JPS61210880A - モ−タ−制御方式 - Google Patents
モ−タ−制御方式Info
- Publication number
- JPS61210880A JPS61210880A JP60048228A JP4822885A JPS61210880A JP S61210880 A JPS61210880 A JP S61210880A JP 60048228 A JP60048228 A JP 60048228A JP 4822885 A JP4822885 A JP 4822885A JP S61210880 A JPS61210880 A JP S61210880A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- speed
- calculating
- error
- manipulated variable
- 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
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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
- G05B19/416—Numerical 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 control of velocity, acceleration or deceleration
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】
（技術分野）
本発明は、複写機のスキャナー駆動モーター。
ロボットの駆動モーター、プリンターのキャリッジ駆動
モーター、その他の駆動モーターのディジタル制御方式
に関する。
モーター、その他の駆動モーターのディジタル制御方式
に関する。
（従来技術）
第２図に従来例に係るモーターのディジタル速度側ｍ回
路を示す。
路を示す。
図において１はモータ−８０回転速度の目標値である。
モーター８にはエンコーダー９が取り付けられており、
このパルス間隔を、基準クロック６を利用し【パルスカ
ウント手段５で計測し、速度計算ＩＳ４で、この計測値
に基づきモーター速Ｆ！Ｌｔ−計算する。そし１目標値
１と実際のモーター速度との誤差ｔ−誤差計算部２で行
ない、この計算結果を、ＰＩＤ制御部（比例積分ディジ
タル制御部）に入力する。ここではＰＩＤアルゴリズム
゛により誤差に対応し九操作量を演算して操作量をＰＷ
Ｍ（パルスコード変調）ドライブ回路７に出力する。
このパルス間隔を、基準クロック６を利用し【パルスカ
ウント手段５で計測し、速度計算ＩＳ４で、この計測値
に基づきモーター速Ｆ！Ｌｔ−計算する。そし１目標値
１と実際のモーター速度との誤差ｔ−誤差計算部２で行
ない、この計算結果を、ＰＩＤ制御部（比例積分ディジ
タル制御部）に入力する。ここではＰＩＤアルゴリズム
゛により誤差に対応し九操作量を演算して操作量をＰＷ
Ｍ（パルスコード変調）ドライブ回路７に出力する。
前記モーター８は、最終的にこのＰＷＭドライブ回路７
によりディジタルフィードバック制御される。
によりディジタルフィードバック制御される。
尚、目標（［１，鎖差計算部２．ＰＩ［）制御部３゜速
度計算部４．パルス数カウント手段５．基準クロック６
は、ＣＰＵ１４で構成される。
度計算部４．パルス数カウント手段５．基準クロック６
は、ＣＰＵ１４で構成される。
この様に一般ＶｃＣＰＵｔ−用いて全ディジタル蓋によ
って制御器ｔｌ−桝成構成場合は、図に示す構成となる
。第２図において、ＰＷＭドライブ回路７、モーター８
．エンコーダー９及び速度計算部４、パルス数カウント
手段５、基準クロック６は、制御する対象によって変化
するが、構成自体には差がない（第２図ではモーターが
制御対象である）。
って制御器ｔｌ−桝成構成場合は、図に示す構成となる
。第２図において、ＰＷＭドライブ回路７、モーター８
．エンコーダー９及び速度計算部４、パルス数カウント
手段５、基準クロック６は、制御する対象によって変化
するが、構成自体には差がない（第２図ではモーターが
制御対象である）。
即ち、制御対象の状態を検知しく図では前述し九様に速
度計算部４．パルス数カウント手段５゜基準クロック６
Ｖｃよってモーター速度を検知している）、目標値との
誤差を計算し、操作量を出力し、制御対象を劃−（図で
はＰＷＭドライブ回路７によってモーター８への供給１
１Ｌ流、又は電圧を操作として制御し、モーター８を制
御する）する。
度計算部４．パルス数カウント手段５゜基準クロック６
Ｖｃよってモーター速度を検知している）、目標値との
誤差を計算し、操作量を出力し、制御対象を劃−（図で
はＰＷＭドライブ回路７によってモーター８への供給１
１Ｌ流、又は電圧を操作として制御し、モーター８を制
御する）する。
これは１’ＩＬ）ｔｌｌａ方式と呼ばれることは前述し
た通りである。
た通りである。
ディジタル量でこの制御を行なう場合、誤差をｅ、操作
量をＰとすると、 Ｐｎ ＝Ｋｐ ｅ Ｂ＋ΣＫｔ ｅａ ＋ Ｋｎ （ｅ
ｆｌ ｅａ−１） ”・−−（１）で計算される。
量をＰとすると、 Ｐｎ ＝Ｋｐ ｅ Ｂ＋ΣＫｔ ｅａ ＋ Ｋｎ （ｅ
ｆｌ ｅａ−１） ”・−−（１）で計算される。
Ｋ、、 Ｋ、、 ＫＤは比例、積分、微分ゲイン、ｎは
サンプリング時点を示す。
サンプリング時点を示す。
この制御方式は、（１）式より明らかな様に、誤差ｅが
２になるようにフィードバック制御Ｉｉ１を行なうもの
である。
２になるようにフィードバック制御Ｉｉ１を行なうもの
である。
この様子をｌＥ３図に示す。
この方式によってモーターを制御する場合、第３図に示
す通り自機速度に制御するには有効であるが、第４図に
示す様に、位置ズレに対しては効果的ではないという欠
点があった。
す通り自機速度に制御するには有効であるが、第４図に
示す様に、位置ズレに対しては効果的ではないという欠
点があった。
即ち、＠４図において、ＰＩＤ制御ではエンコーダーパ
ルス間隔Ｔ１〜Ｔ、全一定にするように制御するが、あ
る点からの絶対位置、Ｐ１〜Ｐ６にズレが生じてもこれ
を補正する手段がないためである。 ・ この様に従来のディジタル速度制御は、モーター速度を
モーターに取付けられ九エンコーダーにより計測し、Ｃ
ＰＵ内部の演算によりＰＩＤ計算し、その結果をパルス
幅として出力しモーターの速度を制御することによって
、モーターを全ディジタル量で速度制御を行なうという
ものであったが、位置制御が精度よく出来ないという欠
点があった。
ルス間隔Ｔ１〜Ｔ、全一定にするように制御するが、あ
る点からの絶対位置、Ｐ１〜Ｐ６にズレが生じてもこれ
を補正する手段がないためである。 ・ この様に従来のディジタル速度制御は、モーター速度を
モーターに取付けられ九エンコーダーにより計測し、Ｃ
ＰＵ内部の演算によりＰＩＤ計算し、その結果をパルス
幅として出力しモーターの速度を制御することによって
、モーターを全ディジタル量で速度制御を行なうという
ものであったが、位置制御が精度よく出来ないという欠
点があった。
（目的）
本発明は、この様な従来例の欠点を解消し、速度別−に
加え、位置制御も梢度艮く行なうことが出来るモーター
速度制御方式を提供することを目的とするものである。
加え、位置制御も梢度艮く行なうことが出来るモーター
速度制御方式を提供することを目的とするものである。
（構成）
そのために本発明は、パルスカウント数により位置計算
する手段と、位置基準信号との誤差を計算する手段と、
ＰＩυアルゴリズムによって計算、された操作量に計算
結果を加算する手段を持ち、ＰＷＭドライブ回路に操作
量を出力するようにしたことを特徴とするものである。
する手段と、位置基準信号との誤差を計算する手段と、
ＰＩυアルゴリズムによって計算、された操作量に計算
結果を加算する手段を持ち、ＰＷＭドライブ回路に操作
量を出力するようにしたことを特徴とするものである。
即ち、本発明では、モーターの速度を検知するためのエ
ンコーダーに位置情報が含まれることに注目し、前記欠
点を補なうものである。
ンコーダーに位置情報が含まれることに注目し、前記欠
点を補なうものである。
−下・本発明０構成を図面３基６き説明する・尚、従来
例と同一個所は同一符号とする。
例と同一個所は同一符号とする。
第１図は、本発明の一実施例に係るモーター制御回路を
示すものである。
示すものである。
また第６図は、その動作フローチャートである。
このフローチャートに従って説明する。
フローチャートにおいて、ステップ３（Ｓ−３）、ステ
ップ４（８−４）、ステップ５（８−５）は、従来のＰ
ＩＤｆｌＮＪ御と同一の友め説明は省略し、本発明に関
係のある部分に説明を加える。
ップ４（８−４）、ステップ５（８−５）は、従来のＰ
ＩＤｆｌＮＪ御と同一の友め説明は省略し、本発明に関
係のある部分に説明を加える。
マス、エンコーダーパルスの立上りから立上り、あるい
は立下りから立下りの間隔を測定するためにエツジトリ
ガによる割込（１，か二ｒＫＪって割込が発生）を利用
する。
は立下りから立下りの間隔を測定するためにエツジトリ
ガによる割込（１，か二ｒＫＪって割込が発生）を利用
する。
モーター回転で得られるエンコーダーパルスが完全に等
間隔で発生するとすれば１パルスあたりのモーター回転
角は常に一定となり従ってモーター８によって駆動され
る物体の移動距離Ｘは一定となる０また１パルスあたり
の基準クロックツ（ルス６をカウントすることによって
距離Ｘ移動する間の時間Ｔが測定される。このＸ、ＴＫ
よって速度Ｖ＝Ｘ／Ｔが求められ、ＰＩＤ制御制御ｕ式
で使用される。
間隔で発生するとすれば１パルスあたりのモーター回転
角は常に一定となり従ってモーター８によって駆動され
る物体の移動距離Ｘは一定となる０また１パルスあたり
の基準クロックツ（ルス６をカウントすることによって
距離Ｘ移動する間の時間Ｔが測定される。このＸ、ＴＫ
よって速度Ｖ＝Ｘ／Ｔが求められ、ＰＩＤ制御制御ｕ式
で使用される。
本発明では、速度Ｖが一定であれば時間Ｔも一定になる
ことＶｃ江目したものである。
ことＶｃ江目したものである。
これを第５図で説明すると、時間が一定であれば基準ク
ロックパルス数は一定値］’Ｎとなる。これを割込回数
ごとに足し合わせてゆくことにより割込がかかった時点
で得られるはずのパルス数ＸＣ０ＵＮＴが得られる。
ロックパルス数は一定値］’Ｎとなる。これを割込回数
ごとに足し合わせてゆくことにより割込がかかった時点
で得られるはずのパルス数ＸＣ０ＵＮＴが得られる。
一方、実際に割込から割込の間に得られた基準クロック
パルス数ＷＡｎ （ｎ＝ １．２．３・・・・・・）ヲ
足し合わせてゆくことにより、実際モーターが回転する
のＫかかった時間ＭＣ０ＵＮＴが得られる。
パルス数ＷＡｎ （ｎ＝ １．２．３・・・・・・）ヲ
足し合わせてゆくことにより、実際モーターが回転する
のＫかかった時間ＭＣ０ＵＮＴが得られる。
従ってＸＣ０ＵＮＴに比べてＭＣ０ＵＮＴが多い、つま
リモーター８が遅れている゛場合にはモーターを増速し
、ＭＣＯＵＮ Ｔが少な゛い、つまリモーター８が進ん
でいる場合にはモーターを減速するように制御をかける
。
リモーター８が遅れている゛場合にはモーターを増速し
、ＭＣＯＵＮ Ｔが少な゛い、つまリモーター８が進ん
でいる場合にはモーターを減速するように制御をかける
。
フローチャートにおいてＳ−２でＭＣ０ＵＮＴ。
Ｓ−６でＸＣｏＵＮＴ％８−６で操作量を求め、８−７
でＰＩＤ制御式によって得られ九操作量に加算すること
により、位置のフィードバックが実現される゛。
でＰＩＤ制御式によって得られ九操作量に加算すること
により、位置のフィードバックが実現される゛。
゛ま７′２１．ＰＮは一定としたが、目標速度に対応し
てＰＮは変化する。さらに立上り、立下り時はＰＮを速
度カーブに対応させ、予めｌ（、ＯＭに用意しておくか
ま九は演算によってＰＮｉ更新することによって立上り
、立下り時にも劃−が可能となる。
てＰＮは変化する。さらに立上り、立下り時はＰＮを速
度カーブに対応させ、予めｌ（、ＯＭに用意しておくか
ま九は演算によってＰＮｉ更新することによって立上り
、立下り時にも劃−が可能となる。
尚、８１図において１０は位置計算部、１１は位置基準
信号、１２は位置誤差計算部であり、この位置誤差計算
部１２とＰＩＤ制御部３の出力は、出力値計算部１３に
入力され、ここにおける計算結果がｌ’ＷＭドライブ回
路７に入力される。
信号、１２は位置誤差計算部であり、この位置誤差計算
部１２とＰＩＤ制御部３の出力は、出力値計算部１３に
入力され、ここにおける計算結果がｌ’ＷＭドライブ回
路７に入力される。
（効果）
本発明は以上述べ友通りのものであり、本発明に係るモ
ーター制御方式によれば、速度制御のみならず位置制御
も精度よく行なうことが出来・しかも制御はすべてディ
ジタル霊で行なわれるため、１つのＣＰＵによって処理
可能となる。また、基準位置信号は、内部演算で得られ
る几め、特別にタイマーを用意する必要がなくなる。
ーター制御方式によれば、速度制御のみならず位置制御
も精度よく行なうことが出来・しかも制御はすべてディ
ジタル霊で行なわれるため、１つのＣＰＵによって処理
可能となる。また、基準位置信号は、内部演算で得られ
る几め、特別にタイマーを用意する必要がなくなる。
第１図は、本発明の一実施例に係るモーター制御ブロッ
ク図、第２図は、従来例に係るモーター速度制御ブロッ
ク図、第３図に、その速度特性図、第４図は、同、位置
特性図、絹５図は、本発明に係る、エンコーダ出力とＭ
Ｃ０ＵＮＴ、ＸＣ（ＪＬＩＮＴとの関係を示す特性図、
駆６図は、同、制御フローチャートである。 ｌ・・・・・・目＊！、２・・・・・・誤差計算手段、
３・・・・・・ＰＩＤ制御部、４・・・・・・速度計Ｘ
部、５・・・・・・パルス数カウント手段、６・・・・
・・基準クロック、７・・・・・・ＰＷＭドライブ回路
、８・・・・・・モーター、９・・・・・・エンコーダ
ー、１０・・・・・・位を計算部、１１・・・・・・位
置基準信号、１２・・・・・・位置誤差計算部、１３・
・・・・・出力値計算部、１４・・・・・・ＣＰＵ。 第１図 時間 第４図 第５図 慨６図 手続補正書輸発）
ク図、第２図は、従来例に係るモーター速度制御ブロッ
ク図、第３図に、その速度特性図、第４図は、同、位置
特性図、絹５図は、本発明に係る、エンコーダ出力とＭ
Ｃ０ＵＮＴ、ＸＣ（ＪＬＩＮＴとの関係を示す特性図、
駆６図は、同、制御フローチャートである。 ｌ・・・・・・目＊！、２・・・・・・誤差計算手段、
３・・・・・・ＰＩＤ制御部、４・・・・・・速度計Ｘ
部、５・・・・・・パルス数カウント手段、６・・・・
・・基準クロック、７・・・・・・ＰＷＭドライブ回路
、８・・・・・・モーター、９・・・・・・エンコーダ
ー、１０・・・・・・位を計算部、１１・・・・・・位
置基準信号、１２・・・・・・位置誤差計算部、１３・
・・・・・出力値計算部、１４・・・・・・ＣＰＵ。 第１図 時間 第４図 第５図 慨６図 手続補正書輸発）
Claims (2)
- （１） 制御するモーターに取り付げられたエンコーダ
ーと、このエンコーダーのパルス間隔を計測する基準ク
ロツクパルスをカウントする手段と、このカウント数に
よリモーター速度を計算する手段と、目標値との誤差を
計算する手段と、ＰＩＤアルゴリズムにより操作量を演
算する手段と、操作量を出力することによって前記モー
ターを速度制御するＰＷＭドライブ回路とを有するデイ
ジタル制御方式において、パルスカウント数により位置
計算する手段と、位置基準信号との誤差を計算する手段
と、前記ＰＩＤアルゴリズムによって計算された操作量
に計算結果を加算する手段を持ち、前記ＰＷＭドライブ
回路に操作量を出力することを特徴とするモーター制御
方式。 - （２） ディジタル量処理部を一つのＣＰＵによって処
理することを特徴とする特許請求の範囲（１）項記載の
モーター制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60048228A JPS61210880A (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | モ−タ−制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60048228A JPS61210880A (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | モ−タ−制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61210880A true JPS61210880A (ja) | 1986-09-19 |
Family
ID=12797570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60048228A Pending JPS61210880A (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | モ−タ−制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61210880A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6472073A (en) * | 1987-09-14 | 1989-03-16 | Sawafuji Electric Co Ltd | Revolution controller |
| JPH05268784A (ja) * | 1991-09-18 | 1993-10-15 | Samsung Electron Co Ltd | サーボモータ制御装置のリミタ回路 |
| CN103777657A (zh) * | 2012-10-24 | 2014-05-07 | 联创汽车电子有限公司 | 氧传感器加热控制方法 |
-
1985
- 1985-03-13 JP JP60048228A patent/JPS61210880A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6472073A (en) * | 1987-09-14 | 1989-03-16 | Sawafuji Electric Co Ltd | Revolution controller |
| JPH05268784A (ja) * | 1991-09-18 | 1993-10-15 | Samsung Electron Co Ltd | サーボモータ制御装置のリミタ回路 |
| CN103777657A (zh) * | 2012-10-24 | 2014-05-07 | 联创汽车电子有限公司 | 氧传感器加热控制方法 |
| CN103777657B (zh) * | 2012-10-24 | 2016-08-17 | 联创汽车电子有限公司 | 氧传感器加热控制方法 |
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