JPH02241384A - Controller for motor - Google Patents
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- JPH02241384A JPH02241384A JP1059277A JP5927789A JPH02241384A JP H02241384 A JPH02241384 A JP H02241384A JP 1059277 A JP1059277 A JP 1059277A JP 5927789 A JP5927789 A JP 5927789A JP H02241384 A JPH02241384 A JP H02241384A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、位置制御等を行うモータやそのドライバー部
およびそのモータの負荷部を含めた不感帯による非線形
性を除去し、良好なモータ制御時ものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention eliminates nonlinearity caused by a dead zone including a motor that performs position control, its driver section, and the motor's load section, thereby achieving good motor control. It is something.
[発明の概要]
本発明は、位置制御等を行うモータの制御装置において
、
モータを使用する前に、予めモータおよびそのドライバ
ー部やその負荷部を含めた状態で、モータの駆動出力を
徐々に増加させて行き、モータが一定回転速度に達した
ら、そのときの駆動出力をバイアス値として保持し、モ
ータ使用時の駆動出力に上記バイアス値を加算してその
モータを制御することにより、
モータやドライバー部や負荷部を含めた不感帯による非
線形性を除去し、良好なモータ制御特性が得られるよう
にしたものである。[Summary of the Invention] The present invention provides a motor control device that performs position control, etc., in which the drive output of the motor is gradually reduced before using the motor, including the motor, its driver section, and its load section. When the motor reaches a certain rotation speed, the drive output at that time is held as a bias value, and the bias value is added to the drive output when the motor is in use to control the motor. This eliminates nonlinearity caused by dead zones including the driver section and load section, making it possible to obtain good motor control characteristics.
[従来の技術]
従来より、ロボット等を駆動するモータのように位置制
御を行うモータでは、正逆両回転方向に通電可能なスイ
ッチ回路を用いて、その通電をPWM(パルス幅変調)
制御し、その回転を制御している。[Prior art] Conventionally, motors that perform position control, such as motors that drive robots, etc., have used switch circuits that can be energized in both forward and reverse rotation directions, and the energization has been controlled using PWM (pulse width modulation).
Control and control its rotation.
第4図は従来例のPWMスイッチ制御によるモータ制御
装置の構成図である。lO【はPWM発生部、102は
スイッチ回路、103はモータ、104は、電流フィー
ドバック回路である。PWM発生部101は、アナログ
の位置指令信号をPWMデユーティ制御用のアナログ信
号em′に変換する演算器101aと、基準の三角波信
号を発生する三角波発生回路101bと、上記三角波信
号をアナログ信号em’で比較してPWM信号を出力す
るコンパレータ101cから成る。スイッチ回路102
は、パワートランジスタ等の4個のスイッチ素子Q、、
Q、、Q、、Q、を電源VCC)1−グランド間にブリ
ッジ構成に接続し、その中間のスイッチ素子接続点間に
モータ103を接続している。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional motor control device using PWM switch control. 102 is a switch circuit, 103 is a motor, and 104 is a current feedback circuit. The PWM generating section 101 includes a computing unit 101a that converts an analog position command signal into an analog signal em' for PWM duty control, a triangular wave generating circuit 101b that generates a reference triangular wave signal, and a triangular wave generating circuit 101b that converts the triangular wave signal into an analog signal em'. The comparator 101c compares the signals and outputs a PWM signal. Switch circuit 102
are four switching elements Q, such as power transistors,
Q, , Q, , Q, are connected in a bridge configuration between the power supply VCC)1 and the ground, and the motor 103 is connected between the switching element connection points in the middle.
一方の対角位置の組のスイッチ素子Q8.Q4はその導
通により正回転方向の通電を制御し、他方の対角位置の
組のスイッチ素子Q、、Q3はその導通により逆回転方
向の通電を制御する。スイッチ回路+02は、ロジック
回路102aを有していて、コンパレータ101cから
出力されるPWM信号から、互いに反転の関係にあるP
W M +信号とPW M 2信号とを作成する。こ
のPWM、信号は正回転方向に通電を指示するスイッチ
素子Q、、Q、に出力され、P W M を信号は逆回
転方向に通電を指示するスイッチ素子Q*、Q−に出力
される。PWM、信号とP W M を信号とは、同−
PWM信号とその反転の関係にあるので、モータ103
に対し常に両回転方向に交互に通電が行なわれてそのデ
ユーティの大小によりモータの加減速と停止の制御が行
なわれる。電流フィードバック回路104は、上記スイ
ッチ回路102の両通電方向に挿入した電流検出用の抵
抗R,,R,からそれらの通電電流を検出し、演算器1
01aの位置指令信号の入力側へ電流フィードバックを
施す。One diagonally positioned set of switch elements Q8. Q4 controls energization in the forward rotational direction by its conduction, and the switch elements Q, , Q3 of the other diagonally positioned pair control energization in the reverse rotational direction by their conduction. The switch circuit +02 has a logic circuit 102a, and from the PWM signal output from the comparator 101c, the PWM signals are in an inverse relationship with each other.
Create a W M + signal and a PW M2 signal. This PWM signal is output to switch elements Q, Q, which instruct energization in the forward rotation direction, and the PWM signal is output to switch elements Q*, Q- which instruct energization in the reverse rotation direction. PWM signal and PWM signal are the same.
Since there is a relationship between the PWM signal and its inversion, the motor 103
The motor is always energized alternately in both rotational directions, and acceleration, deceleration, and stopping of the motor are controlled depending on the magnitude of the duty. The current feedback circuit 104 detects the current flowing through the current detection resistors R, , R, inserted in both the current flowing directions of the switch circuit 102, and outputs the current flowing through the arithmetic unit 1.
Current feedback is applied to the input side of the position command signal of 01a.
以上の従来例において、演算器101aは、停止の位置
指令信号に対し、アナログ信号em′として三角波信号
における三角波形の対称の中心である0■を出力し、コ
ンパレータ1olcから出力されるPWM信号のデユー
ティが50%となるようにする。従って、PWM、信号
およびPWM、信号ともデユーティ(オフセットデユー
ティ)が50%の信号波形となる。つまり、正逆方向に
等しく交互に通電を行って停止状態としている。次に正
方向加速時においては、演算”lt−101aからアナ
ログ信号es′として負電位が出力され、コンパレータ
101cから出力されるPWM信号はデユーティが50
%以上となる。従って、PWM、信号はデユーティが5
0%以上となり、PWM、信号はデユーティが50%以
下となる。つまり、正回転方向の通電を多くシ1.相対
的に逆方向の通電を少なくして正方向へ回転させている
。また、逆方向加速時においては、アナログ信号ea’
として正電位を出力することにより、今度は正方向加速
時とは逆に逆回転方向の通電を多くし、相対的に正方向
の通電を少なくして逆方向へ加速している。In the conventional example described above, the computing unit 101a outputs 0■, which is the center of symmetry of the triangular waveform in the triangular wave signal, as the analog signal em' in response to the stop position command signal, and the PWM signal output from the comparator 1olc. Set the duty to 50%. Therefore, both the PWM signal and the PWM signal have a signal waveform with a duty (offset duty) of 50%. In other words, electricity is alternately applied equally in the forward and reverse directions to bring the device into a stopped state. Next, during acceleration in the positive direction, a negative potential is output from the calculation "lt-101a" as the analog signal es', and the PWM signal output from the comparator 101c has a duty of 50.
% or more. Therefore, the PWM signal has a duty of 5.
0% or more, and the duty of the PWM signal becomes 50% or less. In other words, if more current is applied in the forward rotation direction, 1. It rotates in the forward direction while relatively reducing the amount of current flowing in the opposite direction. Also, during acceleration in the reverse direction, the analog signal ea'
By outputting a positive potential as , the current is increased in the reverse rotation direction, contrary to the case of forward acceleration, and the current is relatively reduced in the forward direction to accelerate in the reverse direction.
第5図は上記従来例におけるモータの制御特性図を示し
ている。その横軸はPWM信号のPWMデユーティX[
%]であり、縦軸は有効トルクである。この特性図から
れかるように、第1図のモータ103およびスイッチ回
路102などからなるモータ103のドライバー部には
、不感奇聞ちモータに通電を行ってもある通電量までは
モータが回転しない領域が存在する。この不感帯のため
、PWMデユーティXが(a)のようにX<X。の場合
、モータを実際に動かす有効トルクが0であり、モータ
は回転けず、(b)に示すようにX〉XOとなって初め
てモータの回転が始まり、ここから初めてモータへの制
御が可能となる。上記した従来の技術では、停止時を含
めて常時PWMデユーティ50%をオフセットデユーテ
ィとして印加することより、上記不感帯を小さく見せる
とともに、前述の電流フィードバックを施すことで、そ
の不感帯による非線形性を出来るだけ補償していた。FIG. 5 shows a control characteristic diagram of the motor in the conventional example. The horizontal axis is the PWM duty X [
%], and the vertical axis is the effective torque. As can be seen from this characteristic diagram, the driver section of the motor 103 consisting of the motor 103 and the switch circuit 102 shown in FIG. exists. Because of this dead zone, PWM duty X becomes X<X as shown in (a). In the case of , the effective torque that actually moves the motor is 0, the motor does not rotate, and as shown in (b), the motor starts rotating only when X>XO, and from this point on it is possible to control the motor. Become. In the above-mentioned conventional technology, by constantly applying PWM duty of 50% as an offset duty, including when stopped, the above-mentioned dead zone appears smaller, and by applying the above-mentioned current feedback, nonlinearity due to the dead zone can be reduced. I was only compensated.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上記従来の技術におけるモータ制御装置
では、下記のような問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, the conventional motor control device described above has the following problems.
(1)モータおよびそのドライバー部を含めた不感帯は
、第2図の特性図における不感帯を脱するのに必要なP
WMデユーティX。h<x o≦50%であれば無くな
って見えるが、XOが必ずしもそのような値であるとは
限らず、またモータの負荷を含めた場合ではこのX。も
変化し、さらに経年変化を考えた場合にも、xo>5o
%となる可能性があり、根本的に不感帯の影響を除去で
きない虞れがある。このため、良好なモータの制御特性
が得られず、非線形振動が発生したり、その非線形振動
の除去のために多くのパラメータ調整を必要としたりす
る。(1) The dead zone including the motor and its driver section is the P required to escape the dead zone in the characteristic diagram in Figure 2.
WM Duty X. If h<x o≦50%, it appears to disappear, but XO is not necessarily such a value, and when the motor load is included, this X. changes, and when we consider changes over time, xo > 5o
%, and there is a possibility that the influence of the dead zone cannot be fundamentally removed. Therefore, good motor control characteristics cannot be obtained, nonlinear vibrations occur, and many parameter adjustments are required to eliminate the nonlinear vibrations.
(2)従来のPWM制御では、加減速時のみならず、停
止時においても、50%のデユーティで正逆回転方向に
交互に、常にモータ103に電流を流し続けているので
、大きな電力を消費し、モータ103やスイッチ回路1
02等に多大な発熱を伴う問題点がある。また、一方の
回転方向に加減速を行うときにも他方の回転方向に通電
しているので効率が悪い。(2) In conventional PWM control, current continues to flow through the motor 103 alternately in the forward and reverse directions with a duty of 50%, not only during acceleration/deceleration but also when stopped, which consumes a large amount of power. The motor 103 and switch circuit 1
02 etc. has a problem with a large amount of heat generation. Further, even when acceleration/deceleration is performed in one rotational direction, current is applied to the other rotational direction, which is inefficient.
(3)電流フィードバックを用いる場合においては、モ
ータ周辺の回路が複雑化するとともに、調整ら増える。(3) When current feedback is used, the circuit around the motor becomes complicated and the number of adjustments increases.
本発明は、上記問題点を解決するために創案されたもの
で、モータやドライバー部や負荷部を含めた不感帯によ
る非線形性を除去し、良好なモータ制御特性を得ること
ができる。モータ制御装置を提供することを目的とする
。The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and can eliminate nonlinearity due to dead zones including the motor, driver section, and load section, and can obtain good motor control characteristics. The purpose of the present invention is to provide a motor control device.
[課題を解決するだめの手段]
上記の目的を達成するだめの本発明のモータ制御装置の
構成は、
モータを使用する前に予めモータおよびそのモータのド
ライバー部およびそのモータの負荷部を含めた状態で該
モータに対する駆動出力を一定時間毎に徐々に増加させ
る手段と、
上記モータの上記一定時間以内における回転数を検出す
る手段と、
上記検出した回転数が所定の値以上であるときに上記駆
動出力をバイアス値とする判定手段と、上記バイアス値
をモータ使用時の駆動出力に加算する手段とを有するこ
とを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The configuration of the motor control device of the present invention that achieves the above object is as follows: Before using the motor, the motor, the driver section of the motor, and the load section of the motor are included in advance. means for gradually increasing the drive output for the motor at predetermined time intervals; means for detecting the rotation speed of the motor within the predetermined time; and means for detecting the rotation speed of the motor within the predetermined time period; The present invention is characterized in that it includes a determining means that uses the drive output as a bias value, and a means that adds the bias value to the drive output when the motor is used.
[作用]
本発明は、モータを使用する前に、予めモータおよびそ
のドライバー部やその負荷部を含めた状態で、モータの
駆動出力を徐々に増加させて行き、モータが一定回転速
度に達したら、そのときの駆動出力をバイアス値として
保持し、モータ使用時の駆動出力に上記バイアス値を加
算してそのモータを制御し、モータやドライバー部や負
荷部を含めた不感帯を自動検出して、その非線形性を除
去する。[Operation] Before using the motor, the present invention gradually increases the drive output of the motor, including the motor, its driver section, and its load section, and when the motor reaches a certain rotation speed, The drive output at that time is held as a bias value, and the bias value is added to the drive output when the motor is in use to control the motor, and the dead zone including the motor, driver section, and load section is automatically detected. Remove that nonlinearity.
[実施例]
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。本実施例はディジタル処理によるPWM制御により
サーボ系のモータを駆動する場合を例とする。本実施例
のPWM制御としては、純アナログ処理で行うことら可
能であるが、温度や素子のバラツキによる変動とかその
他の要因によりディジタル処理で実現するのが実用的で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. This embodiment takes as an example a case where a servo system motor is driven by PWM control using digital processing. Although the PWM control in this embodiment can be performed by purely analog processing, it is more practical to implement it by digital processing due to fluctuations due to temperature, element variations, and other factors.
1はPWM信号を発生するPWM発生部、2はPWM信
号の通電方向を切り換える切り換えロジック部、SW、
、SW、、SW3.SW、はスイッチ回路3を形成する
スイッチ素子、4は上記スイッチ回路3で回転が制御さ
れるモータ、5はエンコーダなどで構成されサーボ制御
用を兼ねるモータ4の回転検出器(FG)、6は本発明
に係る各機能手段を内在するバイアス発生手段である。1 is a PWM generation section that generates a PWM signal; 2 is a switching logic section that switches the direction of conduction of the PWM signal; SW;
,SW,,SW3. SW is a switch element forming the switch circuit 3; 4 is a motor whose rotation is controlled by the switch circuit 3; 5 is a rotation detector (FG) for the motor 4, which is composed of an encoder etc. and also serves as servo control; 6 is a rotation detector (FG) for the motor 4; This is a bias generating means incorporating each functional means according to the present invention.
以下に述べるように、バイアス発生手段6は、モータ4
のサーボ制御を行う前に、回転検出器5の検出信号に基
づいてモータ4やスイッチ回路3等のドライバー部やモ
ータ4の負荷部(図示せず)を含めた不感帯を自動検出
し、それを打ち消すためのバイアス値を決定してモータ
4のサーボ制御時の制御データに加算する機能を有する
。制御データは、図示しないサーボ制御系などから与え
られ、モータ4の通電方向を指示するサイン信号と、必
要なトルクを発生するために所定のPWM信号のデユー
ティを指示する制御データ(絶対値)とから成る。As described below, the bias generating means 6 is connected to the motor 4.
Before performing servo control, the dead zone including the motor 4, the driver section such as the switch circuit 3, and the load section (not shown) of the motor 4 is automatically detected based on the detection signal of the rotation detector 5. It has a function of determining a bias value for cancellation and adding it to control data during servo control of the motor 4. The control data is given from a servo control system (not shown), and includes a sign signal that instructs the current direction of the motor 4, and control data (absolute value) that instructs the duty of a predetermined PWM signal to generate the necessary torque. Consists of.
PWM発生部lは、バイアス発生手段6によってバイア
ス値が加算された制御データをアナログ信号e、に変換
するD/A変換器11と、基準の三角波信号を発生する
三角波発生回路12と、上記三角波信号をアナログ信号
e、で比較してPWM信号を作成するコンパレータ13
から成ル。本実施例において、PWM信号のデユーティ
は、アナログ信号e、が大きいほど大きくなる。The PWM generator 1 includes a D/A converter 11 that converts control data to which a bias value has been added by the bias generator 6 into an analog signal e, a triangular wave generator circuit 12 that generates a reference triangular wave signal, and a triangular wave generator circuit 12 that generates a reference triangular wave signal. A comparator 13 that compares the signal with the analog signal e and creates a PWM signal.
Karasei le. In this embodiment, the duty of the PWM signal increases as the analog signal e increases.
次に、切り換えロジック部2は、2つの2人力のAND
(アンド)論理回路21.22より構成し、それぞれ
の一方の入力にはPWM発生部1からのPWM信号を接
続し、AND論理回路21側の他方の入力には制御デー
タのサイン信号を接続し、AND論理回路22側の他方
の入力にはそのサイン信号をインバータ23で反転した
信号を接続する。AND論理回路21の出力は、モータ
4に対し正回転方向へ通電するスイッチ回路3の入力端
(SW、、SW、)へ接続し、他方のAND論理回路2
2の出力は、モータ4に対し逆回転方向へ通電するスイ
ッチ回路3の入力側(SW、、SW S )に接続する
。Next, the switching logic section 2 performs two two-man-powered AND operations.
It consists of (AND) logic circuits 21 and 22, one input of each is connected to the PWM signal from the PWM generator 1, and the other input of the AND logic circuit 21 is connected to the sign signal of the control data. , and the other input on the AND logic circuit 22 side is connected to a signal obtained by inverting the sine signal by an inverter 23. The output of the AND logic circuit 21 is connected to the input terminal (SW, , SW,) of the switch circuit 3 that energizes the motor 4 in the forward rotation direction, and the output of the AND logic circuit 21 is
The output of 2 is connected to the input side (SW, , SW S ) of a switch circuit 3 that energizes the motor 4 in the reverse rotation direction.
スイッチ回路3は、4個のスイッチ素子SW1〜S W
4で構成し、スイッチ素子SW、とS W tの組を
直列に、またスイッチ素子S W sとSW4の組を直
列にそれぞれm源Vccに一グランド間に接続し、スイ
ッチ素子S W +とS W tとの接続点とスイッチ
素子SW3とSW4との接続点の間にモータ4を接続す
る。各スイッチ素子は例えば高周波特性の良いパワーM
O8FET(電界効果トランジスタ)を使用し、一方の
対角位置のスイッチ素子sw、、sw、の組のゲート端
子を接続して重連のAND論理回路21の出力に接続し
、他方の対角位置のスイッチ素子sw、、sw、の組の
ゲート端子を接続してAND論理回路22の出力に接続
する。スイッチ素子SW、、SW、の組は、AND論理
回路21のPWM信号出力でモータ4に対して正回転方
向に通電し、スイッチ素子SW、、SW3の組はAND
論理回路22のPWM信号出力でモータ4に対して逆回
転方向に通電する。The switch circuit 3 includes four switch elements SW1 to SW
4, the set of switch elements SW and SW t are connected in series, and the set of switch elements SW s and SW4 are connected in series between the m source Vcc and one ground, and the switch elements SW + and A motor 4 is connected between the connection point with S W t and the connection point between switch elements SW3 and SW4. For example, each switch element has a power M with good high frequency characteristics.
Using O8FETs (field effect transistors), the gate terminals of the pair of switch elements sw, , sw on one diagonal position are connected to the output of the multiple AND logic circuit 21, and The gate terminals of the sets of switch elements sw, , sw are connected to the output of the AND logic circuit 22. The set of switch elements SW, , SW, energizes the motor 4 in the forward rotation direction by the PWM signal output of the AND logic circuit 21, and the set of switch elements SW, , SW3 conducts the AND
The PWM signal output from the logic circuit 22 energizes the motor 4 in the reverse rotation direction.
バイアス発生手段6は、回転検出器5の一定時間毎のモ
ータ4の回転検出パルスをカウントするカウンタ61と
、カウンタ61のカウント数が所定値に達したことを検
出するコンパレータ62と、その検出があるまではバイ
アス値を段階的に徐々に増加させるインクリメント手段
63と、そのバイアス値を保持するレジスタ64と、レ
ジスタ64のバイアス値を制御データに加算(PWM部
1の極性によっては減算の場合もある)する演算部65
とを備える。バイアス発生手段6は、サーボ制御系のサ
ーボスタート前に起動し、例えばサーボ制御系の電源を
投入したときとか、本実施例のバイアス設定のために1
つの動作モードを設けて、その動作モードの指示により
サーボ制御を一旦中断してバイアス設定を行う場合とか
に起動する。The bias generating means 6 includes a counter 61 that counts rotation detection pulses of the motor 4 from the rotation detector 5 at fixed time intervals, a comparator 62 that detects when the count of the counter 61 reaches a predetermined value, and a comparator 62 that detects when the count of the counter 61 reaches a predetermined value. An incrementing means 63 that gradually increases the bias value step by step until the bias value is reached, a register 64 that holds the bias value, and the bias value of the register 64 is added to the control data (or may be subtracted depending on the polarity of the PWM section 1). arithmetic unit 65
Equipped with. The bias generating means 6 is activated before the servo start of the servo control system, and is activated when the servo control system is turned on, for example, or for bias setting in this embodiment.
Two operation modes are provided, and the operation mode is activated when servo control is temporarily interrupted and bias setting is performed according to the instruction of the operation mode.
バイアス設定時において指示する制御データのサイン信
号は、正転側または逆転側のいずれを指示する値であっ
てら良い。上記のバイアス発生手段6における各部の機
能は、ASIC(アプリケーション仕様集積回路)で構
成したCPU (例えばソニー株式会社製CXP801
16等)などにより、PWM発生部等の機能も含む形で
実現することも可能である。The sign signal of the control data that instructs when setting the bias may be a value that instructs either the forward rotation side or the reverse rotation side. The functions of each part of the bias generating means 6 described above are performed by a CPU (for example, CXP801 manufactured by Sony Corporation) configured with an ASIC (Application Specification Integrated Circuit).
16, etc.), it is also possible to implement it in a form that also includes functions such as a PWM generator.
以上のように構成した実施例の作用を述べる。The operation of the embodiment configured as above will be described.
第2図は本実施例の動作を示すフローチャート、第3図
は不感帯をグラフ化した動作説明図である。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of this embodiment, and FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation in a graph of dead zones.
第3図において、横軸はPWM信号のデユーティX[%
]を示し、縦軸は有効トルクを示す。また、グラフの右
側はスイッチ素子SW、、SW、を導通したときの正回
転側の特性を示し、グラフの左側はスイッチ素子sw、
、sw、を導通したときの逆回転側の特性を示している
。In Fig. 3, the horizontal axis is the PWM signal duty X [%
], and the vertical axis shows the effective torque. In addition, the right side of the graph shows the characteristics on the forward rotation side when the switching elements SW, SW, are conductive, and the left side of the graph shows the characteristics of the switching elements SW, SW,
, sw, are shown in FIG.
まず、本実施例の動作を説明する。サーボ制御に入る直
前において、正転側(または逆転側)のPWM発生部1
から出力されるPWM信号のデユーティをインクリメン
ト手段63で徐々に増加(インクリメント)させて行く
。このインクリメント手段63で第3図の(2)に示す
ようになデユーティがある値とされたPWM信号は、切
り換えロジック部2やスイッチ回路3等から成るドライ
バー部へ出力され、モータ4に対しサイン信号で指示さ
れる回転方向へ通電される。この通電から一定期間にお
いて回転検出器5の回転検出パルスをカウントし、その
カウント値がある値に達したかどうか判定し、達してい
なければ第3図(b)〜(d)に示すように再びインク
リメント手段63でデユーティを段階的に増加して通電
する。こうして、モータ4やスイッチ回路3のスレッシ
ョールドレベルやモータ4の負荷部を含めた不感帯を脱
してモータ4が回転を始め、その回転数を示すカウンタ
61のカウント値がある値に達したことが判定され検出
された場合、そのときのデユーティx0を保持して、以
後のサーボ制御時のPWM制御において制御データに加
算するバイアス(オフセット)とする。以上がバイアス
設定の動作の一例であり、その後サーボ制御がスタート
される。First, the operation of this embodiment will be explained. Immediately before entering servo control, the PWM generator 1 on the forward rotation side (or reverse rotation side)
The incrementing means 63 gradually increases (increments) the duty of the PWM signal output from the incrementing means 63. The PWM signal whose duty has been set to a certain value by the incrementing means 63 as shown in (2) in FIG. Electricity is applied in the direction of rotation indicated by the signal. The rotation detection pulses of the rotation detector 5 are counted for a certain period of time after this energization, and it is determined whether the count value has reached a certain value. If the count value has not reached a certain value, as shown in FIGS. Again, the incrementing means 63 increases the duty step by step and energizes. In this way, the motor 4 escapes from the dead zone including the threshold level of the motor 4 and the switch circuit 3 and the load section of the motor 4 and starts rotating, and the count value of the counter 61 indicating the number of rotations reaches a certain value. If it is determined and detected, the duty x0 at that time is held and used as a bias (offset) to be added to control data in PWM control during subsequent servo control. The above is an example of the bias setting operation, and then servo control is started.
このように本実施例では、ドライバー部およびモータ以
降の不感帯を脱するのに必要なオフセットデユーティX
。を自動的に検出することができ、また自動的に制御デ
ータに加算されて、見かけ上不感帯をなくすことかでき
る。モータ4やスイッチ回路3などのドライバー部およ
びモータ4の負荷を含めた上記不感帯は、その負荷の大
小や環境や経時変化等により変化するので、ザーポスタ
ート直前で本実施例のバイアス設定を毎回または一定時
間経過毎など必要時に行えば、従来の電流フィードバッ
クを行なわないで、良好なサーボ特性を得ることができ
る。In this way, in this embodiment, the offset duty X required to escape the dead zone after the driver section and motor is
. can be automatically detected and automatically added to the control data, eliminating the apparent dead zone. The dead zone, which includes the driver section such as the motor 4 and the switch circuit 3, and the load of the motor 4, changes depending on the size of the load, the environment, changes over time, etc., so the bias setting of this embodiment should be adjusted every time just before the servo start. Alternatively, if it is performed when necessary, such as every predetermined period of time, good servo characteristics can be obtained without performing conventional current feedback.
なお、上記実施例においては一方の回転方向(正転側)
についてのみバイアス設定を行う場合を示したが、反対
の回転方向(逆転側)についてもバイアス設定を行い、
それらの平均を求めたり、または大きい方のバイアス値
を採用して以降のサーボ制御に利用しても良い。また、
本発明はPWM制御以外のモータ制御にら適用可能であ
る。このように、本発明はその主旨に沿って種々に応用
され、種々の実施態様を取り得るものである。In addition, in the above embodiment, one rotation direction (normal rotation side)
Although we have shown the case where bias setting is only performed for
The average of these values may be calculated, or the larger bias value may be adopted and used for subsequent servo control. Also,
The present invention is applicable to motor control other than PWM control. As described above, the present invention can be applied in various ways and can take various embodiments in accordance with its gist.
[発明の効果]
以上の説明で明らかなように、本発明のモータ制御装置
によれば、以下のような効果が得られる。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the motor control device of the present invention provides the following effects.
(1)電源フィードバックか不要となり、ハードウェア
の保守上および調整2組み立て上有利である。(1) No power supply feedback is required, which is advantageous in terms of hardware maintenance and adjustment 2 assembly.
(2)不感帯を自動検出するので、負荷が変わったり、
経時変化があったりしても、良好なサーボ特性が得られ
る。(2) The dead zone is automatically detected, so if the load changes,
Even if there is a change over time, good servo characteristics can be obtained.
(3)アナログ(電流feed Back)を含まない
完全ディジタルサーボの実現が可能となる。(3) Completely digital servo that does not include analog (current feed back) can be realized.
(4)サーボ設計時、純粋な線形系として設計出来るの
で、設計か楽になる。(4) When designing a servo, it can be designed as a pure linear system, making it easier to design.
(5)モータ静止時に50%のPWM信号を両回転方向
に交互にドライバー部に印加して不感帯の補償を行う必
要がなくなるので、消費電力が大幅に低減できる。(5) Since it is no longer necessary to compensate for the dead zone by alternately applying a 50% PWM signal to the driver section in both rotational directions when the motor is stationary, power consumption can be significantly reduced.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
2図本実施例の動作を示すフローチャート、第3図は不
感帯をグラフ化した動作説明図、第4図は従来例のモー
タ制御装置の構成図、第5図は従来例のモータ制御特性
図である。
3・・・スイッチ回路、4・・・モータ、5・・・回転
検出器、6・・・バイアス発生手段、61・・・カウン
タ、62・・・コンパレータ、63・・・インクリメン
ト手段、64・・・レジスタ、65・・・演算部。[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a flowchart showing the operation of this embodiment, Fig. 3 is an operation explanatory diagram showing a dead zone as a graph, and Fig. 3 is a flowchart showing the operation of this embodiment. FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional motor control device, and FIG. 5 is a diagram of motor control characteristics of the conventional example. 3... Switch circuit, 4... Motor, 5... Rotation detector, 6... Bias generation means, 61... Counter, 62... Comparator, 63... Increment means, 64... ...Register, 65... Arithmetic unit.
Claims (1)
タのドライバー部およびそのモータの負荷部を含めた状
態で該モータに対する駆動出力を一定時間毎に徐々に増
加させる手段と、 上記モータの上記一定時間以内における回転数を検出す
る手段と、 上記検出した回転数が所定の値以上であるときに上記駆
動出力をバイアス値とする判定手段と、上記バイアス値
をモータ使用時の駆動出力に加算する手段とを有するこ
とを特徴とするモータ制御装置。(1) means for gradually increasing the drive output to the motor at fixed time intervals, including the motor, the driver section of the motor, and the load section of the motor before using the motor; means for detecting the number of rotations within a certain period of time; means for determining the drive output as a bias value when the detected number of rotations is equal to or greater than a predetermined value; and means for adding the bias value to the drive output when the motor is in use. A motor control device comprising: means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1059277A JPH02241384A (en) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | Controller for motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1059277A JPH02241384A (en) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | Controller for motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02241384A true JPH02241384A (en) | 1990-09-26 |
Family
ID=13108729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1059277A Pending JPH02241384A (en) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | Controller for motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02241384A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101902200A (en) * | 2010-08-10 | 2010-12-01 | 国营红峰机械厂 | A kind of follow-up control method of servo mechanism |
| JP2013003403A (en) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Ricoh Co Ltd | Control device, and imaging apparatus, and its control method |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP1059277A patent/JPH02241384A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101902200A (en) * | 2010-08-10 | 2010-12-01 | 国营红峰机械厂 | A kind of follow-up control method of servo mechanism |
| JP2013003403A (en) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Ricoh Co Ltd | Control device, and imaging apparatus, and its control method |
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