JPH02126307A - モータ速度制御方式 - 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】 イ）産業上の利用分野 本発明は、マイクロコンピュータシステムを利用したモ
ータ制御方式に関する。

帽従来の技術 第３図に一服的なサーボＶ＆構の構成図を示し、同図を
用いて一最的なモータ制御のためのソフトウェアサーボ
機構を説明する。まず、モータの制御量としてはマイク
ロコンピュータシステム（りよりディジタル値の速度デ
ータｄがＤ／Ａ変Ｈａ器（５）に出力さＶる。このＤ／
Ａ変ＩＱ器（５）はその人る。電流変換された信号ｇは
電流アンプ（７）で増幅されてモータ（８）の駆動電流
となる。この状態でモータ（８）が回転するとパルスエ
ンコーダ（９）（以下ＰＥと呼ぶ）からモータ（８）の
回転数に比例したパルスが出力される。Ｆ／Ｖ変ＩＱ器
（ｌＯ）はＰ　Ｅ　（９１のパルス信号を入力とし、・
モータ（８）の速度側ｉｌｌループを構成している。ま
たＰ　Ｅ　（９）のパルスはカウンター（１１）でカウ
ントされており、マイクロコンピュータシステム（１）
二出血立立たばこの信号データｊを読み込むことにより
、モータ（８）の回転位置θｎを検知することができる
。

一方、マイクロコンピュータシステム（１）内ではモー
タ（８）の制御目標値として速度データ０戸と位置デー
タθｒｋ（ｋ　＝　０　、　１　、　２　　・・・Ｎ　
ａ　　Ｎａ：最終目凛数）が時系列にプログラムで目標
値計算手段（２）により計算されており、この目標値と
検出値をフィードバック生成手段（３）で比較してフィ
ードバック成分を計算する。また、フィードフォワード
生成手段（４）は上記目標値からフィードフォワード成
分を計算する。こうしたフィードバック成分とフィード
フォワード成分は加算されてモータ速度データｄとして
Ｄ／Ａ変ＩＱ器（５）に与えられる。

尚、こうしたフィードフォワード成分は速度データにゲ
インｋ【を掛けたものとして決定され、フィードバック
成分は現在の目標値と実際に移動した量との偏差にゲイ
ンｋｂを掛けたもので決定されている。このようにソフ
トウェアサーボｖ＆柄はマイクロコンピュータシステム
（１１において位置制御ループを構成しており、制御量
としては速度データを出力するという制御方式になって
いる。

この構成における動作を第４図、第５図及び第６図に示
す、第４図はマイクロコンピュータシステム内のメイン
プログラムの流れ図を示しており、第５図はタイマ割込
プログラムの流れ図を示している。第６図はあるモータ
の加減速パターンを設定した場合のサンプリング周期の
与え方を示したものである。これ等の図において、第６
図で示したΔｔは第４図の＊印で示したタイマ割込カウ
ント数により一意的に決定されている。Δｔの設定につ
いてはモータの制御をｆ＆優先する場合はタイマ割込プ
ログラムに要する時間よりわずかに大きな値を設定する
ことで対応しているが、この場合メインプログラムの処
理スピードを極端に低ている。ここで割込処理プログラ
ムの最大時間をＴｏとおくと、タイマ割込カウント数に
よるタイマ割込時間ｔアはｔ　Ｔ　＞　Ｔ　ｏという条
件下で動作させているのが実態である。

ハ）発明が解決しようとする課題 ところが第６図のように加減速パターンの中で変化量の
大きな動作をうまく制御１するためには、ｔＴが一定で
あると第４図の＊印のような領域については十分正確な
速度制御が行えない状態が発生する場合がある。特にロ
ボットのＣＰ　（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　　Ｐａ５ｓ）
制御の場合に顕著である。このため、最初からタイマ５
１１込時間を全体的に短くすると、サーボ機構に制御デ
ータを与えるパソコンとの通信効率等が低下すると云う
不都合がある。

二）課題を解決するための手段 本発明はこのような・・・に鑑みて為されたものであっ
て、モータの回転速度を所定の制御パターンに沿って制
御するに際し、制御速度を与える時間間隔を回転速度変
化量に応じて変更している。

ネ）作　用 速度変化量の大きなところではタイミング間隔を短かく
して細かく正確な制御が行われる。

へ）実施例 第２図は本発明モータ速度制御方式にかかるメインプロ
グラムの流れ図を示し、サーボ機構自体は第３図のもの
と同じである。同図に示すように最初割込不能にして周
辺ＩＣの初期化及びタイマ割込カウント数の初期設定を
行った後、割込を可能にする。この状態でモータ動作を
スタートする旨の信号があると、モータ（８）の回転速
度が予め与えられた制御量（票値になるよう制御及び演
雰処理を行う、この制御は同図のループで示されるよう
繰り返し行われる。一方、マイクロコンピュータシステ
ム（１）内に、設けられたタイマ（図示せず）はスター
ト１８号受付後、初期設定されたカウント数のカウント
ダウンを開始し、カウントダウンが完了するとメインプ
ログラムに割込が入り第１図に示すタイマ割込プログラ
ムが開始される。

凛値とその目標値を得るための制御量が計算される。そ
の後タイマ割込カウント数がＰ　Ｅ　（９１から得られ
る回転速度データと目漂制御量の関数でとして計算され
る。この関数ｆとしては上記回転速度データと目凛制御
量の差が大きい程小さくなるようなものが選ばれる０次
いで、新たに算出された制御量の出力及びタイマ割込カ
ウント数の再設定が行われてメインの処理ルーチンへも
どる。また、これと同時にタイマは再設定されたカウン
ト数に従ってカウントを開始する。そして再度のタイマ
カウントアツプがあると、前述と同様に目間制御量の変
更及びタイマ割込カウント数の再設定が行われる。この
ようにタイマ割込時に次のタイマ割込カウント数が順次
設定される。こうした制御によりモータ回転数を制御す
ると、第７図のように速度変化の大きいところでは制御
目標値が短かい時間間隔で変更される。

ト）発明の効果 以上述べた如く、本発明モータ速度制御方式は速度変化
の大きなところでは制御量を変更するタイミング間隔を
短くしているので、所望の速度制御パターンに従って正
確な制御が行えるとともに、速度変化の少いところでは
制御量を変更するタイミング間隔を長くしているので割
込処理にががる時間が少く、パソコン等とのデータ通信
等の処理が遅延なく効率的に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明モータ速度制御方式におけるタイマ割込
プログラムの流れ図、第２図は本発明におけるメインプ
ログラムの流れ図、第３図はサーボ撮構の一般的な構成
図、第４図は従来のモータ速度制御方式におけるメイン
プログラムの流れ図、第５図は従来方式における割込プ
ログラムの流れ図、第６図は従来方式におけるタイマ割
込特性の一例を示す特性図、第７図は本発明方式におけ
るタイマ割込特性の一例を示す特性図である。 （１）・・・マイクロコンピュータシステム、（２）・
・・目標値計算手段、（３）・・・フィードバック生成
手段、（４）・・・フィードフォワード生成手段、（５
）・・・Ｄ／Ａ変ＩＱ器、（６）・・・Ｖ／Ｉ変換器、
（７）・・・電流アンプ、（８１・・・モータ、（９）
・・・パルスエンコーダ、ｆｌＯ）・・・Ｆ／Ｖ変ＩＱ
器、（１１）・・・カウンタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）予め与えられた回転速度パターンに従って時間的に
   目標回転速度を変更して速度制御を行うモータ速度制御
   方式において、時間あたりの回転速度の変化量に応じて
   目標回転速度を変更する時間隔を変化させることを特徴
   としたモータ速度制御方式。