JPH07175523A - 位置制御装置 - Google Patents

位置制御装置

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JPH07175523A
JPH07175523A JP5317946A JP31794693A JPH07175523A JP H07175523 A JPH07175523 A JP H07175523A JP 5317946 A JP5317946 A JP 5317946A JP 31794693 A JP31794693 A JP 31794693A JP H07175523 A JPH07175523 A JP H07175523A
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JP
Japan
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pulse
output
pulses
rotation
position detection
Prior art date
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Pending
Application number
JP5317946A
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English (en)
Inventor
Makoto Okada
信 岡田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロータリエンコーダから出力される位置検出
用のパルス数により電動機の回転数を制御する位置制御
装置において、ノイズなどの影響で位置検出のためのパ
ルスのパルス割れ等が発生した場合場合でも、回転軸の
停止位置がずれることのないようにする。 【構成】 ロータリエンコーダ7は、誘導電動機2の1
回転毎に1回の基準位置検出用のパルスPZ を出力する
と共に、そのパルスPZ の1出力周期の間に所定回数の
位置検出用のパルスPA 、PB を出力する。パルス変換
器4は、パルスPA 、PB の立上り及び立下りエッジに
同期してパルスUP 、DP を出力し、カウンタ回路5は
パルスUP 、DP の数をカウントする。ラッチ回路8
は、パルスPZ が入力される毎に、パルスPZ の1出力
周期の間のカウンタ回路5のカウント数を位置・速度制
御部6に入力する。そして、位置・速度制御部6は、パ
ルスPZ の1出力周期の間のカウンタ回路5のカウント
数と、その間のパルスUP、DP の正規の出力数との差
を求め、この差の総計分を位置ずれ補正量としてインバ
ータ装置1に与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電動機の回転軸或いは電
動機により駆動される回転軸の位置制御を行う装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の誘導電動機の速度制御及び位置制
御の構成を図3により説明する。同図に示すように、イ
ンバータ装置1により制御される誘導電動機2の回転軸
には、ロータリエンコーダ3が連結されており、ロータ
リエンコーダ3は、回転軸の回転角度に応じた数のパル
スを出力する。
【0003】この場合、ロータリエンコーダ3は、図4
の(a)及び(b)に示すように、回転軸の回転方向を
検出するために、90゜位相がずれたA相パルスPA 及
びB相パルスPB を出力する。そして、そのA相パルス
PA 及びB相パルスPB は、パルス変換器4に入力され
る。
【0004】図4の(a)及び(b)から理解されるよ
うに、回転軸の正転時には、A相パルスPA がB相パル
スPB よりも90゜位相が進み、逆回転時には、B相パ
ルスPB がA相パルスPA よりも90゜位相が進むの
で、A相パルスPA 及びB相パルスPB のうち、位相が
進んでいる側のパルスを検出することにより、回転軸の
回転方向を検出できることとなる。そして、パルス変換
器4は、このような検出構成によって回転軸の回転方向
を検出し、図4の(c)及び(d)に示すように、正転
検出時には、A相パルスPA 及びB相パルスPB の立上
り及び立下りエッジに同期して正転パルスUP を出力
し、逆転検出時には、A相パルスPA 及びB相パルスP
B の立上り及び立下がりエッジに同期して逆転パルスD
P を出力するように構成されている。
【0005】パルス変換器4から出力される正転パルス
UP 及び逆転パルスDP は、カウンタ回路5に与えられ
る。このカウンタ回路5は、正転パルスUP が入力され
たときには、カウントアップし、逆転パルスDP が入力
したときには、カウントダウンするように構成されてお
り、そのカウント数に応じた位置信号θrを位置・速度
制御部6に与える。
【0006】位置・速度制御部6は、位置信号θrか
ら、単位時間当たりの位置変化量、換言すれば単位時間
当たりの正転パルスUP 或いは逆転パルスDP の出力数
から誘導電動機2の回転速度を検出し、これを外部から
与えられる指令速度と比較して速度偏差信号を出力する
と共に、誘導電動機2の回転位置(回転数)を検出し、
これを外部から与えられる位置指令と比較して位置偏差
信号を出力する。
【0007】そして、速度偏差信号及び位置偏差信号は
インバータ装置1に与えられ、当該インバータ装置1に
より誘導電動機2の速度及び位置(回転数)の制御が行
われる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の位置・速度制御部6による位置制御は、いわば単に
正転パルスUP 及び逆転パルスDP の出力数をカウント
してこれを位置指令と比較しているだけであるから、例
えばノイズなどの影響で、A相パルスPA 、B相パルス
PB 、正転パルスUP 及び逆転パルスDP にパルス割れ
が発生した場合、或いはA相パルスPA 及びB相パルス
PB 以外のパルスがパルス変換器4に入力され、或いは
正転パルスUP 及び逆転パルスDP 以外のパルスがカウ
ンタ回路5に入力された場合には、カウンタ回路5が実
際の誘導電動機2の回転数に正しく対応した位置信号θ
rを出力せず、この結果、誘導電動機2は位置ずれを生
じたまま停止することとなる。すると、誘導電動機2に
より駆動される例えば工作機械のシャフトが指令位置に
停止せず、ずれを生ずることとなってしまう。
【0009】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ロータリエンコーダから出力される位
置検出用のパルス数により電動機の回転数を制御するも
のにおいて、ノイズなどの影響で位置検出のためのパル
スのパルス割れが発生した場合、或いは位置検出のため
のパルス以外のパルスが発生した場合でも、回転軸の停
止位置にずれを生ずるおそれのない位置制御装置を提供
するにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の位置制御装置
は、電動機の回転軸或いは電動機により駆動される回転
軸の回転角度に応じた数の位置検出用のパルスを出力す
ると共に、回転軸が1回転内の所定位置に回転する度に
基準位置検出用のパルスを1回出力するロータリエンコ
ーダと、このロータリエンコーダが出力する位置検出用
のパルス数をカウントし、そのカウント数に応じた位置
検出信号を出力するカウンタ手段と、このカウンタ手段
からの位置検出信号により前記電動機の回転数を制御す
る制御手段と、前記基準位置検出用のパルスの1出力周
期の間に前記カウンタ手段がカウントしたパルス数と予
め設定された正規のカウント数との差から回転軸の1回
転毎の位置ずれ量を検出する位置ずれ検出手段と、この
位置ずれ検出手段により検出された位置ずれ量の総和分
だけ電動機の回転数を補正する補正手段とを具備してな
るものである。
【0011】
【作用】ノイズなどの影響で位置検出のためのパルスの
パルス割れが発生した場合、或いは位置検出のためのパ
ルス以外のパルスが発生した場合、カウンタ手段がカウ
ントするパルス数は正規にカウントすべき数と差異を生
ずる。この差異は、回転軸の1回転毎に位置ずれ検出手
段により検出される。そして、回転軸の回転数は、この
位置ずれ検出手段により検出された正規のパルス数との
差に相当する位置ずれ量だけ補正手段により補正される
ので、回転軸が位置ずれを生じた状態のまま停止するこ
とがない。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1及び図2に基
づいて説明するが、図3と異なる部分のみ説明する。誘
導電動機2の回転軸に連結されたロータリエンコーダ7
は、誘導電動機2の回転軸の回転数(回転角度)に応じ
た数の位置検出用のA相パルスPA 及びB相パルスPB
を出力すると共に、誘導電動機2の回転軸がその1回転
内の所定位置に回転する度に基準位置検出用のZ相パル
スPZ を1回出力する。
【0013】上記Z相パルスPZ は、ラッチ回路8に入
力される。このラッチ回路8には、カウンタ手段たるカ
ウンタ回路5からの位置信号θrも入力されるようにな
っており、該ラッチ回路8は、Z相パルスPZ が入力さ
れる毎に、そのZ相パルスPZ の入力直前の位置信号θ
rをラッチする。そして、ラッチ回路8は、そのラッチ
した位置信号θrと、前回のZ相パルスPZ の入力直前
の位置信号θr´との差により、前回のZ相パルスPZ
の入力時点から今回のZ相パルスPZ の入力直前までに
実際にカウンタ回路5がカウントした正転パルスUp、
逆転パルスDpの数Pt(ロータリエンコーダ7が出力
したA相パルスPA 及びB相パルスPBの合計数)を求
め、このパルス数Ptと予め設定された正規のカウント
数PT との差を位置ずれ信号θrzとして位置・速度制
御部9に与える。ここで、正規のカウント数PT とは、
正常な状態で、ロータリエンコーダ7が誘導電動機2の
回転軸の1回転毎に出力するA相パルスPA 及びB相パ
ルスPB の数に対応したパルス変換器5の正転パルスU
P 或いは逆転パルスDP の出力数である。
【0014】このことを、正常な状態で、パルス変換器
5が誘導電動機2の回転軸の1回転毎に正転パルスUP
或いは逆転パルスDP を合計数(PT )で1000個出
力すると仮定して説明すると、ラッチ回路8にZ相パル
スPZ が入力されてから、次のZ相パルスPZ が入力さ
れる直前までに実際に出力された正転パルスUP 或いは
逆転パルスDP の合計数(θr−θr´)が1000で
あった場合、ラッチ回路8は「1000」に相当する内
容の信号θrzを出力する。また、ノイズ等なんらかの
原因により、A相パルスPA 及びB相パルスPB の出力
数、正転パルスUP 及び逆転パルスDP の出力数が変動
し、その結果、正転パルスUP 及び逆転パルスDP の数
が1000よりも例えば5だけ多い場合には、ラッチ回
路8は「1005」に相当する内容の信号θrzを出力
し、1000よりも例えば5だけ少ない場合には、ラッ
チ回路8は「995」に相当する内容の信号θrzを出
力する。
【0015】位置・速度制御部9は、図3に示す位置・
速度制御部6と同様にカウンタ回路5からの位置信号θ
rにより誘導電動機2の回転数を制御する制御手段とし
て機能する他、ラッチ回路8と協働して誘導電動機2の
回転軸の1回転毎の位置ずれ量を検出する位置ずれ検出
手段10として機能する。この位置・速度制御部9の位
置ずれ検出機能の内容は次のようなものである。
【0016】すなわち、位置・速度制御部9は、ラッチ
回路8からの信号θrから1000を引く演算を行い、
基準位置検出用のパルスPZ の1出力周期毎にカウンタ
回路5がカウントしたパルス数と正規の数PT との差Δ
Pを求める。この差ΔPは、ノイズ等なんらかの原因に
より、正転パルスUP 及び逆転パルスDP の出力数が正
常時の1000よりも多い場合、或いは少ない場合、そ
の多い数、或いは少ない数に一致し、カウンタ回路5の
誤カウント数となる。そして、位置・速度制御部9は、
誘導電動機2の回転開始から回転終了まで間、上記のよ
うにして求めた差ΔPを累計して行く。上記差ΔPは、
基準位置信号PZ の1出力周期におけるカウンタ回路5
のカウント数が1000よりも多い場合にはプラス
(+)となり、1000よりも少ない場合にはマイナス
(−)となる。
【0017】位置・速度制御部9は、また補正手段とし
て機能し、カウンタ回路5の誤カウント数に応じた量だ
け誘導電動機2の回転数を補正する。この補正機能につ
き説明するに、位置・速度制御部9は、カウンタ回路5
からの位置信号θrと位置指令との差を演算して位置偏
差信号を出力する。この位置偏差信号はインバータ装置
1に与えられ、当該インバータ装置1はその位置偏差に
応じて誘導電動機2の回転数を制御し、位置偏差が
「0」となった時点で一旦誘導電動機2を停止させる。
【0018】この後、位置・速度制御部9は、基準位置
検出用のパルスPZ の1出力周期毎にカウンタ回路5が
カウントしたパルス数と正規の数PT との差ΔPの累計
ΣΔPを補正信号としてインバータ装置1に与える。そ
して、インバータ装置1は、その補正信号により差ΔP
の累計ΣΔP分だけ誘導電動機2を回転させる。ここ
で、ΣΔPがマイナスであった場合には、誘導電動機2
は位置指令に対応した正規の回転数よりもΣΔPだけ余
分に回転したことになるから、この場合には誘導電動機
2を停止直前の回転方向とは逆方向にΣΔP相当分だけ
回転させ、逆にΣΔPがプラスであった場合には、誘導
電動機2は位置指令に対応した正規の回転数よりもΣΔ
Pだけ回転し足りないこととなるから、この場合には誘
導電動機2を停止直前の回転方向と同方向にΣΔP相当
分だけ回転させるものである。このような補正を加える
ことにより、誘導電動機2の回転軸は、最終的に位置指
令に対応した正規の位置に停止されるものである。
【0019】なお、上記実施例では、ロータリエンコー
ダ7を誘導電動機2の回転軸に連結したが、これは誘導
電動機2に駆動される回転軸に連結するようにしても良
い。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明の位置制御装
置によれば、ノイズなどの影響で位置検出のためのパル
スのパルス割れが発生した場合、或いは位置検出のため
のパルス以外のパルスが発生した場合でも、回転軸が停
止位置にずれを生ずるおそれのない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す電気的構成のブロック
【図2】作用説明のための波形図
【図3】従来の位置制御構成を示す図1相当図
【図4】位置制御構成を説明するための波形図
【符号の説明】
1はインバータ装置、2は誘導電動機、4はパルス変換
器、5はカウンタ回路(カウンタ手段)、7はロータリ
エンコーダ、8はラッチ回路、9は位置・速度制御部
(制御手段)、10は位置ずれ検出手段である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動機の回転軸或いは電動機により駆動
    される回転軸の回転角度に応じた数の位置検出用のパル
    スを出力すると共に、回転軸が1回転内の所定位置に回
    転する度に基準位置検出用のパルスを1回出力するロー
    タリエンコーダと、 このロータリエンコーダが出力する位置検出用のパルス
    数をカウントし、そのカウント数に応じた位置検出信号
    を出力するカウンタ手段と、 このカウンタ手段からの位置検出信号により前記電動機
    の回転数を制御する制御手段と、 前記基準位置検出用のパルスの1出力周期の間に前記カ
    ウンタ手段がカウントしたパルス数と予め設定された正
    規のカウント数との差から回転軸の1回転毎の位置ずれ
    量を検出する位置ずれ検出手段と、 この位置ずれ検出手段により検出された位置ずれ量の総
    和分だけ電動機の回転数を補正する補正手段とを具備し
    てなる位置制御装置。
JP5317946A 1993-12-17 1993-12-17 位置制御装置 Pending JPH07175523A (ja)

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JP5317946A JPH07175523A (ja) 1993-12-17 1993-12-17 位置制御装置

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JP5317946A JPH07175523A (ja) 1993-12-17 1993-12-17 位置制御装置

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ID=18093787

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JP5317946A Pending JPH07175523A (ja) 1993-12-17 1993-12-17 位置制御装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006105143A (ja) * 2004-10-02 2006-04-20 Robert Bosch Gmbh 内燃機関の始動時の逆回転の識別方法および内燃機関の制御装置
AT510820A1 (de) * 2010-12-13 2012-06-15 Schneider Electric Power Drives Gmbh Korrekturverfahren für drehgeber
CN112737428A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 珠海格力电器股份有限公司 电机转速脉冲反馈控制方法、装置、控制器及空调系统

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