JPH04121082A - 位置決め装置 - Google Patents
位置決め装置Info
- Publication number
- JPH04121082A JPH04121082A JP23872690A JP23872690A JPH04121082A JP H04121082 A JPH04121082 A JP H04121082A JP 23872690 A JP23872690 A JP 23872690A JP 23872690 A JP23872690 A JP 23872690A JP H04121082 A JPH04121082 A JP H04121082A
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- Japan
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- motor
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- switch
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- Pending
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Stopping Of Electric 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】
［産業上の利用分野コ
本発明は、モータを使用している機械装置又は運搬装置
等において移動物体を目標位置に停止させるめの位置決
め装置に関する。
等において移動物体を目標位置に停止させるめの位置決
め装置に関する。
［従来の技術〕
モータで駆動されている移動物体を目標位置に停止させ
るためにモータ又は移動物体に制動装置（ブレーキ）を
設けることは既に行われている。
るためにモータ又は移動物体に制動装置（ブレーキ）を
設けることは既に行われている。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、モータに対する給電を停止しても慣性でモー
タの回転が継続する。このため、移動物体が目標位置に
到達するよりも前に制動を加えるのが普通である。この
制動を自動的に行うために速度及び／又は位置検出を行
い、これに基づいて制動を加える。しかし、従来の制御
装置は複雑であった。
タの回転が継続する。このため、移動物体が目標位置に
到達するよりも前に制動を加えるのが普通である。この
制動を自動的に行うために速度及び／又は位置検出を行
い、これに基づいて制動を加える。しかし、従来の制御
装置は複雑であった。
そこで、本発明の目的は簡単な構成で精度の高い位置決
めを円滑に達成することができる位置決め装置を提供す
ることにある。
めを円滑に達成することができる位置決め装置を提供す
ることにある。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するための本発明は、モータの回転子又
は前記モータによって駆動される移動物体を目標位置に
位置決めするための装置であって電磁石をオン又はオフ
にすることによって前記モータ又は前記移動物体に制動
を加えるための制動装置と、前記目標位置を得る時に前
記モータに対する電力供給を遮断するための第１のスイ
ッチと、前記制動装置に対する電力供給をオン・オフす
るための第２のスイッチと、前記モータ又は前記移動物
体の現在位置を示す現在位置データを得るための位置検
出装置と、前記目標位置を示すデータを与える目標位置
データ発生装置と、前記現在位置データと前記目標位置
データとを比較して位置偏差Δθを発生する位置偏差信
号形成回路と、前記モータ又は前記移動物体の速度ωを
示す速度ブタと前記位置偏差信号とに基づいてスライデ
ングモーＦ法に従う信号Ｓを形成し、この信号Ｓが加速
を示しているか減速を示しているかを判断し、減速を示
している時に前記制動装置による制動か生しるように前
記第２のスイッチを制御する制御回路とを有しているこ
とを特徴とする位置決め装置に係わるものである。
は前記モータによって駆動される移動物体を目標位置に
位置決めするための装置であって電磁石をオン又はオフ
にすることによって前記モータ又は前記移動物体に制動
を加えるための制動装置と、前記目標位置を得る時に前
記モータに対する電力供給を遮断するための第１のスイ
ッチと、前記制動装置に対する電力供給をオン・オフす
るための第２のスイッチと、前記モータ又は前記移動物
体の現在位置を示す現在位置データを得るための位置検
出装置と、前記目標位置を示すデータを与える目標位置
データ発生装置と、前記現在位置データと前記目標位置
データとを比較して位置偏差Δθを発生する位置偏差信
号形成回路と、前記モータ又は前記移動物体の速度ωを
示す速度ブタと前記位置偏差信号とに基づいてスライデ
ングモーＦ法に従う信号Ｓを形成し、この信号Ｓが加速
を示しているか減速を示しているかを判断し、減速を示
している時に前記制動装置による制動か生しるように前
記第２のスイッチを制御する制御回路とを有しているこ
とを特徴とする位置決め装置に係わるものである。
［作 用］
上記発明において、第１のスイッチは、目標位置よりも
前にモータの給電を停止する。第２のスイッチは制動装
置を断続的に作動させるためのものである。制動装置が
断続的に作動すると、モータ又は移動物体を目標位置に
円滑かつ迅速に停止させることが可能になる。演算回路
はスライデングモード法に従う信号を出力し、これに従
って第２のスイッチがオン・オフ制御されるからモータ
又は移動物体の速度を目標制御ラインに沿わせることか
可能になる。スライデングモード法による制御状態を示
す信号（Ｓ）は、位置偏差（Δθ）を示す一方の軸と速
度（ω）を示す他方の軸を有する直交座標上に、位置偏
差（Δθ）と速度（ω）との望ましい関係を示す目標制
御ラインを設定し、モータ又は移動物体が現在の位置偏
差において目標制御ライン上の理想速度にあるか否かを
示すように決定される。
前にモータの給電を停止する。第２のスイッチは制動装
置を断続的に作動させるためのものである。制動装置が
断続的に作動すると、モータ又は移動物体を目標位置に
円滑かつ迅速に停止させることが可能になる。演算回路
はスライデングモード法に従う信号を出力し、これに従
って第２のスイッチがオン・オフ制御されるからモータ
又は移動物体の速度を目標制御ラインに沿わせることか
可能になる。スライデングモード法による制御状態を示
す信号（Ｓ）は、位置偏差（Δθ）を示す一方の軸と速
度（ω）を示す他方の軸を有する直交座標上に、位置偏
差（Δθ）と速度（ω）との望ましい関係を示す目標制
御ラインを設定し、モータ又は移動物体が現在の位置偏
差において目標制御ライン上の理想速度にあるか否かを
示すように決定される。
［実施例］
次に、第１図及び第２図を参照して本発明の実施例に係
わる位置決め装置を説明する。
わる位置決め装置を説明する。
三相誘導電動機から成る交流モータ１は第１のスイッチ
２を介して交流電源３に接続されている。
２を介して交流電源３に接続されている。
このモータ１の軸４には制動装置５が結合されている。
制動装置５は周知の電磁石を使用した電磁ブレーキであ
り、電磁石６によってブレーキホイール７と制動子８と
の接離を制御するものである。
り、電磁石６によってブレーキホイール７と制動子８と
の接離を制御するものである。
この例では電磁石６のコイル９に電流が流れた時に制動
か生じるように形成されているか、これと逆にコイル９
に電流が流れた時に制動を解除するように構成すること
もできる。
か生じるように形成されているか、これと逆にコイル９
に電流が流れた時に制動を解除するように構成すること
もできる。
電磁石６のコイル９は、第２のスイッチ１０を介して直
流電源１］に接続されている。なお、第２のスイッチ１
０は第１及び第２のトランジスタＱｌ 、Ｑ２と第１及
び第２のダイオードＤ１、Ｄ２とから成り、一方の電源
ライン１２と他方の電源ライン１３との間に第１のトラ
ンジスタＱｌとコイル９と第２のトランジスタＱ２とか
ら成る直列回路が接続されている。ダイオードＤＩ、Ｄ
２はオフ時にコイル９のエネルギーを電源１１に戻すた
めに設けられている。直流電源１１は交流電源３に接続
された整流器１４とこの出力ライン１２．１３間に接続
されたコンデンサ１５とから成る。
流電源１］に接続されている。なお、第２のスイッチ１
０は第１及び第２のトランジスタＱｌ 、Ｑ２と第１及
び第２のダイオードＤ１、Ｄ２とから成り、一方の電源
ライン１２と他方の電源ライン１３との間に第１のトラ
ンジスタＱｌとコイル９と第２のトランジスタＱ２とか
ら成る直列回路が接続されている。ダイオードＤＩ、Ｄ
２はオフ時にコイル９のエネルギーを電源１１に戻すた
めに設けられている。直流電源１１は交流電源３に接続
された整流器１４とこの出力ライン１２．１３間に接続
されたコンデンサ１５とから成る。
位置検出器１６はモータ１の回転子の角度位置を検出す
るためのものであり、１回転５００００パルスの分解能
を有するエンコーダから成る。モータ１の回転角度位置
はモータ１で駆動される移動物体１７と一定の関係を有
するので、位置検出器１６によって移動物体１７の位置
も知ることができる。
るためのものであり、１回転５００００パルスの分解能
を有するエンコーダから成る。モータ１の回転角度位置
はモータ１で駆動される移動物体１７と一定の関係を有
するので、位置検出器１６によって移動物体１７の位置
も知ることができる。
位置検圧器１６から得られる位置データθは正転、逆転
判別回路（図示せず）を介してアップ・ダウン・カウン
タ１８に送られる。
判別回路（図示せず）を介してアップ・ダウン・カウン
タ１８に送られる。
カウンタ１８は比較回路として機能するものであり、目
標位置データ発生回路１９から与えられる目標位置デー
タθＳと検出位置データθとの偏差Δθを発生する。
標位置データ発生回路１９から与えられる目標位置デー
タθＳと検出位置データθとの偏差Δθを発生する。
カウンタ１８の出力ラインはディジタル信号処理回路（
ＤＳＰ）２０に接続されている。ディジタル信号処理回
路２０はマイクロコンピュータから成り、所定のソフト
ウェアに従って動作するものである。なお、ディジタル
信号処理回路２０の動作の理解を容易にするために、デ
ィジタル信号処理回路２０は、速度検出回路２１と、演
算回路２２とに分けて示されている。
ＤＳＰ）２０に接続されている。ディジタル信号処理回
路２０はマイクロコンピュータから成り、所定のソフト
ウェアに従って動作するものである。なお、ディジタル
信号処理回路２０の動作の理解を容易にするために、デ
ィジタル信号処理回路２０は、速度検出回路２１と、演
算回路２２とに分けて示されている。
速度検出回路２１は１サンプリング時間の遅延回路２３
と減算回路２４とから成り、単位時間（１サンプリング
周期）当りの位置変化に基づいて速度データωを得るも
のである。
と減算回路２４とから成り、単位時間（１サンプリング
周期）当りの位置変化に基づいて速度データωを得るも
のである。
演算回路２２は、ωく０の時に
５−ｃｔ ・Δθ−Ｃ２・ω２
の演算をなし、ω〉０の時に
５−Ｃ１・Δθ＋Ｃ２・ω２
の演算を行う。但し、Ｃ１、Ｃ２は定数であり、ωはモ
ータ１の回転速度である。この演算出力Ｓは現在位置偏
差Δθにおいて理想的回転速度ωか得られているか否か
を示す。即ち、位置決め制御における理想速度と実際の
速度との相違を示す情報か出力Ｓに含まれている。なお
、演算回路２２におけるＳの演算は所定のサンプリング
周期で刻々と行われる。
ータ１の回転速度である。この演算出力Ｓは現在位置偏
差Δθにおいて理想的回転速度ωか得られているか否か
を示す。即ち、位置決め制御における理想速度と実際の
速度との相違を示す情報か出力Ｓに含まれている。なお
、演算回路２２におけるＳの演算は所定のサンプリング
周期で刻々と行われる。
第２図は位置偏差ΔθをＸ軸とし、速度ωをｙ軸とした
直交座標を使用して本発明の詳細な説明するためのもの
である。即ち、演算回路２２の出力Ｓとモータ１の制動
状態との関係を説明するためのものである。第２図の直
交座標の第２象限に示す線りは、 Ｃ１・Δθ−Ｃ２・ω２ ＝ 。
直交座標を使用して本発明の詳細な説明するためのもの
である。即ち、演算回路２２の出力Ｓとモータ１の制動
状態との関係を説明するためのものである。第２図の直
交座標の第２象限に示す線りは、 Ｃ１・Δθ−Ｃ２・ω２ ＝ 。
を満足する位置偏差へ〇と速度ωとの関係を示す。
この線りに沿うように位置偏差Δθと速度ωとを関係づ
けると、目標位置までモータ１の回転子を迅速且つ円滑
に移動し、停止させることができる。
けると、目標位置までモータ１の回転子を迅速且つ円滑
に移動し、停止させることができる。
従って、線りを目標制御線と呼ぶことができる。
演算式における位置偏差Δθ及び速度ωは変数であるの
で、その値は刻々と変化する。しかし、理解を容易にす
るために、この出願ではすべての位置偏差をΔθで表わ
し、すべての速度をωて表わしている。
で、その値は刻々と変化する。しかし、理解を容易にす
るために、この出願ではすべての位置偏差をΔθで表わ
し、すべての速度をωて表わしている。
第２図の線Ｅは、演算出力Ｓに対応する意味を有する。
モータ１の回転子を第１の角度位置から第２の角度位置
まで移動させて停止させる時に、演算圧力Ｓの値は、線
Ｅに沿って変化すると考えることができる。
まで移動させて停止させる時に、演算圧力Ｓの値は、線
Ｅに沿って変化すると考えることができる。
座標上の目標制御線りに沿うように、モータ１の速度ω
を制御する方法は、スライデングモード法と呼ばれて公
知であり、例えば、昭和６３年電気学会全国大会論文集
の論文Ｎｏ、１５１６（第２０３２頁）に開示されてい
る。
を制御する方法は、スライデングモード法と呼ばれて公
知であり、例えば、昭和６３年電気学会全国大会論文集
の論文Ｎｏ、１５１６（第２０３２頁）に開示されてい
る。
演算回路２２の出力端子はコンパレータ２５の一方の入
力端子に接続されている。コンパレータ２５の他方の入
力端子はグランドに接続されているで、信号Ｓが負の時
に高レベル（Ｈ）の出力を発生し、Ｓが正の時に低レベ
ル（Ｌ）の出力を発生する。コンパレータ２５の出力端
子は駆動回路２６を介して第１及び第２のトランジスタ
Ｑ１、Ｑ２のベースに接続されているので、Ｓが負の時
に第１及び第２のトランジスタＱｌ、Ｑ２がオンになり
、制動装置５において制動作用が生じる。
力端子に接続されている。コンパレータ２５の他方の入
力端子はグランドに接続されているで、信号Ｓが負の時
に高レベル（Ｈ）の出力を発生し、Ｓが正の時に低レベ
ル（Ｌ）の出力を発生する。コンパレータ２５の出力端
子は駆動回路２６を介して第１及び第２のトランジスタ
Ｑ１、Ｑ２のベースに接続されているので、Ｓが負の時
に第１及び第２のトランジスタＱｌ、Ｑ２がオンになり
、制動装置５において制動作用が生じる。
即ち、第２図の線Ｅか目標制御線りと縦軸との間の領域
にある時にＳ＜０となり、制動装置５が作動し、線Ｅが
目標制御線りと横軸との間の領域にある時にＳ〉０とな
り、制動装置５が非作動となる。
にある時にＳ＜０となり、制動装置５が作動し、線Ｅが
目標制御線りと横軸との間の領域にある時にＳ〉０とな
り、制動装置５が非作動となる。
［動 作］
この装置において移動物体１７を目標位置に停止させた
い場合には、目標位置から所定距離又は角度だけ前で第
１のスイッチ２をオフ制御する。
い場合には、目標位置から所定距離又は角度だけ前で第
１のスイッチ２をオフ制御する。
これと同時に目標位置データ発生回路１つから目標位置
データθＳを発生させる。この目標位置データθＳは第
２のスイッチ２をオフにした時点の現在位置と目標位置
との間の距離又は角度を示し、これかカウンタ１８にプ
リセットされる。カウンタ１８は第１のスイッチ２をオ
フにした時点から位置データθと目標位置データθＳと
の差を示す位置偏差Δθを出力する。モータ１は第１の
スイッチ２をオフにしても慣性で回転を続ける。第２図
のモータ１の理想制御線りに沿った速度ωと位置偏差Δ
θとの関係を得るためにＳ値を求める。
データθＳを発生させる。この目標位置データθＳは第
２のスイッチ２をオフにした時点の現在位置と目標位置
との間の距離又は角度を示し、これかカウンタ１８にプ
リセットされる。カウンタ１８は第１のスイッチ２をオ
フにした時点から位置データθと目標位置データθＳと
の差を示す位置偏差Δθを出力する。モータ１は第１の
スイッチ２をオフにしても慣性で回転を続ける。第２図
のモータ１の理想制御線りに沿った速度ωと位置偏差Δ
θとの関係を得るためにＳ値を求める。
Ｓが負の時には理想速度よりもモータ１の速度が高いこ
とを示しているので、第１及び第２のトランジスタＱ１
、Ｑ２をオンにして制動装置５で制動を加える。制動を
加えることによって目標速度よりもモータ１の速度が低
下したら第１及び第２のトランジスタＱｌ 、Ｑ２をオ
フにして制動を解除する。制動解除によって再び目標速
度よりもモータ１の回転が高くなったら再び第１及び第
２のトランジスタＱＬ 、Ｑ２をオンにして制動を加え
る。これにより、目標制御線りに沿った制動が可能にな
り、移動物体１７を目標位置に迅速且つ正確に位置決め
することかできる。
とを示しているので、第１及び第２のトランジスタＱ１
、Ｑ２をオンにして制動装置５で制動を加える。制動を
加えることによって目標速度よりもモータ１の速度が低
下したら第１及び第２のトランジスタＱｌ 、Ｑ２をオ
フにして制動を解除する。制動解除によって再び目標速
度よりもモータ１の回転が高くなったら再び第１及び第
２のトランジスタＱＬ 、Ｑ２をオンにして制動を加え
る。これにより、目標制御線りに沿った制動が可能にな
り、移動物体１７を目標位置に迅速且つ正確に位置決め
することかできる。
〔発明の効果］
上述から明らかなように本発明によれば、位置決めを正
確且つ迅速に達成することができる。
確且つ迅速に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例に係わる位置決めを示すブロッ
ク図、 第２図は第１図の方式における位置偏差Δθと速度ωと
の関係を座標で示す図である。 １・・・モータ、２・・第１のスイッチ、５・・ブレー
キ、６・・・電磁石、１０・・・第２のスイッチ、１６
・・・位置検出器、１８・・Ｕ／Ｄカウンタ、２２・・
・演算回路、２５・・・コンパレータ。
ク図、 第２図は第１図の方式における位置偏差Δθと速度ωと
の関係を座標で示す図である。 １・・・モータ、２・・第１のスイッチ、５・・ブレー
キ、６・・・電磁石、１０・・・第２のスイッチ、１６
・・・位置検出器、１８・・Ｕ／Ｄカウンタ、２２・・
・演算回路、２５・・・コンパレータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ［１］モータの回転子又は前記モータによって駆動され
る移動物体を目標位置に位置決めするための装置であっ
て、 電磁石をオン又はオフにすることによって前記モータ又
は前記移動物体に制動を加えるための制動装置と、 前記目標位置を得る時に前記モータに対する電力供給を
遮断するための第１のスイッチと、前記制動装置に対す
る電力供給をオン・オフするための第２のスイッチと、 前記モータ又は前記移動物体の現在位置を示す現在位置
データを得るための位置検出装置と、前記目標位置を示
すデータを与える目標位置データ発生装置と、 前記現在位置データと前記目標位置データとを比較して
位置偏差（Δθ）を発生する位置偏差信号形成回路と、 前記モータ又は前記移動物体の速度（ω）を示す速度デ
ータと前記位置偏差信号とに基づいてスライデングモー
ド法に従う信号（Ｓ）を形成し、この信号（Ｓ）が加速
を示しているか減速を示しているかを判断し、減速を示
している時に前記制動装置による制動が生じるように前
記第２のスイッチを制御する制御回路と を有していることを特徴とする位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23872690A JPH04121082A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23872690A JPH04121082A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 位置決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04121082A true JPH04121082A (ja) | 1992-04-22 |
Family
ID=17034349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23872690A Pending JPH04121082A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04121082A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2362536A3 (en) * | 2010-02-23 | 2016-11-02 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Motor control method and motor control system |
| CN107017817A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-04 | 河北工业大学 | 一种高速内嵌式永磁同步电机电流解耦控制方法 |
-
1990
- 1990-09-07 JP JP23872690A patent/JPH04121082A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2362536A3 (en) * | 2010-02-23 | 2016-11-02 | Sanyo Denki Co., Ltd. | Motor control method and motor control system |
| CN107017817A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-04 | 河北工业大学 | 一种高速内嵌式永磁同步电机电流解耦控制方法 |
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