CS263394B1

CS263394B1 - Controller wiring for closed servo drive with stepper motor

Info

Publication number: CS263394B1
Application number: CS874650A
Authority: CS
Inventors: Alexander Ing Csc Varga; Stanislav Ing Csc Almassy; Pavel Ing Csc Sivicek
Original assignee: Varga Alexander; Almassy Stanislav; Sivicek Pavel
Priority date: 1987-06-23
Filing date: 1987-06-23
Publication date: 1989-04-14
Also published as: CS465087A1

Abstract

Riešenie patří do oblasti elektroniky a týká sa zapojenia uzavretého číslicového servosystému s krokovým motorom, v ktorom je pri vyhodnotení uhla rozladenia motora využitá informácia o polohe rotora snímaná cyklicky absolútnym snímačom udávajúcim absolútnu polohu rotora v rámci jednej elektrickej otáčky motora a k dosiahnutiu dobrej dynamiky v celom regulačnom rozsahu rýchlosti sa využívá informácia o rýchlosti pohybu rotora.The solution belongs to the field of electronics and concerns the connection of a closed digital servo system with a stepper motor, in which the evaluation of the motor detuning angle uses information about the rotor position, which is cyclically sensed by an absolute sensor indicating the absolute position of the rotor within one electrical motor revolution, and information about the rotor speed is used to achieve good dynamics in the entire speed control range.

Description

263394 2263394 2

Vynález sa týká zapojenia uzavretého číslicového servosystému s krokovým motorom, v ktorom je pri vyhodnotení uhla rozladenia motora využitá informácia o absolutnej polohe rotora cyklicky snímaná snímačom udávajúcim absoldtnu polohu rotora v rámci jednej elektric- kej otáčky motora a k dosiahnutiu dobrej dynamiky v celom regulačnom rozsahu rýchlosti sa využívá informácia o rýchlosti pohybu rotora.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a closed digital servo system with a stepper motor, in which the rotor absolute position information is cyclically sensed by a sensor indicating the rotor's absolute position within one electric motor speed and to achieve good dynamics throughout the speed control range. utilizes rotor speed information.

Doteraz používané zapojenia uzavretých systémov s pružnou spátnou vSzbou využívajú privyhodnotení uhla rozladenia iba informáciu prírastkového charakteru o vykonaní elementárnehokroku motora. V takomto systéme je potřebné po zapnutí napájacieho napStia zabezpečit inicia-lizáciu, pričom každý rušový impulz v kanáli vyhodnotenia polohy mĎže spĎsobiť nesprávnučinnost systému. Túto nevýhodu odstraňuje zapojenie riadiaceho člena podlá vynálezu, ktorého podstataje v tom, že na vstup ovládača spojeného s krokovým motorom je připojený výstup generátoraželanej hodnoty statorových prádov, ktorého vstup je spojený s výstupom vratného čítača aso vstupom dekodéra. Výstup sústavy ovládač - motor, ktorý představuje uhol natočenia rotora,je spojený so vstupom cyklicky pracujúceho snímača absolutnej polohy spojeného svojim výstu-pom jednak so vstupom obvodu vyhodnotenia rýchlosti a směru pohybu a jednak s prvým vstupompevnej pamSti PROM, ktorého druhý vstup je spojený s výstupom obvodu vyhodnotenia rýchlostia ktorého třetí vstup je spojený s výstupom dekodéra. Prvý a druhý výstup pevnej pamUti jespojený s prvým a druhým vstupom blokovacieho obvodu spojeného svojim třetím vstupom s prvouvstupnou svorkou riadiaceho člena. Prvý výstup blokovacieho obvodu je spojený s prvým vstu-pom prvého člena logického sáčtu, ktorého druhý vstup je spojený s druhou vstupnou svorkouriadiaceho člena a ktorého výstup je spojený s prvým vstupom vratného čítača. Druhý výstupblokovacieho obvodu je spojený s prvým vstupom druhého člena logického súčtu spojeného svojimdruhým vstupom s trefou vstupnou svorkou riadiaceho člena a svojim výstupom s druhým vstupomvratného čítača.To date, the use of closed-loop systems with resilient back-up utilizes the evaluation of the torsion angle only by information of incremental nature to execute the elemental step of the motor. In such a system, it is necessary to provide initialization after the power supply is switched on, whereby each jam pulse in the position evaluation channel can cause the system to malfunction. This drawback is eliminated by the engagement of a control member according to the invention, in which the output of the stator laundry generator is connected to the input of the controller coupled to the stepper motor, the input of which is connected to the output of the counter and the input of the decoder. The output of the system controller - motor, which represents the angle of rotation of the rotor, is connected to the input of the cyclically operating absolute position sensor connected by its output to the input of the speed and direction evaluation circuit and to the first input memory PROM, whose second input is connected to the output a speed evaluation circuit whose third input is coupled to the decoder output. The first and second fixed memory outputs connected to the first and second inputs of the locking circuit connected by their third input to the first input terminal of the control member. The first output of the locking circuit is coupled to the first input of the first member of the logical bag, the second input of which is connected to the second input of the terminal member and whose output is coupled to the first input of the counter. The second output of the blocking circuit is coupled to a first input of a second logical sum member connected by its second input to a third input terminal of the control member and its output to a second input counter.

Zapojením riadiaceho člena podlá vynálezu sa získá systém s pružnou spatnou vazbou,v ktorom vSaka existéncii absolútnej informácie o polohe rotora v rozsahu jednej elektrickejotáčky je odstránená nutnost ínicializácie sysstému po zapnutí a je odstránená taktiež mož-nost trvalej nesprávnej funkcie systému po zarušení kanálu vyhodnotenia polohy. Vo funkci!cyklicky pracujúceho snímača absolutnej polohy rotora možno přitom v případe štvorfázovéhomotora použit aj inkrementálny snímač s vhodným delením, ktorého dvoj fázový výstup možnointerpretovat ako paralelná dvojbitovú informáciu o polohe rotora v rámci elektrickej otáčky.Riadiaci člen podlá vynálezu rozběhne na rýchlosti ležiace nad hranicou zrýchlitelnosti bezpotrieb plynulého zvyšovania riadiacej frekvencie.· Systém mdže plnit funkciu rýchlostnéhoservosystému respektive mĎže tvořit podradenú část polohového servosystému.By engaging a control member according to the invention, a system is provided with a resilient poor coupling in which, despite the existence of absolute rotor position information within the range of one electric motor, the initialization of the system after power-up is eliminated and the possibility of a permanent malfunction of the system after jamming the position evaluation channel is also eliminated. In the case of a four-phase motor, an incremental encoder with a suitable division can also be used in the case of a cyclically operating rotor absolute encoder, the biphasic output of which can be interpreted as a parallel two-bit rotor position information within the electric rotational speed. the need for a smooth increase in control frequency · The system can perform the function of a speed system or it can form a subordinate part of the position servosystem.

Na priloženom výkrese je znázorněné zapojenie riadiaceho člena podlá vynálezu.The attached drawing illustrates the connection of a control member according to the invention.

Na vstup sústavy ji ovládač - motor je připojený výstup generátora ji želanej hodnotystatorových prúdov, ktorého vstup je spojený s výstupom vratného čítača 3 a so vstupom deko-déra 6. Výstup sústavy j> ovládač - motor je spojený so vstupom cyklicky pracujúceho snímačaSj absolutnej polohy spojeného svojim výstupom jednak so vstupom obvodu T_ vyhodnotenia rých-losti a směru a jednako s prvým vstupom pevnej pamSte 9. Druhý vstup pevnej pamSte 2 je spoje-ný s výstupom obvodu J7 vyhodnotenia rýchlosti a směru a jeho třetí vstup je spojená s výstupomdekodéra (j. Prvý a druhý výstup pevnej pamSte je spojený s prvým a druhým vstupom biokova- cieho obvodu 10 spojeného svojim třetím vstupom s prvou vstupnou svorkou 11 riadiaceho člena.Prvý výstup blokovacieho obvodu 10 je spojený s prvým vstupom prvého člena 1^ logického súčtu,ktorého druhý vstup je spojený s druhou vstupnou svorkou 12 riadiaceho člena a ktorého výstupje spojený s prvým vstupom vratného čítača 3^ Druhý výstup blokovacieho obvodu 10 je spojenýs prvým vstupom druhého člena 2 logického súčtu spojeného svojim druhým vstupom s trefouvstupnou svorkou 13 riadiaceho člena a spojeným svojim výstupom s druhým vstupom vratnéhočítača 3.The input of the system is connected to the output of the generator of the desired value of the stator currents, the input of which is connected to the output of the return counter 3 and to the input of the decoder 6. The output of the system j> controller - the motor is connected to the input of the cyclically operating absolute position sensor. its output with the input of the speed and direction evaluation circuit T1 and the first input of the fixed memory 9. The second input of the fixed memory 2 is connected to the output of the speed and direction evaluation circuit 7 and its third input is connected to the output of the decoder (j. The first and second fixed memory outputs are coupled to the first and second inputs of the biocontrol circuit 10 connected by its third input to the first input terminal 11 of the control member. The first output of the blocking circuit 10 is coupled to the first input of the first logic element 1 whose second input it is connected to the second input terminal 12 of the control member and whose output is connected with the first input of the counter 10 The second output of the block 10 is coupled to the first input of the second logic member 2 connected by its second input to the control input terminal 13 and connected to its output with the second input of the counter.

Claims

3 263394 The activity of the Steering Member is as follows. The control pulses, the frequency of which is determined by the steady speed, are applied depending on the desired direction of travel to the second terminal 12 or the third input terminal 13 of the control member, thus increasing or decreasing the state of the return counter 3. The return counter 3 controls, on the one hand, the generator of the desired phase laundry values, which represent the stepwise approximations of the sine or cosine functions, and controls the decoder 6 evaluating in a parallel code the rotation angle of the vector of the desired stator laundry within one electrical revolution. The actual position of the motor rotor is measured by the position sensor 2, which gives absolute information about the rotor position within a single electrical speed, and based on the output signal of the sensor 8, the actual speed of movement as well as the actual direction of movement are evaluated in the speed evaluation circuit 2. The output signal of the position sensor 2 decoder and the speed and direction evaluation circuit 7 is a fixed parnSte 2 PROM address in which the motor tune angle is decoded, and in the event of exceeding the permitted tune angle values, the signal allowing the high frequency pulses connected to the first input terminal 11 to pass to the first input of the first logical member member 2 and the second logical bag member 2 respectively, according to whether the allowed angle of tuning has been exceeded in one or the other. These impulses change the state of the reversing counter 2 so that the tune angle acquires the value of the intermittent values. OBJECT OF THE INVENTION The engagement of a control member for a closed digital servo system with a stepping motor, characterized in that an output of the desired stator laundry generator (4) is connected to the input of the actuator-motor (5), the input of which is connected to the output of the return reader ( 3) and with the input of the decoder (6), wherein the output of the controller (5) of the controller-motor is coupled to the input of the cyclically operating absolute position sensor (8) connected by its output to the input of the speed and direction evaluation circuit (7) and to the first a fixed memory input (9), the second input of which is connected to the output of the speed evaluation circuit (7), the third input of which is connected to the output of the decoder (6), the first and second outputs of the fixed memory (9) connected to the first and second inputs of the locking circuit (10) connected by its third inputs to the first input terminal (11) of the control member, the first output of the locking circuit (10) being connected to the first the input of the first logic member (1), the second input of which is connected to the second input terminal (12) of the control member and the output of which is connected to the first input reader (3), the second output of the locking circuit (10) being connected to the first input of the second member ( 2) a logical bag connected by its second input to a third input terminal (13) of the control member and whose output is connected to the second input of the return reader (3). 1 drawing