JPH0514518B2 - - Google Patents
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- JPH0514518B2 JPH0514518B2 JP58066934A JP6693483A JPH0514518B2 JP H0514518 B2 JPH0514518 B2 JP H0514518B2 JP 58066934 A JP58066934 A JP 58066934A JP 6693483 A JP6693483 A JP 6693483A JP H0514518 B2 JPH0514518 B2 JP H0514518B2
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- JP
- Japan
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- motor
- output
- data
- circuit
- position control
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/2855—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual DC dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ゲイン自動切換回路を有する直流モ
ータ［尚、この直流モータには、ブラシレス直流
モータ＝同期形ACサーボモータや、回転形のモ
ータのみならず、リニア直流モータも含まれる］
の位置制御回路に関する。
ータ［尚、この直流モータには、ブラシレス直流
モータ＝同期形ACサーボモータや、回転形のモ
ータのみならず、リニア直流モータも含まれる］
の位置制御回路に関する。
従来、直流モータを位置制御する場合の最も一
般てきな方法としては、指令パルス列による方法
が知られている。
般てきな方法としては、指令パルス列による方法
が知られている。
これは、マイコンと併用する際、Ｉ／Ｏポート
からの並列データを直流モータの位置制御信号と
して用いるか、この並列データを一旦、指令パル
ス列（直列データ）に変換して、偏差カウンタに
入力する手段を用いたものである。
からの並列データを直流モータの位置制御信号と
して用いるか、この並列データを一旦、指令パル
ス列（直列データ）に変換して、偏差カウンタに
入力する手段を用いたものである。
しかし、この並列データから直列データへの変
換回路が必要であり、この回路部分がコスト的に
もかなりの比重を占めるので高価になる欠点があ
る。
換回路が必要であり、この回路部分がコスト的に
もかなりの比重を占めるので高価になる欠点があ
る。
そのために、最近では、直接、並列データを入
力指令して、直流モータを位置制御する方法も考
えられている。
力指令して、直流モータを位置制御する方法も考
えられている。
しかしながら、この場合、データが大きいと直
流モータの急激な加速によるオーバーシユート等
による不都合が生ずることがあるので、最適な制
御方法とはいえない。
流モータの急激な加速によるオーバーシユート等
による不都合が生ずることがあるので、最適な制
御方法とはいえない。
上記した従来の制御方法に共通した事項である
が、直流モータの位置制御のための指令電圧ゲイ
ンが一定であるため、直流モータのホールドトル
クを大きくするために、その指令電圧を上げた場
合、直流モータの回転中にハンチング現象が生ず
る欠点を持つ。そのため、その指令電圧のゲイン
を増幅上昇できず、十分なホールドトルクが得ら
れない欠点があつた。
が、直流モータの位置制御のための指令電圧ゲイ
ンが一定であるため、直流モータのホールドトル
クを大きくするために、その指令電圧を上げた場
合、直流モータの回転中にハンチング現象が生ず
る欠点を持つ。そのため、その指令電圧のゲイン
を増幅上昇できず、十分なホールドトルクが得ら
れない欠点があつた。
このような欠点を解消するための直流モータの
位置制御方法の一つである並列データを指令入力
とする位置制御方法としては、第１図に示す制御
回路がある。
位置制御方法の一つである並列データを指令入力
とする位置制御方法としては、第１図に示す制御
回路がある。
第１図に示す直流モータの位置制御回路ブロツ
ク図を参照して以下にこれを説明する。
ク図を参照して以下にこれを説明する。
１はマイクロコンピユータ（マイコン）のＩ／
Ｏポートから得られる並列データ、２はプリセツ
タブルアツプ・ダウンカウンタで、外部より得ら
れる上記並列データ１が入力されることで、プリ
セツトされる。３はＤ／Ａコンバータで、プリセ
ツタブルアツプ・ダウンカウンタ２の出力をアナ
ログ電圧に変換して、モータ６の指令電圧として
加算器４に入力するものである。かかる指令電圧
を入力した加算器４は、所定の電圧信号をモータ
駆動回路に出力し、該駆動回路５の出力電圧信号
で直流モータ６を所定方向に回転させている。該
直流モータ６が回転すると、該モータ６に直結
（または連結）されたエンコーダ等のパルスジエ
ネレータ７も同時に回転し、回転数に応じたパル
スが発生する。このことにより、パルスジネレー
タ７からは、90度位相がずれた２相の信号７ａ，
７ｂが方向弁別回路８に出力される。かかる信号
７ａ，７ｂが方向弁別回路８に入力されると、該
回路８によつて直流モータ６の回転方向が見分け
られ、直流モータ６の正転方向の場合によつて得
られる速度フイードバツクパルス信号８ａ、逆転
方向によつて得られる速度フイードバツクパルス
信号８ｂが得られる。マイナーループとしての速
度フイードバツクループは、Ｆ（周波数）／Ｖ（電
圧）コンバータ９により構成され、加算器４に減
算入力される。さらに速度フイードバツクパルス
信号８ａ，８ｂは、アツプダウンカウンタ２にカ
ウントパルスとして入力される。この場合、ダウ
ントカウントとなり、前記並列データ１が減算さ
れる。さらに直流モータ６はアツプダウンカウン
タ２の内容が、“０”になるまで回転を行う。
Ｏポートから得られる並列データ、２はプリセツ
タブルアツプ・ダウンカウンタで、外部より得ら
れる上記並列データ１が入力されることで、プリ
セツトされる。３はＤ／Ａコンバータで、プリセ
ツタブルアツプ・ダウンカウンタ２の出力をアナ
ログ電圧に変換して、モータ６の指令電圧として
加算器４に入力するものである。かかる指令電圧
を入力した加算器４は、所定の電圧信号をモータ
駆動回路に出力し、該駆動回路５の出力電圧信号
で直流モータ６を所定方向に回転させている。該
直流モータ６が回転すると、該モータ６に直結
（または連結）されたエンコーダ等のパルスジエ
ネレータ７も同時に回転し、回転数に応じたパル
スが発生する。このことにより、パルスジネレー
タ７からは、90度位相がずれた２相の信号７ａ，
７ｂが方向弁別回路８に出力される。かかる信号
７ａ，７ｂが方向弁別回路８に入力されると、該
回路８によつて直流モータ６の回転方向が見分け
られ、直流モータ６の正転方向の場合によつて得
られる速度フイードバツクパルス信号８ａ、逆転
方向によつて得られる速度フイードバツクパルス
信号８ｂが得られる。マイナーループとしての速
度フイードバツクループは、Ｆ（周波数）／Ｖ（電
圧）コンバータ９により構成され、加算器４に減
算入力される。さらに速度フイードバツクパルス
信号８ａ，８ｂは、アツプダウンカウンタ２にカ
ウントパルスとして入力される。この場合、ダウ
ントカウントとなり、前記並列データ１が減算さ
れる。さらに直流モータ６はアツプダウンカウン
タ２の内容が、“０”になるまで回転を行う。
このようにして、直流モータ６の位置制御は行
われる。
われる。
しかし、この位置制御方法によると、並列デー
タ１を入力するため、直流モータ６の回転数を任
意に決められない。これは、並列データ１が入力
されたときは、Ｄ（デジタル）／Ａ（アナログ）コ
ンバータ３のビツト数が少ない場合、ほとんど
Ｄ／Ａコンバータ３の出力が飽和していることが
多い為である。このため、最初の設定で、１カウ
ント当たりの重みを重くしておいた場合、データ
が入力された際、直流モータ６が高速で起動し、
加速するために、オーバーシユートが起こる。
タ１を入力するため、直流モータ６の回転数を任
意に決められない。これは、並列データ１が入力
されたときは、Ｄ（デジタル）／Ａ（アナログ）コ
ンバータ３のビツト数が少ない場合、ほとんど
Ｄ／Ａコンバータ３の出力が飽和していることが
多い為である。このため、最初の設定で、１カウ
ント当たりの重みを重くしておいた場合、データ
が入力された際、直流モータ６が高速で起動し、
加速するために、オーバーシユートが起こる。
従つて、装置に対して不都合が生ずる場合、
Ｄ／Ａコンバータ３の出力ゲインを下げて用いて
いるのが現状である。
Ｄ／Ａコンバータ３の出力ゲインを下げて用いて
いるのが現状である。
しかし、出力ゲインを下げた場合、そのときの
負荷状態によつて僅かな位置偏差があつても直流
モータ６が起動せず、位置誤差が生ずる恐れがあ
る。
負荷状態によつて僅かな位置偏差があつても直流
モータ６が起動せず、位置誤差が生ずる恐れがあ
る。
本発明は、上記した直流モータの位置制御回路
の欠点を解決するために成されたものである。
の欠点を解決するために成されたものである。
すなわち、本発明は、並列データを直列データ
に変換するための変換回路がなくても、並列デー
タに対応して直流モータの最適なゲインに自動的
に切り換え選択できるようにして、急激な直流モ
ータの出力のゲインの下げによるモータの停止に
当たつても、最適ゲインを選択しながら、速度を
最適な値に保ちつつモータを停止していくため、
正確な停止精度を保証できるようにするゲイン自
動切換回路を有する直流モータの位置制御回路を
得ることを課題になされたものである。
に変換するための変換回路がなくても、並列デー
タに対応して直流モータの最適なゲインに自動的
に切り換え選択できるようにして、急激な直流モ
ータの出力のゲインの下げによるモータの停止に
当たつても、最適ゲインを選択しながら、速度を
最適な値に保ちつつモータを停止していくため、
正確な停止精度を保証できるようにするゲイン自
動切換回路を有する直流モータの位置制御回路を
得ることを課題になされたものである。
かかる本発明の課題は、直流モータ６の位置制
御のための並列データ１入力による位置制御手段
を備え、前記直流モータ６に連結されたパルスジ
エネレータ７から得られるフイードバツクパルス
８ａ，８ｂをアツプダウンカウンタ２に入力した
結果得られる位置偏差データ１０を備え、複数の
設定基準データ１１−１，…，１１−５と位置偏
差データ１０を比較するデジタルコンパレータ回
路１３−１，…，１３−５とを備え、前記デジタ
ルコンパレータ回路１３−１，…，１３−５の出
力データをデコードするデコーダ１４を備え、該
デジタルコンパレータ１３−１，…，１３−５の
出力データをデコードするデコーダ１４の出力に
より、異なるゲインを持つ複数の増幅回路１２の
うちただ１つだけを選択する複数のアナログスイ
ツチ１５Ａからなるアナログスイツチ選択回路１
５を備え、前記位置偏差データ１０の出力をＤ／
Ａ変換した複数のゲインを出力させるための増幅
器１２を備え、前記アナログスイツチ選択回路１
５の出力を選択してその出力を直流モータに通電
する手段を備えたことを特徴とするゲイン自動切
換回路を有する直流モータの位置制御回路を提供
することによつて達成できる。
御のための並列データ１入力による位置制御手段
を備え、前記直流モータ６に連結されたパルスジ
エネレータ７から得られるフイードバツクパルス
８ａ，８ｂをアツプダウンカウンタ２に入力した
結果得られる位置偏差データ１０を備え、複数の
設定基準データ１１−１，…，１１−５と位置偏
差データ１０を比較するデジタルコンパレータ回
路１３−１，…，１３−５とを備え、前記デジタ
ルコンパレータ回路１３−１，…，１３−５の出
力データをデコードするデコーダ１４を備え、該
デジタルコンパレータ１３−１，…，１３−５の
出力データをデコードするデコーダ１４の出力に
より、異なるゲインを持つ複数の増幅回路１２の
うちただ１つだけを選択する複数のアナログスイ
ツチ１５Ａからなるアナログスイツチ選択回路１
５を備え、前記位置偏差データ１０の出力をＤ／
Ａ変換した複数のゲインを出力させるための増幅
器１２を備え、前記アナログスイツチ選択回路１
５の出力を選択してその出力を直流モータに通電
する手段を備えたことを特徴とするゲイン自動切
換回路を有する直流モータの位置制御回路を提供
することによつて達成できる。
以下図面第２図を参照して本発明のゲイン自動
切換回路を有する直流モータの位置制御回路は、
位置偏差データ１０と設定基準データ１１−１，
…，１１−５との比較により、アナログ電圧のゲ
インを切り換えるものとなつている。
切換回路を有する直流モータの位置制御回路は、
位置偏差データ１０と設定基準データ１１−１，
…，１１−５との比較により、アナログ電圧のゲ
インを切り換えるものとなつている。
まず、第１図の場合同様に、直流モータ６の位
置制御のための並列データ１がプリセツタブル・
アツプダウンカウンタ２に入力されプリセツトさ
れる。そして、並列データ１のフイードバツクパ
ルス８ａ，８ｂをアツプダウンカウンタ２に入力
した位置偏差データ１０が、Ｄ／Ａコンバータ３
と増幅器１２によつて速度指令電圧が出力され
る。
置制御のための並列データ１がプリセツタブル・
アツプダウンカウンタ２に入力されプリセツトさ
れる。そして、並列データ１のフイードバツクパ
ルス８ａ，８ｂをアツプダウンカウンタ２に入力
した位置偏差データ１０が、Ｄ／Ａコンバータ３
と増幅器１２によつて速度指令電圧が出力され
る。
このようにして、位置偏差演算回路を構成して
いる。
いる。
上記指令電圧が出力されると同時に、位置偏差
データ１０と複数の設定基準データ１１−１，
…，１１−５がデジタルコンパレータ１３−１，
…，１３−５により比較される。この比較データ
をデコーダ１４によつてデコードし、アナログス
イツチ選択回路１５によつて複数のアナログスイ
ツチ１５Ａのうちいずれか一つが選択される。
データ１０と複数の設定基準データ１１−１，
…，１１−５がデジタルコンパレータ１３−１，
…，１３−５により比較される。この比較データ
をデコーダ１４によつてデコードし、アナログス
イツチ選択回路１５によつて複数のアナログスイ
ツチ１５Ａのうちいずれか一つが選択される。
従つて、偏差量に応じてＤ／Ａコンバータ３の
出力ゲインを複数の増幅器１２によつて予め設定
しておけば、自動的にゲインを切り換えることが
できる。例えば、偏差が多いときはゲインを下げ
ておき、起動時のオーバーシユートを防止し、偏
差が少ないときは位置偏差をなくすためゲイを上
げておけば、停止トルクを大きくすることができ
る。
出力ゲインを複数の増幅器１２によつて予め設定
しておけば、自動的にゲインを切り換えることが
できる。例えば、偏差が多いときはゲインを下げ
ておき、起動時のオーバーシユートを防止し、偏
差が少ないときは位置偏差をなくすためゲイを上
げておけば、停止トルクを大きくすることができ
る。
尚、選択回路１５の出力は加算器４に出力さ
れ、以後の構成及びそれによる作用は、第１図の
場合と同様なので、それについての説明は省略す
る。
れ、以後の構成及びそれによる作用は、第１図の
場合と同様なので、それについての説明は省略す
る。
以上から明らかなように、本発明の並列データ
入力による直流モータの位置制御回路によると、
従来の指令パルス列入力の方法に比較して、並列
データから直列データへの変換回路が不要にな
り、安価に構成できるのみならず、直流モータを
最適な位置で正確に停止できるで精度の良好なも
のを容易に構成できる高価がある。また、比較演
算をマイクロコンピユータを用いて行えば、更に
コストダウンを図ることが可能であり、回路スペ
ースの省略化が可能になり、装置の小型化を図る
ことができる。従つて、このような、本発明は、
産業用ロボツト等に用いると、従来のものに比較
して非常に精度を高めることができる。
入力による直流モータの位置制御回路によると、
従来の指令パルス列入力の方法に比較して、並列
データから直列データへの変換回路が不要にな
り、安価に構成できるのみならず、直流モータを
最適な位置で正確に停止できるで精度の良好なも
のを容易に構成できる高価がある。また、比較演
算をマイクロコンピユータを用いて行えば、更に
コストダウンを図ることが可能であり、回路スペ
ースの省略化が可能になり、装置の小型化を図る
ことができる。従つて、このような、本発明は、
産業用ロボツト等に用いると、従来のものに比較
して非常に精度を高めることができる。
第１図は従来の並列データ入力による直流モー
タの位置制御回路のブロツク図を示し、第２図は
本発明のゲイン自動切換回路を有する直流モータ
の位置制御回路のブロツク図を示す。 １……並列データ、２……プリセツタブル・ダ
ウンカウンタ、３……Ｄ／Ａコンバータ、４……
加算器、５……モータ駆動回路、６……直流モー
タ、７……パルスジエネレータ、８……方向弁別
回路、８ａ，８ｂ……速度フイードバツクパルス
信号、９……Ｆ／Ｖコンバータ、１０……位置偏
差データ、１１−１，…，１１−５……設定基準
データ、１２……増幅器、１３−１，…，１３−
５……デジタルコンパレータ、１４……デコー
ダ、１５……アナログスイツチ選択回路、１５Ａ
……アナログスイツチ。
タの位置制御回路のブロツク図を示し、第２図は
本発明のゲイン自動切換回路を有する直流モータ
の位置制御回路のブロツク図を示す。 １……並列データ、２……プリセツタブル・ダ
ウンカウンタ、３……Ｄ／Ａコンバータ、４……
加算器、５……モータ駆動回路、６……直流モー
タ、７……パルスジエネレータ、８……方向弁別
回路、８ａ，８ｂ……速度フイードバツクパルス
信号、９……Ｆ／Ｖコンバータ、１０……位置偏
差データ、１１−１，…，１１−５……設定基準
データ、１２……増幅器、１３−１，…，１３−
５……デジタルコンパレータ、１４……デコー
ダ、１５……アナログスイツチ選択回路、１５Ａ
……アナログスイツチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記構成要素乃至を備えてなることを特
徴とするゲイン自動切換回路を有する直流モータ
の位置制御回路。 直流モータ６の位置制御のための並列データ
１入力による位置制御手段を備えていること。 前記直流モータ６に連結されたパルスジエネ
レータ７から得られるフイードバツクパルス８
ａ，８ｂをアツプダウンカウンタ２に入力した
結果得られる位置偏差データ１０を備えている
こと。 複数の設定基準データ１１−１，…，１１−
５と位置偏差データ１０を比較するデジタルコ
ンパレータ回路１３−１，…，１３−５を備え
ていること。 前期デジタルコンパレータ回路１３−１，
…，１３−５の出力データをデコードするデコ
ーダ１４を備えていること。 該デジタルコンパレータ１３−１，…，１３
−５の出力データをデコードするデコーダ１４
の出力により、異なるゲインを持つ複数の増幅
回路１２のうちただ１つだけ選択する複数のア
ナログスイツチ１５Ａからなるアナログスイツ
チ選択回路１５を備えていること。 前記位置偏差データ１０の出力をＤ／Ａ変換
した複数のゲインを出力させるための増幅器１
２を備えていること。 前記アナログスイツチ選択回路１５の出力を
選択してその出力を直流モータに通電する手段
を備えていること。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58066934A JPS59194696A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | ゲイン自動切換回路を有する直流モ−タの位置制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58066934A JPS59194696A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | ゲイン自動切換回路を有する直流モ−タの位置制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59194696A JPS59194696A (ja) | 1984-11-05 |
| JPH0514518B2 true JPH0514518B2 (ja) | 1993-02-25 |
Family
ID=13330316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58066934A Granted JPS59194696A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | ゲイン自動切換回路を有する直流モ−タの位置制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59194696A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5611639A (en) * | 1979-07-04 | 1981-02-05 | Hitachi Ltd | Drive unit for tape winding frame |
-
1983
- 1983-04-18 JP JP58066934A patent/JPS59194696A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59194696A (ja) | 1984-11-05 |
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