JPH01314312A - サーボ制御装置 - Google Patents
サーボ制御装置Info
- Publication number
- JPH01314312A JPH01314312A JP63147105A JP14710588A JPH01314312A JP H01314312 A JPH01314312 A JP H01314312A JP 63147105 A JP63147105 A JP 63147105A JP 14710588 A JP14710588 A JP 14710588A JP H01314312 A JPH01314312 A JP H01314312A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- control
- signal
- section
- current
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- Pending
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Control Of Position Or Direction (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
この発明は、とくに出力増幅部に内蔵される素子の温度
上昇に起因する制御性悪化を防止するようにしたサーボ
制御装置に関する。
上昇に起因する制御性悪化を防止するようにしたサーボ
制御装置に関する。
従来例について、第２図を参照しながら説明する。この
従来例はＤＣサーボモータを位置制御するための、マイ
クロコンピュータを用いたディジタルサーボ制御装置で
、第２図はその構成を示すブロック図である。 第２図において、ＤＣサーボモータ４（以下、単にモー
タという）を駆動する場合、マイコン制御部１は、一定
の制御周期毎に、任意の制御則に基づいて、モータ４の
回転角度目標値と、モータ４に直結するパルスエンコー
ダ５、モータ正逆判別部６およびカウンタ７を介して得
られるモータ４の回転角度現在値とから、モータ４を駆
動するための電流指令ａと、モータ駆動トルク方向指令
すを演算し、出力する。ＰＷＭ （パルス幅変調）制御
部２は、電流指令ａを、電力増幅部３内の電流増幅素子
をＰＷＭ制御するための電流制御指令Ｃに変換し、出力
する。電力増幅部３は、直流電圧としての電流制御指令
Ｃ＠ＰＷＭ制御することにより、モータ駆動電流Ａを出
力する。モータ４は、モータ駆動電流Ａによって、所定
のトルクで駆動される。
従来例はＤＣサーボモータを位置制御するための、マイ
クロコンピュータを用いたディジタルサーボ制御装置で
、第２図はその構成を示すブロック図である。 第２図において、ＤＣサーボモータ４（以下、単にモー
タという）を駆動する場合、マイコン制御部１は、一定
の制御周期毎に、任意の制御則に基づいて、モータ４の
回転角度目標値と、モータ４に直結するパルスエンコー
ダ５、モータ正逆判別部６およびカウンタ７を介して得
られるモータ４の回転角度現在値とから、モータ４を駆
動するための電流指令ａと、モータ駆動トルク方向指令
すを演算し、出力する。ＰＷＭ （パルス幅変調）制御
部２は、電流指令ａを、電力増幅部３内の電流増幅素子
をＰＷＭ制御するための電流制御指令Ｃに変換し、出力
する。電力増幅部３は、直流電圧としての電流制御指令
Ｃ＠ＰＷＭ制御することにより、モータ駆動電流Ａを出
力する。モータ４は、モータ駆動電流Ａによって、所定
のトルクで駆動される。
以上説明したように、従来の技術では、電力増幅部３は
Ｈ形ブリッジ回路で構成され、この回路に用いられる電
流増幅素子は、電流が流れるとその内部抵抗によって発
熱し、温度が上昇する。また、この内部抵抗は正の温度
係数をもつため、電流増幅素子の温度が上昇すればこれ
に応じて増加する。したがって、電流増幅素子の温度上
昇とともに電流制御指令Ｃに対する電力増幅部３の出力
であるモータ駆動電流Ａは減少し、モータ４の発生トル
クも低下する。このように、従来のサーボ制御装置では
、電力増幅部３に内蔵される電流増幅素子の温度上昇を
考慮しなかったため、例えば急加減速動作を頻繁に繰返
す運転が続いた場合、前記の理由により電流指令ａに対
するモータ４の駆動トルクが低下し、モータの制御性が
悪くなる欠点があった。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、出力増幅部に内蔵される素子の温度上昇に起因す
る制御性悪化を防止するようにしたサーボ制御装置を提
供することにある。
Ｈ形ブリッジ回路で構成され、この回路に用いられる電
流増幅素子は、電流が流れるとその内部抵抗によって発
熱し、温度が上昇する。また、この内部抵抗は正の温度
係数をもつため、電流増幅素子の温度が上昇すればこれ
に応じて増加する。したがって、電流増幅素子の温度上
昇とともに電流制御指令Ｃに対する電力増幅部３の出力
であるモータ駆動電流Ａは減少し、モータ４の発生トル
クも低下する。このように、従来のサーボ制御装置では
、電力増幅部３に内蔵される電流増幅素子の温度上昇を
考慮しなかったため、例えば急加減速動作を頻繁に繰返
す運転が続いた場合、前記の理由により電流指令ａに対
するモータ４の駆動トルクが低下し、モータの制御性が
悪くなる欠点があった。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、出力増幅部に内蔵される素子の温度上昇に起因す
る制御性悪化を防止するようにしたサーボ制御装置を提
供することにある。
この課題を解決するために、本発明に係るサーボ制御装
置は、 す＝ボモータと、このサーボモータからの位置信号、速
度信号の少なくともいずれかに基づいて制御信号を出力
する制御部と、前記制御信号に基づいて前記サーボモー
タ用の駆動信号を出力する出力増幅部とを具備する装置
において、 前記出力増幅部の温度を検出しこの温度信号を前記制御
部に送出する温度検出部を備え、前記制御部は、前記の
位置信号、速度信号の少なくともいずれかとともに、前
記温度信号に基づいて前記制御信号を出力する。
置は、 す＝ボモータと、このサーボモータからの位置信号、速
度信号の少なくともいずれかに基づいて制御信号を出力
する制御部と、前記制御信号に基づいて前記サーボモー
タ用の駆動信号を出力する出力増幅部とを具備する装置
において、 前記出力増幅部の温度を検出しこの温度信号を前記制御
部に送出する温度検出部を備え、前記制御部は、前記の
位置信号、速度信号の少なくともいずれかとともに、前
記温度信号に基づいて前記制御信号を出力する。
温度検出部によって、出力増幅部の温度が検出され、こ
の温度信号は制御部に入力される。この制御部からの制
御信号は、位置信号、速度信号の少なくともいずれかと
ともに温度信号に基づいて、例えば出力増幅部からの駆
動電流が所定のデユーティ比を維持するように出力され
る。
の温度信号は制御部に入力される。この制御部からの制
御信号は、位置信号、速度信号の少なくともいずれかと
ともに温度信号に基づいて、例えば出力増幅部からの駆
動電流が所定のデユーティ比を維持するように出力され
る。
本発明に係るサーボ制御装置の実施例について第１図を
参照しながら説明する。なお、この実施例は、ＤＣサー
ボモータを位置制御するための、マイクロコンピュータ
を用いたディジタルサーボ制御装置で、第１図はその構
成を示すブロック図である。 第１図において、この実施例が第２図を参照しながら説
明した従来例と異なるのは、温度検出部８を追加した点
である。なお、同じ機能をもつユニットには第２図にお
けるのと同じ符号を付けである。この温度検出部８は例
えばサーミスタで、電力増幅部３の温度、正確には内蔵
の電流増幅素子の温度を検出し、その温度信号をマイコ
ン制御部１に送出する。 この実施例の動作は次のとおりである。第１図において
、マイコン制御部１は、前記の従来装置におけるのと同
様、一定の制御周期毎に、任意の制御則に基づいて、モ
ータ４を駆動するための電流指令ａとモータ駆動トルク
方向指令すを算出し、出力する。同時にマイコン制御部
１は、温度検出部８からの温度信号から、電流増幅素子
の内部抵抗を温度の関数として推定し、この推定に基づ
いて電流指令ａを補正する。この電流指令ａの補正方法
について具体的に説明する。いま、電流増幅素子の内部
抵抗が、下記の（１）式のように温度の一次関数で表さ
れるものとする。この場合、電流増幅素子の特性を考慮
し、温度は２５°Ｃを基準とした。 すなわち、電流指令ａの温度補正をしない場合、電流増
幅素子の内部抵抗は、温度２５°Ｃ（基準温度）のとき
の値を適用する。 Ｒｔ ＝ Ｋ−Ｔ ＋ Ｒｓ ・・
・−（１）ここで、Ｒｔ ：電流増幅素子の温度Ｔ″Ｃ
における内部抵抗、Ｒ３：同じく基準温度（２５°Ｃ）
における内部抵抗、Ｋ：比例定数で、Ｔ＜２５°Ｃのと
き、Ｋ＝Ｏ１Ｔ≧２５°Ｃのとき、Ｋ＝Ｋｃ（正の定数
）である。 次に、電流指令ａに対するモータ駆動電流Ａを基準温度
と温度Ｔ″Ｃとの場合について求めると、基準温度：
Ａｓ ＝ＶＤｓ ／ （Ｒｍ ＋Ｒｓ） −（２）温
度Ｔ″Ｃ： Ａｔ ＝ＶＤｔ ／ （Ｒｍ ＋Ｒｔ）
−（３）ここで、Ａｓ、Ａｔ ：基準温度、温度Ｔ″
Ｃにおける駆動電流、■＝直流電圧、Ｄｓ、Ｄｔ ：基
準温度。 温度Ｔ’Ｃにおけるデユーティ比（電流指令値／電流指
令の最大値）、ＲＩＩｌ：モータ電機子の抵抗、である
。 （２）、 （３）式において、一般にＲｔ ＞Ｒｓであ
るから、もしＤｓ ＝Ｄｔなら、Ａｔ ＜Ａｓになる。 そこで、モータ４の駆動トルクを温度にかかわらず常に
一定にするためには、Ａｔ ＝Ａｓになるように、電流
指令ａを補正する必要がある。 したがって、ＶＤｓ ／ （Ｒｍ ＋Ｒｓ）＝ＶＤｔ
／（Ｒｍ＋Ｒｔ）の関係と、Ｋ−ＴがＲｍ、Ｒｓ、Ｒｔ
に比べて極めて小さいこととから、近似的に次の式が成
立する。 Ｄｔ ＝ （１＋に−Ｔ／ （Ｒｍ ＋Ｒｓ）） Ｄｓ
＝（１＋Ｆｔ）Ｄｓ ・・・・・・（
４）ただし、Ｆｔ ＝に−Ｔ／ （Ｒｍ ＋Ｒｓ）した
がって、温度Ｔ″Ｃにおけるデユーティ比Ｄｔが（４）
式を満足するように、電流指令ａを補正すれば、電流増
幅素子の温度上昇に起因するモータ４の駆動トルクの低
下を防止することができる。その結果、モータ４の制御
性は悪化することなく、良好に維持される。
参照しながら説明する。なお、この実施例は、ＤＣサー
ボモータを位置制御するための、マイクロコンピュータ
を用いたディジタルサーボ制御装置で、第１図はその構
成を示すブロック図である。 第１図において、この実施例が第２図を参照しながら説
明した従来例と異なるのは、温度検出部８を追加した点
である。なお、同じ機能をもつユニットには第２図にお
けるのと同じ符号を付けである。この温度検出部８は例
えばサーミスタで、電力増幅部３の温度、正確には内蔵
の電流増幅素子の温度を検出し、その温度信号をマイコ
ン制御部１に送出する。 この実施例の動作は次のとおりである。第１図において
、マイコン制御部１は、前記の従来装置におけるのと同
様、一定の制御周期毎に、任意の制御則に基づいて、モ
ータ４を駆動するための電流指令ａとモータ駆動トルク
方向指令すを算出し、出力する。同時にマイコン制御部
１は、温度検出部８からの温度信号から、電流増幅素子
の内部抵抗を温度の関数として推定し、この推定に基づ
いて電流指令ａを補正する。この電流指令ａの補正方法
について具体的に説明する。いま、電流増幅素子の内部
抵抗が、下記の（１）式のように温度の一次関数で表さ
れるものとする。この場合、電流増幅素子の特性を考慮
し、温度は２５°Ｃを基準とした。 すなわち、電流指令ａの温度補正をしない場合、電流増
幅素子の内部抵抗は、温度２５°Ｃ（基準温度）のとき
の値を適用する。 Ｒｔ ＝ Ｋ−Ｔ ＋ Ｒｓ ・・
・−（１）ここで、Ｒｔ ：電流増幅素子の温度Ｔ″Ｃ
における内部抵抗、Ｒ３：同じく基準温度（２５°Ｃ）
における内部抵抗、Ｋ：比例定数で、Ｔ＜２５°Ｃのと
き、Ｋ＝Ｏ１Ｔ≧２５°Ｃのとき、Ｋ＝Ｋｃ（正の定数
）である。 次に、電流指令ａに対するモータ駆動電流Ａを基準温度
と温度Ｔ″Ｃとの場合について求めると、基準温度：
Ａｓ ＝ＶＤｓ ／ （Ｒｍ ＋Ｒｓ） −（２）温
度Ｔ″Ｃ： Ａｔ ＝ＶＤｔ ／ （Ｒｍ ＋Ｒｔ）
−（３）ここで、Ａｓ、Ａｔ ：基準温度、温度Ｔ″
Ｃにおける駆動電流、■＝直流電圧、Ｄｓ、Ｄｔ ：基
準温度。 温度Ｔ’Ｃにおけるデユーティ比（電流指令値／電流指
令の最大値）、ＲＩＩｌ：モータ電機子の抵抗、である
。 （２）、 （３）式において、一般にＲｔ ＞Ｒｓであ
るから、もしＤｓ ＝Ｄｔなら、Ａｔ ＜Ａｓになる。 そこで、モータ４の駆動トルクを温度にかかわらず常に
一定にするためには、Ａｔ ＝Ａｓになるように、電流
指令ａを補正する必要がある。 したがって、ＶＤｓ ／ （Ｒｍ ＋Ｒｓ）＝ＶＤｔ
／（Ｒｍ＋Ｒｔ）の関係と、Ｋ−ＴがＲｍ、Ｒｓ、Ｒｔ
に比べて極めて小さいこととから、近似的に次の式が成
立する。 Ｄｔ ＝ （１＋に−Ｔ／ （Ｒｍ ＋Ｒｓ）） Ｄｓ
＝（１＋Ｆｔ）Ｄｓ ・・・・・・（
４）ただし、Ｆｔ ＝に−Ｔ／ （Ｒｍ ＋Ｒｓ）した
がって、温度Ｔ″Ｃにおけるデユーティ比Ｄｔが（４）
式を満足するように、電流指令ａを補正すれば、電流増
幅素子の温度上昇に起因するモータ４の駆動トルクの低
下を防止することができる。その結果、モータ４の制御
性は悪化することなく、良好に維持される。
以上説明したように、この発明においては、温度検出部
によって、出力増幅部の温度が検出され、この温度信号
は制御部に入力される。この制御部からの温度信号は、
位置信号、速度信号の少なくともいずれかとともに温度
信号に基づいて、例えば出力増幅部からの駆動電流が所
定のデユーティ比を維持するように出力される。 したがって、この発明によれば、従来の技術に比べ次の
ようなすぐれた効果がある。 （１） 装置の制御性の悪化、つまり連応性や安定性
の悪化が防止され、良好な制御が維持さる。 （２）同時に、出力増幅部ないしその内蔵素子が許容温
度以下で使用されることが確認され、装置の信頼性向上
で図れる。 （３）装置の構成上の追加部分が簡単であるから、実施
しやすく、コスト増分が少な（てすむ。
によって、出力増幅部の温度が検出され、この温度信号
は制御部に入力される。この制御部からの温度信号は、
位置信号、速度信号の少なくともいずれかとともに温度
信号に基づいて、例えば出力増幅部からの駆動電流が所
定のデユーティ比を維持するように出力される。 したがって、この発明によれば、従来の技術に比べ次の
ようなすぐれた効果がある。 （１） 装置の制御性の悪化、つまり連応性や安定性
の悪化が防止され、良好な制御が維持さる。 （２）同時に、出力増幅部ないしその内蔵素子が許容温
度以下で使用されることが確認され、装置の信頼性向上
で図れる。 （３）装置の構成上の追加部分が簡単であるから、実施
しやすく、コスト増分が少な（てすむ。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る実施例の構成を示す）゛ロック図
・ 第２図は従来例の構成を示すプロ・ツク図である。 符号説明 １：マイコン制御部、２ ： ＰＷＭ制御部、３：電力
増幅部、４：ＤＣサーボモータ、８：温度検出部。
・ 第２図は従来例の構成を示すプロ・ツク図である。 符号説明 １：マイコン制御部、２ ： ＰＷＭ制御部、３：電力
増幅部、４：ＤＣサーボモータ、８：温度検出部。
Claims (1)
- １）サーボモータと、このサーボモータからの位置信号
、速度信号の少なくともいずれかに基づいて制御信号を
出力する制御部と、前記制御信号に基づいて前記サーボ
モータ用の駆動信号を出力する出力増幅部とを具備する
装置において、前記出力増幅部の温度を検出しこの温度
信号を前記制御部に送出する温度検出部を備え、前記制
御部は、前記の位置信号、温度信号の少なくともいずれ
かとともに、前記温度信号に基づいて前記制御信号を出
力するようにしたことを特徴とするサーボ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63147105A JPH01314312A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | サーボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63147105A JPH01314312A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | サーボ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01314312A true JPH01314312A (ja) | 1989-12-19 |
Family
ID=15422629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63147105A Pending JPH01314312A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | サーボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01314312A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0415707U (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-07 |
-
1988
- 1988-06-15 JP JP63147105A patent/JPH01314312A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0415707U (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-07 |
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