JP4363111B2 - モータ制御装置及びその位置検出方法 - Google Patents

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Description

本発明は、モータ制御装置及びその位置検出方法に関する。
従来のモータ制御は、位置データを定周期で取り込み、取り込んだデータを数点記憶し、記憶した位置データから最新の加速度データを作成し、前記加速度データがモータおよび制御対象から導出される許容加速度値以上になった場合、以前取り込んだ位置データの変化量から今回取り込んだ位置データを補正するというものであった。
従来例を図に従って説明する。
図4は従来の位置検出方法のフローチャートである。図4において、ステップST1でシリアル位置データを定周期ごとにモータ制御部に取り込み、ステップST2で取り込まれた過去の位置データを数回分記憶し、ステップST3で記憶された位置データP(i)、P(i−1)、P(i−2)から第1の加速度データを演算する。ステップST4で第1の加速度データとモータおよび制御対象から導出される許容加速度値とを比較し、ステップST7で第1の加速度データが許容加速度値を超えていた場合位置データP(i)を使用することをやめP(i−1)とP(i−2)からP(i)’を演算し、P(i)’をモータ制御の位置データとして使用する。ステップST8では第1の加速度データが許容加速度値よりも小さい場合はそのまま前記P(i)をモータ制御の位置データとして使用する。
図5は図4のフローチャートの動作説明図である。第1の加速度データが許容加速度値を超えた場合、位置データを作成する動作について説明する。
図5において12は実際のモータ位置、P(i)、P(i−1)、P(i−2)、P(i−3)は記憶された位置データである。A(i)、A(i−1)、A(i−2)、A(i−3)は式(1)用いて導出される加速度データ、13は加速度許容値の範囲Aである。
A(i)=P(i)−2×P(i−1)+P(i−2) ・・・・(1)
位置データP(i)がデータ破壊などにより急激に変化すると、A(i)が加速度許容値範囲外になり、ステップST4はYESと判断し、ステップST7に移る。ステップST7はP(i)を使用することをやめ、式(2)により新たな位置データを演算する。
P(i)’=2×P(i−1)―P(i−2) ・・・・(2)
このように、従来のモータ制御装置は、加速度データが許容加速度値を超えた場合検出データP(i)を異常と判断して位置データを補正しP(i)’を使用する。
特開平06−035502 (2〜3頁、図2) 特許第3270697号 (3頁、図1)
しかしながら、図5において、従来のモータ制御の位置検出方法は、第1加速度データが許容加速度値範囲を超えた場合で位置データP(i−1)が異常の場合でも、加速度データA(i−1)が加速度許容値範囲内であれば加速度は異常なしと判断してしまうことになる。更に位置データP(i)が正常であるにも関わらず加速度データが許容加速度値範囲外になってしまい、加速度異常ありと判断してしまう問題があった。
また、モータが同一方向に回り続ける場合、図6のように連続して加速度異常ありと判断し、補正後の位置データP(i)’が実際のモータ回転位置に対して次第にずれていくという問題もあった。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、正しく加速度を検出するとともに、位置データを正しく補正することができるモータ制御の位置検出方法を提供することを目的とする。
上記問題を解決するため、本発明は、次のような方法および構成したのである。
請求項1記載の発明は、モータのシリアル位置データを定周期で読み込むステップと読み込んだ位置データを少なくとも過去4個以上記憶するステップと記憶した位置データP(i)、P(i−1)、P(i−2)を使用して第1の加速度データを作成するステップと第1加速度データをあらかじめ決められた許容加速度値と比較するステップと前記第1加速度データが前記許容加速度値を超えた場合、記憶した位置データP(i)、P(i−2)とP(i−3)から第2加速度データを作成するステップと前記第2加速度データと前記許容加速度値を比較するステップと前記第2加速度データが前記許容加速度値を超えた場合は、P(i−1)、P(i−2)を使用して新たな位置データを作成するステップを備えるようにした。
請求項2に記載の発明は、モータのシリアル位置データを定周期で読み込みフィードバック信号とするモータ制御装置において、前記シリアル位置データを、位置データ変換器を介してパラレルデータに変換し、過去4点以上の位置データを記憶し、今回取り込んだ位置データをP(i)、前回取り込んだ位置データをP(i−1)、前々回取り込んだ位置データをP(i−2)、3回前に取り込んだ位置データをP(i−3)とした時、前記位置データP(i)、P(i−1)、P(i−2)を使用して第1加速度データを演算し、該第1加速度データを前記モータおよび制御対象によって導出される許容加速度値と比較し、前記第1加速度データが前記許容加速度値を超えた場合は、前記位置データP(i)、P(i−2)とP(i−3)から第2加速度データを演算し、該第2加速度データと前記許容加速度値を比較し、前記第2加速度データが前記許容加速度値を超えた場合は、P(i)を異常と判断して、P(i−1)、P(i−2)を使用して補正演算によって求めた新たな位置データP(i)’を今回位置データとする演算機能を備えたものである。
このようになっているため、正しく加速度を検出することができ、正確に位置補正を行うことができる。
本発明のモータ制御の位置検出方法によれば、モータのシリアル位置データを定周期で読み込みフィードバック信号とするモータ制御装置の位置検出方法において、読み込んだ位置データを少なくと過去4回以上記憶するステップと記憶した位置データP(i)、P(i−1)、P(i−2)を使用して第1の加速度データを作成するステップと第1加速度データをあらかじめ決められた許容加速度値と比較するステップと第1加速度データが許容加速度値を超えた場合、記憶した位置データP(i)、P(i−2)とP(i−3)から第2加速度データを作成するステップと第2加速度データと許容加速度値を比較するステップと第2加速度データが許容加速度値を超えた場合は、P(i−1)、P(i−2)を使用して新たな位置データを作成するステップを備えるようにしたので正確な加速度異常を検出することができ、正しい位置データを使用できるという効果がある。
以下、本発明の具体的実施例を図に基づいて説明する。
図1は、本発明のモータ制御に使用される位置検出方法のフローチャートであり、図2は本発明の位置検出方法をモータ制御に適用した場合の制御ブロック図であり、モータに取り付けられた位置検出器のシリアル位置データを位置データ変換器でパラレルデータに変換する構成を示したものである。図3は本発明のモータ制御の動作を示す位置・加速度データ図である。
図1において、ステップST1では図2のモータ制御装置内の位置データ変換部から位値データを定周期ごとにモータ制御部に取り込む。
次にステップST2で定周期ごとに取り込まれた位置データを数回分記憶する。
次にステップST3では取り込んだ位置データP(i)、P(i−1)、P(i−2)から第1加速度データを演算する。
次にステップST4で第1加速度データがモータおよび制御対象から導出される許容加速度値と比較する。
次にステップST5では第1加速度データが許容加速度値を超えていた場合、位置データP(i−1)を使用することを止め、P(i)、P(i−2)、P(i−3)を使用して第2加速度データを演算する。超えていない場合はステップST8に移る。
次にステップST6で第2加速度データと許容加速度値を比較する。
次にステップST7では第2加速度データが許容加速度値を超えていた場合取り込んだ位置データP(i)が異常と判断し、P(i−1)とP(i−2)を使用してP(i)’を演算する。
次にステップST8は第1の加速度データが許容加速度値よりも小さい場合はP(i)は正常と判断するとともに第2加速度データが許容値の範囲内である場合は位置データP(i−1)が異常と判断してそのまま位置データP(i)を使用する。
図3は図1の動作説明図である。B(i)は図1のフローチャートのステップST5で演算される第2加速度データであり、異常な位置データと仮定したP(i−1)を用いない式(3)から導出される。
B(i)=(P(i)−3×P(i−2)+2×P(i−3))/3・・・(3)
図2のように位置データP(i)が正しい値にも関わらず、第1加速度データが許容加速度範囲を超えてしまった場合でも、ステップST7により正しい値P(i)を使用できることになり正確な位置データを演算することができる。
本発明は、近年省配線化のためにモータからサーボ制御装置に出力される位置データがシリアル通信化されたことにより、配線長が極端に長かったり、配線不具合などがあると通信エラーを発生し、シャットダウンされてしまうのを回避するためになされたものである。従ってモータ位置制御だけではなくシリアル通信を使用する制御系全般に適用できる。
本発明の実施例を示すモータ制御の位置検出方法のフローチャート 本発明の位置検出方法が組み込まれたモータ制御装置のブロック図 本発明のモータ制御の動作を示す位置・加速度データ図 従来のモータ制御の位置検出方法のフローチャート 従来のモータ制御の動作を示す位置・加速度データ図 従来のモータ制御動作の問題点を示す位置・加速度データ図1 モータ制御装置2 モータ3 位置検出器4 モータ制御部5 電力変換器6 位置データ変換器7 位置指令8 モータ駆動線9 モータ・検出器締結部10 シリアル位置データ11 位置データ12 実際のモータ位置13 許容加速度値範囲

Claims (2)

  1. モータのシリアル位置データを定周期で読み込みフィードバック信号とするモータ制御の位置検出方法において、P(i)は今回取り込んだ位置データ、P(i−1)は前回取り込んだ位置データ、P(i−2)は前々回取り込んだ位置データ、P(i−3)は3回前に取り込んだ位置データとし、
    読み込んだ前記シリアル位置データを少なくとも過去4点以上記憶し位置データとするステップと、
    記憶した前記位置データP(i)、P(i−1)、P(i−2)を使用して第1加速度データを作成するステップと、
    前記第1加速度データを前記モータおよび制御対象によって導出される許容加速度値と比較するステップと、
    前記第1加速度データが前記許容加速度値を超えた場合、記憶した前記位置データP(i)、P(i−2)とP(i−3)から第2加速度データを作成するステップと、
    前記第2加速度データと前記許容加速度値を比較するステップと、
    前記第2加速度データが前記許容加速度値を超えた場合は、P(i−1)、P(i−2)を使用して新たな位置データを作成するステップとを備えたモータ制御装置の位置検出方法。
  2. モータのシリアル位置データを定周期で読み込みフィードバック信号とするモータ制御装置において、
    前記シリアル位置データを、位置データ変換器を介してパラレルデータに変換し、過去4点以上の位置データを記憶し、今回取り込んだ位置データをP(i)、前回取り込んだ位置データをP(i−1)、前々回取り込んだ位置データをP(i−2)、3回前に取り込んだ位置データをP(i−3)とした時、
    前記位置データP(i)、P(i−1)、P(i−2)を使用して第1加速度データを演算し第1加速度データを前記モータおよび制御対象によって導出される許容加速度値と比較、前記第1加速度データが前記許容加速度値を超えた場合、前記位置データP(i)、P(i−2)とP(i−3)から第2加速度データを演算し第2加速度データと前記許容加速度値を比較、前記第2加速度データが前記許容加速度値を超えた場合は、前記位置データP(i)を異常と判断して、前記位置データP(i−1)、P(i−2)を使用して補正演算によって求めた新たな位置データP(i)’を今回位置データとする演算機能を備えたモータ制御装置。
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