JPH03160509A - モータ・ドライブ・システム - Google Patents
モータ・ドライブ・システムInfo
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- JPH03160509A JPH03160509A JP30061389A JP30061389A JPH03160509A JP H03160509 A JPH03160509 A JP H03160509A JP 30061389 A JP30061389 A JP 30061389A JP 30061389 A JP30061389 A JP 30061389A JP H03160509 A JPH03160509 A JP H03160509A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 241000251170 Hexanchidae Species 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く産業上の利用分野〉
本発明はフィードバック制御によりモータを駆動するモ
ータ・ドライブ・システムのインタフェイス部（以下、
インタフェイスをＩ／Ｆとする）の改良に関するもので
ある． 〈従来の技術〉 モータ・ドライブ・シスデムでは、モータの回転位置の
検出用センサが絶対回転位置のセンサであれば、システ
ムに８源を投入したときに原点復帰動作をわざわざする
必要がないため、迅速にシステムを立ち上げることがで
きる。
ータ・ドライブ・システムのインタフェイス部（以下、
インタフェイスをＩ／Ｆとする）の改良に関するもので
ある． 〈従来の技術〉 モータ・ドライブ・シスデムでは、モータの回転位置の
検出用センサが絶対回転位置のセンサであれば、システ
ムに８源を投入したときに原点復帰動作をわざわざする
必要がないため、迅速にシステムを立ち上げることがで
きる。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし，絶対回転位置センサを有するモータ・ドライブ
・システムは汎用的なものはながった。
・システムは汎用的なものはながった。
このため、上位コントローラを用いてモータ・ドライブ
・システムを制御したい場合でも、上位コントローラを
容易にモータ・ドライブ・システムに接続できないとい
う問題点があった．本発明はこのような問題点を解決す
るためになされたものであり、上位コントローラを容易
に接続して絶対回転位置のデータを与えることができる
モータ・ドライブ・システムを実現することを目的とす
る。
・システムを制御したい場合でも、上位コントローラを
容易にモータ・ドライブ・システムに接続できないとい
う問題点があった．本発明はこのような問題点を解決す
るためになされたものであり、上位コントローラを容易
に接続して絶対回転位置のデータを与えることができる
モータ・ドライブ・システムを実現することを目的とす
る。
く課題を解決するための手段〉
本発明は、
フィードバック制御によりモータを駆動するモタ・ドラ
イブ・システムにおいて、 モータが１ ／ ｎ回転すると（ｎは整数）検出信号の
位相が３６０＠変調されるｎＸエンコーダ及び１回転す
ると検出信号の位相が３６０゜変調される１Ｘエンコー
ダからなるエンコーダと、前記１Ｘエンコーダの検出値
により１ ／ ｎ回転を分解能にしてモータの回転を検
出し、前記ｎＸエンコーダにより検出した１ ／ ｎ回
転内における回転位置を検出することによってモータの
絶対回転位置を検出する絶対位置検出部と、 この絶対回転位置検出部の検出値がセットされる絶対位
置カウンタを内蔵し、上位コントローラが接続されてこ
のカウンタのセット値が読み取られる外部インタフェイ
ス部、 を具備したことを特徴とするモータ・ドライブ・システ
ムである。
イブ・システムにおいて、 モータが１ ／ ｎ回転すると（ｎは整数）検出信号の
位相が３６０＠変調されるｎＸエンコーダ及び１回転す
ると検出信号の位相が３６０゜変調される１Ｘエンコー
ダからなるエンコーダと、前記１Ｘエンコーダの検出値
により１ ／ ｎ回転を分解能にしてモータの回転を検
出し、前記ｎＸエンコーダにより検出した１ ／ ｎ回
転内における回転位置を検出することによってモータの
絶対回転位置を検出する絶対位置検出部と、 この絶対回転位置検出部の検出値がセットされる絶対位
置カウンタを内蔵し、上位コントローラが接続されてこ
のカウンタのセット値が読み取られる外部インタフェイ
ス部、 を具備したことを特徴とするモータ・ドライブ・システ
ムである。
く作用〉
このような本発明では、エンコーダにより検出したモー
タの絶対回転位置の値を外部Ｉ／Ｆ部内の絶対位置カウ
ンタにセットし、外部Ｉ／Ｆ部に接続した上位コントロ
ーラにセット値を読み取らせる． く実施例〉 以下、図面を用いて本発明を説明する。
タの絶対回転位置の値を外部Ｉ／Ｆ部内の絶対位置カウ
ンタにセットし、外部Ｉ／Ｆ部に接続した上位コントロ
ーラにセット値を読み取らせる． く実施例〉 以下、図面を用いて本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例の禍成図である。
図で、■は制御対象であるモータ、２はモータｌの回転
を検出するエンコーダである．Ｄはモータ１を駆動する
サーボドライバである。
を検出するエンコーダである．Ｄはモータ１を駆動する
サーボドライバである。
サーボドライバＤで、３はエンコーダ２が接続されたエ
ンコーダＩ ／ Ｆ Ｍ、４はエンコーダ１／Ｆ部３を
経由して取り出された信号をもとにモータの絶対回転位
置を検出する絶対位置検出部、５はキヤリプレーション
モードで求められたデータが格納されているキヤリプレ
ーションデータ用メモリである．キヤリプレーションモ
ードでは、モータを一定回転産ずつ１回転分だけ回転さ
せ、各回転位置において絶対位置検出部４で検出した検
出値をキヤリプレーションデータ用メモリ５に格納する
．キヤリプレーションモードは、システムの電源を投入
した後、モータの通常運転に入る前に挿入される． ６はサーボドライバＤを外部の上位コントローラＣに接
続する外部Ｉ／Ｆ部、７はエンコーダＩ／Ｆ部３の出力
を帰還信号にしてモータの回転位置と回転速度をフィー
ドバック制御する主制御部、８は主制御部７からの制御
信号をらとにモータのコイルに流す電流を制御する電流
制御部、９はモータ９を制動する制動部、１０は主制御
部７と電流制御部８の駆動電源となっている電源部であ
る． ここで、システムの横或要素の具体的構成について説明
する。
ンコーダＩ ／ Ｆ Ｍ、４はエンコーダ１／Ｆ部３を
経由して取り出された信号をもとにモータの絶対回転位
置を検出する絶対位置検出部、５はキヤリプレーション
モードで求められたデータが格納されているキヤリプレ
ーションデータ用メモリである．キヤリプレーションモ
ードでは、モータを一定回転産ずつ１回転分だけ回転さ
せ、各回転位置において絶対位置検出部４で検出した検
出値をキヤリプレーションデータ用メモリ５に格納する
．キヤリプレーションモードは、システムの電源を投入
した後、モータの通常運転に入る前に挿入される． ６はサーボドライバＤを外部の上位コントローラＣに接
続する外部Ｉ／Ｆ部、７はエンコーダＩ／Ｆ部３の出力
を帰還信号にしてモータの回転位置と回転速度をフィー
ドバック制御する主制御部、８は主制御部７からの制御
信号をらとにモータのコイルに流す電流を制御する電流
制御部、９はモータ９を制動する制動部、１０は主制御
部７と電流制御部８の駆動電源となっている電源部であ
る． ここで、システムの横或要素の具体的構成について説明
する。
エンコーダ２は、例えば磁気レゾルバを用いたもので，
モータ１が１ ／ ｎ回転すると検出信号の位相が３６
０゛変調されるｎＸレゾルバ２１と、１回転すると検出
信号の位相が３６０゜変調されるｌＸレゾルバ２２から
なる。なお、エンコーダ２は光学式エンコーダを用いた
ものであってもよい エンコーダＩ／Ｆ部３は、ｎＸレゾルバ２１の励磁と検
出信号の処理を行うｎＸ信号入出力部３１と、１Ｘレゾ
ルバ２２の励磁と検出信号の処理を行う１Ｘ信号入出力
部３２からなる．絶対位置検出部４において、４１は信
号φｎχをもとに回転位置の変化量Δθを求める移動量
検出手段、４２は信号φ１χとφ，χをもとに初期にお
けるモータの回転位置θ０ （以下、プリセット値とす
る）を求める初期値検出手段である．キヤリプレーショ
ンデータ用メモリ５には、プリセッ１・値θ０を求める
ときに用いるデータが格納されている． 外部１／Ｆ部６において６１はモータの回転位置、回転
速度などの指令値が外部コントローラＣから指令される
回転指令レジスタ、６２は絶対位置検出部４で検出した
絶対位置の値がパイナリコードでセットされる絶対位置
カウンタ、６３はサボオン，サーボオフなどの指令が外
部コン１・ローラＣから与えられる一般指令レジスタ、
６４はサーボドライバＤの動作状態を示すデータがセッ
トされるドライバステータスレジスタ、６５は動作設定
などをオフライン時に行う設定スイッチである． 制動部９は発電制動によりモータ部１を制動ずるもので
あり、例えば本出願人による特願昭６２４７１５５号の
出願明細書に記載されたものである，すなわち、制動時
に、モータの回転速度が基準値よりも高いときはモータ
のコイル両端に抵抗とコンデンサの並列回路を接続し、
低いときはコイルをショートするものである． このように楕成した絶対位置検出装置の動作を説明する
． 第２図は信号φ１χとφ■χの信号波形を示しｆ，−図
である。第３図はキヤリプレーションデータ用メモリ５
のデータ構造を示した図である．絶対位置のキヤリフレ
ーションは次のようにして行う。
モータ１が１ ／ ｎ回転すると検出信号の位相が３６
０゛変調されるｎＸレゾルバ２１と、１回転すると検出
信号の位相が３６０゜変調されるｌＸレゾルバ２２から
なる。なお、エンコーダ２は光学式エンコーダを用いた
ものであってもよい エンコーダＩ／Ｆ部３は、ｎＸレゾルバ２１の励磁と検
出信号の処理を行うｎＸ信号入出力部３１と、１Ｘレゾ
ルバ２２の励磁と検出信号の処理を行う１Ｘ信号入出力
部３２からなる．絶対位置検出部４において、４１は信
号φｎχをもとに回転位置の変化量Δθを求める移動量
検出手段、４２は信号φ１χとφ，χをもとに初期にお
けるモータの回転位置θ０ （以下、プリセット値とす
る）を求める初期値検出手段である．キヤリプレーショ
ンデータ用メモリ５には、プリセッ１・値θ０を求める
ときに用いるデータが格納されている． 外部１／Ｆ部６において６１はモータの回転位置、回転
速度などの指令値が外部コントローラＣから指令される
回転指令レジスタ、６２は絶対位置検出部４で検出した
絶対位置の値がパイナリコードでセットされる絶対位置
カウンタ、６３はサボオン，サーボオフなどの指令が外
部コン１・ローラＣから与えられる一般指令レジスタ、
６４はサーボドライバＤの動作状態を示すデータがセッ
トされるドライバステータスレジスタ、６５は動作設定
などをオフライン時に行う設定スイッチである． 制動部９は発電制動によりモータ部１を制動ずるもので
あり、例えば本出願人による特願昭６２４７１５５号の
出願明細書に記載されたものである，すなわち、制動時
に、モータの回転速度が基準値よりも高いときはモータ
のコイル両端に抵抗とコンデンサの並列回路を接続し、
低いときはコイルをショートするものである． このように楕成した絶対位置検出装置の動作を説明する
． 第２図は信号φ１χとφ■χの信号波形を示しｆ，−図
である。第３図はキヤリプレーションデータ用メモリ５
のデータ構造を示した図である．絶対位置のキヤリフレ
ーションは次のようにして行う。
ます、設定スインヂ６５により絶対位置キヤリプレーシ
ョンモードを設定する． 次に、モータの回転位置を任意の仮想原点の位置に位置
合わせする． ここで、上位コントローラＣは一般指令レジスタ６３に
キヤリプレーション開始指令を与える。
ョンモードを設定する． 次に、モータの回転位置を任意の仮想原点の位置に位置
合わせする． ここで、上位コントローラＣは一般指令レジスタ６３に
キヤリプレーション開始指令を与える。
次に、主制御部７は仮想原点の位置にモータを位置決め
する， 位置決めか完了したところで、絶対位置検出部４は、ｎ
Ｘ信号入出力部３１と１Ｘ信弓入出力部３２からこの時
点におけるφｎχとφ，χの（ｄｉを読み取り、これら
の値をもとに仮想原点の絶対位置を求め、求めた値φ。
する， 位置決めか完了したところで、絶対位置検出部４は、ｎ
Ｘ信号入出力部３１と１Ｘ信弓入出力部３２からこの時
点におけるφｎχとφ，χの（ｄｉを読み取り、これら
の値をもとに仮想原点の絶対位置を求め、求めた値φ。
をキャリプレーションデータ用メモリ５に格納する。φ
ｎχとφ▼χの値からの絶対位置の算出は、φ１χの値
から１ ／ ｎ回転を分解能にして回転位置を検出し、
φ且χの値から検出した１ ／ ｎ回転内における回転
位置を検出する． そして、仮想原点を出発点としてモータを２π／ｎずつ
回転させ、各回転位置において絶対位置検出部４で検出
した検出値をキヤリプレーションデータ用メモリ５に格
納する．この検出値はｏＱからＯＴＬ−１まで１周分と
って格納する．このようなキヤリプレーションはモータ
の出荷を行う前に行っておく． 次に、システムに電源が投入されたときの動作を説明す
る． 電源投入時に、モータの回転位置が第２図のＰ点にある
場合、Ｐ点の絶対回転位置を次のようにして求める． 一般に、モータの絶対回転位置θ。は次式で与えられる
． θｏ：ｌ（＋ ・Δφ 十Ｋ２ ・Ｉ （６）ｊ ，φ，χ．Δφ〉 ■Δφ＝
φ■χ一φＯ＋Ｏ≦Δφく２π Ｋ ＋ ＝ １ ／ ｎ ． Ｋ ２ ＝ ２ ｘ ／
ｎＩ（ｅ直 ・ φ１ χ ．Δφ〉 ：０４，φ，χ，Δφにより一意的に求められるｎＸエ
ンコーダの歯数番号 ＝０．１．・・・ｎ−１ ｉ＝０ １，・・・ｎ−１ この式を用いて次の手順でθ０を求める。
ｎχとφ▼χの値からの絶対位置の算出は、φ１χの値
から１ ／ ｎ回転を分解能にして回転位置を検出し、
φ且χの値から検出した１ ／ ｎ回転内における回転
位置を検出する． そして、仮想原点を出発点としてモータを２π／ｎずつ
回転させ、各回転位置において絶対位置検出部４で検出
した検出値をキヤリプレーションデータ用メモリ５に格
納する．この検出値はｏＱからＯＴＬ−１まで１周分と
って格納する．このようなキヤリプレーションはモータ
の出荷を行う前に行っておく． 次に、システムに電源が投入されたときの動作を説明す
る． 電源投入時に、モータの回転位置が第２図のＰ点にある
場合、Ｐ点の絶対回転位置を次のようにして求める． 一般に、モータの絶対回転位置θ。は次式で与えられる
． θｏ：ｌ（＋ ・Δφ 十Ｋ２ ・Ｉ （６）ｊ ，φ，χ．Δφ〉 ■Δφ＝
φ■χ一φＯ＋Ｏ≦Δφく２π Ｋ ＋ ＝ １ ／ ｎ ． Ｋ ２ ＝ ２ ｘ ／
ｎＩ（ｅ直 ・ φ１ χ ．Δφ〉 ：０４，φ，χ，Δφにより一意的に求められるｎＸエ
ンコーダの歯数番号 ＝０．１．・・・ｎ−１ ｉ＝０ １，・・・ｎ−１ この式を用いて次の手順でθ０を求める。
点Ｐにおけるφ■χの値をφＴＬｔ、φ１χの値をφ，
鴇とする． まず、Δφ＝φｌｍｌ一φ０を算出する．ここで、Ｏ≦
Δφく２πになるようにΔφの値を正規化する． 次に、 θ色＝φ，ｔ一（Δφ／ｎ） を算出する． ここで、キヤリプレーションデータ用メモリ５に格納さ
れた値から、 θ諷−ｅｔｌが最小になるｍのｆＭ（ｍ＝０〜ｎ−１）
を求める。ここで求められたｍが式■のＩ （ｅ， ，
φ，χ．Δφ）である．次に、θＯ＝Ｋｌ ・Δφ十
Ｋ２ｍを算出する。
鴇とする． まず、Δφ＝φｌｍｌ一φ０を算出する．ここで、Ｏ≦
Δφく２πになるようにΔφの値を正規化する． 次に、 θ色＝φ，ｔ一（Δφ／ｎ） を算出する． ここで、キヤリプレーションデータ用メモリ５に格納さ
れた値から、 θ諷−ｅｔｌが最小になるｍのｆＭ（ｍ＝０〜ｎ−１）
を求める。ここで求められたｍが式■のＩ （ｅ， ，
φ，χ．Δφ）である．次に、θＯ＝Ｋｌ ・Δφ十
Ｋ２ｍを算出する。
？れによって求められた値θ。を絶対位置カウンタ６２
に設定する． このようにして求めた点Ｐの位置を基準位置として絶対
回転位置を求める。
に設定する． このようにして求めた点Ｐの位置を基準位置として絶対
回転位置を求める。
以上のようにθ。を求めるためには、かなりの演ユ量が
必要であり、位置検出のためのサンプル時間、例えば数
百μｓ〜数ｍｓの時間内で行うのは廉価なマイクロプロ
セッサでは困難である．そこで、本発明にかかる装置で
は、オフライン時にプリセット値θ。を求めておき、オ
ンライン時にはグリセッ１・値θ。を絶対位置カウンタ
６２にセットしておき、点Ｐからの回転位置の変化量を
随時、絶対位置カウンタ６２に加える．すなわち、変化
量Δθえは、 Δθｉ：φｕＸ＋ ｉ−＋−φＴＬＸ，＋−π〈Δθ■
≦π から求め、絶対検出位置θＡＢＳは次式から求める． θＡｓｓ”θ。十ΣΔθ１ これによって、演算量が低減されるため、廉価なマイク
ロプロセッサでも高速に絶対位置が検出される． このようにして絶対位置位置カウンタ６２に絶対位置の
値がセットされたところで主制御部７はドライバスデー
タスレジスタ６４の内容を絶対位置設定完了状態にする
． この内容をもとに上位コントローラＣは絶対位置カウン
タ６２のセット値をバイナリコードで読み収り、サーボ
ドライバＤを制御する運転を始める． なお、モータ１はアウタ・ロータ形に限らすインナ・ロ
ータ形であってもよい． く効果〉 本発明にかかるシステムでは、絶対回転位置を検出する
エンコーダを具備し、検出した絶対回転位置の値は外部
１／Ｆ部内の絶対位置カウンタ６２にパイナリコードに
してセットされる．これによって、上位コントローラを
容易に９続して絶対回転位置のデータを与えることがで
きる．また、システムに電源を投入したときに直ちに絶
対位置のデータを上位コントローラに与えることができ
る．
必要であり、位置検出のためのサンプル時間、例えば数
百μｓ〜数ｍｓの時間内で行うのは廉価なマイクロプロ
セッサでは困難である．そこで、本発明にかかる装置で
は、オフライン時にプリセット値θ。を求めておき、オ
ンライン時にはグリセッ１・値θ。を絶対位置カウンタ
６２にセットしておき、点Ｐからの回転位置の変化量を
随時、絶対位置カウンタ６２に加える．すなわち、変化
量Δθえは、 Δθｉ：φｕＸ＋ ｉ−＋−φＴＬＸ，＋−π〈Δθ■
≦π から求め、絶対検出位置θＡＢＳは次式から求める． θＡｓｓ”θ。十ΣΔθ１ これによって、演算量が低減されるため、廉価なマイク
ロプロセッサでも高速に絶対位置が検出される． このようにして絶対位置位置カウンタ６２に絶対位置の
値がセットされたところで主制御部７はドライバスデー
タスレジスタ６４の内容を絶対位置設定完了状態にする
． この内容をもとに上位コントローラＣは絶対位置カウン
タ６２のセット値をバイナリコードで読み収り、サーボ
ドライバＤを制御する運転を始める． なお、モータ１はアウタ・ロータ形に限らすインナ・ロ
ータ形であってもよい． く効果〉 本発明にかかるシステムでは、絶対回転位置を検出する
エンコーダを具備し、検出した絶対回転位置の値は外部
１／Ｆ部内の絶対位置カウンタ６２にパイナリコードに
してセットされる．これによって、上位コントローラを
容易に９続して絶対回転位置のデータを与えることがで
きる．また、システムに電源を投入したときに直ちに絶
対位置のデータを上位コントローラに与えることができ
る．
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 フィードバック制御によりモータを駆動するモータ・ド
ライブ・システムにおいて、 モータが１／ｎ回転すると（ｎは整数）検出信号の位相
が３６０゜変調されるｎＸエンコーダ及び１回転すると
検出信号の位相が３６０゜変調される１Ｘエンコーダか
らなるエンコーダと、前記１Ｘエンコーダの検出値によ
り１／ｎ回転を分解能にしてモータの回転を検出し、前
記ｎＸエンコーダにより検出した１／ｎ回転内における
回転位置を検出することによってモータの絶対回転位置
を検出する絶対位置検出部と、 この絶対回転位置検出部の検出値がセットされる絶対位
置カウンタを内蔵し、上位コントローラが接続されてこ
のカウンタのセット値が読み取られる外部インタフェイ
ス部、 を具備したことを特徴とするモータ・ドライブ・システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30061389A JPH03160509A (ja) | 1989-11-18 | 1989-11-18 | モータ・ドライブ・システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30061389A JPH03160509A (ja) | 1989-11-18 | 1989-11-18 | モータ・ドライブ・システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03160509A true JPH03160509A (ja) | 1991-07-10 |
Family
ID=17886963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30061389A Pending JPH03160509A (ja) | 1989-11-18 | 1989-11-18 | モータ・ドライブ・システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03160509A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188517A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-25 | Fanuc Ltd | サ−ボ制御系の絶対位置検出方式 |
| JPS60168204A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-08-31 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JPH01119717A (ja) * | 1987-11-04 | 1989-05-11 | Hitachi Ltd | 複速レゾルバを用いた絶体位置検出方法 |
-
1989
- 1989-11-18 JP JP30061389A patent/JPH03160509A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188517A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-25 | Fanuc Ltd | サ−ボ制御系の絶対位置検出方式 |
| JPS60168204A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-08-31 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JPH01119717A (ja) * | 1987-11-04 | 1989-05-11 | Hitachi Ltd | 複速レゾルバを用いた絶体位置検出方法 |
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