JPH0695743A - Motor positioning controller - Google Patents

Motor positioning controller

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Publication number
JPH0695743A
JPH0695743A JP24506692A JP24506692A JPH0695743A JP H0695743 A JPH0695743 A JP H0695743A JP 24506692 A JP24506692 A JP 24506692A JP 24506692 A JP24506692 A JP 24506692A JP H0695743 A JPH0695743 A JP H0695743A
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JP
Japan
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signal
deviation
control
circuit
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP24506692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsuro Ota
淳朗 大田
Osamu Suzuki
修 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0695743A publication Critical patent/JPH0695743A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the motor positioning controller where the responsiveness and the stability of a control system are compatible with each other. CONSTITUTION:In a brake controller as the motor positioning controller, a deviation calculating circuit 90 obtains the deviation between the target crank angle obtained by a control target crank angle determining circuit 74 and the crank angle obtained by a crank angle calculating circuit 78; and if the deviation is smaller than a prescribed value, a differential stop signal is led out from a first discriminating circuit 96 to a differentiating circuit 92 to make a differential term zero. Thus, the instability of control caused by the occurrence of a large differential term due to a small disturbance in the vicinity of the target crank angle is prevented regardless of motor control of high responsiveness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、比例、微分、積分演算
処理を施した後、その演算結果に基づいてモータの回転
位置を制御するモータの位置決め制御装置であって、一
層詳細には、実際に制御された後の制御値と制御目標値
との偏差に基づいて設定する微分項を前記偏差に基づい
て変更するモータの位置決め制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor positioning control device for controlling the rotational position of a motor based on the result of calculation after performing proportional, differential and integral calculation processing. The present invention relates to a motor positioning control device that changes a differential term that is set based on a deviation between a control value after being actually controlled and a control target value based on the deviation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からサーボ制御を行う場合に、応答
性の向上、オーバーシューティングの阻止を目的として
制御目標値と実際に制御された値との偏差に基づいて、
比例・微分・積分制御(以下、PID制御という)が行
われている。例えば、モータを駆動してアクチュエータ
の位置制御を行う場合であれば、前記PID制御により
アクチュエータを速やかに目標位置に制御するととも
に、オーバーシューティングを阻止して目標位置に収束
させることが可能である。
2. Description of the Related Art Conventionally, when performing servo control, based on a deviation between a control target value and an actually controlled value for the purpose of improving responsiveness and preventing overshooting,
Proportional / differential / integral control (hereinafter referred to as PID control) is performed. For example, when the position of the actuator is controlled by driving the motor, it is possible to quickly control the actuator to the target position by the PID control and prevent overshooting to converge the target position.

【0003】しかしながら、偏差が微小(制御値が目標
制御値近傍に収束している)であっても、変化速度(応
答)が早い制御系では微分項により振動が生じるおそれ
がある。
However, even if the deviation is small (the control value converges near the target control value), the differential term may cause vibration in a control system with a fast change speed (response).

【0004】そこで、応答が早い系では、微分項の値を
偏差に比例するように設定することにより、制御値が振
動することを阻止している(実公平2−72492号公
報)。
Therefore, in a system with a fast response, the value of the differential term is set to be proportional to the deviation to prevent the control value from oscillating (Japanese Utility Model Publication No. 2-72492).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のような対策を施
したPID制御であっても、応答が早い系を制御してい
る場合には、上記の対策を講じても小さい外乱によって
大きな微分項の値が発生し、制御系が不安定となるおそ
れがあった。
Even in the PID control in which the above measures are taken, when controlling a system with a quick response, even if the above measures are taken, a large differential term is generated due to a small disturbance. There is a risk that the value of will occur and the control system will become unstable.

【0006】本発明は、この種の問題を解決するために
なされたものであって、制御系の高い応答性と安定性と
を両立したモータの位置決め制御装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in order to solve this kind of problem, and an object of the present invention is to provide a motor positioning control device that achieves both high responsiveness and stability of the control system.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、モータの回転位置を検出する位置検出
手段と、モータの目標位置と現在の回転位置との偏差を
算出し、偏差信号として出力する偏差出力手段と、前記
偏差信号が所定範囲内か否かを判定する判定手段と、前
記判定手段において前記偏差信号が所定範囲外と判定さ
れた場合には、前記偏差信号に比例した比例信号と、前
記偏差信号を微分した微分信号と、前記偏差信号を積分
した積分信号とを合成した制御信号を出力し、前記偏差
信号が所定範囲内と判定された場合には、前記偏差信号
に比例した比例信号と、前記信号を積分した積分信号と
を合成した制御信号を出力する制御手段と、を備え、前
記制御信号によりモータを駆動することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention calculates the deviation between the position detecting means for detecting the rotational position of the motor and the target position of the motor and the current rotational position, Deviation output means for outputting as a deviation signal, judgment means for judging whether or not the deviation signal is within a predetermined range, and if the deviation signal is judged to be outside the predetermined range by the judgment means, A control signal that is a combination of a proportional proportional signal, a differential signal obtained by differentiating the deviation signal, and an integrated signal obtained by integrating the deviation signal is output, and if the deviation signal is determined to be within a predetermined range, The present invention is characterized by including a proportional signal proportional to the deviation signal and a control means for outputting a control signal obtained by combining an integrated signal obtained by integrating the signal, and driving the motor by the control signal.

【0008】[0008]

【作用】本発明に係るモータの位置決め制御装置であれ
ば、PID制御を行う場合、偏差検出手段によって検出
された偏差信号が所定範囲以内であるか否かを判定し、
所定範囲外であると判定された場合には、偏差信号に基
づいた比例信号と微分信号と積分信号を合成した制御信
号を出力するため、すなわち、PID制御を行っている
ため、高い応答性を有する。前記偏差信号が所定範囲内
と判定された場合には制御手段が比例信号と積分信号の
みを合成した制御信号を出力するため、応答が早い系で
あっても制御目標値近傍で小さい外乱のために大きな微
分信号が出力され、制御値が振動することはない。した
がって、応答性が高く、安定したモータの位置決め制御
ができる。
In the motor positioning control device according to the present invention, when the PID control is performed, it is determined whether the deviation signal detected by the deviation detecting means is within a predetermined range,
When it is determined that the value is out of the predetermined range, a high responsiveness is obtained because a control signal that is a combination of a proportional signal, a derivative signal, and an integral signal based on the deviation signal is output, that is, PID control is performed. Have. When it is determined that the deviation signal is within the predetermined range, the control means outputs a control signal that combines only the proportional signal and the integral signal. Therefore, even if the system has a fast response, there is a small disturbance near the control target value. A large differential signal is output to, and the control value does not vibrate. Therefore, it is possible to perform stable motor positioning control with high responsiveness.

【0009】[0009]

【実施例】本発明に係る制御方法について、好適な実施
例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A control method according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.

【0010】先ず、モータの位置決め制御装置を適用し
た本実施例に係るブレーキ制御装置について説明する。
First, a brake control device according to this embodiment to which a motor positioning control device is applied will be described.

【0011】図1は、本実施例に係るブレーキ制御装置
10の概略構成図であり、コントロールユニット12に
よってモジュレータ14を制御することにより、ブレー
キ圧を制御して最適な制動力を得ている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a brake control device 10 according to the present embodiment, in which a control unit 12 controls a modulator 14 to control a brake pressure to obtain an optimum braking force.

【0012】コントロールユニット12は、従動輪(前
輪)Wfおよび駆動輪(後輪)Wrの近傍に設けられた
車輪速度センサ16、16aを介して車輪速度を検出
し、前記車輪速度のパルス信号をコントロールユニット
12に導入する。
The control unit 12 detects wheel speeds via wheel speed sensors 16 and 16a provided near driven wheels (front wheels) Wf and drive wheels (rear wheels) Wr, and outputs pulse signals of the wheel speeds. It is installed in the control unit 12.

【0013】ブレーキ装置18は、ハンドル20に設け
られたブレーキレバー22によって駆動されるマスタシ
リンダ24と、前輪Wfを制動するキャリパシリンダ2
6を備え、マスタシリンダ24とキャリパシリンダ26
は、モジュレータ14を介して相互に接続されている。
このマスタシリンダ24は、ブレーキレバー22の作用
下に油圧の調節を行って後述するカットバルブに伝達す
るものであり、一方、キャリパシリンダ26は、このカ
ットバルブによって制御された油圧に基づいてディスク
プレート28に制動力を付与するものである。
The brake device 18 includes a master cylinder 24 driven by a brake lever 22 provided on a handle 20 and a caliper cylinder 2 for braking a front wheel Wf.
6, the master cylinder 24 and the caliper cylinder 26
Are mutually connected via a modulator 14.
The master cylinder 24 adjusts the hydraulic pressure under the action of the brake lever 22 and transmits the hydraulic pressure to a cut valve described later, while the caliper cylinder 26 controls the disc plate based on the hydraulic pressure controlled by the cut valve. The braking force is applied to 28.

【0014】前輪Wfのモジュレータ14は、モジュレ
ータを構成する直流モータ30に対する電流を付勢、滅
勢させてこの直流モータ30を駆動制御するためのモー
タコントローラ32を備える。このモータコントローラ
32は、コントロールユニット12と電気的に接続さ
れ、コントロールユニット12から導出された信号が導
入される。直流モータ30の駆動軸にはピニオン34が
連結され、このピニオン34にギヤ36が噛合する。ギ
ヤ36の中心には、クランク軸38が固定されており、
このクランク軸38にはクランク腕40を介してクラン
クピン42の一端部が連結される。このクランクピン4
2の他端部には、クランク腕44が連結され、このクラ
ンク腕44に、クランクピン42の偏位角度を検出する
ポテンショメータ46が連結される。
The modulator 14 of the front wheels Wf is provided with a motor controller 32 for energizing and deenergizing the DC motor 30 which constitutes the modulator to drive and control the DC motor 30. The motor controller 32 is electrically connected to the control unit 12 and receives the signal derived from the control unit 12. A pinion 34 is connected to the drive shaft of the DC motor 30, and a gear 36 meshes with the pinion 34. A crankshaft 38 is fixed to the center of the gear 36,
One end of a crank pin 42 is connected to the crank shaft 38 via a crank arm 40. This crank pin 4
A crank arm 44 is connected to the other end portion of 2, and a potentiometer 46 that detects the deviation angle of the crank pin 42 is connected to the crank arm 44.

【0015】クランクピン42の外周には、カムベアリ
ング48が回転自在に装着され、このカムベアリング4
8は、リターンスプリング50を介して上方向に押圧さ
れている。カムベアリング48の上面には、このカムベ
アリング48の偏位作用のもとに上下に進退するエキス
パンダピストン52が当接し、このエキスパンダピスト
ン52の上下運動の作用下にカットバルブ54が開閉さ
れる。カットバルブ54は、カットバルブ収納部56に
上下変位自在に配置されるとともに、このカットバルブ
54の上面には、マスタシリンダ24に連通する入力ポ
ート58が設けられる一方、カットバルブ収納部56と
エキスパンダピストン52の連設部位には、キャリパシ
リンダ26に連通する出力ポート60が設けられてい
る。前記入力ポート58と出力ポート60は、カットバ
ルブ54の外周面に画成された連通孔62を介して連通
している。
A cam bearing 48 is rotatably mounted on the outer circumference of the crank pin 42.
8 is pressed upward via the return spring 50. The expander piston 52 that moves up and down due to the displacement of the cam bearing 48 contacts the upper surface of the cam bearing 48, and the cut valve 54 is opened and closed under the action of the vertical movement of the expander piston 52. It The cut valve 54 is vertically displaceable in the cut valve storage portion 56, and an input port 58 communicating with the master cylinder 24 is provided on the upper surface of the cut valve 54, while the cut valve storage portion 56 and the extract valve 54 are connected to each other. An output port 60, which communicates with the caliper cylinder 26, is provided at the connecting portion of the panda piston 52. The input port 58 and the output port 60 communicate with each other through a communication hole 62 defined on the outer peripheral surface of the cut valve 54.

【0016】このように構成されるブレーキ制御装置1
0において、本発明の制御方法に関連するコントロール
ユニット12およびコントローラ32の制御構成をブロ
ック図(図2)を参照して説明する。
The brake control device 1 having such a configuration
0, the control configuration of the control unit 12 and the controller 32 related to the control method of the present invention will be described with reference to a block diagram (FIG. 2).

【0017】このコントロールユニット12は、前輪W
fの車輪速度センサ16および後輪Wrの車輪速度セン
サ16aの出力値から車輪速度を演算する車輪速度演算
回路64と、この車輪の回転速度から車体の走行速度を
演算推定する車体速度演算回路66と、前記車体の走行
速度と前記車輪の回転速度とにより車輪のスリップ率を
求めるスリップ率演算回路68と、前記車輪速度から前
輪Wf、後輪Wrの加減速度を演算する車輪加減速度演
算回路70と、スリップ率および車輪加減速度からキャ
リパシリンダ26に付与されるキャリパ圧力の昇減圧量
を決定するキャリパ圧力昇減圧量決定回路72と、この
キャリパ圧力の昇減圧量に基づいてモジュレータ14の
クランクピン42の位置を上昇または下降させた制御目
標である目標クランク角を求める制御目標クランク角決
定回路74とを備える。
The control unit 12 has a front wheel W.
A wheel speed calculation circuit 64 that calculates the wheel speed from the output values of the wheel speed sensor 16 of f and the wheel speed sensor 16a of the rear wheel Wr, and a vehicle speed calculation circuit 66 that calculates and estimates the traveling speed of the vehicle from the rotation speed of the wheels. And a slip ratio calculation circuit 68 for obtaining the slip ratio of the wheel based on the traveling speed of the vehicle body and the rotation speed of the wheel, and a wheel acceleration / deceleration calculation circuit 70 for calculating the acceleration / deceleration of the front wheel Wf and the rear wheel Wr from the wheel speed. And a caliper pressure increase / decrease amount determination circuit 72 for determining the increase / decrease amount of the caliper pressure applied to the caliper cylinder 26 from the slip ratio and the wheel acceleration / deceleration, and the crankpin of the modulator 14 based on the increase / decrease amount of the caliper pressure. And a control target crank angle determination circuit 74 for obtaining a target crank angle which is a control target in which the position of 42 is raised or lowered. That.

【0018】モータコントローラ32は、モジュレータ
14のクランクピン42の位置情報を検出するポテンシ
ョメータ46の出力をデジタル値に変換するA/D変換
回路76と、前記デジタル値に基づいてクランク角を求
めるクランク角度演算回路78と、前記クランク角と前
記目標クランク角の偏差に基づいて、PID値を求める
PID決定回路80と、前記PID値に基づいてパルス
のデューティ比を決定するデューティ比決定回路81
と、このデューティ比決定回路81によって決定された
デューティ比に基づいてパルス列を生成するPWM回路
82と、このパルス列に従って直流モータ30を駆動す
るモータドライバ84とを備えている。
The motor controller 32 includes an A / D conversion circuit 76 for converting the output of the potentiometer 46 for detecting the position information of the crank pin 42 of the modulator 14 into a digital value, and a crank angle for obtaining a crank angle based on the digital value. An arithmetic circuit 78, a PID determining circuit 80 for obtaining a PID value based on the deviation between the crank angle and the target crank angle, and a duty ratio determining circuit 81 for determining a pulse duty ratio based on the PID value.
A PWM circuit 82 that generates a pulse train based on the duty ratio determined by the duty ratio determination circuit 81, and a motor driver 84 that drives the DC motor 30 according to the pulse train.

【0019】前記PID決定回路80は、図3に示すよ
うに、クランク角度演算回路78から出力されたクラン
ク角と制御目標クランク角決定回路74から出力された
目標クランク角とから偏差を演算する偏差演算回路90
と、前記偏差に基づいて比例信号を導出する比例回路9
1と、前記偏差に基づいて微分信号を導出する微分回路
92と、前記偏差に基づいて積分信号を導出する積分回
路94と、前記偏差に基づいて微分動作の停止信号を微
分回路92に導出する第1判定回路96と、前記PWM
回路82から導出された信号に基づいて積分動作の停止
信号を導出する第2判定回路98と、前記偏差、微分信
号、積分信号からPID値を求めるPID演算回路10
0とを備える。
As shown in FIG. 3, the PID determining circuit 80 calculates a deviation from the crank angle output from the crank angle calculating circuit 78 and the target crank angle output from the control target crank angle determining circuit 74. Arithmetic circuit 90
And a proportional circuit 9 for deriving a proportional signal based on the deviation.
1, a differentiating circuit 92 for deriving a differential signal based on the deviation, an integrating circuit 94 for deriving an integral signal based on the deviation, and a differentiating operation stop signal to the differentiating circuit 92 based on the deviation. The first determination circuit 96 and the PWM
A second determination circuit 98 that derives a stop signal of the integration operation based on the signal derived from the circuit 82, and a PID calculation circuit 10 that obtains a PID value from the deviation, the differential signal, and the integrated signal.
With 0 and.

【0020】一方、後輪Wrのモジュレータ14aは、
後輪Wrのブレーキペダル23に連結されたマスタシリ
ンダ24aと、後輪Wrのディスクプレート28aに連
結されたキャリパシリンダ26aとを連通させており、
上述したモジュレータ14と同一構成からなり、その詳
細な説明は省略する。
On the other hand, the modulator 14a of the rear wheel Wr is
The master cylinder 24a connected to the brake pedal 23 of the rear wheel Wr and the caliper cylinder 26a connected to the disc plate 28a of the rear wheel Wr are communicated with each other.
It has the same configuration as the modulator 14 described above, and detailed description thereof will be omitted.

【0021】次に、このように構成されたブレーキ制御
装置10における制御方法について説明する。
Next, a control method in the brake control device 10 thus configured will be described.

【0022】先ず、車輪速度センサ16、16aからの
入力信号に基づき、前輪Wf、後輪Wrの車輪速度を求
め、前記車輪速度から前輪Wf、後輪Wrの路面に対す
るスリップ率を求め、これに基づき、ブレーキ圧を制限
するアンチロック制御に入るか否かを判断している。
First, the wheel speeds of the front wheels Wf and the rear wheels Wr are calculated based on the input signals from the wheel speed sensors 16 and 16a, and the slip ratios of the front wheels Wf and the rear wheels Wr with respect to the road surface are calculated from the wheel speeds. Based on this, it is determined whether or not to enter the antilock control that limits the brake pressure.

【0023】アンチロック制御でない(通常制御の)場
合には、リターンスプリング50の弾発力によってクラ
ンクピン42は予め設定された上限位置に保持され、こ
のクランクピン42に装着されたカムベアリング48が
エキスパンダピストン52に押し上げられた状態で維持
される。これにより、カットバルブ54がエキスパンダ
ピストン52によって押し上げられ、入力ポート58と
出力ポート60とが連通する。
When anti-lock control is not performed (normal control), the crank pin 42 is held at a preset upper limit position by the elastic force of the return spring 50, and the cam bearing 48 mounted on the crank pin 42 is It is maintained in a state of being pushed up by the expander piston 52. As a result, the cut valve 54 is pushed up by the expander piston 52, and the input port 58 and the output port 60 communicate with each other.

【0024】そこで、ブレーキレバー22が把持される
ことによりマスタシリンダ24が付勢され、このマスタ
シリンダ24によって発生したブレーキ圧は、入力ポー
ト58、および出力ポート60を介してキャリパシリン
ダ26に伝達され、ディスクプレート28に制動力が付
与される。
Then, the master cylinder 24 is urged by gripping the brake lever 22, and the brake pressure generated by the master cylinder 24 is transmitted to the caliper cylinder 26 via the input port 58 and the output port 60. The braking force is applied to the disc plate 28.

【0025】一方、前記スリップ率によりアンチロック
制御に入ると判断した場合には、図4に示すフローチャ
ートのように制御する。
On the other hand, when it is determined that the antilock control is to be entered based on the slip ratio, the control is performed as shown in the flowchart of FIG.

【0026】先ず、前記スリップ率、および車輪速度に
基づいて算出された車輪加減速度から、例えば、図示し
ない昇減圧マップ等のテーブルに基づいてブレーキ圧の
増減量、すなわち、クランクピン42の変位量(目標ク
ランク角θT)を設定する。一方、モータコントローラ
32は、ポテンショメータ46からの出力信号をA/D
変換回路76においてアナログ/デジタル信号変換を行
い、クランク角度演算回路78において前記出力信号に
基づいて現在のクランク角θCを求める(ステップS
1)。
First, from the wheel acceleration / deceleration calculated on the basis of the slip ratio and the wheel speed, for example, an increase / decrease amount of the brake pressure, that is, a displacement amount of the crank pin 42 based on a table such as a pressure increase / decrease map not shown. (Target crank angle θT) is set. On the other hand, the motor controller 32 outputs the output signal from the potentiometer 46 to the A / D.
The conversion circuit 76 performs analog / digital signal conversion, and the crank angle calculation circuit 78 calculates the present crank angle θC based on the output signal (step S).
1).

【0027】PID決定回路80では、このようにして
求められたクランク角θCと目標クランク角θTに基づ
いて以下のようにしてPID値を求める。
The PID determination circuit 80 determines the PID value as follows based on the crank angle θC and the target crank angle θT thus obtained.

【0028】先ず、偏差演算回路90において、前記目
標クランク角θTとクランク角θCの差を偏差Δθとし
て算出する(ステップS2)。
First, the deviation calculation circuit 90 calculates the difference between the target crank angle θT and the crank angle θC as the deviation Δθ (step S2).

【0029】さらに、第1判定回路96において、偏差
Δθの絶対値が所定値θDH以上(偏差Δθが所定範囲
外)であるか否かを判定する(ステップS3)。
Further, the first judgment circuit 96 judges whether or not the absolute value of the deviation Δθ is equal to or larger than the predetermined value θDH (the deviation Δθ is outside the predetermined range) (step S3).

【0030】前記偏差Δθが所定範囲内であれば、微分
停止信号を微分回路92に導出し、微分項Dθを0とす
る(ステップS4)。すなわち、偏差Δθが所定範囲内
であれば、クランクピン42の位置決めが完了したもの
とみなし微分動作を停止する。したがって、応答性の高
いモータの制御であっても小さい外乱によって大きな微
分項Dθが発生することを阻止している。前記偏差Δθ
が所定範囲外であれば、微分回路92において、今回の
サンプリングで算出された偏差Δθと前回のサンプリン
グで算出された偏差ΔθPとの差に微分ゲインKDを乗
じて微分項Dθを求める(ステップS5)。
If the deviation Δθ is within the predetermined range, the differentiation stop signal is derived to the differentiation circuit 92 and the differentiation term Dθ is set to 0 (step S4). That is, if the deviation Δθ is within the predetermined range, it is considered that the positioning of the crank pin 42 is completed, and the differential operation is stopped. Therefore, even when controlling a motor with high responsiveness, generation of a large differential term Dθ due to small disturbance is prevented. The deviation Δθ
Is out of the predetermined range, the differentiating circuit 92 multiplies the difference between the deviation Δθ calculated in the current sampling and the deviation ΔθP calculated in the previous sampling by the differential gain KD to obtain the differential term Dθ (step S5). ).

【0031】続いて、第2判定回路98において、PM
W回路82から導出され、直流モータ30の制御信号で
あるPWM信号値がデューティ比80%に相当する積分
範囲PWMH以上であるか否かを判定する(ステップS
6)(図5参照)。PWM信号値がPWMH以上であれ
ば、積分回路94に積分停止信号を導出し、積分値Iθ
Pを0とする(ステップS7)。一方、PWM信号値が
PWMH以下であれば、積分回路94において、前回の
積分値IθPと偏差Δθとの和を今回の積分値IθPと
して設定する(ステップS8)。この積分値IθPに積
分ゲインKIを乗じて積分項Iθを求める(ステップS
9)。この積分動作で、図5に示すように、デューティ
比80%(PWMH)に相当するPID値(PIDa、
PIDb)によって規定されるA部(PIDb≦PID
≦PIDa)の範囲内では、PID値の変化に伴ってモ
ータの出力を変位させるが、前記A部の範囲外では、モ
ータの出力によってオーバーシュートの原因となるた
め、PID値が前記A部の範囲外の場合(PWM≧PW
MH)には、ステップS7において積分値IθPを0と
してオーバーシュートを阻止する。
Then, in the second judgment circuit 98, PM
It is determined whether the PWM signal value, which is derived from the W circuit 82 and is the control signal for the DC motor 30, is equal to or greater than the integral range PWMH corresponding to a duty ratio of 80% (step S
6) (see FIG. 5). If the PWM signal value is equal to or higher than PWMH, the integration stop signal is derived to the integration circuit 94, and the integration value Iθ
P is set to 0 (step S7). On the other hand, if the PWM signal value is equal to or lower than PWMH, the integration circuit 94 sets the sum of the previous integrated value IθP and the deviation Δθ as the current integrated value IθP (step S8). The integral value IθP is multiplied by the integral gain KI to obtain the integral term Iθ (step S
9). With this integration operation, as shown in FIG. 5, a PID value (PIDa, PIDa corresponding to a duty ratio of 80% (PWMH),
Part A defined by PIDb) (PIDb ≦ PID
Within the range of ≦ PIDa), the output of the motor is displaced according to the change of the PID value. However, outside the range of the section A, the output of the motor causes an overshoot, so that the PID value of the section A is If out of range (PWM ≧ PW
In step S7, the integrated value IθP is set to 0 to prevent overshoot.

【0032】そこで、PID演算回路100において、
求められた偏差Δθ、微分項Dθ、積分項Iθを加算す
ることによりPID値を求める(ステップS10)。ま
た、偏差Δθを前回の偏差ΔθPに置き換えておく(ス
テップS11)。なお、本実施例では比例回路91にお
いて、比例ゲインを1として直接偏差Δθを用いてPI
D値を求めているが、もちろん、比例回路91によって
偏差Δθに比例ゲインを乗じて比例信号を導出してPI
D値を求めてもよい。
Therefore, in the PID arithmetic circuit 100,
The PID value is obtained by adding the obtained deviation Δθ, the differential term Dθ, and the integral term Iθ (step S10). Further, the deviation Δθ is replaced with the previous deviation ΔθP (step S11). In this embodiment, in the proportional circuit 91, the proportional gain is set to 1 and the direct deviation Δθ is used to determine PI.
Although the D value is obtained, it goes without saying that the proportional circuit 91 multiplies the deviation Δθ by a proportional gain to derive a proportional signal and PI
The D value may be obtained.

【0033】前記PID値をデューティ比決定回路に出
力する。ここで、PID値の正負を判定する(ステップ
S12)。PID値が正であれば、後述する回転有効値
PIDH以上であるか否かを判定する(ステップS1
3)。PID値が回転有効値PIDH以上である場合に
は、正転(ブレーキ圧増大方向)フラグを立てる(ステ
ップS14)とともに、PID値に係数aを乗じたもの
と所定数bの和をPWM信号として求める(ステップS
15)。なお、前記係数aと所定数bは、図5における
B部の傾きと切片である。
The PID value is output to the duty ratio determining circuit. Here, whether the PID value is positive or negative is determined (step S12). If the PID value is positive, it is determined whether or not it is equal to or more than the rotation effective value PIDH described later (step S1
3). When the PID value is equal to or greater than the effective rotation value PIDH, the forward rotation (brake pressure increasing direction) flag is set (step S14), and the sum of the PID value multiplied by the coefficient a and the predetermined number b is used as the PWM signal. Ask (Step S
15). The coefficient a and the predetermined number b are the slope and intercept of the portion B in FIG.

【0034】前記ステップS12でPID値が負である
と判定された場合には、PID値が後述する回転有効値
PIDL以下であるか否かを判定する(ステップS1
6)。PID値が回転有効値PIDL以下である場合に
は、逆転(ブレーキ圧減少方向)フラグを立てる(ステ
ップS17)とともに、PIDに係数cを乗じたものと
所定数dの和をPWM信号として求める(ステップS1
8)。なお、前記係数bと所定数dは、図5におけるC
部の傾きと切片である。
When it is determined in step S12 that the PID value is negative, it is determined whether the PID value is equal to or less than the rotation effective value PIDL described later (step S1).
6). When the PID value is equal to or less than the rotation effective value PIDL, a reverse rotation (brake pressure decreasing direction) flag is set (step S17), and the sum of PID multiplied by a coefficient c and a predetermined number d is obtained as a PWM signal (step S17). Step S1
8). The coefficient b and the predetermined number d are C in FIG.
The slope and intercept of the part.

【0035】また、ステップS13においてPID値が
回転有効値PIDHよりも小さい、あるいはステップS
16においてPID値が回転有効値PIDLよりも大き
いと判定された場合には、ブレーキフラグを立てる(ス
テップS19)とともに、PWM信号を0とする(ステ
ップS20)。
Further, in step S13, the PID value is smaller than the rotation effective value PIDH, or in step S13.
When it is determined in 16 that the PID value is larger than the rotation effective value PIDL, the brake flag is set (step S19) and the PWM signal is set to 0 (step S20).

【0036】なお、回転有効値PIDH、PIDLは、
図5に示すようにPID値がこれ以下の場合には、デュ
ーティ比を0とする閾値である。すなわち、PID値が
小さい場合には、ノイズの影響が大きくなるため、これ
を阻止するためにPIDL<PID<PIDHであれば
デューティ比を0と設定している。
The rotation effective values PIDH and PIDL are
As shown in FIG. 5, when the PID value is less than this, the duty ratio is a threshold value of 0. That is, when the PID value is small, the influence of noise becomes large, and in order to prevent this, the duty ratio is set to 0 if PIDL <PID <PIDH.

【0037】このようにして求められたPWM信号およ
びフラグに基づいてモータドライバ84により直流モー
タ30が駆動する。例えば、正転フラグとPWM信号が
モータドライバ84に導出された場合、直流モータ30
が正転(昇圧)方向に回転され、クランク軸38を回動
し、クランクピン42を変位させることにより、エキス
パンダピストン52が上方に変位し、出力ポート60の
容量を減少させることにより、キャリパ圧を増大させ
る。また、ブレーキフラグとPWM信号が導出された場
合には、直流モータ30を停止させ、エキスパンダピス
トン52の変位を停止させる。
The DC motor 30 is driven by the motor driver 84 based on the PWM signal and the flag thus obtained. For example, when the forward rotation flag and the PWM signal are derived to the motor driver 84, the DC motor 30
Are rotated in the normal rotation (pressure increase) direction, the crank shaft 38 is rotated, and the crank pin 42 is displaced, whereby the expander piston 52 is displaced upward, and the capacity of the output port 60 is reduced, so that the caliper is reduced. Increase pressure. When the brake flag and the PWM signal are derived, the DC motor 30 is stopped and the displacement of the expander piston 52 is stopped.

【0038】このように本実施例のブレーキ制御装置で
は、PID制御を行う際に、偏差Δθが所定値θDH以
下であれば、第1判定回路96から微分回路92に微分
停止信号が導出され、微分項Dθを0とするため、応答
性の高いモータ制御であっても、目標クランク角近傍に
クランクピン42がありながら、図6のD部破線のよう
に小さい外乱によって大きな微分項Dθが発生して制御
が不安定になることはない。また、偏差Δθが前記所定
値θDH以上であれば、通常の微分動作を行うため、応
答性の良い制御が行われる。さらに、モータの出力値に
相当するデューティ比80%になるPWMHよりもPW
Mが大きければ、積分項Iθを0とするため、図6のE
部破線部のようなオーバーシュートを確実に抑制できる
とともに、PWMがPWMH以下になれば再び積分動作
を行うため、定常偏差をなくし、目標値に収束できる。
As described above, in the brake control device of the present embodiment, when the deviation Δθ is equal to or less than the predetermined value θDH when performing the PID control, the differentiation stop signal is derived from the first determination circuit 96 to the differentiation circuit 92, Since the differential term Dθ is set to 0, a large differential term Dθ is generated due to a small disturbance as shown by the broken line D in FIG. 6 even when the motor control has high responsiveness while the crank pin 42 is located near the target crank angle. The control will not become unstable. Further, when the deviation Δθ is equal to or larger than the predetermined value θDH, the normal differential operation is performed, so that the control with good responsiveness is performed. Furthermore, PW is higher than PWMH, which is a duty ratio of 80% corresponding to the motor output value.
If M is large, the integral term Iθ is set to 0, so E in FIG.
It is possible to reliably suppress the overshoot as indicated by the broken line portion, and since the integration operation is performed again when PWM becomes equal to or lower than PWMH, the steady deviation can be eliminated and the target value can be converged.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明に係るモータの位置決め制御装置
によれば、以下の効果が得られる。
According to the motor positioning control apparatus of the present invention, the following effects can be obtained.

【0040】すなわち、PID制御を行う場合、偏差が
所定範囲内であれば、制御手段が比例信号と積分信号の
みを合成した制御信号を出力するため、応答性が高い系
であっても制御目標値近傍で外乱のために制御された後
の値が振動することはない。また、前記偏差が所定範囲
外の場合には、通常のPID制御を行っているために応
答性の高い安定したモータの位置決め制御ができる。
That is, when the PID control is performed, if the deviation is within a predetermined range, the control means outputs a control signal that combines only the proportional signal and the integral signal. The value does not oscillate after being controlled due to disturbance near the value. Further, when the deviation is out of the predetermined range, the normal PID control is performed, so stable and highly responsive motor positioning control can be performed.

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

【図1】本発明に係るモータの位置決め制御装置を含む
ブレーキ制御装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a brake control device including a motor positioning control device according to the present invention.

【図2】本発明に係るモータの位置決め制御装置を前記
ブレーキ制御装置との関連で説明した構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a motor positioning control device according to the present invention in relation to the brake control device.

【図3】本発明に係るモータの位置決め制御装置のPI
D決定回路の構成説明図である。
FIG. 3 is a PI of a motor positioning control device according to the present invention.
It is a structure explanatory view of a D determination circuit.

【図4】本発明に係るモータの位置決め制御装置のPI
D制御方法を示したフローチャートである。
FIG. 4 is a PI of a motor positioning control device according to the present invention.
6 is a flowchart showing a D control method.

【図5】本発明に係るモータの位置決め制御装置のPI
D制御方法を示す図である。
FIG. 5 is a PI of the motor positioning control device according to the present invention.
It is a figure which shows a D control method.

【図6】本発明に係るモータの位置決め制御装置のPI
D制御結果を示す図である。
FIG. 6 is a PI of a motor positioning control device according to the present invention.
It is a figure which shows a D control result.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ブレーキ制御装置 12…コントロールユニット 14…モジュレータ 16、16a…車輪速度センサ 30…直流モータ 32…モータコントローラ 42…クランクピン 46…ポテンショメータ 74…制御目標クランク角決定回路 78…クランク角度演算回路 80…PID決定回路 81…デューティ比決定回路 82…PWM回路 90…偏差演算回路 91…比例回路 92…微分回路 94…積分回路 96…第1判定回路 98…第2判定回路 100…PID演算回路 10 ... Brake control device 12 ... Control unit 14 ... Modulator 16, 16a ... Wheel speed sensor 30 ... DC motor 32 ... Motor controller 42 ... Crank pin 46 ... Potentiometer 74 ... Control target crank angle determination circuit 78 ... Crank angle calculation circuit 80 ... PID determining circuit 81 ... Duty ratio determining circuit 82 ... PWM circuit 90 ... Deviation computing circuit 91 ... Proportional circuit 92 ... Differentiating circuit 94 ... Integrating circuit 96 ... First determining circuit 98 ... Second determining circuit 100 ... PID computing circuit

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年9月30日[Submission date] September 30, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】モータの回転位置を検出する位置検出手段
と、 モータの目標位置と現在の回転位置との偏差を算出し、
偏差信号として出力する偏差出力手段と、 前記偏差信号が所定範囲内か否かを判定する判定手段
と、 前記判定手段において前記偏差信号が所定範囲外と判定
された場合には、前記偏差信号に比例した比例信号と、
前記偏差信号を微分した微分信号と、前記偏差信号を積
分した積分信号とを合成した制御信号を出力し、前記偏
差信号が所定範囲内と判定された場合には、前記偏差信
号に比例した比例信号と、前記信号を積分した積分信号
とを合成した制御信号を出力する制御手段と、 を備え、前記制御信号によりモータを駆動することを特
徴とするモータの位置決め制御装置。
1. A position detecting means for detecting a rotational position of a motor, and a deviation between a target position of the motor and a current rotational position is calculated,
Deviation output means for outputting as a deviation signal, judgment means for judging whether or not the deviation signal is within a predetermined range, and if the deviation signal is judged to be outside the predetermined range by the judgment means, A proportional signal proportional to
A control signal that is a combination of a differential signal obtained by differentiating the deviation signal and an integrated signal obtained by integrating the deviation signal is output, and when the deviation signal is determined to be within a predetermined range, a proportional proportion to the deviation signal A motor positioning control device comprising: a control unit that outputs a control signal that is a combination of a signal and an integrated signal obtained by integrating the signal, and drives the motor according to the control signal.
JP24506692A 1992-09-14 1992-09-14 Motor positioning controller Pending JPH0695743A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11387754B2 (en) 2019-09-17 2022-07-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Control device and motor drive system

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