JPH03178588A

JPH03178588A - サーボモータの制御方法および、その装置

Info

Publication number: JPH03178588A
Application number: JP1313473A
Authority: JP
Inventors: Tomiaki Hosokawa; 富秋細川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1991-08-02

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、サーボモータ等の回転速度フィードバック、
および電流フィードバック制御に関する。

（従来の技術）従来、サーボモータ等の回転速度を一定にする制御は、
その回転器としてのタコゼネレータなどの出力をＰＩＤ
（比例、積分、微分機能する動作）制御機能を有する、
オペアンプなどで構成した速度制御回路を用いてフィー
ドバック制御し、また、電流制御は電流検出回路の出力
を同様に、ＰＩＤ制御機能を有するオペアンプによって
形成した速度制御回路によってフィードバック制御して
いる。

第２図は、そのようなモータ制御装置における従来の制
御ブロックを示す図で、Ｍが制御されるサーボモータ（
以下、モータという）である。

速度設定回路１の設定出力が速度制御回路２に印加され
ると、電流制御回路３を介しコンパレ−タ４を経て、モ
ータＭの正回転または逆回転の信号がドライブ回路Ｓに
印加され、その出力はＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ
　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　：パルス幅制御）パワー回路
６に印加されて、その構成要素のパワートランジスタな
どの制御素子のスイッチング動作を制御する。そのスイ
ッチング制御によりモータＭが正回転または逆回転し、
それに比例する電圧がタコゼネレータフにより発生され
て速度制御回路２に入力され、それによりモータＭが定
速度回転するようにフィードバック制御される。

電流検出回路８はモータＭに直列に接続されており、直
流電流の大きさに比例する電圧を発生し、入力される電
流制御回路３にフィードバックしている。コンパレータ
４には基準波発生回路９が発生する三角波が印加されて
おり、ＰＷＭパワー回路６にはＤＣ電源回路１０から直
流電圧が供給されている。

第３図は、上記ＰＷＭパワー回路６とＤＣ電源回路１０
の例を示しており、第２図のドライブ回路５は図中５ａ
、６ｂ、５ｃ、５ｄに相当し、１１ないし１４はパワー
トランジスタで、その他の符号は第２図と同じものを指
し、このような回路でＰＷＭパワー回路６が動作してい
る。

（発明が解決しようとする１１９）しかしながら、上述のような構成では速度フィードバッ
クループ、または電流フィードバックループを高応答に
し、増幅度を高めたときに位相補償、すなわちタコゼネ
レータ７あるいは電流検出回路８の出力位相と、フィー
ドバック制御の速度制御回路２、あるいは電流制御回路
３の出力位相とが位相ずれを生じ、場合によっては正帰
還されモータＭの回転むらやノッキングを発生するよう
な場合がある。また、制御精度を向上させるために速度
制御回路２あるいは、電流制御回路３の増幅度を上げる
と、電源電圧の変動や負荷変動を起こし、それがトリガ
として入力されモータＭに回転むら、あるいはノッキン
グを起こさせる欠点があった。

本発明は、上述の従来の問題点を解決してモータの回転
むら、あるいはノッキングの発生を排除し、安定した高
応答、高精度のフィードバック制御が可能なモータの制
御方法および、その装置の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は上記の目的を、速度フィードバックループ、あ
るいは電流フィードバックループにサンプルホールド回
路を挿入して制御し、また、速度制御回路の出力、ある
いは電流制御回路の出力をサンプルホールド回路に印加
する構成によって達成する。

（作　用）本発明によれば、サンプルホールド回路を用いているの
で、ホールド期間中はＰＩＤ回路を含む速度制御回路、
または電流制御回路の入力、あるいは出力が変動せず、
したがって、位相補償の問題の位相ずれは、ホールド期
間中にその都度、断ち切ることができる。また、サンプ
ルホールド回路を用いているから、ホールド期間中は変
動があっても受は付けず、したがって変動がトリガとし
て作用するモータ回転のむら、あるいはノッキングなど
を生ずることが排除される。

（実施例）以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例のモータ制御回路を示してお
り、１ないし１０、およびＭは第２図の符号説明を援用
し、その他の符号１．５．１６．１７および１８はサン
プルホールド回路（以下、Ｓ／Ｈ回路と略し、区別する
ときは最後に数字を括ｉ書きする）である。

まず、検出器として速度の検出動作をするタコゼネレー
タ７、あるいはエンコーダ等からの出力が印加される周
波数／電圧変換回路の出力等が、第Ｉの８７８回路（１
）１５に印加され、その出力は速度制御回路２に入力さ
れる。また、同様に、電流検出回路８の出力は第２のＳ
／Ｈ（２）１６に印加される。一般に、Ｓ／Ｈ回路１５
．１６を設ける場合は比較的高応答で高精度が要求され
る場合が多いが、速度制御回路２．電流制御回路３に含
むＰＩＤ回路の応答性が遅い時は速度制御回路２の出力
を第３の８７８回路（３）１７に、あるいは電流制御回
路３の出力を第４のＳ　／　Ｈ＠路（４）１ｇに印加し
てもよい。

このＳ／Ｈ回路１５ないし１８は１回路のみを設けても
よく、また１回路以上または４回路とも使用してもよい
。また、Ｓ／Ｈ回路１５ないし１８内にはサンプリング
周波数を決めるサンプリング周波数設定回路、およびサ
ンプル期間を決めるサンプル期間設定回路が内蔵されて
いる。速度設定回路ｌの出力はＳ／Ｈ回路１５ないし１
８に入力されており、その出力の大きさ、加速または減
速時の勾配により、上述したサンプリング周波数、サン
プル期間を変更してもよい。同様に速度制御回路、電流
検出回路８の勾配によりサンプリング周波数、サンプル
期間を変更しても同様な効果が得られる。

なお、サンプリング周波数は一例として、数百セないし
数ｋＩ（ｚ、サンプル期間は数十μｓないし数貼などが
選定される。

（発明の効果）以上説明して明らかなように本発明は速度制御回路、電
流制御回路を有し、それぞれの入出力側の少なくとも一
方に、サンプルホールド回路を挿入した速度フィードバ
ックまたは電流フィードバック回路の少なくとも一方を
設けて、従来の欠点を解消し、高応答、高精度の安定し
たモータの制御を実現するものであり、用いて大きな効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部構成を示すブロック図
、第２図は従来のモータ制御回路を示す図、第３図はＰ
ＷＭパワー回路と電源回路の一例を示す図である。工　・・・速度設定回路、　２・・・速度制御回路、　
３　・・・電流制御回路、　４・・・コンパレータ、　
５　・・・　ドライブ回路、　６　・・・ＰＷＭパワー
回路、　７　・・・タコゼネレータ、　８　・・・電流
検出回路、　９　・・・基準波発生回路、１０・・・Ｄ
Ｃ電源回路、１５゜１６、１７．１８・・・サンプルホ
ールド回路（８７８回路）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）トランジスタ、サイリスタ等の制御素子を用いて
サーボモータ等の回転を一定にフィードバック制御する
場合において、回転速度のフィードバックループ、また
は電流フィードバックループのそれぞれに、サンプルホ
ールド回路を挿入して、制御することを特徴とするサー
ボモータの制御方法。
（２）速度設定回路の出力の大きさ、その出力勾配、速
度制御回路の出力の大きさ、その出力勾配、あるいは電
流検出回路の出力の大きさ、その出力勾配の、少なくと
も１つをパラメータとして、対応するサンプルホールド
回路のサンプリング周波数、あるいはサンプル期間の何
れかを設定することを特徴とする請求項（１）記載のサ
ーボモータの制御方法。
（３）トランジスタ、サイリスタ等の制御素子を用いて
サーボモータ等の回転を一定にフィードバック制御する
装置において、速度検出回路を含む回転速度のフィード
バックループ、または電流制御回路を含む電流フィード
バックループの少なくとも一方に、サンプルホールド回
路が挿入接続されていることを特徴とするサーボモータ
の制御装置。
（４）速度制御回路、電流制御回路の少なくとも一方の
入力および出力側に、サンプルホールド回路が接続され
ていることを特徴とする請求項（３）記載のサーボモー
タの制御装置。