JP3584622B2 - モータ制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ制御装置、とくに、高分解能の位置制御および速度制御を可能にしたモータ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、複写機やプリンタ等のOA機器は、デジタル化、精細化、カラー化が進んでおり、それに伴いこれらの機器に使用されるモータには、高分解能、高精度の回転位置制御が可能で、かつ広い回転速度範囲で高精度の速度制御ができるものが要求されつつある。以下に図面を参照しながら、従来のモータ制御装置の1例について説明する。
【0003】
従来例としては、例えば特公昭63−10668号公報に記載されたものがある。図14はこの従来のモータ制御装置の概略回路構成図である。図14において、31はモータであり、32はモータ31の回転速度に応じた信号を出力する速度発電機である。33は速度発電機32の出力信号が入力され、モータ31の回転速度に応じた周期の回転速度信号を出力するFG信号発生回路(周波数信号発生回路)である。この回転速度信号は、速度制御回路34にて基準信号発生回路により発生する基準速度信号と比較され、その速度誤差信号がD/Aコンバータ35を介して駆動回路36に供給されることにより、上記モータ31の回転速度が一定に制御される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のモータ制御装置においては、次のような問題点があった。
即ち、図14に示したような従来のモータ制御装置では、低速回転時に速度発電機32の出力信号の周波数も減少するため安定した速度制御が困難となることがしばしばあり、また、停止時のモータ回転位置制御は不可能であった。
【0005】
なお、従来回転位置制御が可能なモータとしては、ステッピングモータがあるが、周知のように特に低速で回転させた場合には、回転むらが顕著となるため、低回転むらの回転制御を必要とする場合には、大きな慣性を有するフライホイールを付加する等の必要性があった。
また、ステッピングモータの場合には、停止位置を保持するために、駆動コイルに或る程度大きな駆動電流を流し続けなければならず、発熱や消費電力の点からも課題があった。
【0006】
本発明は、上記問題点に鑑み、広い速度範囲において高分解能で高い精度の回転位置制御が可能なモータ制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のモータ制御装置は、モータの回転位置に応じて互いに位相の異なる第1及び第2の信号を出力する回転検出器と、前記第1及び第2の信号の1周期より細かい回転位置を検出する内挿処理回路を含む位置検出回路とを備え、前記位置検出回路の出力する回転位置信号を、前記モータの目標位置を示す基準位置信号と比較し、その位置誤差が最小になるように帰還をかけることにより、前記モータの回転位置を制御するように構成したことを特徴とし、位置検出回路からの信号を回転位置信号とし、第1、第2の信号の1周期を細分割した回転位置信号と基準位置信号との位置誤差に基づいてモータを制御するので、高分解能、高精度の回転位置制御を行うことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するために、本願第1の発明のモータ制御装置は、モータの回転位置に応じて互いに位相の異なる正弦波状の第1及び第2の信号を出力する回転検出器と、前記第1及び第2の信号を入力し、その信号の1周期より細かい回転位置を検出する内挿処理回路とその内挿処理回路の出力信号から桁上げパルスまたは桁下げパルスを生成する桁上げ桁下げパルス発生回路を含む位置検出回路とを備え、前記位置検出回路の出力する回転位置信号を基準位置信号と比較し、その位置誤差が最小になるように帰還をかけることにより、前記モータの回転位置を制御するように構成したものである。
【0009】
また、本願第2の発明のモータ制御装置は、モータの回転位置に応じて互いに位相の異なる正弦波状の第1及び第2の信号を出力する回転検出器と、前記第1及び第2の信号を入力し、その信号の1周期より細かい回転位置を検出する内挿処理回路とその内挿処理回路の出力信号から桁上げパルスまたは桁下げパルスを生成する桁上げ桁下げパルス発生回路を含む位置検出回路と、前記第1及び第2のいずれか一方又は両方の信号から回転速度に対応した回転速度信号を出力する周波数信号発生回路と、前記モータの目標位置を示す基準位置信号と前記位置検出回路の出力する回転位置信号との誤差を検出し、その位置誤差が最小になるように帰還をかけるための位置制御信号を出力する位置制御手段と、前記モータの目標速度を示す基準速度信号と前記周波数信号発生回路の出力する回転速度信号との誤差を検出し、その速度誤差が最小になるように帰還をかけるための速度制御信号を出力する速度制御手段と、前記位置制御回路の出力する位置制御信号と、前記速度制御回路の出力する速度制御信号とを所定の比率で混合する混合手段とを備え、前記混合手段の出力により、前記モータの回転位置及び回転速度を制御するように構成したものである。
【0010】
本願第3の発明のモータ制御装置は、モータの回転位置に応じて互いに位相の異なる正弦波状の第1及び第2の信号を出力する回転検出器と、前記第1及び第2の信号を入力し、その信号の1周期より細かい回転位置を検出する内挿処理回路とその内挿処理回路の出力信号から桁上げパルスまたは桁下げパルスを生成する桁上げ桁下げパルス発生回路を含む位置検出回路と、前記第1及び第2のいずれか一方又は両方の信号から回転速度に対応した回転速度信号を出力する周波数信号発生回路と、前記モータの目標位置を示す基準位置信号と前記位置検出回路の出力する回転位置信号との誤差を検出し、その位置誤差が最小となるように帰還をかけるための位置制御信号を出力する位置制御手段と、前記モータの目標速度を示す基準速度信号と前記周波数信号発生回路の出力する第1の回転速度信号との誤差を検出し、その速度誤差が最小になるように帰還をかけるための第1の速度制御信号を出力する第1の速度制御手段と、前記基準速度信号と前記位置検出回路の出力する回転位置信号を時間微分して得られる第2の回転速度信号との誤差を検出し、その速度誤差が最小になるように帰還をかけるための第2の速度制御信号を出力する第2の速度制御手段と、前記第1の速度制御回路の出力する第1の速度制御信号と第2の速度制御信号とのいずれか一方を選択して出力する切替え回路と、前記位置制御回路の出力する位置制御信号と、前記切替回路の出力信号とを所定の比率で混合する混合手段とを備え、前記混合手段の出力により、前記モータの回転位置及び回転速度を制御するように構成したものである。
【0011】
本願第4の発明のモータ制御装置は、モータの回転位置に応じて互いに位相の異なる正弦波状の第1及び第2の信号を出力する回転検出器と、前記第1及び第2の信号を入力し、その信号の1周期より細かい回転位置を検出する内挿処理回路とその内挿処理回路の出力信号から桁上げパルスまたは桁下げパルスを生成する桁上げ桁下げパルス発生回路を含む位置検出回路と、前記第1及び第2のいずれか一方又は両方の信号から回転速度に対応した回転速度信号を出力する周波数信号発生回路と、前記モータの目標位置を示す基準位置信号と前記位置検出回路の出力する回転位置信号との誤差を検出する位置制御回路と、前記モータの目標速度を示す基準速度信号と前記周波数信号発生回路の出力する回転速度信号との誤差を検出し、その位置誤差が最小になるように帰還をかけるための位置制御信号を出力する位置制御手段と、前記モータの目標速度を示す基準速度信号と前記周波数信号発生回路の出力する回転速度信号との誤差を検出し、その速度誤差が最小になるように帰還をかけるための速度制御信号を出力する速度制御手段と、前記位置制御回路の出力する位置制御信号と前記速度制御回路の出力する速度制御信号とを切替える切替回路を備え、前記切替回路の出力により、前記モータの回転位置あるいは回転速度を制御するように構成したものである。
【0012】
上記の発明において、内挿処理回路が、前記第1、第2の信号より周波数が高くかつ互いに位相が所定角度異なる第1、第2のキャリヤー信号を発生させる手段と、第1、第2の信号により第1、第2のキャリヤー信号をそれぞれ変調する手段と、変調された両信号を加算する手段と、加算結果を前記第1または第2のキャリヤー信号と位相比較して前記回転検出器出力の位相として検出する手段を備えた構成としたこと、あるいは、内挿処理回路が、所定のタイミングで第1、第2、第3及び第4のスイッチ切替信号を発生するスイッチ切替信号発生回路と、スイッチ切替信号発生回路が出力する第1のスイッチ切替信号にしたがって、回転検出器の第1の信号とその反転出力信号との切替を行いつつ、前記スイッチ切替信号発生回路の出力する第3のスイッチ切替信号にしたがって回転検出器の第1の信号あるいはその反転出力信号をn段階(nは2以上の整数)に比率を切替えながら、分圧して出力する第1の分圧比切替手段と、前記スイッチ切替信号発生回路の出力する第2のスイッチ切替信号にしたがって、前記回転検出器の第2の信号とその反転出力信号との切替を行いつつ、前記スイッチ切替信号発生回路の出力する第4のスイッチ切替信号にしたがって前記回転検出器の第2の信号あるいはその反転出力信号をn段階(nは2以上の整数)に比率を切替えながら、分圧して出力する第2の分圧比切替手段と、前記第1および第2の分圧比切替手段の各出力信号を加算する加算手段と、前記第1または第2のスイッチ切替信号を前記加算手段の出力信号の位相差を検出する位相検出手段を備えた構成としたことする。
【0013】
さらに後者の場合においては、第1の分圧比切替手段が、回転検出器の第1の信号あるいはその反転出力信号を三角関数に基づいた所定の比率でn段階に分圧して出力するように構成したこと、及び、第2の分圧比切替手段が、回転検出器の第2の信号あるいはその反転出力信号を三角関数に基づいた所定の比率でn段階に分圧して出力するように構成したことを、とくに好ましい構成としている。
【0014】
本願の第1発明は、上記の構成により、モータの回転位置に応じて互いに位相の異なる第1、第2の信号を出力する回転検出器の出力信号の1周期よりも細かい回転位置を検出する内挿処理回路を設け、その内挿処理回路を含む位置検出回路からの信号を回転位置信号とし、第1、第2の信号の1周期を細分割した回転位置信号と基準位置信号との位置誤差に基づいてモータを制御するので、高分解能、高精度の回転位置制御を行うことができる。
【0015】
また本願の第2、第3、第4発明におけるように、位置制御手段の出力する位置制御信号と速度制御手段の出力する速度制御信号を混合または切替えることにより、高精度の停止制御はもとより、低速回転を含めた幅広い速度範囲で高精度の回転速度制御あるいは回転位置制御が可能である。
上記第1〜第4発明において、上記内挿処理回路が、前記第1、第2の信号より周波数が高く位相が互いに異なるキャリヤー信号を発生させる手段と、第1、第2の回転位置信号により第1、第2のキャリヤー信号をそれぞれ変調する手段と、変調された両信号を加算する手段と、加算結果を前記第1または第2の信号と位相比較して、前記回転検出器出力の位相として検出する位相検出手段とを備えた構成とすることにより、とくに回転検出器の出力信号あるいはその反転出力を、三角関数に基いた所定の比率になるように、n段階に比率を変えながら分圧する第1、第2の分圧比切替手段を設け、両切替手段の出力の加算出力の位相を検出する方式とすることにより、加算手段の出力信号を正弦波形に近づけることができ、高調波成分を減少させることができるので、高調波成分に起因する位置情報のずれを防止でき、高精度の回転位置検出及び回転位置制御が可能である。
【0016】
【実施例】
以下本発明の第1実施例のモータ制御装置について、図面を参照しながら説明する。
図1は本発明のモータ制御装置の第1実施例における回路構成図であり、図1において、1はモータ、2は回転検出器である。回転検出器2は、モータ1の回転角度位置に応じて互いに90°異なった第1、第2の2位相の信号MR1、MR2を出力する。本実施例では、一応MR1=cosθ、MR2=sinθの位相とする。MR1、MR2は、モータの1回転当たり、例えば512波発生される。
【0017】
破線枠内3は、1回転における回転位置信号を出力する位置検出回路であり、位置検出信号MR1、MR2の1周期をより細かく分割する内挿処理回路4(破線枠4内)を包含し、本発明における重要な構成の1つである。
つぎに、位置検出回路3、内挿処理回路4について具体的に説明する。
41、42は、第1、第2の信号MR1、MR2をそれぞれ増幅する増幅器である。43,44はそれぞれ乗算回路ブロック、47は位置検出信号MR1、MR2の周波数に比して十分高い周波数(例えば数十kHzないし数百kHz)の互いに位相が90°異なる2相のキャリヤー信号を発生するキャリヤー信号発生回路であり、乗算回路ブロック43、44は上記増幅器41、42によりそれぞれ増幅された位置検出信号とキャリヤー信号とを乗算し、キャリヤー信号を位置検出信号により変調するものである。即ち、キャリヤー信号発生回路47は、互いに位相が90°異なる2相のキャリヤー信号を発生し、その信号の一方を+sinωtとすれば(ω:角速度、t:時間)、他方はcosωtまたは−cosωtとなる(一応前者で説明する)。
【0018】
一方の乗算回路ブロック43は一方の位相の位置検出信号MR1(cosθ)と一方のキャリヤー信号(+sinωt)とを乗算し、他方の乗算回路ブロック44は他方の位相の位置検出信号MR2(sinθ)と他方のキャリヤー信号(+cosωt)とを乗算する。
乗算回路ブロック43、44の各出力(+sinωt・cosθ)、(+cosωt・sinθ)は、加算部50に導入されて加算され、sin(ωt+θ)となる。
【0019】
加算された信号は高周波成分除去フィルタ45に入力され、不要成分が除去され、矩形波に波形整形する波形整形器46に入力され、波形整形器46の出力は位相検出器52に入力される。
位相検出器52は、波形整形器46からの出力信号sin(ωt+θ)とキャリヤー信号発生回路47からの出力信号sinωtとの位相比較を行い、位相θを検出するものである。具体的には、図2に示すように、sin(ωt+θ)、sinωtをそれぞれ波形整形して同じ波高の矩形波とし、矩形波の形で位相比較し、矩形波のパルス幅としてθを取り出し、これをデジタル信号に変換し、従えば7ビットのデータとして出力する。次に回転位置検出回路5について具体的に説明する。
【0020】
回転位置検出回路5は、上記の位相θより桁上げ桁下げ処理を行い、その結果を例えば16ビットの回転位置データとして出力する。
いま、前記回転検出器2は1回転当たり、前記出力信号MR1またはMR2を512波出力するものとし、さらにそのMR1またはMR2の1波を128分割するものとする。前記16ビツトの位置データのフォーマットは、上位9ビットの部分は上記出力信号MR1またはMR2の512波に割り当て、下位7ビットの部分は上記出力信号MR1またはMR2の1波の128分割に割り当てるものとする。また、下位7ビツトのうち、上位2ビツトの部分は桁上げ/桁下げのデータとして使用する。
【0021】
即ち、下位7ビットは、前述の通りキャリヤー信号の周期ごとに値が更新されるが、モータの回転に伴って、例えば0000000、0000101、0001010、・・・・・と変化し、下位7ビットの内の上位2ビットが11から00に変化したとき、桁上げが発生したとみなす。すなわち、桁上げ桁下げパルス発生回路49は、桁上げパルスを出力し、アップダウンカウンタ48は、1ビットを加算する。
【0022】
それによって上位のビットの最下位ビットが0から1へと変化し、上記出力信号MR1またはMR2の次の1波へと移る。以上を繰り返し、全16ビットのデータがモータの回転角度に応じて微小回転角度ごとに変化し、1回転すると全16ビットのデータが全て1の状態からすべて0の初期値にもどる。
また逆回転の場合は、下位7ビットのうちの上位2ビットが00から11に変化したとき、桁下げが発生するものとする。すなわち、桁上げ桁下げパルス発生回路49は、桁下げパルスを出力し、アップダウンカウンタ48は、1ビットを減算する。
【0023】
なお、データレジスタ50はアップダウンカウンタ48の出力値を上位データとして格納し、データレジスタ51は位相検出器52の出力値を下位データとして格納し、それぞれ合わせて全16ビットのデータとして出力される。
以上のような動作を行うことにより、1回転中の位置を16ビット、即ち65536のデータに細分割できる。
【0024】
6は位置制御回路であり、基準位置信号発生回路99から発生するモータの目標位置を示す基準位置信号と上記位置検出回路3から出力される回転位置信号とを比較しその位置誤差に応じた位置制御信号を出力する。基準位置信号としては、位置検出信号の高分解能化、高精度化に対応して充分の高分解能と高精度を有するものを供給する。(後述の実施例における基準速度信号等についても同様である。)上記位置制御信号はD/Aコンバータ7を介して駆動回路8に入力され、モータ1はその回転位置誤差が最小となるように回転位置が制御される。
【0025】
なお、上記位置制御回路6、D/Aコンバータ7から駆動回路8に至る信号処理に関しては、位置誤差信号をデジタルフィルタ、アンプ、D/Aコンバータを介して駆動回路に入力する場合や位置誤差信号をD/Aコンバータに通した後アナログ的にフィルタ、アンプを介して駆動回路に入力する場合などが考えられる。
【0026】
以上のように、本発明のモータ制御装置においては、回転検出器2の出力信号の1波の中を内挿処理回路4により細分割して、その分割された信号を回転位置信号としているため、高分解能で高い位置精度の回転位置制御が実現できる。
図3は本発明のモータ制御装置の第2の実施例における回路構成図である。図3において、図1の実施例の構成要素と同様なものには、原則として同じ図番を付し、その説明を省略する。9はモータの回転位置に応じて90°位相の異なった2相信号のいずれか一方または両方より回転速度に対応した周波数を有する回転速度信号を出力するFG信号発生回路である。12は速度制御回路であり、基準速度信号発生回路100から発生する、モータの目標速度を示す基準速度信号と上記回転速度信号とを比較し、その速度誤差に応じた制御信号を出力する。11は図1と同様な位置制御回路であり、上記基準速度信号を積分器を介して得られる基準位置信号と位置検出回路3から出力される回転位置信号とを比較し、その位置誤差に応じた制御信号を出力する。上記速度誤差に応じた速度制御信号と位置誤差に応じた位置制御信号は、混合回路13にて加算される。混合回路13の出力は、D/Aコンバータ7を介して駆動回路8に入力され、モータ1は位置誤差及び速度誤差が最小になるように、回転位置及び回転速度が制御される。
【0027】
以上のように本発明の第2の実施例においては、速度誤差に応じた速度制御信号と位置誤差に応じた位置制御信号とを混合した制御信号を用いているため、回転位置の制御が可能であるばかりでなく、回転速度の精度を上げることができる。
図4は本発明のモータ制御装置の第3の実施例における回路構成図である。9はモータの回転位置に応じて90°位相の異なった2相信号のいずれか一方または両方より回転速度に対応した周波数を有する回転速度信号を出力するFG信号発生回路9である。12aは第1の速度制御回路であり、モータの目標位置を示す基準速度信号と上記回転速度信号とを比較し、その速度誤差に応じた制御信号を出力する。12bは第2の速度制御回路であり、基準速度信号と位置検出回路3から出力される回転位置信号を微分して得られる回転速度信号とを比較し、その速度誤差に応じた制御信号を出力する。19は切替制御であり、基準速度信号の大きさに応じて制御信号を出力する。18は切替回路であり、第1の速度制御回路12a及び第2の速度制御回路12bが出力する各制御信号を、切替え制御回路19の出力する切替え信号に従って切り替える。11は図1と同様な位置制御回路であり、上記基準速度信号を積分器を介して得られる基準位置信号と位置検出回路3から出力される回転位置信号とを比較し、その位置誤差に応じた制御信号を出力する。上記速度誤差に応じた速度制御信号と位置誤差に応じた位置制御信号は、混合回路13にて加算される。混合回路13の出力は、D/Aコンバータ7を介して駆動回路8に入力され、モータ1は位置誤差及び速度誤差が最小になるように、回転位置及び回転速度が制御される。
【0028】
以上のように構成された本発明の第3の実施例においては、基準速度信号が所定の大きさ以下の時には、切替え制御回路19及び切替え回路18は、第2の速度制御回路12bの出力する制御信号に切替え、基準速度信号が所定の大きさより大きい時には、第1の速度制御回路12aの出力する制御信号に切り替わる。これにより、モータ1の回転速度が低い場合、すなわちFG信号発生回路9の出力するFG信号の周波数が低い場合においても、本発明の第1の実施例と同様に、回転位置の制御あるいは停止位置の制御が可能であるばかりでなく、回転速度が高い場合においては、第2の速度制御回路よりも第1の速度制御回路の方がノイズ分の少ない制御信号が得られるため、回転ムラ精度を上げることができる。
【0029】
なお、第1、第2の速度制御回路の切替方法については、モータの停止時あるいは加速時には、第2の速度制御回路を選択し、定常速度で回転している場合は、第1の制御回路を選択するなどの方法が考えられる。
ところで、前記位置検出回路3として、内挿検出により回転位置を検出する場合、低速回転領域においては高分解能となり安定な制御ができるが、モータが高速回転になるにつれて、内挿検出が高周波となり高速処理が必要となるが、おのずから処理には限界速度があるため、誤差を生じる可能性も考えられる。
【0030】
図5は本発明のモータ制御装置の第4の実施例における回路構成図であり、上記の高速回転領域における検出限界速度の発生を回避できるように構成したものである。図5において、図1および図4の実施例の構成要素と同様なものには、原則として同一図番を付し、その説明を省略する。
図5において、15は速度・位相制御回路であり、FG信号発生回路9から出力される回転速度信号を基準速度信号と比較し、周波数及び位相の誤差に応じた制御信号を出力するものである。14は、図1、図3の6、11と同様の位置制御回路であり、基準位置信号と位置検出回路3から出力される回転位置信号とを比較し、その位置誤差に応じた制御信号を出力する。
【0031】
16は制御信号の切替回路であり、モータの回転状態に応じて位置制御回路14からの制御信号と上記の速度・位相制御回路15からの制御信号を切り換えるものである。切替制御200は、FG信号発生回路9の出力するFG信号の周波数を検出し、モータ1の回転速度に応じて切替信号を切替回路16に出力する。この切替は、原則としてFG信号発生回路9から発生する回転速度を切替制御200により検出し、この結果に応じて切替え回路16で自動切替を行うように構成されるが、手動切替も可能なように構成してもよい。切替回路16の出力は、D/Aコンバータ7を介して駆動回路8に入力され、モータ1は回転位置あるいは回転速度が制御される。
【0032】
以上のように構成されたモータ制御回路について、その動作を説明する。起動から低速回転時においては、切替回路16を位置制御回路14からの制御信号に切替え、起動時からの内挿検出による高分解能の位置検出を行いつつ、回転数の立ち上げを行う。これにより、基準回転数に達した時点においても、高分解能の回転位置制御により安定なモータ制御を行うことができる。
【0033】
また中速回転を行う場合には、低速回転を行う場合と同様に、起動時は切替回路16を位置制御回路14からの制御信号に切替え、内挿検出による高分解能の位置検出を行いつつ、回転数の立ち上げを行う。そして、基準回転速度に達した時点においては、前記切替回路16を前記速度・位相制御回路15からの制御信号に切替え、安定な回転速度制御を行うようにすることができる。
【0034】
また、高速回転を行う場合には、低速回転を行う場合と同様に、起動時は内挿検出による高分解能の位置検出を行いつつ、回転数の立ち上げを行う。回転速度が高速化して内挿検出が高周波領域の処理となり、検出限界速度に達するような高周波領域になると、前記切替回路16を速度・位相制御回路15からの制御信号に切替えることにより、検出限界から生じる誤検出をなくし、回転速度を維持することができる。なお、起動時の加速段階においては、回転位置制御によってモータを制御しているため、回転位置精度も維持できる。
【0035】
以上のように、本発明の第4実施例においては、広い速度範囲において高い精度かつ安定なモータ制御が可能である。
なお図5の実施例において、速度制御回路15を速度・位相制御回路として構成し、基準速度信号中の周波数成分及び位相成分と、FG信号中の周波数成分及び位相成分とを比較し、速度誤差及び位相誤差の信号を出力するように構成することもできる。
【0036】
また、場合によっては、第2、3実施例の制御システムと第4実施例の制御システムを併設し、位置制御、速度・位相制御の混合制御方式と、位置制御、速度・位相制御の切替制御方式を併用して、両方式の選択切替ができるように構成し、位置制御、あるいは速度制御(または速度・位相制御)、あるいは、位置制御と速度制御(または速度・位相制御)との混合制御との3種類の制御の切替ができるように構成することもできる。これによって、制御対象モータの種類と回転状態に応じた、多彩な制御が可能となる。また、図6に示すように切替回路16に切替信号を出力する切替制御200は基準速度信号100の基準信号に応じて自動切替することも可能である。
【0037】
さて、本発明の実施例の位置検出回路3に含まれている内挿処理回路の実施例につき、詳細に説明する。
ところで、従来の内挿処理回路としては、特開平2−248816号公報に記載されたようなものがあるが、この構成では混合器からの出力信号中に不要な高周波成分が多くなり、フィルタによって除去し切れなかった不要成分が位置情報の低下として現れ、高精度の位置制御を行う時には、さらに改善を必要とする場合があった。
【0038】
図7は、上記課題の改善を考慮し、より実用化に適するようにした本発明のモータ制御装置における内挿処理回路の実施例構成図である。
図7において、101は回転検出器であり、モータの回転位置に応じて互いに90°位相の異なった2相信号MR1、MR2を出力する。102及び103は回転検出器101の2出力をそれぞれ増幅する増幅器である。
【0039】
104及び105は、回転検出器101の出力MR1、MR2をそれぞれ所定のタイミングと予めプログラムされた分圧比にしたがって分圧する第1、第2の分圧比切替手段であり、スイッチ切替信号発生回路110から出力されるスィッチ切替信号Sa、Sb、Sc及びSdによって、前記増幅器102及び103によって、増幅された前記回転検出器101の出力(図1のMR1、MR2に対応)とそれらの反転出力をn段階(nは2以上の整数)に分圧するものである。
【0040】
これらのスイッチ切替は、図1において説明したキャリヤー信号の1周期を細分割(例えば16分割)した微小時間毎に行われるが、これについては図8に基づき後述する。
第1の分圧比切替手段104は、正転バッファ120、反転バッファ121、両バッファの一方を選択する2接点アナログスイッチ122、4段階に分圧比率を切替する抵抗分圧器を有する4接点アナログスイッチ123を備えており、スイッチ123は4段階に分圧するための分圧抵抗器R1〜R4を有しており、各抵抗器は、後述のように、三角関数に基づいた比率で分圧するように抵抗値が選択されている。第1の分圧比切替手段104の分圧比切替は、スイッチ切替信号Sa、Scにより行われる。第2の分圧比切替手段105も同様の構成を備えているが、分圧比切替はスイッチ切替信号Sb、Sdにより切替えられる。
【0041】
106は、前記第1及び第2の分圧比切替手段104およぴ105の出力の加算を行う加算手段である。
107は、前記加算手段106の出力信号から高周波成分を取り除くフィルタである。108は前記フィルタ107により不要成分を除去された信号を矩形波にする波形整形器である。109は、前記波形整形器108から出力される信号と前記スィッチ切替信号発生回路110から出力される信号Saとの位相差を検出する回転位置検出回路である。以下に、本内挿処理回路について、その動作を説明する。
【0042】
回転検出器101は、モータの回転位置に応じて90°位相の異なった信号を出力し、増幅器102および103は、それぞれの信号を増幅する。増幅器102の出力信号は、Acosθであり、増幅器103の出力信号は、Asinθである。但し、Aは増幅された回転検出器の出力信号の振幅、θは増幅された回転検出器の出力信号の位相である。
【0043】
Sa、Sb、Sc、及びSdは、それぞれ第1、第2、第3、及び第4のスイッチ切替信号であり、ここでこの信号により、図8に示したスイッチ切替タイミングが決定される。
図8に第1、第2の分圧比切替手段104、105がスイッチングを行うタイミングを示す。
【0044】
図8では、highの期間に図7の各スイッチa、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k及びlにスイッチが接続されることを示している。ここで、、横軸は時間を示しており、図8に示すT0 からT16の時間を1周期とし、T0 のタイミングが位相比較を行う場合の基準となる。
図9(a)は、第1の分圧比切替手段104が、スイッチ切替信号により、正転バッファ120または反転バッファ121の出力を4段階に分圧比切替を行っている様子を示し、前記分圧比切替手段104による1周期間の分圧比の変化を示している。図7のR1、R2、R3及びR4は、増幅された回転検出器の出力信号を三角関数に基づいた比率で4段階に分圧するように抵抗値が決定されている。すなわち、R1、R2,R3,及びR4による分圧の比率は、図10に示すようにsinωtの波形を0°から90°まで22.5°ごとの4つの区間に離散化し、一区間内における平均値に近似し、各区間の近似値の比率に等しくなるように決定する(ただし、近似値の最大値が1になるように正規化する。この図9(a)に示す分圧比の変化波形は、キャリヤー信号の1周期を細分割した所定の微小時間毎に、一方のキャリヤー信号sinωtが離散化された階段波形に相当し、増幅された回転検出器の出力信号MR1=Acosθは、この分圧比にしたがつて分圧され第1の分圧切替手段104の出力信号となる。その出力をmaとする。即ち、上記第1の分圧比切替手段104の出力maは、回転検出器の一方の検出信号MR1が図7に示すスイッチ切替信号Sa、Scおよび三角関数(sinωt)に基づいた比率で抵抗分圧されたものであり、近似的に(1)式に示す波形に近づけることができる。
【0045】
ma=Acosθ・sinωt ・・・・・(1)
ここで、ωは図8におけるT0 からT16までの期間を1周期とするとその角周波数であり、tは時間である。なお、cosθの変化分だけ、maの波形はsinωtの波形とは異なるが、分圧比の変化を明瞭に示すため、図では一応sinωtに基づく分圧比の変化で示し、1周期間におけるcosθの変化に基づくmaの変化分の図示は省略した。
【0046】
同様に、図9(b)は、他方のキャリヤー信号cosωtが図9(a)と同様に離散化された階段波形にしたがって、回転検出器の他方の検出信号MR2を分圧する際の、分圧切替手段105による分圧比の変化を示している。
即ち、第2の分圧比切替手段105の出力mbは、回転検出器の出力MR2=sinθがスイッチ切替信号Sb、Sd及び三角関数(cosωt)に基づいた比率で抵抗分圧されたものであり、近似的に(2)式に示す波形に近づけることができる。
【0047】
mb=Asinθ・cosωt ・・・・・(2)
なお、この場合も、sinθの変化分だけ、mbの波形はcosωtの波形とは異なるが、図9(a)の場合と同じ理由により、図ではcosωtに基づく分圧比の変化で示した。
【0048】
上記のように、第1、第2の分圧比切替手段104、105は、第1、第2のキャリヤー信号sinωt、cosωtを、その1周期を細分割し、所定の微小時間毎にそれぞれ離散化し、これを回転検出器の検出出力MR1=cosθ、MR1=sinθとそれぞれ乗算する動作を行うものである。
106は上記第1および第2の分圧比切替手段104、105の各出力maとmbとの加算を行う加算手段である。
【0049】
図9(c)は、前記加算手段106の加算した後の出力信号である。ここで、前記加算手段106の出力信号mcは次の(3)式のようになり、位相θが含まれていることがわかる。
mc=1/2・(ma+mb)=1/2・Asin(ωt+θ)・・(3)107は前記加算手段106の出力信号から、高周波成分を除去するフィルタである。108は前記フィルタ107より不要成分を取り除かれた信号を矩形波にする波形整形器である。
【0050】
109は、前記波形整形器108から出力される位相θの含まれた信号とスイッチ切替信号発生回路110のスイッチ切替信号Saとを位相比較することで位相θを検出する回転位置検出回路からなる回転位置検出手段である。
以上のように、本実施例の内挿処理回路は、スイッチの切替毎にn段階に分圧されて出力される第1および第2の分圧比切替手段の各出力信号を加算した加算手段の出力信号を、正弦波波形に近づけることができる。
【0051】
また前記分圧比切替手段の分圧の段階数を増すことにより、さらに正弦波に近づけることができ、高周波成分を減少させることができるので、フィルタ107の位相特性を改善することができ、高精度の回転位置検出が可能となる。
図11は、本発明のモータ制御装置における内挿処理回路の第2の実施例図である。図11において、401は回転検出器であり、モータの回転位置に応じて、互いに位相が90°異なった2相信号を出力する。402および403は増幅器であり、前記回転検出器401の出力を増幅する。404および405は、スイッチ切替信号発生回路410から出力されるスイッチ切替信号Sa〜Sdによって、前記増幅器402および403によって、増幅された回転検出器401の出力とその反転出力との間をn段階に分圧して前記スイッチ切替信号によって切替えられた電圧を出力する第1および第2の分圧比切替手段である。
【0052】
406は、前記第1および第2の分圧比切替手段404及び405の出力の加算を行う加算手段である。407は前記加算手段406の出力信号から高周波成分を除去するフィルタである。408は、前記フィルタ407より不要成分を取り除かれた信号を矩形波にする波形整形器である。409は前記波形整形器408から出力される信号と前記スイッチ切替信号発生回路410との位相比較を行うことにより位相を検出する回転位置検出回路からなる回転位置検出手段である。
【0053】
図11において、第1の分圧比切替手段404は、4接点のアナログスイッチ420、正転バッファ421、反転バッファ422、および2接点のアナログスイッチ423で構成される。同様に第2の分圧比切替手段405は4接点のアナログスイッチ424、正転バッファ425、反転バッファ426及び2接点のアナログスイッチ427で構成される。
【0054】
スイッチ切替信号Sa 、Sb 、Sc 、及びSd のタイミングは、内挿処理回路の第1の実施例の場合と同じであり、第1及び第2の分圧比切替手段404及び405の出力ma、mb及び加算手段406の出力mcは、内挿処理回路の第1実施例の場合と同様となる。以上のように、本実施例においては処理回路の第1実施例と同様に高精度に回転位置を検出できるが、図8に示すように抵抗分圧を行う4接点のアナログスイッチ420及び424の後に正転バッファ421および425、反転バッファ422および426が置かれ、スイッチ切り替え信号SaおよびSbにより2接点のアナログスイッチ423および427の切替が行われる。
【0055】
このため、図7に示した、内挿処理回路の第1実施例では、2接点のアナログスイッチ122、126のそれぞれのオン抵抗がばらつくと、第1の分圧比切替手段104と 第2の分圧比切替手段105の各出力信号の振幅に違いが出るため、回転位置の検出精度が低下するおそれがある。
これに対して、図8に示した内挿処理回路の第2実施例の回路構成では、加算手段406の抵抗Rの抵抗値を大きくすることにより、アナログスイッチ423及び427の各オン抵抗値のばらつきの影響を小さくできるという効果がある。
【0056】
次に、図12は、本発明のモータ制御装置における内挿処理回路の第3の実施例構成図である。
図9において、501は回転検出器であり、モータの回転位置に応じて互いに90°位相の異なった2相信号を出力する。502および503は増幅器であり、前記回転検出器501の出力を増幅する。504および505は、スイッチ切替信号発生回路510から出力されるスイッチ切替信号Sa およびSb によって、前記増幅器502および503によって増幅された回転検出器501の出力とその反転出力との間をn段階に分圧して、前記スイッチ切替信号により切替えられた電圧を出力する第1および第2の分圧比切替手段である。506は前記第1及び第2の分圧比切替手段504および505の出力の加算を行う加算手段である。507は前記加算手段506の出力信号から高周波成分を除去するフィルタである。508は前記フィルタ507により不要の高周波成分を除去した信号を矩形波に整形する波形整形器である。
【0057】
509は、前記波形整形器508から出力される信号と前記スイッチ切替信号発生回路510との位相比較を行うことにより、図5で説明したように位相を検出する、回転位置検出回路509からなる回転位置検出手段である。
図12において、第1の分圧比切替手段504は、正転バッファ520、反転バッファ521及び8接点のアナログスイッチ522で構成される。
【0058】
同様に、第2の分圧比切替手段505は、正転バッファ523、反転バッファ524及び8接点のアナログスイッチ525で構成される。
図13は、図12の構成において、前記スイッチ切替信号Sa 及びSb によって、前記第1及び第2の分圧比切替手段504および505がスイッチングを行うタイミングを示したものである。
【0059】
図13では、highの期間に図12の各スイッチ端子a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o及びpにスイッチが接続することを示している。ここで横軸は、時間を示しており、図13に示すT0 からT16までの時間を1周期とし、T0 のタイミングが位相比較を行う場合の基準となる。
図12のR1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 およびR7 は、増幅された回転検出器501の出力と、その反転出力との間の電圧を8段階に正弦波型近似を行うように、抵抗分圧比が決定される。前記第1および第2の分圧比切替手段504及び505の出力信号ma及びmb、また前記加算手段506の出力信号mcは、内挿処理回路の第1実施例の場合と同様となる。
【0060】
図12に示した内挿処理回路の第3実施例の回路構成では、図7に示した第1実施例の場合と比較して、図7に示す分圧比切替手段104および105の2接点のアナログスイッチ122および126を使用せず、そのオン抵抗のばらつきによる検出精度の悪化が存在しないため、第1実施例の場合と比べ有利である。ところで、図1、図3及び図4に示した本発明の実施例の被制御モータ1及び回転検出器2について、説明を付加する。
【0061】
被制御モータ1には、ブラシ付きDCモータあるいはブラシレスモータを使用するのが適当である。即ち、ブラシ付きDCモータあるいはブラシレスモータを使用すれぱ、停止位置制御を行う場合、その位置誤差が最小になるように回路が動作することにより、負荷トルクに応じたモータ駆動電流が流れることになる。これは負荷トルクが小さい時は、それに応じてモータ駆動電流が小さくて済み、また負荷トルクが大きいときにはその負荷トルクに応じたモータ駆動電流が流れる。
【0062】
即ち、従来のステッピングモータのように停止位置を保持するために、大きな駆動電流を流す必要が無く、発熱や消費電力の点からも利点が多い。また、回路動作時にみれば、帰還ループが構成されており、従来のステッピングモータで存在するいわゆる脱調現象も生じない。
また、回転速度制御を行う場合も、低回転むらの少ない高い精度の速度制御が可能となるため、ステッピングモータで必要となる大きな慣性を有するフライホィールを必要としない。
【0063】
また、回転検出器2は、モータ1と一体に回転する多極着磁された永久磁石と、前記永久磁石の近傍に設置されて前記モータ1の回転位置に応じ、前記永久磁石による磁力の変化を電気信号に変換する磁電変換素子とで構成することにより、比較的簡単な構造で実現することができる。
【0064】
【発明の効果】
以上のように本発明により、以下の効果を得ることができる。
イ)モータの回転位置に応じて互いに位相の異なる第1および第2の信号を出力する回転検出器と、前記第1および第2の信号の1周期より細かい回転位置を検出する内挿処理回路を含む位置検出回路を備え、基準位置信号と前記位置検出回路の出力する回転位置信号とを比較し、その位置誤差が最小になるように帰還をかけることにより、前記モータの回転位置を制御するようにしているので、高分解能で高い位置精度の回転位置制御ができる。
【0065】
ロ)位置制御回路の出力する位置制御信号と、速度制御回路の出力する速度制御信号とを混合する混合回路とを備え、混合回路の出力により、その位置誤差及び速度誤差が最小になるように帰還をかけ、モータの回転位置及び回転速度を制御することにより、停止位置の制御が可能なだけでなく、一定回転速度における回転精度を上げることができる。
【0066】
ハ)位置制御回路と速度制御回路を備え、モータの回転状態に応じてそれぞれの出力する位置制御信号と速度制御信号とを切替えて、位置誤差あるいは速度誤差が最小なるように帰還をかけ、モータの回転位置あるいは回転速度を制御することにより、内挿処理回路の検出限界に達するような高速領域でも、誤差なく安定した回転精度を維持できる。また、前記切替回路の切替選択によって回転位置精度を上げるのか、回転速度精度を上げるのかといった調整も可能である。
【0067】
ニ)回転検出器の出力信号あるいはその反転出力を、n段階に比率を変えながら分圧する第1、第2の分圧比切替手段を設け、両方の切替手段の出力の加算出力の位相を検出する方式とすることにより、加算手段の出力信号を正弦波波形に近づけることができ、したがってフィルタ特性を改善でき、高調波成分を減少させることができるので、高周波成分による検出位置情報のずれを防止でき、回転位置の検出精度を向上することができる。さらに、前記回転検出器の第1の出力信号あるいはその反転出力信号及び第2の出力信号あるいはその反転出力信号を三角関数に基づいた所定の比率でn段階に分圧することにより、より一層フィルタの位相特性を改善することができ、さらに高精度の回転位置検出が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるモータ制御装置の回路構成図
【図2】図1の位相検出の動作説明用図
【図3】本発明の第2の実施例におけるモータ制御装置の回路構成図
【図4】本発明の第3の実施例におけるモータ制御装置の回路構成図
【図5】本発明の第4の実施例におけるモータ制御装置の回路構成図
【図6】本発明の第4の実施例におけるモータ制御装置の回路構成図
【図7】本発明のモータ制御装置における内挿処理回路の第1の実施例構成図
【図8】図7のスイッチング切替タイミングの動作説明図
【図9】図7の構成における分圧比切替動作の説明図
【図10】図7のR1、R2、R3、R4による分圧を示す図
【図11】本発明のモータ制御装置における内挿処理回路の第2の実施例構成図
【図12】本発明のモータ制御装置における内挿処理回路の第3の実施例構成図
【図13】図12のスイッチング切替タイミングの動作説明図
【図14】従来のモータ制御装置の回路構成図
【符号の説明】
1 モータ
2 回転検出器
3 位置検出回路
4 内挿処理回路
6、11、14 位置制御回路
7 D/Aコンバータ
8 駆動回路
9 FG信号発生回路
12,12a、12b 速度制御回路
16 切替回路
104、404、504 第1の分圧比切替手段
105、405、505 第2の分圧比切替手段
106、406、506 加算手段
45、107、407、507 フィルタ
5、109、409、509 回転位置検出手段
110、410、510 スイッチ切替信号発生回路
Claims (10)
- モータの回転位置に応じて互いに位相の異なる正弦波状の第1及び第2の信号を出力する回転検出器と、前記第1及び第2の信号を入力し、その信号の1周期より細かい回転位置を検出する内挿処理回路とその内挿処理回路の出力信号から桁上げパルスまたは桁下げパルスを生成する桁上げ桁下げパルス発生回路を含む位置検出回路とを備え、前記位置検出回路の出力する回転位置信号を、前記モータの目標位置を示す基準位置信号と比較し、その位置誤差が最小になるように帰還をかけることにより、前記モータの回転位置を制御するように構成したことを特徴とするモータ制御装置。
- モータの回転位置に応じて互いに位相の異なる正弦波状の第1及び第2の信号を出力する回転検出器と、前記第1及び第2の信号を入力し、その信号の1周期より細かい回転位置を検出する内挿処理回路とその内挿処理回路の出力信号から桁上げパルスまたは桁下げパルスを生成する桁上げ桁下げパルス発生回路を含む位置検出回路と、前記第1及び第2のいずれか一方又は両方の信号から回転速度に対応した回転速度信号を出力する周波数信号発生回路と、前記モータの目標位置を示す基準位置信号と前記位置検出回路の出力する回転位置信号との誤差を検出し、その位置誤差が最小になるように帰還をかけるための位置制御信号を出力する位置制御手段と、前記モータの目標速度を示す基準速度信号と前記周波数信号発生回路の出力する回転速度信号との誤差を検出し、その速度誤差が最小になるように帰還をかけるための速度制御信号を出力する速度制御手段と、前記位置制御回路の出力する位置制御信号と、前記速度制御回路の出力する速度制御信号とを所定の比率で混合する混合手段とを備え、前記混合手段の出力により、前記モータの回転位置及び回転速度を制御するように構成したことを特徴とするモータ制御装置。
- モータの回転位置に応じて互いに位相の異なる正弦波状の第1及び第2の信号を出力する回転検出器と、前記第1及び第2の信号を入力し、その信号の1周期より細かい回転位置を検出する内挿処理回路とその内挿処理回路の出力信号から桁上げパルスまたは桁下げパルスを生成する桁上げ桁下げパルス発生回路を含む位置検出回路と、前記第1及び第2のいずれか一方又は両方の信号から回転速度に対応した回転速度信号を出力する周波数信号発生回路と、前記モータの目標位置を示す基準位置信号と前記位置検出回路の出力する回転位置信号との誤差を検出し、その位置誤差が最小となるように帰還をかけるための位置制御信号を出力する位置制御手段と、前記モータの目標速度を示す基準速度信号と前記周波数信号発生回路の出力する第1の回転速度信号との誤差を検出し、その速度誤差が最小になるように帰還をかけるための第1の速度制御信号を出力する第1の速度制御手段と、前記基準速度信号と前記位置検出回路の出力する回転位置信号を時間微分して得られる第2の回転速度信号との誤差を検出し、その速度誤差が最小になるように帰還をかけるための第2の速度制御信号を出力する第2の速度制御手段と、前記第1の速度制御回路の出力する第1の速度制御信号と第2の速度制御信号とのいずれか一方を選択して出力する切替え回路と、前記位置制御回路の出力する位置制御信号と、前記切替回路の出力信号とを所定の比率で混合する混合手段とを備え、前記混合手段の出力により、前記モータの回転位置及び回転速度を制御するように構成したことを特徴とするモータ制御装置。
- モータの回転位置に応じて互いに位相の異なる正弦波状の第1及び第2の信号を出力する回転検出器と、前記第1及び第2の信号を入力し、その信号の1周期より細かい回転位置を検出する内挿処理回路とその内挿処理回路の出力信号から桁上げパルスまたは桁下げパルスを生成する桁上げ桁下げパルス発生回路を含む位置検出回路と、前記第1及び第2のいずれか一方又は両方の信号から回転速度に対応した回転速度信号を出力する周波数信号発生回路と、前記モータの目標位置を示す基準位置信号と前記位置検出回路の出力する回転位置信号との誤差を検出する位置制御回路と、前記モータの目標速度を示す基準速度信号と前記周波数信号発生回路の出力する回転速度信号との誤差を検出し、その位置誤差が最小になるように帰還をかけるための位置制御信号を出力する位置制御手段と、前記モータの目標速度を示す基準速度信号と前記周波数信号発生回路の出力する回転速度信号との誤差を検出し、その速度誤差が最小になるように帰還をかけるための速度制御信号を出力する速度制御手段と、前記位置制御回路の出力する位置制御信号と前記速度制御回路の出力する速度制御信号とを切替える切替回路を備え、前記切替回路の出力により、前記モータの回転位置あるいは回転速度を制御するように構成したことを特徴とするモータ制御装置。
- 内挿処理回路が、前記第1、第2の信号より周波数が高くかつ互いに位相が所定角度異なる第1、第2のキャリヤー信号を発生させる手段と、第1、第2の信号により第1、第2のキャリヤー信号をそれぞれ変調する手段と、変調された両信号を加算する手段と、加算された信号と前記第1または第2のキャリヤー信号との位相差を検出する位相検出手段を備え、前記位相検出手段の出力信号を回転検出器の第1あるいは第2の信号の1周期より細かい回転位置として出力することを特徴とする請求項1、2、3または4記載のモータ制御装置。
- 内挿処理回路が、所定のタイミングで第1、第2、第3及び第4のスイッチ切替信号を発生するスイッチ切替信号発生回路と、前記スイッチ切替信号発生回路が出力する第1のスイッチ切替信号にしたがって、回転検出器の第1の信号とその反転出力信号との切替を行いつつ、前記スイッチ切替信号発生回路の出力する第3のスイッチ切替信号にしたがって回転検出器の第1の信号あるいはその反転出力信号をn段階(nは2以上の整数)に比率を切替えながら、分圧して出力する第1の分圧比切替手段と、前記スイッチ切替信号発生回路の出力する第2のスイッチ切替信号にしたがって、回転検出器の第2の信号とその反転出力信号との切替を行いつつ、前記スイッチ切替信号発生回路の出力する第4のスイッチ切替信号にしたがって前記回転検出器の第2の信号あるいはその反転出力信号をn段階(nは2以上の整数)に比率を切替えながら、分圧して出力する第2の分圧比切替手段と、前記第1および第2の分圧比切替手段の各出力信号を加算する加算手段と、前記第1または第2のスイッチ切替信号と前記加算手段の出力信号との位相差を検出する位相検出手段とを備え、前記位相検出手段の出力信号を回転検出器の第1あるいは第2の信号の1周期より細かい回転位置として出力することを特徴とする請求項1、2、3または4記載のモータ制御装置。
- 内挿処理回路が、所定のタイミングで第1及び第2のスイッチ切替信号を発生するスイッチ切替信号発生回路と、前記スイッチ切替信号発生回路が出力する第1のスイッチ切替信号にしたがって、回転検出器の第1の信号とその反転出力信号との間をn段階(nは2以上の整数)に比率を切替ながら、分圧して出力する第1の分圧切替手段と、前記スイッチ切替信号発生回路の出力する第2のスイッチ切替信号にしたがって回転検出器の第1の信号とその反転出力信号との間をn段階(nは2以上の整数)に比率を切替ながら、分圧して出力する第2の分圧切替手段と、前記第1及び第2の分圧比切替手段の各出力信号を加算する加算手段と、前記第1または第2のスイッチ切替信号と前記加算手段の出力信号との位相差を検出する位相検出手段とを備え、前記位相検出手段の出力信号を回転検出器の第1あるいは第2の信号の1周期より細かい回転位置として出力することを特徴とする請求項1、2、3または4記載のモータ制御装置。
- 回転検出器の第1の信号あるいはその反転出力信号を三角関数に基づいた所定の比率でn段階に分圧して出力する第1の分圧比切替手段と、前記回転検出器の第2の信号あるいはその反転出力信号を、三角関数に基づいた所定の比率でn段階に分圧して出力する第2の分圧比切替手段とを備えた請求項6または7記載のモータ制御装置。
- 被制御モータがブラシ付きDCモータまたはブラシレスモータである請求項1〜8いずれかに記載のモータ制御装置。
- 回転検出器は、モータと一体に回転する多極着磁された永久磁石と、前記永久磁石の近傍に設置され、前記モータの回転位置に応じた前記永久磁石による磁力の変化を電気信号に変換する磁電変換素子で構成された請求項1〜9いずれかに記載のモータ制御装置。
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JP4777444B2 (ja) | 2009-03-03 | 2011-09-21 | シャープ株式会社 | デコーダ装置および移動制御装置 |
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1996
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