JPS6348178A - デイジタル式電動機制御方法 - 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、ディジタル式電動機制御装置に係り、特に、
正弦波エンコーダを用いて電動機を制御するに好適な、
ディジタル式電動機制御方法に関する。

（従来の技術〕 従来の電動機制御装置は、オートメーション第３０巻第
６号第２６頁から第３０頁に述べられているように、電
動機の位置検出器からの信号を処理することにより、電
動機の位置及び速度を検出して電動機を制御していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術において、一般に位置検出器として用いら
れているインクリメンタルエンコーダを使用した場合、
速度検出を行うための方法としては、インクリメンタル
エンコーダが出力する方形波信号のエッチ部分を一定周
期間計数して速度を検出するための検出遅れが生ずる。

このことから、当然のことながらマイナーループの速度
制御の応答を上げることが難しく、位置制御の応答を上
げようとした場合に、安定性が悪くなるという問題があ
った。

本発明の目的は、速度検出を高速に行わせることにより
、精度良く安定に位置を制御することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、電動機の位置検出器として正弦波エンコー
ダを用い、精度の要求される位置検出には正弦波エンコ
ーダが出力する正弦波信号の零クロス点を利用し、高速
の検出が要求される速度検出には、正弦波エンコーダの
２相正弦波の時間的な変化分から、瞬時に電動機速度を
検出することにより達成される。

〔作用〕

正弦波エンコーダが出力する正弦波波形は、振幅の大き
さは保障されていないが、正弦波波形の零クロス点は正
確な位置を示す。このことから、位置検出はこの零クロ
ス点を計数することにより、精度の高い位置検出値が得
られる。また、正弦波エンコーダは１回転速度に比例し
た周波数の正弦波を出力することから、この正弦波波形
の時間的な変化分を基に速度検出を行うことにより、瞬
時にして速度を検出できる。それによって、マイナ−ル
ープの速度制御系の応答を高くすることができるので、
電動機を精度よく安定に制御することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。マイ
クロコンピュータ１は、位置検出回路５のデータから位
置制御演算２を行うとともに、速度検出回路４のデータ
から速度制御演算３を行い、電流指令値を駆動回路６へ
出力する。駆動回路６は、与えられた電流指令値に対応
した電流を電動機７に供給する。正弦波エンコーダ８は
、電動機７の軸に直結されており、電動機７の回転位置
に、対応した２相の正弦波信号を出力する。正弦波エン
コーダ８が出力する正弦波信号から速度検出回路４が電
動機７の回転速度を、また、位置検出回路５が電動機７
の回転位置を検出する。以下、位置検出回路５と速度検
出回路４を、各々第２図。

第３図を用いて説明する。位置検出回路５は、正弦波波
形の零クロス点を計数した値を位置検出値とするため、
まず正弦波信号Ａ相、Ｂ相を各々比較器１０，１１によ
り零クロス点で変化する方形波信号を作り、その方形波
信号をフリップフロップ１２，１３，１４．１５により
各相の方形波信号をクロックＣＬＫ−周期分遅らせ、エ
クスクルシブオア回路１６．１７により各相のエッチ部
分をクロックＣＬＫ−周期分のパルスとして抽出し、オ
ア回路１８により２相信号の零クロス点のパルスを生成
して、カウンタ１９により計数することで電動機７の位
置検出値としている。次に速度検出回路４は、正弦波波
形の変化を検知し瞬時速度を検出できる構成としている
。つまり、正弦波信号Ａ相をＡ＝Ｋｓｉｎωｔ　、　Ｂ
相をＢ　＝　Ｋｃｏｓ　（１１ｔとすると次式のように
なる。

Ｖ　＝　Ａ　Ｂ　−Ａ　Ｂ　＝　ωＫ　”　　　　　　
　　・・・（１）′（１）式で与えられる電圧Ｖは、電
動機の回転速度ωに比例した値となる。つまり、第３図
のように微分器２０，２１により各相の微分信号を作り
、掛算、加算により（１）式を構成し、速度に相当する
電圧Ｖを作る。この電圧ＶをＡ／Ｄ変換器２２によりマ
イクロコンピュータ１が取込むことにより、マイクロコ
ンピュータｌは電動機７の瞬時速度を得ることができる
。本実施例によれば、位置及び速度検出に対するマイク
ロコンピュータの負荷が軽くなるためマイクロコンピュ
ータが行う電動機の制御処理を高速に行うことができる
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、精度を必要とする位置制御には、正弦
波エンコーダの零クロス点を位置検出の情報とし、マイ
ナーループの速度制御には、正弦波波形を利用して速度
を検出するため、高速応答が可能となるので１位置を精
度良く安定に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御方法を利用した電動機制御装置の
一実施例を示す図、第２図は位置検出回路の一実施例を
示す図、第３図は速度検出回路の一実施例を示す図であ
る。 １・・・マイクロコンピュータ、７・・・電動機、８・
・・正弦波エンコーダ、４・・・速度検出回路、５・・
・位置検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電動機の位置及び速度を検出するための正弦波エン
   コーダと、電動機の制御演算を行うマイクロコンピュー
   タを有し、前記マイクロコンピュータがディジタル的に
   電動機の位置及び速度を制御する電動機制御において、
   位置制御は、前記正弦波エンコーダの零クロス点を位置
   検出のための情報として位置検出を行い、速度制御は、
   前記正弦波エンコーダの正弦波波形からディジタル的に
   速度検出を行うことにより、前記マイクロコンピュータ
   が電動機の制御処理を行うことを特徴とするディジタル
   式電動機制御方法。