JPS59225355A - 速度検出装置 - Google Patents

速度検出装置

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Publication number
JPS59225355A
JPS59225355A JP10044383A JP10044383A JPS59225355A JP S59225355 A JPS59225355 A JP S59225355A JP 10044383 A JP10044383 A JP 10044383A JP 10044383 A JP10044383 A JP 10044383A JP S59225355 A JPS59225355 A JP S59225355A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
phase
falling
rising
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP10044383A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Kurakake
鞍掛 三津雄
Jiro Kinoshita
次朗 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Priority to JP10044383A priority Critical patent/JPS59225355A/ja
Publication of JPS59225355A publication Critical patent/JPS59225355A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/489Digital circuits therefor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は速度検出装置に係シ、特にサーボモータに取付
けたパルス発生器から発生する出力パルス列の周期を得
、該周期の逆数を用いてサーボモータの実速贋を求める
速度検出装置に関する。
〈従来技術〉 直流モータ、ACモータ等のサーボモータの制御におい
ては、サーボモータの実速度を検出し、該実速度と指令
速度との差分を演算し、該走分に基いて速度制御を行か
う。このため、従来よυ種々の速度検出装置が提案され
ている。第1図はディジタル的に実速度を検出できる従
来の速度検出器のブロック図である。この従来例におい
ては、パルスコーダ(ロータリエンコーダ)11を設f
f、モータが所定量回転する毎に該バルスコーダからパ
ルス葡発生せしめ、このパルスヲカウンタ12にカウン
トさせ、所定時間毎に該カウンタの内容をレジスタ13
に転送すると共にリセットし、しかる後肢レジスタの内
容を実速度としてマイコン14に読取らせている。そし
て以後、上記動作を繰返して実速度をディジタルで取出
している。
しかし、この従来方法では高速時に精度良く速度検出が
できるが低度時にはパルスコーダから発生するパルス周
期が大きくなるため精度良く速度検出ができ−ない。そ
して、第1図の従来方法で低速時の分解能を上げるには
(イ)バルスコーダ11から発生する1回転当シのパル
ス数を増加させるか。
或いは←)読取り周期を長くするかしなければならない
。しかしながら、バルスコーダ11から発生するパルス
数は1回転当υ1万パルスが限度であり、この程度では
分解能を上げることはできない。
従って前者(イ)の手段では分解能を上昇できない。
一方、読取シ周期を長くする後者(ロ)の手段では制御
の応答性が悪くなる。即ち、マイクロプロセッサによる
前記レジスタ13の読取9周期(ザンブリング周期)は
速度餠御系の応答性を考えると1ms程度にしなければ
ならず、応答性を良くすることはできない。
このため、本願出願人はサーボモータに取付けられたパ
ルス発生器から発生する出力パルス列の周期を、高速の
クロックパルスをカウンタに計数させることで求め、し
かる後肢周期の逆数を求める演算を行なってサーボモー
タの回転速度を求める速度検出方式を提案している。こ
の提案されている方式は以下の原理に基いている。すな
わち、サーボモータのシャフトに結合されたロータリエ
ンコーダから出力されるパルスPcの1周期内に発生す
るクロックパルス数ヲn bクロックパルスの周期をΔ
Tとすれば、パルスPcの周期′V及び周波数fはそれ
ぞれ。
T型n・ΔT(1) f = 、−−−(Hz /(8)) n・ΔT と表現される。従って、ロータリエンコーダ1回転当シ
のパルスPcの発生数をPとすればサーボモータの回転
速度Vは によって演算できる。第2図は該既提案の速度検出装置
のブロック図、第3図は第2図の各部波形図で必る。図
示しないサーボモータのシャフトに結合されたロータリ
エンコーダ101から、サーボモータの所定回転角毎に
1個のノ(ルスPCカ発生し、このパルスPcは波形整
形回路102で波形整形されてパルスPc’となってS
−R[Jの7リツプフロツグ(FFという)103に印
、加される。FF106はクロックパルスCPの立下り
に同期してセット或いはリセットするように構成されて
いるから11.該F FはパルスPc’発生後の最初の
クロックパルスCPの立下りにニジセットされる。又。
F’F103のセット出力SETは該FFのリセット入
力端子に結合されているから、第2番目のクロックパル
スCPの立下゛9によシリセットされる。
さ?:、FF1o3がリセットされている状態におムて
、カウンタ104はクロックパルスCPを計数する。そ
して、ある時刻h (第3図参照)において波形整形回
路102からパルスP♂が発生するとFF1oxは該パ
ルスPc’によりセントされ、カウンタ104はクロッ
クパルスCPの計数を停止する。又、次のクロックパル
スCPの発生にニジアンドゲート105の出力が”1″
となシ、カウンタ104の計数値nが第ルジスタ106
にシフトされる。又、これと同時にFF103Fi再び
リセットされ、次のクロックパルスの立下りによυカウ
ンタ104はその内容を零にクリア後、再びクロックパ
ルスCPのカウント全開始スる。
一方、サンプリングパルスSPが図示しないすンブリン
グパルス発生部から所定の周期で発生しており、このサ
ンプリングパルスSPが発生するとクロックパルスCP
の立下シに同期してアンドゲート107の出カー嘉”1
″となり、第2レジスタ108に第2レジスク108の
内容nが転送される。
マイクロプロセッサ109は第2レジスク108にnが
シフトされると、パラメータメモリ110に記憶されて
いるクロックパルスの周期ΔTを用いて、 T=n・ΔT の演算を行なう。上式の演算に↓シ・々ルスCPの周期
Tが求まればマイクロプロセッサ109は該周期TをR
OM111のアドレスに変換し、該アドレスより周期T
の逆数を読み出す。すなわちRUMlllには周期Tと
その逆数の対応テーブルが記憶されておシ、周期Tが几
0M111のアドレスを示し、各アドレスに1/Tの値
が記憶されている。
マイクロプロセッサ109は逆数1/Tが求まれば、パ
ラメータメモリ110に記憶されている発生するパルス
Pcの発生数)を用いて(3)式の演算を行なって回転
速度v(rpmlを演算して出力する。
〈従来技術の欠点〉 さて、サーボ制御の連応性を向上させるためには実速度
を短い周期で検出する必要がある。換言すれば連応性を
向上させるためにはサンプリングパルスの発生周期を短
くする必要がある。しかし、上記既提案の方法では低速
時に出力パルスの周期が犬さくなるためサンプリングパ
ルスの周期を短くしても、第2レジスタ108の内容は
出力パルスPc’の1周期が経過する迄は変化せず、結
果的に出力パルスP♂の1周期が経過する迄検出速度は
一定とみなされ、低速時における連応性を高めることは
できなかった。
〈発明の目的〉 本発明の目的は実速度を短い周期で検出でき、結果的に
サーボ制御の連応性を向上できる速度検出装置を提供す
ることである。
本発明の別の目的は低速度であっても高精度で、且つ連
応性に秀れた速度検出ができる速度検出装置を提供する
ことである。
〈発明の概要〉 本発明はサーボモータに取付けられ、互いに90°位相
がずれたデー−ティ50%のA相パルス及びB相パルス
を発生するパルス発生器と、A相パルス及びB相パルス
の立上9周期をカウントする第1及び第217′)カウ
ンタと、A相パルス及びB相パルスの立下シ周期をカウ
ントする第5及び第40カウンタと、サンプリングパル
ス発生前最新にカウントされた周期の逆数を用いてサー
ボモータの回転速度を演算する演算装置を有する速度検
出装置であり、実速度全低速回転時であっても短い周期
で検出でき、サーボ制御の連応性を向上させることがで
きる。
〈実施例〉 第4図は本発明の実施例ブロック図、第5図は波形図で
ある。
ロータリエンコーダ101からサーボモータの所定回転
角毎に互いに90°位相のずれた正弦波Ps、Pcが発
生し、これら正弦波Ps、Pcは波形整形回路102に
入力される。波形整形回路102は正弦波Ps 、Pc
を波形整形し、第5図に示す互いに90°位相がずれた
デユーティ50チの矩形波信号である人相、B相のパル
スPA、PBを発生し、これらを立上り、立下シパルス
発生回路201に入力する。立上り、立下シパルス発生
回路201はA相パル72人及びB相パルスPBが入力
されるとその立上り、立下シをとらえて人相の立上シパ
ルス列Pa、B相の立上シパルス列Pb、A相の立下シ
バルス列Pa’及びB相の立下シバルス列Pb′を発生
する。
同、立上りパルス列及び立下シパルス列は周知の微分回
路を用いて簡単に作成することができる。
さて、人相の立上シバルス列Paは第1の周期演算ユニ
ットPCC1に印加され、B相の立上りパルス列Pbは
第2の周期演算ユニッ14’cc2に印加され、人相の
立下りパルス列Pa’は第6の周期演算ユニッ)FCC
!iに印加され、B相の立下pパルス列Pb′は第4の
周期演算ユニーットPCC4に印加される。
各周期演算ユニットFCC1〜PCC4はそれぞれ第2
図に示す周期演算ユニッ)FCCと同一の構成を有し、
第2図において説明したと全く同様に人相パルスPAの
立上り周期T、’、B相パルスPBの立上シ周期T2、
人相パル22人の立下り周期T3、B相パルスPBの立
下シ周期T4をカウントしている。又、各立上りパルス
Pa、Pb及び各立下りパルスPi、PL/はパルス発
生順序記憶回路202に印加される。
パルス発生順序記憶回路202は4個のオアゲートOG
1〜OG4と、4個の7リツプフロツプFli”1〜F
F4と、レジスタRGTを有している。フリップ70ツ
ブFF1は人相の立上りパルスPaによシセットされ、
他のパルスPb 、Pi、Pl:/によりリセットされ
、フリップフロップFF2はB相の立上9パルスPbに
よりセットされ、他のパルスPa、Pa’。
Pb’によりリセットされ、フリップ70ツブFF’3
はA相の立下D パルスPa’によりセットされ、他の
パルスPa 、Pb 、PL/によシリセットされ、フ
リップフロップFF4はB相の立下りパルスPL/によ
シセットされ、他のパルスPa、Pa’、Pbによシリ
セットサれる。そして各7リツプフロツプFF1〜FF
4のセット状態は適宜レジスタRGTにセットされる。
従って、パルスPa 、Pf、Pb 、Pb’のうち最
新に発生したパルスに対応するフリップフロップのみセ
ットされ、他はリセットされ、レジスタRGTの内容は
最新に発生したパルスに対応するビットのみ一1″にな
っている。同、バ# スPa 、Pa’、Pb 、PL
/のうち最新に発生したパルスに対応する周期演算ユニ
ットの第2レジスタ108に記憶されている周期を用い
て速度を演算すれば、該速度は最新の実速度となる。た
とえば、ザンプリングパルス発生時刻を基準にして、人
相立上りパルスPaが過去にさかのぼってパルスPa’
、Pb、PL/に比らべて最新に発生しているものとす
れば、第1周期演算ユニットPCC1の周期を用いて速
度を演算すれば、該速度は第2〜第4周期演算ユニッ)
PC02〜PCC4の周期を用いて演算された速度より
実速度によシ近い値となる。
さて、第5図に示すタイミングでパルスPa、Pa’。
Pb、PL/が発生している状態において、一定周期の
サンプリングパルスSPが時刻”1 + ”2.t3・
・・において発生するものとする。81¥1のサンプリ
ングツくルスSP1の発生前に人相立上シパルスPaが
最新に発生している。マイクロプロセッサ109はレジ
スタ几GTの内容を定期的に読みとっているからどのパ
ルスが最新に発゛生したかを認識している。
この状態において、サンプリングツくルスSPが発生す
れば、各周期演算ユニツ)PCCI〜PCC4の第2レ
ジスク108の内容は第2レジスク108にシフトされ
る。しかる後、マイクロプロセッサ109は最新に発生
しているパルスPaK対応する第1周期演算ユニットP
CC1の第2レジスタ108からその内容nを読み出し
第2図の場合と同様に回転速度Vを求めて出力する。
ついで、第2のサンプリングツくルスSP2が発生した
時刻前には人相の立下りパルスP、/が最新に発生して
いるから、第2のサンプリングツ(ルス発生後マイクロ
プロセッサ109は第6の周期演算ユニソ)FCC5の
第2レジスタからその内容nを読みとって回転速度を求
める。
そして、以後同様にサンプリングツくルス発生時刻前に
最新に発生したパルスに対応する周期演算ユニットの第
2レジスタに記憶されている数値を用いて速度を演算し
て出力する。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によればサーボモータに取
付けられ、互いに90°位相がずれたデコ一ティ50チ
のA相パルス及びB相パルスを発生するパルス発生器と
、A相パルス及びB相パルスの立上り周期をカウントす
る第1及び第2のカウンタと、A相パルス及びB相パル
スの立下り周期をカウントする第6及び第4のカウンタ
と、サンプリングパルス発生前最新にカウントされた周
期の逆数を用いてサーボモータの回転速度を演算する演
算装置によシ速度検出装置を構成したから実速度を短い
周期で検出でき、低速回転時においても高精度且つ連応
性に秀れた速度検出ができるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の速度検出装置のブロック図、第2図は本
願出願人により提案されている速度検出装置のブロック
図、第3図は同動作説明用のタイムチャート、第4図は
本発明の実施例ブロック図、第5図は本発明の速度検出
を説明するタイムチャートである。 101・・・ロータリエンコーダ、102・・・波形整
形回路、109・・・マイクロプロセッサ、110・・
・ROM、201・・・立上り、立下りパルス発生回路
、′202・・・パルス発生順序記憶回路、PCC1〜
PCC4・・・周期演算ユニット特許出願人   ファ
ナック株式会社 代理人 弁理士    辻     實(外1名)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  サーボモータに取付けられ、互いに90°位
    相がずれたデユーティ50チのA相パルス及びB相パル
    スを発生するパルス発生器と、A相パルス及びB相パル
    スの立上多周期をカウントする第1及び第2のカウンタ
    と、A相パルス及びB相パルスの立下り周期をカウント
    する第3及び第4のカウンタと、サンプリングパルス発
    生前最新にカウントされた周期の逆数を用いてサーボモ
    ータの回転速度を演算する演算装置を有することを特徴
    とする速度検出装置。
  2. (2)A相パルス及びB相パルスの各立上シ及び立下シ
    を示すA相立上シバルス列、B相立上シバルス列、A相
    立下9パルス列、B相立下りパルス列を発生する手段を
    設け、サンプリングパルス発生前最新に人相立上9パル
    スが発生したときには第1カウンタによシカラントされ
    た周期を、サンプリングパルス発生前最新にB相立上り
    パルスが発生したときには第2カウンタによりカウント
    された周期を、サンプリングパルス発生前最新に人相立
    下りパルスが発生したときには第3カウンタによpカウ
    ントされた周期を、サンプリングパルス発生前最新にB
    相立下シパルスが発生したときには第4カウンタによp
    カウントされた周期の逆数を用いてサーボモータの回転
    速度を演算することを特徴とする特許請求の範囲第(1
    )項記載の速度検出装置。
JP10044383A 1983-06-06 1983-06-06 速度検出装置 Pending JPS59225355A (ja)

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JP10044383A JPS59225355A (ja) 1983-06-06 1983-06-06 速度検出装置

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JPS59225355A true JPS59225355A (ja) 1984-12-18

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JP (1) JPS59225355A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01286791A (ja) * 1988-05-13 1989-11-17 Canon Electron Inc 移動体の位置及び速度制御装置
JPH02165055A (ja) * 1988-12-19 1990-06-26 Sanyo Electric Co Ltd 速度検出装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01286791A (ja) * 1988-05-13 1989-11-17 Canon Electron Inc 移動体の位置及び速度制御装置
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