JPH02264307A - Position control device - Google Patents

Position control device

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Publication number
JPH02264307A
JPH02264307A JP8620989A JP8620989A JPH02264307A JP H02264307 A JPH02264307 A JP H02264307A JP 8620989 A JP8620989 A JP 8620989A JP 8620989 A JP8620989 A JP 8620989A JP H02264307 A JPH02264307 A JP H02264307A
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JP
Japan
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data
output
stepping motor
correction
electrical angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP8620989A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Mitani
浩 三谷
Toshio Inaji
利夫 稲治
Hiromi Onodera
博美 小野寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize the position control of high speed and high reliability by detecting the current position of a stepping motor by an encoder and an electronic scale, and feeding it back. CONSTITUTION:In an initial state, the output of a second position instruction generating means 110 is inputted to a function generating means 111, and the input of the outputs from a position data correcting means 105 and an operating electric angle correcting means 109 is interrupted, and the stepping motor 101 is open-loop-controlled. The output of the encoder 102 connected directly to the stepping motor 101 is inputted to the electronic scale means 103, and becomes current position data. When an object to be controlled passes over a reference position, the position data correcting means 105 corrects the value of the electronic scale means 103 by the output of a reference position detecting means 104, and outputs an absolute position. At this state, the values of the operating electric angle correcting means 109 and the position data correcting means 105 are inputted to the function generating means 111, and closed-loop control based on a first position instruction generating means 106 is started.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、位置制御装置に係わり、特に高速でかつ高精
度の位置決めが可能な位置制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a position control device, and more particularly to a position control device capable of high-speed and highly accurate positioning.

従来の技術 近年、情報機器の性能の向上はめざましく、それに伴い
磁気ディスク装置やプリンタなどの駆動源としてはより
高速でより高精度の位置制御装置が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the performance of information equipment has improved dramatically, and as a result, faster and more accurate position control devices are required as drive sources for magnetic disk drives, printers, and the like.

従来、上述したこれらの機器の駆動源としては、ステッ
ピングモータが広く使用されておりこれを開ループ制御
する方式が一般的であった。
Conventionally, stepping motors have been widely used as drive sources for these devices, and a method of open-loop control of the stepping motors has been common.

開ループ制御方式は制御回路が簡単であるという利点が
ある反面、常にステッピングモータの脱調の危険性を伴
うため、高速化が困難である。また位置決め停止の際に
、停止点を中心に振動的になり整定に時間がかかる。さ
らに、位置決め精度にも限界がある等、高速で高精度の
位置制御装置を実現する上で、数々の困難な問題がある
のは周知のとおりである。
Although the open-loop control method has the advantage of a simple control circuit, it is difficult to increase the speed because there is always a risk of the stepping motor stepping out. Furthermore, when stopping for positioning, it vibrates around the stopping point and takes time to settle. Furthermore, it is well known that there are many difficult problems in realizing a high-speed, high-precision position control device, such as the fact that there are limits to positioning accuracy.

そこで、近年、エンコーダ等を用いてステッピングモー
タの角度・変位を検出し、これを目標とする位置ぎめ位
置と一致するように構成した閉ループ制御方式が提案さ
れている。閉ループ制御方式においては、ステッピング
モータの励磁電流の位相をエンコーダの出力する信号に
基づいて決めることができる。したがって、上記に示し
たようなステッピングモータの脱調現象を防ぐことがで
き、位置ぎめ動作の高速化を図ることができる。
Therefore, in recent years, a closed-loop control method has been proposed in which the angle and displacement of the stepping motor are detected using an encoder or the like, and the detected angle and displacement are configured to match the target position. In the closed loop control method, the phase of the excitation current of the stepping motor can be determined based on the signal output from the encoder. Therefore, it is possible to prevent the step-out phenomenon of the stepping motor as described above, and it is possible to speed up the positioning operation.

また同時にステッピングモータの角度・変位が検出でき
るので、整定時間の短縮や位置ぎめの精度の向上も可能
である(例えば、見城尚史 他「ステッピングモータの
基礎と応用」、昭54  総合電子出版社)。
In addition, since the angle and displacement of the stepping motor can be detected at the same time, it is possible to shorten settling time and improve positioning accuracy (for example, Takashi Mishiro et al., "Basics and Applications of Stepping Motors", 1972, Sogo Denshi Shuppansha) ).

発明が解決しようとする課題 ところが、ステッピングモータを用いた閉ループ制御方
式の位置制御装置を実現するためには、上記のようにエ
ンコーダの出力する信号からステッピングモータに流す
べき電流の位相が決定できなければならない。つまり、
ステッピングモータの回転子と固定子の電気的な位相関
係をエンコーダによって知ることができなければならな
い。このため、例えば回転子と固定子の電気的な位相関
係が特定の位相関係にあるとき、エンコーダの出力がそ
れに対応する出力になるようにエンコーダとステッピン
グモータの機械的な位相を調整する工程が必要であった
Problems to be Solved by the Invention However, in order to realize a closed-loop control type position control device using a stepping motor, it is necessary to determine the phase of the current to be passed through the stepping motor from the signal output from the encoder as described above. Must be. In other words,
It is necessary to be able to determine the electrical phase relationship between the rotor and stator of the stepping motor using an encoder. For this reason, for example, when the electrical phase relationship between the rotor and stator is in a specific phase relationship, there is a process of adjusting the mechanical phase of the encoder and stepping motor so that the encoder output becomes the corresponding output. It was necessary.

また、位置制御装置としての位置ぎめ分解能を高くする
にはこれに用いるステッピングモータの極数を多くしな
ければならず、その結果前述の機械的な位相の調整は極
めて困難になる。
Furthermore, in order to increase the positioning resolution of the position control device, the number of poles of the stepping motor used therein must be increased, and as a result, the mechanical phase adjustment described above becomes extremely difficult.

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、位置検出用
のエンコーダとステッピングモータの位相の調整を機械
的な手段によることなく行ない、従来のステッピングモ
ータを用いた位置制御装置では実現できなかった高速・
高精度の位置決めが可能な位置制御装置を提供するもの
である。
The present invention was made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to adjust the phase of a position detection encoder and a stepping motor without using mechanical means, which could not be achieved with a conventional position control device using a stepping motor. high speed·
The present invention provides a position control device capable of highly accurate positioning.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の位置制御装置は、ス
テッピングモータと、ステッピングモータの運動に応じ
て互いに位相の異なる複数相の信号を出力するエンコー
ダと、エンコーダの出力信号を処理しステッピングモー
タの動作位置に応じた信号を出力する電子的スケール手
段と、ステッピングモータによって駆動される負荷が基
準位置にあることを検出する基準位置検出手段と、基準
位置検出手段と電子的スケール手段の出力を受け、電子
的スケール手段の出力に補正を施したデータを出力する
位置データ補正手段と、ステッピングモータの位置決め
位置を指令する第1の位置指令発生手段と、第1の位置
指令発生手段の出力する位置指令データと位置データ補
正手段の出力する現在位置データとの偏差に応じた偏差
データを出力する比較手段と、比較手段の出力する偏差
データを受けステッピングモータに対する操作量として
の操作電気角度データを演算する操作電気角度データ演
算手段と、操作電気角度データ演算手段の出力を受け、
操作電気角度データ演算手段の出力に補正を施したデー
タを出力する操作電気角度データ補正手段と、ステッピ
ングモータを所定の基準位置に到達させる位置指令デー
タを出力する第2の位置指令発生手段と、第2の位置指
令発生手段の出力する位置指令データ、あるいは操作電
気角度データ補正手段の出力を入力とし、ステッピング
モータに対する複数相の電流指令を出力とする関数発生
手段と、関数発生手段の出力に応じてステッピングモー
タに駆動電流を供給する駆動手段とを備えたものである
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the position control device of the present invention includes a stepping motor, an encoder that outputs signals of multiple phases different from each other in accordance with the movement of the stepping motor, and an output of the encoder. electronic scale means for processing signals and outputting signals according to the operating position of the stepping motor; reference position detection means for detecting that the load driven by the stepping motor is at a reference position; position data correction means for receiving the output of the electronic scale means and outputting data obtained by correcting the output of the electronic scale means; first position command generation means for commanding the positioning position of the stepping motor; a comparison means for outputting deviation data according to the deviation between the position command data output by the command generation means and the current position data output by the position data correction means; and a comparison means for receiving the deviation data output from the comparison means as an operation amount for the stepping motor. an operating electrical angle data calculation means for computing operating electrical angle data; and receiving an output of the operating electrical angle data calculation means;
an operating electrical angle data correcting means for outputting data obtained by correcting the output of the operating electrical angle data calculating means; a second position command generating means for outputting position command data for causing the stepping motor to reach a predetermined reference position; A function generating means which inputs the position command data outputted by the second position command generating means or the output of the operation electrical angle data correcting means and outputs a multi-phase current command to the stepping motor; and a driving means for supplying a driving current to the stepping motor accordingly.

作用 本発明は、上記構成により、操作電気角度データ補正手
段がステッピングモータの固定子と回転子の電気的な位
相関係とエンコーダの出力する電気信号の位相との相対
関係を認識し、操作電気角度データ演算手段の出力に対
して補正を行なうことができる。
According to the present invention, with the above configuration, the operating electrical angle data correction means recognizes the relative relationship between the electrical phase relationship between the stator and rotor of the stepping motor and the phase of the electrical signal output from the encoder, and adjusts the operating electrical angle. Correction can be made to the output of the data calculation means.

したがって、エンコーダとステッピングモータの機械的
な位相を調整する工程が不要になる。さらに、あるトル
クを得るためにステッピングモータに流すべき電流の位
相はエンコーダの出力を処理した電子的スケール手段、
あるいはその出力を補正する位置データ補正手段の出力
から一意に決定できるので、過渡的状態でも脱調を引き
起こす心配がなくステッピングモータを効率よく駆動さ
せることができる。
Therefore, the process of adjusting the mechanical phase of the encoder and stepping motor is unnecessary. Furthermore, the phase of the current that should be passed through the stepping motor in order to obtain a certain torque is determined by an electronic scale means that processes the output of the encoder.
Alternatively, since the output can be uniquely determined from the output of the position data correction means that corrects the output, the stepping motor can be efficiently driven without fear of causing step-out even in a transient state.

また、操作電気角度データ演算手段を用いて微分補償を
行なうことにより、ステッピングモータに対して電気的
なダンピングを与えることができるので、ステッピング
モータを素早く整定させることができる。さらに積分補
償を行なうことにより、目標位置と実際の位置との定常
偏差をなくすことができるので精度の高い位置ぎめが可
能である。
Further, by performing differential compensation using the operation electrical angle data calculation means, electrical damping can be applied to the stepping motor, so that the stepping motor can be quickly stabilized. Further, by performing integral compensation, steady deviation between the target position and the actual position can be eliminated, so highly accurate positioning is possible.

したがって本発明は、高速で高精度な位置ぎめ精度の得
られる位置制御装置を提供できるものである。
Therefore, the present invention can provide a position control device that can achieve high speed and high positioning accuracy.

実施例 以下に、図面を用いて本発明の位置制御装置の一実施例
を説明する。
Embodiment An embodiment of the position control device of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の位置制御装置の第1の実施例の全体構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a first embodiment of the position control device of the present invention.

101はステッピングモータであり、本実施例では2相
のロータリー形のステッピングモータである。
A stepping motor 101 is a two-phase rotary stepping motor in this embodiment.

102はエンコーダであり、ステッピングモータ101
の軸に結合され、ステッピングモータ101の回転に応
じて2相の正弦波状の信号、EaSEbを出力する。1
03は電子的なスケール手段であり、エンコーダ102
からの出力を受けてステッピングモータ101の軸の回
転角度に比例したデータXoを出力する。  104は
基準位置検出手段であり、ステッピングモータ101の
駆動する負荷が基準位置にあるとき、例えば磁気ディス
ク装置であれば磁気ヘッドが磁気ディスク上のある基準
となるトラック上にあるとき、その出力Zがアクティブ
となる。
102 is an encoder, and a stepping motor 101
It outputs a two-phase sinusoidal signal, EaSEb, in response to the rotation of the stepping motor 101. 1
03 is an electronic scale means, and an encoder 102
It receives the output from the stepping motor 101 and outputs data Xo proportional to the rotation angle of the shaft of the stepping motor 101. Reference numeral 104 denotes a reference position detection means, which detects the output Z when the load driven by the stepping motor 101 is at the reference position, for example, in the case of a magnetic disk device, when the magnetic head is on a certain reference track on the magnetic disk. becomes active.

105は位置データ補正手段であり、電子的スケール手
段103の出力Xoと基準位置検出手段104の出力Z
を受け、基準位置において零となる現在位置データXを
出力する。106は第1の位置指令発生手段であり、位
置指令データR1を発生することによってステッピング
モータ101の位置、すなわちステッピングモータ10
1によって駆動される負荷に対する位置の指令を与える
。107は比較手段であり、第1の位置指令発生手段1
06の出力する位置指令データR1と位置データ補正手
段105の出力する現在位置データXとを比較すること
によって、位置指令データR1に対する現在位置データ
Xの偏差に応じた偏差データEを出力する゛。
Reference numeral 105 denotes a position data correction means, which outputs the output Xo of the electronic scale means 103 and the output Z of the reference position detection means 104.
, and outputs current position data X which becomes zero at the reference position. 106 is a first position command generating means, which generates position command data R1 to determine the position of the stepping motor 101, that is, the stepping motor 10.
gives a position command to the load driven by 1. 107 is a comparison means, and the first position command generation means 1
By comparing the position command data R1 output by the position command data R1 and the current position data X output by the position data correction means 105, deviation data E corresponding to the deviation of the current position data X with respect to the position command data R1 is output.

10Bは操作電気角度データ演算手段であり、偏差デー
タEからステッピングモータ101が発生すべきトルク
の値を演算する。109は操作電気角度データ補正手段
であり、操作電気角度データ演算手段108の出力する
データをステッピングモータ101の回転子と固定子の
電気的な位相関係と現在位置データXとの関係に基づい
て補正する。110は第2の位置指令発生手段であり、
位置データ補正手段105や操作電気角度データ補正手
段109の補正データが確定する以前の初期状態におい
て、ステッピングモータ101を駆動して負荷を基準位
置まで開ループ制御で移動させるための位置指令データ
R2を発生する。111は関数発生手段であり、操作電
気角度データ補正手段109の出力するトルク指令V、
あるいは第2の位置指令発生手段110の発生する位置
指令データR2を、ステッピングモータ101の2相の
巻線のそれぞれに流すべき電流の値を示す電流指令Ss
、Scに変換する。112は電流指令Ss、Scに基づ
いてステッピングモータlotに駆動電流を供給する駆
動手段である。
Reference numeral 10B denotes an operation electrical angle data calculating means, which calculates the value of torque that the stepping motor 101 should generate from the deviation data E. Reference numeral 109 denotes an operating electrical angle data correction means, which corrects the data output from the operating electrical angle data calculating means 108 based on the electrical phase relationship between the rotor and stator of the stepping motor 101 and the relationship with the current position data X. do. 110 is a second position command generation means;
In an initial state before the correction data of the position data correction means 105 and the operation electrical angle data correction means 109 are determined, position command data R2 for driving the stepping motor 101 to move the load to the reference position by open loop control is generated. Occur. Reference numeral 111 denotes a function generating means, which generates a torque command V output from the operation electrical angle data correction means 109;
Alternatively, the position command data R2 generated by the second position command generation means 110 is converted into a current command Ss indicating the value of the current to be applied to each of the two-phase windings of the stepping motor 101.
, Sc. Reference numeral 112 is a driving means that supplies a driving current to the stepping motor lot based on the current commands Ss and Sc.

次に、第1図を構成する要素の主なものについて説明す
る。
Next, the main elements constituting FIG. 1 will be explained.

第2図は本発明の電子的スケール手段の一実施例を示す
ブロック図である。エンコーダ102から出力される2
相の信号Ea、Ebはアンプ201a、201bで増幅
され、キャリア発生回路204の出力する2相のキャリ
ア信号Ca、、Cbをそれぞれ乗算器による変調回路2
02 a 、  202 bによって変調する。変調さ
れた信号は加算器203で加算される。
FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the electronic scale means of the present invention. 2 output from encoder 102
The phase signals Ea and Eb are amplified by amplifiers 201a and 201b, and the two-phase carrier signals Ca, Cb outputted from the carrier generation circuit 204 are sent to a modulation circuit 2 using a multiplier, respectively.
02a, 202b. The modulated signals are added by an adder 203.

ここで、これらの処理で得られる信号について説明する
。エンコーダ102から出力される2相の信号EaSE
bは、ステッピングモータ101の軸の回転角度をθと
すると、 Ea=E−cow(2gθ/θP)・・・・・・(1)
Eb=E−sin(2gθ/θP)・・・・・・(2)
で表される。ここにθPは、エンコーダ102の出力す
る正弦波の一周期に相当する回転角度、Eは正弦波の振
幅である0次に、キャリア発生回路204の発生するキ
ャリア信号Ca−Cbは、互いに位相が90°異なる信
号であり、 Ca= cos (2z f c−t) ・−・−・・
−・・<3)Cb= sin (2x f c−t )
 ・−・・・−・・・(4)で表される。fcはキャリ
ア信号の周波数であり、この電子的スケール手段103
からの出力はキャリア信号の信号周期(1/fc)毎に
得られるので十分高い周波数に選ぶ、キャリア信号はそ
れぞれエンコーダ102の出力信号で変調した信号を加
算して得られる信号Compは、 Comp=Ea−Ca+Ea−Cb =E −cos  2 x(f c−t−θ/θI))
・−・・・・(5)となる。弐(5)より、上記の処理
を行なえばエンコーダ102の出力する信号によってキ
ャリア信号がθに応じた位相変調を受けることが判る。
Here, the signals obtained by these processes will be explained. Two-phase signal EaSE output from encoder 102
If the rotation angle of the shaft of the stepping motor 101 is θ, b is Ea=E-cow(2gθ/θP) (1)
Eb=E-sin(2gθ/θP) (2)
It is expressed as Here, θP is the rotation angle corresponding to one period of the sine wave output from the encoder 102, and E is the amplitude of the sine wave.0th order, the carrier signals Ca and Cb generated by the carrier generation circuit 204 are out of phase with each other. The signals differ by 90 degrees, Ca= cos (2z f c-t) ・−・−・・
-...<3) Cb=sin (2x f c-t)
・−・・・−・・・(4) Represented by: fc is the frequency of the carrier signal, and this electronic scale means 103
Since the output from the carrier signal is obtained every signal period (1/fc) of the carrier signal, a sufficiently high frequency is selected.The signal Comp obtained by adding the signals modulated by the output signal of the encoder 102 for each carrier signal is as follows:Comp= Ea-Ca+Ea-Cb=E-cos2x(f c-t-θ/θI))
...(5). From Part 2 (5), it can be seen that if the above processing is performed, the carrier signal is subjected to phase modulation according to θ by the signal output from the encoder 102.

したがって、信号Compとキャリア信号Caの位相差
からθ、つまりステッピングモータ101の位置情報を
得ることができる。信号Compはローパスフィルタ2
05を経て、波形整形回路206で位相情報のみをもっ
たディジタル信号に変換される。このローパスフィルタ
205は、キャリア信号に含まれる高調波の影響を取り
除く効果がある。このため、キャリア信号は矩形波でよ
くディジタル回路で容易に位相が互いに90°異なる信
号をつくることができる。207は位相差カウンタであ
り、波形整形回路206の出力とキャリア信号発生回路
204の発生するキャリア信号の位相差を検出する。具
体的には、キャリア信号の立ち上がりでカウント値零か
らカウントするカウンタの値を波形整形回路206の出
力の立ち上がりでラッチし、ディジタルデータとして出
力するように構成される。この位相差を検出するカウン
タのクロック信号の周波数は、位相差検出の分解能を決
めるのでキャリア信号の周波数よりさらに高く選ぶ。2
0日は桁上げ検出回路である。位相差カウンタ207で
検出できる位相差は、θpより大きいθに対してはco
s関数が2πで繰り返すことから判るように、θをθp
で除した剰余に対する位相差である。したがって、θp
をこえるθの情報は位相差カウンタ207からは得られ
ない、そこで、桁上げ検出回路208では位相差カウン
タ207の現在の出力と前回の出力からその出力が零を
横切る事を検出し、出力が減少しながら零を横切った場
合にはダウンカウントパルスを、出力が増加しながら零
を横切った場合にはアップカウントパルスを出力する。
Therefore, θ, that is, position information of the stepping motor 101 can be obtained from the phase difference between the signal Comp and the carrier signal Ca. Signal Comp is low pass filter 2
05, the waveform shaping circuit 206 converts the signal into a digital signal having only phase information. This low-pass filter 205 has the effect of removing the influence of harmonics contained in the carrier signal. Therefore, the carrier signal may be a rectangular wave, and signals having phases different by 90° from each other can be easily generated using a digital circuit. A phase difference counter 207 detects the phase difference between the output of the waveform shaping circuit 206 and the carrier signal generated by the carrier signal generation circuit 204. Specifically, the counter value, which is counted from zero at the rise of the carrier signal, is latched at the rise of the output of the waveform shaping circuit 206 and output as digital data. The frequency of the clock signal of the counter that detects this phase difference is selected to be higher than the frequency of the carrier signal because it determines the resolution of phase difference detection. 2
Day 0 is a carry detection circuit. The phase difference that can be detected by the phase difference counter 207 is co
As can be seen from the fact that the s function repeats at 2π, θ is changed to θp
It is the phase difference for the remainder divided by . Therefore, θp
Information about θ exceeding If the output crosses zero while decreasing, a down-count pulse is output, and if the output crosses zero while increasing, an up-count pulse is output.

アップダウンカウンタ209ではこれらのカウントパル
スに応じて、カウントアツプ、カウントダウンを行なう
。これによって、アップダウンカウンタ209の出力に
は、θpをこえるθの情報が得られる。
The up/down counter 209 counts up and counts down in response to these count pulses. As a result, the output of the up/down counter 209 provides information about θ that exceeds θp.

合成回路210では、アップダウンカウンタ209の出
力と位相差カウンタ207の出力とを合成し、電子的ス
ケール手段102の出力XOとする。以上の構成によっ
て、ステッピングモータ101の可動範囲全域にわたっ
て、エンコーダのピッチ以下の分解能でステッピングモ
ータの角度を検出することができる。
The synthesis circuit 210 synthesizes the output of the up/down counter 209 and the output of the phase difference counter 207 to obtain the output XO of the electronic scale means 102. With the above configuration, the angle of the stepping motor can be detected over the entire movable range of the stepping motor 101 with a resolution equal to or less than the pitch of the encoder.

第3図は、本発明の位置データ補正手段105の構成を
示すブロック図である。位置データ補正手段105はデ
ータラッチ301と、減算器302から構成される。デ
ータラッチ301は、基準位置検出手段104の出力Z
の信号のタイミングで電子的スケール手段103の出力
をラッチする。減算器302では電子的スケール手段の
出力Xoから、データラッチ301のラッチした値を減
算し、位置データ補正手段105の出力である位置デー
タXとして出力する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the position data correction means 105 of the present invention. The position data correction means 105 is composed of a data latch 301 and a subtracter 302. The data latch 301 is connected to the output Z of the reference position detection means 104.
The output of the electronic scale means 103 is latched at the timing of the signal. A subtracter 302 subtracts the value latched by the data latch 301 from the output Xo of the electronic scale means, and outputs the result as position data X, which is the output of the position data correction means 105.

第4図は、本発明の比較手段107と操作電気角度デー
タ演算手段10Bの構成を示すブロック図である。比較
手段107は減算器であり、第1の位置指令発生手段1
06の出力する位置指令データR1から位置データ補正
手段105の出力する位置データXを減算し、偏差デー
タEを得る。操作電気角度データ演算手段108は偏差
データ已に比例した操作量を演算する比例要素演算器4
01と、偏差データEの微分値に比例した操作量を演算
する微分要素演算器402と、偏差データEの積分値に
比例した操作量を演算する積分要素演算器403と、こ
れらの出力を加算する加算器404から構成される。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the comparison means 107 and the operation electrical angle data calculation means 10B of the present invention. The comparison means 107 is a subtracter, and the first position command generation means 1
The position data X output by the position data correction means 105 is subtracted from the position command data R1 output by the position data correction means 105 to obtain the deviation data E. The operation electrical angle data calculation means 108 is a proportional element calculation unit 4 that calculates an operation amount proportional to the deviation data.
01, a differential element calculator 402 that calculates a manipulated variable proportional to the differential value of the deviation data E, and an integral element calculator 403 that calculates a manipulated variable proportional to the integral value of the deviation data E, and add these outputs. The adder 404 includes an adder 404.

この第4図に示された構成は古典制御理論におけるPI
D制御器と同一であるので詳細な説明は省略する。
The configuration shown in Figure 4 is the PI in classical control theory.
Since it is the same as controller D, detailed explanation will be omitted.

第5図は本発明の操作電気角度データ補正手段109の
構成を示すブロック図である。操作電気角度データ補正
手段109はデータラッチ501と、整定検出手段50
3と、加算器502から構成される。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the operation electrical angle data correction means 109 of the present invention. The operation electrical angle data correction means 109 includes a data latch 501 and a settling detection means 50.
3 and an adder 502.

整定検出手段503は比較手段107の出力、偏差デー
タが予め設定した値以下になった場合にステッピングモ
ータ101が目標位置に整定したものとして、その出力
がアクティブになる。データラッチ501では整定検出
手段503の出力信号のタイミングで加算器502の出
力データをラッチする。加算器502では、操作電気角
度データ演算手段108の出力Voにデータラッチ50
1にラッチされているデータを加算して操作電気角度デ
ータ補正手段109の出力■とする。
The settling detection means 503 assumes that the stepping motor 101 has settled to the target position when the output of the comparison means 107 and the deviation data become equal to or less than a preset value, and its output becomes active. The data latch 501 latches the output data of the adder 502 at the timing of the output signal of the settling detection means 503. In the adder 502, a data latch 50 is applied to the output Vo of the operation electrical angle data calculation means 108.
The latched data is added to 1 and the output of the operation electrical angle data correcting means 109 is obtained.

第6図は本発明の関数発生手段111の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the function generating means 111 of the present invention.

関数発生手段111の動作を説明する前にステッピング
モータの発生トルクについて簡単に説明する。第7図(
a)はステッピングモータを模式的に描いた図である0
回転子702は永久磁石の界磁であり、回転軸703ま
わりに回転する。電機子のコイル701 a 、  7
01 bは固定子側に配置されている0回転子702は
電機子コイル701 a 、  701 bからの磁界
°の作用で回転軸703のまわりを運動する。
Before explaining the operation of the function generating means 111, the torque generated by the stepping motor will be briefly explained. Figure 7 (
a) is a diagram schematically depicting a stepping motor.
The rotor 702 is a permanent magnet field and rotates around a rotating shaft 703. Armature coil 701a, 7
A rotor 702 located on the stator side moves around a rotating shaft 703 under the action of magnetic fields from armature coils 701 a and 701 b.

回転子702に発生するトルクは、2つのコイルに流れ
る電機子電流の組合せによって決まるが、電機子電流に
よる起磁力ベクトルの概念を導入することによって容易
に理解することができる。つまり、電機子電流によって
発生する磁界を大きさと方向を持ったベクトルで表現す
るのである。第7図(b)は、第7図(a)のステッピ
ングモータ内の磁界をベクトルで表現したものである。
The torque generated in the rotor 702 is determined by the combination of armature currents flowing through the two coils, and can be easily understood by introducing the concept of a magnetomotive force vector due to armature currents. In other words, the magnetic field generated by the armature current is expressed as a vector with magnitude and direction. FIG. 7(b) is a vector representation of the magnetic field inside the stepping motor of FIG. 7(a).

界磁と電機子の発生する磁界は2本のベクトルによって
表現される。
The field and the magnetic field generated by the armature are expressed by two vectors.

一般にステッピングモータの発生トルクは、界磁による
界磁ベクトルと電機子電流による起磁力ベクトルの電気
的な位相差をφとすると、sinφに比例するトルクが
発生する。つまり、発生トルクをTとすると、 T=Φ lm5inφ =Φ ・ lm5in(φ、 −φ、 ) ・・・・・
・(6)で表わされる。ここに、φ、は起磁力ベクトル
の電気的な位相角、φずは界磁ベクトルの電気的な位相
角である。Φは界磁の磁束の大きさ、Imは電機子電流
による起磁力ベクトルの大きさである。
In general, the torque generated by a stepping motor is proportional to sin φ, where φ is the electrical phase difference between the field vector due to the field and the magnetomotive force vector due to the armature current. In other words, if the generated torque is T, then T = Φ lm5inφ = Φ ・ lm5in (φ, -φ, ) ...
・Represented by (6). Here, φ is the electrical phase angle of the magnetomotive force vector, and φ is the electrical phase angle of the field vector. Φ is the magnitude of the magnetic flux of the field, and Im is the magnitude of the magnetomotive force vector due to the armature current.

ステッピングモータの発生トルクを制御するには、この
起磁力ベクトルの電気的な位相角φ、を制御することに
よって実現される。φは発生すべきトルクが決まれば、
式(b)の関係から決めることができる。φ、は界磁磁
界を発生する回転子と固定子の電気的な位相関係で決ま
るので、後述する方法によりステッピングモータの回転
角から検出することができる。したがって、φ、は、φ
、=φ  十  φf  ・・・・・・・・・・・・・
・・・・(7)で求めることができる。すなわち、界磁
ベクトル、の電気的な位相角φfに、発生すべきトルク
に対応したφを加算して得られる位相角φ、で電機子を
励磁すればそのトルクを発生することができる。
Controlling the torque generated by the stepping motor is achieved by controlling the electrical phase angle φ of this magnetomotive force vector. Once the torque to be generated is determined, φ is
It can be determined from the relationship in equation (b). Since φ is determined by the electrical phase relationship between the rotor and stator that generate the field magnetic field, it can be detected from the rotation angle of the stepping motor by the method described later. Therefore, φ, is φ
,=φ ten φf ・・・・・・・・・・・・・・・
...It can be obtained using (7). That is, if the armature is excited with a phase angle φ obtained by adding φ corresponding to the torque to be generated to the electrical phase angle φf of the field vector, that torque can be generated.

次に、φ、が上記のように求められた時、ステッピング
モータの各相に流すべき電流を考える。
Next, when φ is determined as above, consider the current that should be passed through each phase of the stepping motor.

2相のステッピングモータでの電機子電流i、、11は
次の条件を満たす必要がある。
The armature current i, , 11 in a two-phase stepping motor must satisfy the following conditions.

1、=7i、  +   t、  ・・・・・・・・・
・・・・ (8)jan   φm−1b / l l
I ・・・・・・・・・・・・(9)式(8)で与えら
れる条件は、ステッピングモータの発生トルクTがφの
みに依存するようにするために必要であり、式(9)で
与えられる条件は、11、tbによって発生する起磁力
ベクトルの位相角がφ、となるために必要である0式(
8)、式(9)より、il、ibは、 i、−1・cos  φ−・・・・・・・・・・・・・
・・0ωi、=I  ・sin  φ1 ・・・・・・
・・・・・・・・・aOとなる。
1, = 7i, + t, ......
... (8) jan φm-1b / l l
I ・・・・・・・・・・・・(9) The condition given by equation (8) is necessary to make the generated torque T of the stepping motor depend only on φ, and the condition given by equation (9) ) is necessary for the phase angle of the magnetomotive force vector generated by 11, tb to be φ.
8) From formula (9), il and ib are: i, -1・cos φ-・・・・・・・・・・・・
・・0ωi,=I ・sin φ1 ・・・・・・
・・・・・・・・・aO.

以上の説明に沿って第6図を説明する。加算器601で
は操作電気角度データ補正手段109の出力Vと、位置
データ補正手段105の出力する現在位置データXを加
算する。これは、φとφ、を加算してφ、を得ることに
相当する。つまり、操作電気角度データ補正手段109
の出力は発生すべきトルクの大きさを、現在位置データ
Xは界磁の電気的な位相角φ、を表わしているのである
FIG. 6 will be explained in accordance with the above explanation. The adder 601 adds the output V of the operation electrical angle data correction means 109 and the current position data X output from the position data correction means 105. This corresponds to adding φ and φ to obtain φ. In other words, the operation electrical angle data correction means 109
The output represents the magnitude of the torque to be generated, and the current position data X represents the electrical phase angle φ of the field.

スイッチ602ではアドレスデータ発生手段603の入
力を切り換える0位置データ補正手段105と、操作電
気角度データ補正手段109での補正データが確定する
までの初期状態において、ステッピングモータ101に
駆動される負荷を基準位置に移動させるときには、アド
レスデータ発生手段603の入力はスイッチ602を介
して第2の位置指令発生手段110に接続され、その出
力R2が入力される。
The switch 602 uses the load driven by the stepping motor 101 as a reference in the initial state until the correction data of the 0 position data correction means 105 which switches the input of the address data generation means 603 and the operation electrical angle data correction means 109 is determined. When moving to a position, the input of the address data generating means 603 is connected to the second position command generating means 110 via the switch 602, and its output R2 is inputted.

負荷が基準位置に移動した後は加算器601の出力が、
アドレスデータ発生手段603に入力される。
After the load moves to the reference position, the output of adder 601 is
The address data is input to address data generating means 603.

アドレスデータ発生手段603では、正弦波および余弦
波の値をテーブル化したROMに対するアドレスデータ
を発生する。正弦波テーブルROM2O3、及び余弦波
テーブルROM2O3ではアドレスデータによって指示
されたアドレスに格納された関数データを出力する。ア
ドレスデータと関数データの関係はそれぞれ、正弦波関
数、余弦波関数になっている。なお、正弦波関数、余弦
波関数は共に周期関数であるので、1周期を越えるデー
タをテーブル化する必要はない。あるビット数で表現で
きるアドレスデータの範囲をちょうどこれらの関数の1
周期に一致させ、加算器601の出力するデータのビッ
トを越える上位データをアドレスデータ発生手段603
で切り捨てれば、正弦波テーブルROM2O3、及び余
弦波テーブルROM605へのアドレスデータはこの範
囲内に収まり1周期分のテーブルでよい。
Address data generating means 603 generates address data for the ROM, which is a table of sine wave and cosine wave values. The sine wave table ROM2O3 and the cosine wave table ROM2O3 output the function data stored at the address specified by the address data. The relationship between address data and function data is a sine wave function and a cosine wave function, respectively. Note that since both the sine wave function and the cosine wave function are periodic functions, there is no need to tabulate data that exceeds one period. The range of address data that can be expressed with a certain number of bits is exactly one of these functions.
Address data generating means 603 generates upper data exceeding the bits of data output from adder 601, matching the period.
If rounded down, the address data for the sine wave table ROM2O3 and the cosine wave table ROM605 will fall within this range, and a table for one cycle will suffice.

以上のように構成された本発明の位置制御装置の動作を
説明する。
The operation of the position control device of the present invention configured as above will be explained.

本発明の位置制御装置では各補正手段での補正データを
確定するための初期化動作と、第1の位置指令発生手段
106の発生する位置指令に基づいて位置ぎめ動作を行
なう定常動作がある。初期化動作は、電源投入時や何等
かの障害で、ステッピングモータ101によって駆動さ
れる負荷の位置が不明となったり、補正データが変化し
た場合に行なわれる。そこで電源投入時から、最終的な
位置ぎめ動作にいたるまでの過程を順を追って説明する
The position control device of the present invention has an initialization operation for determining correction data in each correction means, and a steady operation for performing a positioning operation based on a position command generated by the first position command generation means 106. The initialization operation is performed when the power is turned on or when the position of the load driven by the stepping motor 101 becomes unknown or the correction data changes due to some kind of failure. Therefore, the process from power-on to the final positioning operation will be explained step by step.

電源投入時においては、ステッピングモータ101の回
転角度が不定であると考えられるので、電子的スケール
手段103の出力は意味を持たない。このため、電源投
入時においては、開ループ制御でステッピングモータ1
01を駆動し、負荷を基準位置に移動する。そして、基
準位置における電子的スケール手段103の出力を記録
し、その後は電子的スケール手段103の出力を基準位
置におけるデータと比較することによってステッピング
モータ101、すなわち負荷の位置を検出することがで
きるようにする。
When the power is turned on, the rotation angle of the stepping motor 101 is considered to be indefinite, so the output of the electronic scale means 103 has no meaning. Therefore, when the power is turned on, the stepping motor 1 is controlled by open loop control.
01 to move the load to the reference position. Then, by recording the output of the electronic scale means 103 at the reference position and then comparing the output of the electronic scale means 103 with the data at the reference position, the position of the stepping motor 101, that is, the load, can be detected. Make it.

これを行なうためには、第6図に示す関数発生手段11
1のスイッチ602によって、第2の位置指令発生手段
110からの出力をアドレスデータ発生手段603の入
力に結合する。第2の位置指令発生手段110では、時
間と共に単調に増加する位置指令データを出力する。ア
ドレスデータ発生手段603は、位置指令データを1周
期の範囲で一定方向に増加するアドレスデータに変換す
る。正弦波テーブルROM604および、余弦波テーブ
ルROM2O3は、このアドレスデータに基づいて、次
に電流指令データを出力する。
In order to do this, function generating means 11 shown in FIG.
The output from the second position command generation means 110 is coupled to the input of the address data generation means 603 by the first switch 602 . The second position command generation means 110 outputs position command data that monotonically increases with time. Address data generating means 603 converts the position command data into address data that increases in a constant direction within one cycle. The sine wave table ROM 604 and the cosine wave table ROM 2O3 then output current command data based on this address data.

S c = cosωt11111・e・・1・ψ−1
G21SS=sinωtT1・・・・1111・・・l
−103)駆動手段112がステッピングモータ101
に電流を供給すると、ステッピングモータ101内に回
転する起磁力ベクトルが発生する。弐〇′lJ、弐側の
ωは起磁力ベクトルの回転速度である。起磁力ベクトル
と界磁ベクトルの間に位相差ができるとトルクが発生し
、ステッピングモータ101は回転し負荷は移動する。
S c = cosωt11111・e・・1・ψ−1
G21SS=sinωtT1...1111...l
-103) The driving means 112 is the stepping motor 101
When a current is supplied to the stepping motor 101, a rotating magnetomotive force vector is generated within the stepping motor 101. 2〇'lJ, ω on the second side is the rotation speed of the magnetomotive force vector. When a phase difference is created between the magnetomotive force vector and the field vector, torque is generated, the stepping motor 101 rotates, and the load moves.

この状態では開ループ制御なので、ステッピングモータ
101が脱調しないようにωを選ぶ必要がある。さて、
負荷が基準位置まで移動し基準位置検出手段104がこ
れを検出すると、第3図に示す位置データ補正手段10
5のデータランチ301に基準位置における電子的スケ
ール手段103の出力データがラッチされる。同時に第
2の位置指令発生手段110は出力データを増加させる
ことを停止し、そのときの出力データを維持する。これ
により負荷は基準位置付近に停止する。減算器302で
は電子的スケール手段103の出力データXOからデー
タラッチ301にラッチされたデータを差し引くので、
位置データ補正手段105の出力には基準位置において
零となる現在位置データXが得られる。したがって、こ
れ以降はこの現在位置データXを用いて位置ぎめ動作を
行なうことができる。
Since this state is open loop control, it is necessary to select ω so that the stepping motor 101 does not step out. Now,
When the load moves to the reference position and the reference position detection means 104 detects this, the position data correction means 10 shown in FIG.
The output data of the electronic scale means 103 at the reference position is latched into the data launch 301 of No. 5. At the same time, the second position command generating means 110 stops increasing the output data and maintains the output data at that time. This causes the load to stop near the reference position. Since the subtracter 302 subtracts the data latched in the data latch 301 from the output data XO of the electronic scale means 103,
Current position data X which becomes zero at the reference position is obtained as the output of the position data correction means 105. Therefore, from now on, positioning operations can be performed using this current position data X.

次に、閉ループの制御を行なうためには現在位置データ
Xを基にステッピングモータ夕101の励磁電流の位相
を決定できなければならない、すなわち、現在位置デー
タXとステッピングモータ101の固定子と回転子の位
相関係の対応をとる。これには、操作電気角度データに
補正データを加えることによって実現する。補正データ
は、次のようにして求めることができる。基準位置への
送り動作において、基準位置における第2の位置指令発
生手段110の出力を補正データの初期値として用い、
閉ループを構成し基準位置への位置ぎめ動作にはいる。
Next, in order to perform closed-loop control, it is necessary to be able to determine the phase of the excitation current of the stepping motor 101 based on the current position data Take the correspondence of the phase relationship. This is achieved by adding correction data to the operating electrical angle data. The correction data can be obtained as follows. In the feeding operation to the reference position, the output of the second position command generation means 110 at the reference position is used as the initial value of the correction data,
A closed loop is formed and the positioning operation to the reference position is started.

この位置ぎめ動作が整定した後、関数発生手段111へ
の人力を改めて補正データとする。
After this positioning operation is stabilized, the human power applied to the function generating means 111 is again used as correction data.

以降は、この補正データを用いて閉ループ制御を行なう
Thereafter, closed loop control is performed using this correction data.

さらに詳しく説明するため、ステッピングモータのトル
ク発生機構について再び説明を繰り返す。
In order to explain in more detail, the description of the torque generation mechanism of the stepping motor will be repeated again.

ステッピングモータの発生トルクは、界磁による界磁ベ
クトルと電機子電流による起磁力ベクトルの電気的な位
相差をφとすると弐〇4)で与えられるsinφに比例
するトルクTが発生する。
The torque generated by the stepping motor is a torque T proportional to sinφ given by 204), where φ is the electrical phase difference between the field vector due to the field and the magnetomotive force vector due to the armature current.

T=Φ lm5in(φ、−φ、 > −−−−、、(
14)ここで、φ、は起磁力ベクトルの電気的な位相角
、φ、は界磁ベクトルの電気的な位相角である。
T=Φ lm5in(φ, −φ, > −−−−,,(
14) Here, φ is the electrical phase angle of the magnetomotive force vector, and φ is the electrical phase angle of the field vector.

発生トルクTを制御するには、右辺の括弧内の値を一π
/2からπ/2の間で定められなければならない。つま
り、φ、をφf−π/2かφ、十π/2の間の発生トル
クに対応した値に決めることが出来なければならない、
φ、自体は駆動手段112への電流指令データによって
決めることができる。ところがφ、を算出する基礎とな
るφ、は直接その大きさを知ることができない。
To control the generated torque T, set the value in parentheses on the right side to 1π
It must be set between /2 and π/2. In other words, it is necessary to be able to determine φ to a value corresponding to the generated torque between φf-π/2 and φ, 1π/2.
φ itself can be determined by current command data to the driving means 112. However, the size of φ, which is the basis for calculating φ, cannot be directly known.

そこで本発明の位置制御装置では、現在位置データXに
操作電気角度データに対する補正データφ0を加えたも
のをこのφfの推定量φf・とじて利用する。つまり、 φf・−X + φC・ ・ ・・・・ ・・・・0ω
である。φ、は上述のようにステッピングモータの回転
にともなって変化する。ステッピングモータの回転は現
在位置データXによって知る事ができる。したがって、
エンコーダとステッピングモータの位相差に相当する補
正データφ、を求めれば、現在位置データXからφ、を
検出することができる。
Therefore, in the position control device of the present invention, the current position data X plus the correction data φ0 for the operating electrical angle data is used as the estimated amount φf of this φf. In other words, φf・−X + φC・ ・ ・・・・・ 0ω
It is. As described above, φ changes as the stepping motor rotates. The rotation of the stepping motor can be known from the current position data X. therefore,
By obtaining correction data φ, which corresponds to the phase difference between the encoder and the stepping motor, φ can be detected from the current position data X.

ところが、補正データφCによってえられる推定値φf
・の誤差が、±π/2以内でないと発生トルクの極性が
逆転する。推定値φt・の誤差をφ。
However, the estimated value φf obtained from the correction data φC
・If the error is not within ±π/2, the polarity of the generated torque will be reversed. The error of the estimated value φt is φ.

とすると発生トルクは、 T=Φ−1m5in(φ、−φf) =Φ−1m5in(φ―−(φf’−φ、)−−−06
1となるからである。この場合は安定な閉ループ制御を
行えない。
Then, the generated torque is T=Φ-1m5in(φ, -φf) =Φ-1m5in(φ--(φf'-φ,)---06
This is because it becomes 1. In this case, stable closed loop control cannot be performed.

また、φ、が±π/2以内でも、発生トルクの最大値が
φ、=0の場合に比較してCotφ0倍に減少する。つ
まり、最大トルクを発生するべくφ。
Furthermore, even when φ is within ±π/2, the maximum value of the generated torque is reduced to Cotφ0 times compared to the case where φ,=0. In other words, φ to generate maximum torque.

−φず・をπ/2になるようφ、を調節しても、T−Φ
・1m  stn(g/2+φ、)−Φ・Imcos(
φ、)・・・・・・・・・・07]となるからである。
Even if φ is adjusted so that −φzu・ becomes π/2, T−φ
・1m stn(g/2+φ,)-φ・Imcos(
φ, )...07].

この場合は最大発生トルクが減少してしまうことから応
答速度などの性能が劣化する。このように正しい補正デ
ータφCが得られないと位置ぎめ装置としての性能が得
られない。
In this case, since the maximum generated torque decreases, performance such as response speed deteriorates. As described above, unless correct correction data φC is obtained, the performance of the positioning device cannot be obtained.

このため、本発明の位置制御装置では、上述のように−
旦補正データを仮定し、閉ループ制御によって位置ぎめ
動作を行ない、整定時の操作電気角度データから最終的
な補正データを得るようにしている。このようにして得
られた補正データφ。
Therefore, in the position control device of the present invention, as described above, -
The positioning operation is performed by closed-loop control based on the initial correction data, and the final correction data is obtained from the operating electrical angle data at the time of settling. The correction data φ obtained in this way.

は十分な精度を得ることができる。can obtain sufficient accuracy.

さて、補正データを求める際、−旦補正データを仮定し
て閉ループ制御を行なうのであるが、閉ループ制御へ移
行するための条件として少なくとも負帰還ループが構成
できなければならない。さもなければ正帰還となり位置
ぎめ動作の整定は不可能となるからである。つまり、こ
のときに仮定する補正データの初期値の選び方が問題に
なる。
Now, when obtaining correction data, closed loop control is performed assuming correction data, but as a condition for transitioning to closed loop control, at least a negative feedback loop must be constructed. Otherwise, positive feedback will occur, making it impossible to stabilize the positioning operation. In other words, the problem is how to select the initial value of the correction data assumed at this time.

ここで必要なことは少なくとも負帰還ループを構成でき
ることである。言い替えると、φ、の推定値の誤差を±
π/2以内に収めることができる補正データを初期値と
して仮定できることが必要である。そこで、本発明の位
置制御装置は、基準位置への送り動作で、基準位置に到
達した時点の第2の位置指令発生手段110の出力をこ
の補正データの初期値として使用する。すなわち、閉ル
ープ、制御で脱調することなく基準位置へ負荷を移動す
るトルクが発生できるということは、とりもなおさずφ
、−φ、が±π/2以内であることを示している。した
がって、このときの第2の位置指令発生手段110の出
力、つまりφ、をφ、として仮定してもその誤差は±π
/2以内であることが保証される。さらに、基準位置で
は現在位置データは零であるから、基準位置でのφ、は
φ、の推定値の誤差を±π/2以内とするための補正デ
ータそのものとなる。
What is required here is at least the ability to construct a negative feedback loop. In other words, the error in the estimated value of φ is ±
It is necessary to be able to assume correction data that can fall within π/2 as an initial value. Therefore, the position control device of the present invention uses the output of the second position command generation means 110 at the time when the reference position is reached in the feeding operation to the reference position as the initial value of this correction data. In other words, the fact that torque can be generated to move the load to the reference position without step-out through closed-loop control means that φ
, -φ, is within ±π/2. Therefore, even if the output of the second position command generating means 110 at this time, that is, φ, is assumed to be φ, the error is ±π
It is guaranteed that it is within /2. Further, since the current position data is zero at the reference position, φ at the reference position is the correction data itself for keeping the error in the estimated value of φ within ±π/2.

以上のような補正データを求める動作を行なうために、
負荷の基準位置への送り動作に引き続いて、まず第5図
に示す操作電気角度データ補正手段109のデータラッ
チ501に、基準位置における第2の位置指令発生手段
110の出力がラッチされる。これが補正データの初期
値となる。基準位置への9位置ぎめ動作にはいるため、
第1の位置指令発生手段は基準位置、すなわち零の位置
指令データを発生する。その後、関数発生手段111の
スイッチ602を切り換え、加算器601の出力をアド
レスデータ発生手段603に入力する。これにより開ル
ープ制御から閉ループ制御へ移行する。
In order to perform the operation to obtain the correction data as described above,
Following the operation of feeding the load to the reference position, the output of the second position command generation means 110 at the reference position is latched in the data latch 501 of the operation electrical angle data correction means 109 shown in FIG. This becomes the initial value of the correction data. In order to enter the 9 positioning operation to the reference position,
The first position command generation means generates a reference position, that is, zero position command data. Thereafter, the switch 602 of the function generating means 111 is switched, and the output of the adder 601 is input to the address data generating means 603. This causes a transition from open-loop control to closed-loop control.

上記の補正データは、はとんどの場合、摩擦などの影響
でφ1=φ、でないこと等から誤差を含んでいる。そこ
でこの誤差分を検出し、より精度の高い補正データを得
るために閉ループ制御を行なう。第1の位置指令発生手
段106は、基準位置へ位置ぎめするよう、零を出力す
る。第2の位置指令発生手段110の発生するデータが
停止したときの現存位置データは一般的に零ではない、
その原因の一つは負荷の慣性の作用である。つまり、基
準位置で補正データがラッチされた後も移動し続け、基
準位置を過ぎた位置で停止することがあるためである。
The above correction data contains errors because in most cases, φ1 does not equal φ due to the influence of friction and the like. Therefore, closed loop control is performed to detect this error and obtain more accurate correction data. The first position command generation means 106 outputs zero to position to the reference position. The existing position data when the data generated by the second position command generation means 110 stops is generally not zero;
One of the causes is the effect of load inertia. In other words, this is because even after the correction data is latched at the reference position, it continues to move and may stop at a position past the reference position.

また、第2の位置指令発生手段110の発生するデータ
の増加分が電子的スケール手段で検出できる分解能より
大きい場合はほとんどの場合基準位置を越えた位置に停
止することになる。
Furthermore, if the increase in data generated by the second position command generating means 110 is greater than the resolution that can be detected by the electronic scale means, the motor will almost always stop at a position beyond the reference position.

したがって、電子的スケール手段103の出力を補正し
た位置データ補正手段105の出力である現在位置デー
タXには何等かの値が出力されており、それは比較手段
107で偏差データEとなる。さらに偏差データEは操
作電気角度データ演算手段108でPID演算により、
偏差を零とするための発生トルクデータに変換される。
Therefore, the current position data X, which is the output of the position data correction means 105 which corrected the output of the electronic scale means 103, has some value, which becomes the deviation data E in the comparison means 107. Furthermore, the deviation data E is calculated by PID calculation by the operation electrical angle data calculation means 108.
It is converted into generated torque data to make the deviation zero.

もし、操作電気角度データ補正手段109での補正デー
タが真価であれば、この発生トルクデータは零となる。
If the correction data in the operation electrical angle data correction means 109 is of real value, this generated torque data will be zero.

しかし、前述のように補正データには誤差が含まれてい
るので、何等かの値が発生トルクデータとして出力され
る。扱作電気角度データ補・正手段109では、このト
ルクデータに補正データを加え、関数発生手段111で
は現在位置データを加えて2相の電流指令データに変換
する。これにより、ステッピングモータ101にトルク
が発生し、基準位置へ位置ぎめが行なわれる。最終的に
、ステッピングモータ101が基準位置に負荷を移動し
その動きが整定すると、第5図に示す操作電気角度デー
タ補正手段109の整定検出手段503が整定を検出し
、データラッチ501にそのときめ操作電気角度データ
補正手段の出力データをラッチするよう信号を出力する
。ここでラッチされるデータは、操作電気角度データ演
算手段108の出力データと操作電気角度データ補正手
段109の補正データの和である。
However, as described above, since the correction data includes errors, some value is output as the generated torque data. The operating electrical angle data correction/correction means 109 adds correction data to this torque data, and the function generation means 111 adds current position data and converts it into two-phase current command data. As a result, torque is generated in the stepping motor 101, and positioning to the reference position is performed. Finally, when the stepping motor 101 moves the load to the reference position and its movement stabilizes, the settling detection means 503 of the operation electrical angle data correction means 109 shown in FIG. A signal is output to latch the output data of the electrical angle data correction means. The data latched here is the sum of the output data of the operating electrical angle data calculating means 108 and the correction data of the operating electrical angle data correcting means 109.

整定後の操作電気角度データ演算手段10Bの出力デー
タは本来零である。したがって、この時点での操作電気
角度データ演算手段の出力データは補正データの誤差で
あると考えられる。このように、補正データにその誤差
を加算したものをラッチすることによって真の補正デー
タが得られる。
After settling, the output data of the operation electrical angle data calculation means 10B is originally zero. Therefore, the output data of the operation electrical angle data calculation means at this point is considered to be an error in the correction data. In this way, true correction data can be obtained by latching the correction data plus the error.

以上の動作を図で説明する。第8図は、操作電気角度補
正手段109への入力と実際に発生するトルクの関係を
示す図である。第8図において、Aは補正データが正し
い場合の発生トルク特性である。この特性に対しては、
■の範囲で入力が与えられると、■の範囲のトルクが発
生する。ところが、最初に仮定する補正データが誤差を
含んでいると発生トルク特性は第8図のBのようになる
The above operation will be explained using diagrams. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the input to the operation electrical angle correction means 109 and the torque actually generated. In FIG. 8, A is the generated torque characteristic when the correction data is correct. For this characteristic,
If an input is given within the range (■), a torque within the range (■) will be generated. However, if the initially assumed correction data contains an error, the generated torque characteristic will become as shown in B in FIG. 8.

この場合、発生トルク特性がAの場合と同じく■の範囲
で入力データが与えられると、発生トルクの範囲は■の
範囲に減少する。さらに、発生トルクを零にするため入
力データとして0点のデータを与えた場合、TOで示す
量の残留トルクが発生する。これらは、前述のように制
御性能を損なう原因となる。この状態で、閉ループ制御
を行なし1基準点への位置ぎめ動作を行なうと、最終的
には第8図の発生トルク特性図のa点に整定する。この
とき、操作電気角度演算手段108からは第8図のφ、
に相当するデータが入力されている。これは、すなわち
、最初に仮定した補正データの誤差分に相当する量であ
る。そこで、この補正データの誤差分と最初に仮定した
補正データを加算したものを新たな補正データとして利
用する。このφ。
In this case, as in the case where the generated torque characteristic is A, when input data is given in the range ``■'', the range of generated torque decreases to the range ``■''. Further, when zero point data is given as input data to make the generated torque zero, a residual torque of an amount indicated by TO is generated. These causes deterioration of control performance as described above. In this state, if a positioning operation to one reference point is performed without performing closed-loop control, it will eventually settle to point a in the generated torque characteristic diagram of FIG. At this time, the operating electrical angle calculation means 108 outputs φ, as shown in FIG.
The data corresponding to is entered. This is, in other words, an amount corresponding to the error in the initially assumed correction data. Therefore, the sum of the error in this correction data and the initially assumed correction data is used as new correction data. This φ.

をその補正データに加えるという操作によって■の範囲
で与えられる入力範囲を■の範囲にシフトすることがで
きる。これによって、0点のデータは0”点にシフトさ
れ、残留トルクは零となり発生トルクの範囲も■の範囲
に広がる。
By adding this to the correction data, it is possible to shift the input range given by the range (■) to the range (2). As a result, the data at the 0 point is shifted to the 0'' point, the residual torque becomes zero, and the range of generated torque is also expanded to the range (■).

以上の一連の初期化動作で、補正データを確定すること
ができ、これ以降はこれらの補正データを用いて位置ぎ
め動作に入いることができる。位置ぎめ動作においては
、第1の位置指令発生手段106の出力する位置指令デ
ータにしたがって、ステッピングモータ101及び負荷
を目標位置に移動することができる。
Through the series of initialization operations described above, the correction data can be determined, and from this point onward, the positioning operation can be started using these correction data. In the positioning operation, the stepping motor 101 and the load can be moved to the target position according to the position command data output by the first position command generation means 106.

なお、上記の実施例では閉ループ制御へ移行する際の第
1の位置指令発生手段が発生する位置指令を基準位置と
した場合を説明したが、これ以外の場合も簡単な演算操
作で補正データの初期値を算出できるので、位置指令デ
ータの値は任意に決めることができる。
In addition, in the above embodiment, the case where the position command generated by the first position command generation means when transitioning to closed loop control is used as the reference position has been explained, but in other cases, the correction data can be changed by simple calculation operations. Since the initial value can be calculated, the value of the position command data can be arbitrarily determined.

上述した第1の実施例では、位置データ補正手段、比較
手段、操作電気角度データ演算手段、操作電気角度デー
タ補正手段、第2の位置指令発生手段、関数発生手段を
ハードウェアで実現する場合について説明したが、これ
らの動作をメモリに記録されたプログラムによってその
動作が制御されるコンピュータによってソフトウェア的
に実現することも可能である。
In the first embodiment described above, the position data correction means, the comparison means, the operation electrical angle data calculation means, the operation electrical angle data correction means, the second position command generation means, and the function generation means are realized by hardware. Although described above, it is also possible to realize these operations in software by a computer whose operations are controlled by a program recorded in a memory.

第9図は本発明の第2の実施例にiける位置制御装置の
ブロック図を示す。ステッピングモータ1011エンコ
ーダ102、電子的スケール手段103、基準位置検出
手段104、第1の位置指令発生手段106、駆動手段
112は、第1図に示した第1の実施例と同じである。
FIG. 9 shows a block diagram of a position control device according to a second embodiment of the present invention. The stepping motor 1011 encoder 102, electronic scale means 103, reference position detecting means 104, first position command generating means 106, and driving means 112 are the same as those in the first embodiment shown in FIG.

残りの構成要素が本発明の第2の実施例では、中央演算
処理装置、プログラム記憶メモリ、作業用メモリ、イン
ターフェイス用入出力ボートを備えたマイクロコンピュ
ータ901に置き換えられている。マイクロコンピュー
タ901は、電子的スケール手段103の出力と第1の
位置指令発生手段106の出力を入力とし駆動手段11
2へ電流指令を発生する。マイクロコンピュータ901
が実行すべきプログラムは、第1の実施例における手順
をそのままプログラムすればよく、そのフローチャート
は第1θ図のようになる。
The remaining components are replaced in the second embodiment of the invention by a microcomputer 901 that includes a central processing unit, a program storage memory, a working memory, and an interface input/output board. The microcomputer 901 inputs the output of the electronic scale means 103 and the output of the first position command generating means 106, and inputs the output of the driving means 11.
Generates a current command to 2. microcomputer 901
The program to be executed can be programmed using the same procedure as in the first embodiment, and its flowchart is as shown in Fig. 1θ.

本発明の第2の実施例におけるマイクロコンピュータの
実行すべきプログラムの処理手順を第10図を用いて説
明する。
The processing procedure of the program to be executed by the microcomputer in the second embodiment of the present invention will be explained using FIG.

電源が投入されると、処理801が行なわれる。When the power is turned on, processing 801 is performed.

次に処理802では、処理801によって負荷が基準位
置に移動する動作が行なわれる。ここでは、負荷を基準
位置に移動する動作が行なわれる。次に処理802では
、処理801によって負荷が基準位置に到達したかどう
かを判断する。もし、基準位置へ到達した場合は次の処
理803へ移り、そうでない場合は処理801を再び行
なう。処理803では位置データの補正のための処理を
行なう。つまり、基準位置での電子的スケール手段10
3の出力を記憶し、これ以降そのデータを電子的スケー
ル手段103の出力から差し引くのである。つづいて、
処理805では操作電気角度データの補正のための処理
を行なう。処理801で最終的に用いた位置指令データ
と処理803で得られた位置データに対する補正データ
を用いて閉ループ制御を行ない、整定後の関数発生手段
の入力に相当するデータを記憶し、以降の操作電気角度
データに対する補正データとする。
Next, in process 802, the load is moved to the reference position in process 801. Here, an operation is performed to move the load to the reference position. Next, in process 802, it is determined whether the load has reached the reference position in process 801. If the reference position has been reached, the process moves to the next process 803, and if not, the process 801 is performed again. In process 803, a process for correcting position data is performed. That is, the electronic scale means 10 at the reference position
3 is stored, and from now on, that data is subtracted from the output of the electronic scale means 103. Continuing,
In process 805, a process for correcting the operation electrical angle data is performed. Closed loop control is performed using the position command data finally used in process 801 and correction data for the position data obtained in process 803, and data corresponding to the input of the function generation means after settling is stored, and subsequent operations are performed. This is correction data for electrical angle data.

以上で初期化の動作は終了し、処理805では第1の位
置指令発生手段106の出力する位置指令データに基づ
いて、位置ぎめ動作がなされる。
This completes the initialization operation, and in step 805 a positioning operation is performed based on the position command data output from the first position command generation means 106.

発明の効果 以上述べたように本発明の位置制御装置は、エンコーダ
と電子的スケール手段により常にステッピングモータの
現在位置を高分解能で検出しており、その現在位置をフ
ィードバックすることにより閉ループ制御系を構成しス
テッピングモータの位置を制御するので、脱調の心配も
なくステッピングモータの性能を限界まで引き出せるた
め、高速、高信鎖性の位置制御装置を実現できるもので
ある。
Effects of the Invention As described above, the position control device of the present invention constantly detects the current position of the stepping motor with high resolution using the encoder and electronic scale means, and controls the closed loop control system by feeding back the current position. Since this configuration controls the position of the stepping motor, the performance of the stepping motor can be brought out to its limit without fear of step-out, and a high-speed, high-reliability position control device can be realized.

また本発明の位置制御装置は、操作電気角度データ演算
手段の有する微分補償の作用によって、ステッピングモ
ータに対して電気的にダンピングを付与することができ
るので、位置決め時に発生する振動を極力押さえた状態
で素早く整定させることが可能となり、位置制御装置で
必要とされる即応性が得られる。
Further, the position control device of the present invention can electrically damp the stepping motor by the differential compensation function of the operation electrical angle data calculation means, so that vibrations generated during positioning can be suppressed as much as possible. This makes it possible to quickly settle the position, providing the quick response required by a position control device.

さらには操作電気角度データ演算手段の有する積分補償
の作用によって指令位置と現在位置との間りこ発生する
定常偏差を零にすることができるので、位置決め精度の
高い位置制御装置を実現することができる。
Furthermore, the steady-state deviation that occurs between the command position and the current position can be reduced to zero by the integral compensation function of the operation electrical angle data calculation means, so it is possible to realize a position control device with high positioning accuracy. .

またさらに、本発明の位置制御装置は、基準位置でのス
テッピングモータの励磁状態を仮の操作電気角度データ
補正データとして閉ループを構成し、基準位置への位置
ぎめを行なって位置ぎめ整定後のステッピングモータの
励磁状態から補正データを得て、以降それを用いて自動
的に電流指令の電気的な位相に補正をかける方式を採用
しているため、常に最も望ましい範囲のトルク角でステ
ッピングモータを効率よく駆動させることができ、装置
の高速化を図ることができる。さらに、基準位置におけ
るステッピングモータの機械的位相を調整する工程を製
造工程からなくすことができるため、生産性の向上に大
きく寄与するものである。
Furthermore, the position control device of the present invention configures a closed loop using the excitation state of the stepping motor at the reference position as temporary operating electrical angle data correction data, performs positioning to the reference position, and performs stepping after the positioning is settled. Since we have adopted a method that obtains correction data from the motor's excitation state and then uses that data to automatically correct the electrical phase of the current command, the stepping motor is always operated efficiently within the most desirable torque angle range. It can be driven well and the speed of the device can be increased. Furthermore, since the step of adjusting the mechanical phase of the stepping motor at the reference position can be eliminated from the manufacturing process, this greatly contributes to improved productivity.

したがって、本発明の位置制御装置を、例えば磁気ディ
スク装置またはプリンタの駆動源として使用するならば
、高速で、高精度、かつ高分解能の位置決め性能を容易
に実現することができる。
Therefore, if the position control device of the present invention is used, for example, as a drive source for a magnetic disk device or a printer, high-speed, high-precision, and high-resolution positioning performance can be easily achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例における位置制御装置の
ブロック図、第2図は第1図の電子的スケール手段の具
体的な構成を示すブロック図、第3図は第1図の位置デ
ータ補正手段の構成を示すブロック図、第4図は第1図
の比較手段と操作電気角度データ演算手段の構成を示す
ブロック図、第5図は第1図の操作電気角度データ補正
手段の構成を示すブロック図、第6図は第1図の関数発
生手段の構成を示すブロック図、第7図はステッピング
モータのトルク発生の原理説明図、第8図は発生トルク
特性図、第9図は本発明の第2の実施例における位置制
御装置のブロック図、第1O図は本発明の第2の実施例
に用いるマイクロコンピュータの内蔵プログラムの基本
フローチャートである。 101・・・・・・ステッピングモータ、102・・・
・・・エンコーダ、103・・・・・・電子的スケール
手段、104・・・・・・基準位置検出手段、105・
・・・・・位置データ補正手段、106・・・・・・第
1の位置指令発生手段、107・・・・・・比較手段、
10日・・・・・・操作電気角度データ演算手段、10
9・・・・・・操作電気角度データ補正手段、110・
・・・・・第2の位置指令発生手段、111・・・・・
・関数発生手段、112・・・・・・駆動手段。
FIG. 1 is a block diagram of a position control device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the electronic scale means of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the structure of the position data correction means, FIG. 4 is a block diagram showing the structure of the comparison means and the operating electrical angle data calculating means of FIG. 1, and FIG. 5 is a block diagram showing the arrangement of the operating electrical angle data correcting means of FIG. 1. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the function generating means in FIG. 1, FIG. 7 is a diagram explaining the principle of torque generation in a stepping motor, FIG. 8 is a diagram of generated torque characteristics, and FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the function generating means in FIG. 1 is a block diagram of a position control device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 1O is a basic flowchart of a built-in program of a microcomputer used in the second embodiment of the present invention. 101...Stepping motor, 102...
...Encoder, 103...Electronic scale means, 104...Reference position detection means, 105.
...position data correction means, 106 ...first position command generation means, 107 ...comparison means,
10th... Operation electrical angle data calculation means, 10
9... Operation electrical angle data correction means, 110.
...Second position command generating means, 111...
- Function generation means, 112...driving means.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ステッピングモータと、前記ステッピングモータ
の運動に応じて互いに位相の異なる複数相の信号を出力
するエンコーダと、前記エンコーダの出力信号を処理し
前記ステッピングモータの動作位置に応じた信号を出力
する電子的スケール手段と、前記ステッピングモータに
よって駆動される負荷が基準位置にあることを検出する
基準位置検出手段と、前記基準位置検出手段と前記電子
的スケール手段の出力を受け、前記電子的スケール手段
の出力に補正を施し、現在位置データを出力する位置デ
ータ補正手段と、前記ステッピングモータの位置決め位
置を指令する第1の位置指令発生手段と、前記第1の位
置指令発生手段の出力する位置指令データと前記位置デ
ータ補正手段の出力する現在位置データとの偏差に応じ
た偏差データを出力する比較手段と、前記比較手段の出
力に偏差データを受け前記ステッピングモータに対する
操作量としての操作電気角度データを演算する操作電気
角度データ演算手段と、前記操作電気角度データ演算手
段の出力する操作電気角度データに補正を施したデータ
を出力する操作電気角度データ補正手段と、前記ステッ
ピングモータを所定の基準位置に到達させる位置指令デ
ータを出力する第2の位置指令発生手段と、初期状態に
おいては前記第2の位置指令発生手段の出力する位置指
令データが、位置補正終了後は前記位置データ補正手段
の出力する現在位置データと前記操作電気角度データを
補正手段の出力が入力され、前記ステッピングモータに
対する複数相の電流指令データを出力とする関数発生手
段と、前記関数発生手段の出力する電流指令データに応
じて前記ステッピングモータに駆動電流を供給する駆動
手段とを含めて構成したことを特徴とする位置制御装置
(1) A stepping motor, an encoder that outputs signals of multiple phases different from each other according to the movement of the stepping motor, and a signal that processes the output signal of the encoder and outputs a signal that corresponds to the operating position of the stepping motor. electronic scale means; reference position detection means for detecting that the load driven by the stepping motor is at a reference position; a position data correction means for correcting the output of the stepping motor and outputting current position data; a first position command generation means for commanding the positioning position of the stepping motor; and a position command output by the first position command generation means. a comparison means for outputting deviation data according to a deviation between the data and the current position data outputted by the position data correction means; and operation electrical angle data as an operation amount for the stepping motor that receives the deviation data from the output of the comparison means. an operating electrical angle data computation means for calculating the operating electrical angle data; an operating electrical angle data correcting means for outputting data obtained by correcting the operating electrical angle data outputted by the operating electrical angle data computing means; a second position command generation means that outputs position command data to reach the position; in an initial state, the position command data outputted by the second position command generation means is output from the position data correction means after the position correction is completed; function generating means for outputting current command data of multiple phases for the stepping motor; and a drive means for supplying a drive current to the stepping motor.
(2)電子的スケール手段はキャリア信号発生手段とエ
ンコーダの出力信号によって前記キャリア信号発生手段
の出力するキャリア信号を変調する変調手段と前記変調
手段の出力信号の位相情報を復調する復調手段とを含め
て構成されたことを特徴とする請求項(1)記載の位置
制御装置。
(2) The electronic scale means includes a carrier signal generating means, a modulating means for modulating the carrier signal outputted from the carrier signal generating means by the output signal of the encoder, and a demodulating means for demodulating the phase information of the output signal of the modulating means. 2. The position control device according to claim 1, wherein the position control device includes:
(3)操作電気角度データ演算手段は微分補償フィルタ
手段を含んで構成されたことを特徴とする請求項(1)
記載の位置制御装置。
(3) Claim (1) characterized in that the operation electrical angle data calculation means includes differential compensation filter means.
The position control device described.
(4)操作電気角度データ演算手段は積分補償フィルタ
手段を含んで構成されたことを特徴とする請求項(3)
記載の位置制御装置。
(4) Claim (3) characterized in that the operation electrical angle data calculation means includes integral compensation filter means.
The position control device described.
(5)関数発生手段は、一定の関数にしたがった関数デ
ータをテーブル化したメモリ手段と、操作電気角度デー
タ補正手段と位置データ補正手段の出力を加算する加算
手段と、前記加算手段の出力あるいは第2の位置指令発
生手段の出力から前記メモリ手段に対するアドレスデー
タを生成するアドレスデータ発生手段とを含んで構成さ
れ、アドレスデータに応じて前記メモリ手段から関数デ
ータを読み出し互いに位相の異なる複数相の信号を出力
するように構成されたことを特徴とする請求項(1)記
載の位置制御装置。
(5) The function generation means includes a memory means that tabulates function data according to a certain function, an addition means that adds the outputs of the operation electrical angle data correction means and the position data correction means, and an output of the addition means or and address data generation means for generating address data for the memory means from the output of the second position command generation means, and reads function data from the memory means in accordance with the address data and outputs a plurality of phases having different phases from each other. The position control device according to claim 1, wherein the position control device is configured to output a signal.
(6)アドレスデータ発生手段は加算手段の出力の上位
データを切捨てる為のリミット手段を含んで構成された
ことを特徴とする請求項(5)記載の位置制御装置。
(6) The position control device according to claim 5, wherein the address data generation means includes a limit means for discarding the higher-order data output from the addition means.
(7)関数発生手段の関数は複数相の略正弦波とした請
求項(5)記載の位置制御装置。
(7) The position control device according to claim (5), wherein the function of the function generating means is a multi-phase substantially sine wave.
(8)位置データ補正手段と比較手段と操作電気角度デ
ータ演算手段と操作電気角度データ補正手段と第2の位
置指令発生手段と関数発生手段とは、その処理内容を記
録したプログラム用メモリと、前記プログラムに従って
処理を実行する中央演算装置、作業用メモリ、入出力ポ
ート等からなるコンピュータ手段とによって構成された
ことを特徴とする請求項(1)記載の位置制御装置。
(8) The position data correction means, the comparison means, the operation electrical angle data calculation means, the operation electrical angle data correction means, the second position command generation means, and the function generation means include a program memory in which the processing contents are recorded; 2. The position control device according to claim 1, further comprising computer means comprising a central processing unit, a working memory, an input/output port, etc., which executes processing according to the program.
(9)位置データ補正手段は基準位置検出手段によって
検出された基準位置での電子的スケール手段の出力を記
憶するデータラッチ手段と前記電子的スケール手段の出
力から前記データラッチ手段が記憶したデータを減算し
現在位置データとする減算手段とを含んでなることを特
徴とする請求項(1)記載の位置制御装置。
(9) The position data correction means includes a data latch means for storing the output of the electronic scale means at the reference position detected by the reference position detection means, and data stored by the data latch means from the output of the electronic scale means. 2. The position control device according to claim 1, further comprising a subtraction means for subtracting the current position data.
(10)操作電気角度データ補正手段は第1の位置指令
発生手段の出力する位置指令データを所定の値とした後
、一定時間後の関数発生手段への入力を記憶するデータ
ラッチ手段と操作電気角度データ演算手段の出力に前記
データラッチ手段が記憶した補正データとを加算し関数
発生手段への入力とする補正データ加算手段を含んでな
ることを特徴とする請求項(1)記載の位置制御装置。
(10) The operation electric angle data correction means includes a data latch means for storing the input to the function generation means after a certain period of time after setting the position command data output from the first position command generation means to a predetermined value, and the operation electric The position control according to claim 1, further comprising correction data addition means for adding the correction data stored by the data latch means to the output of the angle data calculation means and inputting the result to the function generation means. Device.
(11)操作電気角度データ補正手段は第1の位置指令
発生手段の出力する位置指令データを所定の値とした後
、比較手段の出力する偏差データがあらかじめ設定した
しきい値以内になったときの関数発生手段への入力を記
憶するデータラッチ手段と、操作電気角度データ演算手
段の出力に前記データラッチ手段が記憶した補正データ
とを加算し関数発生手段への入力とする補正データ加算
手段を含んでなることを特徴とする請求項(1)記載の
位置制御装置。
(11) After the operation electrical angle data correction means sets the position command data output from the first position command generation means to a predetermined value, when the deviation data output from the comparison means falls within a preset threshold value. data latch means for storing the input to the function generation means; and correction data addition means for adding the correction data stored by the data latch means to the output of the operation electrical angle data calculation means and inputting the result to the function generation means. The position control device according to claim 1, characterized in that it comprises:
(12)操作電気角度データ補正手段は補正データの初
期値として第2の位置指令発生手段の位置指令データを
用いるデータラッチ手段を含んでなることを特徴とする
請求項(10)または請求項(11)記載のいずれかに
記載の位置制御装置。
(12) The operation electric angle data correction means includes data latch means that uses the position command data of the second position command generation means as the initial value of the correction data. 11) The position control device according to any one of the above.
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