JPS63316108A - デジタル制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＸＹブロックなどに用いられるモータのデジ
タル制御装置の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図に示す従来のデジタル制御装置では、計Ｘ器１は
、所定の位置サンプル時間毎に、位置指令データＤｃと
位置レジスタ９から読み込んだ現在位置データＩＪｐと
の差より位置誤差データＤｉ＋を求め、これを位置誤差
レジスタ２に出力する。位置誤差データＤＩはデジタル
・アナログ変換器１２によってデジタル、アナログ変換
され位置誤差増幅器１４によって電圧増幅されて位置誤
差直圧Ｖｍとなる。

速度データＤＦはデジタル、アナログ変換器１３によっ
てデジタル、アナログ変換された後、速度帰還増幅器１
５によって電圧増幅され、速度帰還電圧ＶＦとなってフ
ィードバックされ、位ｒｔ誤差電圧Ｖｉ＋と速度帰還電
圧ＶＦの差電圧をモータ電圧ＶＭとして、電力増幅器１
６によって電力増幅してモータ６を駆動する。

現任位置データＤｒは位置検出器７の出力パルスを位置
カウンタ１１によりカウントした値として位置レジスタ
９に記憶される。速度データＤＦは所定の速度サンプル
時間内の位置検出器７の出力パルスを速度カウンタ１０
によりカウントした値として、速度サンプル時間毎に速
度レジスタ８に記憶される。速度カウンタ１０はそのカ
ウント値を速度レジスタ８に記憶させる際にリセットさ
れる。

このデジタル制御装置では、速度フィードバックを速度
サンプル時間内の位置検出器７の出力パルスのカウント
数として得ていて、速度検出器を無くすることを実現し
ている。またこのデジタル制御装置では、位置誤差増幅
器１４のゲインにより前向きゲインを調節し、速度帰還
増幅器１５のゲインによりフィードバックゲインを調節
して所定の応答を得ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような従来のデジタル制御装置では、位置
誤差増幅器１４．速度帰還増幅器１５は演算増幅器や抵
抗、コンデンサなどのアナログ回路で構成されているの
で、その構成部品点数が多く、また各構成素子の特性に
バラツキがあり、可変抵抗による調整部分が多く調整時
間がかかるという問題点があった。

また、モータ６の回転数をモータ電圧ＶＭにより制御し
ているので、電力増幅ｉ１６で消費する電力が大きく、
電力効率が低いという問題点もあった。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、アナログ回路をデ
ジタル回路にｔき浣えることにより、部品点数を減らし
、可変抵抗による調整部分を無くし、また電力増１１ｇ
器の消費′電力を小きくして電力効率を向上したデジタ
ル制御装置を提供することにある、１ 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、モータのデジタル制御装置において、速度フ
ィードバックの加え合わせを加算器によシ行なってモー
タ回転速度指令値を算出し、所定の周期毎にパルス幅変
調器によって前記モータ回転速度指令値をその指令値に
比例したパルス幅を持つパルスに変換シ、このパルスの
列によって前記モータを制御駆動するようにしたもので
ある。

〔作　　用〕

加算器は、位置誤差データＤｍと速度データのフィード
バックの力Ω見合わせを双方、デジタルデータのまま行
なう。これにより、アナログ回路をデジタル回路に１と
き換えて、構成部品点数を減らし、調整部分を無くする
ことができる。また、パルス幅変調器４によってモータ
回転速度指令ＤＭ　ｔ　パルス幅に変調し、そのパルス
の列ＰＭによりモータを制御する。これにより、従来使
用していた電力増幅器１６をスイッチング増幅器５にお
きかえることができ、消費電力を小さくすることができ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。

同図において、３は位置誤差データＤｍと速度データＤ
Ｆを加え合わせる加算器ｅ　ＤＭは加算器３によって加
算された結果で、モータ回転速度指令値を衣わす。４は
モータ回転速度指令値ＤＭをパルス幅に変換するパルス
幅変調器ｔＰＭはパルス幅変調器４の出力のパルス列、
５はパルス列ＰＭによりモータ６を駆動するスイッチン
グ増幅器である。

計算器１は、第２図に示す従来技術と同様に、所定の位
置サンプル時間毎に位置指令データＤ０と規在位置デー
タＤｒより位置誤差データＤ１を求め、これを位置誤差
レジスタ２に出力する。加算器３は位置誤差データＤＢ
と速度データＤＦを力１１８し、結れるパルス列ＰＭに
よって、スイッチング増幅器５はモータ６をＯＮ、ＯＦ
Ｆ制御して駆動する。

現在位置データＤｒは従来技術と同様に、位置検出器７
の出力パルスを位置カウンタ１１によりカラントした値
として位置レジスタ９に記憶される。

速度データＤＦは所定のサンプル時間内の位置検出器７
の出力パルスを速度カウンタ１０によシカラントした値
として、サンプル時間毎に速度レジスタ８に記憶されて
、速度カウンタ１０は同時にリセットされる。ここで、
速度データＤＦは、モータ６が正回転している時に速度
カウンタ１０は位置検出器７の出力パルスをダウンカウ
ントすることにより負の値として得て、モータ６が逆回
転している時にアップカウントして正の櫃として得る。

本発明による制御系の応答は、パルス幅変調器４のパル
ス幅を変更する変換定数を変更することにより前向きゲ
インを鯛８し、速度カウンタ１０が位置検出器７の出力
パルスをカウントする時間を変えることによりフィード
バックゲインを調節して所定の応答を得ることができる
。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、速度フィードバッ
クの加え合わせをデジタル回路である加算器により実現
したことにより、アナログ回路での、咎構成素子の部品
付性のバフツキ（ｆ−押えるための調整部分を無くシ、
ざらにゲートアレイ化するなどによし、デジタル回路の
１チツプ化が可能となり、構成部品点数の大幅な削減が
計れる。また、スイッチング制御によってモータ制御を
行なうことにより、従来用いられた電力増幅器の場合に
比べて大幅に消費電力を小さくして電力効率を向上する
ことができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック図、第２
図は従来装置の１０ツク図である。 １・・・計算器、　　２・・・位置誤差レジスタ、　　
３・・・加算器、　　４・・・パルス幅変調器、　　５
・・・スイッチング増幅器、　　６・・・モータ、　　
７・・・位置検出器、　８・・・速度レジスタ、　　９
・・・位置レジスタ、１０・・・速度カウンタ、　　１
１・・・位置カウンタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 位置検出器と、その位置検出器により検出される現在位
   置データを保持する位置レジスタと、所定の速度サンプ
   ル時間内に前記位置検出器により検出される現在位置デ
   ータの変化量を速度データとして保持する速度レジスタ
   と、 所定の位置サンプル時間毎に 位置指令データと前記現在位置データの差を位置誤差デ
   ータとして求めて位置フィードバックを行なう計算器を
   有し、前記位置誤差データに速度データをフィードバッ
   ク（速度フィードバック）してモータを駆動するデジタ
   ル制御装置において、前記速度フィードバックの加え合
   わせを行なつてモータ回転速度指令値を算出する加算器
   と、所定の周期毎に前記加算器からのモータ回転速度指
   令値をその指令値に比例したパルス幅を持つパルスに変
   換し、このパルスの列によつて前記モータを制御、駆動
   するパルス幅変調器とを具備することを特徴とするデジ
   タル制御装置。