JP3402870B2 - Multi-phase linear motor drive - Google Patents

Multi-phase linear motor drive

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JP3402870B2
JP3402870B2 JP23788795A JP23788795A JP3402870B2 JP 3402870 B2 JP3402870 B2 JP 3402870B2 JP 23788795 A JP23788795 A JP 23788795A JP 23788795 A JP23788795 A JP 23788795A JP 3402870 B2 JP3402870 B2 JP 3402870B2
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phase
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多相リニアモータの多
相リニアモータ駆動装置に関するものであり、特に、高
精度な速度制御あるいは位置制御が必要とされる分野に
おいて利用されるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-phase linear motor driving device for a multi-phase linear motor, and is particularly used in a field where highly accurate speed control or position control is required. .

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、複数のコイルを有する多相リニ
アモータの構成の一例を示したものである。同図におい
て、12はリニアモータコイル(固定子)であり、便宜
上No.1〜No4までの番号を付けてある。また13
は可動磁石(可動子)であり、隣り合う、また向かい合
う磁石の極性が異なるように配置されている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an example of the structure of a polyphase linear motor having a plurality of coils. In the figure, reference numeral 12 is a linear motor coil (stator), and for convenience sake No. The numbers from 1 to No. 4 are attached. Again 13
Is a movable magnet (movable element), and is arranged such that the polarities of adjacent and facing magnets are different.

【0003】可動子13の位置は、コイル12内に配置
されたホール素子などで検出され、可動子13の極性
(N、S極)を検出することによって所定のコイル12
への通電が行なわれる。この選択方法を図7に併せて示
す。ここで、
The position of the mover 13 is detected by a Hall element or the like arranged in the coil 12, and the polarity (N, S pole) of the mover 13 is detected to determine the predetermined coil 12
Is energized. This selection method is also shown in FIG. here,

【0004】[0004]

【外1】 印は可動子13の位置に応じて通電されるべきコイル1
2に通電する電流の向きを示している。図7に示すよう
な構成の多相リニアモータを駆動する回路構成について
は、特開平1−298410号公報に示されている。
[Outer 1] The mark indicates the coil 1 to be energized according to the position of the mover 13.
2 shows the direction of the electric current to be passed through. A circuit configuration for driving a multi-phase linear motor having a configuration as shown in FIG. 7 is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-298410.

【0005】図7に示したような多相リニアモータで
は、それぞれのコイル12部分で発生する推力は必ずし
も同一ではない。また、隣接するコイル12とコイル1
2との間は、ある程度間隔を空けて配置するのが一般的
である。このコイル間ギャップのため可動子13の位置
によっても推力が変動し、結局、図8に示すような推力
分布になるのが通常である。したがって、例えば可動子
13の一定速度制御を行なう場合、こうした推力変動の
影響により制御偏差を十分低減することは不可能とな
る。
In the multi-phase linear motor as shown in FIG. 7, the thrusts generated in the respective coil 12 portions are not necessarily the same. Also, the adjacent coil 12 and coil 1
It is general to dispose a space to some extent between the two. Due to the gap between the coils, the thrust force also varies depending on the position of the mover 13, and the thrust force distribution is normally as shown in FIG. Therefore, for example, when the constant speed control of the mover 13 is performed, it is impossible to sufficiently reduce the control deviation due to the influence of the thrust variation.

【0006】そこで、この問題点を解決する手段として
は、上記推力変動と、ちょうど逆の変動特性となるよう
な係数列をあらかじめ作成することが提案されている
(特願平5−305303号)。まず、前もって十分低
い速度で一定方向に可動子13を移動させ、可動子13
の位置とリニアモータコイルに流れる電流値との関係を
逐次記憶して適切な正規化を行なえば、これがすなわち
参照テーブルとなる。そして、多相リニアモータ駆動時
に可動子13の位置に応じてテーブルを参照し、多相リ
ニアモータへの操作量に重み付けを行なうことで、推力
変動による制御偏差増大を抑えている。
Therefore, as a means for solving this problem, it has been proposed to previously create a coefficient sequence having a fluctuation characteristic that is exactly opposite to the thrust fluctuation (Japanese Patent Application No. 5-305303). . First, the mover 13 is moved in a predetermined direction at a sufficiently low speed in advance, and the mover 13 is moved.
If the relationship between the position of and the value of the current flowing through the linear motor coil is sequentially stored and proper normalization is performed, this becomes a reference table. Then, when the polyphase linear motor is driven, the table is referred to according to the position of the mover 13 and the operation amount to the polyphase linear motor is weighted, thereby suppressing an increase in control deviation due to thrust variation.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作成し
たテーブルには、摩擦などによる負荷変動や、可動子1
3の移動により重心が移動して多相リニアモータを含む
構造物全体の傾きなどが生じるため、モータの推力変動
以外にゆるやかなトレンドが含まれてしまう傾向があ
る。このため、多相リニアモータの操作量への重み付け
を必要以上に行なってしまうこととなり、系の制御特性
が大きく変動する可能性がある。すなわち、系の開ルー
プゲインが大きく変動してしまい、制御偏差を抑えきれ
ないばかりか、系の安定性が低下して大きな定常振動が
残るなどの問題点がある。
However, in the created table, the load fluctuation due to friction and the mover 1 are
Since the center of gravity moves due to the movement of 3 and the inclination of the entire structure including the polyphase linear motor is generated, a gentle trend tends to be included in addition to the thrust variation of the motor. Therefore, the operation amount of the polyphase linear motor is weighted more than necessary, and the control characteristics of the system may significantly change. That is, there is a problem that the open loop gain of the system fluctuates greatly, the control deviation cannot be suppressed, and the stability of the system deteriorates and large steady vibration remains.

【0008】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、負荷変動などの影響をテーブル作成時に除
去して、純粋なモータの推力変動分のみを補償する推力
補正テーブルを得ることを可能とし、もって安定でかつ
制御偏差を十分低減できるような多相リニアモータの駆
動装置を提供することにある。
In view of the above problems of the prior art, an object of the present invention is to eliminate the influence of load fluctuation and the like at the time of creating the table and obtain a thrust correction table for compensating only the pure thrust fluctuation of the motor. It is an object of the present invention to provide a driving device for a multi-phase linear motor that is capable of achieving the above, and that is stable and can sufficiently reduce the control deviation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明による多相リニア
モータの駆動装置は、多相リニアモータの駆動方向各地
点における推力変化分の情報を保持した参照テーブルを
具備し、駆動時に該参照テーブルを逐次参照しながら駆
動することを特徴とする。ここで、「推力変化分」と
は、摩擦などによる負荷変動や、可動子13の移動に伴
って重心が移動する際に多相リニアモータを含む構造物
全体の傾きなどにより生じるトレンドを除去したモータ
自身の推力変動分をいう。
A driving apparatus for a multi-phase linear motor according to the present invention comprises a reference table holding information on thrust change at each point in the driving direction of the multi-phase linear motor, and the reference table is provided during driving. It is characterized in that it is driven while sequentially referring to. Here, the "thrust change" means removal of a trend caused by a load change due to friction or the like, or an inclination of the entire structure including the polyphase linear motor when the center of gravity moves as the mover 13 moves. It is the amount of thrust fluctuation of the motor itself.

【0010】また、本発明による多相リニアモータの駆
動装置は、テーブル参照に先んじて略一定速度にて行な
われる多相リニアモータ駆動時に得られる系の状態量の
時系列に基づき参照テーブルを作成することを特徴とす
る。
Further, in the driving apparatus for a multi-phase linear motor according to the present invention, the reference table is created based on the time series of the state quantities of the system obtained when the multi-phase linear motor is driven at a substantially constant speed prior to the table reference. It is characterized by doing.

【0011】また、本発明による多相リニアモータの駆
動装置は、少なくとも1次以上の次数を持つ有理関数で
回帰あるいは補間した係数列を用いて正規化処理を施さ
れた参照テーブルを用いることを特徴とする。
The multi-phase linear motor drive apparatus according to the present invention uses a reference table which is normalized by using a coefficient sequence regressed or interpolated by a rational function having at least one degree. Characterize.

【0012】上記の多相リニアモータの駆動装置におい
、前記参照テーブルは、例えば前記リニアモータまた
はこれによって駆動される系の状態量の時系列を高域遮
断型の線形位相デジタルフィルタによって前処理した結
づいて作成される。この場合前記線形位相デジ
タルフィルタの遮断周波数は、前記一定速度値と多相
リニアモータのコイルピッチ長との比で表される周波数
より高く設定する
In the above-mentioned drive device for a multi-phase linear motor, the reference table is, for example, the linear motor or
Interrupts the time series of state quantities of the system driven by this in the high range.
It is created based on the results of the pre-processed by the cross-sectional linear topological digital filter. In this case , the linear phase digital
Cut-off frequency of the barrel filter is set higher than the frequency represented by the ratio of the coil pitch length of said constant speed value and a multi-phase linear motor.

【0013】[0013]

【作用】これによれば、リニアモータの駆動方向の各位
置における推力変化分の情報、すなわち負荷変動などの
影響が排除された推力変化に関する情報を記憶した参照
テーブルを逐次参照しながらリニアモータを駆動するた
め、リニアモータをそれ自の推力変動のみ補償して駆
動することができ、それにより、安定でかつ制御偏差が
十分低減された駆動制御が行なわれる
According to this, the linear motor is referred to while sequentially referring to the reference table which stores the information on the thrust change at each position in the driving direction of the linear motor, that is, the information on the thrust change in which the influence of the load fluctuation is eliminated. to drive, a linear motor can be driven to compensate only the thrust force variation of it themselves, whereby stable and controlled deviation is sufficiently reduced driving control is performed.

【0014】[0014]

【実施例】図1は、本発明の一実施例に係るリニアモー
タの駆動装置の構成を示す図である。同図において、1
は参照テーブル作成手段、2はテーブル参照手段、3は
参照テーブル保存手段であるメモリ、4は制御演算手
段、5は目標位置発生手段である。参照テーブル作成手
段1、テーブル参照手段2、制御演算手段4および目標
位置発生手段5はCPUあるいはDSPなどのマイクロ
プロセッサ6によって実現される。D/Aコンバータ7
はマイクロプロセッサ6から指令値を受け、アナログ信
号に変換して増幅器8に与える。増幅器8においては電
流制御ループが構成されており、したがって増幅器8は
電流モード増幅器として動作する。増幅器8により多相
リニアモータ9が駆動され、その可動子の位置を位置検
出器10で検出する。多相リニアモータ9は、従来技術
で説明した図7のものと同じ構成を有する。本実施例で
は、位置検出器10としてレーザ干渉計を用いている
が、リニアエンコーダなどそれに代わるものであっても
よい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a linear motor driving device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1
Is a reference table creation means, 2 is a table reference means, 3 is a reference table storage means, 4 is a control calculation means, and 5 is a target position generation means. The reference table creation means 1, the table reference means 2, the control calculation means 4 and the target position generation means 5 are realized by a microprocessor 6 such as a CPU or DSP. D / A converter 7
Receives a command value from the microprocessor 6, converts it into an analog signal, and supplies it to the amplifier 8. A current control loop is formed in the amplifier 8 and thus the amplifier 8 operates as a current mode amplifier. The amplifier 8 drives the multi-phase linear motor 9, and the position detector 10 detects the position of the mover. The multi-phase linear motor 9 has the same structure as that of FIG. 7 described in the related art. In this embodiment, the laser interferometer is used as the position detector 10, but a linear encoder or the like may be used instead.

【0015】制御演算手段4は、位置検出器10からの
位置情報を用いて例えばPIDなどの制御補償演算を行
なった後、電流指令値としてD/Aコンバータ7に与え
ており、したがって位置制御を行なうフィードバックル
ープを構成している。
The control calculation means 4 uses the position information from the position detector 10 to perform a control compensation calculation such as PID and then gives it to the D / A converter 7 as a current command value. It constitutes a feedback loop to be performed.

【0016】図2は、参照テーブル作成手段1の動作を
示すフローチャートである。この動作を図2に従い、図
1および7を参照して説明する。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the reference table creating means 1. This operation will be described in accordance with FIG. 2 and with reference to FIGS. 1 and 7.

【0017】まず、目標位置発生手段5の発生する目標
値にしたがって、多相リニアモータの可動子13を第1
の位置まで一定速度で移動させる(ステップS1)。次
に、可動子13を一定速度で第2の位置まで駆動する
(ステップS2、S3)。このとき、マイクロプロセッ
サ6は、可動子13の位置Pn とD/Aコンバータ8へ
の出力値すなわち電流目標値Cn を、一定周期で逐次メ
モリ3に保存していく(ステップS2)。第2の位置へ
の移動が完了した時点でこのメモリ3への保存動作を終
了する。
First, according to the target value generated by the target position generating means 5, the movable element 13 of the polyphase linear motor is moved to the first position.
It is moved at a constant speed to the position (step S1). Next, the mover 13 is driven to a second position at a constant speed (steps S2 and S3). At this time, the microprocessor 6 sequentially stores the position P n of the mover 13 and the output value to the D / A converter 8, that is, the current target value C n in the memory 3 at a constant cycle (step S2). When the movement to the second position is completed, the saving operation in the memory 3 is finished.

【0018】メモリ3に保存された位置および電流目標
値Cn には、外来ノイズなどに代表される高周波成分が
含まれるのが一般的である。一方、本発明が目的として
いる多相リニアモータの推力変動補正に対しては、その
変動成分の周波数が十分に低いため、デジタルフィルタ
の手法を適用することで、ノイズ成分を十分に除去する
ことが可能である。本実施例では、上記フィルタとして
線形位相フィルタを用いている。一例として多相リニア
モータ1相分のコイルピッチが20mm、第1の位置か
ら第2の位置への移動速度を10mm/sec.とする
と、多相リニアモータの推力変動周波数は、10÷20
=0.5Hzとなるので、デジタルフィルタの遮断周波
数はこれより高く、しかも高周波成分を十分除去できる
値とすればよい。本実施例では、数1式で表現される5
0次のFIRフィルタを用いて、その遮断周波数を10
Hzに設定している。
The position and the current target value C n stored in the memory 3 generally include high frequency components represented by external noise. On the other hand, for the thrust force fluctuation correction of the polyphase linear motor, which is the object of the present invention, since the frequency of the fluctuation component is sufficiently low, the digital filter method is applied to sufficiently remove the noise component. Is possible. In this embodiment, a linear phase filter is used as the above filter. As an example, the coil pitch for one phase of the multi-phase linear motor is 20 mm, and the moving speed from the first position to the second position is 10 mm / sec. Then, the thrust fluctuation frequency of the polyphase linear motor is 10/20
= 0.5 Hz, the cutoff frequency of the digital filter is higher than this, and a value capable of sufficiently removing high frequency components may be used. In this embodiment, 5 expressed by the equation 1
The cut-off frequency is set to 10 by using the 0th-order FIR filter.
It is set to Hz.

【0019】[0019]

【数1】 ここで、yはフィルタの出力、xはフィルタの入力時系
列、fはフィルタの係数、nは時刻をそれぞれ表してい
る。このようにして、メモリ3に保存された位置Pn
よび電流目標値Cn に対して、フィルタ処理を施した位
置時系列PFnと電流目標値時系列CFn がそれぞれ得
られる(ステップS4〜S6)。
[Equation 1] Here, y is the output of the filter, x is the input time series of the filter, f is the coefficient of the filter, and n is the time. In this way, for the position P n and the current target value C n stored in the memory 3, the filtered position time series PF n and the current target value time series CF n are respectively obtained (steps S4 to S4). S6).

【0020】さて、本来ならば一定速度で多相リニアモ
ータを駆動している場合、モータが発生する推力に等価
な電流目標値Cn またはCFn は、0を中心とする時系
列になるはずである。しかし実際には、摩擦などによる
負荷およびその変動や、可動子の移動により重心が移動
して生ずる多相リニアモータを含む構造物全体の傾きな
どの影響で、図3に示すようにゆるやかなトレンドを含
んだものとなる。
When a polyphase linear motor is driven at a constant speed, the current target value C n or CF n equivalent to the thrust generated by the motor should be a time series centered on 0. Is. However, in actuality, due to the influence of the load and its fluctuation due to friction, etc., and the inclination of the entire structure including the polyphase linear motor caused by the movement of the center of gravity due to the movement of the mover, there is a gentle trend as shown in FIG. Will be included.

【0021】これを除去して多相リニアモータの推力変
動を純粋に表す時系列を得るため、本実施例においては
数2式で表される係数a、b、cを求めて(ステップS
7)正規化する処理を行なう。a、b、cは、それぞれ
2次関数の2次、1次、定数項の係数を表しており、数
2式により最小2乗法に基づき2次回帰関数を求めるも
のである。このような有理関数で回帰し、正規化するの
は、本発明の特徴の一つである。
In order to remove this and obtain a time series that purely represents the thrust fluctuation of the polyphase linear motor, in the present embodiment, the coefficients a, b, and c expressed by the equation 2 are obtained (step S
7) Perform normalization processing. Symbols a, b, and c respectively represent the coefficients of the quadratic function, the quadratic function, and the constant term of the quadratic function, and are used to obtain the quadratic regression function based on the least squares method according to the equation (2). Regressing and normalizing with such a rational function is one of the features of the present invention.

【0022】[0022]

【数2】 数2式において、tは時間、Nは回帰を行なう時系列の
数であり、vにはフィルタリング処理の施された電流目
標値時系列係数CFn をあてはめる。正規化の処理は、
得られた回帰関数を用いて数3式により行なわれる(ス
テップS8〜S10)。
[Equation 2] In the equation (2), t is time, N is the number of time series to be regressed, and v is the current target value time series coefficient CF n subjected to the filtering process. The normalization process is
Using the obtained regression function, the equation 3 is used (steps S8 to S10).

【0023】[0023]

【数3】 数3式において、αn は正規化された電流目標値の時系
列を表している。数3式により、電流目標値の時系列は
1を中心とする値を持つように正規化され、図4に示す
ものとなる。
[Equation 3] In Expression 3, α n represents a time series of the normalized current target value. According to Equation 3, the time series of the current target value is normalized so as to have a value centered on 1, and becomes the one shown in FIG.

【0024】次に、多相リニアモータの可動子13の位
置と電流目標値との関係をテーブルとして作成する(ス
テップS11〜S13)。フィルタ処理の施された位置
時系列PFn を順番に1つずつチェックし、それが1単
位増加するごとにフィルタ処理と正規化の施された電流
目標値時系列αn の値を抜き出して参照テーブル値とす
る。ここでいう1単位δとは、参照テーブルの細かさ
(ピッチ)を表すものであり、本実施例では、0.1m
mとしているが、メモリ容量の許容する範囲で十分小さ
くとればよい。
Next, the relationship between the position of the mover 13 of the polyphase linear motor and the current target value is created as a table (steps S11 to S13). The filtered time series PF n is checked one by one in order, and each time it increases by one unit, the value of the current target value time series α n that has been filtered and normalized is extracted and referred to. It is a table value. Here, 1 unit δ represents the fineness (pitch) of the reference table, and is 0.1 m in this embodiment.
Although it is set to m, it may be set to be sufficiently small within the range allowed by the memory capacity.

【0025】ここで、フィルタ処理に線形位相フィルタ
を用いた効果が現れる。線形位相フィルタでは、フィル
タリング前の時系列に対して常に一定の位相遅れを持っ
た結果がフィルタリング後の時系列として得られる。し
たがって、位置時系列PFnと電流目標値時系列CFn
およびαn との間の時間的な関係は完全に保存されるた
め、上述した簡単な処理で位置と電流目標値との関係を
示す参照テーブルKmを作成できるのである。正規化さ
れた参照テーブルの個々の値を、ここでは推力補正係数
と呼ぶことにする。
Here, the effect of using the linear phase filter in the filtering process appears. In the linear phase filter, a result having a constant phase delay with respect to the time series before filtering is always obtained as the time series after filtering. Therefore, the position time series PF n and the current target value time series CF n
Since the temporal relationship between the values and α n is completely preserved, the reference table K m indicating the relationship between the position and the current target value can be created by the above-described simple process. The individual values of the normalized look-up table will be referred to herein as thrust correction factors.

【0026】ここまでの処理で得られた参照テーブルK
m はメモリ3に保存され、テーブル参照手段2により逐
次参照される。次に、テーブル参照手段2について説明
する。実際に多相リニアモータを駆動して速度制御や位
置決めなどの動作を行なうのに際し、位置検出手段11
より得られる位置情報pを基に数4式で表されるルール
にしたがってテーブルを参照して、その場所での推力補
正係数値kを得る。
Reference table K obtained by the processing up to this point
m is stored in the memory 3 and is sequentially referred to by the table reference means 2. Next, the table reference means 2 will be described. When actually driving the multi-phase linear motor to perform operations such as speed control and positioning, the position detecting means 11
The thrust correction coefficient value k at that location is obtained by referring to the table based on the position information p obtained from the above and according to the rule expressed by the equation (4).

【0027】[0027]

【数4】 すなわち、位置検出手段11より得られる位置情報pを
テーブルのピッチの整数倍に変換し、これをメモリ内参
照テーブル先頭からのオフセット(インデックス)とし
て用いることで、現在位置に対する推力補正係数kが得
られることになる。
[Equation 4] That is, by converting the position information p obtained by the position detecting means 11 into an integer multiple of the pitch of the table and using this as an offset (index) from the head of the in-memory reference table, the thrust correction coefficient k for the current position is obtained. Will be done.

【0028】得られた推力補正係数kは、制御演算手段
4にてPIDなどの補償計算を行なった結果得られる値
に乗ずる形で用いられ、乗算後の値が操作量すなわち制
御入力としてD/A変換器7に入力されて多相リニアモ
ータを駆動する。
The thrust correction coefficient k thus obtained is used in such a manner that it is multiplied by a value obtained as a result of performing a compensation calculation such as PID by the control calculation means 4, and the value after multiplication is used as a manipulated variable, that is, a control input D /. It is input to the A converter 7 to drive the polyphase linear motor.

【0029】ここで、本実施例の効果を示すために、図
1に示す系において、一定速度駆動をした場合の定常状
態の位置偏差の比較を図5および図6に示す。図5は、
本実施例の推力補正を実施しない場合、図6は、本実施
例の推力補正を実施した場合についてそれぞれ示したも
のであり、本実施例の場合、十分な推力補正効果が得ら
れていることが確認できる。また、図3に見られるトレ
ンドを回帰関数による正規化で除去する本発明の手法に
より、系の動特性に影響を与えることなく、安定した制
御性能が得られていることがわかる。
In order to show the effect of this embodiment, FIGS. 5 and 6 show a comparison of the positional deviation in the steady state when the system shown in FIG. 1 is driven at a constant speed. Figure 5
FIG. 6 shows the case where the thrust correction of the present embodiment is not performed, and FIG. 6 shows the case where the thrust correction of the present embodiment is performed. In the case of the present embodiment, a sufficient thrust correction effect is obtained. Can be confirmed. Further, it can be seen that by the method of the present invention in which the trend shown in FIG. 3 is removed by normalization using a regression function, stable control performance is obtained without affecting the dynamic characteristics of the system.

【0030】なお、上述では、参照テーブル保存手段3
としてメモリを用いたが、例えば磁気ディスクなどの媒
体に記憶しておくことも可能である。この場合、1度参
照テーブルを作成してしまえば、機械系の特性が変化し
ない限り再度参照テーブル作成を繰り返す必要はなくな
るため、機器立ち上げ時に参照テーブルを記憶してある
媒体から1度だけ読み込んでおけばよい。また、一定の
長期間にわたって多相リニアモータを駆動した後には参
照テーブルを自動的に再作成するようにしておくこと
で、機械系の経年変化を補正することも可能となる。
In the above description, the reference table storage means 3
Although a memory is used as the above, it is also possible to store it in a medium such as a magnetic disk. In this case, once the reference table is created, it is not necessary to repeat the reference table creation unless the mechanical system characteristics change. Therefore, the reference table is read only once from the medium in which the reference table is stored when the device is started up. You can make it. Further, it is possible to correct the secular change of the mechanical system by automatically recreating the reference table after driving the polyphase linear motor for a certain long period.

【0031】また、上述では、2次関数に回帰させてテ
ーブルを正規化したが、1次以上の有理関数であれば任
意のものを用いることができる。したがって、4次関数
で回帰したものやスプライン関数で補間したものを基準
に正規化することもできるが、自明であるので詳細な説
明は省略する。
Further, in the above, the table is normalized by regressing into a quadratic function, but any arbitrary rational function of linear or higher order can be used. Therefore, it is possible to perform normalization on the basis of the regression by the quartic function or the interpolation by the spline function, but since it is obvious, detailed description will be omitted.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
相リニアモータの駆動方向の各位置における推力変化分
の情報を記憶した参照テーブルを逐次参照しながら多相
リニアモータを駆動するようにしたため、多相リニアモ
ータを用いた系において、多相リニアモータの推力変動
を十分に除去し、しかも安定した動特性が得られる多相
リニアモータの駆動装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the multi-phase linear motor is driven by sequentially referring to the reference table that stores the information of the thrust change at each position in the driving direction of the multi-phase linear motor. Therefore, in a system using a polyphase linear motor, it is possible to provide a drive device for a polyphase linear motor that can sufficiently eliminate thrust fluctuations of the polyphase linear motor and that can obtain stable dynamic characteristics.

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

【図1】 本発明の一実施例に係るリニアモータの駆動
装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a linear motor driving device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の装置における参照テーブル作成手段の
動作を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flow chart showing the operation of a reference table creating means in the apparatus of FIG.

【図3】 トレンドを含む推力波形を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a thrust waveform including a trend.

【図4】 図1の装置の正規化された推力波形を示す図
である。
4 is a diagram showing a normalized thrust force waveform of the device of FIG.

【図5】 本発明を適用しない場合の推力波形を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a thrust waveform when the present invention is not applied.

【図6】 本発明を適用した場合の推力波形を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a thrust waveform when the present invention is applied.

【図7】 従来例において複数個のコイルを有する多相
リニアモータの構成を例示する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a polyphase linear motor having a plurality of coils in a conventional example.

【図8】 従来例の推力分布を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a thrust distribution of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:参照テーブル作成手段、2:テーブル参照手段、
3:メモリ、4:制御演算手段、5:目標位置発生手
段、6:マイクロプロセッサ、7:増幅器、8:増幅
器、9:多相リニアモータ、10:位置検出器、12:
固定子、13:可動子。
1: reference table creation means, 2: table reference means,
3: memory, 4: control calculation means, 5: target position generation means, 6: microprocessor, 7: amplifier, 8: amplifier, 9: polyphase linear motor, 10: position detector, 12:
Stator, 13: mover.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 13/03 B65G 54/02 H01L 21/68 H02P 7/00 H02P 5/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B60L 13/03 B65G 54/02 H01L 21/68 H02P 7/00 H02P 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 可動子の位置に応じて通電すべきコイル
を選択的に切換える多相リニアモータを用いた駆動装置
において、 記可動子の各位置における推力変化分の情報を記憶し
た参照テーブル、駆動時に前記参照テーブルを逐次参
照するテーブル参照手段有し、前記参照テーブル
は、テーブル参照に先んじて前記リニアモータをほぼ一
定速度で駆動した際に得られる前記リニアモータまたは
これによって駆動される系の状態量の時系列を、少なく
とも1以上の次数を有する有理関数で回帰あるいは補間
した係数列を用いて正規化処理したものであることを特
徴とする多相リニアモータ駆動装置。
1. A reference table in the driving apparatus using a multi-phase linear motor for selectively switching the coil to be energized according to the position of the movable element, which stores information of the thrust variation at each position before Symbol mover When, and a table referring means for sequentially referring to the reference table at the time of driving, the reference table
Prior to looking up the table,
The linear motor obtained when driven at a constant speed or
This reduces the time series of state quantities of the system driven by
Regression or interpolation with a rational function with an order of 1 or more
A multi-phase linear motor drive device characterized by being subjected to normalization processing using the above-mentioned coefficient sequence .
【請求項2】 前記参照テーブルは、前記リニアモータ
またはこれによって駆動される系の状態量の時系列を高
域遮断型の線形位相デジタルフィルタによって前処理し
た結果に基づいて作成され、前記線形位相デジタルフィ
ルタの遮断周波数は、前記一定速度の値と多相リニアモ
ータのコイルピッチ長との比で表される周波数より高く
設定されるものであることを特徴とする請求項記載の
多相リニアモータ駆動装置。
2. The reference table is created based on a result of preprocessing a time series of state quantities of the linear motor or a system driven by the linear motor by a high frequency cutoff linear phase digital filter, and the linear phase cutoff frequency of the digital filter is a multi-phase linear according to claim 1, characterized in that to be set higher than the frequency represented by the ratio of the coil pitch length of said constant speed value and a multi-phase linear motor Motor drive device.
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