JPS5999997A - ステツプモ−タの制御方法 - 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】 ステップモー夕がその回転開始位置から目標とする停止
位置まで短時間で円滑に移動でき、脱調等を生ずること
のない様、安定した速度制御を行う事暑目的とする。

以千、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る制御方法のゾステムを示し、ステ
ップモータ（１）の駆動軸にはロータリーエンコーダ（
２）が固着しである。該エンコーダ（２）は上記モータ
（】）のステップ数の数倍の数のスリット（３）２有す
る回転ディスク（４）と、該スリット（３）に光を透過
させてその透過光を検出するセンサ（５）とからなり、
該センサ（５）はステップモータ（１）の回転時に該回
転の角度（二対応するだけのスリット数を検出する。

本システムにおいてはステップモータ（１）の各回転角
度Ｃ対応する理想的な速度曲線（Ｎ￥予め設定しておき
、これをメモリ等に記憶させておくものとする。

上記の理想速度曲線（Ａ）は目標とする停止位置までの
短時間で最も安定した速度曲線を上記ステップモータ（
１）の性能に合せて定めたもので、核モータ（１）に起
動信号が入力されると、その回転角度に応じた理想速度
曲線（Ａ）が上記メモリ中より選択き才ｔ１更にタイマ
（６）かＩらの刻時信−弓に基づいて所定の時点におけ
る理想床度入び理想位置が上記曲線（Ａｊ中より選定さ
れて理想連１及指令回路（７）　、にり１幀次出力され
る。

一方、前記センサ（５）か１′）はステップモータ（１
）の実際の回転途中位置が順次検出されており、この実
際位置は後述する方法によ１＞−Ｃ誤差検出回路（８）
内で当該時点における実際速度に換璋される。

誤差検出回路（８）は上記換算の他、理想連、１及と天
除速ｊ現及び理想位置と実際位置との比較を行い画考夫
々の差違を検出した後、更に該差１ら〜に基づいてステ
ップモータ（１）の相即ち巻線の励磁時１υ１ケ算出す
る。

誤差検出回路（８）の出力はタイミング回１烙（５））
をセットし、上記励ＪｉＥＥ時貼になるとタイミング回
路（９）よりパルスが出て１助磁回り各（１０）に送し
２％　、ここでＩＬ記パルスが増幅されてステップモー
タ（１）の巻線苓で励イ丑する。

上記シス、ｊノ・にＪ二る具体例を第１図及び第２−　
；３− 図に基づいて次に詳述ずろ。

第２図において縦軸はステップモータ（１）の回転角度
を、横軸は時間うで夫々表わし、点Ｗ　（＋３）は１’
ｎＪ　Ｍｅ理想速度曲線、実線（０）　ｆ：Ｊ実際のモ
ータ軸の回転速度曲線θ）例を夫々示すものとする。

起！１ｌｌＩｌ信号によりステップモータ（］）に最初
のパルスが−りえられ、次いで次々と与え１うれるパル
ス列により連続した回転が行われるが、図面を参照する
都合士、ｌ−記回転の途中より本ｉｆｉ制御力法の説明
を行う。

前記タイマ（６）の刻時信号が時点（Ｔｎ−１）を示し
た時、センサ（５）によりこの時のステップモータ（１
）の実際の回転位置（Ｏｎ−１）が検出され、誤差検出
回路（８）により同時点における理想位置（、Ｂｎ−１
）との差違がＢｎ−１，−０ｎ−１＝　’、Ｄｎ−１ど
して９出され、夫々がメモリ等に記憶される。

次に所ホの間隔（ｔ）　ｉ−省いてタイマ（６）が次の
刻時信号を時点（’ｌ”１１）において発した１時、−
１−記と同様のやり方で理想位置（Ｂｎ）、実際位置（
Ｏｎ）および両者の差違ＢｎＯｎ二］）ｎ　が算出され
る。

　４− このとき誤差検出回路（８）は更に、」−記前後の理想
位置（Ｂｎ−１）（１’３ｎ）より両時点（Ｔｎ−１）
（Ｔｎ）間の理想速１ｆ（ｎｎ−Ｂｎ−１）／１＝Ｅｎ
−１’！ｒ算出り同（羊に実際位置（Ｃ，ｎ−１）（、
Ｏｎ）より（Ｏｎ−Ｏｎ−１）／１＝Ｉｉ”ｎ−１なる
実際速度を算出する。

上記理想速度Ｅ　ｎ　−］はＡｉＪ述の如く理想速度曲
線（Ｔ３）より、メモリ中に記憶させたものを直接抽出
して用いても良い。

誤差検出回路（８）は又更に上記算出結果（Ｉ）ｎ−１
）（Ｄｎ）（Ｅｎ−１）（Ｆｎ−１）Ｙ所定の計算式に
代入し次の期間即ち両時点（Ｔ１１）（ＴＩＮ−１）間
におけるステップモータ（１）の巻線へのパルス印υｎ
　時ｔ９１　ｋ算出し、これによりＡ１Ｊ記した如くタ
イミング回路（９）がセットされ、上記印０１時期に所
定のパルスが発生される。

」―記の制砒はステップモータ（１）の回転開始から停
りにに弾ｊるまで繰返し行わ才ｔ１各時点（、ｉ”　ｎ
　−１）、（Ｔｎ）、（Ｔｎ＋１）−・・ｙ境にその前
後においてステップモータ（］）の進み角が遂次変化す
、る。進み角の変化は上記した適尚なｉｔ　Ｎ式によっ
てステップモータ（１）の性能に応じてＷめ１うれるが
、通常はステップモータ（１）の同転律度十ｒｔと共に
進み角を上げ、停止位置が接近するにつれて士がるよう
設定される。

また、各時点・−（Ｔｎ−１）、（’ｌ’ｎ）、（Ｔｎ
＋１）・・・間においてパルスは複数個発生し、各時点
間の該各パルスは同じ進み角を有する。

こうすることにより、ステップモータ（１）はその回転
即ち移動期間中に絶えず断続的にその速度及び回転位置
が理想の速度曲線と対比される形で監視され、またり、
紀理想の状態に近づく様遂次制御される。

この制御は進み角を遂次変化させることにより行われる
ので、トルクを有効に制御することができ、従来にない
安定した運転制御が可能となる。

また、この様な進み角変更による制御は従来の相巻線電
流を可変とする制御、即ち理想速度と実際り）速度との
差違に基づいてステップモータの巻線電流を変化させる
制御力法と併せて用いろことにより、一層大きな効果を
奏−ｒろことかできる。

なお、杢゛光明においては理想及び実１県の内回転１１
０隻の差障のみを、或いは両回ｌ瞳位置の差違の／′Ｉ
を用いろこととしても良く、また−Ｆ：記両者を・共に
用いて密なろ制ｆｉｌｌ　ｋ行うものとしても良い０ 以十説明したように本発明によれば、スデッフモータの
回転及び停止動作を円滑にして敏速かっ安ン「シた制御
か１］能どなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は木兄［、！Ｊ招二係る制御システムを示すブロ
ック図、第２図は本発明の詳細な説明するためのグラフ
である。 （１）・・・スデツブモータ （Ｂし・・理想速度曲線 （０）・・実際の速１現曲線 （’ｒｎ−１）（’１．”ｎ）（Ｔｎ＋１戸・・　　時
点！侍許出願人 利田技研株式会社 ＝　７−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステップモータが回転開始位置から目標停止位置へ移動
   するための理想速度的線を予め設定しておくと共に、上
   記移動期間内の所定の各時点において実際の回転速度又
   は回転位置を上記理想の回転速度又は回転位置と比較し
   、両者の差違に応じてステップモータの進み角を遂次変
   化させることにより、と記央際の回転速度を」−記理想
   の回転速度に追従させることを特徴とするステップモー
   タの制御方法。