JPS62171486A

JPS62171486A - Ａｃサ−ボモ−タ制御装置

Info

Publication number: JPS62171486A
Application number: JP61010270A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Nakajima; 中島　良浩; Taichi Inoue; 太一井上
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1986-01-22
Filing date: 1986-01-22
Publication date: 1987-07-28

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ＡＣサーボモータ制御装置に関する。

（従来の技術）第３図は従来の技術におけるＡＣサーボモータの制御回
路を示している。同図において、符号２１はラッチを、
２２はＤ／Ａ変換器を、２３はＰ　Ｉ　ＬＭ＋御増幅器
を、２４は速度変換器を、２５は増幅器を、２ＢはＰＬ
Ｌ制御回路を、２７はカウンタを、２Ｂは減算器を、２
９はラッチを、３０は関数発生器を、３１は乗算型１１
１／Ａ変換器を、３２〜３４はサンプルホールド回路を
、３５はＰＷＭ回路を、３８は水晶発振子を、３７は基
準カウンタを、３８はＣＰＵ入力ポートを、３９はレゾ
ルバ用励振回路をそれぞれ表わしている。

このような回路構成を有する従来のＡＣサーボモータ制
御装置は次のように動作する。すなわち、水晶発振子３
８および基準カウンタ３７により正確なりロックが発生
され、減算器２Ｂ、レゾルバ用励振回路３９、その他に
入力される。レゾルバ用励振回路３９は入力クロックに
同期した正弦波Ｓｉｎθおよび、それより９０°位相の
違った余弦波Ｃｏｓθを発生し、その２つの信号Ｓｉｎ
θおよびＣａ５Ｏをレゾルバに入力する。

一方、レゾルバはその回転角に応じた位相の信号を発生
するためその回転角信号を増幅器２５に入力する。増幅
器２５で増幅された信号はＰＬＬ制御回路２８を介して
カウンタ２７に印加される。、ＰＬＬ制御回路２Ｂおよ
びカウンタ２７によって１７ゾルバの出力波形の位相に
応じた信号が作成され、カウンタ２７の出力として減算
器２８に印加される。減算器２８では、クロックに同期
して、カウンタ２７の出力が基準カウンタ３７の出力信
号から減算され、それによってレゾルバの現在回転角が
検知される。

減算器２Ｂの出力のうち保証されているもののみがラッ
チ２９によって取り出される。関数発生器３０からは、
クロックに同期し、ラッチ２９の内容に応じて、レゾル
バに直結したＡＣサーボモータのＵ相、■相、Ｗ相の各
相に対応した出力値が時分割で出力され乗算ｆｉ　Ｄ／
Ａ変換器３１に入力される。

一方、　ｃｐｕは、　ＣＰＵ入力ボート３８を介して認
識したレゾルバの回転角から速度を決定し、速度を表わ
す信号をラッチ２１にセットする。ラッチ２１の内容は
Ｄ／Ａ変換器２２においてアナログ値に変換され、この
アナログ値から速度変換器２４で認識した速度フィード
バックを引いた値がＰＩ制御増幅器２３においてＰＩ副
制御れた後、乗算型口／Ａ変換器３１に印加され、そこ
で関数発生器３０の出力と乗算され、アナログ値に変換
される０乗算型Ｄ／Ａ変換器３１の出力値は、関数発生
器３０の時分割と同期してサンプルホールド回路３２〜
３４にサンプルホールドされる。サンプルホールド回路
３２〜３４の値から各相の電流フィードバック値＋ｆ１
１１　＋ｆ、、　：ｆｗａがそれぞれ減算され、ＰＷＭ
回路３５に入力される。　　ＰＷＭ回路３５では入力信
号をそれぞれの値に応じた時間幅信号に変換してこれを
各相の制御信号としてＡＣサーボモータに印加する。

このように構成された従来技術におけるＡＣサーボモー
タの制御装置は１回路も複雑でありかつまた精度も要求
されるため、極めて高価なものとなる。

（発明が解決しようとする問題点）従来技術の回路における上記欠点を除くこと、すなわち
回路を簡単化するとともに、それにより、装置を安価に
し、小型化し、かつその信頼性の向上を計ることが本発
明が解決しようとする問題点である。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために、本発明によれば、レゾル
バを回転角検出器として用いたＡＣサーボモータ制御装
置において、マイクロプロセッサを設け、上記レゾルバ
からの回転角信号に基いてモータに与える制御信号を演
算するよう構成する。すなわち、レゾルバを回転角検出
器として用いたＡＣサーボモータ制御装置において、マ
イクロプロセッサを設けることによって回路の構成部品
の点数を減じ、それによって装置のコスト低減、小型化
、および信頼性の向上を計る。また従来アナログで行っ
ていた演算をＣＰＵでデジタル処理することによって、
回路の高精度化を計る。

（実施例）第１図に本発明に係るＡＣサーボモータ制御回路の好適
な実施例が示されている。同図において符号ｌは増幅器
を、２はＤ型フリップフロップを、３はタイマを、４は
メモリ（ＲＯ）１．　ＲＡＭ　）を、５は入出力ポート
を、６はマイクロプロセッサを、７はレゾルバ用励振回
路を、８〜ｌＯはタイマを、１１はＡ／Ｄコンバータを
、１２は水晶発振子を、１３〜１５はインバータをそれ
ぞれ表わしている０次に、このように構成された本発明
に係るＡＣサーボモータ制御の回路の動作を、第１図お
よび第２図を参照して説明する。第２図は第１図に示し
た回路の各部における信号波形を示している。

マイクロプロセッサ６からは一定時間毎に信号が発生さ
れ、これがレゾルバ用励振回路７に入力される（第３図
ｇ）、レゾルバ用励振回路７からはこの入力信号に同期
した正弦波Ｓｉｎθ（第３図ｂ）および、それより９０
″″位相の違った余弦波Ｇｏｓθ（図示せず）が発生さ
れ、それら２つの信号ＳｉｎθおよびＧｏｓθがレゾル
バに入力される。

一方、レゾルバはその回転角に応じた位相の信号を発生
するためその回転角信号を増幅器１に入力する（第３図
ｃ　）’１１増幅器１に入力された信号は増幅器１で２
値化され、Ｄ型フリップフロップ２のトリが端子Ｔに入
力される（第３１ｉ１ｄ）　、　Ｄ型フリップフロップ
２は、そのリセット端子Ｈにマイクロプロセッサ６から
一定時間毎に印加されるリセット信号（第３図ｅ）によ
ってリセットされ、リセット後にトリガ入力Ｔへの入力
信号の立上り縁のタイミング信号がタイマ３のＧ端子に
印加され（第３図ｆ）タイマ３がカウントアツプされる
。一定時間後にフリップフロシブ２がリセットされ、そ
の時点でタイマ３のカウント値がマイクロプロセッサ６
に読み込まれ（第３図ｇ）、レゾルバの回転角Ｐが検知
される。このようにして、フリップフロップ２およびタ
イマ３はレゾルバの回転角を数値として認識する手段を
構成する。レゾルバの現在の回転角が検知されると、現
在の回転角と以前に読込んだ回転角とから現在の速度Ｖ
ｎが算出される。マイクロプロセッサ６にはまた入出カ
ポ−トロを介してホストＣＰＵかも指令速度ｖｈが与え
られ、マイクロプロセッサ６は次のような演算を行なう
。

（Ｖｈ−Ｖｎ）　Ｘ　Ｈｇ＝　ＶここでＨｇは所与のゲインを表す定数であり、■は現在
速度の指令速度からの偏差を表わす値である。

一方Ｕ相の指令ベクトルＰｕをＰｕ　　＝　　　５ｉｎＰとすると、Ｖ相およびＷ相の指令ベクトルＰマおよびＦ
ＷはそれぞれＰ　ｖ　＝　　Ｓｉｎ　（Ｐ　＋１２０　）、Ｐ　ｗ　
＝　　Ｓｉｎ　（Ｐ　＋２４０　）となる。

これら指令ベクトルは、演算によって求められるが、メ
モリ４に格納されているテーブルを参照することによっ
て求めてもよい。

そこでＵ相、■相、Ｗ相への指令電流値はそれぞれＩｕ　＝ＶＸＰｕ、エマ＝ｖｘｐマ、Ｉｗ＝ＶＸＰｗ、となり、それぞれ数値として出力される。

ホス）　　ｃｐｕから指令位置が与えられても同様に演
算できることは容易に理解されよう。

マイクロプロセッサ６では、Ａ／Ｄ変換器１１を介して
与えられる各相の電流フィードバック値ｉｆ、　、　ｉ
ｆ、、　ｉｆ、を上記指令電流値Ｉｕ、Ｉマ、Ｉｗから
それぞれ減じ、それぞれの産に相当する時間幅をＴｕ、
Ｔｖ、Ｔｗとし、これらの時間幅Ｔｕ　、Ｔｖ　、Ｔｗ
をそれぞれタイマ８．９．１０ニセツトする（第３図ｉ
）、タイマ８，９．１．０からの出力Ｕ、Ｖ、Ｗ　（第
３図ｊ）は従来の制御回路における各相の制御信号Ｕ、
Ｖ、Ｗに他ならない、なお第３図りはマイクロプロセッ
サ６の演算時間を示す波形である。

第３図に示したタイミングチャートは例示的に示したも
のであって本発明がこれに限定されないことは当然であ
る。

また本発明の実施例に関する上記説明は本発明の好適な
実施例を例示的に示したものであり、本発明はこの実施
例のみに限定されるものではなく、本発明の思想から逸
脱せずに特許請求の範囲の記載の範囲内でなされる変更
はすべて本発明に属する０例えば、上記実施例において
部分的に従来の回路を用いることも可能である。また増
幅器１．０型フリツプフロツプ２）タイマ３、タイマ８
〜１０、およびＡ／Ｄコンバータ１１を複数個用意し、
マイクロプロセッサ６で時分割処理を行い。

複数個のサーボモータを動作させることも可能である。

（発明の効果）本発明によれば次のような顕著な効果が得られる。

１、部品点数が大幅に減少するため装置が安価となり、
小型化され、信頼性が高くなる。

２）特にアナログ回路が少なくなったため、高精度とな
り、また調整箇所が減少する。

３、必要な情報１例えばゲイン、零点等もホストＣＰＵ
から得られるため、上記項目２と同様に２ｇ！整箇所が
減少または不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図を土木発明の一実施例に係るＡＣサーボモータ制
御装置の回路図、第２図は第１図の回路の各部における
信号波形を示すタイミングチャート、第３図は従来技術
におけるＡＣサーボモータ制御装置の回路図である。（符号の説明）１　、、、、増幅器、２　、、、、Ｄ型フリップフロー
、プ、３０００．タイマ、４　、、、、メモリ　（ＲＯ
に、ＲＡに）、５　、、、、入出カポ−）、６．、、、
マイクロプロセッサ、７　、、、、レゾルバ用励振回路
、８〜１０．、、、タイマ、　１１．、、、　Ａ／Ｄコ
ンバータ、１２．、、、水晶発振子、１３〜１５．、、
、インバータ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レゾルバを回転角検出器として用いたＡＣサーボ
モータ制御装置において、マイクロプロセッサを設け、
上記レゾルバからの回転角信号に基いてモータに与える
制御信号を演加するよう構成したことを特徴とするＡＣ
サーボモータ制御装置。
（２）特許請求の範囲第１項の記載において、レゾルバ
の回転角を数値として認識する手段を設けたことを特徴
とするＡＣサーボモータ制御装置。
（３）特許請求の範囲第１項の記載において、上記レゾ
ルバからの回転角信号に基いてモータの速度を演算によ
り求めることを特徴とするＡＣサーボモータ制御装置。
（４）特許請求の範囲第１項の記載において、マイクロ
プロセッサがホストコンピュータから指令速度または指
令位置を受け取ることを特徴とするＡＣサーボモータ制
御装置。
（５）特許請求の範囲第１項の記載において、レゾルバ
の回転角から、モータの各相のベクトル値を演算によっ
て、またはメモリに格納されたテーブルを参照すること
によって求めることを特徴とするＡＣサーボモータ制御
装置。
（６）特許請求の範囲第１項の記載において、モータの
各相の指令電流値を求める過程で上記マイクロプロセッ
サが用いられることを特徴とするＡＣサーボモータ制御
装置。
（７）特許請求の範囲第１項の記載において、モータの
各相の指令電流値が数値で出力されることを特徴とする
ＡＣサーボモータ制御装置。
（８）特許請求の範囲第１項の記載において、モータの
各相の指令電流値を時間に換算して出力することを特徴
とするＡＣサーボモータ制御装置。
（９）特許請求の範囲第１項の記載において、モータの
各相へ出力した電流のフィードバック値を認識できるこ
とを特徴とするＡＣサーボモータ制御装置。
（１０）特許請求の範囲第１項の記載において、単一の
マイクロプロセッサで複数個のモータを制御することを
特徴とするＡＣサーボモータ制御装置。