JPH06121567A - Motor controller - Google Patents
Motor controllerInfo
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- JPH06121567A JPH06121567A JP26989992A JP26989992A JPH06121567A JP H06121567 A JPH06121567 A JP H06121567A JP 26989992 A JP26989992 A JP 26989992A JP 26989992 A JP26989992 A JP 26989992A JP H06121567 A JPH06121567 A JP H06121567A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、モータ制御装置に係
り、特に位置センサの出力信号により位置決め制御をす
るモータ制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device, and more particularly to a motor control device for performing positioning control by an output signal of a position sensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】サブミクロン、或いはナノメータの位置
決め精度をもつ精密位置決め装置の駆動源として、振動
がなく高速かつ長ストローク走行が可能などから、リニ
アモータ(以下“モータ”と称する)は多用されてい
る。この一例として精密工学会誌1991年3月号(1
58〜163頁)に記載された研究論文がある。2. Description of the Related Art Linear motors (hereinafter referred to as "motors") are often used as driving sources for precision positioning devices having sub-micron or nanometer positioning accuracy because they are capable of running at high speed and long strokes without vibration. There is. As an example of this, the Japan Society for Precision Engineering, March 1991 issue (1
58-163).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】サーボモータでは、位
置センサの出力信号を制御回路に帰還する閉ループ制御
系である。そのため、位置センサの高分解能化により位
置決め精度が向上する。この位置センサの分解能は、検
出ピッチの逆数である。In a servo motor, a closed loop control system that feeds back an output signal of a position sensor to a control circuit is provided. Therefore, the positioning accuracy is improved by increasing the resolution of the position sensor. The resolution of this position sensor is the reciprocal of the detection pitch.
【0004】また、マイクロコンピュータ(以下”マイ
コン”と称する)により制御演算をするディジタル制御
である。マイコンからの制御信号をディジタル/アナロ
グ変換回路(以下D/A変換回路と称する)を介してア
ナログ電圧に変換し、パワーアンプでモータ駆動電圧、
または駆動電流に変換する。モータは、D/Aからの出
力に比例した推力を発生する。Further, it is digital control in which control calculation is performed by a microcomputer (hereinafter referred to as "microcomputer"). A control signal from a microcomputer is converted into an analog voltage through a digital / analog conversion circuit (hereinafter referred to as a D / A conversion circuit), and a power amplifier drives a motor drive voltage,
Alternatively, it is converted into a drive current. The motor produces thrust that is proportional to the output from the D / A.
【0005】モータの移動速度を高速化し、移動時間を
短縮するには、最大推力を大きくする。反対に位置決め
時の停止精度を高精度化するには、最小推力を小さくす
る。In order to increase the moving speed of the motor and shorten the moving time, the maximum thrust is increased. On the contrary, in order to improve the stopping accuracy during positioning, reduce the minimum thrust.
【0006】表1にD/A変換回路の分解能と、最小位
置決め精度との関係の一例を示す。尚、モータの最大推
力は500N、可搬重量は4kgである。Table 1 shows an example of the relationship between the resolution of the D / A conversion circuit and the minimum positioning accuracy. The maximum thrust of the motor is 500 N and the payload is 4 kg.
【表1】 [Table 1]
【0007】従来例では位置決め精度の高精度化に伴
い、D/A変換回路の分解能を高くする。しかしなが
ら、表1に示すように、D/A変換回路の高分解能化に
従って変換時間が増加するため、制御回路の応答速度が
低下してしまう。In the conventional example, the resolution of the D / A conversion circuit is increased as the positioning accuracy becomes higher. However, as shown in Table 1, since the conversion time increases as the resolution of the D / A conversion circuit increases, the response speed of the control circuit decreases.
【0008】本発明は、このような問題点を解決するた
めに成したものであって、高精度なD/A変換回路を使
用せずに、高速かつ高精度の位置決め制御をするモータ
制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve such a problem, and is a motor control device for performing high-speed and high-accuracy positioning control without using a high-accuracy D / A conversion circuit. The purpose is to provide.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】位置センサ、マイコンお
よびD/A変換回路をもつモータ制御装置において、D
/A変換回路の基準電圧入力端子に可変電圧発生回路を
備えるのである。In a motor control device having a position sensor, a microcomputer and a D / A conversion circuit, D
The variable voltage generating circuit is provided at the reference voltage input terminal of the / A conversion circuit.
【0010】[0010]
【作用】制御回路内部において、マイコンは位置センサ
からの出力信号を基にモータの位置または速度を演算
し、制御量をD/A変換回路に出力する。同時に、可変
電圧発生回路はマイコンからの指令信号により、位置ま
たは速度に応じたD/A変換回路の基準電圧を発生す
る。In the control circuit, the microcomputer calculates the position or speed of the motor based on the output signal from the position sensor and outputs the control amount to the D / A conversion circuit. At the same time, the variable voltage generation circuit generates a reference voltage of the D / A conversion circuit according to the position or speed according to the command signal from the microcomputer.
【0011】ここでD/A変換回路の基準電圧er、出
力電圧ed、分解能D、制御量(入力値)nとすると、
次の数1の式が成り立つ。Here, assuming that the reference voltage er of the D / A conversion circuit, the output voltage ed, the resolution D, and the control amount (input value) n,
The following Expression 1 is established.
【数1】ed=n・er/D[Equation 1] ed = n · er / D
【0012】一例として、モータ位置により基準電圧e
rを変化させる場合、モータ移動時にはerを最大値と
すれば最大推力が得られ、移動時間を短縮できる。ま
た、位置決め時にはerを小さくすることにより微小な
推力が得られ、位置決め精度が向上する。As an example, the reference voltage e depending on the motor position
When changing r, the maximum thrust can be obtained by setting er to the maximum value when the motor is moving, and the moving time can be shortened. In addition, a small thrust is obtained by reducing er during positioning, and the positioning accuracy is improved.
【0013】[0013]
【実施例】本発明の実施例を図1〜図3に基づいて説明
する。尚、従来例と同一の構成については同一符号を付
す。図1に示すように、位置センサ6の出力信号はカウ
ンタ回路7を介し、位置または速度の現在値としてマイ
コン1に入力する。位置センサ6は、例えば光学式ある
いは磁気式のインクリメンタルエンコーダである。Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those of the conventional example are designated by the same reference numerals. As shown in FIG. 1, the output signal of the position sensor 6 is input to the microcomputer 1 as a current position or speed value via a counter circuit 7. The position sensor 6 is, for example, an optical or magnetic incremental encoder.
【0014】マイコンは位置または速度の指令値と現在
値との偏差から制御量を演算し、例えば8ビット分解能
のD/A変換回路3に出力する。このとき、可変電圧発
生回路2はマイコン1からの入力信号に応じて、D/A
変換回路3の基準電圧を出力する。The microcomputer calculates a control amount from the deviation between the position or speed command value and the current value, and outputs it to the D / A conversion circuit 3 having an 8-bit resolution, for example. At this time, the variable voltage generation circuit 2 responds to the input signal from the microcomputer 1 by the D / A
The reference voltage of the conversion circuit 3 is output.
【0015】図2は、図1における可変電圧発生回路2
の構成を示した一例である。同図のように、可変電圧発
生回路2を例えば8ビット分解能のD/A変換回路8で
構成する。マイコンからは、制御信号をD/A変換回路
8に出力する。D/A変換回路8は、入力信号に応じた
電圧をD/A変換回路3の基準電圧として出力する。FIG. 2 shows a variable voltage generating circuit 2 of FIG.
It is an example showing the configuration of. As shown in the figure, the variable voltage generation circuit 2 is composed of, for example, a D / A conversion circuit 8 having 8-bit resolution. The control signal is output from the microcomputer to the D / A conversion circuit 8. The D / A conversion circuit 8 outputs a voltage corresponding to the input signal as a reference voltage of the D / A conversion circuit 3.
【0016】表2は図1、図2に示した本発明の実施例
における、最小位置決め精度との関係を示したものであ
る。尚、最大推力および可搬重量は表1と同じである。Table 2 shows the relationship with the minimum positioning accuracy in the embodiment of the present invention shown in FIGS. The maximum thrust and load capacity are the same as in Table 1.
【表2】 [Table 2]
【0017】表2から、8ビット分解能のD/A変換回
路を使用したにも拘らず、最小位置決め精度は0.00
4μmであり、16ビットD/A変換回路と同様の値が
得られる。また、D/A変換回路2、および3はマイコ
ンに並列接続するため、変換時間は8ビットD/A変換
回路のままで、同時に高速性も向上する。From Table 2, the minimum positioning accuracy is 0.00 even though the 8-bit resolution D / A conversion circuit is used.
It is 4 μm, and a value similar to that of the 16-bit D / A conversion circuit can be obtained. Further, since the D / A conversion circuits 2 and 3 are connected in parallel to the microcomputer, the conversion time remains the 8-bit D / A conversion circuit, and at the same time the high speed is improved.
【0018】図3は、図1における可変電圧発生回路2
の構成を示した他の一例である。例えば一定電圧を出力
する電圧源10、および11をそれぞれスイッチ回路9
に接続する。図3におけるスイッチ回路9とは、例えば
機械スイッチ、または半導体スイッチ、および論理素子
で構成する。FIG. 3 shows the variable voltage generating circuit 2 shown in FIG.
2 is another example showing the configuration of FIG. For example, the voltage sources 10 and 11 for outputting a constant voltage are respectively connected to the switch circuit 9
Connect to. The switch circuit 9 in FIG. 3 includes, for example, a mechanical switch or a semiconductor switch, and a logic element.
【0019】マイコンからの制御信号によりスイッチ回
路を切り換え、いずれか一方の電圧源がD/A変換回路
3の基準電圧入力端子に接続するようにする。この場合
にも、表2の結果と同様の効果が得られる。The switch circuit is switched by a control signal from the microcomputer, and either one of the voltage sources is connected to the reference voltage input terminal of the D / A conversion circuit 3. Also in this case, the same effect as the result of Table 2 is obtained.
【発明の効果】本発明によれば、モータの位置または速
度に応じて、制御回路からの制御によりD/A変換回路
の分解能を選択できるため、低分解能のD/A変換回路
を使用して、高速かつ高精度の位置決め制御が可能で顕
著な効果がある。According to the present invention, since the resolution of the D / A conversion circuit can be selected by the control of the control circuit according to the position or speed of the motor, a low resolution D / A conversion circuit is used. High-speed and high-accuracy positioning control is possible and has a remarkable effect.
【図1】本発明の関わるモータ制御装置の実施例を示す
ブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a motor control device according to the present invention.
【図2】図1における可変電圧発生回路の一構成例を示
すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a variable voltage generation circuit in FIG.
【図3】図1における可変電圧発生回路の他の構成例を
示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing another configuration example of the variable voltage generating circuit in FIG.
【図4】従来のモータ制御装置を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing a conventional motor control device.
1 マイクロコンピュータ 2 可変電圧発生回路 3 D/A変換回路 4 パワーアンプ 5 モータ 6 位置センサ 7 カウンタ回路 8 D/A変換回路 9 スイッチ回路 10 定電圧源 11 定電圧源 12 定電圧源 1 Microcomputer 2 Variable voltage generation circuit 3 D / A conversion circuit 4 Power amplifier 5 Motor 6 Position sensor 7 Counter circuit 8 D / A conversion circuit 9 Switch circuit 10 Constant voltage source 11 Constant voltage source 12 Constant voltage source
Claims (3)
よびディジタル/アナログ変換回路をもつモータ制御装
置において、ディジタル/アナログ変換回路の基準電圧
入力端子に、可変電圧発生回路を備えたことを特徴とす
るモータ制御装置。1. A motor control device having a position sensor, a microcomputer, and a digital / analog conversion circuit, wherein a variable voltage generation circuit is provided at a reference voltage input terminal of the digital / analog conversion circuit. apparatus.
グ変換回路で構成したことを特徴とする請求項1記載の
モータ制御装置。2. The motor control device according to claim 1, wherein the variable voltage generating circuit comprises a digital / analog conversion circuit.
路、およびスイッチ回路で構成したことを特徴とする請
求項1記載のモータ制御装置。3. The motor control device according to claim 1, wherein the variable voltage generating circuit includes a plurality of constant voltage generating circuits and a switch circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26989992A JPH06121567A (en) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26989992A JPH06121567A (en) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Motor controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06121567A true JPH06121567A (en) | 1994-04-28 |
Family
ID=17478772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26989992A Pending JPH06121567A (en) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Motor controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06121567A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9649016B2 (en) | 2011-03-10 | 2017-05-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Endoscopic camera and endoscopic device |
-
1992
- 1992-10-08 JP JP26989992A patent/JPH06121567A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9649016B2 (en) | 2011-03-10 | 2017-05-16 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Endoscopic camera and endoscopic device |
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