JPS60128881A - 直流サ−ボモ−タ制御装置 - Google Patents
直流サ−ボモ−タ制御装置Info
- Publication number
- JPS60128881A JPS60128881A JP58235351A JP23535183A JPS60128881A JP S60128881 A JPS60128881 A JP S60128881A JP 58235351 A JP58235351 A JP 58235351A JP 23535183 A JP23535183 A JP 23535183A JP S60128881 A JPS60128881 A JP S60128881A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- signal
- circuit
- servo motor
- electromotive force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/18—Controlling the angular speed together with angular position or phase
- H02P23/186—Controlling the angular speed together with angular position or phase of one shaft by controlling the prime mover
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。
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
２ ページ
本発明は直流（ＤＣ）サーボモータの制御装置に関する
ものである。
ものである。
従来例の構成とその問題点
近年、ＤＣサーボモータは、カメラのＡＦにおけるレン
ズ駆動用、テープレコーダのキャプスタン駆動用など広
範囲にわたって利用されており、゛ＤＯサーボモータ制
御装置は、モータを含めたフィードバックループを形成
することが多い。この場合にモータの移動量が入力信号
に比例することが要求されることが多い。また、カメラ
、テープレコーダなどの機器全体の小型化が進むにつれ
てモータ回路の小型化が要求されている。
ズ駆動用、テープレコーダのキャプスタン駆動用など広
範囲にわたって利用されており、゛ＤＯサーボモータ制
御装置は、モータを含めたフィードバックループを形成
することが多い。この場合にモータの移動量が入力信号
に比例することが要求されることが多い。また、カメラ
、テープレコーダなどの機器全体の小型化が進むにつれ
てモータ回路の小型化が要求されている。
以下に従来のＤＣサーボモータ制御装置について説明す
る。
る。
第１図は、従来のＤＣサーボモータ制御装置のブロック
図を示すものである。５はモータ４から位置あるいは速
度に比例した信号を検出するだめの外部センサであり、
例えばポテンショメータ。
図を示すものである。５はモータ４から位置あるいは速
度に比例した信号を検出するだめの外部センサであり、
例えばポテンショメータ。
タコジェネレータである。１は外部センサ６により得ら
れたモータの位置あるいは速度に比例した３ ページ 信号と入力指令信号を比較するだめの比較回路である。
れたモータの位置あるいは速度に比例した３ ページ 信号と入力指令信号を比較するだめの比較回路である。
２はパワーアンプ３をドライブするために電圧増幅をす
るプリアンプであり、３はモータを直接駆動するだめの
パワーアンプである。
るプリアンプであり、３はモータを直接駆動するだめの
パワーアンプである。
以上のように構成された従来のＤＣサーボモータ制御装
置について、以下その動作について説明する。
置について、以下その動作について説明する。
モータ４を単純に駆動するだけであれば、指令信号をプ
リアンプ３で電圧増幅し、パワーアンプ４で電力増幅し
てモータ４に印加すればよい。しかし、一般にモータ４
は、機械的定数や非線型成分を有し、また負荷の変動の
影響を受けるため、モータ４の移動量は入力信号に必ず
しも比例せず、回転指令信号に忠実な動作を行うことが
できない。
リアンプ３で電圧増幅し、パワーアンプ４で電力増幅し
てモータ４に印加すればよい。しかし、一般にモータ４
は、機械的定数や非線型成分を有し、また負荷の変動の
影響を受けるため、モータ４の移動量は入力信号に必ず
しも比例せず、回転指令信号に忠実な動作を行うことが
できない。
そこで、モータ４から回転角９回転速度に比例する信号
をポテンショメータ、タコジェネレータなどの外部セン
サ５によって検出し、その信号を入力側へフィードバッ
クし、比較回路１で入力指令信号と比較演算する。この
場合には、モータ４の位置が目標位置からはずれたり、
回転速度が速くなったりすると、フィードバック量が増
加して目標位置、目標速度に戻すように作用し、常に安
定したモータ駆動を得ることができる。
をポテンショメータ、タコジェネレータなどの外部セン
サ５によって検出し、その信号を入力側へフィードバッ
クし、比較回路１で入力指令信号と比較演算する。この
場合には、モータ４の位置が目標位置からはずれたり、
回転速度が速くなったりすると、フィードバック量が増
加して目標位置、目標速度に戻すように作用し、常に安
定したモータ駆動を得ることができる。
しかしながら上記のような構成では、回転角。
回転速度に比例する信号を検出するためにポテンショメ
ータ、タコジェネレータ々どの特別な外部センサを必要
とし、構成が複雑になってしまうという問題点がある。
ータ、タコジェネレータ々どの特別な外部センサを必要
とし、構成が複雑になってしまうという問題点がある。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点を解消するもので、簡単な構
成で負荷変動やモータのバラつきに影響されず安定なモ
ータ駆動を行うことのできるＤＣサーボモータ制御装置
を提供することを目的とする。
成で負荷変動やモータのバラつきに影響されず安定なモ
ータ駆動を行うことのできるＤＣサーボモータ制御装置
を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は、モータから逆起電力を検出する回路とその逆
起電力を積分する積分回路を備えたｎｃサーボモータ制
御装置であり、特別な外部センサを必要としない簡単な
構成で負荷変動やモータのバラつきに影響されない安定
なモータ駆動を得る６ ベージ ことかできる。
起電力を積分する積分回路を備えたｎｃサーボモータ制
御装置であり、特別な外部センサを必要としない簡単な
構成で負荷変動やモータのバラつきに影響されない安定
なモータ駆動を得る６ ベージ ことかできる。
実施例の説明
第２図は、本発明の第１の実施例におけるＤＣサーボ制
御装置のブロック図を示すものである。
御装置のブロック図を示すものである。
第２図において１〜４は第１図と同様の回路であり、６
はモータから逆起電力を検出する逆起電力検出回路であ
り、７はその逆起電力を積分するだめの積分回路である
。
はモータから逆起電力を検出する逆起電力検出回路であ
り、７はその逆起電力を積分するだめの積分回路である
。
以上のように構成された本実施例のＤＣサーボモータ制
御装置について、以下その動作を説明する。
御装置について、以下その動作を説明する。
一般にＤＯモータの逆起電力ｖ０ はモータの回転速度
ｎに比例して次式で与えられる。
ｎに比例して次式で与えられる。
Ｖｏ＝に、ｎ Ｋ、：逆起電力定数 （１）また、モー
タの回転角θは次式で与えられる。
タの回転角θは次式で与えられる。
θ＝ｆｎａｔ （２）
（１） 、 （２）式よシ次式が与えられる。
θ＝ｆ Ｗｅ／１Ｃｅ ” （３）
したがって、モータから逆起電力ｖｅ を検出しその逆
起電力を積分することｋよってモータの回６ベーコ゛ 転角に比例した信号を得ることができる。これらの動作
を行うのが第２図における６、７の回路である。すなわ
ち、逆起電力検出回路６によって（１）式で示されるモ
ータの逆起電力を検出し、その逆起電力を積分回路７に
より積分することによって（３）式で示されるようなモ
ータの回転角に比例した信号を得ることができる。積分
回路７の出力は比較回路１に入力されて比較演算され、
入力指令信号の誤差を打ち消すように作用し、常に目標
位置。
起電力を積分することｋよってモータの回６ベーコ゛ 転角に比例した信号を得ることができる。これらの動作
を行うのが第２図における６、７の回路である。すなわ
ち、逆起電力検出回路６によって（１）式で示されるモ
ータの逆起電力を検出し、その逆起電力を積分回路７に
より積分することによって（３）式で示されるようなモ
ータの回転角に比例した信号を得ることができる。積分
回路７の出力は比較回路１に入力されて比較演算され、
入力指令信号の誤差を打ち消すように作用し、常に目標
位置。
目標速度を維持する。
以上のように本実施例によれば、モータの逆起電力を検
出する回路と検出された逆起電力を積分する回路を設け
ることにより、モータの回転角に比例した信号を容易に
得ることができ、モータの回転角が入力指令信号の振幅
に比例するようにモータを制御することができる。
出する回路と検出された逆起電力を積分する回路を設け
ることにより、モータの回転角に比例した信号を容易に
得ることができ、モータの回転角が入力指令信号の振幅
に比例するようにモータを制御することができる。
第３図は本発明の第２の実施例におけるＤＣサーボモー
タ制御装置のブロック図を示すものである。第３図にお
いて２〜７は第２図と同様の回路である。８はプリアン
プ２で電圧増幅された指令７ ・° ゛ 信号をある一定期間毎にサンプルホールドするサンプル
ホールド回路、９はサンプルホールド回路８の出力信号
の振幅を一定にするための比較回路、１０はサンプルホ
ールド回路８の出力と積分回路７の出力の差の絶対値を
得るだめの検波回路、１１は検波回路１ｏの出力と基準
電圧を比較するための比較回路、１２は比較回路１１の
出力から積分回路とサンプルホールド回路８をリセット
するためのリセット信号を発生するリセット信号発生回
路である。
タ制御装置のブロック図を示すものである。第３図にお
いて２〜７は第２図と同様の回路である。８はプリアン
プ２で電圧増幅された指令７ ・° ゛ 信号をある一定期間毎にサンプルホールドするサンプル
ホールド回路、９はサンプルホールド回路８の出力信号
の振幅を一定にするための比較回路、１０はサンプルホ
ールド回路８の出力と積分回路７の出力の差の絶対値を
得るだめの検波回路、１１は検波回路１ｏの出力と基準
電圧を比較するための比較回路、１２は比較回路１１の
出力から積分回路とサンプルホールド回路８をリセット
するためのリセット信号を発生するリセット信号発生回
路である。
上記のように構成された第２の実施例のＤＣサーボモー
タ制御装置について、以下第４図を参照しながら説明す
る。指令信号としては正弦波を用い、その正弦波の振幅
に対応してモータ駆動パルスの幅を変化させてモータを
駆動するものとする。
タ制御装置について、以下第４図を参照しながら説明す
る。指令信号としては正弦波を用い、その正弦波の振幅
に対応してモータ駆動パルスの幅を変化させてモータを
駆動するものとする。
今指令信号として第４図（１）に示すようにその振幅が
徐々に減衰するような正弦波を印加したとする。
徐々に減衰するような正弦波を印加したとする。
指令信号はプリアンプ２で電圧増幅された後、第４図（
２）に示すよう々サンプルホールドパルスで一定期間毎
にサンプルホールドされ、サンプルホールド回路８の出
力は（３）のような信号となる。また、モータ４から逆
起電力検出回路６により検出された逆起電力は積分回路
７で積分され（４）のような信号となり、サンプルホー
ルド回路８の出力（３）と差をとって検波回路１０に入
力される。信号（３） 、 （４）は入力指令信号の位
相が反転すると、基準電圧に対し負の値となるので、検
波回路１０で両者の差信号の絶対値を検出する。検波回
路１Ｏの出力（に）は比較回路１Ｏに入力され基準電圧
と比較される。
２）に示すよう々サンプルホールドパルスで一定期間毎
にサンプルホールドされ、サンプルホールド回路８の出
力は（３）のような信号となる。また、モータ４から逆
起電力検出回路６により検出された逆起電力は積分回路
７で積分され（４）のような信号となり、サンプルホー
ルド回路８の出力（３）と差をとって検波回路１０に入
力される。信号（３） 、 （４）は入力指令信号の位
相が反転すると、基準電圧に対し負の値となるので、検
波回路１０で両者の差信号の絶対値を検出する。検波回
路１Ｏの出力（に）は比較回路１Ｏに入力され基準電圧
と比較される。
比較回路１１の出力（６）はリセット信号発生回路１２
に入力され、（３） 、 （４）の信号の差が零の時、
サンプルホールド回路８．積分回路７をリセットするた
めのリセット信号（７）を作成する。このリセット信号
（７）によりサンプルホールド回路８がリセットされる
ため、サンプルホールド出力は、（８）のような信号と
々る。この信号（８）は比較回路９に入力され基準電圧
と比較されて、一定の振幅のパルスに変換されて（９）
で示されるような信号となる。こ １の信号（９）をパ
ワーアンプ３で付勢してモータを駆動する。
に入力され、（３） 、 （４）の信号の差が零の時、
サンプルホールド回路８．積分回路７をリセットするた
めのリセット信号（７）を作成する。このリセット信号
（７）によりサンプルホールド回路８がリセットされる
ため、サンプルホールド出力は、（８）のような信号と
々る。この信号（８）は比較回路９に入力され基準電圧
と比較されて、一定の振幅のパルスに変換されて（９）
で示されるような信号となる。こ １の信号（９）をパ
ワーアンプ３で付勢してモータを駆動する。
９ ページ
以上のように、本実施例によれば、リセット信号発生回
路１２を設け、逆起電力を積分した信号と入力指令信号
の差信号からリセット信号を得てサンプルホールド回路
８．積分回路７をリセットすることによりＰＷＭ方式で
モータを駆動できるため、パワーアンプ３のパワートラ
ンジスタはスイッチとして機能する。したがって本実施
例では第１の実施例の効果に加えて電力消費を少なくし
て効率を向上させることができる。
路１２を設け、逆起電力を積分した信号と入力指令信号
の差信号からリセット信号を得てサンプルホールド回路
８．積分回路７をリセットすることによりＰＷＭ方式で
モータを駆動できるため、パワーアンプ３のパワートラ
ンジスタはスイッチとして機能する。したがって本実施
例では第１の実施例の効果に加えて電力消費を少なくし
て効率を向上させることができる。
なお、第２の実施例において入力信号として正弦波を用
いたが、直流信号を入力しても同様の動作を行うことが
できる。
いたが、直流信号を入力しても同様の動作を行うことが
できる。
発明の効果
本発明のＤＣサーボモータ制御装置は、逆起電力検出回
路と、その逆起電力を積分する回路を設けることにより
、モータの回転角に比例した信号を容易に得ることがで
き、モータの回転角が入力指令信号の振幅に比例するよ
うにモータを制御することができる。
路と、その逆起電力を積分する回路を設けることにより
、モータの回転角に比例した信号を容易に得ることがで
き、モータの回転角が入力指令信号の振幅に比例するよ
うにモータを制御することができる。
したがって、簡単な構成で負荷変動やモータの１０べＳ
！ バラつきに影響されない安定なモータ駆動を行うことが
できる。また第２の実施例に示したように逆起電力を積
分した信号と入力指令信号の差信号からリセット信号を
発生させて、モータ駆動パルスの幅を変化させＰＷＭ方
式としてモータを駆動すれば、電力消費を少なくして効
率を向上させることができる。
！ バラつきに影響されない安定なモータ駆動を行うことが
できる。また第２の実施例に示したように逆起電力を積
分した信号と入力指令信号の差信号からリセット信号を
発生させて、モータ駆動パルスの幅を変化させＰＷＭ方
式としてモータを駆動すれば、電力消費を少なくして効
率を向上させることができる。
一タ制御装置のブロック図、第４図は第２の実施例の各
部の信号を示した波形図である。
部の信号を示した波形図である。
６・・・・・・逆起電力検出回路、７・・・・・・積分
回路、８・・・・・・サンプルホールド回路、９′パ・
・・・・比較回路、１Ｏ・・・・・・検波回路、１１・
・・・・・比較回路、１２・・・・・・リセット信号発
生回路。
回路、８・・・・・・サンプルホールド回路、９′パ・
・・・・比較回路、１Ｏ・・・・・・検波回路、１１・
・・・・・比較回路、１２・・・・・・リセット信号発
生回路。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 ２ｓ”ｌ１５Ｌ７゜ ９ ３ ４ ３／Ｈ１ｌ’ｔ：草（） モータ ■ 積分 刀 −回外 １０ ／／ ’ ｆ２ □□ 第４図
図 第２図 第３図 ２ｓ”ｌ１５Ｌ７゜ ９ ３ ４ ３／Ｈ１ｌ’ｔ：草（） モータ ■ 積分 刀 −回外 １０ ／／ ’ ｆ２ □□ 第４図
Claims (3)
- （１）回転しているＤＣサーボモータから逆起電力に比
例した信号を検出し、前記検出信号を積分することを特
徴とする直流サーボモータ制御装置。 - （２）検出信号を積分した信号が入力側へフィードバッ
クされ、入力信号と比較演算されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の直流サーボモータ制御装置。 - （３）検出信号を積分した信号が入力信号と減算され、
その差信号よりリセット信号を発生させ、モータ駆動パ
ルスの幅を変化させて、パルス幅変調方式としてモータ
を駆動することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の直流サーボモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58235351A JPS60128881A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 直流サ−ボモ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58235351A JPS60128881A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 直流サ−ボモ−タ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128881A true JPS60128881A (ja) | 1985-07-09 |
Family
ID=16984798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58235351A Pending JPS60128881A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 直流サ−ボモ−タ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128881A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4764711A (en) * | 1987-09-04 | 1988-08-16 | E-Systems, Inc. | Back emf loop closure |
-
1983
- 1983-12-13 JP JP58235351A patent/JPS60128881A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4764711A (en) * | 1987-09-04 | 1988-08-16 | E-Systems, Inc. | Back emf loop closure |
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