JPH10268939A - Dcモータ位置制御回路及びその方法 - Google Patents

Dcモータ位置制御回路及びその方法

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JPH10268939A
JPH10268939A JP9087203A JP8720397A JPH10268939A JP H10268939 A JPH10268939 A JP H10268939A JP 9087203 A JP9087203 A JP 9087203A JP 8720397 A JP8720397 A JP 8720397A JP H10268939 A JPH10268939 A JP H10268939A
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signal
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computer
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Kuniyuki Takahashi
邦行 高橋
Sei Hayashi
聖 林
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Shinkawa Ltd
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Shinkawa Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】自動的にオフセット調整が行われる。 【解決手段】DCモータ1のモータ軸の停止位置におけ
る位置ずれを補償する位置ずれ補正信号発生器21を設
け、位置ずれ補正情報及び位置センサ2からの信号を基
にして位置ずれ補正信号発生器21の出力信号をコンピ
ュータ3で制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はDCモータ位置制御
回路及びその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のDCモータ位置制御回路を図2に
より説明する。DCモータ1の制御は、位置制御だけで
なく、速度等の他の制御も含まれるが、以下、位置制御
についてのみ説明する。DCモータ1の位置制御は、D
Cモータ1の回転軸の位置を読む位置センサ2、DCモ
ータ1の駆動回路を含む制御回路10及び制御回路10
の制御を行うコンピュータ3とで構成されている。前記
制御回路10は、UP/DOWNカウンタ11、加算器
12、アンプ13、ドライバ14及びエンコーダ15を
有している。
【0003】コンピュータ3からのパルス列指令は、U
P/DOWNカウンタ11のいずれか一方の端子に入力
されることにより1つの位置指令となる。即ち、一方の
端子にパルス列を入力するとUPカウントし、別の一方
の端子にパルス列を入力するとDOWNカウントする。
またパルス列の密度が速度である。このパルス列をUP
/DOWNカウンタ11に入力することにより、パルス
数の計測が行われ、その結果は、加算器12により位置
信号16の内容を加算して位置情報に変換した後、アン
プ13で位置情報をDCモータ1の駆動に適した信号波
形に変換すると共に一定のゲイン(利得)を与え、ドラ
イバ14を経てDCモータ1を駆動するための電流指令
となる。
【0004】電流指令にて駆動されたDCモータ1のモ
ータ軸の動きは、位置センサ2で検知され、位置センサ
2の出力はエンコーダ15にてパルス及びパルス間の位
置を示すパルス信号17、18に変換される。パルス信
号17はUP/DOWNカウンタ11のUP入力に、パ
ルス信号18はUP/DOWNカウンタ11のDOWN
入力にそれぞれフィードバックされる。即ち、UP/D
OWNカウンタ11は、位置指令が入力された時から出
力を開始し、DCモータ1が動き、位置指令と同数のパ
ルスがエンコーダ15から戻ってくるまで偏差を出力し
続け、パルスが同数戻ってきた時に偏差がゼロとなり、
動作が終了したことになる。
【0005】位置センサ2が正弦波出力の場合、図3
(a)(b)及び図4(a)(b)に示すように90°
位相のずれた2つの正弦波を出力する。この波形からD
Cモータ1の位置と回転方向を検知する。エンコーダ1
5は、前記波形から図3(c)(d)に示す正転方向の
パルス信号17、又は図4(c)(d)に示す逆転方向
のパルス信号18をそれぞれ生成する。なお、パルス波
形は、通常、エンコーダ波形を4逓倍(元の1周期の波
形に対して1/4周期の波形を作る)して生成する。
【0006】DCモータ1をパルス間の一定位置で停止
させるために、エンコーダ15からは更に図3(e)又
は図4(e)に示す鋸歯状の位置信号16を生成して加
算器12にフィードバックする。位置信号16は、ある
パルスから次のパルスまでの間隔(移動量)を電気的な
量に変換したもので、図3(a)(b)及び図4(a)
(b)の正弦波出力(位置センサ2の出力)を使用して
生成する。
【0007】通常、DCモータ1はパルス間の中央で停
止させるため、図3(e)及び図4(e)に示すよう
に、位置信号16を電圧で表現したとき、パルスの立ち
上がりから次のパルスの立ち上がりまでを±Vで表し、
中央を0Vとしている。例えば、現在停止している状態
で位置信号16が0Vであったとして動作させた時、動
作後停止位置が0Vの位置でなかった場合には、そのず
れ分の電圧が加算器12へフィードバックされ、位置信
号16が0Vの位置まで戻るように加算器12の出力を
補正して一定位置に停止させる。なお、図3(e)に示
す位置信号16は、DCモータ1を一方向に動作させた
時の状態であり、図4(e)に示す位置信号16は、他
方向に動作させた時の状態である。
【0008】DCモータ位置制御回路においては、コン
ピュータ3からの指令が無い状態では、当然UP/DO
WNカウンタ11の出力の変化が無く、パルス間の中央
で停止するはずである。しかし、現実には制御回路10
内のアンプ13等の電子部品には、入力がゼロに対して
必ずしも出力がゼロにならないというオフセット特性が
存在する。このオフセット特性のためDCモータ1が駆
動され、本来の位置でない位置が停止位置となってしま
う。このオフセット特性による出力の変動が小さい場合
には、パルス間の停止位置が中央にならないという状態
になるだけである。しかし、出力の変動が大きい場合に
は、1パルス以上の位置ずれが発生してしまうことにな
る。
【0009】そこで、制御回路10内に発生したオフセ
ット特性を打ち消すために、ずれ分に相当する電気的な
量を発生し、これを加算できるオフセット調整回路4を
設け、停止位置をパルス間の中央に合わせるオフセット
調整を行っている。制御回路10は、その製作時の初期
調整として、位置ずれ量が1パルス以内となるように調
整している。DCモータ1及び制御回路10を装置に組
み付けた後は、1パルス以内の調整(パルス間の中央に
停止させる)を行う。
【0010】この位置制御を行っている停止状態で位置
信号16の出力を観測し、この出力が0Vになるように
オフセット調整回路4の調整を行う。これにより停止位
置がパルス間の中央に定まる。またオフセット特性は、
制御回路10の経時変化によりその値が変化する場合が
あるので、上記オフセット調整後、一定期間をおいて停
止位置の状態を観測し、オフセット特性の変動による位
置ずれが発生している場合は、上記調整を再度行ってい
る。この種のDCモータ位置制御回路として、例えば特
開昭53−44777号公報、特公昭59−42324
号公報、特開平6−61294号公報等が挙げられる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によるオ
フセット調整は、位置制御を行っている停止状態で位置
信号16を測定器により観測しながら、オフセット調整
回路4の調整を行っていた。このため、オフセット調整
に熟練を要し、容易に調整を行うことができなかった。
また、アンプ13やドライバ14等がユニット部品であ
る場合には、保守や修理のためにこれらを交換すると、
その都度オフセット調整を要するので、修理時間の増加
の要因になっていた。
【0012】本発明の課題は、自動的にオフセット調整
が行われるDCモータ位置制御回路及びその方法を提供
することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の制御回路は、DCモータのモータ軸の回転量
及び位置を検知する位置センサと、DCモータの駆動回
路を含む制御回路と、制御回路の制御を行うコンピュー
タとを備え、位置センサからの信号によりDCモータの
モータ軸の回転量及び位置を制御するDCモータ位置制
御回路において、DCモータのモータ軸の停止位置にお
ける位置ずれを補償する位置ずれ補正信号発生器を設
け、位置ずれ補正情報及び前記位置センサからの信号を
基にして前記位置ずれ補正信号発生器の出力信号を前記
コンピュータで制御するように構成したことを特徴とす
る。
【0014】上記課題を解決するための本発明の制御方
法は、DCモータのモータ軸の回転量及び位置を検知す
る位置センサと、DCモータの駆動回路を含む制御回路
と、制御回路の制御を行うコンピュータとを備え、位置
センサからの信号によりDCモータのモータ軸の回転量
及び位置を制御するDCモータ位置制御方法において、
位置ずれ補正情報及び前記位置センサからの信号を基に
して前記位置ずれ補正信号発生器の出力信号を前記コン
ピュータで制御してDCモータのモータ軸の停止位置に
おける位置ずれを補償することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1により
説明する。なお、図2と同じ部材又は相当部材には同一
符号を付し、その詳細な説明は省略する。コンピュータ
3は、UP/DOWNカウンタ11の内容を読むように
なっており、またエンコーダ15より出力する位置信号
16の示すパルス間の位置を読むため、位置信号16は
信号変換回路20によりコンピュータ3で読める形式に
変換され、かつ十分な精度でコンピュータ3に入力され
るようにした。また従来のオフセット調整回路4に代
え、位置ずれ補正信号発生器21を設け、これから出力
する位置ずれ補正情報をコンピュータ3によって制御で
きるようにした。
【0016】そこで、オフセット調整は、次のようにし
て行われる。まず、位置制御を行っている停止状態で、
コンピュータ3はUP/DOWNカウンタ11の内容を
読み込むことにより、オフセット特性により1パルス以
上のずれが発生しているか検知する。UP/DOWNカ
ウンタ11の示す値を読み込みがゼロでなかった時は、
コンピュータ3は位置ずれ補正信号発生器21を制御
し、UP/DOWNカウンタ11の内容がゼロになるよ
うに位置ずれ補正信号発生器21は加算器12に位置ず
れ補正情報を出力する。
【0017】UP/DOWNカウンタ11の内容がゼロ
となり、位置ずれが1パルス以内になったら、エンコー
ダ15の出力の位置信号16を信号変換回路20が読み
込む。その結果、位置ずれが発生していることを検知し
たら(位置信号16が0Vでなければ)、コンピュータ
3は位置ずれ補正信号発生器21を制御し、位置信号1
6がゼロになるように位置ずれ補正信号発生器21より
位置ずれ補正情報を出力し、UP/DOWNカウンタ1
1の内容に加算する。この時の位置ずれ補正信号発生器
21の設定値をコンピュータ3は記憶し、以後DCモー
タ1の動作時には、コンピュータ3はその設定値を位置
ずれ補正信号発生器21に常時出力する。このように、
上記操作をDCモータ1の動作毎又は一定期間毎に行う
ことにより、オフセット特性による位置ずれの発生及び
時間経過によるオフセット特性の変動に伴うパルス間の
停止位置の変動をなくすることができる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、DCモータのモータ軸
の停止位置における位置ずれを補償する位置ずれ補正信
号発生器を設け、位置ずれ補正情報及び前記位置センサ
からの信号を基にして前記位置ずれ補正信号発生器の出
力信号を前記コンピュータで制御するように構成したの
で、自動的にオフセット調整が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のDCモータ位置制御回路の一実施の形
態を示すブロック図である。
【図2】従来のDCモータ位置制御回路を示すブロック
図である。
【図3】(a)(b)は位置センサの出力波形図、
(c)(d)(e)はエンコーダの出力図である。
【図4】(a)(b)は位置センサの出力波形図、
(c)(d)(e)はエンコーダの出力図である。
【符号の説明】
1 DCモータ 2 位置センサ 3 コンピュータ 10 制御回路 21 位置ずれ補正信号発生器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 DCモータのモータ軸の回転量及び位置
    を検知する位置センサと、DCモータの駆動回路を含む
    制御回路と、制御回路の制御を行うコンピュータとを備
    え、位置センサからの信号によりDCモータのモータ軸
    の回転量及び位置を制御するDCモータ位置制御回路に
    おいて、DCモータのモータ軸の停止位置における位置
    ずれを補償する位置ずれ補正信号発生器を設け、位置ず
    れ補正情報及び前記位置センサからの信号を基にして前
    記位置ずれ補正信号発生器の出力信号を前記コンピュー
    タで制御するように構成したことを特徴とするDCモー
    タ位置制御回路。
  2. 【請求項2】 DCモータのモータ軸の回転量及び位置
    を検知する位置センサと、DCモータの駆動回路を含む
    制御回路と、制御回路の制御を行うコンピュータとを備
    え、位置センサからの信号によりDCモータのモータ軸
    の回転量及び位置を制御するDCモータ位置制御方法に
    おいて、位置ずれ補正情報及び前記位置センサからの信
    号を基にして前記位置ずれ補正信号発生器の出力信号を
    前記コンピュータで制御してDCモータのモータ軸の停
    止位置における位置ずれを補償することを特徴とするD
    Cモータ位置制御方法。
JP9087203A 1997-03-24 1997-03-24 Dcモータ位置制御回路及びその方法 Withdrawn JPH10268939A (ja)

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TW087103253A TW368777B (en) 1997-03-24 1998-03-06 Position control circuit for DC motor and the method thereof
US09/047,033 US5949208A (en) 1997-03-24 1998-03-24 Circuit and method for controlling a DC motor
KR1019980010085A KR100306638B1 (ko) 1997-03-24 1998-03-24 Dc모터위치제어회로및그방법

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US5949208A (en) 1999-09-07
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