JPS5836181A - モ−タの運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモータの運転制御方法に係り、特にモータ軸に
連結された負荷を任意の停止位置まで移動するだめの運
転制御方法に関する。

軸に連結された負荷を任意の停止位置１で移動量せるモ
ータとしては、ステップモータやクラッチモータが知ら
れている。ステップモータは、オープンループ制御で所
定量の移動運転が可能なため、制御回路が簡単である長
所をもつが、大きなトルクや高速応答性が要求されると
きには形状が大形化する短所がある。一方、クラッチモ
ータは工業用ミシンの駆動に用いられているが、り２ン
チ部の摩耗や動作音が大きい短所をもつ。

最近、直流モータの軸に回転角度を検出するエンコーダ
を装着したエンコーダ付直流モータを用い、このモータ
をエンコーダの出力信号に基ついて閉ループ制御するも
のが提案されている。これによれば応答性、寿命、形状
の問題は改善されるが、制御回路の調整がむづかしい。

すなわち、モータの負荷としては情報機器が多いが、モ
ータ軸の慣性モーメントや負荷トルクは種々様々である
。

従来、モータ軸を負荷と直結して制御ルーズのゲイ７な
どを調整し、位置決め停止時の動作をできるだけスムー
ズにしてノ・ノテノグが少なくて停止できるようにして
いる。しかし、モータを駆動する電源准圧が変化した場
合は制御ループのゲインが変化したのと等しくなり、そ
の厩にゲインを手動で再調整するかあるいは電源電圧を
検出して制御ループのゲイン全自動調整する回路手段を
付加する必要があった。

従って本発明の目的は、モータの負荷の種類や′電源電
圧の変化に対して安定した位置決め停止が可能なモータ
の運転制御方法を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は、モータの起動時に
加速度α１を・検出しておき、位置決め停止時にはこの
加速度α１　を利用して算出した速度予定値ω８（ω−
＝　Ｋ−”Ｔ■〒但しＫは定数、θ、は停止位置までの
残りの移動量）を速度制御指令としてモータを減速制御
することにより、安定した位置決め制御を可能としたこ
とを特徴とする。

ここで、本発明の位置決め制御に関係する要素全説明す
る。最初に停止位置指令値θ。（ｒａｄ）　　がある。

これはあるモータ角度から正転方向あるいは逆転方向に
任意の角度駆動する目標値となる。

この値はミンン等のフランチモータではモータ軸で１回
転を越えることは少ないが、プリッタ−等ではモータ軸
で数回転以上になることは珍しくはない。つぎにモータ
軸に直結したエノコーダの１回転当りのパルスＭＰがあ
る。このパルス数Ｐが多いと、位置決め制御のときに選
択できる送り角度の分解能（選択できる送り量の数）を
高くできる。停止位置指令値θ。（ｒａｄ）をパルス数
Ｐで表−４）シた停止位置指令値パルスθ。Ｐは次の様
になる。

つきにモータが発生するトルクＴＮ＋　（ｋｇ　”　）
がある。トルクＴＭは次の式で示される。

ＴＭ　＝に、ＸＩＭ　　　　・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（２）Ｋ、はモータのトルク定数（ｋ
ｇ−ｍ／Ａ）、■９はモータＮ、ａ　（Ａ　）である。

トルク定数はモータの固有の値であり、次の式で示され
る。

Ｋ、＝に、ＸＮ、Ｘφ　　　・・・・・・・・川・（３
）ここにに、は定数、Ｎ１　はモータ巻線数、φはモー
タの磁束（ｗｂ）である。情報機器用モータはａｌ　０
０Ｗ以下の小形モータが多く、永久磁石モータが主流で
ある。永久磁石により界磁磁束φが発生するが、永久磁
石の磁束は温度により変化する。フェライト磁石の場合
、温厩係数は−０，２％／Ｃである。例えば温度が一２
０Ｃ７１＞ら８ｏｃに変化した場合２０％の磁束変化が
生じる。また電流ＩＭは次式で示さ扛る。

ここにＥはモータに印加される電圧（Ｖ）であり、スイ
ッチング素子を有する制御卸回路の出力電圧である。ス
イッチング時のデユティをＤｔとし、祇源電圧をＥｄ。

（Ｖ）とするとＥは次式の様になる。

Ｅ”　］）−ＸＥｄ−・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（５）また、ＥｏＶｉモータの誘起
成圧（Ｖ）であり、次の式で示される。

ＥＯ＝に２ＸωＸＮ、Ｘφ　　・・・・川・・・・・（
６）ここにに２は定数、ωはモータ回転速度（ｒａｄ／
Ｓ）、Ｎ、はモータ巻線数、φはモータの界磁磁束であ
る。

また、Ｒはモータの電機子抵抗Ｒ，と制御回路からモー
タ迄の配線抵抗Ｒ，の和である。モータの電機子抵抗Ｒ
，はモータの使用温度により変化する。

つぎに、モータ及び負荷の慣性モーメントが重安な要素
となる。モータ軸の慣性モーメントＪ（ｋｇ−ｍ−５ｅ
ｃ２）　　は次の式で示される。

Ｊ　”　Ｊ　Ｍ　十Ｊ　Ｌ　　　　・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（７）ここにＪＭｌｄモータ
の慣性モーメント、ＪＬはモータ軸に連結された負荷の
慣性モーメントをモータ軸に換算した値である。負荷−
１１で考慮されるべき他の要素として負荷トルクＴＬが
ある。この負荷トルクＴＬと前記したモータトルクＴＭ
の差がモータ軸を刃口速する時の刃口速トルクＴ１　と
なる。

すなわち、刃口速トルクＴ、は次式で示される。

’ｒ＋　＝、ＴＭ　　ＴＬ　　　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（８）一方、モータの減速時の
減速トルクＴ２は、モ−タトルクと負荷トルクは同一方
向となることを考慮すると次式で示される。

Ｔ２　＝ＴＭ　十ＴＬ　　　・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（９）つぎに装置の設定最高速度ω
１が重要な要素である。モータは（６）式で左辺を最大
制御電圧Ｅ０としたときの回転速度ω□が最高速度とな
るが、装置の許容できる設定最高速度ω１はモータの出
し得る最高速度より低い値となることが多い。この設定
最高速度ω、は装置の動作を満足し、かつ充分に信頼性
、耐久性の確保できる値に選択されており、装置のメカ
ニズム及び動作が決まれば、それに伴なって決定される
。したがって同一モータであっても、そのモータが使用
される装置の違いにより設定最高速度ω１は変わること
になる。

つぎにモータの刃口速及び減速時の重要な要素である加
速度α１、減速度α２は次式で示される。

いま、位置決め制御方法として移動量（モータの回転量
）を制仙１し、回転型θと回転速度ωとの１丙係を示す
と次のようになる。

すなわち移ｄＪｉＵは回転速度ωの積分値である。

所定の移動量θ。に至るまでのモータ゛の運転制御は次
のようにする。起動時には設定最高速度ω。

１で加速しこのときに加速度α１を測定する。その淡設
定最高速度ω、で定速運転し、残りの移動量をθ、とし
たとき、ω　＝Ｋ（、■コリで求捷るｍＩ！予定値ω工
と設定最高速度ω１を比較してω、くω１となったとき
に減速度α２で減速して停止する。

この様子を第１図（ａ）〜（Ｃ）に示す。第１図（ａ）
はモータの回転速度ω、（ｂ）はモータ電流■や、（Ｃ
）Ｙま移動量（回転位置）θの様子を示しである。実線
は装置とモータ及び制御回路の調整を充分に行なった場
合であり、停止時にハンチング７よ〈スムーズに動作し
ている。一点鎖線は実線と同じモータが装置の違いある
いは制御回路の電圧の違いにより、１ｒ５］じモータ、
制御回路では対応がつかなくハンチングを生じている場
合を示す。最初に実線の動作を膜間する。

第１図（ａ）に於いて、ｔｌは設ゼｒ高速度、３．Ｃ加
速する時間、ｔ２は設定最高速度ω、から速度０に減速
する時間、ｔ３は設定最高速度ω１で定速運転する時間
である。第１図の）に於て、モータ電流ＩＭは加速時と
減速時にその値が同一で、向きが反対である。設定最高
速度ω１での定速運転時の電流は加速時及び減速時と比
較して非常に小さい値である。第１図（Ｃ）に於て、所
定の移動量θ。

に達するときに、移動量θが加速時は放物線的、定速運
転時は直線的、減速時は指数関数的に変化する様子を示
しである。減速が始まる時に、残りの距離をθｄｌとす
ると、ωｘ　”　Ｋ　ｍになっており、予め調整されて
いる為に、速度０になった時に所定の移動量θ。との差
はほぼ零となり、スムーズに停止することができる。

これに対し、一点鎖線で示す４合は、実線と比較して加
速時及び減速時の加速度及び減速度が３０チ減少してい
る。・温合を示す。これＶｉ、例えば同じモータが異な
る装置に組込まれたとき、あるいは制御回路の電流電圧
の違い等により（１０）、　（１１）式で計算される値
が３０％減少した４合である。

この場合、刃口速時間は実線に対して３０係増ノ川した
時間となり、該最高速度ω１に達した後定速運転ケ行な
い、残りの移動量がθ、１に達した時に減速を開始する
。従って、速度がＯＫなった時点【、で移動量Ｕは所定
の移動量θ。よりΔθまたけオーバすることになる。こ
扛は減速のときに実線と比較して、減速度が３０チ小さ
いために、減速時間が３０％増加することにより、減速
時に進む量が残りの移動量θｄ、より大きくなるためで
ある。時点ｔ４　より速度が逆転し、オーバーしたΔθ
、を零にすべく何回かハンチングし；ｔから制御系のダ
ンピング作用と停止制、卸ルーチンの働きにより停止す
る。

向って、本発明の要点は／ＪＤ速時の加速度α１　と減
速時の減速度α２がある一定の関係にある事に着目し、
加速度α、を測定し、減速時の速度予定値ω、−ＫＬｑ
電弓を計算することにある。即ち（１０）、　（１１）
式ヱり減速度α２は次の様に加速度α、との関係が表わ
せる。

これより減速を開始すべき残りの移動量θ、における速
度予定値ω８は次の様にして決まる。

このようにすると、加速度α、は前述したモータの電流
ＩＭ、磁束φ、電源電圧Ｅ　ｄ　ｅ　、デユーティＤＬ
、モータの抵抗、Ｒ１及び配線抵抗Ｒ工、モータ及び負
荷の慣性モーメン）ＪＭ及びＪＬの影響を考慮している
ために、任意の角度をステップ的に送る動作に於ける減
速度をその都度計算することができる。これにより残り
の移動量θｄから速度予定値ω工をその都度計算してモ
ータを制御すｎば、常に第１図の実線の休な／・ンテ／
グのないスムーズな停止動作を期待でき、第１図の１点
鎖線は第２図の実線のように改良される。

ここで簡単のために〃日速時、減速時のモータのトルク
に対し負荷トルクＴＬＶ′ｉ無視できる程小烙いとする
。実際に情報機器等の応用分野では負荷トルクＴｂがモ
ータトルクＴＭの数チ以下の場合が多い。この栄件で減
速度α２及び減速？開始すべき残りの移動重り、と速度
予定値ω８との関係は次のようになる。

α２−α１　　　　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（１５）・、−”；ｌ−■−（ｊ、−
・・・・・・・・・・・・・・・（１６）即ち第２図の
Ｕ、２　は第１図のＯｄｌより１１０．７−１，５倍大
きい値となっている。ここでは加速時及び減速時の電流
ＩＭは同一としである。通常モータを最小時間で／Ｊ１
１減速することを考えるとこの値は制御回路の電流客層
から制限さｎる値と同一になる。

加速度α１の測定法としては、単位時間での速度変化を
測定する方法と、単位速度に達するまでの時間ヲ・演出
する方法がめる。第３図は単位時間で速度？検出する方
法を示しである。即ち単位時ＩＩＪＩ　’　ｕ　にての
速度ｎｕ　を測定すると、加速度α１は次の式で求まる
− ω１ α１−□　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（１７）ｕ 第４図は単位速度（この場合、設定最高速度ω１　全単
位速度としている）に達するまでの時間ｔ、を測定する
もので、刃口速度α、は次の式で求めることができる。

ω１ α１−□　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（１８）１ 以上のようにして求めたカロ速度α、により、減速度α
２及び減速を開始すべき速度予定値ω８は（１２）、　
（１３）式より求まる。残りの移動量θｄは現在位置金
その都度測定すれば判定できる。減速にα２は移動ｉθ
に対する連層予定値ω工におきかえて制御する。第５図
（ａ）及びΦ）は減速時の回転速度ωと移動量６を示し
た。減速開始の時間を０とすると移７］量θと回転速凝
ωの関係は以下のようになる。

■ ０＝θｄ−（ω、ｔ−シα２Ｍ　　・・・・・・・・・
・・・（１９）この関係から移動量θと速度ω、は第６
図のようになる。即ち移動量θに対する速度予定値ＯＪ
ｘが求まったことになり、減速時にこの速度予定１旧ω
８を速度指令としてモータの回転速度ωがこのＩＩＯと
なるように市１１１即することにより、減速度α２を制
御したことになる。

第６図に示す移！ｌ！１１品Ｕに対する速度（θを加速
時の刃口速度α、からその都度求めることにより、負荷
の変動等に充分適応して、スムーズに位置決め市１］１
η１］ができることになる。

つき゛に加速度α１から減速時の速度予定値０８丁、ｊ
ｔ、ｍするタイミングについて考える。基本的に所定の
移動量（指令値）θ。かりフレノンユさ扛て、位置決め
ｍｌｌｌｌｇｌに入り、ノ几速するときにその都度減速
時の運度予定値ωアを計算するのが望捷しいが、この計
算ｒするだめの、〃口速度α１　を取り込む単位時間と
そｎを基に減速時の速度予定値ω。？計算する時間が必
要である。ガロ速度α、を取り込むのに単位速度をベー
スとする方法については、単位速度に達する時間と、そ
れを基に速度予定値ω、を計算する時間が必要である。

このため、所定の移動量θ。が上記時間を確保できない
程小さいと、加速度α１　を取り込んで、速度予定値ω
８を計算して制御叶する方法は不合理となる。

このような４合には、所定の移動量（指令値）θ。ｋＮ
ｆｆｉり込み、この値が新しく速度予定値ω工を計算す
るのに必要な値θ。より小さい値であれはεらかしめ持
っている、あるいは−１回の立置決め制御のときに計算
した速度予定値ω、により、位置決め制御を行なう。こ
の様子を第７図（ａ）〜（Ｃ）に示す。（ａ）はθ。〉
θ。、（ｂ）はθ。〉θ、　、（Ｃ）はθｏ　くθ。の
状態であり、（ａ）、　（ｂ）における矢印のラインが
減速時のω工を計算するラインである。

第８図は本発明を実施する制御回路の−りｌＪｋ示すも
ので、電源１にトランジスタ２０〜２３の１４形ブリッ
ジ回路およびダイオード２５〜２７のブリッジ回路を接
続している。すなわち電源ｌの正４犯測にはトラ／ジス
タ２０，２２のコレクタお上０・ダイオード２４．２６
のカソードを接−〇シており、負＋至１則にはトランジ
スタ２１．２３のエミッタおよびダイオード２５〜２７
Ｉｌ／）アノード牙接続している。トランジスタ２０の
エミッタはトラノジスタ２１のコレクタおよびダイオー
ド２４のアノード、ダイオード２５のカソードと共にモ
ータ２の１端子に接続し、モータ２の他端はトランジス
タ２２のエミッタ、トランジスタ２３のコレクタおよび
ダイオード２６のアノード、ダイオード２７のカソード
に接続をｎている。

七−夕２の軸は負荷３およびエンコーダ４を、駆動し、
エンコーダ４の出力である回転は号１０は七扛それ回転
方向検出回路５、移］＋ｔｔ−よ出回路６、連ｊＷ・炙
出回路７に人力される。回転方向演出路５の出力である
回転方向１言号１１はマイクロコンピュータ回路９およ
び移動量検出回路６に人力さｎる。移動量検出回路６の
出力である移動量イぎ号１２および速度検出回路７の出
力である速度１ｇ号１３は共にマイクロコンピュータ回
路９に入力されろ。さらにマイクロコンピュータ回路９
には外部装置より、停止位置指令（所定の移動型指令）
信号１８および設定最高速度指令信号１９が入力さ扛て
いる。マイクロコンピュータ回路９からはデユーティ信
号１４と正逆転信号１５が出力さｎ１ドライブ回路８に
入力されている。ドライブ回路８の出力でりる正Ｎ転出
力１６はトランジスタ２１．２２のベースに、逆回転出
力１７はトラ／ジスタ２０，２３のベースにそれぞ７Ｌ
接続されている。

以上の構成において動１′「は次のようになる。

マイクロコンピュータ回路９に停止位置指令信号１８と
設定最高速度指令信号１９を与えると、マイク）コンピ
ュータ回路９はモータの回転方向を示す回転方向１言号
１１、モータの回転速度を示す速度信号１３、およびモ
ータの移動量を示す移、ｄｔ信号１２をそれぞれ取込ん
で演算を行ない、モータ２に与える電圧を決定するだめ
のデユーティ信号１４およびモータの回転方向全決定す
る正逆転信号１５をそれぞれドライブ回路８に出力する
。ドライブ回路８では正転の場合は正転出力１６を出力
してトラ／ジスタ２１，２２をデユーディ信号１４に応
じてオンしモータ２に［ｉ？Ｉｌ＋Ｌｉ力金与える。

運転初期の領域ではモータ２の移動量信け１２が指令信
号１８から離れているので、モータ２に９口える一電圧
のデユーティを太きくしてモータ２の立上り金早くする
。モータ２の速度が上つ−Ｃも速度信号１３が設定最高
回転速度指令１ｇ号１９以下のように制御する。モータ
２の移動量が指ｌｌ目。ｊ弓１８の値に近つくと今度は
モータ２が指令１ぎ号泣直で停止できるように逆回転出
力１７を出力してトラノジスタ２０．２３を導通させモ
ータ２に市１１動力を与えてモータ２を早く女定に指令
位置に停止させるように動作する。

第８図の谷ブロックをさらに詳しく説明する。

回転方向、演出回路５のｍ−１］を第９図に示す。５１
はＤタイプのフリップフロップで、クロック人力５２に
は２相出力エンコーダ４の一方の回転ｌ言号ｌＯを、Ｄ
人力５３にはエンコーダ４の他方の回転信号１０′を那
える。クロック人力５２μ立上り時のエツジで動作する
のでフリップフロップ５１の出力１１は第１０図のよう
にエンコーダの２相出力の他力の回転信号１０′が一方
の回転信号１０より進んでいる場合はクロック人力とな
る信号ｌＯ′の立上り時にはＤ人力信号である信号ｌＯ
′は常にハイレベルとなる。またエンコーダ４の回転方
向が変って、２相出力の信号１０′が信号１０より遅扛
た場合は第１Ｏ図（イ）領域のようにクロック入力での
る言号１０の立上り時は１）入力である信号１０’がロ
ウレベルに、６ってフリップフロップ５１の出力１１は
ロウレベルとなる。

以上のようにして回転方向、演出回路５によって回転方
向を検出できる。

次に移動量検出回路６を第１１図に詳しく説明する。こ
の回路はアンプ・ダウン・カウンタ６１とランチ回路６
２で構成されている。アンプ・ダウン・カラ／りのクロ
ック入力として回転信号１０を、アンプ・ダウン制御入
力として回転方向信号１１を用いる。カラ／り出力Ｐ。

−Ｐ、はラッテ回路６２の入力に接続し、ランチ回路６
２の出力を移動量信号１２として取出す。“またランチ
回路６２のストローブ端子にはストローブ１ｄ号６３を
入力してランチを行なう。萱だカウンタ６１およびラッ
チ回路６２にはリセット人力６４が入力されている。こ
の誦作Ｖ′ｉ第１２図のタイムチャートに示すように、
クロック人力の回転百号１０をカウンタでカウントする
が、モータ２が正回転で回転方向信号１１がハイレベル
の１ｈ１はアップカウンタとしてカウントアップし、カ
ウンタ６１の出力はＰ。〜Ｐ２のように変わる。しかし
モータ２の回転が逆転した場合は回転方向信号１１が（
イ）領域のようにロウレベルとなってカラ７り６１はダ
ウ７カウントを始める。所定時間ごとにストロ−１１Ｍ
号６３をランチ回路６２に加えてカウンタ６１の内容を
ランチして移動量信号１２を常に新しｆ値にしておく。

新しく停止位置指令信号１８が入力された時点でカウン
タ６１およびラッチ回路６２はリセット１言号６４によ
ってリセットされる。

速度検出回路７ｒｌ：第１３図に示すようにカウンタ７
１とラッチ回路７２によって構成される。カウンタ７１
のクロック人力にはエンコーダ４からの回転信号１０が
入力され、カウンタ７１のイネーブル端子には一定時間
のイネーブル１号７３およびリセット端子にはリセット
人力７４が入力されている。カウンタ７工の出力Ｓ。−
８，はラッチ回路７２の人力に入っており、ランチ回路
７２の出力が速度信号１３として外部に取り出される。

ランチ回路７２にはストローブ信号７５が入力さ扛てい
る。この回路のＩｉｈ作は第１４図のタイムチャートに
示すようにカウンタ７１はイネーブル信号７３が人力し
ているとき回転信号１０をカウントし、出力Ｓ。−８ｏ
に信号を出力する。次にストローブは号７５により、カ
ラ／り７１の出力５ｏ−Ｓイの内容をランチ回路７２で
ランチする。

次の瞬間リセット信号７４によりカウンタ７１ケリセン
トし次の動作にそなえる。したがっである一定時間のス
計ローブ信号７３０間の回転信号１０′！ｉｌ−計数し
てモータの速度に比例した値が速度は号１３として得ら
ｎる。

ドライブ回−８は第１５図のようにイノノ・−タゲート
８１とアンドゲート８２，８３よりｒ４成さ肚ている。

デユーティ信号１４はアンドゲート８２．８３の１人力
に接続し、アントゲ−１・８２の一人力には正逆転１言
号１５を人力し、アットゲート８３の他人力にはインバ
ータグー１８１葡通して正逆転信号８１を入力するよう
に接続しである。このように構成するとｇ１６凶のよう
なデユーティ信号１４および正逆転１８号１５が人力ざ
扛ると、アンドゲート８２の出力には、正逆転１８号１
５がハイレベル時のみデユーティ信号１４が表わ扛、正
回転出力１６となる。−またアットゲート８３の出力に
は正逆転信号１５力頴ウレベル時のみデユーティ１コ；
号１４が表わノシ、１魚回転出力１７どなる。

マイクロコンピュータ回路（ＩＶＣと略す）９は中央処
理装置、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力回路等により構成され
ｔＬＯＭ内に記録さ几たプログラムによって動作する。

第１７図にこの動作凌能のブロンク紫示す。外部装置か
ら停止位］雇指令ＩＳ号１８、設定最高速度指令信号１
９′ｆｆ：入出力部を介して読み込み、これと現在の移
動量信号（位置信号）１２とを比較し、それに応じた速
度予定値ωｚ（ｉ＝計算する。次に現在の速度信号１３
を読み込み速度予定値ω８との差に対応したデユーティ
を計算し、デユーティ信号１４を出力する。また、回転
方向信号１１を読み込み、停止位置指令信号１８、移動
を信号１２等により回転すべき方向を判断し正逆転信号
１５を出力する。

全体の動作ヲ第１８図のフローチャートで説明する。プ
ログラムがスタートすると外部装置より与えられる設定
最高速度ω１および停止位置指令値θ。を第８図の指令
信号１９．１８より読み込む。次に指定されたモータ２
のトルクＴＭとモータ２の慣性Ｊｙによって加速度α１
を計算し、これをもとに外部からの設定最高速度ω、に
達して力・ら減速し停止するまでに要する最小の停止移
動量θ。を計算する。この停止移−Ｊ童θ。は無負荷時
の値であるが、実除は負荷が加わるので実質最小値θ。

となる。この停止移動量θ。と停止指令位置θ。を比較
じθ。がθ。より小さければ設定取高回転速度ω１に達
しないで減速を開始し〃け）Ｌば前項で述べたノ・ンチ
ングの少ない減速ができなくなり０そこで０゜≦θ。の
場合加速時の処理を変える。

そして、θ。〉θ。の場合、第８図の信号１１゜１２．
１３より回転方向Ｒｗ、移−ＪＪ量θ、速度ωｋｍみ込
んで、これらより速度指令ωお、デユーディＤい正逆転
１（ｏを計算し、ぞ扛ぞれ第８図の１ａ号１４．．１５
として出力する。

移動量θが減速時性を測定するだめの承準角θ、（減速
開始位置に相当）になったかどうか判定し、達していな
ければそのま１仄に進み、達してい扛ばその時の速度信
号ω。と時間１．を記憶（メモリ）しておく。後にこの
（υ。゛　と１ｅ　とからｎＩ］’４度α１−ωｅ／ｌ
ｃを計算する。次に速度信号ωと最高速度指令ω１　と
を比較し、厳畠速度づ旨令ω１に達していなければもと
の連層ω、移動量θ、ｌ！、！１転方向Ｒｗの読み込み
に戻って上記をくり返す。

最高速度指令ω１に達していれば前に記録したメモリよ
りω。、ｔ、１読み出し、α１＝ω。／１．　葡計痺し
刃口原題α１　全求め、さらに移動量とからω８−Ｋ・
△Ｘ、−ａ、により減速パターンを計算し、記憶する。

ここで〃０速運転は終り次に定速運転に入る。定速運転
では速度信号ωｆｆ：ｍみ込んで設定最高速度ω１に等
しいかどうかを比較し、等しい場合には次に進むが等し
くない場合にはデユーティＤ、と正逆転Ｒ６の計算ど行
なってり、、Ｒ，。

全出力し定速運転制御を行なう。

次に移動量Ｕを絖孕込み、残りの移動前ｕ６　における
速度予定値ω８が設定最高速度ω１まで低下したかどう
かを比較する。ωア〉ω、であれは定速運転制御を続け
、ωｘ、ｉ；ω１となれば減速運転に入る。

もしθｏくθ。でめれば前回のω。１’　ｔ　ｃから減
速バター／ωｘ　−Ｋ　ｊ履−）フを１吏用し、速度ω
、移動量θ、回転方向Ｒｗｉ読み込み、ｄｕｔｙ、　Ｒ
。

の計算？シ、次いでｄｕｔｙ、］’（ｏ　を出力して加
速運転制御を行なう。次に移＠量θを読み込み速度予定
値ω８と回転速度ωヶ比較し、ω工〉ωでろれば加速運
転制御を続け、ωＸ　′、ωであｆは減速運転側−に入
る。

減速運転制御は、減速パター７ケ読み出し移動量θに応
じて速度予定値ω工とするためのデユーティＤ、と正逆
信号Ｒ６？計算し、これら全出力することによって行な
われる。そして残りの移動可Ｏｄ　が停止運転に入るに
十分に量θ、に達したかどうかを判定し、達していなけ
ｎは減速運転ケくり返すが達していれば停止のル−チ／
に八つ一〇七−夕を停止する。

このように／ノロ速運転時のデータをもとにｖｌｉ、速
運転制御時の取適減速）くターン金計葬してモータへの
π合′区を甫１月４１すれば、モータや負挿丁の変更あ
るいＶよ温度の変化Ｖこよるモータトルクや負荷］・ノ
シクの変動に対して常に最適な減速制御イ行ないスムー
ズな位置決め制御卸が可能となる。また指令さ扛た移動
量が少なくカロ速運転時に最眞減速／ζターンを計算す
べきデータが得られない４合でも前回のデータをもとに
最適減速ノシターノを算出するようにしたので、同様な
位置決め市制御が可能となる。

上記実施例は、■速時のデータを記憶する基準γ一定の
移！［ｌｌ！］赦θ、として速度ω。と時間ｔ、τ記憶
したが、一定時間１ｅ＝基準として速度ω。

と移動数θ。を記憶し、こｎをもとに減速パターンを計
算しても同様な効果が得られる。

以上のように本発明によれば、刃口速運転時のデータ分
もとに減速時の速度予定値を算出してモータを制御する
ことにより、常に最適な減速制御７行なってスムーズな
位置決め制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（Ｃ）は位置決め制御特性図で、（ａ）
Ｖｉ速ｔｙ特性図、（ｂ）はモータ電流特性図、（Ｃ）
は移動量特性図である。第２図（ａ）〜（Ｃ）は本発明
になる位置決め制御特性図で、（ａ）は速度特性図、（
１））はモーター流特性図、（Ｃ）は移動量特性図であ
る。第３図、第４図はそれぞれ加速度測定図である。第
５図（ａ）。 （ｂ）は減速制御時性図で、（ａ）は速度特性図、（ｂ
）は移動Ｊ、侍注図である。第６図は減速パターンを示
す狩性図、第７図（ａ）〜（Ｃ）は位置決め制御パター
ンを示す特性図である。第８図は制御回路の一全体プロ
ック図、第９図は回転方向検出回路図、第１０図りすそ
の動作タイムチャート、第１１図は移動ｊ’ｌｆ：「災
１１１」回路図、第１２図はその動作タイムチャート、
第１３図は速度検出回路図、第１４図ｉｉその動作タイ
ムチャート、第１５図はドライブ回路図、第１６図はそ
の動作タイムチャート、第１７図はマイクココ／ピユー
タ回路の機能ブロック図、第１８図はその動１乍フロー
チャートである。 ■・・・′市源、２・・・モータ、４・・・エノコーダ
、６・・・１多動量検出回路、７・・・速度恢出回路、
８９９．ドライブ１　　　　第１Ｉ２１ （ｔＬ） ｔ ｆＰＡ 第２１２１ （Ｌ） 違 メ　３ｒ２ 第　４　図 １Ｉり瀾 第５　図 １　　第２図 業　７　図 Ｉｆケ 第　δ　図 、？１ 第　７　図 第　４２　Ｌコ　　「−一一一一−（イノγ／１ｆ２ ｒ−−−−−−−−−−−−−−−二 □ １−−１・−（イノ □ ３ ’３ｆ　　７３　　図 Ｊ　／４　　図 命−５Ｌ−−一一一一一−−−−−−−−−−−−−−
−−一第７５　図 茅ｌ　図 手続補正書（雰式） 特１・′１庁長官島回春樹殿 中１１′１の表示 昭和左乙年特許願第１３４／３’７　号発明の名称 １・ｆ’ｌとの関イ！　　特１．１出願人１１　　所　
東京都千代田区丸の内−下目５番１号名　　称Ｌ５１ｏ
）株式会社　日　立　製　イ乍　所代表者　三　１）勝
　茂 代　　　理　　　人 １、・；　　　所　東京都千代田区丸の内−下目５番１
号目？ｉＪの芥ジ因ｉ・１ア叙、切面の琳５鳴艶）、（
ｂ）　’ｃ）１１をにのＪう爪主１．Ｌすす。 第５圀 誇聞　。 吟閣

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータに連結された負荷を任意の停止位置まで移動
   するだめの前記モータの運転制御方法において、モータ
   起動時にモータの加速度α、を検出しておき、停止位置
   までの残りの移動量をθｄとして速度予定値ω、をω８
   −Ｋ・△’ｒ”ａ　　（但しＫは定数）に従って算出し
   、この値ω８を減速時の前記モータの速度制御指令とす
   ることを特徴とするモータの運転制御方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記速度予定値ω
   ８が設定最高速度ω１　より大きいときは設定最高速度
   ω１　を速度制御指令とし、速度予定値ω、が設定最高
   速度ω、より小さいときはω８を速度制御指令とするこ
   とを特徴とするモータの運転制御方法・