for the high frequency component of the change in the moving speed is deteriorated. In short, the control of the motor cannot follow the change in the moving speed that occurs in a short time. If the number of samples for which the moving average is obtained is reduced, this problem is reduced, but the effect of reducing the effect of the abnormal value becomes insufficient.

【0007】一方、疑わしい値が連続して所定の複数回
発生すると、疑わしい値を正常値として採用する後者の
技術では、移動速度を最低2回は連続して検出しなけれ
ば正常値か否かを判断することができないものであるか
ら、瞬時的な速度変化を検出することができず、速度制
御の応答性が低いという問題が生じる。たとえば、障害
物の存在によって速度が急変したときなどでも、モータ
が速度の変化に対応するように制御されるのは、疑わし
い値が2回以上検出された後であって、異常の発生から
モータの制御までにタイムラグが生じることになる。
On the other hand, when a suspicious value occurs a predetermined number of times in succession, the latter technique adopting the suspicious value as a normal value determines whether the moving speed is a normal value unless the moving speed is detected at least twice continuously. Cannot be determined, an instantaneous change in speed cannot be detected, and the response of speed control is low. For example, even when the speed suddenly changes due to the presence of an obstacle, the motor is controlled to respond to the speed change only after a suspicious value is detected two or more times. A time lag will occur before the control of.

【0008】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、モータ部の瞬時的な速度変化を検出
することができるようにしながらも、速度の異常値によ
る影響が少ないモータ制御装置を提供することにある。
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目
的は、誤位置検出信号が生じた場合であっても、誤位置
検出信号を用いることなく検出速度を演算し、その結果
として速度制御性を落とすことがないモータ制御装置を
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to detect an instantaneous change in speed of a motor unit, but to reduce the influence of an abnormal speed value. It is to provide a control device.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to calculate a detection speed without using an erroneous position detection signal even when an erroneous position detection signal is generated, and as a result, the speed is calculated. An object of the present invention is to provide a motor control device that does not reduce controllability.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、負荷
を駆動するモータ部の動作中に負荷の一定量の移動毎に
位置検出信号を発生する位置検出信号発生部と、位置検
出信号が発生する時間間隔に基づいて負荷の移動する速
度を検出速度として検出する検出速度演算部と、モータ
部の速度の目標値である指令速度を出力する指令速度作
成部と、指令速度と検出速度との差を小さくするように
モータ部に与える指令値を生成する演算制御部と、前記
指令値に応じてモータ部の速度を変化させるようにモー
タ部への供給電力を制御する駆動部と、モータ部の駆動
特性を示す電圧方程式及び推力方程式を用いて位置検出
信号の発生毎に次の位置検出信号の発生時点までの速度
の変化量の許容範囲を予測する予測速度変化量演算部
と、次の位置検出信号の発生時点が予測速度変化量演算
部で求めた速度の変化量の許容範囲外であると削除信号
を発生する誤位置検出信号判断部と、削除信号を発生さ
せた位置検出信号を削除して検出速度の演算に用いるの
を禁止する誤位置検出信号削除部とを備えるものであ
る。この構成によれば、モータ部の動作中に発生する位
置検出信号が雑音成分か否かを、検出速度の変化量が予
測された許容範囲であるか否かによって判断するもので
あり、雑音成分は検出速度の演算に用いないように削除
するから、異常値の影響を受けずに検出速度を精度よく
求めることができてモータ部の速度制御を正確に行なう
ことができる。しかも、検出速度の瞬時値に基づいて速
度制御を行なっているから速度の変化に対する応答性が
よいものになる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a position detecting signal generating section for generating a position detecting signal every time a predetermined amount of movement of a load is performed during operation of a motor section for driving a load, and a position detecting signal. A detected speed calculating unit that detects a speed at which a load moves based on a time interval at which a load occurs as a detected speed, a command speed generating unit that outputs a command speed that is a target value of the speed of the motor unit, a command speed and a detected speed An arithmetic control unit that generates a command value to be given to the motor unit so as to reduce the difference between the driving unit and a driving unit that controls power supplied to the motor unit so as to change the speed of the motor unit according to the command value. Drive of motor part
A predicted speed change amount calculation unit for predicting an allowable range of a speed change amount until a next position detection signal is generated every time a position detection signal is generated using a voltage equation and a thrust equation showing characteristics; and a next position detection. An erroneous position detection signal determining unit that generates a delete signal when the signal generation time is out of the allowable range of the speed change amount obtained by the predicted speed change amount calculation unit, and deletes the position detection signal that generated the delete signal. And an erroneous position detection signal deletion unit that prohibits use of the detection speed calculation. According to this configuration, it is determined whether or not the position detection signal generated during the operation of the motor unit is a noise component, based on whether or not the amount of change in the detection speed is within a predicted allowable range. Is deleted so as not to be used in the calculation of the detection speed, so that the detection speed can be accurately obtained without being affected by the abnormal value, and the speed control of the motor unit can be accurately performed. Moreover, since the speed control is performed based on the instantaneous value of the detected speed, the responsiveness to a change in the speed is improved.

【0010】請求項2の発明は、負荷を駆動するモータ
部の動作中に負荷の一定量の移動毎に位置検出信号を発
生する位置検出信号発生部と、位置検出信号が発生する
時間間隔に基づいて負荷の移動する速度を検出速度とし
て検出する検出速度演算部と、モータ部の速度の目標値
である指令速度を出力する指令速度作成部と、指令速度
と検出速度との差を小さくするようにモータ部に与える
指令値を生成する演算制御部と、前記指令値に応じてモ
ータ部の速度を変化させるようにモータ部への供給電力
を制御する駆動部と、モータ部の駆動特性を示す電圧方
程式及び推力方程式を用いて位置検出信号の発生毎に次
の位置検出信号の発生時点での速度の予測値を出力する
予測速度演算部と、次の位置検出信号の発生時点が予測
速度を基準とした所定の余裕度内に存在しないと削除信
号を発生する誤位置検出信号判断部と、削除信号を発生
させた位置検出信号を削除して検出速度の演算に用いる
のを禁止する誤位置検出信号削除部とを備えるものであ
る。この構成によれば、モータ部の動作中に発生する位
置検出信号が雑音成分か否かを、検出速度の予測値が許
容された余裕度の範囲内か否かによって判断するもので
あり、雑音成分は検出速度の演算に用いないように削除
するから、異常値の影響を受けずに検出速度を精度よく
求めることができてモータ部の速度制御を正確に行なう
ことができる。しかも、検出速度の瞬時値に基づいて速
度制御を行なっているから速度の変化に対する応答性が
よいものになる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a position detecting signal generating section for generating a position detecting signal every time a fixed amount of movement of the load is performed during operation of the motor section for driving the load, and a time interval for generating the position detecting signal. A detected speed calculating unit that detects a speed at which the load moves based on the detected speed as a detected speed, a command speed generating unit that outputs a command speed that is a target value of the speed of the motor unit, and reduces a difference between the command speed and the detected speed. An operation control unit that generates a command value given to the motor unit, a driving unit that controls power supplied to the motor unit so as to change the speed of the motor unit according to the command value, and a driving characteristic of the motor unit. Indicating voltage direction
A predicted speed calculation unit that outputs a predicted value of the speed at the time of the next position detection signal every time a position detection signal is generated using the equation and the thrust equation, and the time when the next position detection signal is generated is based on the predicted speed An erroneous position detection signal judging unit that generates a delete signal when the erroneous position is not within a predetermined margin, and an erroneous position detection that deletes the position detection signal that generated the delete signal and prohibits use of the position detection signal for calculating the detection speed. And a signal deletion unit. According to this configuration, it is determined whether or not the position detection signal generated during the operation of the motor unit is a noise component based on whether or not the predicted value of the detection speed is within the range of the allowable margin. Since the component is deleted so as not to be used in the calculation of the detection speed, the detection speed can be accurately obtained without being affected by the abnormal value, and the speed control of the motor unit can be accurately performed. Moreover, since the speed control is performed based on the instantaneous value of the detected speed, the responsiveness to a change in the speed is improved.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施形態1)本実施形態は、ブラシ付き直流リニアモ
ータを用いてカーテンを開閉する電動カーテンを想定し
て説明するが、モータや負荷の種類はとくに限定される
ものではなく、他のモータや負荷の組み合わせでも同様
の技術思想を適用することが可能である。
(Embodiment 1) In this embodiment, an electric curtain that opens and closes a curtain using a DC linear motor with a brush will be described. However, the type of motor and load is not particularly limited. The same technical idea can be applied to a combination of loads.

【0012】図1に示すモータ部2は、ブラシ付き直流
リニアモータに負荷としてのカーテンを取り付けたもの
であって、カーテンを走行させる筒状のレールと兼用さ
れたモータハウジングを備え、モータハウジング内を走
行する可動子にカーテンの一端部を吊下してある。この
モータ部2は、印加電圧が高いほど可動子の走行速度を
大きくし、また印加電圧の極性に応じて可動子が走行す
る向きを切り換えるものである。位置検出信号発生部3
では可動子の走行に伴ってコイルに通電される電流の向
きが切り換わるときに生じる駆動電流の変化に基づいて
可動子が所定距離だけ移動するたびに位置検出信号を発
生する。
The motor section 2 shown in FIG. 1 is obtained by attaching a curtain as a load to a brushed DC linear motor, and includes a motor housing which is also used as a cylindrical rail for running the curtain. One end of the curtain is hung on the mover that travels. The motor section 2 increases the traveling speed of the mover as the applied voltage is higher, and switches the traveling direction of the mover according to the polarity of the applied voltage. Position detection signal generator 3
In the above, a position detection signal is generated each time the mover moves a predetermined distance based on a change in the drive current that occurs when the direction of the current supplied to the coil changes as the mover moves.

【0013】位置検出信号はモータ部2が動作している
間に次々に発生するから、位置検出信号が発生する時間
間隔を測定すれば、(位置検出信号の発生間隔に対応し
た既知の距離)/(位置検出信号が発生した時間間隔)
の演算によって、モータ部2の速度(可動子の走行速
度)を知ることができる。この速度を検出速度と呼ぶ。
制御部1に設けられている検出速度演算部11ではこの
演算によりモータ部2の検出速度を求める。
Since the position detection signals are generated one after another while the motor unit 2 is operating, if the time interval at which the position detection signals are generated is measured, (a known distance corresponding to the position detection signal generation interval) / (Time interval when position detection signal is generated)
By the calculation, the speed of the motor unit 2 (traveling speed of the mover) can be known. This speed is called a detection speed.
The detection speed calculation unit 11 provided in the control unit 1 obtains the detection speed of the motor unit 2 by this calculation.

【0014】一方、カーテンの開閉および停止は操作ス
イッチ4により指示され、その指示内容に応じて指令速
度作成部12において、モータ部2の速度の目標値が生
成される。つまり、指令速度作成部12では、操作スイ
ッチ4によってカーテンの移動が指示されると、カーテ
ンを一定速度に達するまで加速し、その後は一定速度で
カーテンを移動させることができるような目標値を与え
る。指令速度作成部12で生成された速度の目標値であ
る指令速度は演算制御部10に与えられ、上述した検出
速度演算部11で求めたモータ部2の検出速度と比較さ
れる。また、操作スイッチ4は演算制御部10に対して
モータ部2の始動を指示する。演算制御部10では、検
出速度演算部11で求められる検出速度と指令速度作成
部12で生成された指令速度との誤差を小さくするよう
に指令値を生成する。
On the other hand, the opening / closing and stopping of the curtain are instructed by the operation switch 4, and a target value of the speed of the motor unit 2 is generated in the command speed creating unit 12 according to the contents of the instruction. In other words, when the movement of the curtain is instructed by the operation switch 4, the command speed creating unit 12 accelerates the curtain until it reaches a certain speed, and thereafter gives a target value such that the curtain can be moved at a certain speed. . The command speed, which is the target value of the speed generated by the command speed creating unit 12, is provided to the arithmetic control unit 10 and compared with the detected speed of the motor unit 2 obtained by the above-described detected speed calculating unit 11. The operation switch 4 instructs the arithmetic and control unit 10 to start the motor unit 2. The arithmetic control unit 10 generates a command value so as to reduce an error between the detected speed obtained by the detected speed calculating unit 11 and the command speed generated by the command speed creating unit 12.

【0015】ところで、本実施形態では、位置検出信号
発生部3と検出速度演算部11との間に誤位置検出信号
削除部20を備え、誤位置検出信号削除部20はチャタ
リングなどによって余分な位置検出信号(以下では、誤
位置検出信号と呼ぶ)が発生したときに、誤位置検出信
号を取り除く機能を有している。つまり、誤位置検出信
号削除部20は位置検出信号発生部3から出力された位
置検出信号が、誤位置検出信号でなければ、位置検出信
号を検出速度演算部11に入力する。
In this embodiment, an erroneous position detection signal deleting section 20 is provided between the position detection signal generating section 3 and the detection speed calculating section 11, and the erroneous position detection signal deleting section 20 is provided with an extra position by chattering or the like. When a detection signal (hereinafter, referred to as an erroneous position detection signal) is generated, it has a function of removing the erroneous position detection signal. That is, the erroneous position detection signal deletion unit 20 inputs the position detection signal to the detection speed calculation unit 11 if the position detection signal output from the position detection signal generation unit 3 is not an erroneous position detection signal.

【0016】以下では、誤位置検出信号を検出し削除す
る機能について説明する。本実施形態では、モータ部2
に印加した電圧に対するモータ部2の移動速度が負荷
(本実施形態ではカーテン)の重量によって変化するこ
とに着目し、モータ部2への印加電圧の移動平均とモー
タ部2の検出速度の移動平均とを求め、両者を用いて負
荷の重量を推定している。すなわち、検出速度演算部1
1で求めた検出速度を平均速度演算部21に入力して検
出速度の移動平均を求める。また、モータ部2への印加
電圧を印加電圧検出部22で検出し、平均電圧演算部2
3において印加電圧検出部22で検出したモータ部2へ
の印加電圧の移動平均を求めている。これらの移動平均
を求めるのに必要なサンプルの個数は実験的に最適値に
設定すればよい。
Hereinafter, a function of detecting and deleting an erroneous position detection signal will be described. In the present embodiment, the motor unit 2
Paying attention to the fact that the moving speed of the motor unit 2 with respect to the voltage applied to the motor unit changes depending on the weight of the load (curtain in this embodiment), the moving average of the applied voltage to the motor unit 2 and the moving average of the detection speed of the motor unit 2 And the weight of the load is estimated using both. That is, the detection speed calculation unit 1
The detected speed obtained in step 1 is input to the average speed calculator 21 to obtain a moving average of the detected speed. Further, an applied voltage to the motor unit 2 is detected by an applied voltage detecting unit 22, and the average voltage calculating unit 2
In 3, the moving average of the applied voltage to the motor unit 2 detected by the applied voltage detection unit 22 is obtained. The number of samples required to calculate these moving averages may be set to an optimum value experimentally.

【0017】検出速度の移動平均および印加電圧の移動
平均は、負荷重量推定演算部24に入力され、負荷の重
量が算出される。ここで、一般にモータの負荷の大きさ
はモータの加速度の項に含まれているから、指令値が一
定速度を目標値としている期間には負荷の重量を検出す
ることはできないが、電動カーテンでは動摩擦が負荷の
重量に比例するから、負荷の重量が大きくなると印加電
圧も大きくなる。この点に着目すれば、指令値が一定速
度を目標値としている期間でも、印加電圧および検出速
度の移動平均を用いて、負荷の重量を算出することが可
能になる。
The moving average of the detected speed and the moving average of the applied voltage are input to the load weight estimating calculation unit 24, and the weight of the load is calculated. Here, since the magnitude of the motor load is generally included in the term of the acceleration of the motor, the weight of the load cannot be detected during the period when the command value is set to the constant speed as the target value. Since the dynamic friction is proportional to the weight of the load, the applied voltage increases as the weight of the load increases. Paying attention to this point, it is possible to calculate the weight of the load using the moving average of the applied voltage and the detected speed even during the period in which the command value has the constant speed as the target value.

【0018】負荷重量推定演算部24で求めた負荷の重
量は、予測速度変化量演算部25に入力される。予測速
度変化量演算部25では、負荷重量推定演算部24で算
出した負荷の重量と、印加電圧検出部22で検出したモ
ータ2への印加電圧の瞬時値と、検出速度演算部11で
求めた検出速度の瞬時値とに基づいて、次に検出される
検出速度の変化量の範囲を算出する。すなわち、モータ
の駆動特性を数1に示す電圧方程式(1)と推力方程式
(2)とを用いて表し、これらから次の検出速度を予測
してその変化量を算出する。
The load weight obtained by the load weight estimating calculation unit 24 is input to a predicted speed change amount calculation unit 25. The predicted speed change calculation unit 25 calculates the load weight calculated by the load weight estimation calculation unit 24, the instantaneous value of the voltage applied to the motor 2 detected by the applied voltage detection unit 22, and the detected speed calculation unit 11. Based on the instantaneous value of the detected speed, a range of a change amount of the detected speed detected next is calculated. That is, the drive characteristics of the motor are expressed using the voltage equation (1) and the thrust equation (2) shown in Expression 1, and the next detection speed is predicted from these to calculate the amount of change.

【0019】[0019]

【数1】 (Equation 1)

【0020】ただし、L:コイルのインダクタンス、
R:コイルの抵抗、i:電流、KE:逆起電圧定数、
v:速度、e:印加電圧、m:モータ(可動子)質量、
tm:動摩擦、KT:トルク定数、TL:負荷である。 負荷を一定として検出速度に対する速度の変化量の許容
範囲を図2に示す。図2における斜線部と非斜線部との
境界線は許容範囲の最大値を示している。つまり、斜線
部はモータ部2の特性から考えると、取り得ない変化量
を意味し、速度の変化量がこの領域に入るときには誤位
置検出信号と判断される。
Where L is the inductance of the coil,
R: coil resistance, i: current, KE: back electromotive force constant,
v: speed, e: applied voltage, m: motor (movable element) mass,
tm: dynamic friction, KT: torque constant, TL: load. FIG. 2 shows the allowable range of the speed change amount with respect to the detected speed with the load kept constant. The boundary between the hatched portion and the non-hatched portion in FIG. 2 indicates the maximum value of the allowable range. In other words, the hatched portion means a change that cannot be taken in view of the characteristics of the motor unit 2, and when the change in the speed falls within this region, it is determined to be an erroneous position detection signal.

【0021】しかして、予測速度変化量演算部25で求
めた予測速度の変化量の範囲は、誤位置検出信号判断部
26に入力される。誤位置検出信号判断部26では、予
測速度の変化量の範囲を時間の範囲に変換する。つま
り、位置検出信号が発生する一定距離を、予測速度の変
化量の範囲で除算することによって時間範囲に置き換え
る。このようにして求めた時間範囲は、次に位置検出信
号が検出されるまでの時間の許容範囲を示しているか
ら、誤位置検出信号判断部26では、位置検出信号発生
部3から次の位置検出信号が発生するまでの時間が予測
速度の変化量の範囲から求めた時間範囲内か否かを判断
する。上述のように、検出速度の変化量が図2における
斜線部の領域に属しているときには誤位置検出信号にな
るから、位置検出信号の発生する時間間隔が上述のよう
にして求めた時間範囲内であれば、その位置検出信号は
誤位置検出信号であると判断し、誤位置検出信号判断部
26から削除信号を発生する。また、誤位置検出信号判
断部26では削除信号を発生する条件が成立しなければ
位置検出信号に同期して非削除信号を発生する。
Thus, the range of the predicted speed change amount obtained by the predicted speed change amount calculation unit 25 is input to the erroneous position detection signal determination unit 26. The erroneous position detection signal determination unit 26 converts the range of the change amount of the predicted speed into the time range. That is, the fixed distance in which the position detection signal is generated is divided by the range of the change amount of the predicted speed to replace the time range. The time range obtained in this manner indicates the allowable range of the time until the next position detection signal is detected. Therefore, the erroneous position detection signal determination unit 26 determines from the position detection signal generation unit 3 the next position. It is determined whether the time until the detection signal is generated is within the time range obtained from the range of the change amount of the predicted speed. As described above, when the amount of change in the detection speed belongs to the shaded area in FIG. 2, an erroneous position detection signal is generated. Therefore, the time interval at which the position detection signal is generated falls within the time range obtained as described above. If so, the position detection signal is determined to be an erroneous position detection signal, and the erroneous position detection signal determination unit 26 generates a delete signal. If the condition for generating the deletion signal is not satisfied, the erroneous position detection signal determination section 26 generates a non-deletion signal in synchronization with the position detection signal.

【0022】ここで、削除信号を誤位置検出信号削除部
20に与えると、誤位置検出信号削除部20では、削除
信号を発生した位置検出信号を検出速度演算部11には
与えないようにする。ただし、誤位置検出信号削除部2
0と誤位置検出信号判断部26との間には連続削除制限
部27が設けられており、削除信号を発生した位置検出
信号の次の位置検出信号に対応して誤位置検出信号判断
部26から削除信号と非削除信号とのどちらが出力され
ても、これらは誤位置検出信号削除部20には与えず、
この位置検出信号を検出速度演算部11に与える。
Here, when the deletion signal is given to the erroneous position detection signal deletion unit 20, the erroneous position detection signal deletion unit 20 does not supply the position detection signal that generated the deletion signal to the detection speed calculation unit 11. . However, the erroneous position detection signal deletion unit 2
0 and a erroneous position detection signal judging unit 26, a continuous deletion limiting unit 27 is provided, and the erroneous position detection signal judging unit 26 corresponds to the position detection signal next to the position detection signal that generated the deletion signal. Irrespective of which of the deletion signal and the non-deletion signal is output from the
This position detection signal is given to the detection speed calculation unit 11.

【0023】上述のような処理によって、検出速度を算
出する元になる位置検出信号のうちブラシのチャタリン
グなどによって発生したと考えられる位置検出信号を削
除しているから、検出速度を正確に算出することができ
る。検出速度が算出されると、上述したように指令速度
との誤差を小さくするように指令値が求められる。上述
の動作をまとめると図3のようになる。すなわち、位置
検出信号発生部3で位置検出信号が発生すれば(S
4)、誤位置検出信号判断部26において誤位置検出信
号か否かを判断する(S5)。誤位置検出信号であれば
誤位置検出信号判断部26から削除信号を発生する。こ
こで、連続削除制限部27では前の位置検出信号に対し
て削除信号が発生していなければ(S6)、その削除信
号を採用し、削除信号を発生した位置検出信号を削除す
る(S7)。一方、削除信号が発生しないか(S5)、
削除信号が発生しても前の位置検出信号に対して削除信
号が発生していれば(S6)、その位置検出信号を検出
速度演算部11に与えるのである(S8)。ここで、削
除信号が2回連続したときに後に発生した削除信号を採
用しないのは、一般にブラシのチャタリングにより生じ
る不要な位置検出信号は正常な位置検出信号の間に1回
だけ生じることが多いという知見に基づいており、2つ
の正常な位置検出信号の間に発生した位置検出信号のみ
が削除すべき誤位置検出信号と考えられるからである。
Since the position detection signal which is considered to have been generated due to the chattering of the brush is deleted from the position detection signal from which the detection speed is calculated by the above-described processing, the detection speed is accurately calculated. be able to. When the detected speed is calculated, a command value is obtained so as to reduce the error from the command speed as described above. The above operation is summarized as shown in FIG. That is, if a position detection signal is generated by the position detection signal generation unit 3 (S
4) The erroneous position detection signal determination section 26 determines whether or not the signal is an erroneous position detection signal (S5). If it is an erroneous position detection signal, the erroneous position detection signal determination unit 26 generates a delete signal. Here, if no deletion signal has been generated for the previous position detection signal (S6), the continuous deletion restriction unit 27 adopts the deletion signal and deletes the position detection signal that generated the deletion signal (S7). . On the other hand, whether a delete signal is generated (S5),
Even if the delete signal is generated, if the delete signal has been generated with respect to the previous position detection signal (S6), the position detection signal is given to the detection speed calculation unit 11 (S8). Here, the reason why the deletion signal generated after the deletion signal is repeated twice is not adopted is that the unnecessary position detection signal generally generated by the chattering of the brush often occurs only once during the normal position detection signal. This is because only the position detection signal generated between two normal position detection signals is considered to be an erroneous position detection signal to be deleted.

【0024】検出速度が求められると、指令速度と検出
速度とに基づいて指令値が算出される(S1,S2)。
求められた指令値は、電源部5とモータ部2との間に挿
入された駆動部6に与えられ、駆動部6ではモータ部2
に印加する電圧を指令値に応じて制御する(S3)。こ
こに、電源部5は、商用電源から直流電圧を生成するも
のであり、制御部1および駆動部6に電源を供給する。
また、動作停止が指示されると(S9)、モータ部2を
停止させる。
When the detected speed is obtained, a command value is calculated based on the command speed and the detected speed (S1, S2).
The obtained command value is given to a drive unit 6 inserted between the power supply unit 5 and the motor unit 2, and the drive unit 6
Is controlled according to the command value (S3). Here, the power supply unit 5 generates a DC voltage from a commercial power supply, and supplies power to the control unit 1 and the drive unit 6.
When the operation stop is instructed (S9), the motor unit 2 is stopped.

【0025】また、上述の構成を有することにより、位
置検出信号発生部3から位置検出信号が発生するたび
に、誤位置検出信号か否かが判断され、誤位置検出信号
であれば誤位置検出信号削除部20で削除され、その位
置検出信号は検出速度演算部11には入力されないので
ある。このことによって、誤位置検出信号を削除した正
常な位置検出信号のみによって検出速度が算出され、検
出速度と指令速度との誤差を小さくするように指令値が
演算制御部10で生成され、この指令値に基づいてモー
タ部2が制御される。つまり、モータ部2は指令速度作
成部12から与えられる指令速度に一致するように駆動
速度が制御される。
With the above configuration, each time a position detection signal is generated from the position detection signal generator 3, it is determined whether or not the signal is an erroneous position detection signal. The position detection signal is deleted by the signal deletion unit 20 and is not input to the detection speed calculation unit 11. As a result, the detection speed is calculated based only on the normal position detection signal from which the erroneous position detection signal has been deleted, and a command value is generated by the arithmetic and control unit 10 so as to reduce the error between the detection speed and the command speed. The motor unit 2 is controlled based on the value. That is, the drive speed of the motor unit 2 is controlled so as to match the command speed given from the command speed creation unit 12.

【0026】以上のような動作によって、モータ部2の
ブラシのチャタリングによる誤位置検出信号を除去する
から、異常値の影響を受けることがなく、つねに検出速
度の瞬時値に基づいてモータ部2が制御されることにな
り、速度変化に対する応答性のよい制御が可能になる。
つまり、移動平均を用いて制御する従来構成に比較して
移動速度の変化の低周波分だけではなく高周波分に対し
てもよい応答特性が得られる。
With the above operation, the erroneous position detection signal due to the chattering of the brush of the motor unit 2 is removed, so that the motor unit 2 is not affected by the abnormal value and the motor unit 2 always operates based on the instantaneous value of the detection speed. As a result, control with good responsiveness to speed change becomes possible.
That is, better response characteristics can be obtained not only for the low frequency component but also for the high frequency component of the change in the moving speed as compared with the conventional configuration in which the control is performed using the moving average.

【0027】(実施形態2)本実施形態は、図4に示す
ように、実施形態1の構成から平均速度演算部21と平
均電圧演算部23と負荷重量推定演算部24を省略した
ものである。また、予測速度変化量演算部25において
は、負荷の重量の最低値(規定値)を実施形態1で用い
ていた負荷の重量の推定値に代えて用いている。つま
り、負荷の重量として検出速度や印加電圧に基づいて演
算したものを用いるのでなく、あらかじめ設定した規定
値を用いている。したがって、実施形態1に比較すると
演算量が低減することになる。他の構成および動作は実
施形態1と同様であるから説明を省略する。
(Embodiment 2) In this embodiment, as shown in FIG. 4, the average speed calculation unit 21, the average voltage calculation unit 23, and the load weight estimation calculation unit 24 are omitted from the configuration of the first embodiment. . Further, in the predicted speed change amount calculation unit 25, the minimum value (prescribed value) of the load weight is used instead of the estimated value of the load weight used in the first embodiment. That is, instead of using the load weight calculated based on the detection speed or the applied voltage, a predetermined value set in advance is used. Therefore, the amount of calculation is reduced as compared with the first embodiment. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

【0028】(実施形態3)本実施形態は、図5に示す
ように、実施形態2の構成をさらに簡略化したものであ
る。すなわち、予測速度変化量演算部25において、実
施形態2では印加電圧検出部22で求めた印加電圧に加
えて、検出速度演算部11で求めた検出速度を用いてい
るが、本実施形態では検出速度を用いずに予測速度の変
化量の許容値を求めている。ここで、検出速度を零に設
定して検出速度の変化量の許容値を算出している。つま
り、検出速度についても実測値は用いずに規定値を用い
ている。他の構成および動作は実施形態2と同様であ
る。
(Embodiment 3) In this embodiment, as shown in FIG. 5, the configuration of Embodiment 2 is further simplified. That is, in the predicted speed change amount calculation unit 25, in the second embodiment, the detection speed obtained by the detection speed calculation unit 11 is used in addition to the applied voltage obtained by the applied voltage detection unit 22. The allowable value of the change amount of the predicted speed is obtained without using the speed. Here, the detection speed is set to zero, and the allowable value of the amount of change in the detection speed is calculated. That is, the specified value is used for the detection speed without using the actually measured value. Other configurations and operations are the same as those of the second embodiment.

【0029】(実施形態4)本実施形態は、図1に示し
た実施形態1と同じ構成であって、予測速度変化量演算
部25における速度の変化量の許容範囲の設定が異なる
ものである。本実施形態は、モータ部2の駆動速度に応
じて生じる位置検出信号の発生位置のずれによる誤差の
影響を抑制することを目的としている。
(Embodiment 4) This embodiment has the same configuration as Embodiment 1 shown in FIG. 1, except that the setting of the allowable range of the speed change amount in the predicted speed change amount calculating section 25 is different. . The present embodiment is intended to suppress the influence of an error due to a shift in the position where the position detection signal is generated, which occurs according to the driving speed of the motor unit 2.

【0030】つまり、位置検出信号はモータ部2の駆動
速度が大きくなると、発生位置の位置ずれが大きくなる
という知見が得られており、位置検出信号には駆動速度
に応じた誤差成分が含まれることがわかっている。この
ような位置検出信号の位置ずれの誤差は、位置検出信号
をコイルに通電される電流の切換時点で生じる電流変動
に基づいて検出していうことに起因している。要する
に、位置検出信号は可動子が一定距離だけ移動するごと
に発生するはずであるが、可動子の走行中のブラシの振
動などにより位置検出信号の発生する位置にずれが生じ
るのである。モータ部2の駆動速度(可動子の移動速
度)が大きくなれば、位置検出信号の発生する時間間隔
が短くなるから、駆動速度が大きいほど位置ずれ誤差の
影響が大きくなる。
That is, it has been found that as the position detection signal increases, the displacement of the generated position increases as the driving speed of the motor unit 2 increases, and the position detection signal includes an error component corresponding to the driving speed. I know that. Such an error in the positional deviation of the position detection signal is caused by detecting the position detection signal based on a current fluctuation occurring at the time of switching of the current supplied to the coil. In short, the position detection signal should be generated each time the mover moves by a certain distance, but the position where the position detection signal is generated is shifted due to the vibration of the brush during the movement of the mover. If the driving speed of the motor unit 2 (moving speed of the mover) increases, the time interval at which the position detection signal is generated becomes shorter. Therefore, as the driving speed increases, the influence of the displacement error increases.

【0031】ここに、モータ部2の駆動速度が図6
(a)(b)のように設定されているものとする。図6
(a)は図6(b)の2倍の駆動速度になっている。位
置検出信号(図の縦線)を発生する距離の設計値をLと
し、図6(a)の駆動速度では可動子が距離Lだけ移動
するのに要する時間をA、誤差分をBとする。また、図
6(b)の駆動速度では可動子が距離Lだけ移動するの
に要する時間をC、誤差分をDとする。したがって、図
6(a)の駆動速度では、速度の誤差分は、数2の
(3)式のように表される。
Here, the driving speed of the motor unit 2 is shown in FIG.
It is assumed that (a) and (b) are set. FIG.
(A) has a drive speed twice that of FIG. 6 (b). The design value of the distance for generating the position detection signal (the vertical line in the figure) is L, the time required for the mover to move by the distance L at the driving speed in FIG. . 6B, the time required for the mover to move by the distance L is C, and the error is D. Therefore, at the driving speed shown in FIG. 6A, the error of the speed is expressed by the following equation (3).

【0032】[0032]

【数2】 (Equation 2)

【0033】また、図6(b)の駆動速度で同様にして
速度の誤差分を求めると、数3の(4)式のように表さ
れる。
When the speed error is obtained in the same manner at the driving speed shown in FIG. 6B, it is expressed by the following equation (4).

【0034】[0034]

【数3】 [Equation 3]

【0035】(3)式と(4)式とから、速度の誤差の
割合は、位置検出信号の得られる時間間隔が短いほど大
きくなることがわかる。つまり、モータ部2の駆動速度
が大きいほど誤差の影響が大きくなる。そこで、本実施
形態においては、モータ部2の駆動速度が大きいほど、
速度の変化量の許容範囲を大きくするのであって、図7
に示すように、検出速度が大きい領域では位置検出信号
の位置ずれ誤差を考慮して速度の変化量の許容範囲を広
げているのである(斜線部が許容されない領域)。な
お、図7においてで示す直線は実施形態1における許
容領域の最大値を示している。
From equations (3) and (4), it can be seen that the rate of the speed error increases as the time interval at which the position detection signal is obtained is shorter. In other words, the influence of the error increases as the driving speed of the motor unit 2 increases. Therefore, in the present embodiment, as the driving speed of the motor unit 2 increases,
In order to increase the allowable range of the speed change amount, FIG.
As shown in the figure, in a region where the detection speed is high, the permissible range of the amount of change in the speed is widened in consideration of the displacement error of the position detection signal (a region where the hatched portion is not permissible). Note that the straight line shown in FIG. 7 indicates the maximum value of the allowable region in the first embodiment.

【0036】上述のように、駆動速度が大きい領域では
実施形態1に比較して速度の変化量の許容範囲が大きく
制限が緩くなる。これによって、位置検出信号に位置ず
れ誤差が生じても検出速度を求めることができる。他の
構成および動作は実施形態1と同様である。さらに、実
施形態2と同様に構成し負荷の重量を規定値としたり、
実施形態3と同様に構成し負荷の重量を規定値にすると
ともに検出速度を零として演算する場合にも、予測速度
変化量演算部25において同様の処理を行なうことが可
能である。
As described above, in the region where the driving speed is high, the allowable range of the speed change amount is large compared to the first embodiment, and the restriction is loose. As a result, the detection speed can be obtained even if a position error occurs in the position detection signal. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. Further, the configuration is the same as that of the second embodiment, and the weight of the load is set to a specified value.
The same processing can be performed by the predicted speed change amount calculation unit 25 when the configuration is the same as that of the third embodiment and the calculation is performed with the load weight set to the specified value and the detected speed set to zero.

【0037】(実施形態5)本実施形態は、図8に示す
ように、図1に示した実施形態1の構成に対して予測速
度変化量演算部25に代えて予測速度演算部29を設
け、連続削除制限部27を省略したものになっている。
また、予測速度演算部29には印加電圧検出部22で検
出したモータ部2への印加電圧の瞬時値を与えている
が、検出速度演算部11で求めた検出速度の瞬時値は与
えていない。予測速度演算部29は、印加電圧と負荷の
重量の推定値とに基づいて次に検出される検出速度を予
測するものであり、検出速度の予測値を算出して出力す
る機能を有する。この演算には、数1に示した電圧方程
式(1)と推力方程式(2)とを用いればよい。他の構
成および動作は実施形態1と同様である。
(Embodiment 5) In this embodiment, as shown in FIG. 8, a predicted speed calculation unit 29 is provided in place of the predicted speed change amount calculation unit 25 in the configuration of Embodiment 1 shown in FIG. , The continuous deletion restriction unit 27 is omitted.
The predicted speed calculation unit 29 is provided with the instantaneous value of the voltage applied to the motor unit 2 detected by the applied voltage detection unit 22, but is not provided with the instantaneous value of the detection speed obtained by the detection speed calculation unit 11. . The predicted speed calculation unit 29 predicts the next detected speed based on the applied voltage and the estimated value of the weight of the load, and has a function of calculating and outputting a predicted value of the detected speed. In this calculation, the voltage equation (1) and the thrust equation (2) shown in Expression 1 may be used. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

【0038】しかして、誤位置検出信号判断部26で
は、予測速度演算部29で算出された検出速度の予測値
に所定幅の余裕度を付加した検出速度幅を設定し、検出
速度幅を実施形態1における変化量の許容範囲と同様に
時間幅に置き換える。このようにして設定された時間幅
と位置検出信号が発生する時間間隔とを比較すれば、位
置検出信号が誤位置検出信号か否かを判断することがで
きる。
Thus, the erroneous position detection signal judging section 26 sets a detected speed width obtained by adding a margin of a predetermined width to the predicted value of the detected speed calculated by the predicted speed calculating section 29, and implements the detected speed width. It is replaced with a time width in the same manner as in the allowable range of the variation in the first embodiment. By comparing the time width set in this way with the time interval at which the position detection signal is generated, it can be determined whether the position detection signal is an erroneous position detection signal.

【0039】本実施形態の動作をまとめると図9のよう
になる。すなわち、位置検出信号発生部3で位置検出信
号が発生すれば(S4)、誤位置検出信号判断部26に
おいて誤位置検出信号か否かを判断する(S5)。誤位
置検出信号であれば誤位置検出信号判断部26から削除
信号を発生し、削除信号を発生した位置検出信号を削除
する(S6)。一方、削除信号が発生しなければ(S
5)、その位置検出信号を検出速度演算部11に与えて
検出速度を演算するのである(S7)。
FIG. 9 summarizes the operation of this embodiment. That is, when a position detection signal is generated by the position detection signal generation unit 3 (S4), the erroneous position detection signal determination unit 26 determines whether the signal is an erroneous position detection signal (S5). If the signal is an erroneous position detection signal, a deletion signal is generated from the erroneous position detection signal determination unit 26, and the position detection signal that generated the deletion signal is deleted (S6). On the other hand, if no delete signal is generated (S
5) The position detection signal is given to the detection speed calculation unit 11 to calculate the detection speed (S7).

【0040】検出速度が求められると、指令速度と検出
速度とに基づいて指令値が算出される(S1,S2)。
求められた指令値は、電源部5とモータ部2との間に挿
入された駆動部6に与えられ、駆動部6ではモータ部2
に印加する電圧を指令値に応じて制御する(S3)。こ
こに、電源部5は、商用電源から直流電圧を生成するも
のであり、制御部1および駆動部6に電源を供給する。
また、動作停止が指示されると(S8)、モータ部2を
停止させる。
When the detected speed is obtained, a command value is calculated based on the command speed and the detected speed (S1, S2).
The obtained command value is given to a drive unit 6 inserted between the power supply unit 5 and the motor unit 2, and the drive unit 6
Is controlled according to the command value (S3). Here, the power supply unit 5 generates a DC voltage from a commercial power supply, and supplies power to the control unit 1 and the drive unit 6.
When the operation stop is instructed (S8), the motor unit 2 is stopped.

【0041】(実施形態6)本実施形態は、実施形態2
の構成に実施形態5と同様の技術思想を適用したもので
ある。すなわち、図10に示すように、図4に示した実
施形態2の構成に対して予測速度変化量演算部25に代
えて予測速度演算部29を設け、連続削除制限部27を
省略している。また、予測速度演算部29には印加電圧
検出部22で検出したモータ部2への印加電圧の瞬時値
を与えているが、検出速度演算部11で求めた検出速度
の瞬時値は与えていない。予測速度演算部29は、印加
電圧と負荷の重量の推定値とに基づいて次に検出される
検出速度を予測するものであり、検出速度の予測値を算
出して出力する機能を有する。この演算には、数1に示
した電圧方程式(1)と推力方程式(2)とを用いれば
よい。他の構成および動作は実施形態2と同様である。
(Embodiment 6) This embodiment corresponds to Embodiment 2
The same technical idea as that of the fifth embodiment is applied to the above configuration. That is, as shown in FIG. 10, a predicted speed calculation unit 29 is provided in place of the predicted speed change amount calculation unit 25 in the configuration of the second embodiment shown in FIG. 4, and the continuous deletion restriction unit 27 is omitted. . The predicted speed calculation unit 29 is provided with the instantaneous value of the voltage applied to the motor unit 2 detected by the applied voltage detection unit 22, but is not provided with the instantaneous value of the detection speed obtained by the detection speed calculation unit 11. . The predicted speed calculation unit 29 predicts the next detected speed based on the applied voltage and the estimated value of the weight of the load, and has a function of calculating and outputting a predicted value of the detected speed. In this calculation, the voltage equation (1) and the thrust equation (2) shown in Expression 1 may be used. Other configurations and operations are the same as those of the second embodiment.

【0042】つまり、予測速度演算部29では、負荷の
重量の最低値を規定値として負荷の重量に用い、この規
定値と印加電圧とを用い、電圧方程式(1)と推力方程
式(2)から検出速度の予測値を算出するのである。検
出速度の予測値を求めた後の演算は実施形態5と同様で
あって、予測速度演算部29で算出された検出速度の予
測値に所定幅の余裕度を付加した検出速度幅を設定し、
検出速度幅を実施形態1における変化量の許容範囲と同
様に時間幅に置き換える。このようにして設定された時
間幅と位置検出信号が発生する時間間隔とを比較すれ
ば、位置検出信号が誤位置検出信号か否かを判断するこ
とができる。
That is, the predicted speed calculation unit 29 uses the minimum value of the weight of the load as a specified value for the weight of the load, and uses this specified value and the applied voltage to calculate the voltage equation (1) and the thrust equation (2). The predicted value of the detection speed is calculated. The calculation after obtaining the predicted value of the detected speed is the same as that of the fifth embodiment, and sets a detected speed width obtained by adding a margin of a predetermined width to the predicted value of the detected speed calculated by the predicted speed calculating unit 29. ,
The detection speed width is replaced with the time width in the same manner as the allowable range of the variation in the first embodiment. By comparing the time width set in this way with the time interval at which the position detection signal is generated, it can be determined whether the position detection signal is an erroneous position detection signal.

【0043】(実施形態7)本実施形態は、図11に示
すように、図1に示した実施形態1の構成から平均速度
演算部21、印加電圧検出部22、平均電圧演算部2
3、負荷重量推定演算部24、連続削除制限部27を省
略し、予測速度変化量演算部25に代えて予測速度演算
部29を設けたものである。さらに、予測速度演算部2
9には指令速度作成部12から指令速度のみを与えてい
る。ここで、予測速度演算部29は指令速度を次の検出
速度の予測値として扱い、誤位置検出信号判断部26に
この予測値を与える。誤位置検出信号判断部26での処
理は実施形態5と同様であって、予測速度演算部29か
ら与えられた検出速度の予測値に所定幅の余裕度を付加
した検出速度幅を設定し、検出速度幅を実施形態1にお
ける変化量の許容範囲と同様に時間幅に置き換える。こ
のようにして設定された時間幅と位置検出信号が発生す
る時間間隔とを比較すれば、位置検出信号が誤位置検出
信号か否かを判断することができる。他の構成および動
作は実施形態1と同様である。
(Embodiment 7) In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the average speed calculation unit 21, the applied voltage detection unit 22, and the average voltage calculation unit 2 are different from the configuration of the embodiment 1 shown in FIG.
3, the load weight estimation calculation section 24 and the continuous deletion restriction section 27 are omitted, and a predicted speed calculation section 29 is provided instead of the predicted speed change amount calculation section 25. Further, a predicted speed calculation unit 2
9 is given only the command speed from the command speed creating unit 12. Here, the predicted speed calculation unit 29 treats the commanded speed as a predicted value of the next detected speed, and gives the predicted value to the erroneous position detection signal determination unit 26. The processing in the erroneous position detection signal determination unit 26 is the same as that of the fifth embodiment, and sets a detection speed width obtained by adding a margin of a predetermined width to the predicted value of the detection speed given from the predicted speed calculation unit 29, The detection speed width is replaced with the time width in the same manner as the allowable range of the variation in the first embodiment. By comparing the time width set in this way with the time interval at which the position detection signal is generated, it can be determined whether the position detection signal is an erroneous position detection signal. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

【0044】[0044]

【発明の効果】請求項1の発明は、負荷を駆動するモー
タ部の動作中に負荷の一定量の移動毎に位置検出信号を
発生する位置検出信号発生部と、位置検出信号が発生す
る時間間隔に基づいて負荷の移動する速度を検出速度と
して検出する検出速度演算部と、モータ部の速度の目標
値である指令速度を出力する指令速度作成部と、指令速
度と検出速度との差を小さくするようにモータ部に与え
る指令値を生成する演算制御部と、前記指令値に応じて
モータ部の速度を変化させるようにモータ部への供給電
力を制御する駆動部と、モータ部の駆動特性を示す電圧
方程式及び推力方程式を用いて位置検出信号の発生毎に
次の位置検出信号の発生時点までの速度の変化量の許容
範囲を予測する予測速度変化量演算部と、次の位置検出
信号の発生時点が予測速度変化量演算部で求めた速度の
変化量の許容範囲外であると削除信号を発生する誤位置
検出信号判断部と、削除信号を発生させた位置検出信号
を削除して検出速度の演算に用いるのを禁止する誤位置
検出信号削除部とを備えるものであり、モータ部の動作
中に発生する位置検出信号が雑音成分か否かを、検出速
度の変化量が予測された許容範囲であるか否かによって
判断し、雑音成分は検出速度の演算に用いないように削
除するから、異常値の影響を受けずに検出速度を精度よ
く求めることができてモータ部の速度制御を正確に行な
うことができるという利点がある。しかも、検出速度の
瞬時値に基づいて速度制御を行なっているから速度の変
化に対する応答性がよいという利点を有する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a position detection signal generating section for generating a position detection signal every time a certain amount of movement of a load is performed during operation of a motor section for driving a load, and a time for generating the position detection signal. A detection speed calculation unit that detects a speed at which the load moves based on the interval as a detection speed, a command speed creation unit that outputs a command speed that is a target value of the speed of the motor unit, and a difference between the command speed and the detection speed. an arithmetic control unit for generating a command value applied to the motor unit so as to reduce a driving unit for controlling the power supplied to the motor unit so as to vary the speed of the motor unit in accordance with the command value, the motor unit Characteristic voltage
A predicted speed change calculation unit that predicts an allowable range of a speed change amount until a next position detection signal is generated every time a position detection signal is generated using an equation and a thrust equation, and a time when the next position detection signal is generated Is an error position detection signal determining unit that generates a delete signal when the speed change amount is outside the allowable range of the speed change amount calculated by the predicted speed change amount calculating unit, and deletes the position detection signal that generated the delete signal to detect the detected speed. An erroneous position detection signal deleting unit that prohibits use in the calculation, and determines whether or not the position detection signal generated during the operation of the motor unit is a noise component. The noise component is deleted so as not to be used in the calculation of the detection speed, so that the detection speed can be obtained accurately without being affected by abnormal values, and the speed control of the motor unit can be accurately performed. Can be done Cormorants has the advantage. Moreover, since the speed control is performed based on the instantaneous value of the detected speed, there is an advantage that the responsiveness to a change in speed is good.

【0045】請求項2の発明は、負荷を駆動するモータ
部の動作中に負荷の一定量の移動毎に位置検出信号を発
生する位置検出信号発生部と、位置検出信号が発生する
時間間隔に基づいて負荷の移動する速度を検出速度とし
て検出する検出速度演算部と、モータ部の速度の目標値
である指令速度を出力する指令速度作成部と、指令速度
と検出速度との差を小さくするようにモータ部に与える
指令値を生成する演算制御部と、前記指令値に応じてモ
ータ部の速度を変化させるようにモータ部への供給電力
を制御する駆動部と、モータ部の駆動特性を示す電圧方
程式及び推力方程式を用いて位置検出信号の発生毎に次
の位置検出信号の発生時点での速度の予測値を出力する
予測速度演算部と、次の位置検出信号の発生時点が予測
速度を基準とした所定の余裕度内に存在しないと削除信
号を発生する誤位置検出信号判断部と、削除信号を発生
させた位置検出信号を削除して検出速度の演算に用いる
のを禁止する誤位置検出信号削除部とを備えるものであ
り、モータ部の動作中に発生する位置検出信号が雑音成
分か否かを、検出速度の予測値が許容された余裕度の範
囲内か否かによって判断し、雑音成分は検出速度の演算
に用いないように削除するから、異常値の影響を受けず
に検出速度を精度よく求めることができてモータ部の速
度制御を正確に行なうことができるという利点がある。
しかも、検出速度の瞬時値に基づいて速度制御を行なっ
ているから速度の変化に対する応答性がよいという利点
がある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a position detecting signal generating section for generating a position detecting signal every time a certain amount of movement of the load is performed during operation of the motor section for driving the load, and a time interval for generating the position detecting signal. A detected speed calculating unit that detects a speed at which the load moves based on the detected speed as a detected speed, a command speed generating unit that outputs a command speed that is a target value of the speed of the motor unit, and reduces a difference between the command speed and the detected speed. An operation control unit that generates a command value given to the motor unit, a driving unit that controls power supplied to the motor unit so as to change the speed of the motor unit according to the command value, and a driving characteristic of the motor unit. Indicating voltage direction
A predicted speed calculation unit that outputs a predicted value of the speed at the time of the next position detection signal every time a position detection signal is generated using the equation and the thrust equation, and the time when the next position detection signal is generated is based on the predicted speed An erroneous position detection signal judging unit that generates a delete signal when the erroneous position is not within a predetermined margin, and an erroneous position detection that deletes the position detection signal that generated the delete signal and prohibits use of the position detection signal for calculating the detection speed. A signal deletion unit, and determines whether or not the position detection signal generated during operation of the motor unit is a noise component, based on whether or not the predicted value of the detection speed is within an allowable margin range, Since the noise component is deleted so as not to be used in the calculation of the detection speed, there is an advantage that the detection speed can be accurately obtained without being affected by the abnormal value, and the speed control of the motor unit can be accurately performed. .
Moreover, since the speed control is performed based on the instantaneous value of the detected speed, there is an advantage that the responsiveness to a change in the speed is good.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】同上の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory view of the above.

【図3】同上の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the above.

【図4】本発明の実施形態2を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態3を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態4の原理説明図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of a fourth embodiment of the present invention.

【図7】同上の動作説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory view of the above.

【図8】本発明の実施形態5を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図9】同上の動作説明図である。FIG. 9 is an operation explanatory view of the above.

【図10】本発明の実施形態6を示すブロック図であ
る。
FIG. 10 is a block diagram showing Embodiment 6 of the present invention.

【図11】本発明の実施形態7を示すブロック図であ
る。
FIG. 11 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御部 2 モータ部 3 位置検出信号発生部 6 駆動部 10 演算制御部 11 検出速度演算部 12 指令速度作成部 20 誤位置検出信号削除部 25 予測速度変化量演算部 26 誤位置検出信号判断部 29 予測速度演算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part 2 Motor part 3 Position detection signal generation part 6 Drive part 10 Operation control part 11 Detected speed calculation part 12 Command speed creation part 20 False position detection signal deletion part 25 Predicted speed change amount calculation part 26 False position detection signal judgment part 29 Predicted speed calculator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲濱▼本 惠章 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (72)発明者 阪本 健二 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−311773(JP,A) 特開 平2−118808(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/00 - 5/26 H02P 7/00 - 7/34 E05F 15/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor ▲ Hama ▼ Keisho Moto 1048 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Inventor Kenji Sakamoto 1048 Kadoma, Kazuma, Kadoma, Osaka Matsushita Electric Works (56) References JP-A-6-311773 (JP, A) JP-A-2-118808 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02P 5/00-5 / 26 H02P 7/00-7/34 E05F 15/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 負荷を駆動するモータ部の動作中に負荷
の一定量の移動毎に位置検出信号を発生する位置検出信
号発生部と、位置検出信号が発生する時間間隔に基づい
て負荷の移動する速度を検出速度として検出する検出速
度演算部と、モータ部の速度の目標値である指令速度を
出力する指令速度作成部と、指令速度と検出速度との差
を小さくするようにモータ部に与える指令値を生成する
演算制御部と、前記指令値に応じてモータ部の速度を変
化させるようにモータ部への供給電力を制御する駆動部
と、モータ部の駆動特性を示す電圧方程式及び推力方程
式を用いて位置検出信号の発生毎に次の位置検出信号の
発生時点までの速度の変化量の許容範囲を予測する予測
速度変化量演算部と、次の位置検出信号の発生時点が予
測速度変化量演算部で求めた速度の変化量の許容範囲外
であると削除信号を発生する誤位置検出信号判断部と、
削除信号を発生させた位置検出信号を削除して検出速度
の演算に用いるのを禁止する誤位置検出信号削除部とを
備えることを特徴とするモータ制御装置。
1. A position detection signal generation unit for generating a position detection signal every time a certain amount of movement of a load is performed during operation of a motor unit for driving a load, and movement of the load based on a time interval at which the position detection signal is generated. A detection speed calculation unit that detects a speed to be performed as a detection speed, a command speed creation unit that outputs a command speed that is a target value of the speed of the motor unit, and a motor unit that reduces a difference between the command speed and the detection speed. A calculation control unit for generating a command value to be given, a drive unit for controlling power supplied to the motor unit so as to change the speed of the motor unit according to the command value, a voltage equation and thrust indicating drive characteristics of the motor unit Way
A predicted speed change amount calculating unit that predicts an allowable range of a speed change amount until a next position detection signal is generated every time a position detection signal is generated using an expression, and a predicted speed change time when the next position detection signal is generated is a predicted speed An erroneous position detection signal determination unit that generates a delete signal when the change amount of the speed obtained by the change amount calculation unit is out of an allowable range;
A motor control device comprising: an erroneous position detection signal deletion unit that deletes a position detection signal that has generated a deletion signal and prohibits use of the position detection signal for calculating a detection speed.
【請求項2】 負荷を駆動するモータ部の動作中に負荷
の一定量の移動毎に位置検出信号を発生する位置検出信
号発生部と、位置検出信号が発生する時間間隔に基づい
て負荷の移動する速度を検出速度として検出する検出速
度演算部と、モータ部の速度の目標値である指令速度を
出力する指令速度作成部と、指令速度と検出速度との差
を小さくするようにモータ部に与える指令値を生成する
演算制御部と、前記指令値に応じてモータ部の速度を変
化させるようにモータ部への供給電力を制御する駆動部
と、モータ部の駆動特性を示す電圧方程式及び推力方程
式を用いて位置検出信号の発生毎に次の位置検出信号の
発生時点での速度の予測値を出力する予測速度演算部
と、次の位置検出信号の発生時点が予測速度を基準とし
た所定の余裕度内に存在しないと削除信号を発生する誤
位置検出信号判断部と、削除信号を発生させた位置検出
信号を削除して検出速度の演算に用いるのを禁止する誤
位置検出信号削除部とを備えることを特徴とするモータ
制御装置。
2. A position detection signal generating unit for generating a position detection signal every time a certain amount of movement of the load is performed during operation of a motor unit for driving the load, and movement of the load based on a time interval at which the position detection signal is generated. A detection speed calculation unit that detects a speed to be performed as a detection speed, a command speed creation unit that outputs a command speed that is a target value of the speed of the motor unit, and a motor unit that reduces a difference between the command speed and the detection speed. A calculation control unit for generating a command value to be given, a drive unit for controlling power supplied to the motor unit so as to change the speed of the motor unit according to the command value, a voltage equation and thrust indicating drive characteristics of the motor unit Way
A predicted speed calculation unit that outputs a predicted value of the speed at the time of the generation of the next position detection signal each time a position detection signal is generated using the equation, and a predetermined time that the time of the next position detection signal is generated based on the predicted speed. Error detection signal judging unit that generates a deletion signal if it does not exist within the margin of error, and error position detection signal deletion unit that deletes the position detection signal that generated the deletion signal and prohibits its use for calculating the detection speed A motor control device comprising:
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