JPH08275588A - ステッピングモータ駆動制御装置 - Google Patents

ステッピングモータ駆動制御装置

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JPH08275588A
JPH08275588A JP7309495A JP7309495A JPH08275588A JP H08275588 A JPH08275588 A JP H08275588A JP 7309495 A JP7309495 A JP 7309495A JP 7309495 A JP7309495 A JP 7309495A JP H08275588 A JPH08275588 A JP H08275588A
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stepping motor
current
force
phase
speed
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JP7309495A
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Hisatoshi Iwazawa
尚俊 岩澤
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】一定速度で動作させる際の余分なエネルギーの
供与を少なくし、振動の発生を抑え、低騒音な駆動装置
を提唱する。また、力制御において、目標力に応じてス
テッピングモータの駆動トルクを変化させ、安価な駆動
装置を提供する。 【構成】速度検出手段2及び摩擦を含めた負荷情報3と
から、必要トルク確定手段1で必要トルクを確定し、駆
動電流確定手段4で必要駆動電流を求め、各相の駆動電
流調整手段5で各相の駆動電流を調整する。駆動電流調
整手段5から出力される指令に従って各相駆動電流発生
手段6で、各相の駆動電流を発生し、ステッピングモー
タ83を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ステッピングモータの
駆動制御に関し、特に、ロボット及びその他の動作制御
装置における、ステッピングモータを用いた位置及び速
度、力の動作の駆動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ステッピングモータは複数のコイルに電
流を流すタイミングを順次切替えて、可動子と固定子の
相対位置を変化させる。電流量は一定で、切替えのタイ
ミングを速くするか、遅くするかで速度を変化させる。
負荷トルクが駆動トルクより大きく、動作が正常に行わ
れない状態を脱調と呼ぶが、一定の電流量は脱調しない
ように駆動トルクが十分確保できるようにマージンを設
けて設定される。
【0003】しかし、ステッピングモータの動作は、ス
テップの繰り返しであるため、低速ではステップが振動
的になり、滑らかな動作を必要とする機構には適用が困
難であった。これを解決する手段として、特開平4−1
33692号公報の「記録装置」及び特開昭62−23
6385号公報の「パルスモータ駆動回路」がある。
【0004】特開平4−133692号公報の「記録装
置」は、ステッピングモータの2相励磁と、2相励磁に
おける駆動電流を可変にすることで、エネルギー過剰に
なることがないように制御する手段の発明である。
【0005】次に、この制御手段について図面を参照し
て説明する。
【0006】図14は、従来の1相励磁と2相励磁で電
流を可変する方法の一例を示す図である。
【0007】ステッピングモータ励磁シーケンス発生器
62で発生するステッピングモータの励磁信号から電流
を発生させるのに1相励磁用アンプ89と2相励磁用ア
ンプ90とをスイッチ88で使い分け、それぞれでステ
ッピングモータ83への電流が最適値になるように予め
調整する。
【0008】この手段により、1相励磁にしろ2相励磁
にしろ安定な動作が実現でき、振動を抑制できる。結果
として低騒音な記録装置が提供できるとしている。
【0009】また、特開昭62−236385号公報の
「パルスモータ駆動回路」は、ステッピングモータの速
度に応じて、駆動電流を変化させる手段の発明である。
【0010】次に、この駆動電流を変化させる手段につ
いて図面を参照して説明する。
【0011】図15は、従来の速度によって電流を可変
する方法の一例を示す図である。
【0012】速度検出手段2で検出した速度に応じて駆
動電流を変更できる信号を駆動電流変更手段91で発生
する。この信号を用い、電流増幅手段92で、ステッピ
ングモータ励磁シーケンス発生器62から発生させる信
号と合わせて、ステッピングモータ83を駆動する電流
を発生させる。
【0013】この発明では、低速度の場合に電流を少な
くすることで、高速時には高トルク、低速時には適度な
トルクを出力し、無駄な電力を消費しなくてすむとして
いる。
【0014】さらに、ロボット及びその他の制御装置に
おいて、搬送や組み立ての対象となるワークを構成する
材質や動作条件によって、力制御を行う場合がある。こ
の場合、アクチュエータの発生力を調整し、作用点の力
を制御することが必要になる。従来力の制御を行う場合
には、動作が滑らかなDCサーボモータやACサーボモ
ータが用いられていた。
【0015】次に、この力の制御を行う場合について図
面を参照して説明する。
【0016】図16は、従来のAC,DCサーボモータ
を用いた力の制御方法の一例を示す図である。
【0017】速度制御手段2でAC,DCサーボモータ
94の速度をエンコーダ87を通して検出し、その情報
と負荷情報3からの情報をもとに、必要トルク確定手段
1で必要トルクを確定し、それにもとづいてさらに駆動
電流確定手段4で必要な駆動電流を確定する。確定した
必要駆動電流信号に従ってAC,DCサーボモータ用の
電流増幅手段93で駆動電流を発生する。
【0018】また、ステッピングモータで減速手段を設
けて、駆動を滑らかにする方法もとられていた。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術で
示した特開平4−133692号公報の「記録装置」及
び特開昭62−236385号公報の「パルスモータ駆
動回路」では、駆動の際の必要トルクを確定する手段が
設けられていない。そのため、特開平4−133692
号公報の「記録装置」の例が示すように、繰り返し動作
を行い駆動条件を変える必要があり、動作時に余分な時
間を費すという問題があった。
【0020】また、ステッピングモータを用いた力制御
では、従来のDCサーボモータまたはACサーボモータ
を用いた例では、それらのモータの価格が高く産業用と
して適用できる分野が限られてしまうという問題があっ
た。また、減速手段を用いる例は、装置全体を軽量化し
たい場合にモータ機構系を軽量化できないという問題が
あった。
【0021】
【課題を解決するための手段】
(1) 本発明のステッピングモータ駆動制御装置は、各相
の励磁を順次切り替え、一定角度づつ回転角を変化させ
るステッピングモ−タの駆動制御装置において、現在の
速度を検出または確定する手段と、加速,一定速,減速
における必要トルクを、検出または確定した現在の速度
と目標の速度と機構の摩擦を含めた負荷条件とから確定
する手段と、必要トルクを出力する駆動電流を求める手
段と、必要駆動電流に応じて実駆動電流が必要駆動電流
と同等になるように、ステッピングモ−タの指令信号を
調整する手段とを有することを特徴としている。 (2) 本発明のステッピングモータ駆動制御装置は、上記
(1) 項のステッピングモータ駆動制御装置が、現在の速
度と目標の速度とからステッピングモータの動作量を確
定する制御量演算手段と、制御量演算手段で得られた制
御量と現在の速度とから指令加速度を確定する手段と、
指令加速度から必要トルクを確定する手段とを有するこ
とを特徴としている。 (3) 本発明のステッピングモ−タ駆動制御装置は、上記
(1) ,(2) 項のステッピングモータ駆動制御装置が、各
相の励磁を励磁時ON,非励磁時OFFのディジタル信
号で指令するステッピングモ−タ駆動制御装置におい
て、ステッピングモ−タの指令信号の調整を、ステッピ
ングモ−タの相切り替えの時間間隔に比較し十分周期T
が短く、周期T内の、ステッピングモ−タの相に電流を
流す時間TONと、流さない時間TOFF に対して、必要ト
ルクを多く必要な場合には、TONを長くし、必要トルク
を多く必要としない場合には、TONを短くするPWM駆
動を行う手段を有することを特徴としている。 (4) 本発明の記載のステッピングモ−タ駆動制御装置
は、上記(3) 項のステッピングモータ駆動制御装置が、
必要トルク確定手段による必要トルクに応じ、電流を流
す時間TONを調整する手段を有することを特徴としてい
る。 (5) 本発明のステッピングモ−タ駆動制御装置は、上記
(3) 項のステッピングモータ駆動制御装置が、作用点の
目標力を発生する手段と、目標力に応じ電流を流す時間
ONを調整する手段とを有することを特徴としている。 (6) 本発明のステッピングモ−タ駆動制御装置は、上記
(3) 項のステッピングモータ駆動制御装置が、作用点の
目標力を発生する手段と、作用点の力を検出する手段
と、目標力の値と作用点の検出した力の値との差である
力誤差を求める手段と、力誤差が正の場合は、電流を流
す時間TONを長くし、力誤差が負の場合は、電流を流す
時間TONを短くする制御を行い、ステッピングモ−タの
必要トルクを調整する手段とを有することを特徴として
いる。
【0022】
【作用】本発明は、現在の速度及び負荷、摩擦等の駆動
条件から必要トルクを確定し、予め実験的に求めてある
速度に応じた必要トルク、駆動電流の関係から、PWM
指令信号の電流を流す時間を決定し、ステッピングモー
タの駆動電流を調整する。本発明により、一定速度(停
止時のホールド状態も含む)で動作させる際の余分なエ
ネルギーを与えることを防ぐことができるため、振動の
発生が少なく、低騒音な駆動を実現できる。また、余分
なエネルギーを与えないため、発熱も防ぐことができ
る。
【0023】また、本発明を用い、目標力に応じてステ
ッピングモータの駆動トルクを変化させることが可能と
なる。これを力制御に適用することで、ステッピングモ
ータで力制御が可能になり、従来の高価なモータ(DC
サーボモータ及びACサーボモータ)に比較し安価なス
テッピングモータで力制御を実現できる。
【0024】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0025】まず、請求項1,2,3に係る実施例につ
いて説明する。
【0026】図2は、簡略したステッピングモータの原
理図である。
【0027】図は2相ステッピングモータの原理を示し
ている。A相励磁コイル51を励磁した状態では、回転
子55はaの位置に停止している。A相励磁コイル51
の励磁を解除して、B相励磁コイル52を励磁すると、
回転子55は、bの位置に移動する。さらに、A’相励
磁コイル53,B’相励磁コイル54へと励磁コイルを
切替えるとc→dと位置が変化する。このようにA相→
B相→A’相→B’相→A相と励磁を切替えると回転子
55は回転を続ける。速度は、切替えの時間によって決
まる。この駆動は、一相励磁方式である。
【0028】通常はトルク特性のよい2相のコイルを同
時に励磁する方式が最も多く用いられる。例えば、
(B’,A)→(A,B)→(B,A’)→(A’,
B’)→(B’,A)のように切替え駆動する方式であ
る。尚、逆のシーケンスを行えば、モータは逆に回転す
る。
【0029】図3は、ステッピングモータの駆動系の一
例を示す構成図である。
【0030】メインCPU60からの動作指令61に従
ってステッピングモータ励磁シーケンス発生器62はス
テッピングモータの励磁信号(ON/OFF信号)を出
力する。この励磁信号が指令信号64になる。さらに、
A相,A’相,B相,B’相の各励磁コイル51〜54
に対応した電流増幅アンプ63で各励磁コイル51〜5
4に電流を流す。メインCPU60からの指令信号〔動
作指令61?〕は、例えば、速度及び次の位置までのス
テップ数であり、ステッピングモータ励磁シーケンス発
生器62は、速度に従った時間間隔でステップ数だけシ
ーケンスを変更する。
【0031】図4(a)は、2相励磁駆動の励磁パター
ン、図4(b)は、ステッピングモータの回転位置を示
している。
【0032】図3のステッピングモータ励磁シーケンス
発生器62は、この励磁パターンに従い指令信号64を
出力する。励磁コイルに電流が流れる場合をON、流れ
ない場合をOFFで示している。ステッピングモータを
1方向に駆動する際、各A相、A’相,B相,B’相の
励磁は、図4(a)の401,402,403,404
に示す励磁シーケンシャルに従ったパターンになる。例
えば、時刻T1 のときにA相,A’相,B相,B’相の
励磁が(ON,OFF,OFF,ON)のとき、回転子
が回転位置P1 にあるとする。これが、時刻T2 のとき
にA相,A’相,B相,B’相の励磁が(ON,OF
F,ON,OFF)になると、回転子は回転位置P2
移動する。さらに励磁が(OFF,ON,ON,OF
F),(OFF,ON,OFF,ON)となると回転位
置がP3 及びP4 へと移行する。ステッピングモータは
このシーケンシャルの繰り返しで回転を行う。
【0033】また、上記の回転を正回転とした場合、シ
ーケンシャルを逆にすることで逆方向に回転する。
【0034】図5は、図3のステッピングモータ駆動回
路への指令信号64のタイムチャートと駆動電流65の
関係図である。
【0035】この図では、501の指令信号64に対す
る502の駆動電流65を基準電流66に保つためにチ
ョッパーを施した場合を示している。つまり、基準電流
66を越えるまでは電流をON状態に、基準電流66を
越えると電流をOFF状態にし、この繰り返しで平均的
に基準電流が流れるようにする。
【0036】この基準電流66は、駆動時の最大必要ト
ルクを出力可能な値に設定する。
【0037】そのため、低速時等のトルクを必要としな
い一定速度の駆動では、オーバーシュートを発生してし
まい振動的になる。そこで、必要トルクに応じた駆動電
流を設定し、振動を抑制するのが本発明の目的である。
【0038】図1は、本発明のステッピングモ−タ駆動
制御装置の一実施例の構成図である。
【0039】速度検出手段2及び摩擦を含めた負荷情報
3とから、必要トルク確定手段1で必要トルクを確定
し、駆動電流確定手段4で必要駆動電流を求め、各相の
駆動電流調整手段5で各相の駆動電流を調整する。駆動
電流調整手段5から出力される指令に従って各相の駆動
電流発生手段6で、各相の駆動電流を発生し、ステッピ
ングモータ83を駆動する。また、速度制御手段2でス
テッピングモータ83の速度をエンコーダ87を通して
検出する。
【0040】トルクの確定は以下のように行う。
【0041】速度が一定の場合、発生した駆動力が摩擦
力等に打ち勝ち、モータが回転することが条件である。
従って、必要トルクは摩擦力等に打ち勝つだけの駆動力
を発生することが可能なトルクとして得られる。速度を
変動させる場合、モータの駆動力が摩擦力等と加速度相
当分の和よりも上回ることが条件になる。従って、駆動
トルクは、摩擦力等と加速度相当分の和よりも上回る駆
動トルクを発生することが可能なトルクとして得られ
る。以上により必要トルクを確定する。摩擦及び負荷条
件は場合によって変動する場合があるが、最悪値を考慮
してマージンを設けて必要トルクを確定する。
【0042】確定した必要トルクを出力するため、以下
の手順によりモータの各相を励磁する駆動電流を調整す
る。
【0043】図6は、図5の駆動電流65を調整する手
法の一例を示す図である。また、図7は、図6の信号の
タイムチャートである。
【0044】ステッピングモータ励磁シーケンス発生器
62から出力される信号A31は、ステッピングモータ
の各相のコイルに流れる電流を制御するON/OFF信
号である。また、PWM信号発生器30から出力される
信号B32は、図7の702の信号Bのタイムチャート
36が示すように、701の信号Aのタイムチャート3
5の周期に比べ十分短い周期でのON/OFF信号であ
る。AND器34は信号A31と信号B32の論理AN
Dを行い、信号C33を発生する。その信号C33が電
流増幅アンプ63で増幅され、駆動電流65として出力
される。従って、信号C33は、図7の703に示す信
号Cのタイムチャート37のような形態になる。
【0045】図8(a),図8(b)は、図6及び図7
の信号Cの形態による駆動電流の変化を示した時間と駆
動電流の関係図である。
【0046】801に示す信号Cのタイムチャート38
は、PWM信号が付加されない場合のタイムチャートで
ある。803に示す信号Cのタイムチャート39は、P
WM信号が付加された場合のタイムチャートである。駆
動電流65は、802,804に示すように、タイムチ
ャート38の場合の駆動電流40とタイムチャート39
のの駆動電流場合41のように変化する。図8に示すよ
うにPWM信号を付加したタイムチャート39の場合の
駆動電流41の方が、タイムチャート38の場合の駆動
電流40より少なくなる。
【0047】従って、ステッピングモータに与えられる
エネルギーは少なくなる。
【0048】さらに、PWM信号を変化させことで、よ
り細かな駆動電流の調整が可能である。
【0049】図9(a),図9(b)は、図6及び図7
のPWM信号である信号B32の拡大図である。
【0050】デューティー比(TON:TOFF )を変化さ
せると駆動電流は等価的に変化する。図9(a)は、図
9(b)に比べてTONの時間が長い。従って、駆動電流
は等価的に図9(a)の方が大きい。TONの時間を調整
することで、駆動電流を調整でき、かつステッピングモ
ータに与えられるエネルギーが調整可能となる。
【0051】以上のように、ステッピングモータに与え
るエネルギーを調整することで、不必要な振動の抑制、
消費電力の低減等が可能になる。
【0052】次に、請求項4に係る実施例について図面
を参照して説明する。
【0053】一般的に、目標速度が変化する場合、速度
変化時の整定時間が仕様として与えられる。整定時間が
与えられれば、必然的に加速度が確定している。必要ト
ルクは加速度に応じて決まる。従って整定時間が与えら
れていれば、必要トルクは決定可能である。決定した必
要トルクに応じて、駆動電流を求め請求項1及び3に係
る実施例で説明した手段で調整を行う。加速度が大きけ
れば必要トルクは大きく、加速度が小さければ必要トル
クは小さい。トルクを多く必要とする場合はPWM信号
のTONを長くし、トルクを多く必要としない場合にはT
ONを短くする。
【0054】速度の変化から駆動電流の確定を行う一例
は以下の方法がある。
【0055】速度変化内の加速度をa(t0 ),a(t
1 ),..,a(tn )とする。0,1,..,nは速度変内で
の1ステップ毎の時間を示す。a(t0 ),a
(t1 ),..,a(tn )から最大値を求め、その最
大値と負荷から必要トルクを求める。あらかじめ、発生
トルクと駆動電流の関係を速度に応じて実験的に求めて
おき、PWM信号のTONを確定する。
【0056】速度変化の時間が長い場合には、その時間
をいくつかに分割し、それぞれに応じて加速度の最大値
を求め、必要トルクから駆動電流を確定する手段を用い
ることで、より最適な駆動トルクを発生させることが可
能である。
【0057】次に、請求項5及び6に係る実施例につい
て図面を参照して説明する。
【0058】請求項5は作用点での力を検出しない場合
の装置で、請求項6は作用点での力を検出する場合の装
置である。
【0059】図13は、本発明を適用する力制御の一実
施例を示す図である。
【0060】ステッピングモータ83で駆動力を発生
し、ロボットアーム82が動作方向A85に向けて動
く。作用点80でワーク81に対する押しつけ力が発生
し、ワーク81は動作方向B84に向け動く。ワーク8
1の表面の材質によって、ロボットアーム82のワーク
81への押しつけ力を制御する必要が生じる。例えば、
表面の材質が弱く、大きな力をかけられない場合等であ
る。このような場合、ステッピングモータ83の力を制
御し、押しつけ力を制御する必要がある。
【0061】図10は、請求項5に係る作用点の目標力
の与え方を示す図である。
【0062】目標力75があらかじめ確定しており、動
作指令76aに同期して、メインCPU72に取り込ま
れる。この場合、目標力75は必要トルクと同等である
から、動作指令76aで与えられる速度指令74とか
ら、速度−必要トルク指令71を発生し、PWM信号の
ONを確定する。PWM信号のTONの確定は、請求項4
で説明した手段と同様にあらかじめ速度に応じて発生ト
ルクと駆動電流の関係を求めておき、その情報に基づき
PWM信号のTONを調整する。
【0063】図11は、請求項6に係る作用点の力を目
標力に追従させるための方式を示す図である。
【0064】目標力75と検出力76bがメインCPU
72に取り込まれ、目標力75と検出力76bの差であ
る力誤差79に力フィードバック制御77を施す。
【0065】例えば、PID制御が適用できる。力フィ
ードバック制御77からは、ステッピングモータに発生
させるためのトルクの指令であるトルク指令86が発生
される。この指令に基づき速度−必要トルク指令発生器
78では、速度−必要トルク指令71及び速度指令74
を発生する。これにより、PWM信号のTONを確定す
る。PWM信号のTONの確定は、請求項3で説明した手
段と同様にあらかじめ速度に応じて発生トルクと駆動電
流の関係を求めておき、その情報に基づきPWM信号の
ONを調整する。
【0066】図12は、請求項5及び6に係る力制御の
場合のステッピングモータ制御系の構成を示す図であ
る。
【0067】あらかじめ速度に対する発生トルクとPW
M信号のTON時間の関係を求めておき、速度−トルク−
ON時間の関係のテーブル70に記憶させておく。メイ
ンCPU72から請求項5においては目標力に対する速
度−必要トルクの関係が、また請求項6においては目標
力と検出力の差である力誤差に応じた速度−必要トルク
の関係が、それぞれ速度−必要トルク指令71として与
えられる。これにより、TONの時間を確定し、TON時間
指令73をPWM信号発生器30に与えPWM信号(信
号B32)を発生させると同時に、速度指令74に基づ
きステッピングモータ励磁シーケンス発生器62で各励
磁相の励磁信号(信号A31)を発生し、それぞれの信
号をAND器34に取り込み信号C33を発生する。信
号C33は電流増幅アンプ63で駆動電流65に変換さ
れ、ステッピングモータの各励磁コイルに与えられる。
【0068】以上により、請求項5及び6に説明した力
制御が本発明に従い実現できる。
【0069】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のステッピ
ングモータの駆動制御装置は、一定速度(停止時のホー
ルド状態も含む)で動作させる際の余分なエネルギーを
与えることを防ぐことができるため、振動の発生が少な
く、低騒音な駆動を実現できるという効果を奏する。
【0070】また、本発明のステッピングモータの駆動
制御装置は、余分なエネルギーを与えないため、発熱も
防ぐことができる。さらに本発明では、予め必要トルク
を確定するため、ステッピングモータの動作の失敗(脱
調)が少なく、信頼性の高い装置が提供できるという効
果を奏する。
【0071】また、従来ステッピングモータで力制御を
行った場合には、振動が激しく力の制御は非常に困難で
あったが、本発明のスッピングモータ制御装置を適用す
ることで動作が滑らかな力制御を実現できる。従って、
本発明のステッピングモータの駆動制御装置は、安価な
力制御用駆動装置を提供することができるという効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のステッピングモ−タ駆動制御装置の一
実施例の構成図である。
【図2】簡略したステッピングモータの原理図である。
【図3】ステッピングモータの駆動系の一例を示す構成
図である。
【図4】図4(a)は2相励磁駆動の励磁パターンを示
す図である。図4(b)はステッピングモータの回転位
置を示す図である。
【図5】図3のステッピングモータ駆動回路への指令信
号64のタイムチャートと駆動電流65の関係図であ
る。
【図6】図5の駆動電流65を調整する手法の一例を示
す図である。
【図7】図6の信号のタイムチャートである。
【図8】図6及び図7の信号Cの形態による駆動電流の
変化を示した時間と駆動電流の関係図である。
【図9】図6及び図7のPWM信号である信号B32の
拡大図である。
【図10】請求項5に係る作用点の目標力の与え方を示
す図である。
【図11】請求項5に係る作用点の力を目標力に追従さ
せるための方式を示す図である。
【図12】請求項5及び6に係るの力制御の場合のステ
ッピングモータ制御系の構成を示す図である。
【図13】本発明を適用する力制御の一実施例を示す
図。
【図14】従来の1相励磁と2相励磁で電流を可変する
方法の一例を示す図である。
【図15】従来の速度によって電流を可変する方法の一
例を示す図である。
【図16】従来のAC,DCサーボモータを用いた力の
制御方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 必要トルク確定手段 2 速度検出手段 3 負荷情報(摩擦を含む) 4 駆動電流確定手段 5 各相の駆動電流調整手段 6 各相の駆動電流発生手段 30 PWM信号発生器 31 信号A 32 信号B 33 信号C 34 AND器 35 信号Aのタイムチャート 36 信号Bのタイムチャート 37 信号Bのタイムチャート 38 信号Cのタイムチャート 39 信号Cのタイムチャート 40 タイムチャート38の場合の駆動電流 41 タイムチャート39の場合の駆動電流 51 A相励磁コイル 52 B相励磁コイル 53 A’相励磁コイル 54 B’相励磁コイル 55 回転子 60 メインCPU 61 動作指令 62 ステッピングモータ励磁シーケンス発生器 63 電流増幅アンプ 64 指令信号 65 駆動電流 66 基準電流 70 速度−トルク−TON時間の関係のテーブル 71 速度−必要トルク指令 72 メインCPU 73 TON時間指令 74 速度指令 75 目標力 76a 動作指令 76b 検出力 77 力フィードバック制御 78 速度−必要トルク指令発生器 79 力誤差 80 作用点 81 ワーク 82 ロボットアーム 83 ステッピングモータ 84 動作方向B 85 動作方向A 86 トルク指令 87 ステッピングモータ励磁シーケンス発生器 88 スイッチ 89 1相励磁用アンプ 90 2相励磁用アンプ 91 駆動電流変更手段 92 電流増幅手段 93 電流増幅手段(AC,DCサーボモータ用) 94 AC,DCサーボモータ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各相の励磁を順次切り替え、一定角度づ
    つ回転角を変化させるステッピングモ−タの駆動制御装
    置において、 現在の速度を検出または確定する手段と加速,一定速,
    減速における必要トルクを、前記検出または確定した現
    在の速度と目標の速度と機構の摩擦を含めた負荷条件と
    から確定する手段と、 前記必要トルクを出力する駆動電流を求める手段と、 前記必要駆動電流に応じて実駆動電流が前記必要駆動電
    流と同等になるように、前記ステッピングモ−タの指令
    信号を調整する手段とを有することを特徴とするステッ
    ピングモ−タ駆動制御装置。
  2. 【請求項2】 現在の速度と目標の速度とからステッピ
    ングモータの動作量を確定する制御量演算手段と、 前記制御量演算手段で得られた制御量と現在の速度とか
    ら指令加速度を確定する手段と、 前記指令加速度から必要トルクを確定する手段とを有す
    ることを特徴とする請求項1記載のステッピングモ−タ
    駆動制御装置。
  3. 【請求項3】 各相の励磁を励磁時ON,非励磁時OF
    Fのディジタル信号で指令するステッピングモ−タ駆動
    制御装置において、 前記ステッピングモ−タの指令信号の調整を、前記ステ
    ッピングモ−タの相切り替えの時間間隔に比較し十分周
    期Tが短く、周期T内の、ステッピングモ−タの相に電
    流を流す時間TONと、流さない時間TOFF に対して、前
    記必要トルクを多く必要な場合には、TONを長くし、前
    記必要トルクを多く必要としない場合には、TONを短く
    するPWM駆動を行う手段を有することを特徴とする請
    求項1または請求項2記載のステッピングモ−タ駆動制
    御装置。
  4. 【請求項4】 前記必要トルク確定手段による必要トル
    クに応じ、電流を流す時間TONを調整する手段を有する
    ことを特徴とする請求項3記載のステッピングモ−タ駆
    動制御装置。
  5. 【請求項5】 作用点の目標力を発生する手段と、 前記目標力に応じ前記電流を流す時間TONを調整する手
    段とを有することを特徴とする請求項3記載のステッピ
    ングモ−タ駆動制御装置。
  6. 【請求項6】 作用点の目標力を発生する手段と、 作用点の力を検出する手段と、 前記目標力の値と前記作用点の検出した力の値との差で
    ある力誤差を求める手段と、 前記力誤差が正の場合は、前記電流を流す時間TONを長
    くし、前記力誤差が負の場合は、前記電流を流す時間T
    ONを短くする制御を行い、ステッピングモ−タの必要ト
    ルクを調整する手段とを有することを特徴とする請求項
    3記載のステッピングモ−タ駆動制御装置。
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