JPH08140381A - モータのサーボ制御方法及びそのサーボ制御装置 - Google Patents
モータのサーボ制御方法及びそのサーボ制御装置Info
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- JPH08140381A JPH08140381A JP6277794A JP27779494A JPH08140381A JP H08140381 A JPH08140381 A JP H08140381A JP 6277794 A JP6277794 A JP 6277794A JP 27779494 A JP27779494 A JP 27779494A JP H08140381 A JPH08140381 A JP H08140381A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 消費電力を低減するサーボ制御方法及びサー
ボ制御装置を提供する。 【構成】 差分回路１０がエンコーダ１１からの帰還信
号Ｅ(t) と目標位置信号Ｃ(t) との差分を求め、この誤
差信号ｅ(t) を比例制御系Ａと積分制御系Ｂと微分制御
系Ｄとに供給し、ＰＷＭ変調回路２３がこれら制御系か
ら出力される演算信号Ｒ(t) ，Ｉ(t) ，Ｄ(t) の加算値
に相当するデューティ比のＰＷＭ変調信号ＰＷＭ(t) を
出力し、駆動制御系Ｅが信号ＰＷＭ(t) に対応する駆動
電力Ｐ(t)をモータＭに供給することにより、サーボ制
御が行われる。モータＭが停止すると、中央制御手段９
が制御信号ＲＳにより積分制御系Ｂ内のリミッタ回路１
５を遮断状態にし、演算信号Ｉ(t) の電圧レベルを零に
するので、ＰＷＭ変調信号ＰＷＭ(t) と駆動電力Ｐ(t)
の発生を停止させ、消費電力を低減する。
ボ制御装置を提供する。 【構成】 差分回路１０がエンコーダ１１からの帰還信
号Ｅ(t) と目標位置信号Ｃ(t) との差分を求め、この誤
差信号ｅ(t) を比例制御系Ａと積分制御系Ｂと微分制御
系Ｄとに供給し、ＰＷＭ変調回路２３がこれら制御系か
ら出力される演算信号Ｒ(t) ，Ｉ(t) ，Ｄ(t) の加算値
に相当するデューティ比のＰＷＭ変調信号ＰＷＭ(t) を
出力し、駆動制御系Ｅが信号ＰＷＭ(t) に対応する駆動
電力Ｐ(t)をモータＭに供給することにより、サーボ制
御が行われる。モータＭが停止すると、中央制御手段９
が制御信号ＲＳにより積分制御系Ｂ内のリミッタ回路１
５を遮断状態にし、演算信号Ｉ(t) の電圧レベルを零に
するので、ＰＷＭ変調信号ＰＷＭ(t) と駆動電力Ｐ(t)
の発生を停止させ、消費電力を低減する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モータのサーボ制御方
法及び、モータのサーボ制御装置に関し、特に、被制御
対象であるモータが停止状態にあるときの消費電力を低
減するものに関する。
法及び、モータのサーボ制御装置に関し、特に、被制御
対象であるモータが停止状態にあるときの消費電力を低
減するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる従来例として、図５に示すＤＣモ
ータのサーボ制御装置を説明する。これは、マイクロコ
ンピュータシステム１を備え、これに内蔵されているプ
ログラムを実行することによって、サーボ制御装置に対
してモータＭの起動と停止、及びその速度と位置に関す
るＰＩＤサーボ制御を指令するようになっている。
ータのサーボ制御装置を説明する。これは、マイクロコ
ンピュータシステム１を備え、これに内蔵されているプ
ログラムを実行することによって、サーボ制御装置に対
してモータＭの起動と停止、及びその速度と位置に関す
るＰＩＤサーボ制御を指令するようになっている。
【０００３】サーボ制御装置は、差動増幅器等からなる
差分回路２と、モータＭの回転数を検出するエンコーダ
３と、ＰＩＤサーボ制御を実現するための比例制御回路
４と積分制御回路５及び微分制御回路６と、これらの制
御回路４〜６から出力される各演算信号Ｒ(t) ，Ｉ(t)
，Ｄ(t) を加算してパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) を出
力するＰＷＭ変調回路７と、パルス幅変調信号ＰＷＭ
(t) を電力増幅してモータＭに駆動電力Ｐ(t) を供給す
る駆動回路８を備えている。
差分回路２と、モータＭの回転数を検出するエンコーダ
３と、ＰＩＤサーボ制御を実現するための比例制御回路
４と積分制御回路５及び微分制御回路６と、これらの制
御回路４〜６から出力される各演算信号Ｒ(t) ，Ｉ(t)
，Ｄ(t) を加算してパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) を出
力するＰＷＭ変調回路７と、パルス幅変調信号ＰＷＭ
(t) を電力増幅してモータＭに駆動電力Ｐ(t) を供給す
る駆動回路８を備えている。
【０００４】図６のタイミングチャートに示すように、
ある時点ｔ0 において、マイクロコンピュータシステム
１から目標位置信号（即ち、モータＭを目標の位置まで
回転させることを指示する電圧信号）Ｃ(t) を出力する
と、差分回路２が目標位置信号Ｃ(t) とエンコーダ３か
らの帰還信号Ｅ(t) との差分演算を行い、その誤差信号
ｅ(t) を比例制御回路４と積分制御回路５及び微分制御
回路６へ供給する。従って、帰還信号Ｅ(t) の電圧レベ
ルは、図示の如くモータＭの回転に伴って増加してい
き、誤差信号ｅ(t) は次第に減少することとなる。
ある時点ｔ0 において、マイクロコンピュータシステム
１から目標位置信号（即ち、モータＭを目標の位置まで
回転させることを指示する電圧信号）Ｃ(t) を出力する
と、差分回路２が目標位置信号Ｃ(t) とエンコーダ３か
らの帰還信号Ｅ(t) との差分演算を行い、その誤差信号
ｅ(t) を比例制御回路４と積分制御回路５及び微分制御
回路６へ供給する。従って、帰還信号Ｅ(t) の電圧レベ
ルは、図示の如くモータＭの回転に伴って増加してい
き、誤差信号ｅ(t) は次第に減少することとなる。
【０００５】比例制御回路４は、誤差信号ｅ(t) に所定
の比例係数ｋp を掛け算することによって演算信号Ｒ
(t) を出力し、積分制御回路５は、誤差信号ｅ(t) の履
歴を積分することにより演算信号Ｉ(t) を出力し、微分
制御回路６は誤差信号ｅ(t) の時間微分を求めることに
よって演算信号Ｄ(t) を出力する。よって、演算信号Ｉ
(t) は図示の如く次第に増加する。
の比例係数ｋp を掛け算することによって演算信号Ｒ
(t) を出力し、積分制御回路５は、誤差信号ｅ(t) の履
歴を積分することにより演算信号Ｉ(t) を出力し、微分
制御回路６は誤差信号ｅ(t) の時間微分を求めることに
よって演算信号Ｄ(t) を出力する。よって、演算信号Ｉ
(t) は図示の如く次第に増加する。
【０００６】ＰＷＭ変調回路７が、これらの演算信号Ｒ
(t) ，Ｉ(t) ，Ｄ(t) の加算値に対応するデューティ比
のパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) を出力し、駆動回路８が
パルス幅変調信号ＰＷＭ(t) に基づいてモータＭに駆動
電力Ｐ(t) を供給する。
(t) ，Ｉ(t) ，Ｄ(t) の加算値に対応するデューティ比
のパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) を出力し、駆動回路８が
パルス幅変調信号ＰＷＭ(t) に基づいてモータＭに駆動
電力Ｐ(t) を供給する。
【０００７】サーボ制御装置がモータＭに対してこのよ
うな帰還制御を行うと、モータＭの回転量（図中、距離
Ｌ(t) で示す）が増加していき、目標位置信号Ｃ(t) で
指定された位置に達した時点ｔ1 で、かかる回転は停止
する。
うな帰還制御を行うと、モータＭの回転量（図中、距離
Ｌ(t) で示す）が増加していき、目標位置信号Ｃ(t) で
指定された位置に達した時点ｔ1 で、かかる回転は停止
する。
【０００８】そして、時点ｔ1 以後は、目標位置信号Ｃ
(t) が変更されない限り、帰還信号Ｅ(t) が一定、誤差
信号ｅ(t) が零となるので、演算信号Ｉ(t) も一定とな
り、距離Ｌ(t) も変化しない。即ち、モータＭは目標の
位置に継続的に停止する。
(t) が変更されない限り、帰還信号Ｅ(t) が一定、誤差
信号ｅ(t) が零となるので、演算信号Ｉ(t) も一定とな
り、距離Ｌ(t) も変化しない。即ち、モータＭは目標の
位置に継続的に停止する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のサーボ制御装置にあっては、モータが停止状態に
あっても、図６に示す如く、常にＰＷＭ変調回路７から
所定デューティ比のパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) が出力
され、駆動回路８がこのパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) に
従ってモータＭに駆動電力Ｐ(t) を供給し続ける。即
ち、モータＭには必然的に質量を有するので、回転駆動
を実現するためには、この質量に勝るトルクを発生する
ための最小限の電力が必要であり、かかる最小限未満の
電力では回転駆動され得ない所謂不感帯の範囲内での駆
動電力を、モータＭの停止時にも供給するようになって
いる。
従来のサーボ制御装置にあっては、モータが停止状態に
あっても、図６に示す如く、常にＰＷＭ変調回路７から
所定デューティ比のパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) が出力
され、駆動回路８がこのパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) に
従ってモータＭに駆動電力Ｐ(t) を供給し続ける。即
ち、モータＭには必然的に質量を有するので、回転駆動
を実現するためには、この質量に勝るトルクを発生する
ための最小限の電力が必要であり、かかる最小限未満の
電力では回転駆動され得ない所謂不感帯の範囲内での駆
動電力を、モータＭの停止時にも供給するようになって
いる。
【００１０】しかし、このようにモータＭが停止してい
るにも係わらず上記の駆動電力を供給することが、消費
電力を低減できない一因となっている。例えば、商用電
源（ＡＣ１００ボルト）等を使用しないで、室外などで
バッテリ駆動される携帯用電子機器に従来のサーボ制御
装置を適用すると、短時間でバッテリのエネルギーを消
費してしまうという問題がある。更に具体例を述べれ
ば、携帯型のコンピュータに内蔵されるフロッピーディ
スクドライバ装置等に、かかるサーボ制御装置を適用す
る場合等に、消費電力の低減化が極めて問題となってい
る。
るにも係わらず上記の駆動電力を供給することが、消費
電力を低減できない一因となっている。例えば、商用電
源（ＡＣ１００ボルト）等を使用しないで、室外などで
バッテリ駆動される携帯用電子機器に従来のサーボ制御
装置を適用すると、短時間でバッテリのエネルギーを消
費してしまうという問題がある。更に具体例を述べれ
ば、携帯型のコンピュータに内蔵されるフロッピーディ
スクドライバ装置等に、かかるサーボ制御装置を適用す
る場合等に、消費電力の低減化が極めて問題となってい
る。
【００１１】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、消費電力を低減することができる、モー
タのサーボ制御方法及びそのサーボ制御装置を提供する
ことを目的とする。
たものであり、消費電力を低減することができる、モー
タのサーボ制御方法及びそのサーボ制御装置を提供する
ことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、差分回路により、モータの回転数を
検出するエンコーダから出力される帰還信号と目標位置
信号との差分を求め、積分制御系により、この差分によ
る誤差信号を積分演算し、駆動制御系により、少なくと
も前記積分制御系から出力される演算信号に基づいて前
記モータを駆動する駆動電力を発生させる、モータのサ
ーボ制御方法及びサーボ制御装置において、前記モータ
が停止状態のとき、前記積分制御系からの前記演算信号
の出力を停止させることにより、前記駆動制御系からの
前記駆動電力の出力を停止させることとした。
るために本発明は、差分回路により、モータの回転数を
検出するエンコーダから出力される帰還信号と目標位置
信号との差分を求め、積分制御系により、この差分によ
る誤差信号を積分演算し、駆動制御系により、少なくと
も前記積分制御系から出力される演算信号に基づいて前
記モータを駆動する駆動電力を発生させる、モータのサ
ーボ制御方法及びサーボ制御装置において、前記モータ
が停止状態のとき、前記積分制御系からの前記演算信号
の出力を停止させることにより、前記駆動制御系からの
前記駆動電力の出力を停止させることとした。
【００１３】ここで、第１の実施の態様として、前記積
分制御系は、積分回路から出力される前記演算信号の電
圧レベルを抑制するリミッタ回路と、前記リミッタ回路
から出力される信号と前記誤差信号との差分を求める減
算回路と、前記減算回路から出力される信号を積分演算
して前記演算信号を求める前記積分回路とを備え、前記
制御手段は、前記モータが停止状態のとき、前記リミッ
タ回路を遮断状態に設定することとした。
分制御系は、積分回路から出力される前記演算信号の電
圧レベルを抑制するリミッタ回路と、前記リミッタ回路
から出力される信号と前記誤差信号との差分を求める減
算回路と、前記減算回路から出力される信号を積分演算
して前記演算信号を求める前記積分回路とを備え、前記
制御手段は、前記モータが停止状態のとき、前記リミッ
タ回路を遮断状態に設定することとした。
【００１４】また、第２の実施の態様として、前記積分
制御系は、前記誤差信号を所定の増幅率で増幅する増幅
回路と、前記増幅回路から出力される信号を積分演算す
ることにより前記演算信号を出力する積分回路とを備
え、前記制御手段は、前記モータが停止状態のとき、前
記増幅回路の増幅率を零に設定することとした。
制御系は、前記誤差信号を所定の増幅率で増幅する増幅
回路と、前記増幅回路から出力される信号を積分演算す
ることにより前記演算信号を出力する積分回路とを備
え、前記制御手段は、前記モータが停止状態のとき、前
記増幅回路の増幅率を零に設定することとした。
【００１５】また、第３の実施の態様とした、前記積分
制御系は、前記誤差信号を積分演算することにより前記
演算信号を出力する積分回路と、前記積分回路と前記駆
動制御系との接続を導通又は非導通の状態に切換え設定
するスイッチ手段とを備え、前記制御手段は、前記モー
タが停止状態のとき、スイッチ手段を非導通にすること
により、前記積分回路の演算信号が前記駆動制御系へ供
給するのを停止することとした。
制御系は、前記誤差信号を積分演算することにより前記
演算信号を出力する積分回路と、前記積分回路と前記駆
動制御系との接続を導通又は非導通の状態に切換え設定
するスイッチ手段とを備え、前記制御手段は、前記モー
タが停止状態のとき、スイッチ手段を非導通にすること
により、前記積分回路の演算信号が前記駆動制御系へ供
給するのを停止することとした。
【００１６】
【作用】モータを回転駆動させる通常のサーボ制御時に
は、少なくとも積分制御系で発生する前記演算信号に基
づいて前記の駆動制御系が前記モータに駆動電力を供給
する。一方、前記モータが停止する状態では、この演算
信号を駆動制御系へ供給しないので、前記モータは駆動
電力が供給されずに停止する。よって、前記モータが停
止する状態では、消費電力が低減される。
は、少なくとも積分制御系で発生する前記演算信号に基
づいて前記の駆動制御系が前記モータに駆動電力を供給
する。一方、前記モータが停止する状態では、この演算
信号を駆動制御系へ供給しないので、前記モータは駆動
電力が供給されずに停止する。よって、前記モータが停
止する状態では、消費電力が低減される。
【００１７】また、本発明は、比例制御系と積分制御系
と微分制御系の３制御系統にうちの積分制御系によっ
て、上記消費電力の低減化を図るので、少なくとも積分
制御系を含むサーボ制御装置であれば、本発明を適用す
ることができる。よって、例えば、比例制御系と積分制
御系を含むＰＩサーボ制御装置、積分制御系と微分制御
系を含むＩＤサーボ制御装置にも適用できる。
と微分制御系の３制御系統にうちの積分制御系によっ
て、上記消費電力の低減化を図るので、少なくとも積分
制御系を含むサーボ制御装置であれば、本発明を適用す
ることができる。よって、例えば、比例制御系と積分制
御系を含むＰＩサーボ制御装置、積分制御系と微分制御
系を含むＩＤサーボ制御装置にも適用できる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明による一実施例を図面と共に説
明する。図１はサーボ制御装置の全体構成を示すブロッ
ク図であり、一点鎖線にて囲まれた部分が、主としてサ
ーボ制御を行うサーボ制御回路となっている。このサー
ボ制御装置は、マイクロコンピュータシステム等の中央
制御手段９を備え、これに内蔵されているプログラムを
実行することによって、サーボ制御回路に対してＤＣモ
ータＭの起動と停止、及びその速度と位置に関するＰＩ
Ｄサーボ制御の指令をする。
明する。図１はサーボ制御装置の全体構成を示すブロッ
ク図であり、一点鎖線にて囲まれた部分が、主としてサ
ーボ制御を行うサーボ制御回路となっている。このサー
ボ制御装置は、マイクロコンピュータシステム等の中央
制御手段９を備え、これに内蔵されているプログラムを
実行することによって、サーボ制御回路に対してＤＣモ
ータＭの起動と停止、及びその速度と位置に関するＰＩ
Ｄサーボ制御の指令をする。
【００１９】サーボ制御回路は、差動増幅器等から成る
差分回路１０と、モータＭの回転数を検出するエンコー
ダ回路１１と、ＰＩＤサーボ制御を実現するための比例
制御系Ａと積分制御系Ｂ及び微分制御系Ｃと、これらの
制御系Ａ〜Ｃから出力される各演算信号Ｒ(t) ，Ｉ(t)
，Ｄ(t) を加算してパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) を出
力するＰＷＭ変調系統Ｄと、パルス幅変調信号ＰＷＭ
(t) を電力増幅して、信号ＰＷＭ(t) と相似波形の駆動
電力Ｐ(t) をモータＭに供給する駆動制御系Ｅを備えて
いる。
差分回路１０と、モータＭの回転数を検出するエンコー
ダ回路１１と、ＰＩＤサーボ制御を実現するための比例
制御系Ａと積分制御系Ｂ及び微分制御系Ｃと、これらの
制御系Ａ〜Ｃから出力される各演算信号Ｒ(t) ，Ｉ(t)
，Ｄ(t) を加算してパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) を出
力するＰＷＭ変調系統Ｄと、パルス幅変調信号ＰＷＭ
(t) を電力増幅して、信号ＰＷＭ(t) と相似波形の駆動
電力Ｐ(t) をモータＭに供給する駆動制御系Ｅを備えて
いる。
【００２０】中央制御手段９は、モータＭの回転量（或
いは移動量）を指定する目標位置信号Ｃ(t) と、後述す
る積分制御系Ｂ内のリミッタ回路１５を制御するための
制御信号ＲＳを出力すると共に、エンコーダ回路１１か
ら出力される帰還信号Ｅ(t)の電圧変化を検知回路１２
を介して逐次入力するようになっている。尚、検知回路
１２は、中央制御手段９内の読出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）にシステムプログラムとして予め記憶しておき、こ
のプログラムを実行することによって、帰還信号Ｅ(t)
の電圧変化を逐次検知するプログラム制御によって実現
してもよいし、サーボ制御回路内に予め同等の検知機能
を持つトランジスタ回路として設けておき、帰還信号Ｅ
(t) の電圧変化を逐一中央制御手段９へ転送するように
してもよい。
いは移動量）を指定する目標位置信号Ｃ(t) と、後述す
る積分制御系Ｂ内のリミッタ回路１５を制御するための
制御信号ＲＳを出力すると共に、エンコーダ回路１１か
ら出力される帰還信号Ｅ(t)の電圧変化を検知回路１２
を介して逐次入力するようになっている。尚、検知回路
１２は、中央制御手段９内の読出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）にシステムプログラムとして予め記憶しておき、こ
のプログラムを実行することによって、帰還信号Ｅ(t)
の電圧変化を逐次検知するプログラム制御によって実現
してもよいし、サーボ制御回路内に予め同等の検知機能
を持つトランジスタ回路として設けておき、帰還信号Ｅ
(t) の電圧変化を逐一中央制御手段９へ転送するように
してもよい。
【００２１】差分回路１０は、中央制御手段９からの目
標位置信号Ｃ(t) とエンコーダ回路１１からの帰還信号
Ｅ(t) との差分演算を行い、その誤差信号ｅ(t) を比例
制御系Ａと積分制御系Ｂ及び微分制御系Ｃへ供給する。
標位置信号Ｃ(t) とエンコーダ回路１１からの帰還信号
Ｅ(t) との差分演算を行い、その誤差信号ｅ(t) を比例
制御系Ａと積分制御系Ｂ及び微分制御系Ｃへ供給する。
【００２２】比例制御系Ａは、誤差信号ｅ(t) を予め決
められた増幅率ｋp で電圧増幅する増幅回路１３と、増
幅回路１３からの出力を位相調整などして演算信号Ｒ
(t) を出力する調整回路１４とを備えている。
められた増幅率ｋp で電圧増幅する増幅回路１３と、増
幅回路１３からの出力を位相調整などして演算信号Ｒ
(t) を出力する調整回路１４とを備えている。
【００２３】積分制御系Ｂは、演算信号Ｉ(t) が帰還入
力されその演算信号Ｉ(t) の最大の電圧振幅を、制御信
号ＲＳにより設定される所定レベル以下に抑制するリミ
ッタ回路１５と、演算信号Ｉ(t) からリミッタ回路１５
の出力信号を減算する第１の減算回路１６が備えられて
いる。尚、このリミッタ回路１５に設定される抑制範囲
を通過許容レベルと呼ぶこととする。
力されその演算信号Ｉ(t) の最大の電圧振幅を、制御信
号ＲＳにより設定される所定レベル以下に抑制するリミ
ッタ回路１５と、演算信号Ｉ(t) からリミッタ回路１５
の出力信号を減算する第１の減算回路１６が備えられて
いる。尚、このリミッタ回路１５に設定される抑制範囲
を通過許容レベルと呼ぶこととする。
【００２４】更に、誤差信号ｅ(t) から第１の減算回路
１６の出力信号を減算する第２の減算回路１７、第２の
減算回路１７の出力信号を所定の増幅率ｋi で増幅する
増幅回路１８、増幅回路１８の出力信号の電圧振幅をス
ケール調整するスケール調整回路１９、スケール調整回
路１９から出力される信号を積分して演算信号Ｉ(t)を
出力する積分回路２０を備えている。尚、スケール調整
回路１９は、増幅回路１８の出力信号を２５６分の１の
電圧振幅に調整することによってスケール調整を行うよ
うになっている。
１６の出力信号を減算する第２の減算回路１７、第２の
減算回路１７の出力信号を所定の増幅率ｋi で増幅する
増幅回路１８、増幅回路１８の出力信号の電圧振幅をス
ケール調整するスケール調整回路１９、スケール調整回
路１９から出力される信号を積分して演算信号Ｉ(t)を
出力する積分回路２０を備えている。尚、スケール調整
回路１９は、増幅回路１８の出力信号を２５６分の１の
電圧振幅に調整することによってスケール調整を行うよ
うになっている。
【００２５】微分回路Ｃは、誤差信号ｅ(t) を所定の増
幅率ｋd で増幅する増幅回路２１と、増幅回路２１から
出力される信号についての時間変化率（即ち、微分係
数）を求め、その演算信号Ｄ(t) を出力する微分回路２
２を備えている。
幅率ｋd で増幅する増幅回路２１と、増幅回路２１から
出力される信号についての時間変化率（即ち、微分係
数）を求め、その演算信号Ｄ(t) を出力する微分回路２
２を備えている。
【００２６】ＰＷＭ変調系統Ｄは、演算信号Ｒ(t) ，Ｉ
(t) ，Ｄ(t) を加算演算してその加算された電圧振幅に
対応するデューティ比の矩形信号を出力するパルス幅変
調回路２３と、パルス幅変調回路２３から出力される信
号を２５６分の１の振幅に調整するスケール調整回路２
４と、スケール調整回路２４から出力される信号の最大
振幅を予め決められた電圧振幅以下に抑制するリミッタ
回路２５を備え、最終的にリミッタ回路２５からサーボ
制御のためのパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) が出力され
る。
(t) ，Ｄ(t) を加算演算してその加算された電圧振幅に
対応するデューティ比の矩形信号を出力するパルス幅変
調回路２３と、パルス幅変調回路２３から出力される信
号を２５６分の１の振幅に調整するスケール調整回路２
４と、スケール調整回路２４から出力される信号の最大
振幅を予め決められた電圧振幅以下に抑制するリミッタ
回路２５を備え、最終的にリミッタ回路２５からサーボ
制御のためのパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) が出力され
る。
【００２７】駆動回路Ｅは、パルス幅変調信号ＰＷＭ
(t) を電力増幅し、その電力信号Ｐ(t) をモータＭに供
給することによって駆動制御するトランジスタ回路で実
現されている。例えば、周知のＳＥＰＰ回路やブリッジ
回路等で構成されている。
(t) を電力増幅し、その電力信号Ｐ(t) をモータＭに供
給することによって駆動制御するトランジスタ回路で実
現されている。例えば、周知のＳＥＰＰ回路やブリッジ
回路等で構成されている。
【００２８】そして、かかる構成のサーボ制御回路の入
出力特性を関係式で表せば、モータＭの回転量（或いは
移動量）をＬ(t) 、帰還遅延時間をΔτとすれば、
出力特性を関係式で表せば、モータＭの回転量（或いは
移動量）をＬ(t) 、帰還遅延時間をΔτとすれば、
【００２９】
【数１】
【００３０】となる。
【００３１】次に、かかる構成を有するサーボ制御装置
の動作を図２のタイミングチャートに基づいて説明す
る。尚、同図中、制御信号ＲＳを、時間ｔの経過に応じ
て論理レベルが変化する論理信号ＲＳ（ｔ） で示し、
ＲＳ(t) ＝“１”の時には、積分制御系Ｂ内のリミッタ
回路１５の通過許容レベルが予め決められた範囲に設定
され、論理“０”のときは通過許容レベルが零、即ち信
号の通過を完全に遮断するように設定される。
の動作を図２のタイミングチャートに基づいて説明す
る。尚、同図中、制御信号ＲＳを、時間ｔの経過に応じ
て論理レベルが変化する論理信号ＲＳ（ｔ） で示し、
ＲＳ(t) ＝“１”の時には、積分制御系Ｂ内のリミッタ
回路１５の通過許容レベルが予め決められた範囲に設定
され、論理“０”のときは通過許容レベルが零、即ち信
号の通過を完全に遮断するように設定される。
【００３２】ある時点ｔ0 において、中央制御手段９か
らサーボ回路へ、論理“１”の制御信号ＲＳ(t) とステ
ップ関数状の目標位置信号Ｃ(t) が同時に、又は、論理
“１”の制御信号ＲＳ(t) が出力されている状態で、あ
る時点ｔ0 において目標位置信号Ｃ(t) が出力される
と、差分回路１０が目標位置信号Ｃ(t) と帰還信号Ｅ
(t) との差分を求め、その誤差信号ｅ(t) を比例制御系
Ａと積分制御系Ｂと微分制御系Ｃに供給する。
らサーボ回路へ、論理“１”の制御信号ＲＳ(t) とステ
ップ関数状の目標位置信号Ｃ(t) が同時に、又は、論理
“１”の制御信号ＲＳ(t) が出力されている状態で、あ
る時点ｔ0 において目標位置信号Ｃ(t) が出力される
と、差分回路１０が目標位置信号Ｃ(t) と帰還信号Ｅ
(t) との差分を求め、その誤差信号ｅ(t) を比例制御系
Ａと積分制御系Ｂと微分制御系Ｃに供給する。
【００３３】したがって、図示の如く、モータＭの回転
に伴って、帰還信号Ｅ(t) が次第に増加し、誤差信号ｅ
(t) が次第に減少し、積分制御系Ｂからの演算信号Ｉ
(t) が次第に増加することとなる。更に、ＰＷＭ変調系
統Ｄから出力されるパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) は、演
算信号Ｒ(t) ，Ｉ(t) ，Ｄ(t) の加算値の変化に応じた
デューティ比で変化する矩形信号となり、このパルス幅
変調信号ＰＷＭ(t) に対応する電力信号Ｐ(t) によって
モータＭの回転量（或いは移動量）Ｌ(t) も増加してい
くこととなる。
に伴って、帰還信号Ｅ(t) が次第に増加し、誤差信号ｅ
(t) が次第に減少し、積分制御系Ｂからの演算信号Ｉ
(t) が次第に増加することとなる。更に、ＰＷＭ変調系
統Ｄから出力されるパルス幅変調信号ＰＷＭ(t) は、演
算信号Ｒ(t) ，Ｉ(t) ，Ｄ(t) の加算値の変化に応じた
デューティ比で変化する矩形信号となり、このパルス幅
変調信号ＰＷＭ(t) に対応する電力信号Ｐ(t) によって
モータＭの回転量（或いは移動量）Ｌ(t) も増加してい
くこととなる。
【００３４】ある時点ｔ1 において、モータＭが目標位
置信号Ｃ(t) で指定された位置に達すると、目標位置信
号Ｃ(t) と帰還信号Ｅ(t) とが等しくなるので、誤差信
号ｅ(t) が零になる。そして、パルス幅変調信号ＰＷＭ
(t) と電力信号Ｐ(t) の夫々のデューティ比（換言すれ
ば、時間幅）が、モータＭの不感帯内となり、モータＭ
が目標位置で停止する。
置信号Ｃ(t) で指定された位置に達すると、目標位置信
号Ｃ(t) と帰還信号Ｅ(t) とが等しくなるので、誤差信
号ｅ(t) が零になる。そして、パルス幅変調信号ＰＷＭ
(t) と電力信号Ｐ(t) の夫々のデューティ比（換言すれ
ば、時間幅）が、モータＭの不感帯内となり、モータＭ
が目標位置で停止する。
【００３５】更に、検知回路１２が、目標位置信号Ｃ
(t) と帰還信号Ｅ(t) とが等しくなったと判断し、中央
制御手段９に対して制御信号ＲＳ(t) を論理反転させる
べき指令を出力する。この指令を受けた中央制御手段９
は、直ちに（図中の時点ｔ2 ）、積分制御系Ｂ内のリミ
ッタ回路１５に論理“０”の制御信号ＲＳ(t) を供給
し、リミッタ回路１５の通過許容レベルを零に設定す
る。即ち、リミッタ回路１５に入力される前記の演算信
号Ｉ(t) の第１の減算回路１６への通過は完全に遮断さ
れる。
(t) と帰還信号Ｅ(t) とが等しくなったと判断し、中央
制御手段９に対して制御信号ＲＳ(t) を論理反転させる
べき指令を出力する。この指令を受けた中央制御手段９
は、直ちに（図中の時点ｔ2 ）、積分制御系Ｂ内のリミ
ッタ回路１５に論理“０”の制御信号ＲＳ(t) を供給
し、リミッタ回路１５の通過許容レベルを零に設定す
る。即ち、リミッタ回路１５に入力される前記の演算信
号Ｉ(t) の第１の減算回路１６への通過は完全に遮断さ
れる。
【００３６】このように、リミッタ回路１５を完全に遮
断状態にすると、図１中の第２の減算回路１７の減算入
力端子には、積分回路２０の演算信号Ｉ(t) が供給され
ることとなるので、迅速に積分回路２０の演算信号Ｉ
(t) は零に収束する。この結果、パルス幅変調信号ＰＷ
Ｍ(t) の発生が停止され、且つ電力信号Ｐ(t) も発生し
なくなる。したがって、モータＭが停止状態となる期間
中では、従来のような電力供給が成されず、消費電力の
低減化が実現されることとなる。
断状態にすると、図１中の第２の減算回路１７の減算入
力端子には、積分回路２０の演算信号Ｉ(t) が供給され
ることとなるので、迅速に積分回路２０の演算信号Ｉ
(t) は零に収束する。この結果、パルス幅変調信号ＰＷ
Ｍ(t) の発生が停止され、且つ電力信号Ｐ(t) も発生し
なくなる。したがって、モータＭが停止状態となる期間
中では、従来のような電力供給が成されず、消費電力の
低減化が実現されることとなる。
【００３７】次に、上述した期間ＴA におけるサーボ制
御によりモータＭが目標位置まで移動して停止した状態
で、何等かの外力がモータＭに掛かった場合の動作を説
明する。例えば、図２中に示す期間ＴB 中のある時点ｔ
3 において、このような外力がモータＭに掛かり、上記
の目標位置よりも手前の位置まで引き戻されたとする。
御によりモータＭが目標位置まで移動して停止した状態
で、何等かの外力がモータＭに掛かった場合の動作を説
明する。例えば、図２中に示す期間ＴB 中のある時点ｔ
3 において、このような外力がモータＭに掛かり、上記
の目標位置よりも手前の位置まで引き戻されたとする。
【００３８】この場合には、エンコーダ１１から出力さ
れる帰還信号Ｅ(t) の電圧レベルが降下し、目標位置信
号Ｃ(t) は一定に維持されているので、差分回路１０の
誤差信号ｅ(t) の電圧レベルが上昇する。更に、検知回
路１２が帰還信号Ｅ(t) の電圧変動を検知し、中央制御
手段９に対して制御信号ＲＳ(t) の論理を反転させるべ
き指令を発する。この指令に対応して中央制御手段９が
論理“１”の制御信号ＲＳ(t) を出力し、リミッタ回路
１５の通過許容レベルを元に戻す。即ち、期間ＴA 後に
設定されていた零の通過許容レベルを、元の所定の通過
許容レベルに復帰させる。
れる帰還信号Ｅ(t) の電圧レベルが降下し、目標位置信
号Ｃ(t) は一定に維持されているので、差分回路１０の
誤差信号ｅ(t) の電圧レベルが上昇する。更に、検知回
路１２が帰還信号Ｅ(t) の電圧変動を検知し、中央制御
手段９に対して制御信号ＲＳ(t) の論理を反転させるべ
き指令を発する。この指令に対応して中央制御手段９が
論理“１”の制御信号ＲＳ(t) を出力し、リミッタ回路
１５の通過許容レベルを元に戻す。即ち、期間ＴA 後に
設定されていた零の通過許容レベルを、元の所定の通過
許容レベルに復帰させる。
【００３９】そして、リミッタ回路１５の通過許容レベ
ルが元に戻ると、積分回路２０が誤差信号ｅ(t) を積分
し始め、ＰＷＭ変調系統Ｄがパルス幅変調信号ＰＷＭ
(t) を出力し、且つ駆動制御系Ｅが駆動電力Ｐ(t) をモ
ータＭに供給する。したがって、モータＭは目標位置信
号Ｃ(t) で設定される位置へ復帰するように回転するこ
ととなり、帰還信号Ｅ(t) の電圧レベルが次第に上昇す
ると共に、誤差信号ｅ(t) の電圧レベルが次第に減少す
る。
ルが元に戻ると、積分回路２０が誤差信号ｅ(t) を積分
し始め、ＰＷＭ変調系統Ｄがパルス幅変調信号ＰＷＭ
(t) を出力し、且つ駆動制御系Ｅが駆動電力Ｐ(t) をモ
ータＭに供給する。したがって、モータＭは目標位置信
号Ｃ(t) で設定される位置へ復帰するように回転するこ
ととなり、帰還信号Ｅ(t) の電圧レベルが次第に上昇す
ると共に、誤差信号ｅ(t) の電圧レベルが次第に減少す
る。
【００４０】ある時点ｔ2 において、モータＭが再び元
の目標位置に到達すると、目標位置信号Ｃ(t) と帰還信
号Ｅ(t) とが等しくなるので、誤差信号ｅ(t) が零にな
る。そして、パルス幅変調信号ＰＷＭ(t) と電力信号Ｐ
(t) の夫々のデューティ比（換言すれば、時間幅）が、
モータＭの不感帯内となり、モータＭが目標位置で停止
する。
の目標位置に到達すると、目標位置信号Ｃ(t) と帰還信
号Ｅ(t) とが等しくなるので、誤差信号ｅ(t) が零にな
る。そして、パルス幅変調信号ＰＷＭ(t) と電力信号Ｐ
(t) の夫々のデューティ比（換言すれば、時間幅）が、
モータＭの不感帯内となり、モータＭが目標位置で停止
する。
【００４１】更に、検知回路１２が、目標位置信号Ｃ
(t) と帰還信号Ｅ(t) とが等しくなったと判断し、中央
制御手段９に対して制御信号ＲＳ(t) を論理反転させる
べき指令を出力する。この指令を受けた中央制御手段９
は、直ちに（図中の時点ｔ5 ）、積分制御系Ｂ内のリミ
ッタ回路１５に論理“０”の制御信号ＲＳ(t) を供給
し、リミッタ回路１５の通過許容レベルを零に設定す
る。即ち、リミッタ回路１５に入力される前記の演算信
号Ｉ(t) の第１の減算回路１６への通過は完全に遮断さ
れる。
(t) と帰還信号Ｅ(t) とが等しくなったと判断し、中央
制御手段９に対して制御信号ＲＳ(t) を論理反転させる
べき指令を出力する。この指令を受けた中央制御手段９
は、直ちに（図中の時点ｔ5 ）、積分制御系Ｂ内のリミ
ッタ回路１５に論理“０”の制御信号ＲＳ(t) を供給
し、リミッタ回路１５の通過許容レベルを零に設定す
る。即ち、リミッタ回路１５に入力される前記の演算信
号Ｉ(t) の第１の減算回路１６への通過は完全に遮断さ
れる。
【００４２】このように、リミッタ回路１５を完全に遮
断状態にすると、図１中の第２の減算回路１７の減算入
力端子には、積分回路２０の演算信号Ｉ(t) が供給され
ることとなるので、迅速に積分回路２０の演算信号Ｉ
(t) は零に収束する。この結果、パルス幅変調信号ＰＷ
Ｍ(t) の発生が停止され、且つ電力信号Ｐ(t) も発生し
なくなる。したがって、モータＭが再び停止状態とな
り、この停止状態では電力供給が成されず、消費電力の
低減化が実現されることとなる。
断状態にすると、図１中の第２の減算回路１７の減算入
力端子には、積分回路２０の演算信号Ｉ(t) が供給され
ることとなるので、迅速に積分回路２０の演算信号Ｉ
(t) は零に収束する。この結果、パルス幅変調信号ＰＷ
Ｍ(t) の発生が停止され、且つ電力信号Ｐ(t) も発生し
なくなる。したがって、モータＭが再び停止状態とな
り、この停止状態では電力供給が成されず、消費電力の
低減化が実現されることとなる。
【００４３】尚、図２中の期間ＴB の動作例は、所定の
目標位置に停止しているモータＭが外力によって引き戻
された場合の応答を示すが、逆に外力によってモータＭ
が目標位置より先の位置まで強制移動させられた場合に
は、駆動制御系ＥがモータＭに供給する駆動電力Ｐ(t)
の極性を反転するので、モータＭは逆回転によって元の
目標位置へ戻るようになっている。
目標位置に停止しているモータＭが外力によって引き戻
された場合の応答を示すが、逆に外力によってモータＭ
が目標位置より先の位置まで強制移動させられた場合に
は、駆動制御系ＥがモータＭに供給する駆動電力Ｐ(t)
の極性を反転するので、モータＭは逆回転によって元の
目標位置へ戻るようになっている。
【００４４】このように、この実施例によれば、モータ
Ｍが停止した状態では、積分制御系Ｂ内のリミッタ回路
１５の通過許容レベルを零にすることによって、積分制
御系Ｂから出力される演算信号Ｉ(t) を零に設定し、モ
ータＭへの駆動電力Ｐ(t) の供給を停止するので、消費
電力の低減化に寄与することができる。
Ｍが停止した状態では、積分制御系Ｂ内のリミッタ回路
１５の通過許容レベルを零にすることによって、積分制
御系Ｂから出力される演算信号Ｉ(t) を零に設定し、モ
ータＭへの駆動電力Ｐ(t) の供給を停止するので、消費
電力の低減化に寄与することができる。
【００４５】次に、他の実施例を図３に基づいて説明す
る。尚、図３は、サーボ制御装置の全体構成を示すブロ
ック図であり、図１と同一又は相当する構成要素は同一
符号で示している。
る。尚、図３は、サーボ制御装置の全体構成を示すブロ
ック図であり、図１と同一又は相当する構成要素は同一
符号で示している。
【００４６】図１に示した先の実施例との相違点を述べ
ると、当該実施例では、モータＭが通常の回転動作をす
る場合には、増幅回路１８に対して、所定の増幅率ｋi
（０＜ｋi ）に設定するための制御信号ＲＳを出力し、
モータＭが停止する期間中には、増幅回路１８に対し
て、増幅率ｋi を零に設定させる（即ち、ｋi ＝０）た
めの制御信号ＲＳを出力することにより、モータＭの停
止期間中では、駆動電力Ｐ(t) を供給しないようになっ
ている。
ると、当該実施例では、モータＭが通常の回転動作をす
る場合には、増幅回路１８に対して、所定の増幅率ｋi
（０＜ｋi ）に設定するための制御信号ＲＳを出力し、
モータＭが停止する期間中には、増幅回路１８に対し
て、増幅率ｋi を零に設定させる（即ち、ｋi ＝０）た
めの制御信号ＲＳを出力することにより、モータＭの停
止期間中では、駆動電力Ｐ(t) を供給しないようになっ
ている。
【００４７】即ち、図２のタイミングチャートに示すの
と同様に、期間ＴA 及びＴB においてモータＭを回転駆
動させる場合には、検知回路１２及び中央制御手段９に
より、論理“１”の制御信号ＲＳ(t) が発せられるの
で、増幅回路１８は所定の増幅率ｋi に設定され、積分
回路２０の演算信号Ｉ(t) が同図２に示すように変化し
て、モータＭに駆動電力Ｐ(t) が供給される。一方、こ
れらの期間ＴA ，ＴB を除く、モータＭの停止期間中に
は、検知回路１２及び中央制御手段９により、論理
“０”の制御信号ＲＳ(t) が発せられるので、増幅回路
１８の増幅率ｋi は零に設定され、積分回路２０の演算
信号Ｉ(t) も零になり、モータＭに駆動電力Ｐ(t) が供
給されなくなる。
と同様に、期間ＴA 及びＴB においてモータＭを回転駆
動させる場合には、検知回路１２及び中央制御手段９に
より、論理“１”の制御信号ＲＳ(t) が発せられるの
で、増幅回路１８は所定の増幅率ｋi に設定され、積分
回路２０の演算信号Ｉ(t) が同図２に示すように変化し
て、モータＭに駆動電力Ｐ(t) が供給される。一方、こ
れらの期間ＴA ，ＴB を除く、モータＭの停止期間中に
は、検知回路１２及び中央制御手段９により、論理
“０”の制御信号ＲＳ(t) が発せられるので、増幅回路
１８の増幅率ｋi は零に設定され、積分回路２０の演算
信号Ｉ(t) も零になり、モータＭに駆動電力Ｐ(t) が供
給されなくなる。
【００４８】このように、この実施例においても、モー
タＭが停止した状態では、積分制御系Ｂから出力される
演算信号Ｉ(t) が零となり、モータＭへの駆動電力Ｐ
(t) の供給が停止されることとなるので、消費電力の低
減化に寄与することができる。
タＭが停止した状態では、積分制御系Ｂから出力される
演算信号Ｉ(t) が零となり、モータＭへの駆動電力Ｐ
(t) の供給が停止されることとなるので、消費電力の低
減化に寄与することができる。
【００４９】次に、更に他の実施例を図４に基づいて説
明する。尚、図４は、サーボ制御装置の全体構成を示す
ブロック図であり、図１と同一又は相当する構成要素は
同一符号で示している。
明する。尚、図４は、サーボ制御装置の全体構成を示す
ブロック図であり、図１と同一又は相当する構成要素は
同一符号で示している。
【００５０】図１に示した先の実施例との相違点を述べ
ると、当該実施例では、積分制御系ＢとＰＷＭ変調系統
Ｄとの間にアナログスイッチ素子ＳＷが設けられ、中央
制御手段９から出力される制御信号ＲＳの論理が“１”
のときには、導通状態となって積分回路２０の演算信号
Ｉ(t) をＰＷＭ変調回路２３へ供給し、制御信号ＲＳの
論理が“０”のときには、非導通状態となって積分回路
２０の演算信号Ｉ(t)をＰＷＭ変調回路２３へ供給しな
いようになっている。
ると、当該実施例では、積分制御系ＢとＰＷＭ変調系統
Ｄとの間にアナログスイッチ素子ＳＷが設けられ、中央
制御手段９から出力される制御信号ＲＳの論理が“１”
のときには、導通状態となって積分回路２０の演算信号
Ｉ(t) をＰＷＭ変調回路２３へ供給し、制御信号ＲＳの
論理が“０”のときには、非導通状態となって積分回路
２０の演算信号Ｉ(t)をＰＷＭ変調回路２３へ供給しな
いようになっている。
【００５１】そして、モータＭが通常の回転動作をする
場合には、論理“１”の制御信号ＲＳによって、アナロ
グスイッチ素子ＳＷを導通状態に設定し、モータＭが停
止する期間中には、論理“０”の制御信号ＲＳによっ
て、アナログスイッチ素子ＳＷを非導通状態に設定す
る。
場合には、論理“１”の制御信号ＲＳによって、アナロ
グスイッチ素子ＳＷを導通状態に設定し、モータＭが停
止する期間中には、論理“０”の制御信号ＲＳによっ
て、アナログスイッチ素子ＳＷを非導通状態に設定す
る。
【００５２】かかる構成によれば、図２のタイミングチ
ャートに示すのと同様に、期間ＴA及びＴB においてモ
ータＭを回転駆動させる場合には、検知回路１２及び中
央制御手段９により、論理“１”の制御信号ＲＳ(t) が
発せられるので、アナログスイッチ素子ＳＷが導通状態
となって、積分回路２０の演算信号Ｉ(t) がＰＷＭ変調
回路２３に供給されるのに伴い、モータＭに駆動電力Ｐ
(t) が供給される。一方、これらの期間ＴA ，ＴB を除
く、モータＭの停止期間中には、検知回路１２及び中央
制御手段９により、論理“０”の制御信号ＲＳ(t) が発
せられるので、アナログスイッチ素子ＳＷが非導通状態
となって、積分回路２０の演算信号Ｉ(t) がＰＷＭ変調
回路２３に供給されなくなり、モータＭに駆動電力Ｐ
(t) が供給されなくなる。この結果、モータＭが停止し
た状態では、消費電力の低減化に寄与することができ
る。
ャートに示すのと同様に、期間ＴA及びＴB においてモ
ータＭを回転駆動させる場合には、検知回路１２及び中
央制御手段９により、論理“１”の制御信号ＲＳ(t) が
発せられるので、アナログスイッチ素子ＳＷが導通状態
となって、積分回路２０の演算信号Ｉ(t) がＰＷＭ変調
回路２３に供給されるのに伴い、モータＭに駆動電力Ｐ
(t) が供給される。一方、これらの期間ＴA ，ＴB を除
く、モータＭの停止期間中には、検知回路１２及び中央
制御手段９により、論理“０”の制御信号ＲＳ(t) が発
せられるので、アナログスイッチ素子ＳＷが非導通状態
となって、積分回路２０の演算信号Ｉ(t) がＰＷＭ変調
回路２３に供給されなくなり、モータＭに駆動電力Ｐ
(t) が供給されなくなる。この結果、モータＭが停止し
た状態では、消費電力の低減化に寄与することができ
る。
【００５３】尚、この実施例では、モータＭの停止期間
中であっても、積分回路２０の演算信号Ｉ(t) は図２中
の時点ｔ2 以後や時点ｔ5 以後のように零にはならず、
目標位置信号Ｃ(t) と同じ電圧レベルに保持されること
となる。したがって、モータＭが一旦停止した状態か
ら、目標位置信号Ｃ(t) が変更になったり、図２中の期
間ＴB に示すように、停止状態にあるモータＭに外力が
掛かったような場合には、積分回路２０の演算信号Ｉ
(t) は、上記の保持された電圧レベルを初期値として変
化することになる。この結果、図１及び図３に示した実
施例では、一旦積分回路２０の演算信号Ｉ(t) が零とな
るので、目標の位置へモータＭを移動させるのに要する
時間が長くなるのに対して、図４に示す当該実施例は、
モータＭを目標位置まで移動させるのに要する時間が短
くなり、応答性が向上するという効果が得られる。
中であっても、積分回路２０の演算信号Ｉ(t) は図２中
の時点ｔ2 以後や時点ｔ5 以後のように零にはならず、
目標位置信号Ｃ(t) と同じ電圧レベルに保持されること
となる。したがって、モータＭが一旦停止した状態か
ら、目標位置信号Ｃ(t) が変更になったり、図２中の期
間ＴB に示すように、停止状態にあるモータＭに外力が
掛かったような場合には、積分回路２０の演算信号Ｉ
(t) は、上記の保持された電圧レベルを初期値として変
化することになる。この結果、図１及び図３に示した実
施例では、一旦積分回路２０の演算信号Ｉ(t) が零とな
るので、目標の位置へモータＭを移動させるのに要する
時間が長くなるのに対して、図４に示す当該実施例は、
モータＭを目標位置まで移動させるのに要する時間が短
くなり、応答性が向上するという効果が得られる。
【００５４】尚、以上の３実施例の説明では、比例制御
系と積分制御系と微分制御系とを含むＰＩＤサーボ制御
装置を示したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、少なくとも積分制御系を有していればよい。例え
ば、比例制御系と積分制御系を含むＰＩサーボ制御装
置、積分制御系と微分制御系を含むＩＤサーボ制御装置
にも適用できる。
系と積分制御系と微分制御系とを含むＰＩＤサーボ制御
装置を示したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、少なくとも積分制御系を有していればよい。例え
ば、比例制御系と積分制御系を含むＰＩサーボ制御装
置、積分制御系と微分制御系を含むＩＤサーボ制御装置
にも適用できる。
【００５５】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
モータを回転駆動させる通常のサーボ制御時には、少な
くとも積分制御系で発生する演算信号に基づいて前記の
モータに駆動電力を供給し、前記モータが停止する状態
では、この演算信号を駆動電力発生用の駆動制御系へ供
給しないようにしたので、前記モータが停止する状態で
は、消費電力が低減されるという効果が得られる。
モータを回転駆動させる通常のサーボ制御時には、少な
くとも積分制御系で発生する演算信号に基づいて前記の
モータに駆動電力を供給し、前記モータが停止する状態
では、この演算信号を駆動電力発生用の駆動制御系へ供
給しないようにしたので、前記モータが停止する状態で
は、消費電力が低減されるという効果が得られる。
【図１】本発明によるモータのサーボ制御装置の一実施
例の構成を示すブロック図である。
例の構成を示すブロック図である。
【図２】一実施例の動作を説明するためのタイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図３】本発明によるモータのサーボ制御装置の他の実
施例の構成を示すブロック図である。
施例の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明によるモータのサーボ制御装置の更に他
の実施例の構成を示すブロック図である。
の実施例の構成を示すブロック図である。
【図５】従来のモータのサーボ制御装置の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図６】従来のモータのサーボ制御装置の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。
るためのタイミングチャートである。
Ｍ…モータ、Ａ…比例制御系、Ｂ…積分制御系、Ｃ…微
分制御系、Ｄ…ＰＷＭ変調系統、Ｅ…駆動制御系、９…
中央制御手段、１０…差分回路、１１…エンコーダ、１
２…検知回路、１３，１８，２１…増幅回路、１４…調
整回路、１５…リミッタ回路、１６…第１の減算回路、
１７…第２の減算回路、１９，２４…スケール調整回
路、２０…積分回路、２２…微分回路、２３…ＰＷＭ変
調回路、２５…リミッタ回路、ＳＷ…アナログスイッチ
素子。
分制御系、Ｄ…ＰＷＭ変調系統、Ｅ…駆動制御系、９…
中央制御手段、１０…差分回路、１１…エンコーダ、１
２…検知回路、１３，１８，２１…増幅回路、１４…調
整回路、１５…リミッタ回路、１６…第１の減算回路、
１７…第２の減算回路、１９，２４…スケール調整回
路、２０…積分回路、２２…微分回路、２３…ＰＷＭ変
調回路、２５…リミッタ回路、ＳＷ…アナログスイッチ
素子。
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 Ｇ０５Ｄ 3/00 Ｘ 3/12 ３０５ Ｋ 13/62 Ｆ Ｈ０２Ｐ 5/06 Ｚ
Claims (5)
- 【請求項１】 差分回路により、モータの回転数を検出
するエンコーダから出力される帰還信号と目標位置信号
との差分を求め、積分制御系により、この差分による誤
差信号を積分演算し、駆動制御系により、少なくとも前
記積分制御系から出力される演算信号に基づいて前記モ
ータを駆動する駆動電力を発生させる、モータのサーボ
制御方法において、 前記モータが停止状態のとき、前記積分制御系からの前
記演算信号の出力を停止させることにより、前記駆動制
御系からの前記駆動電力の出力を停止させることを特徴
とするモータのサーボ制御方法。 - 【請求項２】 モータの回転数を検出するエンコーダか
ら出力される帰還信号と目標位置信号との差分を演算す
る差分回路と、前記差分回路から出力される誤差信号を
積分演算する積分制御系と、少なくとも前記積分制御系
から出力される演算信号に基づいて前記モータを駆動す
る駆動電力を出力する駆動制御系とを備える、モータの
サーボ制御装置において、 前記モータが停止状態のとき、前記積分制御系からの前
記演算信号の出力を停止させることにより、前記駆動制
御系からの前記駆動電力の出力を停止させる制御手段を
備えたことを特徴とするモータのサーボ制御装置。 - 【請求項３】 前記積分制御系は、 積分回路から出力される前記演算信号の電圧レベルを抑
制するリミッタ回路と、 前記リミッタ回路から出力さ
れる信号と前記誤差信号との差分を求める減算回路と、 前記減算回路から出力される信号を積分演算して前記演
算信号を求める前記積分回路とを備え、 前記制御手段は、前記モータが停止状態のとき、前記リ
ミッタ回路を遮断状態に設定することを特徴とする請求
項２に記載のモータのサーボ制御装置。 - 【請求項４】 前記積分制御系は、 前記誤差信号を所定の増幅率で増幅する増幅回路と、 前記増幅回路から出力される信号を積分演算することに
より前記演算信号を出力する積分回路とを備え、 前記制御手段は、前記モータが停止状態のとき、前記増
幅回路の増幅率を零に設定することを特徴とする請求項
２に記載のモータのサーボ制御装置。 - 【請求項５】 前記積分制御系は、 前記誤差信号を積分演算することにより前記演算信号を
出力する積分回路と、 前記積分回路と前記駆動制御系との接続を導通又は非導
通の状態に切換え設定するスイッチ手段とを備え、 前記制御手段は、前記モータが停止状態のとき、スイッ
チ手段を非導通にすることにより、前記積分回路の演算
信号が前記駆動制御系へ供給するのを停止することを特
徴とする請求項２に記載のモータのサーボ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6277794A JPH08140381A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | モータのサーボ制御方法及びそのサーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6277794A JPH08140381A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | モータのサーボ制御方法及びそのサーボ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08140381A true JPH08140381A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17588383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6277794A Pending JPH08140381A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | モータのサーボ制御方法及びそのサーボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08140381A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007087367A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | サーボシステムの制御装置および制御方法 |
| JP2007249752A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Koyo Electronics Ind Co Ltd | 可変定電流回路 |
| KR101381962B1 (ko) * | 2013-05-14 | 2014-04-10 | 주식회사 네오텍 | 안티-와인드업 비례적분미분 제어장치 |
| CN105549638A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-04 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于步进电机实现的高精度快速位移平台 |
-
1994
- 1994-11-11 JP JP6277794A patent/JPH08140381A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007087367A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | サーボシステムの制御装置および制御方法 |
| JP4610014B2 (ja) * | 2005-08-26 | 2011-01-12 | 三菱電機株式会社 | サーボシステムの制御装置および制御方法 |
| JP2007249752A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Koyo Electronics Ind Co Ltd | 可変定電流回路 |
| KR101381962B1 (ko) * | 2013-05-14 | 2014-04-10 | 주식회사 네오텍 | 안티-와인드업 비례적분미분 제어장치 |
| CN105549638A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-04 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于步进电机实现的高精度快速位移平台 |
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