JPH01177885A - モータの位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はモータの位置決め方法に関し、特にデジタル制
御方式によるモータの位置決め方法に関するものである
。

従来の技術 近年、マイクロコンピュータの演算速度が高速化され、
高性能化されるにしたがい、モータなどのアクチュエー
タの制御に従来のアナログ回路に変わってマイクロコン
ピュータが多用されるようになってきた。

モータの位置決めを行う場合加速時や停止時のショック
や振動を少なくするために加減速の速度曲線を滑らかに
して速度制御する。その場合、目標位置が上位のコンピ
ュータより与えられ、その目標位置に応じて速度曲線を
決め、一定のサンプリング時間毎に計算した速度指令値
をモータの速度制御回路に送り位置決めを行っていた。

以下、従来のモータの位置決め方法について第２図及び
第３図を参照しながら説明する。

いま、上位コンピュータより、目標位置のデータと移動
指令が入出力インターフェース１にセットされ、ＣＰＵ
４に割り込み信号ｌＮＴｌが送られるとＣＰＵ４は予め
プログラムメモリ５に記憶されている実行手順にしたが
って以下の処理を行う。まず入出力インターフェース１
にセットされた上位コンピュータからの目標位置データ
と移動指令を読み取りそれを解読し、移動距離に応じて
関数テーブル２から最適な加減速曲線を選択する。そし
てサンプリングタイマ３にサンプリング時間をセットし
スタートさせる。サンプリング時間が経過しサンプリン
グタイマ３からＣＰＵ４に割り込み信号ＩＮＴ２が入る
たびにＣＰＵ４は以下の処理をくりかえす。

まずサンプリングタイマ３にサンプリング時間をセット
しスタートさせる。つぎにモータ８に接続されたエンコ
ーダ９からの発生パルスをカウントする位置カウンタ１
０からモータの現在位置を読み取る。そして速度の計算
を以下のようにして行う。

今回サンプリング時の位置カウンタの値をＰＮ、前回サ
ンプリング時の位置カウンタの値をＰ　Ｎ−１とすると
、今回サンプリング時の速度ＶＮはＶＮ　＝Ｋ　（ＰＮ
　−ＰＮ−１）／ＴＳＫ：比例常数 ＴＳ　：サンプリング時間 いま、Ｋ／ＴＳ＝１とおくとＰＮ−ＰＮ−１はそのまま
速度とみることができる。つぎに移動距離に応じて選択
された関数テーブル２の最適な速度曲線からサンプリン
グ回数に応じて速度データを読み取りそれを速度指令値
として速度制御の演算を行う。速度制御の演算はＰＩＤ
演算を行いその演算結果をＰＷＭ回路７へ送り、ＰＷＭ
回路７は・モータ８に電圧を印加し回転させる。ＰＩＤ
演算の方法については一般的によく知られており例えば
、「システムと制御」、第２７巻、第１１号、１７頁〜
２５頁（１９８３年）に開示されている。速度指令は関
数テーブル２から選択され読み取られた値であり、第３
図に示すように、その速度指令値を積算した値が計算上
の移動量、すなわち目標移動量となっている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような方法では計算した速度曲線か
ら速度指令値を出力し終ると、その速度指令値の積算値
が目標移動量であるが、速度制御回路で速度を制御して
いても速度指令値に対して必ずしも遅れ進みなく追従で
きるわけではないので第３図に示すように実際の移動量
は目標移動量に到達していないという問題点を有してい
た。

本発明は上記問題点に鑑み、速度制御の誤差があっても
移動中に速度指令値を補正するので計算した速度曲線か
ら速度指令値を出力し終ったときには位置決めを完了す
ることができるモータの位置決め方法を提供することを
目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、モータの現在までの
移動量が速度指令値を積算した値よりも今回の速度指令
値で１サンプリング時間移動する移動量以上遅れている
場合は前回の速度指令値を今回の速度指令値とし、進ん
でいる場合は次回の速度指令値を今回の速度指令値とし
て速度制御を行うことを特徴とするものである。

作　　　用 本発明の作用は位置の遅れ及び進みを移動中に補正を行
い最終的に速度指令値の読み取りを終了すれば目標位置
に位置決めされているようにすることである。

実施例 以下、本発明の一実施例のモータの位置決め方法につい
て、図面を参照しながら説明する。

制御回路の構成図及び速度制御の方法は従来例と同じで
あるので、従来例と興なる部分について第１図のフロー
チャートを用いて説明する。

サンプリングタイマ３からＣＰＵ４に割り込み信号ＩＮ
Ｔ２が入ると、まずサンプリングタイマ３にサンプリン
グ時間をセットしスタートさせる。つぎに位置カウンタ
１０からモータの現在位置を読み取り、移動指令を上位
コンピュータから受けた位置から現在位置までの移動量
を計算する。

そして速度指令値を積算した値から移動量を減算してそ
の値が前回の速度指令値よりも大きい場合は位置が追従
できていないことになるので再度前回の速度指令値を今
回の速度指令値として速度制御の一算を行う。

一方位置偏差が負となりその絶対値が前回の速度指令値
よりも小さい場合は関数テーブル２から読み取る速度指
令値を１サンプリング時間進めた速度指令値を読み取り
今回の速度指令値とする。

それ以外であれば従来と同じように関数テーブルから今
回の速度指令値を読み取り速度制御の演算を行う。

発明の効果 以上のように本発明は位置の遅れ及び進みを移動中に補
正を行い最終的に速度指令値の読み取りを終了すれば目
標位置に位置決めされているようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のフローチャート、第２図は
回路構成図、第３図は速度指令と移動量の関係を示す図
である。 １・・・・・・入出力インターフェース、２・・・・・
・関数テーブル、３・・・・・・サンプリングタイマ、
４・・・・・・ＣＰＵ、５・・・・・・プログラムメモ
リ、６・・・・・・データメモリ、７・・・・・・ＰＷ
Ｍ回路、８・・・・・・モータ、９・・・・・・エンコ
ーダ、２１０・・・・・・位置カウンタ。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータの目標移動量に対して最適な速度曲線を計算し、
   その速度曲線から一定サンプリング時間間隔で速度指令
   値を読み取り速度制御を行うモータの位置決め方法にお
   いて、モータの現在までの移動量が速度指令値を積算し
   た値よりも今回の速度指令値で１サンプリング時間移動
   する移動量以上遅れている場合は前回の速度指令値を今
   回の速度指令値とし、進んでいる場合は次回の速度指令
   値を今回の速度指令値として速度制御を行うモータの位
   置決め方法。