JPH10271895A - モータ駆動装置 - Google Patents
モータ駆動装置Info
- Publication number
- JPH10271895A JPH10271895A JP9075192A JP7519297A JPH10271895A JP H10271895 A JPH10271895 A JP H10271895A JP 9075192 A JP9075192 A JP 9075192A JP 7519297 A JP7519297 A JP 7519297A JP H10271895 A JPH10271895 A JP H10271895A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- control
- pulse
- stepping motor
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- Pending
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- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は、迅速な駆動制御を実現したうえ
で、高精度な駆動制御を実現することにある。 【解決手段】ステッピングモータ１０を目標角度情報に
基づいてステップ歯間隔のモータステップパルスでモー
タパルス制御して所定のモータ回転角まで駆動し、所定
のモータ回転角に到達した状態で、マイクロステップ制
御に切替えられて角度検出用センサ１３の検出信号に基
づいて目標角度情報までフィードバック制御を実行する
ように構成したものである。
で、高精度な駆動制御を実現することにある。 【解決手段】ステッピングモータ１０を目標角度情報に
基づいてステップ歯間隔のモータステップパルスでモー
タパルス制御して所定のモータ回転角まで駆動し、所定
のモータ回転角に到達した状態で、マイクロステップ制
御に切替えられて角度検出用センサ１３の検出信号に基
づいて目標角度情報までフィードバック制御を実行する
ように構成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば人工衛星
に搭載される通信用アンテナ等のアンテナを所望の方向
に指向制御するアンテナ駆動装置等の駆動源として用い
られるステッピングモータを駆動制御するのに好適する
モータ駆動装置に関する。
に搭載される通信用アンテナ等のアンテナを所望の方向
に指向制御するアンテナ駆動装置等の駆動源として用い
られるステッピングモータを駆動制御するのに好適する
モータ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種のモータ駆動装置は、速
度指令に応じた１制御周期の駆動パルスをパルス生成部
で生成して、この駆動パルスに応じたモータ駆動電流が
モータ駆動部で生成され、このモータ駆動電流でステッ
ピングモータが駆動される。このステッピングモータ
は、その駆動に連動してアンテナ可動部等の被駆動体を
動作制御する。
度指令に応じた１制御周期の駆動パルスをパルス生成部
で生成して、この駆動パルスに応じたモータ駆動電流が
モータ駆動部で生成され、このモータ駆動電流でステッ
ピングモータが駆動される。このステッピングモータ
は、その駆動に連動してアンテナ可動部等の被駆動体を
動作制御する。
【０００３】ところで、このようなステッピングモータ
の駆動方式としては、そのステップ歯間隔のモータステ
ップパルスでパルス駆動するモータパルス制御を行った
り、あるいはそのステップ歯間隔より狭い微小角度で駆
動する、いわゆるマイクロステップ制御がある。そし
て、このモータパルス制御あるいはマイクロステップ制
御状態において、ステッピングモータの角度情報を外付
けした角度エンコーダ等の角度計測器により検出して、
この角度情報に基づいてオープンループ的に制御され
る。
の駆動方式としては、そのステップ歯間隔のモータステ
ップパルスでパルス駆動するモータパルス制御を行った
り、あるいはそのステップ歯間隔より狭い微小角度で駆
動する、いわゆるマイクロステップ制御がある。そし
て、このモータパルス制御あるいはマイクロステップ制
御状態において、ステッピングモータの角度情報を外付
けした角度エンコーダ等の角度計測器により検出して、
この角度情報に基づいてオープンループ的に制御され
る。
【０００４】しかしながら、上記モータ駆動装置では、
前者のモータステップ制御の場合、ステップ歯間隔で駆
動されるために、微小角度の調整が困難であり、後者の
マイクロステップ制御の場合には、ステップ歯間隔より
狭い微小角度で駆動するために、その動作制御に費やす
時間が長くかかるという問題を有する。
前者のモータステップ制御の場合、ステップ歯間隔で駆
動されるために、微小角度の調整が困難であり、後者の
マイクロステップ制御の場合には、ステップ歯間隔より
狭い微小角度で駆動するために、その動作制御に費やす
時間が長くかかるという問題を有する。
【０００５】また、両者とも、ステッピングモータのモ
ータ回転角を検出するための角度計測器を備えて直接的
に角度情報を取得してオープンループ的に駆動制御して
いるために、角度計測器が大形となり、重量が重くなる
という問題を有する。係る重量の問題は、特に宇宙開発
の分野においては、重大な課題の一つとなっている。
ータ回転角を検出するための角度計測器を備えて直接的
に角度情報を取得してオープンループ的に駆動制御して
いるために、角度計測器が大形となり、重量が重くなる
という問題を有する。係る重量の問題は、特に宇宙開発
の分野においては、重大な課題の一つとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のモータ駆動装置では、モータ回転角情報を取得する
ための角度計測器を備えなければ高精度な動作制御が困
難であるうえ、その微小角度の駆動が困難で、高精度な
駆動制御が困難であったり、あるいは動作制御に費やす
時間が長くかかるという問題を有する。
来のモータ駆動装置では、モータ回転角情報を取得する
ための角度計測器を備えなければ高精度な動作制御が困
難であるうえ、その微小角度の駆動が困難で、高精度な
駆動制御が困難であったり、あるいは動作制御に費やす
時間が長くかかるという問題を有する。
【０００７】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、構成簡易にして、迅速な駆動制御を実現し得、且
つ、高精度な駆動制御を実現し得るようにしたモータ駆
動装置を提供することを目的とする。
ので、構成簡易にして、迅速な駆動制御を実現し得、且
つ、高精度な駆動制御を実現し得るようにしたモータ駆
動装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、パルス駆動
されるステッピングモータと、このステップモータのモ
ータ回転角を検出するセンサと、前記ステッピングモー
タを目標角度情報に対応してステップ歯間隔のモータス
テップパルスでモータパルス制御を実行した後、マイク
ロステップ制御に切替えて、前記センサの出力信号に基
づいてフィードバック制御するモータ制御手段とを備え
てモータ駆動装置を構成したものである。
されるステッピングモータと、このステップモータのモ
ータ回転角を検出するセンサと、前記ステッピングモー
タを目標角度情報に対応してステップ歯間隔のモータス
テップパルスでモータパルス制御を実行した後、マイク
ロステップ制御に切替えて、前記センサの出力信号に基
づいてフィードバック制御するモータ制御手段とを備え
てモータ駆動装置を構成したものである。
【０００９】上記構成によれば、ステッピングモータ
は、目標角度情報に基づいてステップ歯間隔のモータス
テップパルスでモータパルス制御を実行して所定のモー
タ回転角まで駆動され、所定のモータ回転角に到達した
状態で、マイクロステップ制御に切替えられてセンサか
らの出力信号に基づいてフィードバック制御される。こ
れにより、目標角度情報に応じた迅速な駆動制御が実現
されると共に、モータ回転角に基づいた微小駆動が実現
されて高精度な動作制御が実現される。
は、目標角度情報に基づいてステップ歯間隔のモータス
テップパルスでモータパルス制御を実行して所定のモー
タ回転角まで駆動され、所定のモータ回転角に到達した
状態で、マイクロステップ制御に切替えられてセンサか
らの出力信号に基づいてフィードバック制御される。こ
れにより、目標角度情報に応じた迅速な駆動制御が実現
されると共に、モータ回転角に基づいた微小駆動が実現
されて高精度な動作制御が実現される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明
の一実施の形態に係るアンテナ駆動装置を示すもので、
ステッピングモータ１０のモータ駆動部１１には、モー
タ制御手段を構成するドライバ１２の出力端が接続され
る。そして、ステッピングモータ１０には、角度検出用
センサ１３が、例えば内蔵される。
いて、図面を参照して詳細に説明する。図１はこの発明
の一実施の形態に係るアンテナ駆動装置を示すもので、
ステッピングモータ１０のモータ駆動部１１には、モー
タ制御手段を構成するドライバ１２の出力端が接続され
る。そして、ステッピングモータ１０には、角度検出用
センサ１３が、例えば内蔵される。
【００１１】角度検出用センサ１３は、その出力端にセ
ンサ出力処理部１４が接続され、モータ駆動部１１のモ
ータ回転角に応じた出力信号をセンサ出力処理部１４に
出力する。なお、上記ステッピングモータ１０のモータ
駆動部１１には、例えば図示しないアンテナ可動部に連
結される。
ンサ出力処理部１４が接続され、モータ駆動部１１のモ
ータ回転角に応じた出力信号をセンサ出力処理部１４に
出力する。なお、上記ステッピングモータ１０のモータ
駆動部１１には、例えば図示しないアンテナ可動部に連
結される。
【００１２】上記センサ出力処理部１４は、角度検出用
センサ１３の出力信号を信号処理して、ステッピングモ
ータ１０のモータ駆動部１１の実動作量に対応したモー
タ回転角情報を取得して制御処理部１５に出力する。そ
して、制御処理部１５の出力端には、上記ドライバ１２
が接続され、後述するように制御信号を生成してドライ
バに１２に出力する。
センサ１３の出力信号を信号処理して、ステッピングモ
ータ１０のモータ駆動部１１の実動作量に対応したモー
タ回転角情報を取得して制御処理部１５に出力する。そ
して、制御処理部１５の出力端には、上記ドライバ１２
が接続され、後述するように制御信号を生成してドライ
バに１２に出力する。
【００１３】制御処理部１５には、目標角度情報及び制
御コマンドが入力され、この目標角度情報及び制御コマ
ンドに基づいて上記ドライバ１２のゲインを（１／１）
（１：ステップ歯間隔のモータステップパルス）とする
モータステップ制御に対応した制御信号を生成する。
御コマンドが入力され、この目標角度情報及び制御コマ
ンドに基づいて上記ドライバ１２のゲインを（１／１）
（１：ステップ歯間隔のモータステップパルス）とする
モータステップ制御に対応した制御信号を生成する。
【００１４】そして、制御処理部１５は、目標角度情報
に対して、例えば最も近い歯に入った状態で、ドライバ
１２のゲインを（１／Ｘ）（Ｘ：１ステップ内をＸ分
割）とするマイクロステップ制御に切替えて、センサ出
力処理部１４からのモータ回転角情報（ステッピングモ
ータ１０のモータ駆動部１１の実動作量）に基づいて制
御信号を生成してドライバ１２に出力する。
に対して、例えば最も近い歯に入った状態で、ドライバ
１２のゲインを（１／Ｘ）（Ｘ：１ステップ内をＸ分
割）とするマイクロステップ制御に切替えて、センサ出
力処理部１４からのモータ回転角情報（ステッピングモ
ータ１０のモータ駆動部１１の実動作量）に基づいて制
御信号を生成してドライバ１２に出力する。
【００１５】ドライバ１２は、制御信号に基づいてステ
ップ歯間隔のモータステップパルスでパルス駆動するよ
うに駆動信号を生成して、目標角度情報に最も近い歯ま
でステッピングモータ１０のモータ駆動部１１をモータ
パルス制御する。そして、ドライバ１２は、ステップ歯
の最も近い歯に到達し状態で、ステップ歯間隔より狭い
微小角度で駆動するように駆動信号を生成してマイクロ
ステップ制御に切替えて、上記角度検出用センサ１３か
らのモータ回転角情報に基づいたフィードバック制御を
実行する。ここで、ステッピングモータ１０は、上記ア
ンテナ可動部（図示せず）を目標角度情報に応じて所定
の動作状態に設定する。
ップ歯間隔のモータステップパルスでパルス駆動するよ
うに駆動信号を生成して、目標角度情報に最も近い歯ま
でステッピングモータ１０のモータ駆動部１１をモータ
パルス制御する。そして、ドライバ１２は、ステップ歯
の最も近い歯に到達し状態で、ステップ歯間隔より狭い
微小角度で駆動するように駆動信号を生成してマイクロ
ステップ制御に切替えて、上記角度検出用センサ１３か
らのモータ回転角情報に基づいたフィードバック制御を
実行する。ここで、ステッピングモータ１０は、上記ア
ンテナ可動部（図示せず）を目標角度情報に応じて所定
の動作状態に設定する。
【００１６】このように、上記モータ駆動装置は、ステ
ッピングモータ１０を目標角度情報に基づいてステップ
歯間隔のモータステップパルスでモータパルス制御して
所定のモータ回転角まで駆動し、所定のモータ回転角に
到達した状態で、マイクロステップ制御に切替えられて
角度検出用センサ１３の検出信号に基づいて目標角度情
報までフィードバック制御を実行するように構成した。
ッピングモータ１０を目標角度情報に基づいてステップ
歯間隔のモータステップパルスでモータパルス制御して
所定のモータ回転角まで駆動し、所定のモータ回転角に
到達した状態で、マイクロステップ制御に切替えられて
角度検出用センサ１３の検出信号に基づいて目標角度情
報までフィードバック制御を実行するように構成した。
【００１７】これによれば、モータステップ制御による
迅速な駆動制御が実現されたうえで、マイクロステップ
制御による微小角度の駆動が、モータ回転角（角度検出
用センサ１３で取得するモータ駆動部１１の実動作量）
に基づいてフィードバック制御により実行されることに
より、従来のマイクロステップ制御に比して迅速な駆動
制御を実現したうえで、従来のモータステップ制御に比
して高精度な駆動制御が実現される。
迅速な駆動制御が実現されたうえで、マイクロステップ
制御による微小角度の駆動が、モータ回転角（角度検出
用センサ１３で取得するモータ駆動部１１の実動作量）
に基づいてフィードバック制御により実行されることに
より、従来のマイクロステップ制御に比して迅速な駆動
制御を実現したうえで、従来のモータステップ制御に比
して高精度な駆動制御が実現される。
【００１８】また、これによれば、ステッピングモータ
１０のマイクロステップ制御をフィードバック制御によ
り実行していることにより、角度検出手段として、角度
検出用センサをステップモータ１０のモータ駆動部１１
に内蔵することが可能となる。したがって、従来のよう
に角度エンコーダ等の角度計測器を備えものに比して小
形・軽量化の促進が可能となり、特に、小形軽量化の要
求が強い宇宙開発の分野等において、特に有効な効果が
期待できる。
１０のマイクロステップ制御をフィードバック制御によ
り実行していることにより、角度検出手段として、角度
検出用センサをステップモータ１０のモータ駆動部１１
に内蔵することが可能となる。したがって、従来のよう
に角度エンコーダ等の角度計測器を備えものに比して小
形・軽量化の促進が可能となり、特に、小形軽量化の要
求が強い宇宙開発の分野等において、特に有効な効果が
期待できる。
【００１９】なお、上記実施の形態では、目標角度情報
に対してモータ駆動部１１のステップ歯の最も近い歯ま
でモータステップ制御を実行した後、マイクロステップ
制御に切替えてフィードバック制御を行うように構成し
たが、これに限ることなく、制御対象となる被駆動体の
種類等に応じて、例えば目標角度報に対応したステップ
歯の２段前等の複数段前のステップ歯までステッピング
モータ１０をモータステップ制御を実行し、その後マイ
クロステップ制御に切替えて、フィードバック制御を行
うように構成するこも可能である。
に対してモータ駆動部１１のステップ歯の最も近い歯ま
でモータステップ制御を実行した後、マイクロステップ
制御に切替えてフィードバック制御を行うように構成し
たが、これに限ることなく、制御対象となる被駆動体の
種類等に応じて、例えば目標角度報に対応したステップ
歯の２段前等の複数段前のステップ歯までステッピング
モータ１０をモータステップ制御を実行し、その後マイ
クロステップ制御に切替えて、フィードバック制御を行
うように構成するこも可能である。
【００２０】また、上記実施の形態では、被駆動体とし
てアンテナ可動部に適用した場合で説明したが、これに
限ることなく、マニピュレータの関節等各種の可動部の
駆動に適用可能である。よって、この発明は、上記実施
の形態に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論であ
る。
てアンテナ可動部に適用した場合で説明したが、これに
限ることなく、マニピュレータの関節等各種の可動部の
駆動に適用可能である。よって、この発明は、上記実施
の形態に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論であ
る。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、構成簡易にして、迅速な駆動制御を実現し得、且
つ、高精度な駆動制御を実現し得るようにしたモータ駆
動装置を提供することができる。
ば、構成簡易にして、迅速な駆動制御を実現し得、且
つ、高精度な駆動制御を実現し得るようにしたモータ駆
動装置を提供することができる。
【図１】この発明の一実施の形態に係るモータ駆動装置
を示した図。
を示した図。
１０…ステッピングモータ。 １１…モータ駆動部。 １２…ドライバ。 １３…角度検出用センサ。 １４…センサ出力処理部。 １５…制御処理部。
Claims (4)
- 【請求項１】 パルス駆動されるステッピングモータ
と、 このステップモータのモータ回転角を検出するセンサ
と、 前記ステッピングモータを目標角度情報に対応してステ
ップ歯間隔のモータステップパルスでモータパルス制御
を実行した後、マイクロステップ制御に切替えて、前記
センサの出力信号に基づいてフィードバック制御するモ
ータ制御手段とを具備したモータ駆動装置。 - 【請求項２】 前記モータ制御手段は、ステッピングモ
ータをモータステップパルスに基づいてモータステップ
制御を実行し、該ステッピングモータのステップ歯が目
標角度情報に対して最も近い歯まで駆動した状態でマイ
クロステップ制御に切替え設定することを特徴とする請
求項１記載のモータ駆動装置。 - 【請求項３】 前記モータ制御手段は、コマンドに応じ
てゲインが調整されてモータステップ制御からマイクロ
ステップ制御に切替え設定することを特徴とする請求項
１又は２記載のモータ駆動装置。 - 【請求項４】 前記センサは、前記ステッピングモータ
内に内蔵されることを特徴とする請求項１乃至３のいず
れかに記載のモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9075192A JPH10271895A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | モータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9075192A JPH10271895A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | モータ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10271895A true JPH10271895A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13569097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9075192A Pending JPH10271895A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | モータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10271895A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7330009B2 (en) | 2003-07-18 | 2008-02-12 | Ricoh Co., Ltd. | Method, apparatus, and program for driving a motor in a feedback control system, capable of suppressing motor oscillation |
| JP2011188666A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Mitsubishi Materials Cmi Corp | センサー内蔵モータ |
| CN113452294A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-28 | 北京长安汽车工程技术研究有限责任公司 | 一种机械式车速表的车速指示控制方法、系统及汽车 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP9075192A patent/JPH10271895A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7330009B2 (en) | 2003-07-18 | 2008-02-12 | Ricoh Co., Ltd. | Method, apparatus, and program for driving a motor in a feedback control system, capable of suppressing motor oscillation |
| US7800335B2 (en) | 2003-07-18 | 2010-09-21 | Ricoh Company, Ltd. | Method, apparatus, and program for driving a motor in a feedback control system, capable of suppressing motor oscillation |
| JP2011188666A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Mitsubishi Materials Cmi Corp | センサー内蔵モータ |
| CN113452294A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-28 | 北京长安汽车工程技术研究有限责任公司 | 一种机械式车速表的车速指示控制方法、系统及汽车 |
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