JPH067758B2 - Stepping motor closed loop drive controller - Google Patents

Stepping motor closed loop drive controller

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JPH067758B2
JPH067758B2 JP11040086A JP11040086A JPH067758B2 JP H067758 B2 JPH067758 B2 JP H067758B2 JP 11040086 A JP11040086 A JP 11040086A JP 11040086 A JP11040086 A JP 11040086A JP H067758 B2 JPH067758 B2 JP H067758B2
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rotor
stepping motor
pulse signal
phase excitation
circuit
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國義 丸島
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Oriental Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 a. 産業上の利用分野 本発明は、ステッピングモータの閉ループ駆動制御装置
に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a closed loop drive control device for a stepping motor.

b. 従来の技術 第4図は従来公知のステッピングモータ駆動制御装置を
示すものであって、同図において、1はステッピングモ
ータ、2はステッピングモータ1のロータ、3はロータ
2の一端に同軸状に固着されたエンコーダ(位置検出
器)、4は光源、5は光電素子、6は制御回路、A1,A2,
B1,B2はモータ各相の巻線である。上述のエンコーダ3
の外周縁には例えば7.2°間隔毎に50個の円形スリット
7が形成されており、4対の光源4と光電素子5とが円
形スリット7の両側において互いに対向配置されてい
る。そして、ロータ2が1.8°回転する毎に4つの光電
素子5から例えば高レベルの信号が順次出力されるよう
になっている。
b. Prior Art FIG. 4 shows a conventionally known stepping motor drive control device, in which 1 is a stepping motor, 2 is a rotor of the stepping motor 1, and 3 is coaxial with one end of the rotor 2. An encoder (position detector) fixed to 4 is a light source, 5 is a photoelectric element, 6 is a control circuit, A 1 , A 2 ,
B 1 and B 2 are windings for each phase of the motor. Encoder 3 mentioned above
For example, 50 circular slits 7 are formed at an outer peripheral edge of the circular slit 7 at intervals of 7.2 °, and four pairs of light sources 4 and photoelectric elements 5 are arranged to face each other on both sides of the circular slit 7. Then, every time the rotor 2 rotates by 1.8 °, for example, high-level signals are sequentially output from the four photoelectric elements 5.

また、上述の制御回路6は、光電素子5からのロータ位
置パルス信号及び図外の指令回路からのステッピングモ
ータ回転指令パルス信号に基いて所定の励磁状態を作り
出す論理回路と、巻線電流を論理回路の出力に基いてON
-OFFするパワー・スイッチング回路とから構成されてお
り、この制御回路6によって巻線A1,A2,B1,B2が下記の
表に示す如き相励磁シーケンスにて選択的に励磁される
ようになっている。すなわち、ロータ位置パルス信号と
ステッピングモータ回転指令パルス信号とにより、ステ
ッピングモータ1の加速,減速或いは定速運転に最も適
した相励磁シーケンスが選定され、これによりステッピ
ングモータ1が所定のモードで回転駆動されるようにな
っている。
Further, the control circuit 6 described above logically determines the winding current and a logic circuit that creates a predetermined excitation state based on the rotor position pulse signal from the photoelectric element 5 and the stepping motor rotation command pulse signal from the command circuit (not shown). ON based on circuit output
It is composed of a power switching circuit which is turned off, and the control circuit 6 selectively excites the windings A 1 , A 2 , B 1 and B 2 in a phase excitation sequence as shown in the table below. It is like this. That is, the phase excitation sequence most suitable for the acceleration, deceleration or constant speed operation of the stepping motor 1 is selected by the rotor position pulse signal and the stepping motor rotation command pulse signal, whereby the stepping motor 1 is rotationally driven in a predetermined mode. It is supposed to be done.

なお、第5図は従来例における励磁安定点とロータ位置
との関係を示し、第6図は巻線A1,A2,B1,B2の結線状態
を示している。
Note that FIG. 5 shows the relationship between the excitation stable point and the rotor position in the conventional example, and FIG. 6 shows the connection state of the windings A 1 , A 2 , B 1 , and B 2 .

c. 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述の如き従来のステッピングモータ駆
動制御装置では、ロータ2に不測の外力が加わると、ロ
ータ2の最終位置決めの励磁安定点がずれてしまうとい
う問題点があった。その事情を以下に説明する。
c. Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional stepping motor drive control device as described above, when an unexpected external force is applied to the rotor 2, the excitation stable point of the final positioning of the rotor 2 shifts. was there. The circumstances will be described below.

ここで、ステッピングモータ1が位置決めを終了して次
のステッピングモータ回転指令パルス信号を待っている
状態を考える。なお、この場合、位置決め終了時点では
A1B1相(第5図参照)が励磁されているものとする。
Here, consider a state in which the stepping motor 1 has completed positioning and is waiting for the next stepping motor rotation command pulse signal. In this case, at the end of positioning,
It is assumed that the A 1 B 1 phase (see Fig. 5) is excited.

この時のロータ位置はPであり、ステッピングモータ
1のロータ2はこの位置Pを保持しようとする。この
状態の下でロータ2が外力によってCW方向(時計方向)
に回転されると、上記表の相励磁シーケンスにより位置
の直前まではA1B1相が励磁されるので、ロータ2に
は位置Pに復帰すべく復元力が作用する。しかし、ロ
ータ1が位置Pを過ぎて位置Pまで回されると、相
励磁シーケンスが切換ってA2B1相が励磁され、その結
果、位置Pが新しい励磁安定点になる。このため、ロ
ータに加わる外力によりロータ2の最終位置決めの励磁
安定点がずれてしまうこととなる。
The rotor position at this time is P 1 , and the rotor 2 of the stepping motor 1 tries to hold this position P 1 . Under this condition, the rotor 2 is driven in the CW direction (clockwise) by the external force.
When the rotor is rotated to A, the A 1 B 1 phase is excited until just before the position P 2 by the phase excitation sequence in the above table, so that the restoring force acts on the rotor 2 to return to the position P 1 . However, when the rotor 1 passes the position P 1 and is rotated to the position P 2 , the phase excitation sequence is switched to excite the A 2 B 1 phase, and as a result, the position P 2 becomes a new excitation stable point. Therefore, the excitation stable point of the final positioning of the rotor 2 is displaced by the external force applied to the rotor.

このように、従来の装置にあっては、ステッピングモー
タ1のロータ2が外力によって回転された場合、その回
転角が±0.5ステップ以上になると相励磁シーケンスが
次の状態に切換ってしまう構造となっていたため、最終
励磁安定点にあるロータ2を外力により±0.5ステップ
以上回転するとロータ2は別の新たな励磁安定点に移行
し、たとえ外力を取り去ってもロータ2は元の最終励磁
安定点(所定位置)に復帰しないという問題点があっ
た。
As described above, in the conventional device, when the rotor 2 of the stepping motor 1 is rotated by an external force, the phase excitation sequence is switched to the next state when the rotation angle becomes ± 0.5 steps or more. Therefore, if the rotor 2 at the final excitation stable point is rotated ± 0.5 steps or more by an external force, the rotor 2 shifts to another new excitation stable point, and even if the external force is removed, the rotor 2 returns to the original final excitation stable point. There was a problem that it did not return to the (predetermined position).

本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもの
であって、その目的は、励磁安定点にあるロータ外力に
より回転された場合でも、励磁安定点からの位置ずれが
±2ステップ未満の領域においては、その外力が消滅し
たときに自動的に元の位置決め安定点に復帰させること
ができるようなステッピングモータの閉ループ駆動制御
装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to obtain a positional deviation from the excitation stable point of less than ± 2 steps even when rotated by an external rotor force at the excitation stable point. In the region (1), it is an object of the present invention to provide a closed loop drive control device for a stepping motor that can automatically return to the original positioning stable point when the external force disappears.

d. 問題点を解決するための手段 上述の問題点を解決するために、本発明ではステッピン
グモータのロータの回転位置を検出する位置検出器と、
検出位置検出器から出力されるロータ位置パルス信号に
基いて相励磁シーケンスを切換える相励磁シーケンサー
と、前記ロータ位置パルス信号及びステッピングモータ
回転指令パルス信号に基いて前記相励磁シーケンサーへ
の前記ロータ位置信号の供給を遮断する遮断回路とをそ
れぞれ設け、前記ロータが所定位置に停止されてから新
たなステッピングモータ回転指令パルス信号が入力され
るまでの期間においては、前記遮断回路を作動させるこ
とによって、前記ロータの±2ステップ未満の回転では
相励磁シーケンスが切換えられないように構成してい
る。
d. Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a position detector for detecting the rotational position of the rotor of the stepping motor,
A phase excitation sequencer that switches the phase excitation sequence based on the rotor position pulse signal output from the detection position detector, and the rotor position signal to the phase excitation sequencer based on the rotor position pulse signal and the stepping motor rotation command pulse signal And a shutoff circuit for shutting off the supply of each of the rotors, and by operating the shutoff circuit in a period from when the rotor is stopped at a predetermined position until a new stepping motor rotation command pulse signal is input, The phase excitation sequence cannot be switched when the rotor is rotated within ± 2 steps.

以下、本発明の一実施例に付き第1図〜第3図を参照し
て説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

第1図は、本発明に係るステッピングモータの閉ループ
駆動制御装置の構成図である。第1図においては、10は
ステッピングモータ、11はロータ、12はロータ11の回転
位置を検出する位置検出器、13はステッピングモータ10
は相励磁状態を切換えて回転駆動するための相励磁シー
ケンサーであって、この相励磁シーケンサー13には、位
置検出器12から出力されるロータ位置パルス信号(フィ
ードバックパルス)がラッチ回路14を介して供給される
と共に、図外の指令回路からスタート/ストップ指令信
号が供給されるようになっている。
FIG. 1 is a configuration diagram of a closed loop drive control device for a stepping motor according to the present invention. In FIG. 1, 10 is a stepping motor, 11 is a rotor, 12 is a position detector for detecting the rotational position of the rotor 11, and 13 is a stepping motor 10.
Is a phase excitation sequencer for rotationally driving by switching the phase excitation state. In this phase excitation sequencer 13, a rotor position pulse signal (feedback pulse) output from the position detector 12 is transmitted via a latch circuit 14. In addition to being supplied, a start / stop command signal is supplied from a command circuit (not shown).

また、15は図外の指令回路からのステッピングモータ回
転指令パルスと位置検出器12からのフィードバックパ
ルスとの差分をカウントするパルスカウンタ、16はこの
パルスカウンタ15から出力される残差パルス信号と既知
のステッピングモータ回転指令パルス信号とに基いてロ
ータ11を最終位置決めの励磁安定点に静止させるための
ゼロ・ホールド回路であって、このゼロ・ホールド回路
16から出力される最終位置ホールド信号は上述のラッチ
回路14に供給されるようになっている。しかして、上述
のパルスカウンタ15,ゼロ・ホールド回路16及びラッチ
回路14にて遮断回路17が構成されており、ステッピング
モータ10が最終位置決めに移行する時にはゼロ・ホール
ド回路16からラッチ回路14に最終位置ホールド信号が供
給され、これによってその際のロータ位置パルス信号が
ラッチ回路14にてラッチされるようになっている。ま
た、ロータ11の静止後から新たなステッピングモータ回
転指令パルス信号が入力されるまでの期間は、たとえば
ロータ11が外力によって変位されてもその変位量が±2
ステップ未満の領域においては元の相励磁シーケンスを
保持すべく、ゼロ・ホールド回路16からは最終位置ホー
ルド信号が出力されるように構成されている。なお、ロ
ータ11が±2ステップ以上回転された場合には、パルス
カウンタ15からキャンセル信号が出力されてゼロ・ホー
ルド回路16からラッチ回路14への最終位置ホールド信号
がキャンセルされ、ラッチ回路14がアンラッチ状態に切
換えられるようになっている。
Further, 15 is a pulse counter that counts the difference between the stepping motor rotation command pulse from the command circuit (not shown) and the feedback pulse from the position detector 12, and 16 is a residual pulse signal known from the pulse counter 15 and known. A zero hold circuit for stopping the rotor 11 at the excitation stable point of the final positioning based on the stepping motor rotation command pulse signal of
The final position hold signal output from 16 is supplied to the above-mentioned latch circuit 14. Therefore, the pulse counter 15, the zero hold circuit 16 and the latch circuit 14 constitute the cutoff circuit 17, and when the stepping motor 10 shifts to the final positioning, the zero hold circuit 16 transfers the final signal to the latch circuit 14. A position hold signal is supplied, whereby the rotor position pulse signal at that time is latched by the latch circuit 14. In addition, during the period from the stationary state of the rotor 11 to the input of a new stepping motor rotation command pulse signal, for example, even if the rotor 11 is displaced by an external force, the displacement amount is ± 2.
The zero position hold circuit 16 outputs the final position hold signal in order to maintain the original phase excitation sequence in the region less than the step. When the rotor 11 is rotated ± 2 steps or more, a cancel signal is output from the pulse counter 15 to cancel the final position hold signal from the zero hold circuit 16 to the latch circuit 14, and the latch circuit 14 is unlatched. It can be switched to the state.

第2図は、ステッピングモータ10のロータ11がCW方向
(時計方向)に回転している時の励磁安定点と、位置検
出器12から出力されるロータ位置パルス信号との関係を
示した図である。なお第2図において、A,B,,
はステッピングモータの巻線を示し、*印はロータ11の
励磁安定点を示し、S0〜S7は相励磁シーケンスが切換る
点(スイッチングポイント)を示しており、チャンネル
A及びチャンネルBは位置検出器12のAチャンネル及び
Bチャンネルの出力信号である。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the excitation stable point and the rotor position pulse signal output from the position detector 12 when the rotor 11 of the stepping motor 10 is rotating in the CW direction (clockwise direction). is there. In FIG. 2, A, B ,,
Indicates the winding of the stepping motor, * indicates the stable excitation point of the rotor 11, S0 to S7 indicate the switching points of the phase excitation sequence (switching points), and channel A and channel B are position detectors. These are the 12 A channel and B channel output signals.

また、第3図はステッピングモータ10のスティフネス特
性であって、ロータ11が或る励磁安定点にある時を基準
として横軸に相励磁位相差(角)をとり縦軸にその時の
発生トルクを示したものであり、通常はサイン波で近似
される。このスティフネス特性から明らかなように、ロ
ータ11の基準安定点をいま相とすると、これより1ス
テップ先、すなわち相を励磁した場合は正の最大トル
クにてロータ11がCW方向に回転され、これとは逆に1ス
テップ手前、すなわちB相を励磁した場合は負の最大ト
ルクにてロータ11がCCW方向(反時計方向)に回転され
ることとなる。
FIG. 3 shows the stiffness characteristics of the stepping motor 10. The horizontal axis indicates the phase excitation phase difference (angle) with the rotor 11 at a certain excitation stable point as a reference, and the vertical axis indicates the torque generated at that time. It is shown, and is usually approximated by a sine wave. As is clear from this stiffness characteristic, assuming that the reference stable point of the rotor 11 is the current phase, the rotor 11 is rotated in the CW direction by one step ahead, that is, when the phase is excited, with positive maximum torque. On the contrary, one step before, that is, when the B phase is excited, the rotor 11 is rotated in the CCW direction (counterclockwise direction) with the maximum negative torque.

次に、本実施例のステッピングモータの閉ループ駆動制
御装置の動作に付き説明する。
Next, the operation of the closed loop drive controller for the stepping motor of this embodiment will be described.

まず、パルスカウンタ15にステッピングモータ回転指令
パルス信号が供給されると、パルスカウンタ15のカウン
ト数が所定値にセットされる。これに伴い、相励磁シー
ケンサー13にスタート指令信号が供給され、所定の相励
磁信号がステッピングモータ10に供給され、ロータ11が
回転駆動される。このロータ11の回転に伴って位置検出
器12からロータ位置パルス信号が出力され、パルスカウ
ンタ15のカウント数が減算される。これと同時に、ロー
タ位置パルス信号はラッチ回路14にてラッチされること
なく相励磁シーケンサー13にロータ回転位置情報として
フィードバックされる。そして、ロータ11の回転が進む
につれてパルスカウンタ15のカウント数が零になる。そ
の後新たなステッピングモータ回転指令パルス信号がパ
ルスカウンタ15に供給され、カウント数が所定値に設定
される。これに伴い、相励磁シーケンサー13が次の相励
磁シーケンスに切換えられ、ロータ11のステップ回転が
継続される。
First, when the stepping motor rotation command pulse signal is supplied to the pulse counter 15, the count number of the pulse counter 15 is set to a predetermined value. Along with this, a start command signal is supplied to the phase excitation sequencer 13, a predetermined phase excitation signal is supplied to the stepping motor 10, and the rotor 11 is rotationally driven. A rotor position pulse signal is output from the position detector 12 in accordance with the rotation of the rotor 11, and the count number of the pulse counter 15 is subtracted. At the same time, the rotor position pulse signal is fed back to the phase excitation sequencer 13 as rotor rotation position information without being latched by the latch circuit 14. Then, as the rotation of the rotor 11 progresses, the count number of the pulse counter 15 becomes zero. After that, a new stepping motor rotation command pulse signal is supplied to the pulse counter 15, and the count number is set to a predetermined value. Along with this, the phase excitation sequencer 13 is switched to the next phase excitation sequence, and the step rotation of the rotor 11 is continued.

ここで、パルスカウンタ15に回転指令パルスが入力され
てロータ11が回転され、ステッピングモータ10が最終位
置決め状態となり、ロータ11が第2図に示す相の励磁
安定点で停止した場合を考える。この時、パルスカウ
ンタ15のカウント数は零となるため、ゼロ・ホールド回
路16からラッチ回路14に所定の最終位置ホールド信号が
供給される。これに伴い、位置検出器12から出力される
ロータ位置パルス信号は、パルスカウンタ15のカウント
数が零になってから新たなステッピング回転指令パルス
信号がパルスカウンタ15に入力されるまでラッチ回路14
にてラッチされる。しかして、新たなステッピングモー
タ回転指令パルス信号がパルスカウンタ15に入力される
まで、遮断回路17はロータ11の変位が±2ステップ未満
の範囲内において元の励磁シーケンスを保持するように
機能し、従って相励磁シーケンスはロータ11の外力によ
る±2ステップ以内の回転では切換えられない。その結
果、ステッピングモータ10にはロータ11の変位が±2ス
テップ未満において常に最終位置決めの励磁安定点に自
動的に戻ろうとする復元力が働くこととなる。
Here, consider a case where the rotation command pulse is input to the pulse counter 15 to rotate the rotor 11, the stepping motor 10 is in the final positioning state, and the rotor 11 stops at the excitation stable point of the phase shown in FIG. At this time, since the count number of the pulse counter 15 becomes zero, the predetermined final position hold signal is supplied from the zero hold circuit 16 to the latch circuit 14. Along with this, the rotor position pulse signal output from the position detector 12 is latched by the latch circuit 14 until a new stepping rotation command pulse signal is input to the pulse counter 15 after the count number of the pulse counter 15 becomes zero.
Latched in. Then, until a new stepping motor rotation command pulse signal is input to the pulse counter 15, the cutoff circuit 17 functions to maintain the original excitation sequence within the range where the displacement of the rotor 11 is less than ± 2 steps, Therefore, the phase excitation sequence cannot be switched by rotation within ± 2 steps due to the external force of the rotor 11. As a result, the stepping motor 10 always exerts a restoring force to automatically return to the excitation stable point of the final positioning when the displacement of the rotor 11 is less than ± 2 steps.

このような状態の下においてロータ11に外力が加えら
れて例えばCW方向に回転されたとすると、この場合には
まず位置検出器12から新たなロータ位置パルス信号(フ
ィードバックパルス)がパルスカウンタ15及びラッチ回
路14に供給される。この時、ラッチ回路14が仮にアンラ
ッチ状態であると相励磁シーケンサー13に新しいロータ
位置情報が入力されるのに伴い次の励磁シーケンスに切
換って次の励磁安定点が励磁されてしまうこととなる
が、本例の場合にはラッチ回路14がこの時にラッチ状態
になっているため、相励磁シーケンスは切換えられずロ
ータ位置パルス信号とは全く無関係に相励磁シーケンサ
ー13は元の励磁安定点を励磁し続けるように機能する。
その結果、第3図のスティフネス特性から明らかなよう
に、外力によるロータ11の変位が±2ステップ未満であ
れば、新たな回転指令パルスが入力される迄、ロータ11
には常に元の励磁安定点に復帰させる方向の復帰力が発
生する。従って、外力によるロータ11の変位が±2ステ
ップ未満の時に、その外力が消滅すればロータ11は既述
のスティフネス特性に従って自動的に元の安定点に滑ら
かに復帰して位置決めされることとなる。なお、ゼロ・
ホールド回路16に新たなステッピングモータ回転指令パ
ルス信号が供給されると、この回路16がリセットされて
ラッチ回路14がアンラッチ状態に戻され、ロータ11が再
びステップ駆動される。
If an external force is applied to the rotor 11 under such a condition and the rotor 11 is rotated in the CW direction, for example, a new rotor position pulse signal (feedback pulse) is first output from the position detector 12 in the pulse counter 15 and the latch. It is supplied to the circuit 14. At this time, if the latch circuit 14 is unlatched, as new rotor position information is input to the phase excitation sequencer 13, the next excitation sequence is switched and the next excitation stable point is excited. However, in the case of this example, since the latch circuit 14 is in the latch state at this time, the phase excitation sequence cannot be switched and the phase excitation sequencer 13 excites the original excitation stable point regardless of the rotor position pulse signal. Function to continue.
As a result, as is clear from the stiffness characteristic of FIG. 3, if the displacement of the rotor 11 due to the external force is less than ± 2 steps, the rotor 11 is not rotated until a new rotation command pulse is input.
Always generates a restoring force in the direction of returning to the original excitation stable point. Therefore, when the displacement of the rotor 11 due to the external force is less than ± 2 steps, if the external force disappears, the rotor 11 will automatically return to its original stable point and be positioned according to the stiffness characteristics described above. . In addition, zero
When a new stepping motor rotation command pulse signal is supplied to the hold circuit 16, the circuit 16 is reset, the latch circuit 14 is returned to the unlatched state, and the rotor 11 is step-driven again.

上述の現象は、ロータ11が外力によりCCW方向に回転さ
れた場合でもCW方向と同様な作用が起り、その結果、外
力によるロータ11の変位が±2ステップ未満であれば外
力の消滅に伴って元の安定点へ復帰させることが可能で
ある。
The above-mentioned phenomenon occurs even when the rotor 11 is rotated in the CCW direction by an external force, and the same action as in the CW direction occurs. As a result, if the displacement of the rotor 11 due to the external force is less than ± 2 steps, the external force disappears. It is possible to return to the original stable point.

以上においては外力によるロータ11の位置ずれとその復
帰力について述べたが、次に、ステッピングモータ自身
の振動に基因するロータ11の位置ずれと、その復帰作用
について述べる。
The positional deviation of the rotor 11 and the restoring force thereof due to the external force have been described above. Next, the positional deviation of the rotor 11 due to the vibration of the stepping motor itself and its restoring action will be described.

一般的に、最終位置決めの際に、ロータ11はその慣性エ
ネルギーにより目標位置を中心にして振動を生じる。
Generally, during final positioning, the rotor 11 vibrates about its target position due to its inertial energy.

ここで、ステッピングモータ10のロータ11が回転指令パ
ルス信号によってCW方向に回転しながら第2図において
印で示す最終位置決め点(相励磁)に向かっている
ものとすると、ロータ11は印点で静止されるように制
御されるが、ロータ11はその慣性エネルギーのため印
点を少し行き過ぎてしまう。この行き過ぎ量が2ステッ
プ未満の範囲であれば相励磁シーケンサー13は相を励
磁し続けるので、ロータ11はCCW方向のトルクを受ける
と直ちにCW方向の速度が低下し、ついにはCCW方向から
印点に向かう。
Here, assuming that the rotor 11 of the stepping motor 10 is rotating in the CW direction by the rotation command pulse signal and is moving toward the final positioning point (phase excitation) indicated by a mark in FIG. 2, the rotor 11 is stationary at the mark point. However, because of its inertial energy, the rotor 11 goes too far past the mark point. If the overshoot amount is within the range of less than 2 steps, the phase excitation sequencer 13 continues to excite the phase, so that the rotor 11 immediately decreases the speed in the CW direction when it receives the torque in the CCW direction, and finally the marking point from the CCW direction. Head to.

この時点で、ロータ11の慣性エネルギーが充分に小さく
なっていればそのまま印点に停止されるが、慣性エネ
ルギーがまだ大きい場合には印点を通過してさらにCC
W方向に回転を続ける。この場合も、ロータ11のCCW方向
への変位が2ステップ未満であれば、相励磁が継続さ
れるので、ロータ11は再度CW方向のトルクを受けて印
点に移行する。
At this point, if the inertial energy of the rotor 11 is sufficiently small, it stops at the mark point as it is, but if the inertial energy is still large, it passes through the mark point and CC
Continue rotating in the W direction. Also in this case, if the displacement of the rotor 11 in the CCW direction is less than two steps, the phase excitation is continued, so that the rotor 11 receives the torque in the CW direction again and shifts to the mark point.

このように、ロータ11は印点を中心にしてCW方向とCC
W方向との振動を数回繰り返しながら慣性エネルギーを
徐々に放出し、最終的に印点に停止されることとな
る。
In this way, the rotor 11 moves in the CW direction and CC
While repeating the vibration with the W direction several times, the inertial energy is gradually released and finally stopped at the mark point.

なお、この場合のロータ11の位置決め精度は、ステッピ
ングモータ10の任意の相励磁巻線を直流励磁することに
なるため、ステッピングモータ駆動制御回路とは全く無
関係にステッピングモータ10自身の位置決め精度で決定
され、その値は一般的に±5分以内であるため非常に精
度の良い位置決めを行なうことができる。
Note that the positioning accuracy of the rotor 11 in this case is determined by the positioning accuracy of the stepping motor 10 itself, regardless of the stepping motor drive control circuit, because any phase excitation winding of the stepping motor 10 is DC-excited. Since the value is generally within ± 5 minutes, extremely accurate positioning can be performed.

e. 発明の効果 以上の如く、本発明はロータが回転されて所定位置に静
止されてから新たなステッピングモータ回転指令パルス
信号が入力されるまでの期間においては、ロータの±2
ステップ以内の回転では相励磁シーケンスが切換えられ
ないように構成したものであるから、最終位置決め終了
後に励磁安定点にあるロータが外力により回転された場
合でも、励磁安定点からの位置ずれ(変位)が±2ステ
ップ未満の領域では、その外力が消滅するのに伴い、ス
テッピングモータのスティフネス特性によりロータを自
動的に元の位置決め安定点に復帰させることができる。
また、ロータの最終位置決めの際にロータの慣性エネル
ギーによる振動が生じても、その振動の周囲が±2ステ
ップ未満であれば、自動的にロータを所定の最終位置決
め位置に静止させることができる。しかも、このような
実用的な作用効果を奏し得るものでありながら、装置の
構成が簡単でかつ安価で済むという利点を有する。
e. Effects of the Invention As described above, according to the present invention, in the period from when the rotor is rotated and stopped at a predetermined position until a new stepping motor rotation command pulse signal is input, the rotor is ± 2.
Since the phase excitation sequence cannot be switched during rotation within a step, even if the rotor at the stable excitation point is rotated by an external force after the final positioning is completed, the positional deviation (displacement) from the stable excitation point will occur. In the region of less than ± 2 steps, the rotor can be automatically returned to the original positioning stable point by the stiffness characteristic of the stepping motor as the external force disappears.
Further, even if vibration occurs due to the inertial energy of the rotor during final positioning of the rotor, if the circumference of the vibration is less than ± 2 steps, the rotor can be automatically stopped at a predetermined final positioning position. In addition, while having such a practical effect, there is an advantage that the device configuration is simple and inexpensive.

また、最終位置決めの時の位置決め精度は、ステッピン
グモータ駆動制御回路に依存せず、ステッピングモータ
自身の位置決め精度で決定されるため、±5分という非
常に高精度でロータの位置決めをすることができる。
Further, since the positioning accuracy at the time of final positioning is determined by the positioning accuracy of the stepping motor itself without depending on the stepping motor drive control circuit, the rotor can be positioned with extremely high accuracy of ± 5 minutes. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図〜第3図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第1図はステッピングモータの閉ループ駆動制御装
置の概略構成図、第2図はステッピングモータの励磁安
定点と位置検出器の出力信号との関係を示すタイムチャ
ート、第3図はステッピングモータのスティフネス特性
図、第4図〜第6図は従来例を説明するためのものであ
って、第4図はステッピングモータの閉ループ駆動制御
装置の概略構成図、第5図はステッピングモータの励磁
安定点とロータ位置との関係を示す図、第6図はステッ
ピングモータの巻線の結線図である。 10…ステッピングモータ、11…ロータ、 12…位置検出器、 13…相励磁シーケンサー、14…ラッチ回路、 15…パルスカウンタ、 16…ゼロ・ホールド回路、17…遮断回路。
1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a closed loop drive control device for a stepping motor, and FIG. 2 is an excitation stable point and position detection of the stepping motor. 3 is a time chart showing the relationship with the output signal of the device, FIG. 3 is a stiffness characteristic diagram of the stepping motor, FIGS. 4 to 6 are for explaining a conventional example, and FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a closed loop drive control device, FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an excitation stable point of a stepping motor and a rotor position, and FIG. 6 is a wiring diagram of windings of the stepping motor. 10 ... Stepping motor, 11 ... Rotor, 12 ... Position detector, 13 ... Phase excitation sequencer, 14 ... Latch circuit, 15 ... Pulse counter, 16 ... Zero hold circuit, 17 ... Break circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ステッピングモータのロータの回転位置を
検出する位置検出器と、前記位置検出器から出力される
ロータ位置パルス信号に基いて相励磁シーケンスを切換
える相励磁シーケンサーと、前記ロータ位置パルス信号
及びステッピングモータ回転指令パルス信号に基いて前
記相励磁シーケンサーへの前記ロータ位置信号の供給を
遮断する遮断回路とをそれぞれ設け、前記ロータが所定
位置に停止されてから新たなステッピングモータ回転指
令パルス信号が入力されるまでの期間においては、前記
遮断回路を作動させることによって、前記ロータの±2
ステップ未満の回転では相励磁シーケンスが切換えられ
ないように構成したことを特徴とするステッピングモー
タの閉ループ駆動制御装置。
1. A position detector for detecting a rotational position of a rotor of a stepping motor, a phase excitation sequencer for switching a phase excitation sequence based on a rotor position pulse signal output from the position detector, and the rotor position pulse signal. And a shutoff circuit for shutting off the supply of the rotor position signal to the phase excitation sequencer based on a stepping motor rotation command pulse signal, and a new stepping motor rotation command pulse signal after the rotor is stopped at a predetermined position. In the period until the input of the
A closed loop drive control device for a stepping motor, characterized in that the phase excitation sequence is not switched at a rotation of less than one step.
【請求項2】前記遮断回路を、前記ステッピングモータ
回転指令パルス信号及びロータ位置パルス信号が入力さ
れて残差信号を出力するパルスカウンタと、前記パルス
カウンタのカウント数が零となったときに最終位置ホー
ルド信号を出力するゼロ・ホールド回路と、前記最終位
置ホールド信号に基いて前記ロータ位置パルス信号をラ
ッチして前記相励磁シーケンサーへの前記ロータ位置パ
ルス信号の供給を遮断するラッチ回路とから構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(1)項に記載のステッ
ピングモータの閉ループ駆動制御装置。
2. A pulse counter for inputting the stepping motor rotation command pulse signal and the rotor position pulse signal to output a residual signal, and a final circuit for the shutoff circuit when the count number of the pulse counter becomes zero. A zero hold circuit that outputs a position hold signal, and a latch circuit that latches the rotor position pulse signal based on the final position hold signal and shuts off the supply of the rotor position pulse signal to the phase excitation sequencer. A closed loop drive control device for a stepping motor according to claim (1).
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