JPH1183884A - サーボドライバの速度検出方法 - Google Patents
サーボドライバの速度検出方法Info
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- JPH1183884A JPH1183884A JP23713097A JP23713097A JPH1183884A JP H1183884 A JPH1183884 A JP H1183884A JP 23713097 A JP23713097 A JP 23713097A JP 23713097 A JP23713097 A JP 23713097A JP H1183884 A JPH1183884 A JP H1183884A
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- Japan
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- speed
- sampling
- time
- nfb
- pulse
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 サンプリング中にパルス入力が無かった場合
に正確な速度推定が可能なサーボドライブの速度検出方
法を提供する。 【解決手段】 あるサンプリング間隔２Ｔに入力される
パルスエンコーダのパルス数およびパルス入力時にラッ
チした時間より速度を検出する速度検出手段と、該速度
検出手段が検出した複数回前からのサンプリング時の速
度検出データを記憶する速度検出データ記憶手段とを有
して成るサーボドライバの速度検出方法において、サン
プリング中にエンコーダパルスＰＡ，ＰＢが無かった場
合に、前記記憶する手段に記憶する複数回前からのサン
プリング時の速度検出データを用いて、一定の演算式に
より今サンプリング時の速度を推定するようにしてい
る。
に正確な速度推定が可能なサーボドライブの速度検出方
法を提供する。 【解決手段】 あるサンプリング間隔２Ｔに入力される
パルスエンコーダのパルス数およびパルス入力時にラッ
チした時間より速度を検出する速度検出手段と、該速度
検出手段が検出した複数回前からのサンプリング時の速
度検出データを記憶する速度検出データ記憶手段とを有
して成るサーボドライバの速度検出方法において、サン
プリング中にエンコーダパルスＰＡ，ＰＢが無かった場
合に、前記記憶する手段に記憶する複数回前からのサン
プリング時の速度検出データを用いて、一定の演算式に
より今サンプリング時の速度を推定するようにしてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンコーダパルス
より速度を検出するサーボドライブの速度検出方法に関
する。
より速度を検出するサーボドライブの速度検出方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の速度検出装置としては、デコーダ
サイクルの初めにシャフトエンコーダが発生するであろ
う最大速度を予想設定して、実際の速度と比較しながら
予想速度を実際速度に近付けるように調整する速度検出
装置が、特公昭６１−９５８８号に提示されている。図
３にこの従来の速度検出装置のブロック図を示す、図４
はその動作説明図である。図３に示すように、先ず、シ
ャフトエンコーダの出力パルス１０が入力線路２０へ印
加され、デコーダサイクルの初めに最大予想速度が第１
カウンタ４０にＲＯＭ８０からロードされる。この最大
予想速度はシャフトエンコーダが発生するであろう最大
速度を予想して予め決定されている。この予想速度に対
応する周期５３（図４参照）がＲＯＭ８０から第２カウ
ンタ６０に与えられる。周期５３がエンコーダからの入
力パルス１０に正確に対応していれば、エンコーダパル
ス１０の周期５１の終了時に第２カウンタ６０は正確に
０にカウントダウンする筈である。又、周期５３が正し
くなければ第２カウンタ６０の計数値は周期５１の終了
時以前に点５２で０に達するので、第１カウンタ４０は
次の予想速度として１速度単位減少させると同時に、第
２のカウンタ６０には次の予想速度に対応する周期５５
と前周期５３との差周期５４が再びロードされる。この
ようにして、最終的に第２カウンタ６０の設定周期がエ
ンコーダパルス１０の周期５１に一致する周期６３の時
点まで調整が続き、この周期６３に対応する予想速度が
正しい速度として出力され、ラッチ回路１００に次の正
しい速度が得られるまで保持される。この場合の各クロ
ック数は、例えば、最大予想速度対応周期５３が基本ク
ロック９０の３０個分のクロックに相当するとすれば、
次の予想速度に対応する周期５５はプラス３の３３個で
あり、最終周期６３は４５個となる。又、ここで使用さ
れる基本クロック９０は、短い差周期を分解しうる程十
分に早くなければならないが、同時にあまり早くてもい
けない。というのはクロックがあまり早いと第２のカウ
ンタ６０が測定し得る周期よりも長い低速周期が存在す
る場合が起こるからである。従って、広いダイナミック
速度レンジを得るには早いクロック９０と、大きな増分
タイマカウンタ（第２のカウンタ６０）を必要とする。
サイクルの初めにシャフトエンコーダが発生するであろ
う最大速度を予想設定して、実際の速度と比較しながら
予想速度を実際速度に近付けるように調整する速度検出
装置が、特公昭６１−９５８８号に提示されている。図
３にこの従来の速度検出装置のブロック図を示す、図４
はその動作説明図である。図３に示すように、先ず、シ
ャフトエンコーダの出力パルス１０が入力線路２０へ印
加され、デコーダサイクルの初めに最大予想速度が第１
カウンタ４０にＲＯＭ８０からロードされる。この最大
予想速度はシャフトエンコーダが発生するであろう最大
速度を予想して予め決定されている。この予想速度に対
応する周期５３（図４参照）がＲＯＭ８０から第２カウ
ンタ６０に与えられる。周期５３がエンコーダからの入
力パルス１０に正確に対応していれば、エンコーダパル
ス１０の周期５１の終了時に第２カウンタ６０は正確に
０にカウントダウンする筈である。又、周期５３が正し
くなければ第２カウンタ６０の計数値は周期５１の終了
時以前に点５２で０に達するので、第１カウンタ４０は
次の予想速度として１速度単位減少させると同時に、第
２のカウンタ６０には次の予想速度に対応する周期５５
と前周期５３との差周期５４が再びロードされる。この
ようにして、最終的に第２カウンタ６０の設定周期がエ
ンコーダパルス１０の周期５１に一致する周期６３の時
点まで調整が続き、この周期６３に対応する予想速度が
正しい速度として出力され、ラッチ回路１００に次の正
しい速度が得られるまで保持される。この場合の各クロ
ック数は、例えば、最大予想速度対応周期５３が基本ク
ロック９０の３０個分のクロックに相当するとすれば、
次の予想速度に対応する周期５５はプラス３の３３個で
あり、最終周期６３は４５個となる。又、ここで使用さ
れる基本クロック９０は、短い差周期を分解しうる程十
分に早くなければならないが、同時にあまり早くてもい
けない。というのはクロックがあまり早いと第２のカウ
ンタ６０が測定し得る周期よりも長い低速周期が存在す
る場合が起こるからである。従って、広いダイナミック
速度レンジを得るには早いクロック９０と、大きな増分
タイマカウンタ（第２のカウンタ６０）を必要とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、シャフトエンコーダが発生するであろ
う最大速度を予想して設定を行い、基本クロックおよび
第２カウンタの計数値にについても、高速度測定から低
速度測定まで広いダイナミック速度レンジに拡張できる
としているが、サンプリング周期は変わらないのでオー
ル・レンジではなく飽くまでもある範囲内に限定される
ものであって、モータがその速度レンジ以下の低速度回
転になるとサンプリング期間中にパルス入力が無い状態
が現れ、その間は速度検出が不可能になる。従来はその
状態の間、「速度を０とみなす」あるいは「パルスが来
ない間、速度を適当な時定数で減速するものとする」、
等の手段で速度を推定していたが、しかしモータの動作
は適用アプリケーションにより様々であって、上述のよ
うな一様の近似では速度の推定は正確さを欠き、モータ
回転速度をなめらかに制御できないという問題があっ
た。そこで、本発明は、モータの回転速度が低下してサ
ンプリング中にパルス入力が無くなった場合でも、正確
な速度の推定を行ってモータの回転速度をなめらかに制
御できるサーボドライバの速度検出方法を提供すること
を目的としている。
来例においては、シャフトエンコーダが発生するであろ
う最大速度を予想して設定を行い、基本クロックおよび
第２カウンタの計数値にについても、高速度測定から低
速度測定まで広いダイナミック速度レンジに拡張できる
としているが、サンプリング周期は変わらないのでオー
ル・レンジではなく飽くまでもある範囲内に限定される
ものであって、モータがその速度レンジ以下の低速度回
転になるとサンプリング期間中にパルス入力が無い状態
が現れ、その間は速度検出が不可能になる。従来はその
状態の間、「速度を０とみなす」あるいは「パルスが来
ない間、速度を適当な時定数で減速するものとする」、
等の手段で速度を推定していたが、しかしモータの動作
は適用アプリケーションにより様々であって、上述のよ
うな一様の近似では速度の推定は正確さを欠き、モータ
回転速度をなめらかに制御できないという問題があっ
た。そこで、本発明は、モータの回転速度が低下してサ
ンプリング中にパルス入力が無くなった場合でも、正確
な速度の推定を行ってモータの回転速度をなめらかに制
御できるサーボドライバの速度検出方法を提供すること
を目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明によれば、あるサンプリング間
隔に入力されるパルスエンコーダのパルス数およびパル
ス入力時にラッチした時間より速度を検出する速度検出
手段と、該速度検出手段が検出した複数回前からのサン
プリング時の速度検出データを記憶する速度検出データ
記憶手段とを有して成るサーボドライバの速度検出方法
において、サンプリング中にパルス入力が無かった場合
に、前記速度検出データ記憶手段に記憶する複数回前か
らのサンプリング時の速度検出データを用いて、一定の
演算式により今サンプリング時の速度を推定することを
特徴としている。また、請求項２記載の発明によれば、
前記サーボドライバの速度検出方法において、前記推定
した速度がサンプリング中にパルス入力がある場合の速
度より大きい場合は、前記推定速度をサンプリング中に
パルス入力のない最大の速度とすることを特徴としてい
る。そして、請求項３記載の発明によれば、前記サーボ
ドライバの速度検出方法において、前記推定した速度の
極性が前回検出した速度の極性と異なる場合は、前記推
定速度を０とすることを特徴としている。具体的に、請
求項４記載の発明によれば、前記サーボドライバの速度
検出方法において、前記複数回前からのサンプリング時
の速度検出データとして、ＮＦＢ-1、ＮＦＢ-2、ＮＦＢ
-3およびＮＦＢ-4の４個を記憶していたとすると、今サ
ンプリングの速度ＮＦＢ0 は次の演算式（１）により ＮＦＢ0 ＝４×ＮＦＢ-1−６×ＮＦＢ-2＋４ＮＦＢ-3−ＮＦＢ-4・・・・（１） 推定することを特徴としている。この構成によれば、モ
ータの回転速度が低下してサンプリング中にパルス入力
が無くなった場合でも、複数回前の速度検出データより
今サンプリング時の速度を推定し、更に推定した速度の
極性が前回の検出と異なる場合は推定速度を０とみなす
等の実際的動作に則した適正な補正を加えることによっ
て、正確な速度の推定が可能になり、モータの回転速度
をなめらかに制御できる。
め、請求項１記載の発明によれば、あるサンプリング間
隔に入力されるパルスエンコーダのパルス数およびパル
ス入力時にラッチした時間より速度を検出する速度検出
手段と、該速度検出手段が検出した複数回前からのサン
プリング時の速度検出データを記憶する速度検出データ
記憶手段とを有して成るサーボドライバの速度検出方法
において、サンプリング中にパルス入力が無かった場合
に、前記速度検出データ記憶手段に記憶する複数回前か
らのサンプリング時の速度検出データを用いて、一定の
演算式により今サンプリング時の速度を推定することを
特徴としている。また、請求項２記載の発明によれば、
前記サーボドライバの速度検出方法において、前記推定
した速度がサンプリング中にパルス入力がある場合の速
度より大きい場合は、前記推定速度をサンプリング中に
パルス入力のない最大の速度とすることを特徴としてい
る。そして、請求項３記載の発明によれば、前記サーボ
ドライバの速度検出方法において、前記推定した速度の
極性が前回検出した速度の極性と異なる場合は、前記推
定速度を０とすることを特徴としている。具体的に、請
求項４記載の発明によれば、前記サーボドライバの速度
検出方法において、前記複数回前からのサンプリング時
の速度検出データとして、ＮＦＢ-1、ＮＦＢ-2、ＮＦＢ
-3およびＮＦＢ-4の４個を記憶していたとすると、今サ
ンプリングの速度ＮＦＢ0 は次の演算式（１）により ＮＦＢ0 ＝４×ＮＦＢ-1−６×ＮＦＢ-2＋４ＮＦＢ-3−ＮＦＢ-4・・・・（１） 推定することを特徴としている。この構成によれば、モ
ータの回転速度が低下してサンプリング中にパルス入力
が無くなった場合でも、複数回前の速度検出データより
今サンプリング時の速度を推定し、更に推定した速度の
極性が前回の検出と異なる場合は推定速度を０とみなす
等の実際的動作に則した適正な補正を加えることによっ
て、正確な速度の推定が可能になり、モータの回転速度
をなめらかに制御できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に
係るサーボドライバの速度検出方法に用いるエンコーダ
パルスの波形図である。図２は本発明の実施の形態に係
るサーボドライバの速度検出方法の処理のフローチャー
トである。図１に示すようなモータに装着されたシリア
ルエンコーダ等からの２相のエンコーダパルスＰＡ、Ｐ
Ｂは、例えば、図３に示したような従来のハードウェア
としてのデコーダでデコード処理されて、モータの速度
データ位置データの検出が行われ、サーボドライバのフ
ィードバック・データとして使用される。図１におい
て、１はエンコーダパルスＰＡ、ＰＢ、２はサンプリン
グ周期Ｔであり、３は最終パルス入力からサンプリング
開始までの時間ｔｎ（ｔ-3、ｔ-2、ｔ-1）である。ま
た、エンコーダからの入力パルスを処理するハードウェ
アとしてのデコーダは、特に限定されず、図３のような
クロック９０と増分タイマカウンタ６０を含む構成の回
路や、ＤＤＡやＢＲＭ等による構成の回路等あらゆるデ
コーダが適用可能である。それらデコーダは全て速度の
検出手段であり、図示していないが複数回前のサンプリ
ング時の速度検出データを記憶するメモリを有してい
る。図１のパターンにおいて位相差を有するＰＡ、ＰＢ
というエンコーダパルス入力があったとすると、
（２）、（３）の速度検出データＮＦＢは、 ＮＦＢn ＝パルス数／（Ｔ−ｔn ＋ｔn-1 ） 但し、ｎ＝−１、−２ で計算される。また、過去４サンプリングの速度検出デ
ータ（ＮＦＢ-1、ＮＦＢ-2、ＮＦＢ-3、ＮＦＢ-4）を記
憶していたとすると今サンプリングの速度ＮＦＢ0 は次
の（１）式から、 ＮＦＢ0 ＝４×ＮＦＢ-1−６×ＮＦＢ-2＋４ＮＦＢ-3−ＮＦＢ-4・・・・（１） と推定できる。ここで、例えば、ＮＦＢ0 ＝−（Ｘ／１
０）2 の関数で表わされ、Ｘ＝１、２、３、４、５とお
けば、 ＮＦＢ-1＝−（２／１０）の２乗＝０．０４ ＮＦＢ-2＝−（３／１０）の２乗＝０．０９ ＮＦＢ-3＝−（４／１０）の２乗＝０．１６ ＮＦＢ-4＝−（５／１０）の２乗＝０．２５ と変化している場合、ＮＦＢ0 は（１）式に各数値を代
入すれば、 ＮＦＢ0 ＝４×０．０４−６×０．０９＋４×０．１６−０．２５ ＝０．０１ となり、ＮＦＢ0 ＝（１／１０）の２乗＝０．０１と一
致する。つぎに図２を参照して推定速度の検出処理につ
いて詳しく説明する。先ず、ＰＧＣＮＴ（ｔ）とＰＧＣ
ＮＴ（ｔ−１）を、それぞれ ＰＧＣＮＴ（ｔ）：サンプリング時のパルスカウンタデ
ータ、 ＰＧＣＮＴ（ｔ−１）：前サンプリング時のパルスカウ
ンタデータ、 としたとき、 両者のカウント値の差ＰＧＣＮＴ（ｔ）−ＰＧＣＮ
Ｔ（ｔ−１）が０か否かを調べる（Ｓ１００）。 ＰＧＣＮＴ（ｔ）−ＰＧＣＮＴ（ｔ−１）＝０で無
ければエンコーダパルス入力が変化していて正常にパル
ス入力がある状態なのでＳ１０１へ進む。 一方、ＰＧＣＮＴ（ｔ）−ＰＧＣＮＴ（ｔ−１）＝
０の場合は、エンコーダパルスが入力していないと判断
してＳ１０２へ進む。 ＮＦＢ（ｔ）、ＮＦＢ（ｔ−１）、ＮＦＢ（ｔ−
２）、ＮＦＢ（ｔ−３）、ＮＦＢ（ｔ−４）を、それぞ
れ次のように定義したとき、 ＮＦＢ（ｔ） ：今サンプリング時速度検出データ、 ＮＦＢ（ｔ−１）：１サンプリング前速度検出データ、 ＮＦＢ（ｔ−２）：２サンプリング前速度検出データ、 ＮＦＢ（ｔ−３）：３サンプリング前速度検出データ、 ＮＦＢ（ｔ−４）：４サンプリング前速度検出データ、 演算式（１）に基づいて次式の演算を行い前の複数の速
度検出データを平均化してＮＦＢ（ｔ）を推定する（Ｓ
１０２）。 ＮＦＢ（ｔ）＝ ４×ＮＦＢ（ｔ−１）−６×ＮＦＢ
（ｔ−２）＋４×ＮＦＢ（ｔ−３）−ＮＦＢ（ｔ−
４）。 この値を今サンプリングの速度検出データの推定データ
とする。 次に、推定した速度検出データの第１の検証を行
う。ＳＡＭＰＬＩＮＧ ＴＩＭＥ、ＴＩＭＥＲ（ｔ−
１）をそれぞれ次のように定義したとき、 ＳＡＭＰＬＩＮＧ ＴＩＭＥ：サンプリング時間、 ＴＩＭＥＲ（ｔ−１）：前サンプリング時の最終パルス
入力からサンプリング開始までの時間 ＮＦＢ（ｔ）と１／（ＳＡＭＰＬＩＮＧ ＴＩＭＥ＋Ｔ
ＩＭＥＲ（ｔ−１））との比較を行なう（Ｓ１０３） ＮＦＢ（ｔ）の方が小さければそのままＳ１０５へ
進む。 Ｓ１０３の比較の結果がＮＦＢ（ｔ）より大きけれ
ば、サンプリング中にパルス入力の無い最大の速度に押
さえた方が制御が安定する場合が考えられるので、今の
推定速度ＮＦＢ（ｔ）値を比較値にまで下げる補正する
（Ｓ１０４）。 続いて、推定速度の第２の検証を行う。ここで、例
えば、推定速度の演算式（１）式に関して、ＮＦＢ0 ＝
−（Ｘ／１０）の２乗ではなく４乗の関数で表される場
合を考えると、 ＮＦＢ-1＝−（１／１０）の４乗＝０．０００１ ＮＦＢ-2＝−（２／１０）の４乗＝０．００１６ ＮＦＢ-3＝−（３／１０）の４乗＝０．００８１ ＮＦＢ-4＝−（４／１０）の４乗＝０．０２５６ と変化している場合、同様に演算式（１）に代入すれ
ば、ＮＦＢ0 ＝−０．００２４となるが、負符号より速
度が反転したと判断するとモータの制御が不安定になる
恐れがあるので、推定速度の検証としてはこの場合ＮＦ
Ｂ0 ＝０と考えた方が良いと判断して、このケースでは
０と補正する。なお、実際の速度の推定処理中の極性反
転の判断は、 ｓｉｇｎ（ＮＦＢ（ｘ））、Ｘ＝ｔ、ｔ−１：各速度検
出データの極性 より推定速度データの極性を判断する（Ｓ１０５）。正
極性の場合はそのまま終了する。負の極性の場合は第２
の検証結果のＮＦＢ0 ＝０の補正を行う（Ｓ１０６）。
また、Ｓ１００の判断で、ＰＧＣＮＴ（ｔ）−ＰＧＣＮ
Ｔ（ｔ−１）が０ではない場合は、エンコードパルスが
正常に入力しているので、 ＴＩＭＥＲ（ｔ）、ＳＡＭ
ＰＬＥ ＴＩＭＥをそれぞれ次のように定義したとき、 ＴＩＭＥＲ（ｔ）：今サンプリング時の最終パルス入力
からサンプリング開始までの時間 ＳＡＭＰＬＥ ＴＩＭＥ：サンプリング時間 として、 ｛PGCNT(t)−PGCNT(t-1)／｛SAMPLE TIME ＋TIMER(t)−
TIMER(t-1) ｝ による通常の速度検出の演算を行う（Ｓ１０１）。
て図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に
係るサーボドライバの速度検出方法に用いるエンコーダ
パルスの波形図である。図２は本発明の実施の形態に係
るサーボドライバの速度検出方法の処理のフローチャー
トである。図１に示すようなモータに装着されたシリア
ルエンコーダ等からの２相のエンコーダパルスＰＡ、Ｐ
Ｂは、例えば、図３に示したような従来のハードウェア
としてのデコーダでデコード処理されて、モータの速度
データ位置データの検出が行われ、サーボドライバのフ
ィードバック・データとして使用される。図１におい
て、１はエンコーダパルスＰＡ、ＰＢ、２はサンプリン
グ周期Ｔであり、３は最終パルス入力からサンプリング
開始までの時間ｔｎ（ｔ-3、ｔ-2、ｔ-1）である。ま
た、エンコーダからの入力パルスを処理するハードウェ
アとしてのデコーダは、特に限定されず、図３のような
クロック９０と増分タイマカウンタ６０を含む構成の回
路や、ＤＤＡやＢＲＭ等による構成の回路等あらゆるデ
コーダが適用可能である。それらデコーダは全て速度の
検出手段であり、図示していないが複数回前のサンプリ
ング時の速度検出データを記憶するメモリを有してい
る。図１のパターンにおいて位相差を有するＰＡ、ＰＢ
というエンコーダパルス入力があったとすると、
（２）、（３）の速度検出データＮＦＢは、 ＮＦＢn ＝パルス数／（Ｔ−ｔn ＋ｔn-1 ） 但し、ｎ＝−１、−２ で計算される。また、過去４サンプリングの速度検出デ
ータ（ＮＦＢ-1、ＮＦＢ-2、ＮＦＢ-3、ＮＦＢ-4）を記
憶していたとすると今サンプリングの速度ＮＦＢ0 は次
の（１）式から、 ＮＦＢ0 ＝４×ＮＦＢ-1−６×ＮＦＢ-2＋４ＮＦＢ-3−ＮＦＢ-4・・・・（１） と推定できる。ここで、例えば、ＮＦＢ0 ＝−（Ｘ／１
０）2 の関数で表わされ、Ｘ＝１、２、３、４、５とお
けば、 ＮＦＢ-1＝−（２／１０）の２乗＝０．０４ ＮＦＢ-2＝−（３／１０）の２乗＝０．０９ ＮＦＢ-3＝−（４／１０）の２乗＝０．１６ ＮＦＢ-4＝−（５／１０）の２乗＝０．２５ と変化している場合、ＮＦＢ0 は（１）式に各数値を代
入すれば、 ＮＦＢ0 ＝４×０．０４−６×０．０９＋４×０．１６−０．２５ ＝０．０１ となり、ＮＦＢ0 ＝（１／１０）の２乗＝０．０１と一
致する。つぎに図２を参照して推定速度の検出処理につ
いて詳しく説明する。先ず、ＰＧＣＮＴ（ｔ）とＰＧＣ
ＮＴ（ｔ−１）を、それぞれ ＰＧＣＮＴ（ｔ）：サンプリング時のパルスカウンタデ
ータ、 ＰＧＣＮＴ（ｔ−１）：前サンプリング時のパルスカウ
ンタデータ、 としたとき、 両者のカウント値の差ＰＧＣＮＴ（ｔ）−ＰＧＣＮ
Ｔ（ｔ−１）が０か否かを調べる（Ｓ１００）。 ＰＧＣＮＴ（ｔ）−ＰＧＣＮＴ（ｔ−１）＝０で無
ければエンコーダパルス入力が変化していて正常にパル
ス入力がある状態なのでＳ１０１へ進む。 一方、ＰＧＣＮＴ（ｔ）−ＰＧＣＮＴ（ｔ−１）＝
０の場合は、エンコーダパルスが入力していないと判断
してＳ１０２へ進む。 ＮＦＢ（ｔ）、ＮＦＢ（ｔ−１）、ＮＦＢ（ｔ−
２）、ＮＦＢ（ｔ−３）、ＮＦＢ（ｔ−４）を、それぞ
れ次のように定義したとき、 ＮＦＢ（ｔ） ：今サンプリング時速度検出データ、 ＮＦＢ（ｔ−１）：１サンプリング前速度検出データ、 ＮＦＢ（ｔ−２）：２サンプリング前速度検出データ、 ＮＦＢ（ｔ−３）：３サンプリング前速度検出データ、 ＮＦＢ（ｔ−４）：４サンプリング前速度検出データ、 演算式（１）に基づいて次式の演算を行い前の複数の速
度検出データを平均化してＮＦＢ（ｔ）を推定する（Ｓ
１０２）。 ＮＦＢ（ｔ）＝ ４×ＮＦＢ（ｔ−１）−６×ＮＦＢ
（ｔ−２）＋４×ＮＦＢ（ｔ−３）−ＮＦＢ（ｔ−
４）。 この値を今サンプリングの速度検出データの推定データ
とする。 次に、推定した速度検出データの第１の検証を行
う。ＳＡＭＰＬＩＮＧ ＴＩＭＥ、ＴＩＭＥＲ（ｔ−
１）をそれぞれ次のように定義したとき、 ＳＡＭＰＬＩＮＧ ＴＩＭＥ：サンプリング時間、 ＴＩＭＥＲ（ｔ−１）：前サンプリング時の最終パルス
入力からサンプリング開始までの時間 ＮＦＢ（ｔ）と１／（ＳＡＭＰＬＩＮＧ ＴＩＭＥ＋Ｔ
ＩＭＥＲ（ｔ−１））との比較を行なう（Ｓ１０３） ＮＦＢ（ｔ）の方が小さければそのままＳ１０５へ
進む。 Ｓ１０３の比較の結果がＮＦＢ（ｔ）より大きけれ
ば、サンプリング中にパルス入力の無い最大の速度に押
さえた方が制御が安定する場合が考えられるので、今の
推定速度ＮＦＢ（ｔ）値を比較値にまで下げる補正する
（Ｓ１０４）。 続いて、推定速度の第２の検証を行う。ここで、例
えば、推定速度の演算式（１）式に関して、ＮＦＢ0 ＝
−（Ｘ／１０）の２乗ではなく４乗の関数で表される場
合を考えると、 ＮＦＢ-1＝−（１／１０）の４乗＝０．０００１ ＮＦＢ-2＝−（２／１０）の４乗＝０．００１６ ＮＦＢ-3＝−（３／１０）の４乗＝０．００８１ ＮＦＢ-4＝−（４／１０）の４乗＝０．０２５６ と変化している場合、同様に演算式（１）に代入すれ
ば、ＮＦＢ0 ＝−０．００２４となるが、負符号より速
度が反転したと判断するとモータの制御が不安定になる
恐れがあるので、推定速度の検証としてはこの場合ＮＦ
Ｂ0 ＝０と考えた方が良いと判断して、このケースでは
０と補正する。なお、実際の速度の推定処理中の極性反
転の判断は、 ｓｉｇｎ（ＮＦＢ（ｘ））、Ｘ＝ｔ、ｔ−１：各速度検
出データの極性 より推定速度データの極性を判断する（Ｓ１０５）。正
極性の場合はそのまま終了する。負の極性の場合は第２
の検証結果のＮＦＢ0 ＝０の補正を行う（Ｓ１０６）。
また、Ｓ１００の判断で、ＰＧＣＮＴ（ｔ）−ＰＧＣＮ
Ｔ（ｔ−１）が０ではない場合は、エンコードパルスが
正常に入力しているので、 ＴＩＭＥＲ（ｔ）、ＳＡＭ
ＰＬＥ ＴＩＭＥをそれぞれ次のように定義したとき、 ＴＩＭＥＲ（ｔ）：今サンプリング時の最終パルス入力
からサンプリング開始までの時間 ＳＡＭＰＬＥ ＴＩＭＥ：サンプリング時間 として、 ｛PGCNT(t)−PGCNT(t-1)／｛SAMPLE TIME ＋TIMER(t)−
TIMER(t-1) ｝ による通常の速度検出の演算を行う（Ｓ１０１）。
【０００６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エンコーダパルス入力からモータ速度を検出するサーボ
ドライバの処理において、サンプリング中にパルス入力
が無かった場合、記憶している複数回前のサンプリング
時の速度検出データより、今サンプリング時の速度を推
定し、実際動作に則して適正に補正するように構成した
ので、モータの回転速度が低下してサンプリング中にパ
ルス入力が無くなった場合でも、正確な速度の推定を行
ってモータの回転速度をなめらかに制御することが可能
になる。
エンコーダパルス入力からモータ速度を検出するサーボ
ドライバの処理において、サンプリング中にパルス入力
が無かった場合、記憶している複数回前のサンプリング
時の速度検出データより、今サンプリング時の速度を推
定し、実際動作に則して適正に補正するように構成した
ので、モータの回転速度が低下してサンプリング中にパ
ルス入力が無くなった場合でも、正確な速度の推定を行
ってモータの回転速度をなめらかに制御することが可能
になる。
【図１】本発明の実施の形態に係るサーボドライバの速
度検出方法に用いるエンコーダパルスの波形図である。
度検出方法に用いるエンコーダパルスの波形図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るサーボドライバの速
度検出方法の処理のフローチャートである。
度検出方法の処理のフローチャートである。
【図３】従来の速度検出装置のブロック図である。
【図４】図３に示す速度検出装置の処理の説明図であ
る。
る。
１ エンコーダパルスＰＡ、ＰＢ ２ サンプリング周期Ｔ ３ 最終パルス入力からサンプリング開始までの時間ｔ
ｎ
ｎ
Claims (4)
- 【請求項１】 あるサンプリング間隔に入力されるパル
スエンコーダのパルス数およびパルス入力時にラッチし
た時間より速度を検出する速度検出手段と、該速度検出
手段が検出した複数回前からのサンプリング時の速度検
出データを記憶する速度検出データ記憶手段とを有して
成るサーボドライバの速度検出方法において、 サンプリング中にパルス入力が無かった場合に、前記速
度検出データ記憶手段に記憶する複数回前からのサンプ
リング時の速度検出データを用いて、一定の演算式によ
り今サンプリング時の速度を推定することを特徴とする
サーボドライバの速度検出方法。 - 【請求項２】 前記サーボドライバの速度検出方法にお
いて、 前記推定した速度がサンプリング中にパルス入力がある
場合の速度より大きい場合は、前記推定速度をサンプリ
ング中にパルス入力のない最大の速度とすることを特徴
とする請求項１記載のサーボドライバの速度検出方法。 - 【請求項３】 前記サーボドライバの速度検出方法にお
いて、 前記推定した速度の極性が前回検出した速度の極性と異
なる場合は、前記推定速度を０とすることを特徴とする
請求項１又は２記載のサーボドライバの速度検出方法。 - 【請求項４】 前記サーボドライバの速度検出方法にお
いて、 前記複数回前からのサンプリング時の速度検出データと
して、ＮＦＢ-1、ＮＦＢ-2、ＮＦＢ-3およびＮＦＢ-4の
４個を記憶していたとすると、今サンプリングの速度Ｎ
ＦＢ0 は次の演算式（１）により ＮＦＢ0 ＝４×ＮＦＢ-1−６×ＮＦＢ-2＋４ＮＦＢ-3−ＮＦＢ-4・・・・（１） 推定することを特徴とする請求項１記載のサーボドライ
バの速度検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23713097A JPH1183884A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | サーボドライバの速度検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23713097A JPH1183884A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | サーボドライバの速度検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183884A true JPH1183884A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17010858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23713097A Pending JPH1183884A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | サーボドライバの速度検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1183884A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012083154A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Toyota Motor Corp | 車両の回転体回転速度算出装置 |
-
1997
- 1997-09-02 JP JP23713097A patent/JPH1183884A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012083154A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Toyota Motor Corp | 車両の回転体回転速度算出装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040810 |
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| A977 | Report on retrieval |
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