JPH052214U - モ―タの制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転センサを高検出精度のものにしなくて
も、回転センサを高検出精度のものにしたときと同様に
高精度な位置制御を行なうことができるモ―タの制御シ
ステムを実現することを目的とする。 【構成】 キャリブレ―ション時には、制御システムに
ある回転センサよりも高検出精度の角度測定器を制御シ
ステムに装着する。そして、モ―タを所定の位置に位置
決めし、このときに角度測定器と回転センサからそれぞ
れ得られた位置検出値の差から補正値を求める。モ―タ
の通常運転時には、位置指令値と位置検出値を求めた補
正値で補正して位置制御を行なう。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は絶対回転位置を検出する回転センサを用いてモ―タの回転位置をフィ ―ドバック制御するモ―タの制御システムの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

絶対回転位置を検出する回転センサを用いたモ―タの制御システムでは、モ― タの回転位置を例えば原点位置に位置決めしたときに、回転センサの絶対位置検 出値は、センサの検出誤差により原点位置を示す値にならないことがある。誤差 を含んだ絶対位置検出値を用いて位置制御を行なうと、モ―タの位置決め精度が 悪くなる。 絶対位置検出値の誤差を低減するために、回転センサを高検出精度のものにす ると、制御システムをみすみす高価にしてしまうことになる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案はこのような点に鑑みてなされたものであり、制御システムにキャリブ レ―ション機能をもたせることにより、回転センサを高検出精度のものにしなく ても、回転センサを高検出精度のものにしたときと同様に高精度な位置制御を行 なうことができるモ―タの制御システムを実現することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、 絶対回転位置を検出する回転センサを用いてモ―タの回転位置をフィ―ドバッ ク制御するモ―タの制御システムにおいて、 制御システムのキャリブレ―ション時に装着され、前記回転センサよりも高い 検出精度でモ―タの回転位置を検出する角度測定器と、 キャリブレ―ション時にモ―タの回転位置を所定の位置に位置決めし、位置決 めした状態で前記角度測定器と回転センサからそれぞれ得られた位置検出値の差 を求めるキャリブレ―タと、 このキャリブレ―タでとった差を補正値として格納するメモリと、 モ―タの通常運転時に、制御システムに与えられる位置指令値と回転センサか ら得られた絶対位置検出値を前記メモリに格納した補正値で補正する補正手段と 、を具備したことを特徴とするモ―タの制御システムである。

【０００５】

【作用】

このような本考案では、キャリブレ―ション時には、制御システムにある回転 センサよりも高検出精度の角度測定器を制御システムに装着する。そして、モ― タを所定の位置に位置決めし、このときに角度測定器と回転センサからそれぞれ 得られた位置検出値の差から補正値を求める。モ―タの通常運転時には、位置指 令値と位置検出値を求めた補正値で補正して位置制御を行なう。

【０００６】

【実施例】

以下、図面を用いて本考案を説明する。 図１は本考案の一実施例の構成図である。 図において、１はアクチュエ―タ、２は上位コントロ―ラ、３は角度測定器で ある。 アクチュエ―タ１で、１１は制御対象であるモ―タ、１２はモ―タ１１の絶対 回転位置を検出する回転センサである。回転センサ１２は位相変調型の１Ｘレゾ ルバ１２１とｎＸレゾルバ１２２からなる。１Ｘレゾルバ１２１はモ―タ１１が １回転する毎に検出信号の位相が０°から３６０°まで変化し、ｎＸレゾルバ１ ２２はモ―タ１１が１／ｎ回転する毎（ｎは整数）に検出信号の位相が０°から ３６０°まで変化するものである。 １３は位置検出器であり、１Ｘレゾルバ１２１の検出信号により１／ｎ回転を 分解能として回転位置を検出し、検出した１／ｎ回転内における回転位置をｎＸ レゾルバ１２２の検出信号により検出することによってモ―タの絶対回転位置を 検出する。 １４は主制御部であり、上位コントロ―ラ２から与えられる位置指令値と位置 検出部１３から帰還される絶対位置検出値の偏差を求め、この偏差もとにモ―タ １１の回転位置をフィ―ドバック制御するための制御信号を出力する。１５は主 制御部１４から与えられる制御信号に従ってモ―タのコイルに流す電流を制御す る電流制御部である。

【０００７】 角度測定器３はキャリブレ―ション時に制御システムに装着され、モ―タの通 常運転時には制御システムから取外される。角度測定器３において、３１はイン クリメンタルエンコ―ダであり、キャリブレ―ション時にモ―タ１１と連結され てモ―タの回転位置を検出する。３２はエンコ―ダ３１の外部信号とのインタフ ェイス（以下、インタフェイスをＩ／Ｆとする）となったエンコ―ダ用Ｉ／Ｆ部 である。角度検出器３１は回転センサ１２よりも検出精度が高いものである。

【０００８】 再びアクチュエ―タ１へもどり、１６は角度測定器３と同様にキャリブレ―シ ョン時に制御システムに装着されるキャリブレ―タである。キャリブレ―ション 時には、キャリブレ―タ１６は主制御部１４に回転指令を与えてモ―タ１１の回 転位置を所定の位置に位置決めし、位置決めしたところで、位置検出部１３から 与えられる回転センサ１２の位置検出値と、Ｉ／Ｆ部３２を介して与えられるエ ンコ―ダ３１の位置検出値を受け、これらの検出値の差を求める。 １７はキャリブレ―タ１６で求めた差を補正値として格納する補正用メモリで ある。補正用メモリ１７は例えばＥＥＰＲＯＭで構成される。 １８は上位コントロ―ラ２をアクチュエ―タ１に接続する上位Ｉ／Ｆ部である 。上位Ｉ／Ｆ部１８は、補正値用メモリ１７から読出した補正値を用いて補正処 理を行なう。すなわち、上位Ｉ／Ｆ部１８は、上位コントロ―ラ２から与えられ た位置指令値を補正してから主制御部１４に与え、位置検出部１３から与えられ た位置検出値を補正してから上位コントロ―ラ２に与える。

【０００９】 上位コントロ―ラ２は、アクチュエ―タ１に位置指令値を与えて位置制御を行 なわせ、制御の結果アクチュエ―タ１から返されてきた位置検出値をもとにモ― タ１１の回転位置を認識する。

【００１０】 このように構成した制御システムの動作を説明する。 まず、キャリブレ―ションの動作について説明する。 図２はキャリブレ―ション時における動作手順を示したフロ―チャ―トである 。この動作は主としてキャリブレ―タ１６が行なう。回転センサ１２はモ―タの 回転角に比例したパルス数になった位置検出信号を出力するものである。 図２において、まず、モ―タの回転位置を原点に戻し、そのときの角度測定器 ３の検出値θ 0を読取る。 次に、ｉ＝０に設定する。 その後、キャリブレ―タが発生する位置指令値により回転センサ１２の検出信 号のＬパルス分（Ｌは整数）に相当する回転量だけモ―タを回転させ、位置決め する。そして、このときの角度測定器３の検出値θi を読取る。 ここで、次式から角度測定器３と回転センサ１２の位置検出値の差ｌi を求め る。 ｌi ＝（θi −θ 0）／ａ−ｉＬ Ｌ＝（モ―タが１回転したときに回転センサ１２が出力するパルス数）／ｎ ｎ：キャリブレ―ション動作においてモ―タを１周分だけ回転させたときに 得る補正値の数。Ｌを整数値にする値が選択される。 ａ＝２π／（モ―タが１回転したときに回転センサ１２が出力するパルス数 ） ｉ：整数値 このようにして求めた差ｌi を補正値として補正値用メモリ１７に格納する。 補正値を求める毎にｉを１ずつ増やし、モ―タを位置決めする回転位置を変え ていって補正値を求め、メモリ１７に随時格納していく。そして、モ―タを１周 分だけ回転し、ｎ個分の補正値をメモリ１７に格納したところでキャリブレ―シ ョンを終了する。このとき、補正値は、モ―タの回転位置と、補正値ｌi 対応さ せたテ―ブルの形にして格納されている。 このようなキャリブレ―ションは、モ―タの通常運転に入る前に行なわれる。 また、モ―タを一定時間だけ運転したところでキャリブレ―ションを行なっても よい。

【００１１】 次に、モ―タの通常運転時の動作について説明する。 図３はモ―タの通常運転時における動作手順を示したフロ―チャ―トである。 図３において、まず、上位コントロ―ラ２から与えられる位置指令値に対応し た補正値を補正値用メモリ１７から読出し、この補正値により位置指令値を補正 する。補正された位置指令値は主制御部１４へ与えられる。 主制御部１４と電流制御部１５は補正された位置指令値に従ってモ―タの回転 位置を制御する。回転センサ１２はこのときのモ―タの回転位置を検出し、主制 御部１４と上位Ｉ／Ｆ部１８に位置検出値を送る。主制御部１４ではこの位置検 出値を用いてモ―タの回転位置をフィ―ドバック制御する。 上位Ｉ／Ｆ部１８は、モ―タの回転位置に対応した補正値をメモリ１７から読 出し、読出した補正値で位置検出値を行い、その結果を上位コントロ―ラ２へ送 る。上位コントロ―ラ２では送られた位置指令値によりモ―タの実回転位置を認 識する。 このようにして、図３のＡからＢまでに示す処理が繰り返し実行される。 なお、補正値を読出すときに、モ―タの回転位置の値が、補正値用メモリ１７ に格納されている回転位置の値にないものである場合は、補正値用メモリ１７に 格納されている補正値について内挿演算を行なって所望の補正値を求めてもよい 。

【００１２】

【考案の効果】

本考案によれば、モ―タの通常運転時は制御システムに設けられた回転センサ を用いて絶対回転位置を検出し、キャリブレ―ション時にのみ回転センサよりも 高検出精度になった角度測定器をシステムに装着し、回転センサの誤差を除去す るための補正値を得ている。これによって、回転センサを高検出精度のものにし なくても、回転センサを高検出精度のものにしたときと同様に高精度な位置制御 を行なうことができる。また、角度測定器は制御システムに常時装着されるもの ではないため、１台の角度測定器を複数の制御システムで兼用できる。これによ って、制御システムをみすみす高価にすることなく高精度な位置制御を実現でき る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の構成図である。

【図２】図１のシステムの動作説明用のタイムチャ―ト
である。

【図３】図１のシステムの動作説明用のタイムチャ―ト
である。

【符号の説明】

３ 角度測定器 １１ モ―タ １２ 回転センサ １３ 位置検出部 １４ 主制御部 １６ キャリブレ―タ １７ 補正値用メモリ １８ 上位Ｉ／Ｆ部

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 絶対回転位置を検出する回転センサを用
   いてモ―タの回転位置をフィ―ドバック制御するモ―タ
   の制御システムにおいて、制御システムのキャリブレ―
   ション時に装着され、前記回転センサよりも高い検出精
   度でモ―タの回転位置を検出する角度測定器と、キャリ
   ブレ―ション時にモ―タの回転位置を所定の位置に位置
   決めし、位置決めした状態で前記角度測定器と回転セン
   サからそれぞれ得られた位置検出値の差を求めるキャリ
   ブレ―タと、このキャリブレ―タでとった差を補正値と
   して格納するメモリと、モ―タの通常運転時に、制御シ
   ステムに与えられる位置指令値と回転センサから得られ
   た絶対位置検出値を前記メモリに格納した補正値で補正
   する補正手段と、を具備したことを特徴とするモ―タの
   制御システム。