JPS6329515B2 - - Google Patents
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- JPS6329515B2 JPS6329515B2 JP57178578A JP17857882A JPS6329515B2 JP S6329515 B2 JPS6329515 B2 JP S6329515B2 JP 57178578 A JP57178578 A JP 57178578A JP 17857882 A JP17857882 A JP 17857882A JP S6329515 B2 JPS6329515 B2 JP S6329515B2
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010356 wave oscillation Effects 0.000 description 1
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
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/29—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation
- H02P7/2913—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、速度指令をパルス幅化しこれに速
度，電流のアナログの帰還信号をパルス幅データ
として重畳しこの信号により終段の電力増幅器を
駆動する幅変調パルスによる電動機の制御装置に
関する。
度，電流のアナログの帰還信号をパルス幅データ
として重畳しこの信号により終段の電力増幅器を
駆動する幅変調パルスによる電動機の制御装置に
関する。
従来装置の構成の概要を示す略線図を第１図に
表わす。
表わす。
１はＮ bitのデイジタルな速度指令を出す速
度指令器、２はデイジタル信号をアナログ信号へ
変換するＤ／Ａ変換器、３はアナログの速度指
令、４は負荷電動機からのフイードバツク、５は
演算増幅器、６は三角波発振器、７は比較器、８
は幅変調パルス、９はたとえばトランジスタブリ
ツジからなる電力増幅器、１０は負荷の電動機で
ある。
度指令器、２はデイジタル信号をアナログ信号へ
変換するＤ／Ａ変換器、３はアナログの速度指
令、４は負荷電動機からのフイードバツク、５は
演算増幅器、６は三角波発振器、７は比較器、８
は幅変調パルス、９はたとえばトランジスタブリ
ツジからなる電力増幅器、１０は負荷の電動機で
ある。
これは、アナログ電圧の速度指令３と速度電流
のアナログフイードバツク信号４を、演算増幅器
５を用いて演算を行ない、比較器７を介して三角
波との比較によりパルス幅を変化させて、終段の
トランジスタ９の駆動信号を求めており、これは
パルス幅変調（PWM）方式のトランジスタ駆動
回路として知られ、この回路に指令を与える上位
システムは通常デイジタル回路で作成され、デイ
ジタルの速度指令をＤ／Ａ変換器２を使つてアナ
ログ電圧信号３として出力される。
のアナログフイードバツク信号４を、演算増幅器
５を用いて演算を行ない、比較器７を介して三角
波との比較によりパルス幅を変化させて、終段の
トランジスタ９の駆動信号を求めており、これは
パルス幅変調（PWM）方式のトランジスタ駆動
回路として知られ、この回路に指令を与える上位
システムは通常デイジタル回路で作成され、デイ
ジタルの速度指令をＤ／Ａ変換器２を使つてアナ
ログ電圧信号３として出力される。
ところで、このＤ／Ａ変換器２は機能的に不良
になることが多く、信頼性の面からも、かつはコ
ストの面からも難点があつた。
になることが多く、信頼性の面からも、かつはコ
ストの面からも難点があつた。
また、今までにデイジタル化の方式は考えられ
たが、アナログフイードバツク信号をＡ／Ｄ変換
し、ビツトデータとして演算を行なつており、結
果としてはシステム，部品点数，コストの増大に
つながり実用的には無理があつた。
たが、アナログフイードバツク信号をＡ／Ｄ変換
し、ビツトデータとして演算を行なつており、結
果としてはシステム，部品点数，コストの増大に
つながり実用的には無理があつた。
ここにおいて本発明は、従来装置の欠陥を克服
し、演算データをパルス幅としパルス幅単位の演
算を可能としており、速度指令をデイジタルのま
まで演算してパルス幅変調を行ないトランジスタ
駆動回路を制御するようにした装置を提供するこ
とを、その目的とする。
し、演算データをパルス幅としパルス幅単位の演
算を可能としており、速度指令をデイジタルのま
まで演算してパルス幅変調を行ないトランジスタ
駆動回路を制御するようにした装置を提供するこ
とを、その目的とする。
第２図は、本発明の一実施例の構成の概要を示
すブロツク図である。
すブロツク図である。
２１はパルス幅変換回路、２２は速度指令がパ
ルス幅に変換されたデータ、２３は同期PWM回
路、２４はその演算出力、２５は排他論理和回
路、２６はPWMされた制御信号出力である。
ルス幅に変換されたデータ、２３は同期PWM回
路、２４はその演算出力、２５は排他論理和回
路、２６はPWMされた制御信号出力である。
本発明は、デイジタルの速度指令をパルス幅の
データ２２に変調した後に、パルス幅に変調され
た電流・速度のフイードバツク信号２４を排他論
理和回路２５で重畳し、終段のトランジスタ９の
ドライブ信号２６を得るようにしてある。
データ２２に変調した後に、パルス幅に変調され
た電流・速度のフイードバツク信号２４を排他論
理和回路２５で重畳し、終段のトランジスタ９の
ドライブ信号２６を得るようにしてある。
では、各部の詳細について述べる。
Ｎ bitの速度指令はパルス幅変換回路２１へ
入力し、第３図に表わすように入力したＮ bit
の数値はパルス幅デユーテイに従つたパルス幅の
データ２２に変換される。
入力し、第３図に表わすように入力したＮ bit
の数値はパルス幅デユーテイに従つたパルス幅の
データ２２に変換される。
Ｎ＝8bitとすると、
10進で０（16進で0OH）はデユテイ50％、10進
で＋127（16進で7FH）はデユテイ75％、 10進で−128（16進で8OH）はデユテイ25％、 のパルス幅に変換されたデータ２２（指令パル
ス）が得られる。
で＋127（16進で7FH）はデユテイ75％、 10進で−128（16進で8OH）はデユテイ25％、 のパルス幅に変換されたデータ２２（指令パル
ス）が得られる。
この指令パルス２２はゲートをなす排他的論理
和回路２５と、同期PWM回路に入力される。
和回路２５と、同期PWM回路に入力される。
同期PWM回路の構成を示すブロツク図を第４
図に表わす。
図に表わす。
２４１は同期ノコギリ波発生回路（２４１１，
２４１２はその出力）、２４２，２４３は演算増
幅器（両者でコンパレータをなす）、２４４はイ
ンバータ、２４５，２４６，２４７はナンド（こ
れらでマルチプレクサーを形成し２４７０はその
出力）である。
２４１２はその出力）、２４２，２４３は演算増
幅器（両者でコンパレータをなす）、２４４はイ
ンバータ、２４５，２４６，２４７はナンド（こ
れらでマルチプレクサーを形成し２４７０はその
出力）である。
第５図は、前記ノコギリ波発生回路の内部詳細
ブロツク図である。
ブロツク図である。
５０１，５０３はアナログスイツチ（その出力
により接点５０１ａ，５０３ａをオンさせる）、
５０２はインバータ、５０４，５０５，５０６は
演算増幅器、５０７，５０９，５１０，５１１は
抵抗、５０８，５１２はコンデンサ、VREFは発生
するノコギリ波の基準電圧、OVは零電位であ
る。
により接点５０１ａ，５０３ａをオンさせる）、
５０２はインバータ、５０４，５０５，５０６は
演算増幅器、５０７，５０９，５１０，５１１は
抵抗、５０８，５１２はコンデンサ、VREFは発生
するノコギリ波の基準電圧、OVは零電位であ
る。
そして、各種信号の波形図を負荷電動機の正転
から逆転にわたつて第６図に示す。
から逆転にわたつて第６図に示す。
同期PWM回路２３は同期ノコギリ波発生回路
２４１とコンパレーターゲート回路よりなる。
２４１とコンパレーターゲート回路よりなる。
そして、同期PWM２３への入力指令パルス２
２は同期ノコギリ波発生回路２４１へ入力され
る。この出力は指令パルス２２に同期した正方向
の発振出力Ａ・２４１１と負方向の発振出力Ｂ・
２４１２を得ることができる。
２は同期ノコギリ波発生回路２４１へ入力され
る。この出力は指令パルス２２に同期した正方向
の発振出力Ａ・２４１１と負方向の発振出力Ｂ・
２４１２を得ることができる。
同期ノコギリ波発生回路２４１はスイツチ素子
（アナログスイツチ５０１，５０３）と積分器
（演算増幅器５０４，５０６とコンデンサ５０８，
５１２）の組合せで作成可能であり、積分器の積
分コンデンサ５０８，５１２を指令パルス２２で
短絡することにより発振出力は零になり、開放す
ることにより積分を行なう。これを繰返すことに
より変形したノコギリ波発振出力Ａ・２４１１お
よび発振出力Ｂ・２４１２が求められ、またノコ
ギリ波基準電圧VREFが正か負かにより発振出力
Ａ・Ｂが異なつてくる。
（アナログスイツチ５０１，５０３）と積分器
（演算増幅器５０４，５０６とコンデンサ５０８，
５１２）の組合せで作成可能であり、積分器の積
分コンデンサ５０８，５１２を指令パルス２２で
短絡することにより発振出力は零になり、開放す
ることにより積分を行なう。これを繰返すことに
より変形したノコギリ波発振出力Ａ・２４１１お
よび発振出力Ｂ・２４１２が求められ、またノコ
ギリ波基準電圧VREFが正か負かにより発振出力
Ａ・Ｂが異なつてくる。
負荷電動機１０のモータ電流および速度発電機
（図示していない）により検出された速度フイー
ドバツクは合成され電流・速度フイードバツク信
号４となり、その値が正のときは発振出力Ａ・２
４１１と負のときは発振出力Ｂ・２４１２と比較
される。
（図示していない）により検出された速度フイー
ドバツクは合成され電流・速度フイードバツク信
号４となり、その値が正のときは発振出力Ａ・２
４１１と負のときは発振出力Ｂ・２４１２と比較
される。
第６図において、負のフイードバツク信号４は
発振出力Ｂ・２４１２と比較され、コンパレータ
２４２の出力を得る。この出力は指令パルス２２
によるマルチプレクサー（ナンド２４５，２４
７）を経て出力される。
発振出力Ｂ・２４１２と比較され、コンパレータ
２４２の出力を得る。この出力は指令パルス２２
によるマルチプレクサー（ナンド２４５，２４
７）を経て出力される。
出力されたマルチプレクサー出力２４７０は排
他論理和ゲート２５に入り、指令パルス２２との
重畳演算を行なうことにより、合成波２６が求め
られる。
他論理和ゲート２５に入り、指令パルス２２との
重畳演算を行なうことにより、合成波２６が求め
られる。
こゝでフイードバツク信号４と合成波２６の出
力を見ると、信号４のフイードバツク量が増大す
るとマルチプレクサー出力２４７０は比例して増
大し、指令パルス２２との排他論理和２５での演
算後、合成波２６のデユテイが低下する。
力を見ると、信号４のフイードバツク量が増大す
るとマルチプレクサー出力２４７０は比例して増
大し、指令パルス２２との排他論理和２５での演
算後、合成波２６のデユテイが低下する。
これは従来回路におけるPWMと同等であり、
以下トランジスタのベースドライブ回路（図示し
ていない）に入力することにより、指令からベー
スドライブまでをデイジタル化したサーボドライ
ブシステムが完成する。
以下トランジスタのベースドライブ回路（図示し
ていない）に入力することにより、指令からベー
スドライブまでをデイジタル化したサーボドライ
ブシステムが完成する。
かくして、本発明によれば、電動機のサーボシ
ステムからアナログ部を排除し、ダイレクトデイ
ジタルサーボへの道が開拓されたと言うべきであ
り、デイジタルな指令パルスとフイードバツク信
号の演算がコスト的に有利に行なわれ、かつ演算
の信頼性が向上する等資することが大きい。
ステムからアナログ部を排除し、ダイレクトデイ
ジタルサーボへの道が開拓されたと言うべきであ
り、デイジタルな指令パルスとフイードバツク信
号の演算がコスト的に有利に行なわれ、かつ演算
の信頼性が向上する等資することが大きい。
第１図は従来装置の略線図、第２図は本発明の
一実施例の構成を示すブロツク図、第３図は指令
パルスの数値に対応するパルス値デユーテイの特
性図、第４図は同期PWM回路の構成を表わすブ
ロツク図、第５図は同期ノコギリ波発生回路の内
部の詳細を示す結線図、第６図はこの実施例にお
ける各部波形を表わすタイムチヤートである。 １…速度指令器、２…Ｄ／Ａコンバータ、３…
速度指令のアナログ電圧信号、４…負荷電動機の
電動機電流と電動機速度の合成された電流・速度
フイードバツク信号、５…演算増幅器、６…三角
波発振器、７…比較器、８…幅変調パルス、９…
電力増幅器（トランジスタブリツジ回路）、１０
…電動機（負荷）、２１…パルス幅変換回路、２
２…速度指令がパルス幅に変換されたデータ、２
３…同期PWM回路、２４…同期PWM回路の演
算出力（パルス幅に変調された電流・速度フイー
ドバツク信号）、２５…排他論理和回路、２６…
PWMされた制御信号出力（ドライブ信号）、２
４１…同期ノコギリ波発生回路、２４１１…その
発振出力Ａ、２４１２…その発振出力Ｂ、２４
２，２４３…演算増幅器、２４４…インバータ、
２４５，２４６，２４７…ナンド、２４７０…マ
ルチプレクサー出力、５０１，５０３…アナログ
スイツチ、５０１ａ，５０３ａ…その接点、５０
２…インバータ、５０４，５０５，５０６…演算
増幅器、５０７，５０９，５１０…抵抗、５０
８，５１２…コンデンサ、VREF…ノコギリ波基準
電圧、OV…零電位。
一実施例の構成を示すブロツク図、第３図は指令
パルスの数値に対応するパルス値デユーテイの特
性図、第４図は同期PWM回路の構成を表わすブ
ロツク図、第５図は同期ノコギリ波発生回路の内
部の詳細を示す結線図、第６図はこの実施例にお
ける各部波形を表わすタイムチヤートである。 １…速度指令器、２…Ｄ／Ａコンバータ、３…
速度指令のアナログ電圧信号、４…負荷電動機の
電動機電流と電動機速度の合成された電流・速度
フイードバツク信号、５…演算増幅器、６…三角
波発振器、７…比較器、８…幅変調パルス、９…
電力増幅器（トランジスタブリツジ回路）、１０
…電動機（負荷）、２１…パルス幅変換回路、２
２…速度指令がパルス幅に変換されたデータ、２
３…同期PWM回路、２４…同期PWM回路の演
算出力（パルス幅に変調された電流・速度フイー
ドバツク信号）、２５…排他論理和回路、２６…
PWMされた制御信号出力（ドライブ信号）、２
４１…同期ノコギリ波発生回路、２４１１…その
発振出力Ａ、２４１２…その発振出力Ｂ、２４
２，２４３…演算増幅器、２４４…インバータ、
２４５，２４６，２４７…ナンド、２４７０…マ
ルチプレクサー出力、５０１，５０３…アナログ
スイツチ、５０１ａ，５０３ａ…その接点、５０
２…インバータ、５０４，５０５，５０６…演算
増幅器、５０７，５０９，５１０…抵抗、５０
８，５１２…コンデンサ、VREF…ノコギリ波基準
電圧、OV…零電位。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電動機からのフードバツク信号によつて幅変
調されたパルスに応じて前記電動機を制御する装
置において、 ｎビツトのデジタル値で与えられた速度指令が
α＜β＜γとするときに 10進で０はデユテイβ％とし 10進で2n-1はデユテイγ％とし 10進で−2n-1はデユテイα％のパルス幅に変換さ
れた指令パルスに同期し、指令パルスのオンの期
間に比例しした電圧値を出力する第１ののこぎり
波信号と指令パルスのオフの期間に比例した電圧
値を出力する第２ののこぎり波を発生する同期の
こぎり波発生回路と、 前記第１・第２ののこぎり波信号をそれぞれ前
記フイードバツク信号と比較する第１・第２の比
較器と、 前記指令パルスと前記第１の比較器の出力の論
理積と前記指令パルスの反転信号と前記第２の比
較器の出力の論理積をそれぞれとり、これら２つ
の論理積の論理和から前記フイールドバツク信号
の大きさに応じたパルス幅をもつ信号を作るマル
チプレクサと、 前記指令パルスと前記マルチプレクサの出力信
号とを入力する排他的論理和回路とを備え、 この排他的論理和回路の出力によつて前記電動
機を制御するようにしたことを特徴とする電動機
の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57178578A JPS5970193A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 幅変調パルスによる電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57178578A JPS5970193A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 幅変調パルスによる電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970193A JPS5970193A (ja) | 1984-04-20 |
| JPS6329515B2 true JPS6329515B2 (ja) | 1988-06-14 |
Family
ID=16050918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57178578A Granted JPS5970193A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 幅変調パルスによる電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970193A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61121787A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-09 | Chuo Denshi Kogyo Kk | モ−タの速度制御装置 |
| JPS63302794A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-09 | Fujitsu Ltd | モ−タ電流制御方式 |
| JPH0723033Y2 (ja) * | 1987-12-17 | 1995-05-24 | ナイルス部品株式会社 | デューテイ比制御装置 |
-
1982
- 1982-10-13 JP JP57178578A patent/JPS5970193A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5970193A (ja) | 1984-04-20 |
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