JPH07123762A - モータドライブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータドライブ装置における増加のフィード
フォワード補正をモータ速度の加速に合わせ位置指令に
対するモータ速度の追従性を良くすること。 【構成】 位置指令１から速度指令を出力する位置ルー
プゲイン乗算器２と、位置指令を異なる量遅延する時定
数小フィルタ５及び時定数大フィルタ６と、両フィルタ
５，６を切替える時定数大小フィルタ切替スイッチ４
と、時定数小フィルタ又は時定数大フィルタの出力に応
答して遅延する補正速度信号を出力するフィードフォワ
ード微分演算器７とを含み、速度指令と補正速度信号と
を加算してモータ速度指令を生成し、遅延した補正速度
信号の増加部によりモータ速度を加速することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＦＡ（ファクトリーオー
トメーション）機器等に使用されるモータドライブ装置
の位置制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータドライブ装置において、モ
ータの追従性を向上させるために、フィードフォワード
補正機能が用いられていた。以下、そのようなモータド
ライブ装置につき図を用いて説明する。図４は従来のモ
ータドライブ装置の例を示すその構成図である。

【０００３】図４において、１はモータをある一定位置
までドライブさせるための位置指令、２は位置指令１を
受けそれを位置ループゲイン倍して速度指令２’を出力
する位置ループゲイン乗算器、７は位置指令１を微分し
フィードフォワードゲイン倍して速度指令の補正信号
（フィードフォワード補正信号）、すなわち、速度指令
２’に対する補正速度信号７’を出力するフィードフォ
ワード微分演算器、８は位置ループゲイン乗算器２の出
力である速度指令２’とフィードフォワード微分演算器
７の出力である補正速度信号７’とを演算して速度指令
８’を出力する加算器、９は加算器８の出力である速度
指令８’を演算して次段にトルク指令９’を出力する速
度制御演算器である。

【０００４】引続き図４において、１０はエンコーダ１
４（後述する）の出力からモータの磁極を検出するため
の磁極検出器、１１は速度制御演算器９の出力であるト
ルク指令９’と磁極検出器１０により検出された磁極デ
ータとを乗算してその出力を電流指令１１’として後段
に伝送する乗算器、１２は乗算器１１の出力である電流
指令１１’をＤ／Ａ変換によりアナログデータに変換し
て電流指令とするＤ／Ａコンバータ、１３はＤ／Ａコン
バータ１２によりＤ／Ａ変換されアナログデータとなっ
た電流指令を増幅してモータに対し駆動電流を供給する
電流アンプ、１４はモータの回転位置を検出するエンコ
ーダ、１５はモータ、１６はエンコーダ１４から出力し
たエンコーダ信号から速度を検出する速度検出器であ
る。

【０００５】図５は図４のモータドライブ装置を使用し
た場合における大移動量時のタイミングチャートを示
し、図６も同じく、図４のモータドライブ装置を使用し
た場合における小移動量時のタイミングチャートを示
す。図５及び図６の（ａ）は位置指令信号の電圧波形を
示し、両図の（ｂ）はフィードフォワード補正信号の補
正量を示し、両図の（ｃ）はモータの速度を示す。

【０００６】以上のように構成した従来のモータドライ
ブ装置につき、以下、その動作ついて説明する。図４に
示す従来例では、まず位置指令１がフィードフォワード
微分演算器７に入力されると、フィードフォワード微分
演算器７は位置指令１を微分して後、内部に持つフィー
ドフォワードゲインを乗算してフィードフォワードゲイ
ン倍し、それを速度指令の補正速度信号７’として加算
器８に出力する。それと同時に、位置指令１は位置ルー
プゲイン乗算器２に入力され、位置ループゲイン倍され
て、速度指令２’として加算器８に出力される。加算器
８においては、位置ループゲイン乗算器２の出力である
速度指令２’とフィードフォワード微分演算器７の出力
である補正速度信号７’とを演算し、速度指令８’とし
て速度制御演算器９に出力する。

【０００７】更に、速度制御演算器９は加算器８の出力
である速度指令８’と速度検出器１６の出力とを演算
し、速度ループゲイン倍してトルク指令９’を生成し、
乗算器１１に出力する。乗算器１１は速度制御演算器９
の出力であるトルク指令９’と磁極検出器１０により検
出された磁極データとを乗算し、それを電流指令１１’
として後段のＤ／Ａコンバータ１２に入力する。Ｄ／Ａ
コンバータ１２は乗算器１１の出力である電流指令１
１’をＤ／Ａ変換してアナログデータの電流指令を生成
し、後段の電流アンプ１３に伝達する。電流アンプ１３
はＤ／Ａコンバータ１２によりＤ／Ａ変換されたアナロ
グデータの電流指令を増幅してモータ１５に対し駆動電
流を供給し、モータ１５を駆動する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のモータドライブ装置においては、第１の課
題として、位置指令１が位置ループゲイン乗算器２とフ
ィードフォワード微分演算器７とに対し同時に入力され
ることになり、フィードフォワード微分演算器７では図
５の（ａ）及び図５の（ｂ）若しくは図６の（ａ）及び
図６の（ｂ）に示すように、位置指令と同位相でフィー
ドフォワード補正がかかることになる。

【０００９】その上、図５の（ｃ）及び図６の（ｃ）に
示すように、モータ速度には遅延があるため、モータ速
度を増加するべきところ（Ｔ７，Ｔ８）において，図５
の（ｂ）及び図６の（ｂ）に示すような速度を減少させ
るフィードフォワード補正がかかり、モータ速度のピー
クＶ３（図５の（ｃ））及びＶ４（図６の（ｃ））が抑
えられて、加速及び減速時間が長くなり、結果的に追従
性をよくするためのフィードフォワード補正の効果が失
われるばかりでなく、かえって追従性を悪くするような
結果となっていた。

【００１０】第２の課題として、大移動量のときと小移
動量のときの位置指令の周期は、下記に示すように、小
移動量のときの方が大移動量のときよりも短い。すなわ
ち、 Ｔ３＞Ｔ５ ここで、Ｔ３は大移動量のときの位置指令の周期（図５
の（ａ）） Ｔ５は小移動量のときの位置指令の周期（図６の
（ａ））。

【００１１】そのため、フィードフォワード補正も、小
移動量のときの方が大移動量のときよりも周期が短いこ
とから、小移動量のときの方が大移動量のときよりも時
間的に早い時点で、モータ速度の加速のためのフィード
フォワード補正がかかり、速度を加速するべきところで
減速の補正がかかってしまうということになる。そのた
め、次の式に示すように、モータ速度のピークが抑えら
れ、位置指令に対し時間的に遅れて、小移動量のときの
方が大移動量のときよりも位置指令のピークに対するモ
ータ速度のピークの時間差が大きくなり、小移動量のと
きは大移動量のときよりモータ速度の追従性が悪いとい
う問題があった。（詳しくは後述する。） Ｔ７＜Ｔ８ ここで、Ｔ７は大移動量のときの指令のピークに対する
モータ速度のピークの時間差（図５の（ｃ）） Ｔ８は小移動量のときの指令のピークに対するモータ速
度のピークの時間差（図６の（ｃ））

【００１２】第３の課題として、大移動量のとき及び小
移動量のときの位置指令に対するモータ速度の位相差
は、大移動量のときは図５に示すように、３６０゜×
（Ｔ７／Ｔ３）度、小移動量のときは図６に示すよう
に、３６０゜× （Ｔ８／Ｔ５）度、 となる。しか
し、Ｔ８とＴ７の関係は、Ｔ８＞Ｔ７であるから、大移
動量のときと小移動量のときの位置指令に対するモータ
速度の位相差を比較すると、明らかに小移動量のときの
方が位置指令に対する位相差が大きくなり、そのため、
特に小移動量のときの方が大移動量のときより位置指令
に対する追従性が悪化するという問題があった。

【００１３】従って、本発明は、上記従来技術の問題に
鑑みてなされたもので、指令に基づくモータ速度の補正
を遅延させてモータ速度の加速を増加することにより、
モータ速度の追従性を改善することを目的とする。

【００１４】更に、本発明は、上記従来技術の問題に鑑
みてなされたもので、小移動量のときにおける指令に基
づくモータ速度の補正を大移動量のときより大きく遅延
させて、小移動量のときのモータ速度の加速を増加する
補正を適切に行わせることにより、特に、小移動量のと
きの指令のピークに対するモータ速度のピークの時間差
をして、モータ速度の追従性を改善することを目的とす
る。

【００１５】更に、本発明は、上記従来技術の問題に鑑
みてなされたもので、小移動量のときにおけるモータ速
度の加速を補正により適切に増加することにより、小移
動量のときの指令に対するモータ速度の位相差を少なく
して、モータ速度の追従性を改善することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によるモータドラ
イブ装置は、上記従来技術の問題を解決するため、モー
タの回転位置を検出するエンコーダと、該エンコーダか
らモータ磁極を検出する磁極検出器と、位置指令を位置
ループゲイン倍して速度指令を出力する位置ループゲイ
ン乗算器と、位置指令を微分しフィードフォワード倍し
て速度指令を補正する補正速度信号を出力するフィード
フォワード微分演算器と、前記速度指令と補正速度信号
とを加算して第２の速度指令を出力する加算器と、前記
第２の速度指令と前記速度検出の出力とから生成された
トルク指令値と前記磁極検出器からの磁極検出値との積
を電流指令として前記モータに供給する電流アンプとを
備えたモータドライブ装置であって、前記位置指令を入
力して所定の時間遅延し遅延した位置指令として前記フ
ィードフォワード微分演算器に出力する位置指令遅延手
段を含み、該位置指令遅延手段は前記遅延した位置指令
を前記フィードフォワード微分演算器に送り、それに基
づき前記フィードフォワード微分演算器から所定の時間
遅延した補正速度信号を出力させるようにしたことを特
徴とするものである。

【００１７】更に、本発明によるモータドライブ装置
は、上記従来技術の問題を解決するため、前記位置指令
遅延手段をそれぞれ遅延時間の異なる複数の遅延手段
と、該複数の遅延手段の１つを使用するよう切替える切
替スイッチとからなり、前記補正速度信号の遅延を変更
するようにしたことを特徴とするものである。

【００１８】更に、本発明によるモータドライブ装置
は、上記従来技術の問題を解決するため、前記位置指令
遅延手段を、遅延量が大きい時定数大フィルタと、遅延
量が小さい時定数小フィルタと、モータの移動量を示す
大小移動量切換信号に従い、時定数大フィルタと時定数
小フィルタとを切替える時定数大小フィルタ切換スイッ
チとにより構成したことを特徴とするものである。

【００１９】

【作用】本発明は以上のように構成し、特に、フィード
フォワード微分演算器の前段に位置指令遅延手段を設け
て、モータ速度を補正する補正速度信号を遅延させ、そ
れがモータ速度の加速を増加するようにしたことによ
り、モータ速度のピーク電圧を高め、位置指令に対する
モータ速度の追従性を良くすると共に、位置指令とモー
タ速度の位相差を短縮することができる。

【００２０】又、位置指令遅延手段を、時定数大フィル
タと、時定数小フィルタと、モータ移動量の大小を示す
大小移動量切換信号に従って時定数大フィルタか又は時
定数小フィルタに切替える時定数大小フィルタ切換スイ
ッチとにより構成し、大移動量時に時定数小フィルタ
を、小移動量時に時定数大フィルタを切替え使用し、特
に小移動量のときには大移動量のときよりモータ速度の
加速が相当遅れるため、時定数大フィルタを使用してモ
ータ速度を加速する補正速度信号を遅延させてモータ速
度の加速に合わせるようにしたことにより、小移動量の
ときにおいても、位置指令のピークに対するモータ速度
のピークの時間差を短縮すると共に、モータ速度の位置
指令に対する位相差を改善して、位置指令に対するモー
タ速度の追従性を良くすることができる。

【００２１】

【実施例】以下、添付図面に基づき、本発明の一実施例
を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例による三
相同期モータドライブ装置の構成を示す図である。

【００２２】図１において、１はモータをある一定位置
までドライブさせるための位置指令、２は位置指令１を
受けてそれを位置ループゲイン倍して速度指令２’を出
力する位置ループゲイン乗算器、３はモータの移動量が
大移動量か小移動量かを判別して、位置指令の入力を時
定数小フィルタか又は時定数大フィルタに切換えるため
の大小移動量切換信号である。

【００２３】更に、４は大小移動量切換信号３に応答し
て、位置指令１を時定数小フィルタに入力するか時定数
大フィルタに入力するかを切換える時定数大小フィルタ
切換スイッチ、５は位置指令１が大移動量を示す場合、
大小移動量切換信号３による時定数大小フィルタ切換ス
イッチ４の操作により位置指令１を受信してそれをフィ
ルタリングする時定数小フィルタ、６は位置指令１が小
移動量を示す場合、大小移動量切換信号３による時定数
大小フィルタ切換スイッチ４の操作により位置指令１を
受信してそれをフィルタリングする時定数大フィルタで
ある。これら時定数大小フィルタ切換スイッチ４と、時
定数小フィルタ５と、時定数大フィルタ６とは、本発明
の特徴を形成し、入力の位置指令１をそれぞれ所定の時
間遅延させる効果を有する位置指令遅延手段１７を形成
する。

【００２４】更に、７は時定数小フィルタ５又は時定数
大フィルタ６を通してフィルタリングされた後の位置指
令１’を微分し、フィードフォワードゲイン倍して速度
指令の補正信号（フィードフォワード補正信号）、すな
わち、速度指令２’に対する補正速度信号７”を出力す
るフィードフォワード微分演算器、８は位置ループゲイ
ン乗算器２の出力である速度指令２’とフィードフォワ
ード微分演算器７の出力である補正速度信号７”とを演
算する加算期、９は加算期８の出力である速度指令８”
を演算して次段にトルク指令９”を出力する速度制御演
算器、１０はエンコーダ１４の出力からモータの磁極を
検出するための磁極検出器である。

【００２５】更に、１１は速度制御演算器９の出力であ
るトルク指令９”と磁極検出器１０により検出された磁
極データとを乗算してその出力を後段に電流指令として
伝送する乗算器、１２は乗算器１１の出力である電流指
令１１’をＤ／Ａ変換してアナログデータの電流指令と
するＤ／Ａコンバータ、１３はＤ／Ａコンバータ１２に
よりＤ／Ａ変換されアナログデータとなった電流指令を
増幅してモータに対し駆動電流を供給する電流アンプ、
１４はモータの回転位置を検出するエンコーダ、１５は
モータ、１６はエンコーダ１４から出力されたエンコー
ダ信号により速度検出を行う速度検出器である。

【００２６】図２は図１の実施例における大移動量時の
タイミングチャートを示し、図３も同じく図１の実施例
における小移動量時のタイミングチャートを示す。そこ
で、図２の（ａ）及び図３の（ａ）は位置指令信号の電
圧波形を示し、両図の（ｂ）はフィードフォワード補正
信号の補正量（電圧）を示し、両図の（ｃ）はモータの
速度を示す。

【００２７】以上のように構成された本発明のモータド
ライブ装置につき、以下その動作について説明する。先
ず、位置指令１が大移動量を示している場合、大小移動
量切換信号３は位置指令１が大移動量を示すものである
ことを判別して時定数大小フィルタ切換スイッチ４を切
替え操作し、位置指令１を時定数小フィルタ５側に伝達
する。時定数小フィルタ５に伝達された位置指令１は時
定数小フィルタ５内部で処理されフィルタリングされ
て、フィードフォワード微分演算器７に対し遅延した位
置指令１’として入力される。フィードフォワード微分
演算器７は時定数小フィルタ５でフィルタリングされ遅
延した位置指令１’を微分し、更に内部のフィードフォ
ワードゲインによりフィードフォワードゲイン倍して速
度指令の補正信号、すなわち、速度指令２’に対する補
正速度信号７”として加算器８に出力する。この場合、
フィードフォワード微分演算器７の出力である速度指令
２’に対する補正速度信号７”（フィードフォワード補
正値）は、時定数小フィルタ５の効果によって、図２の
（ｂ）に示すように、指令値に対してＴ１の遅れ時間を
持つ。

【００２８】又、それと同時に、位置指令１は位置ルー
プゲイン乗算器２に入力され、位置ループゲイン倍され
て、速度指令２’として加算器８に出力される。加算器
８においては、位置ループゲイン乗算器２の出力である
速度指令２’とフィードフォワード微分演算器７の出力
である遅れ時間を含む補正速度信号７”とを演算し、第
２の速度指令８”として速度制御演算器９に出力する。
更に、速度制御演算器９は加算器８の出力である遅れ時
間を含む第２の速度指令８”と速度検出器１６の出力で
ある速度フィードバックとを演算し、速度ループゲイン
倍してトルク指令９”を生成し、乗算器１１に出力す
る。

【００２９】乗算器１１は速度制御演算器９の出力であ
るトルク指令９”と磁極検出器１０により検出された磁
極データとを乗算し、それを電流指令として後段のＤ／
Ａコンバータ１２に入力する。Ｄ／Ａコンバータ１２は
乗算器１１の出力である電流指令１１”をＤ／Ａ変換し
てアナログデータの電流指令を生成し、後段の電流アン
プ１３に伝達する。電流アンプ１３はＤ／Ａコンバータ
１２によりＤ／Ａ変換されたアナログデータの電流指令
を増幅してモータ１５に対し駆動電流を供給する。そし
て、電流アンプ１３の出力である駆動電流はモータ１５
に供給されてモータ１５を駆動する。

【００３０】本実施例においては、図２の（ｂ）に示す
ように、フィードフォワード補正信号が位置指令信号に
対して遅れ時間Ｔ１を持つことにより、図２の（ｃ）に
示すように、モータ速度が加速するところで加速のフィ
ードフォワード補正が従来より余分にかかるため、モー
タ１５の回転の加速を高くすることができる。モータ１
５の加速が高くなると、モータ速度のピークと位置指令
のピーク間の位相差Ｔ４は、下記に示すように、従来の
位相差Ｔ７よりも小さくすることができる。 Ｔ４（図２の（ｃ））＜Ｔ７（図５の（ｃ））

【００３１】又、モータの加速が高まることにより、下
記に示すように、速度のピーク値Ｖ１が高くなり、モー
タの追従性を更に改善することができる。 Ｖ１（図２の（ｃ））＞Ｖ３（図５の（ｃ））更に、モ
ータ速度が高まることにより、位置指令（図２の
（ａ））とモータ速度（図２の（ｃ））の位相差（３６
０゜×（Ｔ４／Ｔ３） 〔度〕）も短縮され、これを従
来の場合の位相差（図５の（ａ）及び（ｃ））と比較す
ると、次に示すような関係となり、位置指令とモータ速
度との間の位相差を改善することができる。 ３６０゜×（Ｔ４／Ｔ３）〔度〕＜３６０゜×（Ｔ７／
Ｔ３）〔度〕

【００３２】次に、位置指令１が小移動量を示している
場合、それに伴う問題について詳細に説明する。先ず、
図５の（ａ）及び図６の（ａ）に示す従来例をみると、
大移動量のときと小移動量のときとを比較した場合、下
記に示すように、小移動量のときの方が大移動量のとき
より位置指令の周期が短いことがわかる。 Ｔ５（図６の（ａ））＜Ｔ３（図５の（ａ））

【００３３】そのため、前述のように、フィードフォワ
ード補正も小移動量のときの方が大移動量のときより位
置指令の周期が短くなるので、フィードフォワード補正
は小移動量のときの方が大移動量のときより時間的に早
い時点で、モータ速度に対する加速の補正がかかり、そ
の効果が減刹されてしまうため、モータ速度のピークは
押さえられ、下記の式からわかるように、位置指令に対
し時間的に相当遅れてしまうことになる。従って、位置
指令のピークに対するモータ速度のピークの時間差は小
移動量のときの方が大移動量のときより大きくなり、小
移動量のときは大移動量のときよりモータ速度の追従性
が悪いという問題があった。 Ｔ８（図６の（ｃ））＞Ｔ７（図５の（ｃ））

【００３４】本発明においては、この問題を解決するた
め、複数の時定数フィルタ５，６（図１）を設け、一般
に、大移動量のときは時定数の小さいフィルタを使用す
ることにより、位置指令の遅延よりなる速度指令の補正
信号の遅延を相対的に小さくし、小移動量のときは時定
数の大きいフィルタを使用することにより、位置指令の
遅延よりなる速度指令の補正信号の遅延を相対的に大き
くしてモータの加速を高めるようにした。その制御のた
め、時定数大小フィルタ切換スイッチを使用して、移動
量の大小に基づき、それぞれ、小又は大の時定数フィル
タを切替え使用するようにした。

【００３５】すなわち、小移動量のときは、時定数の大
きい時定数大フィルタを使用して、Ｔ２（図３の
（ｂ））のような、大移動量のとき（Ｔ１（図２の
（ｂ）））より大きく遅延させたフィードフォワード補
正の加速部分を使用して、モータ速度を適切に加速する
ようにした（図３の（ｃ））。これはモータ速度のピー
ク電圧を高め、それによって位置指令のピークに対する
モータ速度のピークの時間差を短縮し、更に位置指令に
対するモータ速度の位相差を短縮することができる。そ
して、小移動量のときに特に問題であった位置指令に対
するモータ速度の追従性を改善することができる。

【００３６】次に、本実施例におけるモータドライブ装
置の小移動量のときの動作について説明する。小移動量
のときは、上記のように、大移動量のときより時定数の
大きいフィルタを必要とするため、大小移動量切換信号
３は位置指令１が小移動量を示すものであることを示し
時定数大小フィルタ切換スイッチ４を操作して、位置指
令１を時定数大フィルタ６側に切替え接続する。時定数
大フィルタ６に伝達された位置指令１は時定数大フィル
タ６の内部で処理され、フィルタリングされて、フィー
ドフォワード微分演算器７に対し遅延した位置指令１’
として入力される。

【００３７】フィードフォワード微分演算器７は時定数
大フィルタ６でフィルタリングされて遅延した位置指令
１’を微分し、更に内部のフィードフォワードゲインに
よりフィードフォワードゲイン倍して、速度指令の補正
信号、すなわち、速度指令２’の補正速度信号７”を加
算器８に出力する。この場合、フィードフォワード微分
演算器７の出力である速度指令２’に対する補正速度信
号７”（フィードフォワード補正値）は、時定数大フィ
ルタ６の効果によって図３の（ｂ）に示すように指令値
に対してＴ２の遅れ時間を持つ。この遅れ時間Ｔ２と大
移動量のときの遅れ時間Ｔ１（図２の（ｂ））との関係
は、前述のように、Ｔ２＞Ｔ１である。

【００３８】位置指令１は時定数大フィルタ６に入力さ
れると同時に、位置ループゲイン乗算器２に入力され、
位置ループゲイン倍されて、速度指令２’として加算器
８に出力される。加算器８においては、位置ループゲイ
ン乗算器２の出力である速度指令２’とフィードフォワ
ード微分演算器７の出力である遅れ時間を含む補正速度
信号７”とを演算し、第２の速度指令８”として速度制
御演算器９に出力する。更に、速度制御演算器９は加算
器８の出力である遅れ時間を含む第２の速度指令８”と
速度検出器１６の出力である速度フィードバックとを演
算し、速度ループゲイン倍してトルク指令９”を生成
し、乗算器１１に出力する。

【００３９】乗算器１１は速度制御演算器９の出力であ
るトルク指令９”と磁極検出器１０により検出された磁
極データとを乗算し、それを電流指令として後段のＤ／
Ａコンバータ１２に入力する。Ｄ／Ａコンバータ１２は
乗算器１１の出力である電流指令１１”をＤ／Ａ変換し
てアナログデータの電流指令を生成し、後段の電流アン
プ１３に伝達する。電流アンプ１３はＤ／Ａコンバータ
によりＤ／Ａ変換されたアナログデータの電流指令を増
幅してモータ１５に対し、駆動電流を供給する。そし
て、電流アンプ１３の出力である駆動電流は、モータ１
５に供給され、モータ１５を駆動する。

【００４０】本実施例においては、図３の（ｂ）に示す
ように、フィードフォワード補正が位置指令に対して遅
れ時間Ｔ２を持つことにより、図３の（ｃ）に示すよう
に、モータ速度が加速するところで加速のフィードフォ
ワード補正が従来より余分にかかるため、モータ１５の
回転加速度を高くすることができる。モータの加速が高
くなると、モータ速度のピークと位置指令のピークとの
間の位相差Ｔ６は、下記の式に示すように、従来の位相
差Ｔ８よりも小さくすることができる。 Ｔ６（図３の（ｃ））＜Ｔ８（図６の（ｃ））

【００４１】又、加速が高まることにより、次の式に示
すように、速度のピーク値Ｖ２が高くなり、モータ速度
の追従性を改善することができる。 Ｖ２（図３の（ｃ））＞Ｖ４（図６の（ｃ）） モータ速度が高まることにより、位置指令（図３の
（ａ））とモータ速度（図３の（ｃ））の位相差（３６
０゜×（Ｔ６／Ｔ５）〔度〕）も短縮され、これを従来
の場合の位相差（図６の（ａ）及び（ｃ））と比較する
と、次の式に示すようになって、位置指令とモータ速度
間の位相差を改善することができる。 ３６０゜×（Ｔ６／Ｔ５）〔度〕＜３６０゜×（Ｔ８／
Ｔ５）〔度〕

【００４２】最後に、以上説明した本実施例における本
発明の特徴部分について要約する。すなわち、本実施例
は、フィードフォワード微分演算器７の前段に、時定数
大小フィルタ切換スイッチ４と、時定数小フィルタ５
と、時定数大フィルタ６とからなる位置指令遅延手段１
７を接続する。そして、モータ１５の移動量が大きいと
きには遅延が小さく、モータ１５の移動量が小さいとき
には大きい遅延を有する位置指令１’をフィードフォワ
ード微分演算器７に出力し、フィードフォワード微分演
算器７からそれぞれの遅延に対応する遅延を有する補正
速度信号７”（フィードフォワード補正値）を出力す
る。

【００４３】詳しくは、この補正速度信号７”は位置指
令１（大移動量の場合：図２の（ａ）、小移動量の場
合：図３の（ａ））に対してＴ１（図２の（ｂ））又は
Ｔ２（図３の（ｂ））の遅れを持つため、モータ速度
（図２の（ｃ）又は図３の（ｃ））の加速に必要なとき
に、従来の場合より加速の補正量が余分にかかり、モー
タの加速を高くすることができる。その結果、位置指令
１のピークからモータ速度のピークまでの時間差Ｔ４
（図２の（ｃ））及びＴ６（図３の（ｃ））は従来技術
の同ピーク間隔Ｔ７（図５の（ｃ））及びＴ８（図６の
（ｃ））より短くすることができるほか、モータの加速
が高まることによりモータ速度のピーク値Ｖ２及びＶ４
が高まり、モータ速度の追従性を良くすることができ、
位置指令とモータ速度の位相差も改善することができ
る。

【００４４】その上、小移動量のときは大移動量のとき
よりモータ速度の追従性が悪いという問題は、前述のよ
うに、時定数大フィルタを使用して、モータ速度の加速
を増加する補正をモータ速度の加速に合わせるよう補正
速度信号７”を遅延させることによって解決することが
できる。

【００４５】尚、本実施例では、２つの時定数フィルタ
５及び６を使用したが、１つのみ使用することもでき、
その際は、大小移動量切換信号３及び時定数大小フィル
タ切換スイッチ４は不要である。又、時定数フィルタ５
及び６は２つのみでなく、必要に応じ、３つ以上使用し
て、時定数大小フィルタ切換スイッチ４により適当に切
替え使用するよう構成することもできる。

【００４６】又、本発明による大小移動量切換信号は、
すでに大小移動量を判別してそれを示す信号であっても
よく、単に時定数大小フィルタ切換スイッチを作動させ
るための信号であってもよい。前者の場合、大小移動量
切替信号は時定数大小フィルタ切換スイッチを直接切替
えることができるが、後者の場合、同信号は時定数大小
フィルタ切換スイッチが受けた位置指令１から時定数大
小フィルタ切換スイッチがその大小移動量を判別するゲ
ートとすることができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成し、
特に、フィードフォワード微分演算器の前段に、時定数
大フィルタと、時定数小フィルタと、モータ移動量の大
小を示す大小移動量切換信号に従って時定数大フィルタ
か又は時定数小フィルタに切替える時定数大小フィルタ
切換スイッチとにより構成した位置指令遅延手段を設け
て、モータ速度を加速する増加の補正をモータ速度の加
速に合わせるよう補正信号を遅延させることにより、モ
ータ速度を高め、位置指令のピークとモータ速度のピー
ク間の時間差を短縮して、位置指令とモータ速度の位相
差を改善することにより、モータ速度の追従性を良くす
ることができた。

【００４８】その上、モータ速度のピークが位置指令の
ピークより相当遅れる小移動量のときには、時定数大フ
ィルタに切替え使用してモータ速度の加速を更に高める
ことにより、小移動量のときの位置指令に対するモータ
速度の位相の遅れを小さくして、その追従性を良くする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を組入れた三相同期モータド
ライブ装置の構成図

【図２】図１の実施例における大移動量時のタイミング
チャートであって、（ａ）は位置指令信号の電圧波形を
示し、（ｂ）はフィードフォワード補正信号の補正量
（電圧）を示し、（ｃ）はモータ速度を示す

【図３】図１の実施例における小移動量時のタイミング
チャートであって、（ａ）は位置指令信号の電圧波形を
示し、（ｂ）はフィードフォワード補正信号の補正量
（電圧）を示し、（ｃ）はモータ速度を示す

【図４】従来のモータドライブ装置の構成図

【図５】図４に示す従来のモータドライブ装置における
大移動量時のタイミングチャートであって、（ａ）は位
置指令信号の電圧波形を示し、（ｂ）はフィードフォワ
ード補正信号の補正量（電圧）を示し、（ｃ）はモータ
速度を示す

【図６】図４に示す従来のモータドライブ装置における
小移動量時のタイミングチャートであって、（ａ）は位
置指令信号の電圧波形を示し、（ｂ）はフィードフォワ
ード補正信号の補正量（電圧）を示し、（ｃ）はモータ
速度を示す

【符号の説明】

１，１’ 位置指令 ２ 位置ループゲイン乗算器 ２’ 速度指令 ３ 大小移動量切換信号 ４ 時定数大小フィルタ切換スイッチ ５ 時定数小フィルタ ６ 時定数大フィルタ ７ フィードフォワード微分演算器 ７’，７” 補正速度信号 ８ 加算器 ８’ 速度指令 ８” 第２の速度指令 ９ 速度制御演算器 ９’，９” トルク指令 １０ 磁極検出器 １１ 乗算器 １１’，１１” 電流指令 １２ Ｄ／Ａ変換器 １３ 電流アンプ １４ エンコーダ １５ モータ １６ 速度検出器 １７ 位置指令遅延手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータの回転位置を検出するエンコーダ
   と、該エンコーダからモータ磁極を検出する磁極検出器
   と、位置指令を位置ループゲイン倍して速度指令を出力
   する位置ループゲイン乗算器と、位置指令を微分しフィ
   ードフォワード倍して速度指令を補正する補正速度信号
   を出力するフィードフォワード微分演算器と、前記速度
   指令と補正速度信号とを加算して第２の速度指令を出力
   する加算器と、前記第２の速度指令と前記速度検出の出
   力とから生成されたトルク指令値と前記磁極検出器から
   の磁極検出値との積を電流指令として前記モータに供給
   する電流アンプを備えたモータドライブ装置であって、
   更に前記位置指令を入力して所定の時間遅延した位置指
   令を前記フィードフォワード微分演算器に出力する位置
   指令遅延手段を含み、該位置指令遅延手段は前記遅延し
   た位置指令を前記フィードフォワード微分演算器に送
   り、それに基づき前記フィードフォワード微分演算器か
   ら所定の時間遅延した補正速度信号を出力させるように
   したことを特徴とするモータドライブ装置。
2. 【請求項２】前記位置指令遅延手段はそれぞれ遅延時間
   の異なる複数の遅延手段と、該複数の遅延手段の１つを
   使用するよう切替える切替スイッチとからなり、前記補
   正速度信号の遅延を変更するようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載のモータドライブ装置。
3. 【請求項３】前記位置指令遅延手段は、遅延量が大きい
   時定数大フィルタと、遅延量が小さい時定数小フィルタ
   と、モータの移動量を示す大小移動量切換信号に従っ
   て、前記時定数大フィルタと時定数小フィルタとを切替
   える時定数大小フィルタ切換スイッチとからなることを
   特徴とする請求項１記載のモータドライブ装置。