JPH06351279A - パルス列入力電動機の同期運転装置 - Google Patents
パルス列入力電動機の同期運転装置Info
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- JPH06351279A JPH06351279A JP13969093A JP13969093A JPH06351279A JP H06351279 A JPH06351279 A JP H06351279A JP 13969093 A JP13969093 A JP 13969093A JP 13969093 A JP13969093 A JP 13969093A JP H06351279 A JPH06351279 A JP H06351279A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電動機の指令パルスにノイズが乗って主電動機
と従電動機の同期運転状態が崩れるのを未然に防ぐこと
にある。 【構成】主電動機1回転毎のパルスZ1 と従電動機1回
転毎のパルスZ2 と従電動機パルスA2 とB2 とを入力
して両電動機の位置ずれ量を位置ずれ検出回路32で検
出し、両電動機パルスの周波数の差を積分して得られる
位置偏差量をこの位置ずれ検出量で補正する。位置ずれ
検出回路32はフリップフロップ51,52と論理積素
子53,54と四逓倍回路55とアップダウンカウンタ
56とで構成し、位置ずれ検出量に対応した四逓倍回路
55の出力パルス数をアップ又はダウンカウントし、こ
れで位置偏差量を補正する。
と従電動機の同期運転状態が崩れるのを未然に防ぐこと
にある。 【構成】主電動機1回転毎のパルスZ1 と従電動機1回
転毎のパルスZ2 と従電動機パルスA2 とB2 とを入力
して両電動機の位置ずれ量を位置ずれ検出回路32で検
出し、両電動機パルスの周波数の差を積分して得られる
位置偏差量をこの位置ずれ検出量で補正する。位置ずれ
検出回路32はフリップフロップ51,52と論理積素
子53,54と四逓倍回路55とアップダウンカウンタ
56とで構成し、位置ずれ検出量に対応した四逓倍回路
55の出力パルス数をアップ又はダウンカウントし、こ
れで位置偏差量を補正する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、パルス列信号を入力
するサーボアンプが別個に駆動する複数の電動機を、同
期の状態で運転させることができるパルス列入力電動機
の同期運転装置に関する。
するサーボアンプが別個に駆動する複数の電動機を、同
期の状態で運転させることができるパルス列入力電動機
の同期運転装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図8はパルス列信号を入力するサーボア
ンプが複数の電動機を同期運転する従来例を示したブロ
ック回路図であって、2台の電動機が共通の負荷を駆動
する場合を示している。即ち交流電源2からの交流電力
を変換する主サーボアンプ11で運転する主電動機10
と、同じく交流電源2からの交流電力を変換する従サー
ボアンプ21で運転する従電動機20とが協同して負荷
3を駆動する。ここで主電動機10の回転速度と従電動
機20の回転速度とに極めて僅かでも差があると、負荷
3が捩じれてしまう不都合を生じるので、両電動機は常
に同期状態で運転する必要がある。
ンプが複数の電動機を同期運転する従来例を示したブロ
ック回路図であって、2台の電動機が共通の負荷を駆動
する場合を示している。即ち交流電源2からの交流電力
を変換する主サーボアンプ11で運転する主電動機10
と、同じく交流電源2からの交流電力を変換する従サー
ボアンプ21で運転する従電動機20とが協同して負荷
3を駆動する。ここで主電動機10の回転速度と従電動
機20の回転速度とに極めて僅かでも差があると、負荷
3が捩じれてしまう不都合を生じるので、両電動機は常
に同期状態で運転する必要がある。
【0003】即ち、主サーボアンプ11は指令Aパルス
としての指令パルスA* 及び指令Bパルスとしての指令
パルスB* とを入力するが、これら指令パルスA* 及び
B*は同じ周波数であって、指令パルスB* はその位相
が指令パルスA* よりもπ/2遅れであり、且つこれらパ
ルスの周波数は主電動機10の回転速度を指令する値に
対応している。一方、主電動機10に付属しているパル
スエンコーダは、主帰還Aパルスとしての主電動機パル
スA1 と主帰還Bパルスとしての主電動機パルスB1 、
及び主電動機回転パルスZ1 を主サーボアンプ11へ出
力している。ここで主電動機パルスA1 及びB1 は同じ
周波数であって、主電動機パルスB1 はその位相が主電
動機パルスA1 よりもπ/2遅れであり、且つこれらパル
スの周波数は主電動機10の回転速度に対応した値であ
る。更に主電動機回転パルスZ1は主電動機10が1回
転する毎に出力するパルスである。そこで主サーボアン
プ11は主電動機パルスA1 ,B1 の周波数を指令パル
スA* ,B* の周波数に一致させるように制御動作を行
うので、主電動機10の回転速度を指令値に維持するこ
とができる。尚、主サーボアンプ11の構成と動作は後
述する従サーボアンプ21と同じであるから、ここでの
説明は省略する。
としての指令パルスA* 及び指令Bパルスとしての指令
パルスB* とを入力するが、これら指令パルスA* 及び
B*は同じ周波数であって、指令パルスB* はその位相
が指令パルスA* よりもπ/2遅れであり、且つこれらパ
ルスの周波数は主電動機10の回転速度を指令する値に
対応している。一方、主電動機10に付属しているパル
スエンコーダは、主帰還Aパルスとしての主電動機パル
スA1 と主帰還Bパルスとしての主電動機パルスB1 、
及び主電動機回転パルスZ1 を主サーボアンプ11へ出
力している。ここで主電動機パルスA1 及びB1 は同じ
周波数であって、主電動機パルスB1 はその位相が主電
動機パルスA1 よりもπ/2遅れであり、且つこれらパル
スの周波数は主電動機10の回転速度に対応した値であ
る。更に主電動機回転パルスZ1は主電動機10が1回
転する毎に出力するパルスである。そこで主サーボアン
プ11は主電動機パルスA1 ,B1 の周波数を指令パル
スA* ,B* の周波数に一致させるように制御動作を行
うので、主電動機10の回転速度を指令値に維持するこ
とができる。尚、主サーボアンプ11の構成と動作は後
述する従サーボアンプ21と同じであるから、ここでの
説明は省略する。
【0004】従サーボアンプ21は主電動機10から帰
還する主電動機パルスA1 とB1 、及び従電動機20に
付属しているパルスエンコーダからの従帰還Aパルスと
しての従電動機パルスA2 と従帰還Bパルスとしての従
電動機パルスB2 と従電動機回転パルスZ2 とを入力し
ている。ここで従電動機パルスA2 及びB2 は同じ周波
数であって、従電動機パルスB2 はその位相が従電動機
パルスA2 よりもπ/2遅れであり、且つこれらパルスの
周波数は従電動機20の回転速度に対応した値である。
更に従電動機回転パルスZ2 は従電動機20が1回転す
る毎に出力するパルスである。そこで従サーボアンプ2
1は主電動機10から帰還する主電動機パルスA1 ,B
1 の周波数を指令値として、従電動機パルスA2 とB2
の周波数をこれに一致させるように制御する。
還する主電動機パルスA1 とB1 、及び従電動機20に
付属しているパルスエンコーダからの従帰還Aパルスと
しての従電動機パルスA2 と従帰還Bパルスとしての従
電動機パルスB2 と従電動機回転パルスZ2 とを入力し
ている。ここで従電動機パルスA2 及びB2 は同じ周波
数であって、従電動機パルスB2 はその位相が従電動機
パルスA2 よりもπ/2遅れであり、且つこれらパルスの
周波数は従電動機20の回転速度に対応した値である。
更に従電動機回転パルスZ2 は従電動機20が1回転す
る毎に出力するパルスである。そこで従サーボアンプ2
1は主電動機10から帰還する主電動機パルスA1 ,B
1 の周波数を指令値として、従電動機パルスA2 とB2
の周波数をこれに一致させるように制御する。
【0005】図9は図8に図示の従サーボアンプ21の
構成を示したブロック回路図である。この図9の回路に
おいて、主電動機パルス周波数演算回路22は主電動機
10から帰還する主電動機パルスA1 と主電動機パルス
B1 とを入力して、主電動機パルス周波数f1 を演算す
る。一方従電動機パルス周波数演算回路23は従電動機
20から帰還する従電動機パルスA2 と従電動機パルス
B2 とを入力して、従電動機パルス周波数f2 を出力す
る。従積分器24はこれら主電動機パルス周波数f1 と
従電動機パルス周波数f2 との偏差を積分して、その演
算結果である位置偏差量を従位置調節器25へ出力し、
従位置調節器25はその調節動作により、入力した位置
偏差量を零にする速度指令値を出力する。従速度制御回
路26は図示していない速度調節器や電流調節器等を備
えており、従電動機20からフィードバックしてくる従
電動機速度検出値を前述の速度指令値に一致させる制御
信号を出力するのであるが、この従速度制御回路26の
構成と動作は本発明とは無関係であるから、その部分の
図示と説明は省略する。
構成を示したブロック回路図である。この図9の回路に
おいて、主電動機パルス周波数演算回路22は主電動機
10から帰還する主電動機パルスA1 と主電動機パルス
B1 とを入力して、主電動機パルス周波数f1 を演算す
る。一方従電動機パルス周波数演算回路23は従電動機
20から帰還する従電動機パルスA2 と従電動機パルス
B2 とを入力して、従電動機パルス周波数f2 を出力す
る。従積分器24はこれら主電動機パルス周波数f1 と
従電動機パルス周波数f2 との偏差を積分して、その演
算結果である位置偏差量を従位置調節器25へ出力し、
従位置調節器25はその調節動作により、入力した位置
偏差量を零にする速度指令値を出力する。従速度制御回
路26は図示していない速度調節器や電流調節器等を備
えており、従電動機20からフィードバックしてくる従
電動機速度検出値を前述の速度指令値に一致させる制御
信号を出力するのであるが、この従速度制御回路26の
構成と動作は本発明とは無関係であるから、その部分の
図示と説明は省略する。
【0006】前述した説明により、図9に図示している
構成の従サーボアンプ21は従電動機20を主電動機1
0と同期した運転をさせるので、負荷3が捩じれたり電
動機が過負荷になったりする恐れはない。
構成の従サーボアンプ21は従電動機20を主電動機1
0と同期した運転をさせるので、負荷3が捩じれたり電
動機が過負荷になったりする恐れはない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図8で既
述の従来例回路では、主サーボアンプ11と従サーボア
ンプ21とが離れた位置に設置されていると、主電動機
パルスA1 と主電動機パルスB1 とを伝送する線路が長
くなり、伝送信号にノイズが乗る恐れを生じる。例えば
従サーボアンプ21へ入力する主電動機パルスA1 ,B
1 にノイズが重畳してそのパルス数が実際のパルス数よ
りも多くなったとすると、主電動機パルスA1 ,B1 は
従電動機20にとっては指令パルスであるから、これに
対応して従電動機20の回転速度が上昇し、主電動機1
0との間に位置ずれが発生する。即ち負荷3が捩じれて
しまう不都合を生じる。或いはノイズが原因で主電動機
パルスA1 ,B1 のパルス数が実際のパルス数よりも少
なくなると、これに対応して従電動機20の回転速度が
低下し、主電動機10との間には前述とは逆方向の位置
ずれを発生し、負荷3が逆方向へ捩じれる不都合を生じ
る。
述の従来例回路では、主サーボアンプ11と従サーボア
ンプ21とが離れた位置に設置されていると、主電動機
パルスA1 と主電動機パルスB1 とを伝送する線路が長
くなり、伝送信号にノイズが乗る恐れを生じる。例えば
従サーボアンプ21へ入力する主電動機パルスA1 ,B
1 にノイズが重畳してそのパルス数が実際のパルス数よ
りも多くなったとすると、主電動機パルスA1 ,B1 は
従電動機20にとっては指令パルスであるから、これに
対応して従電動機20の回転速度が上昇し、主電動機1
0との間に位置ずれが発生する。即ち負荷3が捩じれて
しまう不都合を生じる。或いはノイズが原因で主電動機
パルスA1 ,B1 のパルス数が実際のパルス数よりも少
なくなると、これに対応して従電動機20の回転速度が
低下し、主電動機10との間には前述とは逆方向の位置
ずれを発生し、負荷3が逆方向へ捩じれる不都合を生じ
る。
【0008】このようにノイズが重畳する毎に主電動機
10と従電動機20との位置ずれは徐々に拡大して負荷
3の変形を大きくするばかりではなく、主電動機10と
従電動機20のトルクが増加し、過負荷トリップしてし
まう不具合を生じる。そこでこの発明の目的は、電動機
の指令パルスにノイズが乗って主電動機と従電動機の同
期運転状態が崩れるのを未然に防ぐことにある。
10と従電動機20との位置ずれは徐々に拡大して負荷
3の変形を大きくするばかりではなく、主電動機10と
従電動機20のトルクが増加し、過負荷トリップしてし
まう不具合を生じる。そこでこの発明の目的は、電動機
の指令パルスにノイズが乗って主電動機と従電動機の同
期運転状態が崩れるのを未然に防ぐことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明のパルス列入力電動機の同期運転装置は、
高い周波数の指令Aパルスとこの指令Aパルスとは同じ
周波数で位相がπ/2遅れている指令Bパルスとを入力し
て、指令パルスの周波数を演算する指令パルス周波数演
算手段と、主電動機が出力する当該主電動機の回転速度
に対応した周波数の主帰還Aパルスと、この主帰還Aパ
ルスとは同じ周波数で位相がπ/2遅れている主帰還Bパ
ルスとを入力して、主帰還パルスの周波数を演算する主
帰還パルス周波数演算手段と、これら指令パルス周波数
と主帰還パルス周波数との偏差を積分して位置偏差信号
を出力する主積分手段と、この位置偏差信号を入力して
速度指令信号を出力する主位置調節手段と、前記主電動
機の回転速度をこの速度指令信号に一致させる制御を行
う主速度制御手段とで主サーボアンプを構成し、前記主
電動機が出力する前記主帰還Aパルスと主帰還Bパルス
とを入力して主帰還パルスの周波数を演算する主帰還パ
ルス周波数演算手段と、従電動機が出力する当該従電動
機の回転速度に対応した周波数の従帰還Aパルスと、こ
の従帰還Aパルスとは同じ周波数で位相がπ/2遅れてい
る従帰還Bパルスとを入力して、従帰還パルスの周波数
を演算する従帰還パルス周波数演算手段と、これら主帰
還パルス周波数と従帰還パルス周波数との偏差を積分し
て位置偏差信号を出力する従積分手段と、この位置偏差
信号を入力して速度指令信号を出力する従位置調節手段
と、前記従電動機の回転速度をこの速度指令信号に一致
させる制御を行う従速度制御手段とで従サーボアンプを
構成し、前記主サーボアンプが駆動する主電動機と前記
従サーボアンプが駆動する従電動機とを同期運転状態に
するパルス列入力電動機の同期運転装置において、前記
主電動機が1回転する毎に出力する主帰還Zパルスと前
記従電動機が1回転する毎に出力する従帰還Zパルスと
前記従帰還Aパルス及び前記従帰還Bパルスとを入力し
て主電動機と従電動機との位置ずれ量を検出する位置ず
れ検出手段と、この位置ずれ検出量と前記従積分手段が
出力する位置偏差信号とを加算する位置ずれ量加算手段
とを備え、この位置ずれ量加算手段の演算結果を補正後
の位置偏差信号として前記従位置調節手段へ入力させ
る。
めにこの発明のパルス列入力電動機の同期運転装置は、
高い周波数の指令Aパルスとこの指令Aパルスとは同じ
周波数で位相がπ/2遅れている指令Bパルスとを入力し
て、指令パルスの周波数を演算する指令パルス周波数演
算手段と、主電動機が出力する当該主電動機の回転速度
に対応した周波数の主帰還Aパルスと、この主帰還Aパ
ルスとは同じ周波数で位相がπ/2遅れている主帰還Bパ
ルスとを入力して、主帰還パルスの周波数を演算する主
帰還パルス周波数演算手段と、これら指令パルス周波数
と主帰還パルス周波数との偏差を積分して位置偏差信号
を出力する主積分手段と、この位置偏差信号を入力して
速度指令信号を出力する主位置調節手段と、前記主電動
機の回転速度をこの速度指令信号に一致させる制御を行
う主速度制御手段とで主サーボアンプを構成し、前記主
電動機が出力する前記主帰還Aパルスと主帰還Bパルス
とを入力して主帰還パルスの周波数を演算する主帰還パ
ルス周波数演算手段と、従電動機が出力する当該従電動
機の回転速度に対応した周波数の従帰還Aパルスと、こ
の従帰還Aパルスとは同じ周波数で位相がπ/2遅れてい
る従帰還Bパルスとを入力して、従帰還パルスの周波数
を演算する従帰還パルス周波数演算手段と、これら主帰
還パルス周波数と従帰還パルス周波数との偏差を積分し
て位置偏差信号を出力する従積分手段と、この位置偏差
信号を入力して速度指令信号を出力する従位置調節手段
と、前記従電動機の回転速度をこの速度指令信号に一致
させる制御を行う従速度制御手段とで従サーボアンプを
構成し、前記主サーボアンプが駆動する主電動機と前記
従サーボアンプが駆動する従電動機とを同期運転状態に
するパルス列入力電動機の同期運転装置において、前記
主電動機が1回転する毎に出力する主帰還Zパルスと前
記従電動機が1回転する毎に出力する従帰還Zパルスと
前記従帰還Aパルス及び前記従帰還Bパルスとを入力し
て主電動機と従電動機との位置ずれ量を検出する位置ず
れ検出手段と、この位置ずれ検出量と前記従積分手段が
出力する位置偏差信号とを加算する位置ずれ量加算手段
とを備え、この位置ずれ量加算手段の演算結果を補正後
の位置偏差信号として前記従位置調節手段へ入力させ
る。
【0010】或いは前記主電動機が1回転する毎に出力
する主帰還Zパルスと前記従電動機が1回転する毎に出
力する従帰還Zパルスと前記従帰還Aパルス及び前記従
帰還Bパルスとを入力して主電動機と従電動機との位置
ずれ量を検出する位置ずれ検出手段と、主電動機と従電
動機とが同期運転を開始する時点を指令する同期運転指
令手段と、この同期運転指令発令時点の主電動機と従電
動機との差をオフセット量として前記位置ずれ検出手段
が出力する位置ずれ検出量から差し引く演算を行うオフ
セット量加算手段と、このオフセット量加算手段の演算
結果と前記従積分手段が出力する位置偏差信号とを加算
する位置ずれ量加算手段とを備え、この位置ずれ量加算
手段の演算結果を補正後の位置偏差信号として前記従位
置調節手段へ入力させるものとする。
する主帰還Zパルスと前記従電動機が1回転する毎に出
力する従帰還Zパルスと前記従帰還Aパルス及び前記従
帰還Bパルスとを入力して主電動機と従電動機との位置
ずれ量を検出する位置ずれ検出手段と、主電動機と従電
動機とが同期運転を開始する時点を指令する同期運転指
令手段と、この同期運転指令発令時点の主電動機と従電
動機との差をオフセット量として前記位置ずれ検出手段
が出力する位置ずれ検出量から差し引く演算を行うオフ
セット量加算手段と、このオフセット量加算手段の演算
結果と前記従積分手段が出力する位置偏差信号とを加算
する位置ずれ量加算手段とを備え、この位置ずれ量加算
手段の演算結果を補正後の位置偏差信号として前記従位
置調節手段へ入力させるものとする。
【0011】
【作用】従来は、主電動機のパルスエンコーダが出力す
るパルス列信号A1 とB1 から求めた主電動機パルス周
波数f1 と、従電動機のパルスエンコーダが出力するパ
ルス列信号A2 とB2 から求めた從電動機パルス周波数
f2 との偏差を積分して位置偏差量を求めるが、前述し
たように主電動機のパルス列信号A1 とB1 にノイズが
重畳すれば、前記の位置偏差量に誤差を生じる。そこで
この発明は、電動機の1回転毎に発生する主電動機回転
パルスZ1 と従電動機回転パルスZ2 、従電動機のパル
ス列信号A2 とB2 とから位置ずれ検出量を求め、前記
の誤差を含んだ位置偏差量にこの位置ずれ検出量を加算
することで位置偏差量を補正し、誤差を除去する。この
加算演算結果を位置調節器へ入力すれば、位置調節器は
適正な速度指令値を出力する。従電動機はこれを速度指
令値にするので、ノイズが原因でパルス数が変動して
も、主電動機と従電動機との間に位置ずれが生じるのを
防止することができる。
るパルス列信号A1 とB1 から求めた主電動機パルス周
波数f1 と、従電動機のパルスエンコーダが出力するパ
ルス列信号A2 とB2 から求めた從電動機パルス周波数
f2 との偏差を積分して位置偏差量を求めるが、前述し
たように主電動機のパルス列信号A1 とB1 にノイズが
重畳すれば、前記の位置偏差量に誤差を生じる。そこで
この発明は、電動機の1回転毎に発生する主電動機回転
パルスZ1 と従電動機回転パルスZ2 、従電動機のパル
ス列信号A2 とB2 とから位置ずれ検出量を求め、前記
の誤差を含んだ位置偏差量にこの位置ずれ検出量を加算
することで位置偏差量を補正し、誤差を除去する。この
加算演算結果を位置調節器へ入力すれば、位置調節器は
適正な速度指令値を出力する。従電動機はこれを速度指
令値にするので、ノイズが原因でパルス数が変動して
も、主電動機と従電動機との間に位置ずれが生じるのを
防止することができる。
【0012】
【実施例】図1は本発明の第1実施例の原理を表したブ
ロック回路図であるが、この図1に図示の交流電源2,
負荷3,主電動機10,主サーボアンプ11,及び従電
動機20の名称・用途・機能は図8で既述の従来例回路
と同じであるから、これらの説明は省略する。この図1
の回路では、主サーボアンプ11からは主電動機パルス
A1 と主電動機パルスB1 の他に主電動機回転パルスZ
1 を出力していることと、従サーボアンプ31がこれら
主電動機パルスA1 と主電動機パルスB1 の他に主電動
機回転パルスZ1 を入力するのが前述した図8の従来例
回路とは異なっている。
ロック回路図であるが、この図1に図示の交流電源2,
負荷3,主電動機10,主サーボアンプ11,及び従電
動機20の名称・用途・機能は図8で既述の従来例回路
と同じであるから、これらの説明は省略する。この図1
の回路では、主サーボアンプ11からは主電動機パルス
A1 と主電動機パルスB1 の他に主電動機回転パルスZ
1 を出力していることと、従サーボアンプ31がこれら
主電動機パルスA1 と主電動機パルスB1 の他に主電動
機回転パルスZ1 を入力するのが前述した図8の従来例
回路とは異なっている。
【0013】図2は本発明の第1実施例の詳細であって
図1に記載の従サーボアンプ31の構成を表したブロッ
ク回路図であって、請求項1に対応している。尚、この
図2の第1実施例詳細回路に図示している主電動機パル
ス周波数演算回路22,従電動機パルス周波数演算回路
23,従積分器24,従位置調節器25,及び従速度制
御回路26の名称・用途・機能は図9で記述の従来例回
路の場合と同じであるから、これらの説明は省略する。
図1に記載の従サーボアンプ31の構成を表したブロッ
ク回路図であって、請求項1に対応している。尚、この
図2の第1実施例詳細回路に図示している主電動機パル
ス周波数演算回路22,従電動機パルス周波数演算回路
23,従積分器24,従位置調節器25,及び従速度制
御回路26の名称・用途・機能は図9で記述の従来例回
路の場合と同じであるから、これらの説明は省略する。
【0014】本発明では主電動機回転パルスZ1 と従電
動機回転パルスZ2 と、従電動機パルスA2 と従電動機
パルスB2 とを入力して位置ずれ検出量を出力する位置
ずれ検出回路32と、従積分器24が出力する位置偏差
量と前述の位置ずれ検出量とを加算する位置ずれ量加算
器33とを設けて、位置ずれ量加算器33の加算結果を
新たな位置偏差量として従位置調節器25へ与える構成
にしているので、両電動機の位置偏差を従位置調節器2
5の調節動作により零にすることができる。尚、位置ず
れ検出回路32が出力する位置ずれ検出量が所定値を越
えた際に動作するコンパレータ34を備えれば、位置ず
れ量が過大になったことを警報する信号が得られる。
動機回転パルスZ2 と、従電動機パルスA2 と従電動機
パルスB2 とを入力して位置ずれ検出量を出力する位置
ずれ検出回路32と、従積分器24が出力する位置偏差
量と前述の位置ずれ検出量とを加算する位置ずれ量加算
器33とを設けて、位置ずれ量加算器33の加算結果を
新たな位置偏差量として従位置調節器25へ与える構成
にしているので、両電動機の位置偏差を従位置調節器2
5の調節動作により零にすることができる。尚、位置ず
れ検出回路32が出力する位置ずれ検出量が所定値を越
えた際に動作するコンパレータ34を備えれば、位置ず
れ量が過大になったことを警報する信号が得られる。
【0015】図3は図2の第1実施例詳細回路に記載の
位置ずれ検出回路32の構成を表したブロック回路図で
あって、請求項2に対応している。この図3において、
Dフリップフロップで構成した主フリップフロップ51
は、主電動機回転パルスZ1が入力する毎に状態が反転
する主トグル波形S1 を出力する。同様にDフリップフ
ロップで構成した従フリップフロップ52も、従電動機
回転パルスZ2 が入力する毎に状態が反転する従トグル
波形S2 を出力する。主論理積素子53は主トグル波形
S1 と従トグル波形S2 の反転信号との論理積を演算し
て論理信号S3を出力し、従論理積素子54は主トグル
波形S1 の反転信号と従トグル波形S2との論理積を演
算して論理信号S4 を出力する。一方、四逓倍回路55
は従電動機パルスA2 とB2 とを入力して、両パルスの
立ち上がり時点と立ち下がり時点をパルス発生時点とす
るパルス列信号S5 を出力するので、パルス列信号S5
の周波数は従電動機パルスA2 又はB2 の周波数の4倍
となる。
位置ずれ検出回路32の構成を表したブロック回路図で
あって、請求項2に対応している。この図3において、
Dフリップフロップで構成した主フリップフロップ51
は、主電動機回転パルスZ1が入力する毎に状態が反転
する主トグル波形S1 を出力する。同様にDフリップフ
ロップで構成した従フリップフロップ52も、従電動機
回転パルスZ2 が入力する毎に状態が反転する従トグル
波形S2 を出力する。主論理積素子53は主トグル波形
S1 と従トグル波形S2 の反転信号との論理積を演算し
て論理信号S3を出力し、従論理積素子54は主トグル
波形S1 の反転信号と従トグル波形S2との論理積を演
算して論理信号S4 を出力する。一方、四逓倍回路55
は従電動機パルスA2 とB2 とを入力して、両パルスの
立ち上がり時点と立ち下がり時点をパルス発生時点とす
るパルス列信号S5 を出力するので、パルス列信号S5
の周波数は従電動機パルスA2 又はB2 の周波数の4倍
となる。
【0016】アップダウンカウンタ56は主論理積素子
53が出力する論理信号S3 をアップカウント端子へ入
力し、従論理積素子54が出力する論理信号S4 をダウ
ンカウント端子へ入力し、四逓倍回路55が出力するパ
ルス列信号S5 をクロック端子へ入力すると共に、コン
ピュータ58からはクリヤ端子へクリヤ信号を入力する
が、このコンピュータ58へはデータバス57を介して
アップダウンカウンタ56の出力が与えられる構成にな
っている。
53が出力する論理信号S3 をアップカウント端子へ入
力し、従論理積素子54が出力する論理信号S4 をダウ
ンカウント端子へ入力し、四逓倍回路55が出力するパ
ルス列信号S5 をクロック端子へ入力すると共に、コン
ピュータ58からはクリヤ端子へクリヤ信号を入力する
が、このコンピュータ58へはデータバス57を介して
アップダウンカウンタ56の出力が与えられる構成にな
っている。
【0017】図4は図3に図示の位置ずれ検出回路32
の動作を表したタイムチャートであって、従電動機20
が遅れ方向に位置ずれを生じた場合であるが、図4は
主電動機回転パルスZ1 ,図4は従電動機回転パルス
Z2 ,図4は主フリップフロップ51が出力する主ト
グル波形S1 ,図4は従フリップフロップ52が出力
する従トグル波形S2 ,図4は主論理積素子53が出
力する論理信号S3 ,図4は従論理積素子54が出力
する従トグル波形S2 ,図4は四逓倍回路55が出力
するパルス列信号S5 ,図4はデータバス57の信
号,図4はアップダウンカウンタ56へ入力するクリ
ヤ信号をそれぞれが表している。
の動作を表したタイムチャートであって、従電動機20
が遅れ方向に位置ずれを生じた場合であるが、図4は
主電動機回転パルスZ1 ,図4は従電動機回転パルス
Z2 ,図4は主フリップフロップ51が出力する主ト
グル波形S1 ,図4は従フリップフロップ52が出力
する従トグル波形S2 ,図4は主論理積素子53が出
力する論理信号S3 ,図4は従論理積素子54が出力
する従トグル波形S2 ,図4は四逓倍回路55が出力
するパルス列信号S5 ,図4はデータバス57の信
号,図4はアップダウンカウンタ56へ入力するクリ
ヤ信号をそれぞれが表している。
【0018】この図4で明らかなように、主電動機10
よりも従電動機20が遅れる方向へ同期がずれており、
ずれ期間中のパルス列信号S5 の数をアップダウンカウ
ンタ56がアップカウントし、このカウント数nがデー
タバス57へ出力されると、コンピュータ58からのク
リヤ信号でこれ以降のカウント動作がクリヤされると共
に、これが図2の位置ずれ量加算器33へ与えられて、
従積分器24が出力する位置偏差両を補正する。
よりも従電動機20が遅れる方向へ同期がずれており、
ずれ期間中のパルス列信号S5 の数をアップダウンカウ
ンタ56がアップカウントし、このカウント数nがデー
タバス57へ出力されると、コンピュータ58からのク
リヤ信号でこれ以降のカウント動作がクリヤされると共
に、これが図2の位置ずれ量加算器33へ与えられて、
従積分器24が出力する位置偏差両を補正する。
【0019】図5も図3に図示の位置ずれ検出回路32
の動作を表したタイムチャートであって、従電動機20
が進み方向に位置ずれを生じた場合であるが、この図5
のタイムチャートに記載の〜の項目は、前述した図
4のタイムチャートに記載の〜の項目と同じである
から、その説明は省略する。この図5においては、主電
動機10よりも従電動機20が進み方向へ同期がずれて
おり、ずれ期間中のパルス列信号S5 の数をアップダウ
ンカウンタ56がダウンカウントするところが、前述の
図4とは異なる点である。
の動作を表したタイムチャートであって、従電動機20
が進み方向に位置ずれを生じた場合であるが、この図5
のタイムチャートに記載の〜の項目は、前述した図
4のタイムチャートに記載の〜の項目と同じである
から、その説明は省略する。この図5においては、主電
動機10よりも従電動機20が進み方向へ同期がずれて
おり、ずれ期間中のパルス列信号S5 の数をアップダウ
ンカウンタ56がダウンカウントするところが、前述の
図4とは異なる点である。
【0020】図6は本発明の第2実施例の原理を表した
ブロック回路図であるが、この図6に図示の交流電源
2,負荷3,主電動機10,主サーボアンプ11,及び
従電動機20の名称・用途・機能は図1で既述の第1実
施例の原理回路と同じであり、且つ主サーボアンプ11
からは主電動機パルスA1 と主電動機パルスB1 の他に
主電動機回転パルスZ1 を出力していることも、図1で
既述の第1実施例の原理回路と同じであるから、これら
の説明は省略する。この図6の第2実施例原理回路で
は、同期運転指令接点42からの信号を入力する従サー
ボアンプ41を備えているのが、図1で既述の回路とは
異なっている。
ブロック回路図であるが、この図6に図示の交流電源
2,負荷3,主電動機10,主サーボアンプ11,及び
従電動機20の名称・用途・機能は図1で既述の第1実
施例の原理回路と同じであり、且つ主サーボアンプ11
からは主電動機パルスA1 と主電動機パルスB1 の他に
主電動機回転パルスZ1 を出力していることも、図1で
既述の第1実施例の原理回路と同じであるから、これら
の説明は省略する。この図6の第2実施例原理回路で
は、同期運転指令接点42からの信号を入力する従サー
ボアンプ41を備えているのが、図1で既述の回路とは
異なっている。
【0021】図7は本発明の第2実施例の詳細であって
図6に記載の従サーボアンプ41の構成を表したブロッ
ク回路図であり、請求項3に対応している。尚、この図
7の第2実施例詳細回路に図示している主電動機パルス
周波数演算回路22,従電動機パルス周波数演算回路2
3,従積分器24,従位置調節器25,従速度制御回路
26,位置ずれ検出回路32,位置ずれ量加算器33及
びコンパレータ34の名称・用途・機能は図2で既述の
第1実施例詳細回路の場合と同じであるから、これらの
説明は省略する。
図6に記載の従サーボアンプ41の構成を表したブロッ
ク回路図であり、請求項3に対応している。尚、この図
7の第2実施例詳細回路に図示している主電動機パルス
周波数演算回路22,従電動機パルス周波数演算回路2
3,従積分器24,従位置調節器25,従速度制御回路
26,位置ずれ検出回路32,位置ずれ量加算器33及
びコンパレータ34の名称・用途・機能は図2で既述の
第1実施例詳細回路の場合と同じであるから、これらの
説明は省略する。
【0022】本発明では、図6に図示の同期運転指令接
点42により同期運転をスタートする信号が従サーボア
ンプ41へ与えられると、最初の位置ずれがオフセット
量として従サーボアンプ41内部の図示していない記憶
素子に記憶される。以後は図7に図示のオフセット量加
算器43へこの位置ずれオフセット量が入力し、位置ず
れ検出回路32が出力する位置ずれ量からこのオフセッ
ト量を減算する演算がオフセット量加算器43でなされ
る。この演算結果が位置ずれ量加算器33へ与えられ
て、従積分器24が出力する位置偏差量を補正する。
点42により同期運転をスタートする信号が従サーボア
ンプ41へ与えられると、最初の位置ずれがオフセット
量として従サーボアンプ41内部の図示していない記憶
素子に記憶される。以後は図7に図示のオフセット量加
算器43へこの位置ずれオフセット量が入力し、位置ず
れ検出回路32が出力する位置ずれ量からこのオフセッ
ト量を減算する演算がオフセット量加算器43でなされ
る。この演算結果が位置ずれ量加算器33へ与えられ
て、従積分器24が出力する位置偏差量を補正する。
【0023】
【発明の効果】パルス列信号を入力するサーボアンプで
運転する電動機の複数台で共通の負荷を同期状態で駆動
する場合に、パルス列信号にノイズが重畳すると、速度
指令値となるパルス列の周波数と電動機からフィードバ
ックしてくるパルス列の周波数とに差を生じる。各電動
機の同期運転状態はフィードバックしてくるパルス列の
周波数を指令パルス列の周波数に一致させる制御により
維持しているので、周波数に差があると各電動機は同期
運転状態を維持できなくなる。同期運転状態が維持でき
なければ、負荷に捩じれを与えたり電動機が過負荷でト
リップする事故が発生する恐れがある。しかしながら本
発明では、AパルスとBパルス及び電動機の1回転毎に
発生するZパルスとにより位置ずれ量を検出する位置ず
れ検出回路を設け、前述したパルス列の周波数同士を比
較して求めた位置偏差に、この位置ずれ検出量を加算し
て補正するようにしているので、複数電動機で共通負荷
を駆動している際に、ノイズ等が原因で各電動機の間に
位置ずれを生じるのを未然に防止することができるの
で、位置ずれが原因で負荷に捩じれを与えたり、電動機
が過負荷トリップする不都合が生じるのを未然に防止で
きる効果が得られる。
運転する電動機の複数台で共通の負荷を同期状態で駆動
する場合に、パルス列信号にノイズが重畳すると、速度
指令値となるパルス列の周波数と電動機からフィードバ
ックしてくるパルス列の周波数とに差を生じる。各電動
機の同期運転状態はフィードバックしてくるパルス列の
周波数を指令パルス列の周波数に一致させる制御により
維持しているので、周波数に差があると各電動機は同期
運転状態を維持できなくなる。同期運転状態が維持でき
なければ、負荷に捩じれを与えたり電動機が過負荷でト
リップする事故が発生する恐れがある。しかしながら本
発明では、AパルスとBパルス及び電動機の1回転毎に
発生するZパルスとにより位置ずれ量を検出する位置ず
れ検出回路を設け、前述したパルス列の周波数同士を比
較して求めた位置偏差に、この位置ずれ検出量を加算し
て補正するようにしているので、複数電動機で共通負荷
を駆動している際に、ノイズ等が原因で各電動機の間に
位置ずれを生じるのを未然に防止することができるの
で、位置ずれが原因で負荷に捩じれを与えたり、電動機
が過負荷トリップする不都合が生じるのを未然に防止で
きる効果が得られる。
【図1】本発明の第1実施例の原理を表したブロック回
路図
路図
【図2】本発明の第1実施例の詳細であって図1に記載
の従サーボアンプ31の構成を表したブロック回路図
の従サーボアンプ31の構成を表したブロック回路図
【図3】図2の第1実施例詳細回路に記載の位置ずれ検
出回路32の構成を表したブロック回路図
出回路32の構成を表したブロック回路図
【図4】図3に図示の位置ずれ検出回路32の動作を表
したタイムチャート
したタイムチャート
【図5】図3に図示の位置ずれ検出回路32の動作を表
したタイムチャート
したタイムチャート
【図6】本発明の第2実施例の原理を表したブロック回
路図
路図
【図7】本発明の第2実施例の詳細であって図6に記載
の従サーボアンプ41の構成を表したブロック回路図
の従サーボアンプ41の構成を表したブロック回路図
【図8】パルス列信号を入力するサーボアンプが複数の
電動機を同期運転する従来例を示したブロック回路図
電動機を同期運転する従来例を示したブロック回路図
【図9】図8に図示の従サーボアンプ21の構成を示し
たブロック回路図
たブロック回路図
2 交流電源 3 負荷 10 主電動機 11 主サーボアンプ 20 従電動機 21,31,41 従サーボアンプ 22 主電動機パルス周波数演算回路 23 従電動機パルス周波数演算回路 24 従積分器 25 従位置調節器 26 従速度制御回路 32 位置ずれ検出回路 33 位置ずれ量加算器 34 コンパレータ 42 同期運転指令接点 43 オフセット量加算器 51 主フリップフロップ 52 従フリップフロップ 53 主論理積素子 54 従論理積素子 55 四逓倍回路 56 アップダウンカウンタ 57 データバス 58 コンピュータ A1 主電動機パルス B1 主電動機パルス Z1 主電動機回転パルス A2 従電動機パルス B2 従電動機パルス Z2 従電動機回転パルス
Claims (4)
- 【請求項1】高い周波数の指令Aパルスとこの指令Aパ
ルスとは同じ周波数で位相がπ/2遅れている指令Bパル
スとを入力して、指令パルスの周波数を演算する指令パ
ルス周波数演算手段と、主電動機が出力する当該主電動
機の回転速度に対応した周波数の主帰還Aパルスと、こ
の主帰還Aパルスとは同じ周波数で位相がπ/2遅れてい
る主帰還Bパルスとを入力して、主帰還パルスの周波数
を演算する主帰還パルス周波数演算手段と、これら指令
パルス周波数と主帰還パルス周波数との偏差を積分して
位置偏差信号を出力する主積分手段と、この位置偏差信
号を入力して速度指令信号を出力する主位置調節手段
と、前記主電動機の回転速度をこの速度指令信号に一致
させる制御を行う主速度制御手段とで主サーボアンプを
構成し、 前記主電動機が出力する前記主帰還Aパルスと主帰還B
パルスとを入力して主帰還パルスの周波数を演算する主
帰還パルス周波数演算手段と、従電動機が出力する当該
従電動機の回転速度に対応した周波数の従帰還Aパルス
と、この従帰還Aパルスとは同じ周波数で位相がπ/2遅
れている従帰還Bパルスとを入力して、従帰還パルスの
周波数を演算する従帰還パルス周波数演算手段と、これ
ら主帰還パルス周波数と従帰還パルス周波数との偏差を
積分して位置偏差信号を出力する従積分手段と、この位
置偏差信号を入力して速度指令信号を出力する従位置調
節手段と、前記従電動機の回転速度をこの速度指令信号
に一致させる制御を行う従速度制御手段とで従サーボア
ンプを構成し、 前記主サーボアンプが駆動する主電動機と前記従サーボ
アンプが駆動する従電動機とを同期運転状態にするパル
ス列入力電動機の同期運転装置において、 前記主電動機が1回転する毎に出力する主帰還Zパルス
と前記従電動機が1回転する毎に出力する従帰還Zパル
スと前記従帰還Aパルス及び前記従帰還Bパルスとを入
力して主電動機と從電動機との位置ずれ量を検出する位
置ずれ検出手段と、この位置ずれ検出量と前記従積分手
段が出力する位置偏差信号とを加算する位置ずれ量加算
手段とを備え、この位置ずれ量加算手段の演算結果を補
正後の位置偏差信号として前記従位置調節手段へ入力さ
せることを特徴とするパルス列入力電動機の同期運転装
置。 - 【請求項2】請求項1に記載のパルス列入力電動機の同
期運転装置において、前記位置ずれ検出手段は、前記主
帰還Zパルスが入力する毎に状態が反転して得られる主
トグル波形を出力する主フリップフロップと、前記従帰
還Zパルスが入力する毎に状態が反転して得られる従ト
グル波形を出力する従フリップフロップと、これら主ト
グル波形と従トグル波形の反転信号との論理積を演算す
る主論理積素子と、前記主トグル波形の反転信号と前記
従トグル波形との論理積を演算する従論理積素子と、前
記従帰還Aパルスと従帰還Bパルスとを入力して周波数
が4倍のパルス列信号を出力する四逓倍手段と、前記主
論理積素子出力信号をアップカウント端子へ入力し従論
理積素子出力信号をダウンカウント端子へ入力し且つ四
逓倍手段出力信号をクロック端子へ入力して、主電動機
位置と従電動機位置との相対位置とその位置ずれ量に対
応した信号を出力するアップダウンカウンタ及びコンピ
ュータとを備えていることを特徴とするパルス列入力電
動機の同期運転装置。 - 【請求項3】高い周波数の指令Aパルスとこの指令Aパ
ルスとは同じ周波数で位相がπ/2遅れている指令Bパル
スとを入力して、指令パルスの周波数を演算する指令パ
ルス周波数演算手段と、主電動機が出力する当該主電動
機の回転速度に対応した周波数の主帰還Aパルスと、こ
の主帰還Aパルスとは同じ周波数で位相がπ/2遅れてい
る主帰還Bパルスとを入力して、主帰還パルスの周波数
を演算する主帰還パルス周波数演算手段と、これら指令
パルス周波数と主帰還パルス周波数との偏差を積分して
位置偏差信号を出力する主積分手段と、この位置偏差信
号を入力して速度指令信号を出力する主位置調節手段
と、前記主電動機の回転速度をこの速度指令信号に一致
させる制御を行う主速度制御手段とで主サーボアンプを
構成し、 前記主電動機が出力する前記主帰還Aパルスと主帰還B
パルスとを入力して主帰還パルスの周波数を演算する主
帰還パルス周波数演算手段と、従電動機が出力する当該
従電動機の回転速度に対応した周波数の従帰還Aパルス
と、この従帰還Aパルスとは同じ周波数で位相がπ/2遅
れている従帰還Bパルスとを入力して、従帰還パルスの
周波数を演算する従帰還パルス周波数演算手段と、これ
ら主帰還パルス周波数と從帰還パルス周波数との偏差を
積分して位置偏差信号を出力する従積分手段と、この位
置偏差信号を入力して速度指令信号を出力する従位置調
節手段と、前記従電動機の回転速度をこの速度指令信号
に一致させる制御を行う従速度制御手段とで従サーボア
ンプを構成し、 前記主サーボアンプが駆動する主電動機と前記従サーボ
アンプが駆動する従電動機とを同期運転状態にするパル
ス列入力電動機の同期運転装置において、 前記主電動機が1回転する毎に出力する主帰還Zパルス
と前記従電動機が1回転する毎に出力する従帰還Zパル
スと前記従帰還Aパルス及び前記従帰還Bパルスとを入
力して主電動機と従電動機との位置ずれ量を検出する位
置ずれ検出手段と、主電動機と従電動機とが同期運転を
開始する時点を指令する同期運転指令手段と、この同期
運転指令発令時点の主電動機と従電動機との差をオフセ
ット量として前記位置ずれ検出手段が出力する位置ずれ
検出量から差し引く演算を行うオフセット量加算手段
と、このオフセット量加算手段の演算結果と前記従積分
手段が出力する位置偏差信号とを加算する位置ずれ量加
算手段とを備え、この位置ずれ量加算手段の演算結果を
補正後の位置偏差信号として前記従位置調節手段へ入力
させることを特徴とするパルス列入力電動機の同期運転
装置。 - 【請求項4】請求項3に記載のパルス列入力電動機の同
期運転装置において、前記位置ずれ検出手段は、前記主
帰還Zパルスが入力する毎に状態が反転して得られる主
トグル波形を出力する主フリップフロップと、前記従帰
還Zパルスが入力する毎に状態が反転して得られる従ト
グル波形を出力する従フリップフロップと、これら主ト
グル波形と従トグル波形の反転信号との論理積を演算す
る主論理積素子と、主トグル波形の反転信号と従トグル
波形との論理積を演算する従論理積素子と、前記従帰還
Aパルスと従帰還Bパルスとを入力して周波数が4倍の
パルス列信号を出力する四逓倍手段と、前記主論理積素
子出力信号をアップカウント端子へ入力し従論理積素子
出力信号をダウンカウント端子へ入力し且つ四逓倍手段
出力信号をクロック端子へ入力して、主電動機位置と従
電動機位置との相対位置とその位置ずれ量に対応した極
性と大きさの信号を出力するアップダウンカウンタ及び
コンピュータとを備えていることを特徴とするパルス列
入力電動機の同期運転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13969093A JPH06351279A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | パルス列入力電動機の同期運転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13969093A JPH06351279A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | パルス列入力電動機の同期運転装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06351279A true JPH06351279A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15251158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13969093A Pending JPH06351279A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | パルス列入力電動機の同期運転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06351279A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006254525A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 同期制御システム |
| US7656106B2 (en) * | 2005-07-08 | 2010-02-02 | Fanuc Ltd | Servo controller |
-
1993
- 1993-06-11 JP JP13969093A patent/JPH06351279A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006254525A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 同期制御システム |
| US7656106B2 (en) * | 2005-07-08 | 2010-02-02 | Fanuc Ltd | Servo controller |
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