JPH07182046A - Position control system - Google Patents

Position control system

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JPH07182046A
JPH07182046A JP5347358A JP34735893A JPH07182046A JP H07182046 A JPH07182046 A JP H07182046A JP 5347358 A JP5347358 A JP 5347358A JP 34735893 A JP34735893 A JP 34735893A JP H07182046 A JPH07182046 A JP H07182046A
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synchronous motor
magnetic pole
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linear encoder
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史朗 伊賀崎
Takashi Yamagiwa
高 山極
Takashi Mizutani
隆 水谷
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Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a position control system using an AC synchronous motor for simplifying a structure and lowering a cost. CONSTITUTION:A pole sensor 4 is attached to the AC synchronous motor 3 for linearly driving a table 1 and a linear encoder 5 for measuring the absolute position is provided under the table 1. The output of the linear encoder 5 is provided with a first arithmetic circuit 16 for computing and outputting the rotation angle of the motor 3 instead of a rotary encoder and a magnetic pole position detection circuit 15 detects the magnetic pole position of the motor 3 from the output of the arithmetic circuit 16 with the output of the pole sensor 4 as a reference. The output of the linear encoder 5 is provided with a second arithmetic circuit 17 for computing and outputting the rotation speed of the motor 3 and speed information obtained from it is defined as speed feedback signals instead of conventional rotary encoder output.

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、各種工作機械や測定機
に用いられる位置制御システムに係り、特に交流同期モ
ータを用いてサーボ制御を行う位置制御システムに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position control system used for various machine tools and measuring machines, and more particularly to a position control system for performing servo control using an AC synchronous motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】交流同期モータを用いた従来の位置制御
システムでは、交流同期モータを効率よく駆動するとい
う観点から、モータの磁極位置を検出してトルク電流を
与える方式(ベクトル制御方式)が多く採用されてい
る。交流同期モータの電流制御では通常、図3に示すモ
デルを使用して、3相交流モデルを制御し易い2軸直流
モデルに座標変換する。この変換式は次のように表され
る。まず図3の角度変数θを用いて、次の数1が得られ
る。
2. Description of the Related Art In the conventional position control system using an AC synchronous motor, from the viewpoint of efficiently driving the AC synchronous motor, there are many methods (vector control method) for detecting the magnetic pole position of the motor and giving a torque current. Has been adopted. In current control of an AC synchronous motor, the model shown in FIG. 3 is usually used to coordinate-convert a three-phase AC model into a two-axis DC model that is easy to control. This conversion formula is expressed as follows. First, the following equation 1 is obtained using the angle variable θ in FIG.

【0003】[0003]

【数1】 [Equation 1]

【0004】ここで、Iu ,Iv ,Iw はそれぞれU
相,V相,W相の電気子電流であり、Id ,Iq は2軸
直流モデルのそれぞれd軸,q軸電気子電流である。数
1に、Iw =−Iu −Iv の関係を代入することによ
り、次の数2が得られる。
Here, Iu, Iv, and Iw are U, respectively.
Phase, V phase, and W phase armature currents, and Id and Iq are d-axis and q-axis armature currents of the two-axis DC model, respectively. By substituting the relationship of Iw = -Iu-Iv into the equation 1, the following equation 2 is obtained.

【0005】[0005]

【数2】 [Equation 2]

【0006】この数2の座標変換を行って電流帰還制御
量Id ,Iq が得られる。更に、電流制御ループにおい
て電流指令値と電流帰還量の加算により得られるd軸,
q軸の電気子電圧Vd ,Vq から実際にモータ駆動を行
うパワーアンプに与える3相の電圧指令値Vu ,Vv ,
Vw を得る座標変換は、数1の逆変換であり、次の数3
の変換式が用いられる。
The current feedback control amounts Id and Iq are obtained by performing the coordinate transformation of the equation (2). Further, in the current control loop, the d-axis obtained by adding the current command value and the current feedback amount,
Three-phase voltage command values Vu, Vv given to the power amplifier that actually drives the motor from the q-axis armature voltages Vd, Vq
The coordinate transformation for obtaining Vw is the inverse transformation of the equation 1, and the following equation 3
The conversion formula of is used.

【0007】[0007]

【数3】 [Equation 3]

【0008】以上の電流制御アルゴリズムから明らかな
ように、座標変換を行うために、交流同期モータの磁極
位置である角度変数θが必要である。従ってこのような
交流同期モータ制御にあっては、角度変数θを測定する
ことが不可欠であって、そのために通常ロータリエンコ
ーダと磁極を検出するためのポールセンサとが用いられ
る。即ちロータリエンコーダがインクリメンタル方式の
場合には、これだけでは絶対角度位置情報が得られない
から、ポールセンサにより60°(電気角)毎の磁極を
検出し、その出力を基準としてロータリエンコーダの出
力を利用した絶対カウンタを構築して上述の座標変換に
必要な角度変数θを求める。
As is clear from the above current control algorithm, the angle variable θ, which is the magnetic pole position of the AC synchronous motor, is required to perform the coordinate conversion. Therefore, in such AC synchronous motor control, it is indispensable to measure the angle variable θ, and therefore a rotary encoder and a pole sensor for detecting a magnetic pole are usually used. That is, when the rotary encoder is of the incremental type, absolute angle position information cannot be obtained by this alone. Therefore, the pole sensor detects the magnetic pole at every 60 ° (electrical angle), and the output of the rotary encoder is used as a reference. The absolute counter is constructed to obtain the angle variable θ required for the above coordinate conversion.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の交
流同期モータを用いた位置制御システムでは、ロータリ
エンコーダとポールセンサとが用いられる。また、テー
ブル等の被制御対象の精密位置決めをの行うために、ロ
ータリエンコーダとは別に絶対位置検出ができるリニア
エンコーダを備えたシステムも多く存在する。このため
この種のシステムは構成が複雑になり、多くの配線スペ
ースも必要であるために全体が大型になり、コスト高に
なるといった問題があった。
As described above, in the conventional position control system using the AC synchronous motor, the rotary encoder and the pole sensor are used. Further, in order to perform precise positioning of a controlled object such as a table, there are many systems provided with a linear encoder capable of absolute position detection in addition to the rotary encoder. For this reason, this type of system has a problem in that the configuration is complicated and a large amount of wiring space is required, so that the entire system becomes large and the cost becomes high.

【0010】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたので、構造的簡略化と低コスト化を図った、交流同
期モータを用いた位置制御システムを提供することを目
的としている。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a position control system using an AC synchronous motor, which is structurally simplified and reduced in cost.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の位置
制御システムは、被制御対象を直線駆動するための交流
同期モータと、この交流同期モータの磁極を検出するポ
ールセンサと、前記被制御対象の絶対位置を測定するリ
ニアエンコーダと、このリニアエンコーダの出力から前
記交流同期モータの回転角度を演算出力する第1の演算
手段と、この第1の演算手段の出力から前記ポールセン
サの出力を基準として前記交流同期モータの磁極位置を
検出する磁極位置検出手段と、前記リニアエンコーダの
出力から前記同期モータの回転速度を演算出力する第2
の演算手段と、外部からの位置指令値に対して前記リニ
アエンコーダの出力である位置情報を帰還して速度指令
値を出力する位置制御手段と、この位置制御手段が出力
する速度指令値に対して前記第2の演算手段の出力であ
る速度情報を帰還して電流指令値を出力する速度制御手
段と、この速度制御手段からの電流指令値に対して、前
記交流同期モータの電気子電流を前記磁極位置検出手段
の出力により座標変換して得られる制御電流値を帰還し
て電圧指令値を出力する電流制御手段と、この電流制御
手段の出力を前記磁極位置検出手段の出力により座標変
換して前記交流同期モータを制御駆動するモータ駆動手
段とを有することを特徴とする。
A first position control system according to the present invention includes an AC synchronous motor for linearly driving an object to be controlled, a pole sensor for detecting a magnetic pole of the AC synchronous motor, and the object to be controlled. A linear encoder for measuring the absolute position of the controlled object, a first computing means for computing and outputting the rotation angle of the AC synchronous motor from the output of the linear encoder, and an output of the pole sensor from the output of the first computing means. A magnetic pole position detecting means for detecting the magnetic pole position of the AC synchronous motor with reference to: and a second for calculating and outputting the rotational speed of the synchronous motor from the output of the linear encoder.
And a position control means for feeding back the position information output from the linear encoder with respect to a position command value from the outside to output a speed command value, and a speed command value output by the position control means. The speed control means for feeding back the speed information output from the second computing means to output a current command value, and the armature current of the AC synchronous motor with respect to the current command value from the speed control means. Current control means for feeding back a control current value obtained by coordinate conversion by the output of the magnetic pole position detection means to output a voltage command value, and coordinate conversion of the output of the current control means by the output of the magnetic pole position detection means. Motor drive means for controlling and driving the AC synchronous motor.

【0012】本発明に係る第2の位置制御システムは、
被制御対象を直線駆動するための交流同期モータと、前
記被制御対象の絶対位置を測定するリニアエンコーダ
と、このリニアエンコーダの出力から前記交流同期モー
タの回転角度を演算出力する第1の演算手段と、この第
1の演算手段の出力に基づいて前記交流同期モータの磁
極位置を検出する磁極位置検出手段と、前記リニアエン
コーダの出力から前記同期モータの回転速度を演算出力
する第2の演算手段と、外部からの位置指令値に対して
前記リニアエンコーダの出力である位置情報を帰還して
速度指令値を出力する位置制御手段と、この位置制御手
段が出力する速度指令値に対して前記第2の演算手段の
出力である速度情報を帰還して電流指令値を出力する速
度制御手段と、この速度制御手段からの電流指令値に対
して、前記交流同期モータの電気子電流を前記磁極位置
検出手段の出力により座標変換して得られる制御電流値
を帰還して電圧指令値を出力する電流制御手段と、この
電流制御手段の出力を前記磁極位置検出手段の出力によ
り座標変換して前記交流同期モータを制御駆動するモー
タ駆動手段とを有することを特徴とする。
A second position control system according to the present invention is
An AC synchronous motor for linearly driving the controlled object, a linear encoder for measuring the absolute position of the controlled object, and a first arithmetic means for arithmetically outputting the rotation angle of the AC synchronous motor from the output of the linear encoder. And magnetic pole position detecting means for detecting the magnetic pole position of the AC synchronous motor based on the output of the first arithmetic means, and second arithmetic means for arithmetically outputting the rotational speed of the synchronous motor from the output of the linear encoder. A position control means for feeding back the position information output from the linear encoder with respect to a position command value from the outside to output a speed command value; and a position control means for the speed command value output by the position control means. The speed control means for feeding back the speed information which is the output of the second calculation means and outputting the current command value, and the AC synchronization with the current command value from the speed control means. Current control means for outputting a voltage command value by feeding back a control current value obtained by coordinate conversion of the armature current of the motor by the output of the magnetic pole position detection means, and the output of the current control means for detecting the magnetic pole position. And a motor drive unit for controlling and driving the AC synchronous motor by converting the coordinates according to the output of the unit.

【0013】[0013]

【作用】本発明の第1の位置制御システムでは、従来モ
ータに取り付けられていたロータリエンコーダを用い
ず、絶対位置検出を行うリニアエンコーダがその代わり
の役割を果たすようにしている。リニアエンコーダの出
力である絶対位置と同期モータの回転角の関係は予め分
かっているから、リニアエンコーダの出力に所定の係数
をかけることにより簡単に回転角度量に換算することが
できる。従って第1の演算手段によりこの換算を行っ
て、ポールセンサの出力を基準として、磁極位置検出手
段により従来と同様に磁極位置θを検出する事ができ
る。また時間情報は、ソフトウェアによる演算によりサ
ーボ系が構成されているコントローラであれば、回転速
度情報を演算する演算周期(サンプリング周期)から得
られ、ハードウェアでサーボ系が構成されているコント
ローラであれば、回転速度検出回路で使用されている発
振回路クロックから得られるから、これとリニアエンコ
ーダの出力を用いて、第2の演算手段によって、従来ロ
ータリエンコーダから得ていた回転速度情報に相当する
情報を換算出力して、速度指令に対する帰還量とするこ
とができる。
In the first position control system of the present invention, the rotary encoder conventionally mounted on the motor is not used, but the linear encoder for detecting the absolute position serves as an alternative. Since the relationship between the absolute position which is the output of the linear encoder and the rotation angle of the synchronous motor is known in advance, it can be easily converted into the rotation angle amount by multiplying the output of the linear encoder by a predetermined coefficient. Therefore, it is possible to perform this conversion by the first calculation means and detect the magnetic pole position θ by the magnetic pole position detection means in the same manner as in the conventional case, using the output of the pole sensor as a reference. Further, the time information is obtained from the calculation cycle (sampling cycle) for calculating the rotation speed information if the controller has a servo system configured by software calculation, and the controller may have a servo system configured by hardware. For example, since it is obtained from the oscillation circuit clock used in the rotation speed detection circuit, by using this and the output of the linear encoder, the information corresponding to the rotation speed information obtained from the conventional rotary encoder by the second computing means. Can be converted and output as the feedback amount for the speed command.

【0014】本発明の第2の位置制御システムでは、ロ
ータリエンコーダだけでなく、ポールセンサも除かれ
る。この場合は、ポールセンサ出力に相当する基準位置
情報を例えばモータの逆起電圧波形より確認し、その基
準の機械の絶対位置を記憶しておくことにより、リニア
エンコーダ出力のみから磁極位置検出が可能である。従
って本発明の位置制御システムは、省スペース,省配線
による構造の簡略化が図られ、またコストダウンが図ら
れる。
In the second position control system of the present invention, not only the rotary encoder but also the pole sensor is eliminated. In this case, the magnetic pole position can be detected only from the linear encoder output by checking the reference position information corresponding to the pole sensor output, for example, from the motor back electromotive force waveform and storing the reference absolute position of the machine. Is. Therefore, in the position control system of the present invention, the structure can be simplified by space saving and wire saving, and the cost can be reduced.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。図1は、本発明の一実施例に係る位置制御シス
テムの構成を示す。この実施例では被制御対象はテーブ
ル1である。テーブル1は交流同期モータ3により回転
駆動されるポールネジ2によって直線駆動される。交流
同期モータ3にはその磁極検出を行うポールセンサ4が
取り付けられている。テーブル1の下には、テーブル1
の絶対位置を精密測定するためのリニアエンコーダ5が
設けられている。交流同期モータ3を制御駆動するパワ
ーアンプ13の出力部には、3相電気子電流のうちU
相,V相の電気子電流Iu ,Iv を検出する電流検出回
路14が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a position control system according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the controlled object is the table 1. The table 1 is linearly driven by a pole screw 2 which is rotationally driven by an AC synchronous motor 3. A pole sensor 4 for detecting the magnetic pole is attached to the AC synchronous motor 3. Below table 1 is table 1
A linear encoder 5 is provided for precisely measuring the absolute position of the. At the output of the power amplifier 13 that controls and drives the AC synchronous motor 3, U of the three-phase armature current is output.
A current detection circuit 14 for detecting the phase- and V-phase armature currents Iu and Iv is provided.

【0016】モータ制御を行うサーボ回路は、外部から
の位置指令値とリニアエンコーダ5からの位置フィード
バック信号の加算により速度指令値を出す位置制御器
6、この位置制御器5から得られる速度指令値と速度フ
ィードバック信号の加算により電流指令値を出力する速
度制御器7、この速度制御器7からのq軸電流指令値及
びd軸電流指令値(Id =0)と電流フィードバック信
号の加算により電圧指令値を出力する電流制御器8,9
が設けられている。
The servo circuit for controlling the motor includes a position controller 6 which outputs a speed command value by adding a position command value from the outside and a position feedback signal from the linear encoder 5, and a speed command value obtained from this position controller 5. And a speed feedback signal to output a current command value, and a speed command by adding the q-axis current command value and the d-axis current command value (Id = 0) from this speed controller 7 and the current feedback signal. Current controllers 8 and 9 that output values
Is provided.

【0017】2軸直流モデルでの電流制御のための座標
変換を行うために、磁極位置検出回路15、座標変換回
路11及び12が設けられている。磁極位置検出回路1
5は、ポールセンサ4の出力を基準として磁極位置を示
す角度変数θの余弦値cos θ,及び正弦値sin θを出力
するもので、そのためにリニアエンコーダ5の出力から
交流同期モータ3の回転角度を演算出力する第1の演算
回路16が設けられている。リニアエンコーダ5の出力
が示す直線距離lと交流同期モータ3の回転角αの間は
比例関係にあり、その比例定数は一義的に決まっている
から、この第1の演算回路16は具体的には、リニアエ
ンコーダ5の出力である位置情報に対して係数k(=α
/l)をかけることにより、回転角度量を得るものであ
る。磁極位置検出回路15の本体は絶対値カウンタであ
って、ポールセンサ4の出力を基準としてそこからの回
転角度としての磁極位置θを算出し、更にこれからsin
θ,cos θを出力する。
A magnetic pole position detection circuit 15 and coordinate conversion circuits 11 and 12 are provided to perform coordinate conversion for current control in the two-axis DC model. Magnetic pole position detection circuit 1
5 outputs the cosine value cos θ and the sine value sin θ of the angle variable θ indicating the magnetic pole position with the output of the pole sensor 4 as a reference. Therefore, the rotation angle of the AC synchronous motor 3 is output from the output of the linear encoder 5. A first arithmetic circuit 16 that arithmetically outputs is provided. Since the linear distance 1 indicated by the output of the linear encoder 5 and the rotation angle α of the AC synchronous motor 3 are in a proportional relationship and the proportional constant is uniquely determined, the first arithmetic circuit 16 is specifically Is a coefficient k (= α for the position information output from the linear encoder 5).
/ L) is applied to obtain the amount of rotation angle. The main body of the magnetic pole position detection circuit 15 is an absolute value counter, which calculates the magnetic pole position θ as a rotation angle from the output of the pole sensor 4 as a reference, and then sin
Outputs θ and cos θ.

【0018】また、リニアエンコーダ5の出力から速度
フィードバック量を得るために、第2の演算回路17が
設けられている。リニアエンコーダ5の出力である距離
情報から交流同期モータ3の回転速度を求めるために
は、時間情報が必要である。そこでこの第2の演算回路
17は、ソフトウェアによる演算によりサーボ系が構成
されているコントローラであれば、回転速度情報を演算
する演算周期(サンプリング周期)から得られる時間情
報、ハードウェアでサーボ系が構成されているコントロ
ーラであれば、回転速度検出回路で使用されている発振
回路クロックから得られる時間情報により速度フィード
バック量を得ている。
A second arithmetic circuit 17 is provided to obtain the speed feedback amount from the output of the linear encoder 5. In order to obtain the rotation speed of the AC synchronous motor 3 from the distance information output from the linear encoder 5, time information is required. Therefore, if the second arithmetic circuit 17 is a controller in which a servo system is configured by calculation by software, time information obtained from a calculation cycle (sampling cycle) for calculating rotational speed information, and the servo system by hardware. If the controller is configured, the speed feedback amount is obtained from the time information obtained from the oscillation circuit clock used in the rotation speed detection circuit.

【0019】座標変換回路11は、磁極位置検出回路1
5の出力sin θ,cos θと電流検出回路14の出力Iu
,Iv とから、前述の数2に基づく電流フィードバッ
ク量Id ,Iq を算出する。また座標変換回路12は、
2軸電圧指令値Vd ,Vq から、前述の数3に基づいて
3相電圧指令値Vu ,Vv ,Vw を算出する。非干渉制
御器10は、フィードバック制御の補償用である。
The coordinate conversion circuit 11 is a magnetic pole position detection circuit 1.
5 output sin θ, cos θ and current detection circuit 14 output Iu
, Iv, the current feedback amounts Id, Iq based on the above-mentioned equation 2 are calculated. Further, the coordinate conversion circuit 12
From the two-axis voltage command values Vd and Vq, the three-phase voltage command values Vu, Vv, and Vw are calculated based on the above equation 3. The non-interference controller 10 is for compensation of feedback control.

【0020】以上のようにこの実施例では、従来同期モ
ータ3に取り付けられていたロータリエンコーダが取り
除かれている。そしてロータリエンコーダに代わってリ
ニアエンコーダ5の出力を利用して、第1の演算回路1
6及び第2の演算回路17を設けて、ロータリエンコー
ダ出力に対応する制御信号を得ている。従ってロータリ
エンコーダ及びその配線の分、省スペース,省配線が図
られることになる。
As described above, in this embodiment, the rotary encoder conventionally attached to the synchronous motor 3 is removed. Then, using the output of the linear encoder 5 instead of the rotary encoder, the first arithmetic circuit 1
6 and the second arithmetic circuit 17 are provided to obtain a control signal corresponding to the rotary encoder output. Therefore, space and wiring can be saved for the rotary encoder and its wiring.

【0021】図2は、本発明の別の実施例に係る位置制
御システムである。図1の実施例と対応する部分には図
1と同一符号を付して詳細な説明は省く。この実施例に
おいては、ロータリエンコーダのみでなく、ポールセン
サも除かれている。ポールセンサ出力に相当する基準信
号は例えばモータの逆起電圧波形より確認し、その基準
の機械の絶対位置を記憶しておくことにより、リニアエ
ンコーダ出力のみから得ることができる。この基準信号
を用いて、先の実施例と同様に磁極位置検出回路15で
基準磁極位置からの回転角度としての磁極位置θを算出
し、更にこれからsin θ,cos θを出力することができ
る。この実施例によれば、先の実施例より更に位置制御
システムの構造的簡略化が図られる。
FIG. 2 is a position control system according to another embodiment of the present invention. The parts corresponding to those in the embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those in FIG. 1 and their detailed description is omitted. In this embodiment, not only the rotary encoder but also the pole sensor is omitted. The reference signal corresponding to the pole sensor output can be obtained only from the linear encoder output by, for example, confirming from the back electromotive voltage waveform of the motor and storing the absolute position of the reference machine. Using this reference signal, the magnetic pole position detection circuit 15 can calculate the magnetic pole position θ as a rotation angle from the reference magnetic pole position as in the previous embodiment, and sin θ and cos θ can be output from this. According to this embodiment, structural simplification of the position control system is further achieved as compared with the previous embodiments.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ロー
タリエンコーダ更に必要ならポールセンサを除いて構造
的簡略化と低コスト化を図った、交流同期モータを用い
た位置制御システムを提供することができる。
As described above, according to the present invention, there is provided a position control system using an AC synchronous motor, which is structurally simplified and reduced in cost by removing a rotary encoder and, if necessary, a pole sensor. be able to.

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

【図1】 本発明の一実施例の位置制御システムを示
す。
FIG. 1 shows a position control system according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の他の実施例の位置制御システムを示
す。
FIG. 2 shows a position control system according to another embodiment of the present invention.

【図3】 交流同期モータ制御方式を説明するための図
である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an AC synchronous motor control system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…テーブル(被制御対象)、2…ポールネジ、3…交
流同期モータ、4…ポールセンサ、5…リニアエンコー
ダ、6…位置制御器、7…速度制御器、8,9…電流制
御器、10…非干渉制御器、11…座標変換回路、12
…座標変換回路、13…パワーアンプ、14…電流検出
器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Table (controlled object), 2 ... Pole screw, 3 ... AC synchronous motor, 4 ... Pole sensor, 5 ... Linear encoder, 6 ... Position controller, 7 ... Speed controller, 8, 9 ... Current controller, 10 ... Non-interference controller, 11 ... Coordinate conversion circuit, 12
... coordinate conversion circuit, 13 ... power amplifier, 14 ... current detector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02P 21/00 6/06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical indication H02P 21/00 6/06

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被制御対象を直線駆動するための交流同
期モータと、 この交流同期モータの磁極を検出するポールセンサと、 前記被制御対象の絶対位置を測定するリニアエンコーダ
と、 このリニアエンコーダの出力から前記交流同期モータの
回転角度を演算出力する第1の演算手段と、 この第1の演算手段の出力から前記ポールセンサの出力
を基準として前記交流同期モータの磁極位置を検出する
磁極位置検出手段と、 前記リニアエンコーダの出力から前記同期モータの回転
速度を演算出力する第2の演算手段と、 外部からの位置指令値に対して前記リニアエンコーダの
出力である位置情報を帰還して速度指令値を出力する位
置制御手段と、 この位置制御手段が出力する速度指令値に対して前記第
2の演算手段の出力である速度情報を帰還して電流指令
値を出力する速度制御手段と、 この速度制御手段からの電流指令値に対して、前記交流
同期モータの電気子電流を前記磁極位置検出手段の出力
により座標変換して得られる制御電流値を帰還して電圧
指令値を出力する電流制御手段と、 この電流制御手段の出力を前記磁極位置検出手段の出力
により座標変換して前記交流同期モータを制御駆動する
モータ駆動手段と、を有することを特徴とする位置制御
システム。
1. An AC synchronous motor for linearly driving a controlled object, a pole sensor for detecting a magnetic pole of the AC synchronous motor, a linear encoder for measuring an absolute position of the controlled object, and a linear encoder for the linear encoder. First calculation means for calculating and outputting the rotation angle of the AC synchronous motor from the output, and magnetic pole position detection for detecting the magnetic pole position of the AC synchronous motor based on the output of the pole sensor from the output of the first calculation means. Means, second computing means for computing and outputting the rotational speed of the synchronous motor from the output of the linear encoder, and speed command by feeding back position information output from the linear encoder to a position command value from the outside. The position control means for outputting a value and the speed information output by the second computing means are returned to the speed command value output by the position control means. And a speed control means for outputting a current command value, and control obtained by coordinate conversion of the armature current of the AC synchronous motor by the output of the magnetic pole position detection means with respect to the current command value from the speed control means. Current control means for feeding back a current value to output a voltage command value, and motor drive means for coordinate-converting the output of the current control means by the output of the magnetic pole position detection means to control and drive the AC synchronous motor. A position control system characterized by having.
【請求項2】 被制御対象を直線駆動するための交流同
期モータと、 前記被制御対象の絶対位置を測定するリニアエンコーダ
と、 このリニアエンコーダの出力から前記交流同期モータの
回転角度を演算出力する第1の演算手段と、 この第1の演算手段の出力に基づいて前記交流同期モー
タの磁極位置を検出する磁極位置検出手段と、 前記リニアエンコーダの出力から前記同期モータの回転
速度を演算出力する第2の演算手段と、 外部からの位置指令値に対して前記リニアエンコーダの
出力である位置情報を帰還して速度指令値を出力する位
置制御手段と、 この位置制御手段が出力する速度指令値に対して前記第
2の演算手段の出力である速度情報を帰還して電流指令
値を出力する速度制御手段と、 この速度制御手段からの電流指令値に対して、前記交流
同期モータの電気子電流を前記磁極位置検出手段の出力
により座標変換して得られる制御電流値を帰還して電圧
指令値を出力する電流制御手段と、 この電流制御手段の出力を前記磁極位置検出手段の出力
により座標変換して前記交流同期モータを制御駆動する
モータ駆動手段と、を有することを特徴とする位置制御
システム。
2. An AC synchronous motor for linearly driving a controlled object, a linear encoder for measuring an absolute position of the controlled object, and a rotational angle of the AC synchronous motor calculated and output from an output of the linear encoder. First calculation means, magnetic pole position detection means for detecting the magnetic pole position of the AC synchronous motor based on the output of the first calculation means, and arithmetic output of the rotational speed of the synchronous motor from the output of the linear encoder. Second computing means, position control means for feeding back position information output from the linear encoder to a position command value from the outside to output a speed command value, and speed command value output by the position control means And a speed control means for feeding back the speed information output from the second computing means to output a current command value, and a current command value from the speed control means. A current control means for feeding back a control current value obtained by coordinate-converting the armature current of the AC synchronous motor by the output of the magnetic pole position detection means and outputting a voltage command value; and an output of the current control means. A position control system, comprising: a motor drive unit that controls and drives the AC synchronous motor by converting coordinates according to the output of the magnetic pole position detection unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004118635A (en) * 2002-09-27 2004-04-15 Mitsutoyo Corp Servo mechanism
JP2006145523A (en) * 2004-11-19 2006-06-08 Dr Johannes Heidenhain Gmbh Device and method for measuring spatial position of first object to second object
JP2008118740A (en) * 2006-11-01 2008-05-22 Yaskawa Electric Corp Permanent magnet field synchronous electric motor controller
CN113541538A (en) * 2021-07-26 2021-10-22 珠海格力电器股份有限公司 Servo driver and servo driving system

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