JP6175809B2 - モータ制御装置およびモータ制御方法 - Google Patents
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Description
また、第2の発明は、所定周期の割込み処理により処理の割り込みが生じるモータ駆動の制御を行う制御部を備えるモータ制御装置であって、制御部は、所定周期毎にモータの現在位置を検出する現在位置検出部と、複数回の所定周期で一巡する、モータの駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成処理を含む複数の処理のうち、所定周期毎に1つの処理を実行する処理部と、モータの駆動制御信号を出力する出力部と、を含み、処理部は、複数の処理のうち1つの処理を実行する際に、処理に応じて、処理を実行する所定周期における現在位置検出部の検出結果を使用し、さらに、駆動信号生成処理を実行する際、複数回の所定周期で実行した複数の処理の結果を使用して駆動制御信号を生成することを特徴とする。
図1は、第1の実施形態に係るモータ制御装置の一例の構成を示す。図1において、モータ制御装置1は、制御部10と、ドライバ11と、エンコーダ(ENC)13とを有し、制御部10から出力される駆動指令信号drvに従い、ドライバ11が駆動電圧Vmを生成してモータ12を駆動する。エンコーダ13は、モータ12の回転に応じてエンコード信号encpを出力する。制御部10は、このエンコード信号encpに基づき、モータ12の回転位置および回転速度のうち少なくとも一方を制御する駆動指令信号drvを生成する。
vtgt1=(xtgt−xdet)*Gx; …(1)
1: vdet=(xdet0−xdet1)*Gv;
2: z_xdet=xdet; …(2)
1: if (encp != z_encp) {
2: vdet = 1;
3: }
4: else {
5: vdet = 0;
6: }
7: xdet = xdet + vdet;
8: vdet = vdet * Gv;
9: z_encp = encp; …(3)
verr=vtgt1−vdet; …(4)
1: out=in*a+z_lpf*b
2: z_lpf=out …(5)
1: p=verr*Gp;
2: i=i+verr*Gi;
3: d=(verr− z_verr)*Gd;
4: ctl=p+i+d;
5: z_verr=verr; …(6)
(i)現在位置検出部101による現在位置xdetの検出処理。
(ii)現在速度検出部103による現在速度vdetの検出処理。
(iii)速度比較部104による目標速度vtgt1と現在速度vtgtとの比較処理。
(iv)LPFによる速度誤差verrに対する低域通過フィルタ処理。
(v)目標位置生成部100による目標位置xtgtの生成処理。
(vi)位置比較部102による目標位置xtgtと現在位置xdetとの比較処理。
(vii)速度演算制御部106による速度制御演算処理。
次に、第1の実施形態の変形例について説明する。上述の第1の実施形態では、第1処理のうち、現在位置検出部101による現在位置検出処理のみを第2処理の前に実行しているが、これはこの例に限定されない。すなわち、第1処理に含まれる全ての処理(ステップS100、ならびに、ステップS103〜106)を、第2処理の前に実行してもよい。
次に、第2の実施形態について説明する。図8は、第2の実施形態によるモータ制御装置1’の一例の構成を示す。なお、図8において、上述した図1と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
次に、第3の実施形態について説明する。図11は、第3の実施形態によるモータ制御装置1’の機能を説明するための機能ブロック図である。なお、第3の実施形態では、図8を用いて説明した、第2の実施形態によるモータ制御装置1’の構成をそのまま適用可能である。また、図11において、上述した図9と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
1: vtgt2=(xtgt−z_xtgt)*Gv/4;
2: z_xtgt=xtgt …(7)
verr=vtgt1+vtgt2−vdet; …(8)
(a)ステップS102A’による目標位置xtgtの生成処理、
(b)ステップS102Eによる目標速度vtgt2の生成処理、
(c)ステップS100による現在位置xdetの検出処理、
(d)ステップS103による現在速度vdetの検出処理、
(e)ステップS102Bによる目標位置xtgtと現在位置xdetとの比較処理、
(f)ステップS104による目標速度vtgt1およびvtgt2の加算結果と現在速度vdetとの比較処理、
(g)ステップS105によるローパスフィルタ処理、
(h)ステップS102Cによる演算処理、
となっている。
次に、第4の実施形態について説明する。図14は、第4の実施形態によるモータ制御装置1’の機能を説明するための機能ブロック図である。なお、第4の実施形態では、図8を用いて説明した、第2の実施形態によるモータ制御装置1’の構成をそのまま適用可能である。また、図14において、上述した図11と共通する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
ve_lpf=vtgt1+vtgt2−vdet_lpf; …(9)
次に、上述した各実施形態および実施形態の変形例に適用可能な、制御部10における割り込み処理について説明する。図16は、各実施形態および実施形態の変形例に適用可能な、制御部10における割り込み処理を説明するためのフローチャートである。この図16に例示されるフローチャートは、上述したモータ制御装置1と、モータ制御装置1’との何れにも適用可能なものである。以下では、図16のフローチャートによる各処理がモータ制御装置1において実行されるものとして説明する。
10 制御部
11 ドライバ
12 モータ
13 エンコーダ
20 CPU
21 メモリ
22 割り込み部
23,26 カウンタ
24 D/A部
100,100’ 目標位置生成部
101 現在位置検出部
102 位置比較部
103 現在速度検出部
104,104’,104” 速度比較部
105 LPF
106 速度制御演算部
107 目標速度生成部
Claims (8)
- モータの駆動制御を行う制御部を備えるモータ制御装置であって、
前記制御部は、
所定周期で第1処理を実行する第1処理部と、
前記所定周期毎に第2処理を実行する第2処理部と、
を含み、
前記第1処理は、前記モータの現在位置を検出する現在位置検出処理を少なくとも含む複数の処理であり、
前記第2処理は、複数回の前記所定周期で一巡する複数の異なる処理を含み、該複数の異なる処理は、前記モータの駆動制御を行うための駆動制御信号を出力する速度制御演算処理を含み、
前記第1処理部は、少なくとも前記現在位置検出処理を前記第2処理に先立って実行し、
前記第2処理部は、前記所定周期毎に実行する前記第2処理のうち、前記速度制御演算処理以外の処理は、前記所定周期毎に検出した前記現在位置を用いて実行する処理を含み、前記速度制御演算処理以外の処理結果を用いて前記速度制御演算処理を実行する
ことを特徴とするモータ制御装置。 - 前記第1処理部は、さらに、
前記モータの現在速度を検出する現在速度検出部と、
前記現在速度と前記モータの目標速度とを比較して速度誤差を出力する速度比較部と、
を含み、
前記第2処理部は、さらに、
前記モータの目標位置を生成する目標位置生成部と、
前記目標位置と前記モータの現在位置とを比較して前記目標速度を出力する位置比較部と、
を含む
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記第1処理部は、
前記第1処理が含む全ての処理を、前記第2処理に先立って実行する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のモータ制御装置。 - 前記目標位置生成部は、
外部からの信号に基づき前記目標位置を生成し、
前記第1処理部は、
前記複数の処理のうち、前記現在位置検出処理以外の処理を、前記第2処理が実行された後に実行する
ことを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。 - 前記第2処理部は、さらに、
前記目標速度を生成する目標速度生成部を含み、
前記目標速度生成部は、
外部からの信号に基づき前記目標位置を生成する
ことを特徴とする請求項4に記載のモータ制御装置。 - 前記第1処理部は、さらに、ローパスフィルタ部を含み、
前記速度比較部は、
前記現在速度に前記ローパスフィルタによるローパスフィルタ処理を実行した出力に基づき前記速度比較処理を実行する
ことを特徴とする請求項5に記載のモータ制御装置。 - 所定周期の割込み処理により処理の割り込みが生じるモータ駆動の制御を行う制御部を備えるモータ制御装置であって、
前記制御部は、
前記所定周期毎にモータの現在位置を検出する現在位置検出部と、
複数回の前記所定周期で一巡する、モータの駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成処理を含む複数の処理のうち、前記所定周期毎に1つの処理を実行する処理部と、
モータの駆動制御信号を出力する出力部と、
を含み、
前記処理部は、
前記複数の処理のうち1つの処理を実行する際に、該処理に応じて、該処理を実行する前記所定周期における前記現在位置検出部の検出結果を使用し、
さらに、前記駆動信号生成処理を実行する際、複数回の前記所定周期で実行した複数の処理の結果を使用して前記駆動制御信号を生成する
ことを特徴とするモータ制御装置。 - モータの駆動制御を行うためのモータ制御方法であって、
前記モータの現在位置を検出する現在位置検出処理を少なくとも含む第1処理を所定周期で実行する第1処理ステップと、
複数回の前記所定周期で一巡する複数の異なる処理を含む第2処理を前記所定周期毎に実行し、該複数の異なる処理は、前記モータの駆動制御を行うための駆動制御信号を出力する速度制御演算処理を含む第2処理ステップと、
を有し、
前記第1処理ステップは、少なくとも前記現在位置検出処理を前記第2処理に先立って実行し、
前記第2処理ステップは、前記所定周期毎に実行する前記第2処理のうち、前記速度制御演算処理以外の処理は、前記所定周期毎に検出した前記現在位置を用いて実行する処理を含み、前記速度制御演算処理以外の処理結果を用いて前記速度制御演算処理を実行する
ことを特徴とする
モータ制御方法。
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