JPS59161709A - モ−トルの位置制御方法 - Google Patents

モ−トルの位置制御方法

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JPS59161709A
JPS59161709A JP3591883A JP3591883A JPS59161709A JP S59161709 A JPS59161709 A JP S59161709A JP 3591883 A JP3591883 A JP 3591883A JP 3591883 A JP3591883 A JP 3591883A JP S59161709 A JPS59161709 A JP S59161709A
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JP
Japan
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signal
encoder
origin
control
origin position
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Pending
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JP3591883A
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English (en)
Inventor
Yuko Nojiri
雄幸 野尻
Kimiyoshi Ishizaki
石崎 公祥
Giichi Ishida
義一 石田
Junshiro Inamura
稲村 潤四郎
Hisamitsu Gomita
寿光 五味田
Hiroshi Hayashida
林田 弘
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication of JPS59161709A publication Critical patent/JPS59161709A/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/21Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
    • G05B19/23Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41092References, calibration positions for correction of value position counter

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、モードルの位置制御方法に係り、特に、エン
コーダを備えたモードルにおける、電気的外乱による停
止位置の誤差を、自動的に補正して停止せしめるよう−
にした、モードルの位置制御方法に関するものである。
〔従来技術〕
従来、エンコーダモードルを使用した位置制御において
は、移動すべきモードルの回転角度をエンコーダパルス
に換算して、位置指令として、指示制御部に入力し、モ
ードルの回転にともなって出力されるエンコーダのパル
スを、その回転方向によシ、アップカウントまたは、ダ
ウンカウントさせる方式がとられている。
これを、エンコiダを搭載したDCモードルの場合につ
いて、第1図によシ説明する。
ここで、第1図は、従来技術のDCモードル制御システ
ムのブロック図である。
すなわち、DCモードルMは、トランジスタQ・A(イ
)、9人(→、QB(ト)、QB(ハ)の4個によシ、
フルブリッジ形の中心に接続され、これらの各トランジ
スタのベースは、各々、抵抗RA (−1−)、 RA
(ハ)1(、B(ト)、Rn(へ)を介して、マイクロ
コンピュータMP[Jに接続されている。
そして、マイクロコンピュータMPUの出力により、ト
ランジスタQA(ト)、QA(ハ)がオンすると、DC
モードルMは正回転、トランジスタQn(−1つ。
Qll(→がオンすると、DCモードルMl−1:逆方
向へ回転されるものである。
また、そのDCモードルMの軸には、エンコーダEが直
結されており、DCモードルMの回転に従って、エンコ
ーダEは、第2図の各波形位相図に示す出力φ4.φB
という、位相の異なった2相の矩形波を出力するもので
ある。
この出力φ4.φn Id、、D CモルトルMの回転
方向によって、その位相の進、遅は逆になる。すなわち
、DCモー トルMが正方向回転のときは、出力φΔが
進み、一方、同モードルMが逆回転のときは、出力φB
の位相が進むものである。
6        しかして、アップダウンカウンタ回
MUDCNTは、エンコーダEの出力φ人、φBを、第
2図のパルスFCに示すように、その各々の立上り、立
下りを検出し、4倍の周波数を作り出して、DCモード
ルMの回転方向に従って、4倍化されたパルスFCを、
アップカウントあるいは、ダウンカウントし、そのカウ
ンタ値C0UNTを、速度あるいは、位置の情報として
、マイクロコンピュータMPUに入力するものである。
また、アンプダウンカウンタ回路UDCNTは、エンコ
ーダEの出力φ4.φBの位相の進、遅により、DCモ
ードルMの回転方向信号、すなわち第2図における回転
方向信号ROTの信号を、HまたuLで、マイクロコン
ピュータMPUに入力するものである。
そして、JNFはインタ−フェーフ回路であシ、このイ
ンターフェース回路I N 、E”と上記のマイクロコ
ンピュータMPUとは、指示制御部に係るものである。
なお、i;H,1rはDCモードルMの/ 右、左の電流方向である。
このような構成で、速度指令SCX位置指令PC,運転
指令CTLは、インターフェース回路INFを介してマ
イクロコンピュータMPUに入力されると、マイクロコ
ンピュータMPUH1位置制御時の速度、位置と時間と
の関係説明図である第3図に示すように、指令された速
度Sまで加速後、指令された速度で回転させ、カウンタ
値C0UNTを監視し、最適パターンで停止できる位置
、すなわち減速を開始する位置X1まで達すると、予め
マイクロコンピュータMPU内に設定された、減速速度
指令パターン図である第4図における減速速度指令パタ
ーンP+に従って、減速し、停止するものである。
ここで、減速速度指令パターンP1での速度指令p]は
、p+ =v’Nτ&(Kは常数)で、停止位置までの
残シのパルス数θの関数で与えられ、停止位置が近づく
につれて、その速度指令も、図示のごとく小さくなシ、
振動なく停止させることができるものである。
しかしながら、以上述べてきた位置制御方法においては
、エンコ−ダEの出力φえ、φBを4倍化したパルスF
Cを、アップカウントあるいはダウンカウントした、カ
ウンタ値C0UNTを位置の情報として1更っているだ
め、第5図の、エンコーダの出力あるいはパルス出力F
Cに係る信号1回転方向信号R,OTに入った電気的外
乱説明図に示すように、エンコーダの出力φB (!、
たはφ□、あるいは両方)に電気的外乱りが入った場合
、または直接パルスFCに電気的外乱りが入った場合、
あるいは回転方向信号ROTに電気的外乱りが入った場
合に、アップダウンカウンタ回路UDCOUl’ffの
カウンタ値C0UNTは、電気的外乱りを含んだ値とな
るため、モードルMは、位置指令PCと異なる位置に停
止してしまう、という欠点を有していた。そのため、従
来技術に係るものにおいては、位置制御を繰り返し行な
った場合の位置誤差を補正するためには、位置制御を、
ある回数性なったなら、原点位置決めの制御を行なわな
ければならない、という煩雑さを有していた。
〔発明の目的〕
本発明は、電気的外乱による誤差補正のために、位置制
御を、ある回数行なう毎に原点位置決め制tlIを行な
うという煩雑さ無しに、エンコーダモードルを正確な位
置に停止させることができるようにした、モードルの位
置制御方法の提供を、その目的とするもの一〇ある。
〔発明の概要」 本発明に係るモードルの位置制御方法は、エンコーダを
備えたモードルを制御し、その停止位置を、エンコーダ
パルス数で入力し、予め設定された減速速度指令パター
ンにより停止させるようにした位置制御方法において、
その停止位置の電気的外乱による誤赤を、原点位置信号
を用い、自動的に補正して停止せしめるようにしたもの
である。
−なお刊記すると、本発明に係るモードルの位置?l1
ll ru::1方法は、エンコ−ダを備えたモードル
を制御し、餉5止位置を、エンコーダパルス数で入力し
、エンコ−ダよりのパルスをカウントして位置および速
度の情報をイM1予め設定された減速速度指令パターン
により停止さぜる回路において、位置制御中、電気的外
乱による位置および速度の情報の誤差を、原点位置信号
を用いて桶正し、正確な位置でエンコーダモードルを停
止せしめるようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を、第6,7図により説明する
ここで、第6図は、本発明のモードルの位置制御方法の
一実施例に係るものの実施に供せられる制御システムの
ブロック図、第7図(a)は、その一実施例に係るもの
のフローチャート図、同(b)は、その説明図である。
しかして第6図において、さきの第1図を同一符号の部
分は陶管部分を示すものでありINFIはインターフェ
ース回路、MPU1はマイクロコンピュータ、UDCN
T 1はアップダウンカウンタ回路、OA’l”Eは、
原点位置信号の、アップダウンカウンタ回路UDCNT
 1への入力を制御するゲート回路、HPSSRは、制
御システム装置外からの外部入力に係る原点位置信号、
GCTLは、原点位置信号HPSSRを制御する信号で
ある。
す々わち、図示構成のものは、さきのマイクロコンピュ
ータMiPUに、ゲート回路GATEへの制御信号に係
る出力ポートを追加して、マイクロコンピュータMPU
1とし、さきのアップダウン回路をUDCNT 1とし
、原点位置信号1(1)SSRを取込むようにしたもの
である。
通常、原点位置信号HPSSRは、装置自体に装着、す
なわち、制御システム装置からの外部入力とする方法と
、前記装濁、自体と、エンコーダの両刀に装着、すなわ
ち入力する方法とが使われる、前者は、比較的停止位置
相変が粗で良い場合、後者は、精密な停止精度が必要な
場合に1史用されるのか一般的である。
斗ず、原点侶−1ql−IPSSRが装置に装着されて
いる」易会を、第6図 第7図(a)、(b)により説
明する。
しかして、本発明の実施例に係るものは、第71a (
a)のフローチャート図、第7図(b)の説明図に示す
ように、位置制御を繰シ返している間に、原点位@針通
過する時にのみ動作するものである。
すなわち、マイクロコンピュータMPUIは、エンコー
ダEよシのパルスをUDCNT 1を介して取シ込んで
いるので、DCモードルMの現在位置が、原点位置を基
準にした、どの位置にあるかを検知することができる。
したがって、マイクロコンピュータM P U 1は、
カウンタ値C0UNTが、原点位置から一定距離の位置
〔第7図(b)のA点〕にDCモードルMが来たことを
検知すると、ゲート回路GATEへ、制御信号GCTL
を出力する。
この制御信号GCTLが出力されている間に、原点位置
信号HP S S Rが入力されると、ゲート回路GA
TEは、■パルスの信号を出力し、この出力信号が、ア
ップダウンカウンタ回路UDCNT  1に入力される
と、そのカウンタ値C0UNTは、強制的に零にクリア
される。
その後、DCモードルMが原点位置から一定距離、離れ
たら、−フィクロコンピュータMPUIは、ゲート回路
GATEへの制御信号GCTLの出力をやめる。
位置制御の原点位置においては、アップダウンカウンタ
UDCNT 1のカウンタ値C0UNTは、零であるべ
きなので、以上述べた方法を行なうことにより、位置制
御を繰シ返している間に、カウンタ値C0UNTが電気
的外乱によって、原点位置で、零にならない場合でも、
原点位置を通過する毎に自動的に、カウンタ値C0UN
’]″を零にするので、停止位置の誤差の補正をするこ
とができるものである。
丑だ、マイクロコンピュータMPU1は、ケート回路O
A’l’Eへの制御信号G CT Lを出力する時、回
転方向信号11. Q ’]’の入力にょシ、同一方向
へ回転している県(たとえは正方向回転)のみ出力すれ
は、原点位置信号は常に四〜点となり、原点位ffA、
”IM号用〕SSR,の検出幅のバラツキに影響をなく
することかできる。
次に、第8図は、本発明のモードル位置制御方法の他の
実施例に係るものの実施に供される制御システムのブロ
ック図であり、第6図と同一符号の部分は同等部分を示
し、Elはエンコ−ダ、A、 N J)はアンド回路で
ある。
しかして、本実施例に係るものは、原点位置信号を装置
本体と、エンコーダとの両方に装着している場合である
すなわち、第8図に示すものは、第6図のエンコーダE
に、1回転に1パルスの原点位置信号EI−IPSSR
をもたせたエンコーダE1とし、エンコーダE1よりの
原点位置信へ■−■Pss几と、装置に係る原点位置イ
言号1−IPSIとをアンド回路ANDを介して、ケー
ト回路GATEへ入力するようにしたものである。
本実施例に係る方法の場合は、エンコーダE1の原点位
置信号EHPSSRは、1回転に1パルスが出力される
ので、位置制御で、多回転させると、複数個のパルスが
出力されるため、そのたびに、アンプダウンカウンタU
DCNT 1のカウンタ値が零にクリアされ、逆に位置
が狂う。
これを防止するため、アンド回路ANDを介し、装置自
体の原点位置信号HPSSRを検出し、がっ、エンコー
ダE1の原点位置信号EI−IPSSRが出力された時
、ゲート回路GATEK原点位置信号EJ−IPSSR
が入力され、かつ、装置自体に係る原点信号1−(PS
SR,検出区間中は、エンコーダE1の原点位置信号E
HPSSRが1パルスしか出力されない構成にすれば、
さきの実施例のように装置自体に原点位置信号を持った
場合と同様に、原点を通過する勿に自動的に、カウンタ
の累積誤差を補正することができる。
また、マイクロコンピュータMPUIよシのゲート制御
信号GCTLの出力区間をエンコーダE1の1回転以内
とずれば、同様にして、位置原点でのみアンプダウンカ
ウンタUDCNT 1を零クリアでき、遠距離の位置制
御を行なったときも、位置の誤差補正が可能なものであ
る。
なお、上記実施例においては、DCモードルに係るもの
について述べたが、これは、このほかブラシレスモード
ルその他に係るものとすることができるものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、電気的外乱による停止位置誤差を補正
するために原点位置決め制御を行なうという煩雑さなし
に、電気的外乱による停止位置誤差を補正することがで
きるので、簡単゛−で正確な位置制御を行なうことがで
きる、という効果を所期しうるものであって、実用的効
果にすぐれた発明ということができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来技術のDCモードル制御システムのブロ
ック図、第2図は、その各波形位相図、第3図は、その
位置制御時の速度、位置と時間との関係説明図、第4図
は、減速速度指令パターン図、第5図は、エンコ−ダの
出力あるいはパルスFCに係る信号、回転方向信号RO
Tに入った電気的外乱説明図、第6図は、本発明のモー
ドルの位置制御方法の一実施例に供せられる制御システ
ムのブロック図、第7図(a)、 (b)id、その一
実施例に係るもののフローチャート図、その説明図、第
8図は、本発明のモードルの位置制御方法の他の実施例
に供せられる制御システムのブロック図である。 M・・・DCモードル、E、El・・・エンコーダ、Q
A(ト)。 QA(→、QB(ト)、Qn(→・・・トランジスタ、
I%A(ト)。 R,ハチRn(ト)、Rn上)・・・抵抗、UDCNT
 1・・・アップダウンカウンタ回路’I C0UNT
・・カウンタ値、MPUI・・・マイクロコンピュータ
、INFI・ インターフェース回路、GATE・・・
ゲート回路、AND・・・アント回路、、CTL・・・
運転指令、SC・・・速度指令、PC・・位置指令、R
,OT・・・回転方向信号、φA、φB・・・エンコー
ダの出力、FC・・・エンコーダの4倍化されたパルス
、1(PSI・・・原点位置信号。 代理人 弁理士 福田辛作 (ほか1名)11゛ 第Z閃 薯3囚 鰻5 囚 go7−   − 〇 第”Tt(艮) 情T圀(b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 J      1゜エンコーダを備えたモードルを制御
    し、その%正位置を、エンコーダパルス数で入力し、予
    め設定された減速速度指令パターンにより停止させるよ
    うにした位置制御方法において、その停止位置の電気的
    外乱による誤差を、原点位置信号を用い、自動的に補正
    して停止せしめるようにしたことを特徴とするモードル
    の位置制御方法。 2、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、原点位
    置信号として、外部入力による原点位置信号を用いるよ
    うにしたものであるモードルの位置制御方法。 3、特許請求の化1ル第1項記載のものにおいて、外部
    入力による原点位置信号と、エンコーダからゝの原点位
    置信号の両方を用いるようにしたものであるモードルの
    位置制御方法。
JP3591883A 1983-03-07 1983-03-07 モ−トルの位置制御方法 Pending JPS59161709A (ja)

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JP3591883A JPS59161709A (ja) 1983-03-07 1983-03-07 モ−トルの位置制御方法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61151713A (ja) * 1984-12-26 1986-07-10 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd 零点補正付デイジタルサ−ボ装置
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