JPS5987516A - 被駆動物の位置決めのためのモ−タのデジタルサ−ボ制御装置 - 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】 技術分野 この発明は被駆動物の位置決めのためのモータのデジタ
ルサーボ制御装置に関するものである。

従来技術 従来、この種の制御装置はモータの負荷電流を電流検出
器で検出し、この検出信号に基づいてトルク特性の向上
を図っていた。しかし、この電流検出器の検出信号はア
ナログ信号であるので、デジタル値である速度指令と比
較するために、同検出信号をＡ−Ｄ変換、又反対に速度
指令をＤ−Ａ変換した後、両者を比較しなければならな
かった。

しかもアナログ信号を扱うため、ドリフト補正など回路
上の考慮が必要であった。

また、従来の制御装置において、速度帰還を行うものも
あつｔこが、これらの場合には専用の速度検出器を設け
る必要があり、その結果、部品点数が多くなり装置がコ
スト高となる問題があった。

目的 この発明は前記問題点を解消させるためになされたもの
であって、その目的はＡ−Ｄ変換器しくはＤ−Ａ変換の
ための変換器を必要とせずアナログ部分の調整を無くし
プログラマブルな調整の仕方ができ、しかも検出器の数
を少なくし、装置のコンパクト化及びコストダウン化を
図ることができる被駆動物の位置決めのためのモータの
デジタルサーボ制御装置を提供するにある。

実施例 以下、この発明をパターン縫いミシンに具体化した一実
施例を図面に従って説明する。

第１図に示すようにミシン本体１はミシンテーブル２に
装置され、その−側にはミシン本体１内のミシン主軸を
駆動するミシンモータ（直流モータ）３が装置されてい
る。ミシン本体１のブラケットアーム４の頭部４ａ＋こ
は前記ミシン主軸と作動的に連結された針棒５が上下動
可能に装着され、同針棒５、主軸を含むミシン本体１等
でミシンモータ３の被駆動物を構成されている。

針棒５の縫針５ａと対応してミシンテーブル２上には加
工布Ｋを保持するリング状の加工布保持枠６が設けられ
、Ｘ軸パルスモータ及びＸ軸パルスモータ（共※こ図示
せず）の被駆動物を構成している。そして、加工布保持
枠６はＸ軸パルスモータの回動によりミシンテーブル２
上を左右方向に、又Ｘ軸パルスモータの回動によりミシ
ンテーブル２上を前後方向に移動するように設けられて
いる。

次に上記のように構成されたミシンの制御装置について
説明する。

制御装置は第１図において前記ミシンテーブル２の前部
下面なこ設けられたコントロールボックス７に内蔵され
ていて、そのパネル８にはミシンを駆動させるためのス
タート信号５ＧＳＴを出力するスタートキー９と、ミシ
ン１を非常停止させるためのストップ信号５ＧＳＰを出
力するストップキー１０と、前記加工布保持枠６の位置
設定を行うための位置設定信号５ＧＰＯを出力する４個
のジョグキー１１とが配設されている。ミシンモータ３
には位置検出器１３が設けられモータ１回転（こ対して
２００個の正弦波状の位置信号ＳＧＭが出力されるよう
になっている。又、前記Ｘ軸及びＸ軸パルスモータにも
同様な位置検出器が設けられ、それぞれ各検出器から位
置信号ＳＧＸ、ＳＧＹが出力されるようになっている。

第２図において、検出回路を構成する波形整形回路１４
，１５，１６、逓倍回路１７，１Ｂ、１９、及びカウン
タ回路２０，２１等は前記位置信号ＳＧＭ、ＳＧＸ、Ｓ
ＧＹに基づいて、ミシンモータ３．Ｘ軸及びＹ軸パルス
モータのその時々の回動位置をデジタル信号として検出
する。波形整形回路１４，１５．１６はそれぞれ前記正
弦波状の位置信号ＳＧＸ、ＳＧＹ、ＳＧＭを矩形波の位
置信号５ＧＸａ　、５ＧＹａ　、ＳＧＭａに波形整形し
、次段の逓倍回路１７．１８．１９に出力される。又、
各波形整形回路１４，１５．１６はさらにこの位置信号
５ＧＸａ　、５ＧＹａ　、ＳＧＭａに対して位相を９０
度づらした位置信号５ＧＸｂ。

５ＧＹｂ　、ＳＧＭｂを作り、次段の逓倍回路１７゜１
８．１９に出力する。

逓倍回路１７，１８，１９はそれぞれ対応する位置信号
５ＧＸａ　、５ＧＸｂ　、５ＧＹａ　、５ＧＹｂ　、Ｓ
ＧＭａ　、ＳＧＭｂを入力し、この両信号の位相差に基
づいてモータの正逆転を判別し、モータが正転されてい
るときには、それぞれ前記位置信号を４倍に逓倍してな
る正転位置信号Ｓ、ＧＸＰ。

５ＧＹＰ　、ＳＧＭＰを、反対に逆転されているときに
は同じく前記位置信号を４倍に逓倍してなる逆転位置信
号５ＧＸＮ、５ＧＹＮ、ＳＧＭＮを出力する。２個のカ
ウンタ回路２０，２１はそれぞれ３個のカウンタで構成
されていて、この各カウンタは前記正転、逆転位置信号
５ＧＸＰ　、５ＧＹＰ　、ＳＧＭＰ　、５ＧＸＮ、５Ｇ
ＹＮ、ＳＧＭＮをそれぞれデジタルカウントし、そのカ
ウント値ＥＣＤＮＸ、ＥＣＤＰＸ、ＥＣＤＮＹ、ＥＣＤ
ＰＹ　。

ＥＣＤＮＤ　、ＥＣＤＰＤ暑こ基づいて各モータの回動
位置が算出される。

また、前記ミシンモータ３に対応する波形整形回路１６
は前記位置信号ＳＣＭに基づいて原点信号（縫針５ａの
針先が加工布Ｋから上方へ抜は出る時に出力される信号
）ＰＧを出力する。この原点信号ＰＧは前記スタートキ
ー９等の各キーの信号５ＧＮＥ　、５ＧＳＴ　、５ＧＰ
Ｏを入力する入力ポート２２とフリップフロップ回路２
３に入力される。そして、フリップフロップ回路２３は
この原点信号ＰＧに基づいて同期信号５ＧＳＹを同人力
ポート２２に出力する。

指令回路及び演算制御手段としての中央処理装置（以下
ＣＰＵという）２４は記憶装置としての各レジスタを含
み読み出し専用のメモリ（以下ＲＯＭという）２５に記
憶された制御プログラムに従って動作するようをこなっ
ていて、前記入力ポート２２に入力される前記各信号を
入力するとともに後記する一定の周期（３５０μ５ｅｃ
）で出力されるタイミング信号ＳＧＴを入力する。そし
て、ＣＰＵ２４はこのタイミング信号ＳＧＴを入力する
たびごとに前記カウンタ回路２０，２１の各カウンタの
カウント値ＥＣＤＮＸ、　ＥＣＤＰＸ、ＥＣＤＮＹ、Ｅ
ＣＤＰＹ、ＥＣＤＮＤ　、ＥＣＤＰＤを読み取り、ミシ
ンモータ３等の各モータの回転位置を求め、そのタイミ
ング信号ＳＧＴ発生時における各モータの回転速度ｖｄ
　、ｖｘ　、ｖｙ及び回転加速度ａｄ　、ａｘ　、ａＹ
を演算する。

読み出し及び書き替え可能なメモリ（以下ＲＡＭという
）２６は加工Ｓ″Ｋに施すパターン縫いのためすなわち
ミシンモータ３等の各モータの回動量を指令するための
パターンデータが格納されている。パターンデータは第
３図に示すように縫製を開始するためのスタートコード
Ｃ０８Ｔと縫製を終了するための終了コードＣ０ＥＮと
が最初と最後に記憶され、その両コードＣ０５Ｔ、Ｃ０
ＥＮ間には１針ごとに加工布保持枠６をＸ方向及びＹ方
向（こ移動させるためのＸ軸及びＹ軸パルスモータの回
転量データｆ　ａｘ　＋　　ｆ　ｄ’！と、１針ごとの
ミシンモータ３の回転量（本実施例では終始一定の回転
量）データｆｄｄが縫製順序に従って記憶されている。

そして、ＣＰＵ２４は前記タイミング信号ＳＧＴを入力
するたびごとＱこ、前記回動量データｆｄｘ。

ｆｄｙ　、ｆｄｄと回転速度ｖｄ　、ｖｘ　、ｖｙとの
偏差εｄ、εＸ、εｙを演算するとともにその偏差εｄ
、εｘ、εｙに前記回転速度ｖｄ、ｖｘ、ｖｙ及び回転
加速度ａｄ　、ａｘ　、ａｙの帰還を施す演算を行って
、偏差量ＰＷＭＡＤＳＰＷＭＢＤ、ＰＷＭＡＸ、ＰＷＭ
ＢＸ、ＰＷＭＡＹ　、ＰＷＭＡＹ等を算出するようＱこ
なっている。

ミシンモータ３等の各モータ（こ対応して設けられた３
個のパルス発生回路２７．２Ｂ、２９？よそれぞれプリ
セット型１６ビツトカウンタを持つ）゛ログラマブルイ
ンターバルタイマを３個有し、そのうち２つをそれぞれ
モータをこ駆動電流を１４給１−るためのトリガ信号Ｔ
Ｇ及びクロック信号ＣＫ＆こ基づいて出力されるパルス
信号５ＧＸＰＰ　、５ＧＸＰＮ、５ＧＹＰＰ　、５ＧＹ
ＰＮ、ＳＧＭＤＰ　。

ＳＧＭＤＮをそのデユーティ比を変更＄ＩＪ御して出力
するカウンタ２７ａ、２７ｂ　〜２９ａ、２９ｂとして
使用し、他の１つをそれぞれクロ・ソクイ言号発生回路
（分周回路）２７ｃ、２８ｃ、２９ｃと。

して使用される。カウンタ２７ａ、〜２９ｂζよそれぞ
れＣＰＵ２４から前記偏差量がロードされ、その偏差量
をトリガ信号ＴＧが入力されるごと（こ、クロック信号
ＣＫの立ち下り（こより逐次カウントダウンし、その値
がゼロになった■与ブラヌ電位（。

以下Ｈレベルという）のノ（ルス信号を出力する。

クロック信号ＣＫは）（ルス発振器（図示せず）から出
力される２　Ｍ　Ｈｚのパルス信号５ＧＰ１をＹ軸パル
スモータに対応するパルス発生回路２８のタロツク信号
発生回路２８ｃにて４００ＫＨｚ（こ分周することによ
り、各カウンタ２７ａ、〜２９ｂ※こ出力される。トリ
ガ信号ＴＧは前記クロック信号ＣＫをＸ　軸パルスモー
タ瘉こ対応するパルス発生回路２７＆こて６ＫＨｚ　に
分周することにより、各カウンタ２７ａ、〜２９ｂに出
力される。

又、ミシンモータ３に対応して設けられたパルス発生回
路２８のタロツク信号発生回路２９ｃは本実施例では前
記タイミング信号ＳＧ、Ｔを出力するタイミング信号発
生回路として使用され、パルス発振器（図示しない）か
ら出力される１５４ＫＨｚのパルス信号５ＧＰ２を２．
８ＫＩ（ｚのタイミング信号ＳＧＴに分周して前記ＣＰ
Ｕ２４に出力するようになっている。

次に、前記パルス発生回路２７〜２９から出力されるパ
ルス信号ＳＧＸＰＰ−ＳＧＭＤＮに基づいて、それぞれ
各モータに駆動電流を供給するスイッチング回路を３つ
いて説明する。なお、各スイッチング回路はそれぞれ同
じ回路構成であるので、それぞれ符号を同じ番こしてミ
シンモータ３のスイッチング回路について説明する。

パルス発生回路２９のカウンタ２９ａのパルス信号ＳＧ
ＭＩ）Ｐはノット回路３０，３１．遅延回路３２及びシ
ュミット回路３３窒介してナンド回路３４＆こ出力され
るとともに、ノット回路３０、遅延回路３５及びシュミ
ット回路３６を介してアンド回路３７に出力される。又
カウンタ２９ｂのパルス信号ＳＧＭＤＮはノット回路３
Ｂ、３９、遅延回路４０及びシュミット回路４１を介し
てアンド回路４２に出力されろととも（こ、ノット回路
３８、遅延回路４３及びシュミット回路４４を介してナ
ンド回路４５シこ出力される。

そして、遅延回路３５．４３からＨレベルの出力信号が
出力された時、駆動回路４６のスイッチングトランジス
タＱ１〜Ｑ４のうちトランジスタＱ１　、Ｑ２がオンし
、ミシンモータ３に駆動電流が供給され、同モータ３は
正転駆動される。前記アンド回路３７，４２及びナンド
回路３４．４５には駆動回路４６から出力される電流制
限用の制限信号と、ミシン非常停止用の停止信号５ＧＳ
Ｖが入力されるようになっている。

なお、このミシンの制御装置は入出力ボート４７及びレ
ベル変換’４４　ｇを介してパーソナルコンピュータと
接続でき、パーソナルコンピュータからのデータ転送及
び動作制御が可能となるとともをこ、又入出力ポート４
９及びレベル変換器５０を介して他のミシン制御装置と
接続されミシン間で互に動作制御が行えるようになって
いる。

次（こ上記のように構成した制御装置の作用について前
記ＣＰＵ２４の動作を示すフローチャート図（こ従って
説明する。

まず、第１図をこ示すように加工布Ｋをミシンテーブル
２上の加工布保持枠６により保持する。その保持した状
態で電源ヌイツチ（図示せず）をオンさせると、ＣＰＵ
２４は同ＣＰＵ２４内の各レジスタをクリアするととも
にカウンタ回路２０゜２１及びパルス発生回路２７〜２
９を初期設定する。次にＣＰＵ２４はＲＡＭ２６からパ
ターンデ−タを読み出すとともをこ、ミシンモータ３等
の各モータの駆動軸を予め定められた原点位置（ミシン
モータ３の場合には縫針５ａが加工布Ｋから上方に抜け
る位置に対応する回動位置）に復帰させた後、スタート
キー９のキー操作を待つ。

スタートキー９が押され、スタート信号Ｓ　Ｇ　ＳＴが
ＣＰＵ２４に入力されると、ＣＰＵ２４は前記ミシンモ
ータ３の回動量データｆｄｄをＣＰＵ２４のＦＤＤレジ
ヌタＧこ入力し、このデータに基づいてミシンモータ３
を駆動させ、同期信号５ＧＳＹの反転するとすなわち、
縫針５ａが針上から針下位置まで下降し、再び加工布Ｋ
から抜は出ると、２針目の縫製位置に加工布Ｋを案内す
べく、Ｘ軸及びＸ軸パルスモータの回動量データｆｄｘ
。

ｆｄｙをそれぞれＣＰＵ２４のＦＤＸレジスタとＦＤＹ
レジヌタに入力するとともに、２針目のミシンモータ３
の回動量データｆｄｄをＦＤＤレジスタに入力する。

従って、この回動量データｆ　ｄ’ｘ　、　ｆ”ｄ　ｙ
に基づいて、Ｘ軸及びＸ軸パルスモータは回転し、保持
枠６を介して加工布には所定の位置に移動され、前記回
動量データｆｄｄに基づき、ミシンモータ３は回転し、
縫針５ａの下動して上動する１サイクル運動が行われて
２針目の縫製がなされる。

この間、ＣＰＵ２４は同ＣＰＵ２４の針数カウンタで針
数をカウントした後、パターンデータの次の番地のデー
タが終了コードＣ０ＥＮかどうか判別した後、前記同期
信号５ＧＳＹの反転を待つ。

そして、以後同期信号５ＧＳＹが反転するたびごとに、
すなわち１針ごとの縫製が終了するたびごとに、前記と
同様に次の縫目形成のための回転量データｆｄｘ、ｆｃ
Ｎ’、ｆｄｄ　を読み出し、同データに基づいて縫製が
行われる。そして、最後に終了コードＣ０ＥＮが読み出
されると、加工布にの縫製は終了し、次の加工布にの縫
製を待つ。

次に、上記縫製運転中、１針ごとの回動量データｆ　ｄ
ｘ　、　ｆ　ａｙ　、　ｆ　ｄｄ　に基づいて、各モー
タの１針ごとの回転制御について詳細に説明する。

ＣＰＵ２４は同期信号５ＧＳＹが反転する間、すなわち
１針の縫製サイクルが終了する間にパルス発生回路２９
のタイミング信号発生回路として使用されているタロツ
ク信号発生回路２９ｃから３５０μＳごと（こ出力され
るタイミング信号ＳＧＴを割り込み信号として入力して
いる。又、カウンタ回路２０，２１の各カウンタが逐次
その時々のミシンモータ３等の各モータの回転位置をデ
ジタルカウントしているとともに、各パルス発生回路２
７〜２９の各カウンタ２７ａ、２７ｂ　〜２９ａ　、２
９ｂには４００ＫＨｚのクロック信号ＣＫと６ＫＨｚの
トリガ信号ＴＧが入力されている。

今、前記同期信号５ＧＳＹが反転し、各回動量データｆ
　ａｘ　、　ｆ　ａｙ　、　ｆ　ｄｄが各レジスタに入
力された状態でＣＰＵ２４に最初のタイミング信号ＳＧ
Ｔが入力されると、ＣＰＵ２４はカウンタ回路２０から
Ｘ軸パルスモータの正転及び逆転用のカウント値ＥＣＤ
ＰＸ、ＥＣＤＮＸを読み出し、同モータにおける駆動軸
の回転位置θ）ｘ（＝’ＥＣＤＮＸ−ＥＣＤ’ＰＸ）を
求メル。次に、ＣＰＴＪ２４は先番こ上記と同様な方法
で求められＣ’ＰＵ２４のθＸＯレジスタに一時記憶さ
れている先の回転位置θＸＯとからＸ軸モータのその時
の回転速度ｖｘ（−θＸ−θＸＯ）を算出するとともに
、この回転位置θＸを新たな先の回転位置θＸＯのデー
タとしてθＸＯレジスタに記憶する。回転速度ｖｘが求
まると、ＣＰＵ２４はこの速度ｖｘと上記と同様な方法
で求められ、ＣＰ　Ｕ　２’　４のＶＸＯレジスタに一
時記憶され・ている先の回転速度ＶＸＯとからその時の
回転加速度ａｘ（＝ｖｘ−ｖｘＯ）を算出するとともに
、この回転速度ｖｘを新たな先の回転速度ＶＸＯのデー
タとしてＶＸＯレジスタに記憶する。

回転加速度ａｘを算出すると、ＣＰＵ２４はこの加速度
ａｘと上記と同様な方法で求められ、ＣＰＵ２４のａＸ
Ｏレジスタに一時記憶されている先の回転加速度ａｘＯ
とから、加速度増分Δａｘ（＝　ａｘ　−ａｘＯ）を算
出するとともに、その加速度ａｘを新たな先の回転速度
ａＸＯのデータとしてａＸＯレジスタに記憶する。

ＣＰＵ２４は上記算出値と先のタイミング信号ＳＧＴで
求められた後記する偏差εＸＯとでその時の偏差εｘ（
＝εｘＯ−ｖｘ−ｋｌａｘ−に２Δａｘ　。

１（１，に２は予め定められた比例定数）を算出する。

次番こＣＰＵ２４はＦＤＸレジスタ（こ回動量データｆ
ｄｘがあるかどうかを判別した後、同データｆａｘを予
め定めた後記する単位回動量Δｆｄｘで減算し、その減
算された値（＝　ｆ　ａ　ｘ−Δｆｄｘ）を新たな回動
量データｆａｘとして前記ＦＤＸレジスタに記憶する。

なお、単位回動量Δｆｄｘは前記タイミング信号ＳＧＴ
が出力されるごとに回転指令としての演算対象となるデ
ジタノノ値であって、各１縫製サイクルごとの回動量デ
ータｆａｘに対応して予め設定され、データｆａｘとと
も（こＲＡＭ２６４こ記憶されていて、同データｆａｘ
とともに読み出されΔＦＤＸレジスタに入力される。

なお、本実施例では全て一定の値（こしている。

次ＧこＣＰＵ２４は前記算出した偏差εＸと単位回動量
Δｆｄｘ　とを加算して、その加算値を新たな偏差εＸ
Ｃ＋（−εχ＋Δｆｄｘ）としてεＸＯレジスタ（こ記
憶するとともに、偏差量ＰＷＭＡＸ（二εｘｏ＋ＰＷｓ
）シＰＷＭＢＹ（；ＰＷＳ−ａＸＯ）を算出し、パルス
発生回路２７の各カウンタ２７ａ、２７ｂにロードする
。ここでｐｗｓは６Ｈｚのトリガ信号ＴＧが出力されて
次のトリガ信号ＴＧが出力される間に出力される４００
ＫＨｚのり０ツク信号ＣＫの数（中６６）をグした値（
＝３３）に設定しである。

パルス発生回路２７に偏差量ＰＷＭＡＸ、ＰＷＭＢＸを
ロードするとＣＰＵ２４は上記と同様な処理動作を行い
Ｘ軸パルスモータ（こついての偏差量ＰＷＭＡＹ、ＰＷ
ＭＢＹを算出しパルス発生回路２８にロードするととも
にミシンモータについての偏差量ＰＷＭＡＤ　、ＰＷＭ
ＢＤを算出してパルス発生回路２８にロードする。

パルス発生回路２７のカウンタ２７ａ、２７ｂにトリガ
信号ＴＧが入力され偏差量ＰＶ／ＭＡＸ。

ＰＷＭＢＸがロードされると、各カウンタ２７ａ。

２７ｂはその出力信号５ＧＸＰＰ　、５ＧＸＰＮをＬレ
ベルにするとともに、この偏差量ＰＷＭＡＸ　。

ＰＷＭＢＸを前記クロック信号ＣＫが入力されるごとに
カウントタ゛ウンする。ＰＷＭＢＸ個目のクロック信号
ＣＫが入力されるとカウンタ２７ｂは０となり、Ｈレベ
ルのパルス信号５ＧＸＰＮを出力する。このＨレベルの
パルス信号５ＧＸＰＮＩとＬレベルの出力信号５ＧＸＰ
ＰとでＸ軸パルスモータに駆動電流が供給され、同パル
スモータは正転駆動される。そして、ＰＷＭＡＸ個Ｈの
クロック信号ＣＫが入力されると、カウンタ２７ａは０
となりＨレベルのパルス信号５ＧＸＰＰを出力する。こ
の両パルス信号５ＧＸＰＰ　、５ＧＸ＝”ＮがＨレヘ）
ｖ＆こなることをこより、Ｘ軸パルスモータへの駆動電
流の供給は停止される。

すなわち、ＣＰＵ２４で算出された偏差量ＰＷＭＡＸ、
ＰＷＭＢＸに比例的なデユーティ−比を有するパルス信
号５ＧＸＰＰ　、５ＧＸＰＮに基づいて正転駆動のため
の駆動電流が時間制御されてＸ軸パルスモータに供給さ
れる。

そして、Ｘ軸パルスモータ及びミシンモータ３（こおい
ても同様※こ駆動電流が供給制御される。

次のタイミング信号ＳＧＴがＣＰＵ２４Ｇこ入力される
と、同ＣＰＵ２４は再び前記同様な演算処理動作を行う
。まず、ＣＰＵ２４はカウンタ回路２０からカウント値
ＥＣＤＰＸ、ｇｃＤ’Ｎｘを読み出し、その時のＸ軸パ
ルスモータの駆動軸の回転位置θＸを求め、この回転位
置θｘ　花基づいて、その時の回転速度ｖｘ（−θＸ−
θＸ０）１回転加速度ａｘ（＝ｖｘ−ｖｘＯ）及び加速
度増分Δａｘ（−ａｘ　　ａｘｅ）を算出するとともに
、その算出した各値θｘ、ｖｘ、ａｘを新たな値θＸＯ
，ＶＸＯ。

ａＸＯとして各レジスタ（こ記憶する。

次（こＣＰＵ２４は先にεＸＯレジスタに記憶した先の
偏差εｘＯとこの新たな値ｖｘ　、　ａｘ　、Δａｘと
でその時の偏差εｘ（＝εｘＯ−ｖｘ　−ｋｌ　ａｘ−
；　ｋ２Δａｘ）を求め、その求めた偏差εＸに単位回
動量Δｆｘｄを加算して新たな偏差εＸＯ（＝εχ＋Δ
ｆｄｘ）を求める。そして、ＣＰＵ２４は新たな偏差量
ＰＷＭＡＸ（＝ｅｘｏ　＋ＰＷＳ）、ＰＷＭＢｙ（’＝
ｐｗｓ−εＸＯ）を算出し、パルス発生回路２７の各カ
ウンタ２７ａ、２７ｂにロードする。

各カウンタ２７ａ、２７ｂはトリガ信号ＴＧに応答して
このロードされた偏差量ＰＷＭＡＸ、　ＰＷＭＢＸをタ
ロツク信号ＣＫに基づいてカウントダウンを行い、Ｘ軸
パルスモータへの駆動電流の供給が時間制御される。同
様昏こＹ軸パルスモータ及びミシンモータ３において同
じ方法で駆動電流力供給制御される。

以後、同期信号５ＧＳＹが反転するまでタイミング信号
ＳＧＴが出力されるごとに回動量データｆｄｘがΔｆｄ
ｘづつ読み出され、上記と同様な演算が行われ、その時
々のすなわち３５０μｓごとに駆動電流が時間制御され
る。

このように本実施例では同期信号５ＧＳＹが反転される
までの間において、そのサイクルにおける回動量データ
ｆｄｘ　を全て１度に回転指令としての演算対象とする
のではなく、タイミング信ＶＳＧＴが出力されるごとに
、同回動量データｆｄＸから単位回動量Δｆｄｘを差し
引きその単位回動量Δｆｄｘを演算対象とするとともに
、その時の回転速度ｖｘ　、回転加速度ａｘ及び加速度
増分Δａｘを求め、それぞれタイミング信号が入力され
るごとに、各値をそれぞれ累積し、その累積した各値と
その時の回転速度ｖｘ、回転加速度ａｘ及び加速度増分
Δａｘとで偏差εＸを求める。　そして、この偏差εＸ
に基づいてその時の偏差量ＰＷＭＡＸ、ＰＷＭＢＸを求
め駆動電流の供給を制御する。

従って、同期信号Ｓ’ＧＳＹが反転されるまでの間にお
いて、その時々の回転速度ｖｘ及び回転加速度ａｘの変
化に応じて求められたその時々の回転指令に応答するよ
うに駆動電流の供給が制御されるため、モータは効率よ
くかつ正確に回転制御される。

ちなみに、ミシンモータ３について実験した結果、表１
に示す結果が得られた。その結果、回動量データｆｄｄ
（＝１０００）、単位回動量Δｆｄｄ（＝１００）に基
づく回動量にミシンモータ３は安定した状態で速やかに
到達することがわかる。

また前記タイミング信号ＳＧＴの周期を変えるだけで、
そのサーボゲインを変更でき、又トリガ信号ＴＧ及びク
ロック信号ＣＫも簡単に可変できるため、モータ制御を
プログラマブルに調整でき効果 このように本発明はモータの回転位置をデジタル信号で
検出、このデジタル信号と、デジタル信号で表わされる
回転指令とでモータをデジタル制御するようにしたので
、従来のようにアナログ検出信号等をＡ−Ｄ変換器しく
はＤ−Ａ変換するための変換器を必要とせずアナログ部
分の調整を無くし、プログラマブルな調整ができるとと
もに、検出器の数を少なくでき、装置のコンパクト化及
びコストダウン化を図ることができる。

しかも、モータ駆動時において、タイミング信号昏こ基
づいてその時々の回転速度及び回転加速度を算出し、そ
の算出した速度及び加速度を先のタイミング信号により
算出された速度及び加速度に対する増分を求め、この各
増分を回転指令とモータの回転検出信号との偏差に加算
して、その加算された偏差に基づいてモータの駆動電流
を制御するようにしたので、モータを従来より安定した
状態で速やかにかつ正確に回転制御することができる。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、ミシン以外に用いられている種々のモータに応用する
等、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更しても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化したミシンの斜視図、第２図
はミシンのデジタルザーボ制御装置の電気ブロック回路
図、第３図はパターンデータの内容を示す図、第４図は
パルス発生回路のタイムチャート図、第５図〜第９図は
ＣＰＵの動作を説明するフローチャート図である。 ミシンモータ３、位置検出器１３、カウンタ回路２０，
２１、中央処理装置（ＣＰＵ）２４、パルス発生回路２
７．２８，２９、駆動回路４６゜特許出願人　　　　ブ
ラザー工業株式会社代理人　　弁理士恩田博宣 手続ネ甫正書　（方式） 昭和５８年３月７日 特許庁長官　器材　和夫　殿 １、事件の表示 ｘ１和５７年特許願第１９８２１８号 ２、発明の名称 被駆動物の位置決めのためのモータのデジタルサーボ制
御装置３、補正をする者 事ｆｌとの関係：　　特許出願人 住所 氏　名　　　５２６　ブラザー工業　株式会社（名称） ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　被駆動物の位置決めを行なうためをこその被駆動物
   に作動的をこ連結されたモータ（３等）と、そのモータ
   （３等）の回転位置をデジタル信号（ＥＣＤＮＤ　、Ｅ
   ＣＤＰＥ等）で検出する検出回路（２０等）と、 前記モータ（３等）の回転量をデジタル信号で指令する
   指令回路（２４）と、 タイミング信号（ＳＴＧ）を発生するタイミング信号発
   生回路（２８ｃ）と、 そのタイミング信号発生回路（２８ｃ）のタイミング信
   号（ＳＴＧ）の発生に関連して前記検出回路（２０等）
   からのモータ（３等）の回転位置信号（ＥＣＤＮＤ　、
   ＥＣＤＰＤ等）及び前記モータ（３等）の回転速度に対
   応する信号を記憶し得る記憶手段（２４）と、 前記タイミング信号（ＳＧＴ）の発生に関連して、前記
   検出回路（２１等）からの回転位置信号（ＥＣＤＮＤ　
   、ＥＣＤＰＤ）に基づきそのタイミング信号（ＳＧＴ）
   の発生時におけるモータ（３等）の回転速度信号（’ｖ
   　ｄ等）を演算し、その演算結果を前記記憶手段（２４
   ）に記憶するとともに、そのタイミング信号（ＳＴＧ）
   の発生に先立って発生されたタイミング信号（ＳＧＴ）
   の発生に関連して前記記憶手段（２４）Ｇこ記憶された
   速度信号（ｖｄ等）と、その演算結果とに基づきモータ
   （３等）の回転加速度信号（ａｄ等）を演算し、且つ前
   記指令回路（２４）からの指令信号と検出回路（２１等
   ）からの検出信号（ＥＣＤＮＤ。 ＥＣＤＰＤ等）との偏差信号を演算するとともに、演算
   されたその偏差信号瘉こ前記演算された速度信号（ｖｄ
   等）及び加速度信号（ａｄ等）の帰還を施す演算制御手
   段（２４）と、 その演算制御手段（２４）によって前記帰還の施された
   偏差信号をこ基づき前記モータ（３等）へ駆動電流を供
   給する電流供給回路（２９等）と　　　　−からなる被
   駆動物の位置決めのためのモータのデジタルサーボ制御
   装置。 ２　前記演算制御手段（２４）は前記タイミング信号（
   ＳＧＴ）の発生毎に演算された前記モータ（３等）の回
   転加速度信号（ａｄ等）を一時的Ｑこ記憶する記憶装置
   を備えるとともに、前記タイミング信号（ＳＧＴ）の発
   生時における前記モータ（３等）の速度信号（ｖｄ等）
   及び加速度信号（ａｄ等）のそのタイミング信号（ＳＧ
   Ｔ）の発生に先立って発生されたタイミング信号（ＳＧ
   Ｔ）の発生時における速度及び加速度信号（ｖｄ、ａｄ
   等）（こ対する増分を算出する算出手段を含み、その算
   出手段によって算出された各増分を前記タイミング信号
   （ＳＴＧ）発生毎に前記偏差信号をこ加算する加算手段
   を含む特許請求の範囲第１項に記載の被駆動物の位置決
   めのためのモータのデジタルサーボ制御装置。