JPS6389087A - 直流モ−タ・サ−ボ機構 - Google Patents
直流モ−タ・サ−ボ機構Info
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- JPS6389087A JPS6389087A JP61232756A JP23275686A JPS6389087A JP S6389087 A JPS6389087 A JP S6389087A JP 61232756 A JP61232756 A JP 61232756A JP 23275686 A JP23275686 A JP 23275686A JP S6389087 A JPS6389087 A JP S6389087A
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- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract description 4
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 abstract 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は直流モータのサーボ機構に関する。
従来の直流モータのサーボ機構は、エンコーダの一対の
正弦波状アナログ位置信号を４５度位相差を有する一対
の方形波状ディジタル信号に変換し、このディジタル信
号を直流モータのフィードバック信号として用いている
。
正弦波状アナログ位置信号を４５度位相差を有する一対
の方形波状ディジタル信号に変換し、このディジタル信
号を直流モータのフィードバック信号として用いている
。
上記のような一般のサーボ機構であると。
直流モータの静止時あるいは低速時において。
例えば、直流モータの回転角が第３図中、方形波状ディ
ジタルフィードバック信号ＦＢＩ。
ジタルフィードバック信号ＦＢＩ。
ＦＢ２の（ａ）の範囲内にあるとき、上記回転角度が（
ａ）のどの位置にあるか判明せず、直流モータの精度を
」二げろことができなかった。また、モータ静止時にお
いて、モータが１ステップ動き、カウンターがディジタ
ルフィードバック信号をカウントしてはじめてフィード
バック電圧がコントロール部にかかるため、応答性が悪
かった。
ａ）のどの位置にあるか判明せず、直流モータの精度を
」二げろことができなかった。また、モータ静止時にお
いて、モータが１ステップ動き、カウンターがディジタ
ルフィードバック信号をカウントしてはじめてフィード
バック電圧がコントロール部にかかるため、応答性が悪
かった。
本発明は上記欠陥を除去することを目的とするものであ
る。
る。
上記目的を達成するため、直流モータの回転方向に応じ
て９０度位相差を有する一対の正弦波状アナログ位置信
号を出力するエンコーダと、該エンコーダの正弦波状ア
ナログ位置信号を４５度位相差を有する一対の方形波状
ディジタル信号に変換する手段と、該ディジタル信号と
前記正弦波状アナログ位置信号に基づきゼロクロス点前
後４５度においてほぼ直線に近い位置電圧信号から成る
鋸歯状波形電圧を造出する鋸歯波形造出手段と、前記デ
ィジタル信号のカウント値に基づき階段波形電圧を出力
するＤ／Ａコンバータと、ＨＤ ／ Ａコンバータの出
力に前記鋸歯状電圧波形を適宜な倍率で加え合わせるこ
とにより前記直流モータの回転角に対し直線的に変化す
る電圧を得るようにするとともに、該電圧と直流モータ
への回転指令電圧との加算を出力するようにした加算増
幅器と、該加算増幅器の出力を電流に変換して前記直流
モータに供給する電圧電流変換増幅器とから構成したも
のである。
て９０度位相差を有する一対の正弦波状アナログ位置信
号を出力するエンコーダと、該エンコーダの正弦波状ア
ナログ位置信号を４５度位相差を有する一対の方形波状
ディジタル信号に変換する手段と、該ディジタル信号と
前記正弦波状アナログ位置信号に基づきゼロクロス点前
後４５度においてほぼ直線に近い位置電圧信号から成る
鋸歯状波形電圧を造出する鋸歯波形造出手段と、前記デ
ィジタル信号のカウント値に基づき階段波形電圧を出力
するＤ／Ａコンバータと、ＨＤ ／ Ａコンバータの出
力に前記鋸歯状電圧波形を適宜な倍率で加え合わせるこ
とにより前記直流モータの回転角に対し直線的に変化す
る電圧を得るようにするとともに、該電圧と直流モータ
への回転指令電圧との加算を出力するようにした加算増
幅器と、該加算増幅器の出力を電流に変換して前記直流
モータに供給する電圧電流変換増幅器とから構成したも
のである。
上記した構成において、直流モータ回転指令電圧により
直流モータが駆動されると、直流モータの出力軸の回転
運動は、正弦波状電圧から鋸歯状波形電圧に変換され、
この鋸歯状波形電圧はＤ／Ａコンバータの階段波形電圧
出力と適宜な倍率で加算され、直流モータの回転角に対
し直線的に変化するフィードバックアナログ電圧となる
。この電圧は加算増幅器で直流モータ回転指令電圧に加
算され、該加算電圧は電流に変換されて直流モータに供
給される。加算増幅器は、フィードバックアナログ電圧
とモータ回転指令電圧との加算電圧が鋸歯状波形電圧の
ゼロクロス点において、ゼロとなるように設定され、該
ゼロクロス点で正確に直流モータを停止させることがで
きる。
直流モータが駆動されると、直流モータの出力軸の回転
運動は、正弦波状電圧から鋸歯状波形電圧に変換され、
この鋸歯状波形電圧はＤ／Ａコンバータの階段波形電圧
出力と適宜な倍率で加算され、直流モータの回転角に対
し直線的に変化するフィードバックアナログ電圧となる
。この電圧は加算増幅器で直流モータ回転指令電圧に加
算され、該加算電圧は電流に変換されて直流モータに供
給される。加算増幅器は、フィードバックアナログ電圧
とモータ回転指令電圧との加算電圧が鋸歯状波形電圧の
ゼロクロス点において、ゼロとなるように設定され、該
ゼロクロス点で正確に直流モータを停止させることがで
きる。
以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例を参照して
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図において、２は直流モータ４の出力軸に連結され
た市販のエンコーダであり、モータ出力軸の回転によっ
て、第２図に示すように、ゼロボルトをセンターとする
近似正弦波Ａ、Ｂを９０度の位相差を有して出力するよ
うに構成されている。モータの出力軸が正回転するとき
は、Ａ相の近似正弦波はＢ相の近似正弦波に対して９０
度位相が進み、モータが逆回転するときは、反対に９０
度位相が遅れるように設定されている。前記近似正弦波
Ａは、ＨＩ幡器６に入力され、前記近似正弦波Ｂは、増
幅器８に入力されるように構成されている。１０．１２
は極性反転器、１４はコンパレータであり、入力端Ａに
は前記近似正弦波Ａが入力され、入力端Ｂには前記近似
正弦波Ｂが入力されるように結線され、Ａ＋Ｂ〈０のと
き“Ｏ”のＬＯＷ信号を出力し、Ａ＋Ｂ〉０のときＩＩ
１ ″のＨｉｇｈ信号を第２図に示すように出力する
。また、コンパレータ１６の入力端Ａには前記近似正弦
波Ａが入力され、入力端百には前記近似正弦波Ｂの極性
反転出力りが入力されるように結線され、Ａ＋Ｕ＜。
た市販のエンコーダであり、モータ出力軸の回転によっ
て、第２図に示すように、ゼロボルトをセンターとする
近似正弦波Ａ、Ｂを９０度の位相差を有して出力するよ
うに構成されている。モータの出力軸が正回転するとき
は、Ａ相の近似正弦波はＢ相の近似正弦波に対して９０
度位相が進み、モータが逆回転するときは、反対に９０
度位相が遅れるように設定されている。前記近似正弦波
Ａは、ＨＩ幡器６に入力され、前記近似正弦波Ｂは、増
幅器８に入力されるように構成されている。１０．１２
は極性反転器、１４はコンパレータであり、入力端Ａに
は前記近似正弦波Ａが入力され、入力端Ｂには前記近似
正弦波Ｂが入力されるように結線され、Ａ＋Ｂ〈０のと
き“Ｏ”のＬＯＷ信号を出力し、Ａ＋Ｂ〉０のときＩＩ
１ ″のＨｉｇｈ信号を第２図に示すように出力する
。また、コンパレータ１６の入力端Ａには前記近似正弦
波Ａが入力され、入力端百には前記近似正弦波Ｂの極性
反転出力りが入力されるように結線され、Ａ＋Ｕ＜。
のときＩｔ ＯＨのＬＯす信号を出力し、Ａ＋百〉０の
ときＬＬ １ ′ｌのＩｌｉｇｈ信号を第２図に示すよ
うに出力する。コンパレータ１４，１６の方形波状ディ
ジタル信号２２．２４は反転器１８゜２０により反転さ
れて、マルチプレクサ２６の入力端２２．２４と、方向
判別アップダウンパルス発生回路７０に入力されるよう
に構成されている。２８，３０，３２．３４は微全回路
、３６．３８．４０．４２はダイオード、４４はオペア
ンプであり、Ｄ／Ａ （ディジタルアナログ）コンバー
タ４６の基＃電圧設定入力端に接続している。４８は積
分回路、５０はアンプ、５２は可変抵抗器、５４はオペ
アンプ、５６は電圧電流変換増幅器、７２はアップダウ
ンカウンタである。
ときＬＬ １ ′ｌのＩｌｉｇｈ信号を第２図に示すよ
うに出力する。コンパレータ１４，１６の方形波状ディ
ジタル信号２２．２４は反転器１８゜２０により反転さ
れて、マルチプレクサ２６の入力端２２．２４と、方向
判別アップダウンパルス発生回路７０に入力されるよう
に構成されている。２８，３０，３２．３４は微全回路
、３６．３８．４０．４２はダイオード、４４はオペア
ンプであり、Ｄ／Ａ （ディジタルアナログ）コンバー
タ４６の基＃電圧設定入力端に接続している。４８は積
分回路、５０はアンプ、５２は可変抵抗器、５４はオペ
アンプ、５６は電圧電流変換増幅器、７２はアップダウ
ンカウンタである。
次に本実施例の作用について説明する。
ライン７４又は７６からモータ回転指令パルスが出力さ
れると、該パルスはアップダウンカウンタ７２によって
カラン１−され、該カウントディジタルデータがＤ／Ａ
コンバータ４６によってアナログ電圧に変換されＤ／Ａ
コンバータ４６が、モータ回転指令出力を出力し、該出
力は加算増幅器５４に入力される。
れると、該パルスはアップダウンカウンタ７２によって
カラン１−され、該カウントディジタルデータがＤ／Ａ
コンバータ４６によってアナログ電圧に変換されＤ／Ａ
コンバータ４６が、モータ回転指令出力を出力し、該出
力は加算増幅器５４に入力される。
加算増幅器５４の出力は、増幅器５６によって電流に変
換され、直流モータ４に供給されモータ４は回転を開始
する。モータ４が回転すると、エンコーダ２は、第２図
に示すように２つの９０度位相差を持った近似正弦波電
圧Ａ、Ｂを出力する。この電圧Ａ、Ｂと、反転器１０．
１２によって反転された電圧入。
換され、直流モータ４に供給されモータ４は回転を開始
する。モータ４が回転すると、エンコーダ２は、第２図
に示すように２つの９０度位相差を持った近似正弦波電
圧Ａ、Ｂを出力する。この電圧Ａ、Ｂと、反転器１０．
１２によって反転された電圧入。
百は、マルチプレクサ２６のチャンネルＣＩ。
Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に印加される。これらのチャンネルＣ
Ｉ、Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、入力端２２．２４のディジタ
ル信号によって制御されるスイッチ６０によって選択さ
れ、ゼロクロス点の前後４５度において、はぼ直線に近
い位置電圧信号から成る鋸歯状波形電圧６２が造出され
る。マルチプレクサ２６の入力端２２．２４が１．１の
とき、チャンネルＣＩが選択され、０，１のときチャン
ネルＣ２が選択され、１，０のときチャンネルＣ３が選
択され、０，０のときチャンネルＣ４が選択されるよう
に設定されている。一方、直流モータ４の回転速度ハ、
ｖ１．分回路２８，３０，３２．３４．マルチブレフタ
２６のチャンネル選択手段、積分回路４８．アンプ５０
．可変抵抗器５２によって速度電圧信号に変換される。
Ｉ、Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、入力端２２．２４のディジタ
ル信号によって制御されるスイッチ６０によって選択さ
れ、ゼロクロス点の前後４５度において、はぼ直線に近
い位置電圧信号から成る鋸歯状波形電圧６２が造出され
る。マルチプレクサ２６の入力端２２．２４が１．１の
とき、チャンネルＣＩが選択され、０，１のときチャン
ネルＣ２が選択され、１，０のときチャンネルＣ３が選
択され、０，０のときチャンネルＣ４が選択されるよう
に設定されている。一方、直流モータ４の回転速度ハ、
ｖ１．分回路２８，３０，３２．３４．マルチブレフタ
２６のチャンネル選択手段、積分回路４８．アンプ５０
．可変抵抗器５２によって速度電圧信号に変換される。
一方、コンパレータ１４，１６のパルス信号は５回路７
０によって方向性を有するパルスに変換され、該パルス
はアップダウンカウンタ７２によってカウントさ九る。
０によって方向性を有するパルスに変換され、該パルス
はアップダウンカウンタ７２によってカウントさ九る。
Ｄ／Ａコンバータ４６は、アップダウンカウンタ７２
の出力をアナログ電圧信号に変換し、＠歯状波形電圧６
２とタイミングが一致する階段状波形電圧５８を出力す
る。加算増幅器５４は、上記鋸歯状波形電圧６２とＤ／
Ａコンバータ４６の階段状波形電圧出力５８を適宜な倍
率で加算する。この加算電圧は、直流モータ４の出力軸
の回転角ｅに対して直線的に変化するフィードバック電
圧信号６４となる。この電圧信号６４は、モータ回転指
令電圧に対して負の関係となるように設定されているた
め、ｆ１幅器５６は、回転指令電圧に対してフィードバ
ック電圧信号６４の絶対値が増大するのに伴って出力電
圧は減少し、回転指令電圧とフィードバック電圧信号６
４の絶対値の大きさが一致したところで増刷器５４はゼ
ロを出力する。この増幅器５４の出力によって直流モー
タ４は制御される。尚、オペアンプ４４は、近似正弦波
電圧Ａ、Ｂ、−Ａ、−Ｂの絶対値を取り出してＤ／Ａ変
換器４６のリファレンス電圧として供給し、エンコーダ
２の出力電圧変動に関係なく鋸歯状波形電圧６２を滑ら
かに直線状に接ぐようにしている。尚。
の出力をアナログ電圧信号に変換し、＠歯状波形電圧６
２とタイミングが一致する階段状波形電圧５８を出力す
る。加算増幅器５４は、上記鋸歯状波形電圧６２とＤ／
Ａコンバータ４６の階段状波形電圧出力５８を適宜な倍
率で加算する。この加算電圧は、直流モータ４の出力軸
の回転角ｅに対して直線的に変化するフィードバック電
圧信号６４となる。この電圧信号６４は、モータ回転指
令電圧に対して負の関係となるように設定されているた
め、ｆ１幅器５６は、回転指令電圧に対してフィードバ
ック電圧信号６４の絶対値が増大するのに伴って出力電
圧は減少し、回転指令電圧とフィードバック電圧信号６
４の絶対値の大きさが一致したところで増刷器５４はゼ
ロを出力する。この増幅器５４の出力によって直流モー
タ４は制御される。尚、オペアンプ４４は、近似正弦波
電圧Ａ、Ｂ、−Ａ、−Ｂの絶対値を取り出してＤ／Ａ変
換器４６のリファレンス電圧として供給し、エンコーダ
２の出力電圧変動に関係なく鋸歯状波形電圧６２を滑ら
かに直線状に接ぐようにしている。尚。
６４′は＋１ステツプ指令がきたときの電圧信号６４で
ある。
ある。
本発明は上述の如く、直流モータの回転により９０度位
相の異なる２つの近似正弦波電圧を出力するエンコーダ
の出力を鋸歯状波形電圧に変換し、この鋸歯状波形電圧
と１階段状波形電圧とによって直線状に変化するフィー
ドバック信号を得るようにしたので、直流モータが１ス
テップ動く以前に帰環電圧がかがり応答性を向上するこ
とができ、しかも直流モータの静止位置を高精度にコン
トロールできる効果が存する６
相の異なる２つの近似正弦波電圧を出力するエンコーダ
の出力を鋸歯状波形電圧に変換し、この鋸歯状波形電圧
と１階段状波形電圧とによって直線状に変化するフィー
ドバック信号を得るようにしたので、直流モータが１ス
テップ動く以前に帰環電圧がかがり応答性を向上するこ
とができ、しかも直流モータの静止位置を高精度にコン
トロールできる効果が存する６
第１図はブロック電子回路図、第２図は動作説明図、第
３図は説明図である。 ２・・・・エンコーダ、 ４・・・・直流モータ。 ６．８・・・・増幅器、 １０．１２・・・・極性反
転器、 １４，１６・・・・コンパレータ。 １８．２０・・・・反転器、 ２６・・・・マルチプレ
クサ、 ２８，３０，３２．３４・・・・微分回路、
３６，３８，４０，４２・・・・ダイオード、 ４
４・・・・オペアンプ、 ４６・・・・Ｄ／Ａコンバー
タ、 ４８・・・・積分回路、５０・・・・アンプ、
５２・・・・可変抵抗器、５４・・・・加算増幅器、
５６・・・・電圧電流変換増幅器、 ６０・・・・スイ
ッチ、 ６２・・・・鋸歯状波形電圧
３図は説明図である。 ２・・・・エンコーダ、 ４・・・・直流モータ。 ６．８・・・・増幅器、 １０．１２・・・・極性反
転器、 １４，１６・・・・コンパレータ。 １８．２０・・・・反転器、 ２６・・・・マルチプレ
クサ、 ２８，３０，３２．３４・・・・微分回路、
３６，３８，４０，４２・・・・ダイオード、 ４
４・・・・オペアンプ、 ４６・・・・Ｄ／Ａコンバー
タ、 ４８・・・・積分回路、５０・・・・アンプ、
５２・・・・可変抵抗器、５４・・・・加算増幅器、
５６・・・・電圧電流変換増幅器、 ６０・・・・スイ
ッチ、 ６２・・・・鋸歯状波形電圧
Claims (1)
- （１）直流モータの回転方向に応じて９０度位相差を有
する一対の正弦波状アナログ位置信号を出力するエンコ
ーダと、該エンコーダの正弦波状アナログ位置信号を４
５度位相差を有する一対の方形波状ディジタル信号に変
換する手段と、該ディジタル信号と前記正弦波状アナロ
グ位置信号に基づきゼロクロス点前後４５度においてほ
ぼ直線に近い位置電圧信号から成る鋸歯状波形電圧を造
出する鋸歯波形造出手段と、前記ディジタル信号のカウ
ント値に基づき階段波形電圧を出力するＤ／Ａコンバー
タと、該Ｄ／Ａコンバータの出力に前記鋸歯状電圧波形
を適宜な倍率で加え合わせることにより前記直流モータ
の回転角に対し直線的に変化する電圧を得るようにする
とともに、該電圧と直流モータへの回転指令電圧との加
算値を出力するようにした加算増幅器と、該加算増幅器
の出力を電流に変換して前記直流モータに供給する電圧
電流変換増幅器とから成ることを特徴とする直流モータ
・サーボ機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61232756A JPH07118928B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 直流モ−タ・サ−ボ機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61232756A JPH07118928B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 直流モ−タ・サ−ボ機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6389087A true JPS6389087A (ja) | 1988-04-20 |
| JPH07118928B2 JPH07118928B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=16944264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61232756A Expired - Fee Related JPH07118928B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 直流モ−タ・サ−ボ機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07118928B2 (ja) |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61232756A patent/JPH07118928B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07118928B2 (ja) | 1995-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |