JPH02127709A

JPH02127709A - セルシンモータの回転角度制御方式および制御回路

Info

Publication number: JPH02127709A
Application number: JP28167688A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Yamauchi; 芳隆山内
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1988-11-08
Filing date: 1988-11-08
Publication date: 1990-05-16

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］この発明は、セルシンモータの回転角度制御方式とその
制御回路に関するものである。

［従来の技術］タービンのノズル弁などの角度位置をリモート操作する
場合、セルシンモータ（シンクロ受信機ともいう）が使
用される。第３図においてｌはセルシンモータの制御系
を示し、セルシン発信機１ａに対して操作盤３より指定
する角度θに対応する印加電圧Ｖ（θ）を与えると、回
転駆動電流が供給されてセルシンモータ１ｂは、いまま
での点Ｐから指定角度の点Ｑまで回転して角度θの位置
に停止する。モータ１ｂの回転軸１ｃと被制御体２の回
転軸２ａは直結されているので、被制御体は点Ｐ′から
点Ｑ′まで回転して停止する。上記において、セルシン
発信機１ａに角度θを指定する場合、印加電圧Ｖは適当
な位置を基準角度（０°）とし、全周の３８０”に対す
る角度データ（負値を採らない）を使用する方法が行わ
れている。

このような指定角度データによるセルシンモータの回転
について、第４図により詳細に説明する。

第４図（ａ）において、指定前の点Ｐの角度θ１とし、
指定角度を０２とすると、図の場合０２〉Ｏｌであるか
ら、点Ｐは点Ｑの角度位置まで反時計方向（ＣＣＷ）に
回転する。図（ｂ）においても同様で、０３〉Ｏｌであ
る′から点Ｐは点ＲまでＣＣＷの方向に回転する。これ
らに対して、図（Ｃ）においては、Ｏｌ〉θ４であるか
ら点Ｐは時計方向（ＣＷ）に点Ｓまで回転する。すなわ
ち、上記の各場合の回転方向は、指定前の角度に対して
指定角度が大きいときはＣＣＷとし、また小さいときは
ＣＷとするものである。

［解決しようとする課題］上記の回転方向によるときは、第４図（ｂ）の場合には
、点Ｐから点ＲまではＣＣＷのために、いわば大回りす
る。特に点Ｐ、　Ｑが０″を境界として接近している場
合、本来は僅かな回転でよいものが大きく迂回するので
、場合によっては被制御体に無理な力などの悪影響を及
ぼす欠点がある。

これに対して、図（ｂ）の場合にはＣＷの方向に回転す
れば近道である。近道をとれば被制御体に悪影響が生じ
ないばかりでなく、動作時間が短縮される。

この発明は、」−２の欠点を解消するために行われたも
ので、単に指定前角度に対する指定角度の大小関係のみ
で回転方向を決めず、両者の相対的角度関係を加味して
決定して、上記の近道の方向に回転角度を制御する方式
と、その回路を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］この発明は、角度を指定する印加電圧に対応して指定角
度まで回転するセルシンモータに対する回転角度制御方
式と、その制御回路である。

制御方式は、指定前の角度に比較して指定角度が大きい
場合、その角度差が１８０＠以下のとき、または１８０
＠を越えるときは、角度が増加する方向に、または角度
が減少する方向にそれぞれ回転を制御する。また、指定
前の角度に比較して指定角度が小さい場合、その角度差
が１８０”以下のとき、または１８０＠を越えるときは
、角度が減少する方向に、または角度が増加する方向に
それぞれ回転を制御するものである。

次に制御回路は、セルシンモータに対する指定角度を表
す指定角度データと、回転中のセルシンモータの回転角
度を示す指定前の角度データとを入力して比較し、両者
の一致により一致信号を出力する比較器と、指定前角度
データと指定角度データとにより、セルシンモータを回
転させる方向を判定して判定信号を出力する回転方向判
定器と、この判定信号に従って、クロック信号をアップ
またはダウンにカウントして指定前角度データを出力し
、上記の一致信号によりカウントを停止するアップ／ダ
ウン・カウンタとにより構成される。

アップ／ダウン・カウンタの出力する指定前角度データ
がセルシン発信機に入力してセルシンモータを指定角度
まで回転させる。

上記の制御方式または制御回路における回転方向判定器
は、指定前角度データと指定角度データとをアドレスと
し、これに対応した回転方向を示す判定信号を記録した
ＲＯＭメモリにより構成される。

［作用］以上の制御方式の作用について、第１図（ａ）、（ｂ）
により説明する。図（ａ）において、指定前の角度を点
Ｐ（θｌ）とし、これに対する円周上の対称点Ｐ’　　
（θｌ＋π）、（π＝１８０’）をとる。

指定角度の点ＴはＣＣＷの方向でＰ−Ｐ’の範囲内にあ
るので回転方向をＣＣＷとする。また、点Ｔ′はＣＣＷ
の方向でＰ′→Ｐの範囲内、すなわちＣＷの方向で見て
Ｐ−Ｐ’の範囲内にあり、このときは回転方向をＣＷと
する。図（ｂ）は、図（ａ）と異なる角度に点Ｐがあり
、点Ｐ′角度は（θ１−π）であるが、条件は図（ａ）
の場合と全く同一である。回転方向に対するこの条件は
両者の相対的な角度差によるため、任意の指定部角度と
指定角度に対して適用され、２点間の回転は近道をとる
ことができる。

次に、制御回路は」ユ記の制御方式を実現したもので、
指定曲角度データと指定角度データにより、回転方向判
定器により回転方向の判定信号が出力されて、これによ
りアップ／ダウン・カウンタがクロツタ信号をアップま
たはダウンにカウントして指定曲角度データを出力する
。アップの場合は角度が増加する方向に、またタウンの
場合は減少する方向である。このデータは比較器におい
て指定角度データと比較され、両者が一致すると一致信
号が出力されて、カウントが停止、）Ｚする。この間に
カウンタの出力はセルシン発′信機に転送され、・セル
シンモータが判定信号の方向に、クロック信号の間隔で
指定角度までステップ回転するものである。

上記の制御方式または制御回路における回転方向判定器
に使用されるＲＯＭメモリは、指定曲角度データと指定
角度データをアドレスとし、これに対応する回転方向の
判定信号が記録され、アドレス指定により迅速に判定信
号が出力される。

［実施例］ｉ２［（ａ）、（ｂ）は、この発明によるセルシンモー
タの回転角度制御方式および制御回路に対する実施例の
ブロック構成と、回転方向判定器を構成するＲＯＭメモ
リの一部を示す。図（ａ）において、操作盤３よりセル
シンモータに対する２進数の指定角度データがラッチ回
路４にラッチされ、適当なタイミングで比較器５と回転
方向判定器６にそれぞれ転送される。一方、アップ／ダ
ウン・カウンタ■０より、回転中のセルシンモータｔｂ
の現在の回転角度を示す指定曲角度データが比較器５と
回転方向判定器６にそれぞれフィードバックされる。回
転方向判定器６においては両データにより回転方向を示
す”１″または”Ｏｎの判定信号が出力され、ＡＮＤ回
路９ａおよび９ｂにそれぞれ入力する。一方、比較器５
においては、入力した両データが一致するまでは出力は
”０”レベルであるので、クロブク発生器７よりのクロ
ック信号は、ＡＮＤ回路９ａまたは９ｂを経て、アップ
／ダウン・カウンタｌＯが動作する。アップカウントに
より角度データが増加し、ダウンカウントにより減少す
る。これらのアップ／ダウン・カウンタの出力（指定曲
角度データ）はバッファ■を経てセルシン発信器１ａに
入力してセルシンモータ１ｂが、クロック信号に従って
判定信号の示す方向にステップ回転する。指定曲角度デ
ータは前記のように比較器５に入力して指定角度データ
と比較され、これらが一致するとき一致信号が出力され
て、ＡＮＤ回路９ａ、９ｂに供給され、アップ／ダウン
１゜の動作が停止する。なお、この間において、ｔｈ定
定角角度データ更新されるごとに、回転方向判定器６に
より回転方向の判定が継′続してなされる。

これは、指定角度に達する前に新たな指定角度データが
与えられた場合に確実に方向を判定することが必要であ
るからである。なお、図（ａ）における分周器８は、ク
ロック信号の周波数を分周して、セルシンモータ１ｂの
ステップ回転のＩＪＪ　作問隔ヲ適切とするものである
。

第２図（ｂ）は、回転方向判定器６を構成するＲＯＭメ
モリの内容の一部を示すものである。２進数の指定角度
データ（ＢＤ）および指定曲角度データＣＡＤ）は、最
小の制御角度に対応して定めるが、図の場合は、それぞ
れ５桁の［：Ａｏ　−Ａ４　］およびＣＡｓ〜Ａ？コの
アドレスが割り当てられる。各アドレス最上位桁（ＭＳ
Ｂ）が１８０°に対応し、最小位桁（ＭＬＢ）は５．８
２５°に相当する。全周３６０°について、両アドレス
の刻み（ＭＬＢ）のすべてに対応する判定信号のデータ
を”Ｉ”または”０”として記録する。図はその一部で
、図中＊（ｌ）で示すアドレス範囲では、指定前の［０
０００１］に対して指定が［０００１０コ〜［１０００
１］の範囲では判定信号は”１″で角度が増加する方向
であり、＊（２）では、上記と同一の指定前の角度に対
して、指定の０００１０１〜［００００目の範囲では判
定信号は”０”で角度が減少する方向である。なお、指
定前と指定の両データが等しいときは判定信号は出力さ
れず、前記の比較器５より一致信号が出力される。

［発明の効果］以−トの説明により明らかなように、この発明によるセ
ルシンモータの回転角度制御方式および制御回路におい
ては、指定する指定角度データの増減により回転方向を
決定する従来の方法に対して、指定曲角度データと指定
角度データの角度差の１８０°に対する大小関係を加え
て、指定角度に対する回転方向が近道をとるもので、従
来の大同りによる被制御体の悪影響が排除される。また
制御回路は簡易に構成されて安定で迅速な回転動作かえ
られ、セルシンモータによる被制御体の回転側御に寄与
する効果には大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）は、こ゛の発明によるセルシ
ンモータの回転角度制御方式の作用の説明図、第２図（
ａ）および（ｂ）は、この発明によるセルシンモータの
回転制御方式および制御回路の実施例に対するブロック
構成図と、これに使用されるＲＯＭメモリの内容一部を
示す図表、第３図はセルシンモータの制御系の構成図、
第４図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、従来の制御方法
の説明図である。１・・・セルシンモータの制御系、１ａ・・・セルシン発信機、１ｂ・・・セルシンモータ
、ｌｃ、２ａ・・・回転軸、　　２・・・被制御体、３
・・・操作盤、　　　　　　４・・・ラッチ回路、５・
・・比較器、　６・・・回転方向判定器（ＲＯＭ）、７
・・・クロック発生器、　８・・・分周回路、９・・・
ＡＮＤ回路、ｌＯ・・・アップ／ダウンカウンタ、１重・・・バッフＴ０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、角度を指定する印加電圧に対応して該指定角度
まで回転するセルシンモータにおいて、該指定前の角度
に比較して該指定角度が大きくて、その角度差が１８０
°以下のとき、または１８０°を越えるときは、それぞ
れ、角度が増加する方向に、または角度が減少する方向
に、かつ、該指定前の角度に比較して該指定角度が小さ
くて、その角度差が１８０°以下のとき、または１８０
°を越えるときは、それぞれ、角度が減少する方向に、
または角度が増加する方向に回転方向を制御することを
特徴とする、セルシンモータの回転角度制御方式。
（２）、上記セルシンモータに対する指定角度を表す指
定角度データと、回転中のセルシンモータの回転角度を
示す角度データ（以下便宜、指定前の角度データという
）とを入力して比較し、両者の一致により一致信号を出
力する比較器と、上記指定前角度データと指定角度デー
タとにより、上記セルシンモータを回転させる方向を判
定して判定信号を出力する回転方向判定器と、該判定信
号に従って、クロック信号をアップまたはダウンにカウ
ントして上記指定前角度データを出力し、上記一致信号
によりカウントを停止する、アップ／ダウン・カウンタ
とにより構成され、該アップ／ダウン・カウンタの出力
する上記指定前角度データをセルシン発振器に入力して
上記セルシンモータを上記指定角度まで回転させること
を特徴とする、セルシンモータの回転角度制御回路。
（３）、上記回転方向判定器は、上記指定前角度データ
と上記指定角度データとをアドレスとし、該アドレスに
対応した上記回転方向を示す判定信号を記録したＲＯＭ
メモリにより構成されることを特徴とする請求項２記載
のセルシンモータの回転角度制御回路。