JPH0524753B2 - - Google Patents
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- JPH0524753B2 JPH0524753B2 JP63097366A JP9736688A JPH0524753B2 JP H0524753 B2 JPH0524753 B2 JP H0524753B2 JP 63097366 A JP63097366 A JP 63097366A JP 9736688 A JP9736688 A JP 9736688A JP H0524753 B2 JPH0524753 B2 JP H0524753B2
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- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
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- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明では光学式のロータリーエンコーダを用
いてモータの回転位置を制御する装置の位置誤差
の補正に関するものである。
いてモータの回転位置を制御する装置の位置誤差
の補正に関するものである。
［従来の技術］
モータの回転位置をフイードバツク制御する装
置では、回転位置の検出手段に光学式のロータリ
ーエンコーダが多く用いられている。
置では、回転位置の検出手段に光学式のロータリ
ーエンコーダが多く用いられている。
光学式のロータリーエンコーダは、第１０図に
示すように、円板形状のスリツトト板１に円周方
向に沿つて一定ピツチでスリツト２を形成し、ス
リツト２を挟んで光源３とフオトダイオードアレ
イ４４を対向配置し、フオトダイオードアレイ４
で検出したスリツト２の通過光をもとにスリツト
板１の回転を検出するものである。エンコーダ
は、モータの制御装置に使用されているときは、
スリツト板１はモータのローラに固定されてい
る。
示すように、円板形状のスリツトト板１に円周方
向に沿つて一定ピツチでスリツト２を形成し、ス
リツト２を挟んで光源３とフオトダイオードアレ
イ４４を対向配置し、フオトダイオードアレイ４
で検出したスリツト２の通過光をもとにスリツト
板１の回転を検出するものである。エンコーダ
は、モータの制御装置に使用されているときは、
スリツト板１はモータのローラに固定されてい
る。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、光学式のロータリーエンコーダでは、
スリツト板の真円度の誤差、スリツトの配列ピツ
チの誤差、フオトダイオードの配列ピツチの誤差
等があることから、スリツト板の回転位置によつ
て検出位置の誤差が変動する。スリツト板の回転
位置と、検出位置の誤差の関係の一例を第１１図
に示す。
スリツト板の真円度の誤差、スリツトの配列ピツ
チの誤差、フオトダイオードの配列ピツチの誤差
等があることから、スリツト板の回転位置によつ
て検出位置の誤差が変動する。スリツト板の回転
位置と、検出位置の誤差の関係の一例を第１１図
に示す。
図に示すように、誤差の変動曲線は、周期の長
い大きなうねりと周期の短い小さなうねりが組合
されていて、全体としてはピーク・ツー・ピーク
で約30″の検出誤差を生じる。
い大きなうねりと周期の短い小さなうねりが組合
されていて、全体としてはピーク・ツー・ピーク
で約30″の検出誤差を生じる。
周期の長いうねりは、スリツト板の真円度の誤
差によつて生じる２次誤差である。また、周期の
短いうねりはスリツトの配列ピツチ誤差やフオト
ダイオードアレイの配列ピツチ誤差によつて生じ
高次誤差である。
差によつて生じる２次誤差である。また、周期の
短いうねりはスリツトの配列ピツチ誤差やフオト
ダイオードアレイの配列ピツチ誤差によつて生じ
高次誤差である。
このようにロータリーエンコーダは様々な誤差
誤差要因を含んでいることから、ロータリーエン
コーダを用いたモータの制御装置は絶対位置精度
が悪いという問題点があつた。
誤差要因を含んでいることから、ロータリーエン
コーダを用いたモータの制御装置は絶対位置精度
が悪いという問題点があつた。
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、光学式のロータリーエンコー
ダに生じる誤差が補正され良好な絶対位置精度が
得られるモータの制御装置を実現することを目的
とする。
されたものであり、光学式のロータリーエンコー
ダに生じる誤差が補正され良好な絶対位置精度が
得られるモータの制御装置を実現することを目的
とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、
光学式のロータリーエンコーダを用いてモータ
の回転位置をフイードバツク制御するモータの制
御装置において、 前記ロータリーエンコーダのスリツト板の真円
度の誤差により、位置決めされる回転位置に生じ
る誤差を除去するための補正量がスリツト板の回
転位置と対応付けて格納された第１のメモリと、 前記スリツト板のスリツトピツチの誤差または
スリツト板の通過光を検出するフオトダイオード
アレイの配列ピツチの誤差により、位置決めされ
る回転位置に生じる誤差を除去するための補正量
がスリツト板の回転位置と対応付けて格納された
第２のメモリと、 指令位置信号が与えられると、この指令位置信
号が示すスリツト板の回転位置をもとに、前記第
１及び第２のメモリから補正量を読み出し、この
補正量を用いて前記指令位置信号を補正する補正
手段、 を具備したモータの制御装置である。
の回転位置をフイードバツク制御するモータの制
御装置において、 前記ロータリーエンコーダのスリツト板の真円
度の誤差により、位置決めされる回転位置に生じ
る誤差を除去するための補正量がスリツト板の回
転位置と対応付けて格納された第１のメモリと、 前記スリツト板のスリツトピツチの誤差または
スリツト板の通過光を検出するフオトダイオード
アレイの配列ピツチの誤差により、位置決めされ
る回転位置に生じる誤差を除去するための補正量
がスリツト板の回転位置と対応付けて格納された
第２のメモリと、 指令位置信号が与えられると、この指令位置信
号が示すスリツト板の回転位置をもとに、前記第
１及び第２のメモリから補正量を読み出し、この
補正量を用いて前記指令位置信号を補正する補正
手段、 を具備したモータの制御装置である。
［実施例］
以下、図面を用いて本発明を説明する。
第１図は本発明にかかるモータの制御装置の一
実施例の構成図である。
実施例の構成図である。
図で、１０は制御対象となるモータ、１１はモ
ータ１０の回転を検出する光学式のロータリーエ
ンコーダ、１２は与えられた指令位置信号とエン
コーダ１１が検出した回転位置信号をもとにモー
タ１０の回転位置をフイードバツク制御するドラ
イバである。
ータ１０の回転を検出する光学式のロータリーエ
ンコーダ、１２は与えられた指令位置信号とエン
コーダ１１が検出した回転位置信号をもとにモー
タ１０の回転位置をフイードバツク制御するドラ
イバである。
１３はドライバ１２に指令位置信号を与える位
置決めコントローラである。
置決めコントローラである。
位置決めコントローラ１３で、１３１は処理部
としてのCPUである。処理部１３１は、エンコ
ーダの誤差を補正する処理や、原点復帰、エラー
検出等の処理を行う。
としてのCPUである。処理部１３１は、エンコ
ーダの誤差を補正する処理や、原点復帰、エラー
検出等の処理を行う。
１３２及び１３３は指令位置信号の補正量が格
納された第１及び第２のメモリである。第１のメ
モリ１３２には２次誤差を除去するための補正量
が格納され、第２のメモリ１３３には高次誤差を
除去するための補正量が格納されている。これら
の補正量は処理部１３１が読み出す。
納された第１及び第２のメモリである。第１のメ
モリ１３２には２次誤差を除去するための補正量
が格納され、第２のメモリ１３３には高次誤差を
除去するための補正量が格納されている。これら
の補正量は処理部１３１が読み出す。
１３４はホストコンピユータ１４及びテイーチ
ングボツクス１５と処理部１３１の間で授受され
る情報が経由するシリアル通信インタフエイスで
ある。ホストコンピユータ１４は処理部１３１に
指令位置信号を与えたり、補正量を求めて第１及
び第２にメモリ１３２及び１３３にロードするも
のである。また、テイーチングボツクス１５は位
置決めコントローラ１３に教示データを与えるも
のである。
ングボツクス１５と処理部１３１の間で授受され
る情報が経由するシリアル通信インタフエイスで
ある。ホストコンピユータ１４は処理部１３１に
指令位置信号を与えたり、補正量を求めて第１及
び第２にメモリ１３２及び１３３にロードするも
のである。また、テイーチングボツクス１５は位
置決めコントローラ１３に教示データを与えるも
のである。
１３５は処理部１３１の出力を演算処理するマ
イコン、１３６はマイコン１３５からの信号をも
とに指令位置に応じた数のパルスを発生するパル
ス発生部、１３７はドライバ１２からのステータ
を受けて制御を行うステータコントローラ、１３
８はドライバ１２から与えられた回転検出パルス
のパルス数をカウントするカウンタ、１３９はシ
ーケンサ１６と処理部１３１の間で授受するデジ
タルデータが経由するデジタルデータ入出力回路
である。
イコン、１３６はマイコン１３５からの信号をも
とに指令位置に応じた数のパルスを発生するパル
ス発生部、１３７はドライバ１２からのステータ
を受けて制御を行うステータコントローラ、１３
８はドライバ１２から与えられた回転検出パルス
のパルス数をカウントするカウンタ、１３９はシ
ーケンサ１６と処理部１３１の間で授受するデジ
タルデータが経由するデジタルデータ入出力回路
である。
シーケンサ１６は処理部１３１の動作手順を与
える。
える。
このような装置の動作を説明する。
まず、補正量は次のようにしてメモリ１３２，
１３３に格納される。
１３３に格納される。
すなわち、第２図に示すように、コンピユータ
１７からドライバ１２を介して高精度の絶対位置
測定装置（高精度のモータとエンコーダを組合せ
たもの）１８に指令位置信号を与え、コンピユー
タ１７はこのときの測定装置１８の測定信号を受
け、この信号を基準信号とする。
１７からドライバ１２を介して高精度の絶対位置
測定装置（高精度のモータとエンコーダを組合せ
たもの）１８に指令位置信号を与え、コンピユー
タ１７はこのときの測定装置１８の測定信号を受
け、この信号を基準信号とする。
測定装置１８にいくつかの指令位置信号を与え
て基準信号を複数個とつておく。
て基準信号を複数個とつておく。
次に、測定装置１８を本発明にかかるモータ１
０及びエンコーダ１１と交換し、基準信号をとつ
たときと同一の指令信号を与えてエンコーダ１１
の検出信号を測定する。そして、この測定信号を
対応する基準信号と比較し、各ポイントの誤差を
求める。この誤差から、各ポイントの誤差を除去
するため補正量を算出する。例えば、各ポイント
で誤差が第３図のように変動している場合は、補
正量は第４図に示すようにする。
０及びエンコーダ１１と交換し、基準信号をとつ
たときと同一の指令信号を与えてエンコーダ１１
の検出信号を測定する。そして、この測定信号を
対応する基準信号と比較し、各ポイントの誤差を
求める。この誤差から、各ポイントの誤差を除去
するため補正量を算出する。例えば、各ポイント
で誤差が第３図のように変動している場合は、補
正量は第４図に示すようにする。
第４図の補正曲線は、第１１図の誤差曲線の大
きなうねりを除去するためのもの（２次誤差補正
曲線）と小さなうねりを除去するためのもの（高
次誤差補正曲線）が作成される。
きなうねりを除去するためのもの（２次誤差補正
曲線）と小さなうねりを除去するためのもの（高
次誤差補正曲線）が作成される。
位置決めコントローラ１３の第１のメモリ１３
２と第２のメモリ１３３のROM内には回転位置
（ポイント）と補正量を対応させた絶対精度補正
テーブルがあり、この補正テーブルに補正曲線か
ら求めたデータがロムライタを用いて書き込まれ
る。この場合、第１のメモリ１３２には２次誤差
補正曲線から求めたデータが書込まれ、第２のメ
モリ１３３には高次誤差補正曲線から求めたデー
タが書込まれる。これによつて、第１のメモリ１
３２と第２のメモリ１３３には２次誤差補正テー
ブルと高次誤差補正テーブルがそれぞれ格納され
る。
２と第２のメモリ１３３のROM内には回転位置
（ポイント）と補正量を対応させた絶対精度補正
テーブルがあり、この補正テーブルに補正曲線か
ら求めたデータがロムライタを用いて書き込まれ
る。この場合、第１のメモリ１３２には２次誤差
補正曲線から求めたデータが書込まれ、第２のメ
モリ１３３には高次誤差補正曲線から求めたデー
タが書込まれる。これによつて、第１のメモリ１
３２と第２のメモリ１３３には２次誤差補正テー
ブルと高次誤差補正テーブルがそれぞれ格納され
る。
なお、補正テーブルが書き込まれるメモリとし
てはRAMを用いてもよい。この場合は、補正曲
線から求めたデータをコンピユータ１７により
RAMにダウンロードする。
てはRAMを用いてもよい。この場合は、補正曲
線から求めたデータをコンピユータ１７により
RAMにダウンロードする。
この補正テーブルの一例を第５図に示す。
第５図で、補正テーブルは、回転位置を20区分
し、各区分では、補正量と、この区分に該当する
指令位置信号の値の範囲を対応させている。
し、各区分では、補正量と、この区分に該当する
指令位置信号の値の範囲を対応させている。
指令位置信号の補正は次のようにして行なわれ
る。
る。
第６図は補正手順を示したフローチヤートであ
る。
る。
図で、A1の部分では、指令位置信号の示す位
置がスリツト板の１回転上のどの位置にあるかを
求める。この部分で、判断Ｘにより指令位置信号
の示す位置が正の位置か負の位置かによつて算出
法を変えている。
置がスリツト板の１回転上のどの位置にあるかを
求める。この部分で、判断Ｘにより指令位置信号
の示す位置が正の位置か負の位置かによつて算出
法を変えている。
次に、A2の処理により、指令位置信号で示す
位置が２次誤差補正テーブルではどの部分に該当
するかを求める。
位置が２次誤差補正テーブルではどの部分に該当
するかを求める。
その後、A3の処理により、指令位置信号で示
す位置の補正量を、２次誤差補正テーブルから読
み出した補正量に１次補間演算をして求める。こ
のような補間演算を図示すると第７図のようにな
る。
す位置の補正量を、２次誤差補正テーブルから読
み出した補正量に１次補間演算をして求める。こ
のような補間演算を図示すると第７図のようにな
る。
次に、A4の処理により指令位置信号で示す位
置がスリツトの１ピツチ内でどの位置にあるかを
求める。
置がスリツトの１ピツチ内でどの位置にあるかを
求める。
その後、A5の処理により、指令位置信号で示
す位置が高次誤差補正テーブルではどの部分に該
当するかを求める。この処理で、2048は内挿値の
一例でRS／SLである。
す位置が高次誤差補正テーブルではどの部分に該
当するかを求める。この処理で、2048は内挿値の
一例でRS／SLである。
次に、A6の処理で、指令位置信号で表わす位
置の高次誤差の補正量ΔP1を、高次誤差補正テー
ブルから読み出した補正量に１次補間演算をして
求める。
置の高次誤差の補正量ΔP1を、高次誤差補正テー
ブルから読み出した補正量に１次補間演算をして
求める。
その後、A7の処理で、高次誤差の補正量ΔP12
次誤差の補正量ΔP2の和ΔPをとつて全体の補正
量とする。
次誤差の補正量ΔP2の和ΔPをとつて全体の補正
量とする。
指令位置信号を２次誤差の補正量ΔP2で補正す
ることによつて第１１図の誤差曲線は第８図のよ
うになり、さらに高次誤差の補正量ΔP1で補正す
ることによつて誤差曲線は第９図のようになる。
ることによつて第１１図の誤差曲線は第８図のよ
うになり、さらに高次誤差の補正量ΔP1で補正す
ることによつて誤差曲線は第９図のようになる。
このような補正は、例えば誤差補正プログラム
を有するフアームウエアによつて実現される。
を有するフアームウエアによつて実現される。
処理部１３１は、このようにして求めた補正量
ΔPで指令位置信号を補正し、補正した信号をド
ライバ１２に指令位置信号として与える。これに
よつて、ドライバ１２にはエンコーダの誤差を考
慮した指令位置信号が与えられる。
ΔPで指令位置信号を補正し、補正した信号をド
ライバ１２に指令位置信号として与える。これに
よつて、ドライバ１２にはエンコーダの誤差を考
慮した指令位置信号が与えられる。
なお、A3とA6の部分の補間演算は１次補間に
限らず２次補間等で行つてもよい。
限らず２次補間等で行つてもよい。
［効果］
本発明によれば、指令位置信号の表わす回転位
置でエンコーダに発生する２次誤差と高次誤差を
除去するように指令位置信号を補正しているた
め、絶対位置精度が良好になる。例えば、補正を
しない第１１図の誤差曲線ではピーク・ツー・ピ
ークで約30″の誤差があるが、補正をした第９図
の曲線では誤差はピーク・ツー・ピークで約6″に
減少する。
置でエンコーダに発生する２次誤差と高次誤差を
除去するように指令位置信号を補正しているた
め、絶対位置精度が良好になる。例えば、補正を
しない第１１図の誤差曲線ではピーク・ツー・ピ
ークで約30″の誤差があるが、補正をした第９図
の曲線では誤差はピーク・ツー・ピークで約6″に
減少する。
第１図は本発明にかかるモータの制御装置の一
実施例の構成図、第２図〜第９図は第１図の装置
の動作説明図、第１０図は光学式のロータリーエ
ンコーダの構成図、第１１図は従来のモータの制
御装置の誤差曲線を示した図である。 １０……モータ、１１……エンコーダ、１２…
…ドライバ、１３……位置決めコントローラ、１
３１……処理部、１３２……第１のメモリ、１３
２……第２のメモリ、１４……ホストコンピユー
タ。
実施例の構成図、第２図〜第９図は第１図の装置
の動作説明図、第１０図は光学式のロータリーエ
ンコーダの構成図、第１１図は従来のモータの制
御装置の誤差曲線を示した図である。 １０……モータ、１１……エンコーダ、１２…
…ドライバ、１３……位置決めコントローラ、１
３１……処理部、１３２……第１のメモリ、１３
２……第２のメモリ、１４……ホストコンピユー
タ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光学式のロータリーエンコーダを用いてモー
タの回転位置をフイードバツク制御するモータの
制御装置において、 前記ロータリーエンコーダのスリツト板の真円
度の誤差により、位置決めされる回転位置に生じ
る誤差を除去するための補正量がスリツト板の回
転位置と対応付けて格納された第１のメモリと、 前記スリツト板のスリツトピツチの誤差または
スリツト板の通過光を検出するフオトダイオード
アレイの配列ピツチの誤差により、位置決めされ
る回転位置に生じる誤差を除去するための補正量
がスリツト板の回転位置と対応付けて格納された
第２のメモリと、 指令位置信号が与えられると、この指令位置信
号が示すスリツト板の回転位置をもとに、前記第
１及び第２のメモリから補正量を読み出し、この
補正量を用いて前記指令位置信号を補正する補正
手段、 を具備したモータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63097366A JPH01270784A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | モータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63097366A JPH01270784A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | モータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270784A JPH01270784A (ja) | 1989-10-30 |
| JPH0524753B2 true JPH0524753B2 (ja) | 1993-04-08 |
Family
ID=14190507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63097366A Granted JPH01270784A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | モータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01270784A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3234177B2 (ja) | 1997-07-01 | 2001-12-04 | ファナック株式会社 | 位置制御装置 |
| JP5549044B2 (ja) * | 2005-07-07 | 2014-07-16 | 株式会社リコー | 駆動制御装置及び画像形成装置 |
| JP5256619B2 (ja) * | 2007-02-23 | 2013-08-07 | ブラザー工業株式会社 | モータ駆動装置及び画像形成装置 |
| CN114002997B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-08-08 | 武汉钢铁有限公司 | 一种控制系统及其检修方法 |
-
1988
- 1988-04-20 JP JP63097366A patent/JPH01270784A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01270784A (ja) | 1989-10-30 |
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