JPH1084687A - 回転モータの絶対角位置算出装置及びこれを適用した速度制御装置 - Google Patents
回転モータの絶対角位置算出装置及びこれを適用した速度制御装置Info
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- JPH1084687A JPH1084687A JP9190168A JP19016897A JPH1084687A JP H1084687 A JPH1084687 A JP H1084687A JP 9190168 A JP9190168 A JP 9190168A JP 19016897 A JP19016897 A JP 19016897A JP H1084687 A JPH1084687 A JP H1084687A
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- 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
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
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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
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転モータの絶対角位置を算出して速度制御
の基準位置がわかる回転モータの絶対角位置算出装置及
びこれを適用した速度制御装置を提供する。 【解決手段】 別のパルス発生器を使用せず、均等な個
数の周波数信号から個数を一つ取り除いたり周波数信号
のデューティを一つ相違にしたり、周波数信号の大きさ
を相違にするなどの周波数発生器に変形を加えてモータ
を制作し、モータを使用する際周波数信号の変形点を検
出して絶対角位置を算出し、算出した絶対角位置を使用
して外乱に対する補正値を学習を通して求めてから貯蔵
し、この貯蔵された外乱補正値で速度制御を行う。これ
により、回転モータにパルス発生器を別設しなくても絶
対角位置を算出でき、これを通して一回の学習で外乱補
正値を求めて貯蔵し、貯蔵された外乱補正値を用いて速
度制御を行う。繰り返し学習を通した補正値を貯蔵する
ために貯蔵媒体に対する容量負担が軽減され、速度制御
のためモータの過度時間を縮められる。
の基準位置がわかる回転モータの絶対角位置算出装置及
びこれを適用した速度制御装置を提供する。 【解決手段】 別のパルス発生器を使用せず、均等な個
数の周波数信号から個数を一つ取り除いたり周波数信号
のデューティを一つ相違にしたり、周波数信号の大きさ
を相違にするなどの周波数発生器に変形を加えてモータ
を制作し、モータを使用する際周波数信号の変形点を検
出して絶対角位置を算出し、算出した絶対角位置を使用
して外乱に対する補正値を学習を通して求めてから貯蔵
し、この貯蔵された外乱補正値で速度制御を行う。これ
により、回転モータにパルス発生器を別設しなくても絶
対角位置を算出でき、これを通して一回の学習で外乱補
正値を求めて貯蔵し、貯蔵された外乱補正値を用いて速
度制御を行う。繰り返し学習を通した補正値を貯蔵する
ために貯蔵媒体に対する容量負担が軽減され、速度制御
のためモータの過度時間を縮められる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転モータの速度制
御に係り、特に回転モータの絶対角位置を算出して速度
制御の基準位置がわかる回転モータの絶対角位置算出装
置及びこれを適用した速度制御装置に関する。
御に係り、特に回転モータの絶対角位置を算出して速度
制御の基準位置がわかる回転モータの絶対角位置算出装
置及びこれを適用した速度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、キャプスタンモータのような回
転モータはモータの回転速度による周波数信号を発生す
る周波数発生器を備え、周波数発生器から回転モータの
一定角度間隔毎に均一なパルス周期を有するよう発生さ
れる周波数信号（ＦＧ）を用いて速度制御を行う。
転モータはモータの回転速度による周波数信号を発生す
る周波数発生器を備え、周波数発生器から回転モータの
一定角度間隔毎に均一なパルス周期を有するよう発生さ
れる周波数信号（ＦＧ）を用いて速度制御を行う。
【０００３】図１（Ａ）は従来のモータの回転速度によ
り発生される周波数信号ＦＧの波形図であり、図１
（Ｂ）はこの周波数信号ＦＧのパルス周期測定のための
カウンター１０を示す。パルス周期測定用カウンター１
０は高い周波数クロックＣＬＫに同期して回転モータか
ら発生される周波数信号ＦＧの１パルス間隔間に発生す
る高い周波数クロックＣＬＫの個数をカウントして周波
数信号ＦＧの周期を測定する。測定された周期はモータ
の速度制御に用いられる。本願の同出願人による１９９
５年７月４日付けの韓国特許出願第９５−１９５１５号
はモータの速度制御性能を高めるためにＶＣＲのような
機器で使われるモータの１回転当たり外乱が一定に入る
場合、繰り返し学習を用いてその外乱を推定して取り除
く技術を開示する。
り発生される周波数信号ＦＧの波形図であり、図１
（Ｂ）はこの周波数信号ＦＧのパルス周期測定のための
カウンター１０を示す。パルス周期測定用カウンター１
０は高い周波数クロックＣＬＫに同期して回転モータか
ら発生される周波数信号ＦＧの１パルス間隔間に発生す
る高い周波数クロックＣＬＫの個数をカウントして周波
数信号ＦＧの周期を測定する。測定された周期はモータ
の速度制御に用いられる。本願の同出願人による１９９
５年７月４日付けの韓国特許出願第９５−１９５１５号
はモータの速度制御性能を高めるためにＶＣＲのような
機器で使われるモータの１回転当たり外乱が一定に入る
場合、繰り返し学習を用いてその外乱を推定して取り除
く技術を開示する。
【０００４】図２は上記の韓国特許出願第９５−１９５
１５号に記載された従来の回転モータの速度制御装置を
示す図であって、従来の回転モータ速度制御装置につい
ては前述した韓国特許出願第９５−１９５１５号に詳細
に記載されているので、ここでは簡単に説明する。図２
において、モータ２５により算出された現在速度ω及び
角位置θは第１加算器Ａ１及び学習補償器２７にそれぞ
れ入力される。第１加算器Ａ１はモータ２５の現在速度
ωと基準速度ω* との差を示す速度誤差ωｅを出力す
る。この速度誤差ωｅは速度制御器２１に入力される。
モータ２５に対する負荷トルクが“０”ならモータに負
荷外乱がないので、速度制御器２１は一般の速度制御の
みを通して良好な速度制御特性を得られる。しかし、負
荷トルクが存する場合、速度制御特性が劣化する。学習
補償器２７は角位置と角速度の関数形態に示されるモー
タの外乱を繰り返し学習を通して取り除く。
１５号に記載された従来の回転モータの速度制御装置を
示す図であって、従来の回転モータ速度制御装置につい
ては前述した韓国特許出願第９５−１９５１５号に詳細
に記載されているので、ここでは簡単に説明する。図２
において、モータ２５により算出された現在速度ω及び
角位置θは第１加算器Ａ１及び学習補償器２７にそれぞ
れ入力される。第１加算器Ａ１はモータ２５の現在速度
ωと基準速度ω* との差を示す速度誤差ωｅを出力す
る。この速度誤差ωｅは速度制御器２１に入力される。
モータ２５に対する負荷トルクが“０”ならモータに負
荷外乱がないので、速度制御器２１は一般の速度制御の
みを通して良好な速度制御特性を得られる。しかし、負
荷トルクが存する場合、速度制御特性が劣化する。学習
補償器２７は角位置と角速度の関数形態に示されるモー
タの外乱を繰り返し学習を通して取り除く。
【０００５】学習補償器２７は速度制御器２１の出力ｉ
V * とモータ２５の角位置θを入力され外乱の影響を取
り除かせる出力を形成する。学習補償器２７で求められ
た外乱補償命令ｉLK * （θ）は第２加算器Ａ２に入力さ
れる。第２加算器Ａ２は速度制御器２１から印加される
電流命令ｉV * と学習補償器２７から印加される外乱補
償命令ｉLK * （θ）を加算して修正された電流命令ｉ*
を発生する。この電流命令ｉ* は電流制御器２３に入力
される。電流制御器２３は入力された電流命令に応答し
てトルク命令をモータ２５に出力する。モータの第３加
算器Ａ３は電流制御器２３から印加されたトルク命令で
加えられた外乱
V * とモータ２５の角位置θを入力され外乱の影響を取
り除かせる出力を形成する。学習補償器２７で求められ
た外乱補償命令ｉLK * （θ）は第２加算器Ａ２に入力さ
れる。第２加算器Ａ２は速度制御器２１から印加される
電流命令ｉV * と学習補償器２７から印加される外乱補
償命令ｉLK * （θ）を加算して修正された電流命令ｉ*
を発生する。この電流命令ｉ* は電流制御器２３に入力
される。電流制御器２３は入力された電流命令に応答し
てトルク命令をモータ２５に出力する。モータの第３加
算器Ａ３は電流制御器２３から印加されたトルク命令で
加えられた外乱
【０００６】
【外１】
【０００７】を減算して修正されたトルク命令τ* を出
力する。１／（ＪＳ＋Ｂ）の伝達関数と表示されるモー
タ２５’の速度はこのトルク命令τ* に応じて制御され
る。速度制御の結果、モータ２５から出力される角速度
ωは再び第１加算器Ａ１にフィードバック入力され速度
命令ω* と共に速度誤差ωｅの計算に使われる。この速
度誤差は速度制御器２１に入力される。速度制御器２１
は入力された速度誤差によりモータ２５の回転速度を制
御するための電流命令を出力する。この電流命令は再び
学習補償器２７に入力される。また、角速度ωも１／Ｓ
の伝達関数と表示されるモータ２５”を通して角位置θ
に出力され学習補償器２７にフィードバック入力され
る。
力する。１／（ＪＳ＋Ｂ）の伝達関数と表示されるモー
タ２５’の速度はこのトルク命令τ* に応じて制御され
る。速度制御の結果、モータ２５から出力される角速度
ωは再び第１加算器Ａ１にフィードバック入力され速度
命令ω* と共に速度誤差ωｅの計算に使われる。この速
度誤差は速度制御器２１に入力される。速度制御器２１
は入力された速度誤差によりモータ２５の回転速度を制
御するための電流命令を出力する。この電流命令は再び
学習補償器２７に入力される。また、角速度ωも１／Ｓ
の伝達関数と表示されるモータ２５”を通して角位置θ
に出力され学習補償器２７にフィードバック入力され
る。
【０００８】前述したように、学習補償器２７は入力と
して角位置θを必要とする。この角位置θを得るため
に、モータの絶対角を示す信号が必要である。パルス発
生器はモータ２５の１回転当たり一つのパルス信号を発
生し、このパルス信号からモータ２５の絶対角位置が計
算される。しかし、従来のモータは周波数発生器のみを
有して均一な角度毎に出る周波数信号のほかは存在しな
いので、絶対的な角位置が得られない。その代わり、相
対的な角位置は任意に基準位置を決めて周波数信号ＦＧ
を計数することによりわかる。そして、電源をつける度
に、あるいはモータの回転起動時毎に任意に基準位置を
決めて学習補償器２７に反復学習させる。
して角位置θを必要とする。この角位置θを得るため
に、モータの絶対角を示す信号が必要である。パルス発
生器はモータ２５の１回転当たり一つのパルス信号を発
生し、このパルス信号からモータ２５の絶対角位置が計
算される。しかし、従来のモータは周波数発生器のみを
有して均一な角度毎に出る周波数信号のほかは存在しな
いので、絶対的な角位置が得られない。その代わり、相
対的な角位置は任意に基準位置を決めて周波数信号ＦＧ
を計数することによりわかる。そして、電源をつける度
に、あるいはモータの回転起動時毎に任意に基準位置を
決めて学習補償器２７に反復学習させる。
【０００９】しかし、上記のような相対的な角位置によ
る学習制御の場合、起動時毎に学習しなければならない
ので、モータが安定化するまでかかる過度時間が延び
る。そして、毎回学習されたデータが変わるのでこのデ
ータを貯蔵するために周波数信号のパルス数に比例する
容量の貯蔵媒体（例えば、ＲＡＭ）を必要とする。勿
論、モータにパルス発生器（ＰＧ）を装着しても良い
が、モータのコスト高を招く問題点がある。
る学習制御の場合、起動時毎に学習しなければならない
ので、モータが安定化するまでかかる過度時間が延び
る。そして、毎回学習されたデータが変わるのでこのデ
ータを貯蔵するために周波数信号のパルス数に比例する
容量の貯蔵媒体（例えば、ＲＡＭ）を必要とする。勿
論、モータにパルス発生器（ＰＧ）を装着しても良い
が、モータのコスト高を招く問題点がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した問題
点を解決するために案出されたもので、その目的は別の
パルス発生器を使用せず、変形された周波数信号を発生
する周波数発生器を用いることによりモータのコストを
下げ、かつ速度制御に必要なモータの絶対角位置が得ら
れる絶対角位置算出装置を提供することである。
点を解決するために案出されたもので、その目的は別の
パルス発生器を使用せず、変形された周波数信号を発生
する周波数発生器を用いることによりモータのコストを
下げ、かつ速度制御に必要なモータの絶対角位置が得ら
れる絶対角位置算出装置を提供することである。
【００１１】また、本発明の他の目的は絶対角位置算出
装置で算出された絶対角位置を用いて速度制御器の量産
時繰り返し学習制御方式を通して得た外乱補償値を貯蔵
してから使用し続けることにより回転モータが安定化す
るにかかる過度時間を最小限縮められる速度制御装置を
提供することである。
装置で算出された絶対角位置を用いて速度制御器の量産
時繰り返し学習制御方式を通して得た外乱補償値を貯蔵
してから使用し続けることにより回転モータが安定化す
るにかかる過度時間を最小限縮められる速度制御装置を
提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の回転モータの速度制御装置において、
モータの回転速度による周波数信号に同期され、既に設
定されたパターンから変形されたパルスパターンの周波
数信号を発生する周波数発生器と、前記周波数発生器に
より発生された変形された周波数信号について周波数変
形点を検出する周波数変形点検出部と、前記検出された
周波数変形点をリセット信号で入力され前記周波数信号
のパルスを計数して絶対角位置を作成する絶対角作成器
とを含む絶対角位置算出装置が提供される。
ために、本発明の回転モータの速度制御装置において、
モータの回転速度による周波数信号に同期され、既に設
定されたパターンから変形されたパルスパターンの周波
数信号を発生する周波数発生器と、前記周波数発生器に
より発生された変形された周波数信号について周波数変
形点を検出する周波数変形点検出部と、前記検出された
周波数変形点をリセット信号で入力され前記周波数信号
のパルスを計数して絶対角位置を作成する絶対角作成器
とを含む絶対角位置算出装置が提供される。
【００１３】また、本発明の他の目的を達成するため
に、絶対角位置を用いた回転モータの速度制御装置にお
いて、入力される周波数信号周期命令と入力される現在
周期とを比較して周期エラーを求める第１加算器と、前
記求めた周期エラーを入力されモータの回転速度を制御
するための電流命令を出力する速度制御器と、前記速度
制御器から出力した電流命令と絶対角位置を入力され、
繰り返し学習を通してモータに加えられる角位置と角速
度の関数形態に示される外乱の影響を補正する学習補償
器と、前記速度制御器から出力した電流命令と前記学習
補償器から求めた外乱補正値を加算して修正された電流
命令を求める第２加算器と、前記求めた電流命令を入力
されトルク命令をモータに出力する電流制御器と、前記
電流制御器から出力したトルク命令に応じて回転速度が
制御されるモータの回転速度に応じて変形された周波数
信号を発生する周波数発生器と、前記発生される変形さ
れた周波数信号を入力され周波数信号の現在周期を検出
して前記第１加算器に出力し、周波数変形点による絶対
角位置を算出して前記学習補償器に出力する絶対角位置
算出手段を含む回転モータの速度制御装置が提供され
る。
に、絶対角位置を用いた回転モータの速度制御装置にお
いて、入力される周波数信号周期命令と入力される現在
周期とを比較して周期エラーを求める第１加算器と、前
記求めた周期エラーを入力されモータの回転速度を制御
するための電流命令を出力する速度制御器と、前記速度
制御器から出力した電流命令と絶対角位置を入力され、
繰り返し学習を通してモータに加えられる角位置と角速
度の関数形態に示される外乱の影響を補正する学習補償
器と、前記速度制御器から出力した電流命令と前記学習
補償器から求めた外乱補正値を加算して修正された電流
命令を求める第２加算器と、前記求めた電流命令を入力
されトルク命令をモータに出力する電流制御器と、前記
電流制御器から出力したトルク命令に応じて回転速度が
制御されるモータの回転速度に応じて変形された周波数
信号を発生する周波数発生器と、前記発生される変形さ
れた周波数信号を入力され周波数信号の現在周期を検出
して前記第１加算器に出力し、周波数変形点による絶対
角位置を算出して前記学習補償器に出力する絶対角位置
算出手段を含む回転モータの速度制御装置が提供され
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい一実施例を詳述する。本発明の変形された
周波数信号を説明する前に、図３（Ａ）に基づき従来の
周波数信号を説明する。従来のモータはモータの回転部
の周りに設けられ、均一に磁化された周波数発生器を備
える。そして、周波数発生器はモータ回転時に磁気セン
サなどでモータ回転を検出して図３（Ａ）に示した通
り、モータの回転速度による一定周期の周波数信号ＦＧ
を発生させる。
明の望ましい一実施例を詳述する。本発明の変形された
周波数信号を説明する前に、図３（Ａ）に基づき従来の
周波数信号を説明する。従来のモータはモータの回転部
の周りに設けられ、均一に磁化された周波数発生器を備
える。そして、周波数発生器はモータ回転時に磁気セン
サなどでモータ回転を検出して図３（Ａ）に示した通
り、モータの回転速度による一定周期の周波数信号ＦＧ
を発生させる。
【００１５】本発明は周波数発生信号の既に設定された
パターンから変形された周波数信号を発生する周波数発
生器を用いてモータの回転速度による変形された周波数
信号ＦＧを発生させる。すなわち、図３（Ｂ）に示した
ように、モータに均等に磁化させた既に設定されたパタ
ーンにおいて１地点（Ｎ−１）の磁化を取り除いて変形
された周波数信号を発生させるよう周波数発生器を磁化
する。あるいは、図３（Ｃ）に示したように、既に設定
されたパターンで周波数信号のデューティを１パルスの
み相違にして変形された周波数信号を発生させるよう周
波数発生器を磁化する。その他、図３（Ｄ）に示したよ
うに、既に設定されたパターンにおいて周波数信号の大
きさを１パルスのみ大きくして変形された周波数信号を
発生させるよう周波数発生器を磁化する方法などがあ
る。このように変形された周波数信号ＦＧを用いて絶対
角位置を算出する。
パターンから変形された周波数信号を発生する周波数発
生器を用いてモータの回転速度による変形された周波数
信号ＦＧを発生させる。すなわち、図３（Ｂ）に示した
ように、モータに均等に磁化させた既に設定されたパタ
ーンにおいて１地点（Ｎ−１）の磁化を取り除いて変形
された周波数信号を発生させるよう周波数発生器を磁化
する。あるいは、図３（Ｃ）に示したように、既に設定
されたパターンで周波数信号のデューティを１パルスの
み相違にして変形された周波数信号を発生させるよう周
波数発生器を磁化する。その他、図３（Ｄ）に示したよ
うに、既に設定されたパターンにおいて周波数信号の大
きさを１パルスのみ大きくして変形された周波数信号を
発生させるよう周波数発生器を磁化する方法などがあ
る。このように変形された周波数信号ＦＧを用いて絶対
角位置を算出する。
【００１６】図４は本発明による絶対角位置算出装置を
示した構成図である。示したように、図４の装置はモー
タが回転するにつれ発生される周波数信号ＦＧを入力さ
れ周波数変形点を検出する周波数変形点検出部４０と、
検出された周波数変形点をリセット信号として用い、モ
ータが回転するにつれ発生される周波数信号ＦＧのパル
ス数を計数して絶対角位置を作成する絶対角作成器４５
を備える。周波数変形点検出部４０は周波数信号ＦＧを
入力されその周期を検出する周期検出器４１を備える。
遅延器４２は検出した周期を遅延して出力し、利得調節
器４３は遅延された周期の利得を調節する。比較器４４
は周期検出器４１で検出された周期と利得調節器４３で
利得調節された以前周期とを比較する。周波数変形点検
出部４０と絶対角作成器４５の機能はマイクロコンピュ
ータ内でソフトウェア的に作成され処理されうる。
示した構成図である。示したように、図４の装置はモー
タが回転するにつれ発生される周波数信号ＦＧを入力さ
れ周波数変形点を検出する周波数変形点検出部４０と、
検出された周波数変形点をリセット信号として用い、モ
ータが回転するにつれ発生される周波数信号ＦＧのパル
ス数を計数して絶対角位置を作成する絶対角作成器４５
を備える。周波数変形点検出部４０は周波数信号ＦＧを
入力されその周期を検出する周期検出器４１を備える。
遅延器４２は検出した周期を遅延して出力し、利得調節
器４３は遅延された周期の利得を調節する。比較器４４
は周期検出器４１で検出された周期と利得調節器４３で
利得調節された以前周期とを比較する。周波数変形点検
出部４０と絶対角作成器４５の機能はマイクロコンピュ
ータ内でソフトウェア的に作成され処理されうる。
【００１７】図５は図４の装置を適用した回転モータの
速度制御装置を示した構成図である。図５の速度制御装
置は図２に示した従来の装置と同様に構成され、ただモ
ータ５６が回転するにつれ発生される周波数信号ＦＧを
入力され絶対角位置を算出し、算出された絶対角位置θ
を学習補償器５２に出力する絶対角位置算出手段５０
と、学習補償器５２で繰り返し学習を通して求めた外乱
補正値を貯蔵する学習値貯蔵部５４をさらに含む。学習
値貯蔵部５４はＥＥＰＲＯＭ，ＰＲＯＭ，フラッシュメ
モリなどの貯蔵媒体を使用し、ここではＥＥＰＲＯＭを
使用する。また、学習補償器５２で求めた外乱補正値と
学習値貯蔵部５４に貯蔵された外乱補正値を選択的に出
力するスイッチ５３をさらに含む。
速度制御装置を示した構成図である。図５の速度制御装
置は図２に示した従来の装置と同様に構成され、ただモ
ータ５６が回転するにつれ発生される周波数信号ＦＧを
入力され絶対角位置を算出し、算出された絶対角位置θ
を学習補償器５２に出力する絶対角位置算出手段５０
と、学習補償器５２で繰り返し学習を通して求めた外乱
補正値を貯蔵する学習値貯蔵部５４をさらに含む。学習
値貯蔵部５４はＥＥＰＲＯＭ，ＰＲＯＭ，フラッシュメ
モリなどの貯蔵媒体を使用し、ここではＥＥＰＲＯＭを
使用する。また、学習補償器５２で求めた外乱補正値と
学習値貯蔵部５４に貯蔵された外乱補正値を選択的に出
力するスイッチ５３をさらに含む。
【００１８】このように構成された本発明による回転モ
ータの絶対角位置算出装置及びこれを適用した速度制御
装置に対する動作を図４及び図５に基づきさらに詳しく
説明する。まず、量産時一定電圧を印加した正速制御を
通してモータ５６を駆動する。モータ５６が回転するに
つれ周波数発生器５７により発生される変形された周波
数信号ＦＧ（図３（Ｂ）ないし図３（Ｄ）参照）は絶対
角位置算出手段５０に入力される。絶対角位置算出手段
５０の周波数変形点検出部４０は入力された周波数信号
ＦＧから周期を検出して第１加算器Ａ３に出力し、その
周波数変形点を検出して絶対角作成器４５に出力する。
絶対角位置算出手段５０については図４に基づき説明す
る。
ータの絶対角位置算出装置及びこれを適用した速度制御
装置に対する動作を図４及び図５に基づきさらに詳しく
説明する。まず、量産時一定電圧を印加した正速制御を
通してモータ５６を駆動する。モータ５６が回転するに
つれ周波数発生器５７により発生される変形された周波
数信号ＦＧ（図３（Ｂ）ないし図３（Ｄ）参照）は絶対
角位置算出手段５０に入力される。絶対角位置算出手段
５０の周波数変形点検出部４０は入力された周波数信号
ＦＧから周期を検出して第１加算器Ａ３に出力し、その
周波数変形点を検出して絶対角作成器４５に出力する。
絶対角位置算出手段５０については図４に基づき説明す
る。
【００１９】モータ５６に均等にＮ個のパルスに磁化さ
れた周波数発生器において、図３（Ｂ）のように一つを
引いた（Ｎ−１）パルス周期に変形された周波数信号Ｆ
Ｇが入力される場合、モータ５６が回転するにつれ周波
数発生器から発生される変形された周波数信号ＦＧは周
波数変形点検出部４０の周期検出器４１に入力されると
共に、絶対角作成器４５のクロック端子に入力される。
周期検出器４１は入力された周波数信号ＦＧの周期を検
出して比較器４４と遅延器４２に出力する。
れた周波数発生器において、図３（Ｂ）のように一つを
引いた（Ｎ−１）パルス周期に変形された周波数信号Ｆ
Ｇが入力される場合、モータ５６が回転するにつれ周波
数発生器から発生される変形された周波数信号ＦＧは周
波数変形点検出部４０の周期検出器４１に入力されると
共に、絶対角作成器４５のクロック端子に入力される。
周期検出器４１は入力された周波数信号ＦＧの周期を検
出して比較器４４と遅延器４２に出力する。
【００２０】もし、図３（Ｃ）のように１パルスのデュ
ーティの変形された周波数信号ＦＧが絶対角位置算出手
段５０に入力される場合、周波数変形点検出部４０は周
期検出の代わりにパルス幅を検出する。そして、図３
（Ｄ）のように１パルスの大きさの変形された周波数信
号ＦＧが入力される場合、周波数変形点検出部４０は周
期またはパルス幅検出の代わりに入力された周波数信号
ＦＧの大きさを検出する。
ーティの変形された周波数信号ＦＧが絶対角位置算出手
段５０に入力される場合、周波数変形点検出部４０は周
期検出の代わりにパルス幅を検出する。そして、図３
（Ｄ）のように１パルスの大きさの変形された周波数信
号ＦＧが入力される場合、周波数変形点検出部４０は周
期またはパルス幅検出の代わりに入力された周波数信号
ＦＧの大きさを検出する。
【００２１】遅延器４２は周期検出器４１から検出され
た周期を入力され周波数信号ＦＧの１周期だけ遅延して
出力する。利得調節器４３は遅延器４２から以前に検出
した周期を入力され利得調節してから比較器４４に出力
する。この際、利得調節器４３は１と周波数発生から引
いた磁化パルス数に１を加えた整数間の値を利得として
以前周期の利得を調節する。これはモータ５６に物理的
な制御を加えて周波数発生器５７を均等に磁化しても常
に同周期の周波数信号が発生せず、多少の誤差が発生す
る場合もあってこれを考慮するためである。例えば、磁
化パルス数を一つを引いた場合、利得調節器４３の利得
は１と２との間の値となり、さらに好ましくは１と２の
半分、すなわち1.5 となる。比較器４４は入力された二
つの周期値を比較して現在検出した周期が以前に検出し
た周期より大きい地点を周波数変形点として検出する。
勿論、比較対象がデューティの場合は現在検出したパル
ス幅が以前に検出したパルス幅より広い地点を周波数変
形点として検出でき、比較対象が大きさの場合は現在検
出した大きさが以前に検出した大きさより大きい地点を
周波数変形点として検出することもできる。絶対角作成
器４５は周波数変形点検出部４０の比較器４４を通して
周波数変形点が検出される度にリセットされ、モータ５
６の回転により発生される変形された周波数信号ＦＧの
パルス数を計数して絶対角位置を算出する。すなわち、
モータ５６の１回転当たり周波数信号ＦＧのパルス数が
一つ引いて（Ｎ−１）個なら、位置基準信号について
“（３６０°／Ｎ）×計数値”に当たる角度を絶対角位
置θとして出力する。ここで、周波数信号のパルスが引
いた地点で発生されうる制御劣化はフィードフォワード
制御を行う学習補償器５２により防止できる。この絶対
角位置θは学習補償器５２に入力される。周波数変形点
検出部４０で検出した現在周期値は第１加算器Ａ３に入
力される。
た周期を入力され周波数信号ＦＧの１周期だけ遅延して
出力する。利得調節器４３は遅延器４２から以前に検出
した周期を入力され利得調節してから比較器４４に出力
する。この際、利得調節器４３は１と周波数発生から引
いた磁化パルス数に１を加えた整数間の値を利得として
以前周期の利得を調節する。これはモータ５６に物理的
な制御を加えて周波数発生器５７を均等に磁化しても常
に同周期の周波数信号が発生せず、多少の誤差が発生す
る場合もあってこれを考慮するためである。例えば、磁
化パルス数を一つを引いた場合、利得調節器４３の利得
は１と２との間の値となり、さらに好ましくは１と２の
半分、すなわち1.5 となる。比較器４４は入力された二
つの周期値を比較して現在検出した周期が以前に検出し
た周期より大きい地点を周波数変形点として検出する。
勿論、比較対象がデューティの場合は現在検出したパル
ス幅が以前に検出したパルス幅より広い地点を周波数変
形点として検出でき、比較対象が大きさの場合は現在検
出した大きさが以前に検出した大きさより大きい地点を
周波数変形点として検出することもできる。絶対角作成
器４５は周波数変形点検出部４０の比較器４４を通して
周波数変形点が検出される度にリセットされ、モータ５
６の回転により発生される変形された周波数信号ＦＧの
パルス数を計数して絶対角位置を算出する。すなわち、
モータ５６の１回転当たり周波数信号ＦＧのパルス数が
一つ引いて（Ｎ−１）個なら、位置基準信号について
“（３６０°／Ｎ）×計数値”に当たる角度を絶対角位
置θとして出力する。ここで、周波数信号のパルスが引
いた地点で発生されうる制御劣化はフィードフォワード
制御を行う学習補償器５２により防止できる。この絶対
角位置θは学習補償器５２に入力される。周波数変形点
検出部４０で検出した現在周期値は第１加算器Ａ３に入
力される。
【００２２】再び図５において、第１加算器Ａ３は入力
される周波数信号ＦＧの周期命令と周波数変形点検出部
４０で検出した現在周期とを比較して周期誤差を出力す
る。第１加算器Ａ３から出力される周期誤差を入力され
る速度制御器５１は比例積分Ｐ１制御器を用いてその周
期誤差に基づいた電流命令を求める。学習補償器５２は
絶対角作成器４５から印加される絶対角位置θを基準と
して駆動して入力される電流命令に対する外乱補正値を
学習する。学習補償器５２で求められた外乱補償命令は
スイッチ５３を通して第２加算器Ａ４に入力される。第
２加算器Ａ４は速度制御器５１から印加される電流命令
とスイッチ５３を通して学習補償器５２から印加される
外乱補償命令を加算して修正された電流命令を出力す
る。この電流命令が電流制御器５５に入力される。電流
制御器５５は入力された電流命令に応答してトルク命令
をモータ５６に出力する。モータ５６は電流制御器５５
から印加されたトルク命令に当たる速度で回転する。学
習補償器５２はモータ５６の１回転に当たる学習が完了
される毎に求めた外乱補正値を貯蔵し、速度制御器５１
から入力された電流命令を既に設定した臨界値と比較し
てモータ５６に加えられた外乱が十分に補償されたかを
判断する。学習補償器５２はモータ５６に加えられた外
乱が十分に補償されたと判断されれば、その際の外乱補
正値をＥＥＰＲＯＭよりなった学習値貯蔵部５４に貯蔵
する。
される周波数信号ＦＧの周期命令と周波数変形点検出部
４０で検出した現在周期とを比較して周期誤差を出力す
る。第１加算器Ａ３から出力される周期誤差を入力され
る速度制御器５１は比例積分Ｐ１制御器を用いてその周
期誤差に基づいた電流命令を求める。学習補償器５２は
絶対角作成器４５から印加される絶対角位置θを基準と
して駆動して入力される電流命令に対する外乱補正値を
学習する。学習補償器５２で求められた外乱補償命令は
スイッチ５３を通して第２加算器Ａ４に入力される。第
２加算器Ａ４は速度制御器５１から印加される電流命令
とスイッチ５３を通して学習補償器５２から印加される
外乱補償命令を加算して修正された電流命令を出力す
る。この電流命令が電流制御器５５に入力される。電流
制御器５５は入力された電流命令に応答してトルク命令
をモータ５６に出力する。モータ５６は電流制御器５５
から印加されたトルク命令に当たる速度で回転する。学
習補償器５２はモータ５６の１回転に当たる学習が完了
される毎に求めた外乱補正値を貯蔵し、速度制御器５１
から入力された電流命令を既に設定した臨界値と比較し
てモータ５６に加えられた外乱が十分に補償されたかを
判断する。学習補償器５２はモータ５６に加えられた外
乱が十分に補償されたと判断されれば、その際の外乱補
正値をＥＥＰＲＯＭよりなった学習値貯蔵部５４に貯蔵
する。
【００２３】一方、使用時一定電圧を加えた正速制御を
通してモータ５６を駆動して同一な方法で絶対角位置θ
を算出する。算出された絶対角位置θを学習値貯蔵部５
４のアドレスＡＤＤＲとして用いてそのアドレスが指示
する位置に貯蔵している外乱補正値を出力する。それ
で、本発明の速度制御は速度制御器５１の出力にスイッ
チ５３を通して学習値貯蔵部５４にあらかじめ決定され
貯蔵された外乱補正値を入力され加えることにより、モ
ータ５６の周期的な外乱について補正して効率よく速度
制御を行える。
通してモータ５６を駆動して同一な方法で絶対角位置θ
を算出する。算出された絶対角位置θを学習値貯蔵部５
４のアドレスＡＤＤＲとして用いてそのアドレスが指示
する位置に貯蔵している外乱補正値を出力する。それ
で、本発明の速度制御は速度制御器５１の出力にスイッ
チ５３を通して学習値貯蔵部５４にあらかじめ決定され
貯蔵された外乱補正値を入力され加えることにより、モ
ータ５６の周期的な外乱について補正して効率よく速度
制御を行える。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による回転モ
ータに絶対角位置算出装置は、回転モータにパルス発生
器を別設しなくても変形された周波数発生器のみ用いて
変形された周波数信号からモータの絶対角位置を算出し
出す。したがって、パルス発生器の追加設置によるコス
ト高がなくなる。また、前述の絶対角位置算出装置を採
用した回転モータの速度制御装置は算出された絶対角位
置を用いて一回の学習を通して外乱補正値を決定して貯
蔵し、貯蔵された外乱補正値を用いて速度制御を行うこ
とにより、繰り返し学習を行いながら外乱補正値を貯蔵
し続く場合に比べて、データの貯蔵容量に対する負担が
軽減され、学習にかかる過度時間を縮められる。
ータに絶対角位置算出装置は、回転モータにパルス発生
器を別設しなくても変形された周波数発生器のみ用いて
変形された周波数信号からモータの絶対角位置を算出し
出す。したがって、パルス発生器の追加設置によるコス
ト高がなくなる。また、前述の絶対角位置算出装置を採
用した回転モータの速度制御装置は算出された絶対角位
置を用いて一回の学習を通して外乱補正値を決定して貯
蔵し、貯蔵された外乱補正値を用いて速度制御を行うこ
とにより、繰り返し学習を行いながら外乱補正値を貯蔵
し続く場合に比べて、データの貯蔵容量に対する負担が
軽減され、学習にかかる過度時間を縮められる。
【図１】（Ａ）は従来のモータの回転速度により発生さ
れる周波数信号を示す波形図、（Ｂ）は周波数信号周期
の測定のためのカウンターを示す図である。
れる周波数信号を示す波形図、（Ｂ）は周波数信号周期
の測定のためのカウンターを示す図である。
【図２】従来の回転モータの速度制御装置を示す構成図
である。
である。
【図３】（Ａ）ないし（Ｄ）は本発明による回転モータ
の絶対角位置算出のために変形された周波数信号を示す
波形図である。
の絶対角位置算出のために変形された周波数信号を示す
波形図である。
【図４】本発明による回転モータの絶対角位置算出装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図５】図４の絶対角位置算出装置が適用された回転モ
ータの速度制御装置を示す構成図である。
ータの速度制御装置を示す構成図である。
【符号の説明】 ４０ 周波数変形点検出部 ４５ 絶対角作成器 ５０ 絶対角位置算出手段 ５１ 速度制御器 ５２ 学習補償器 ５３ スイッチ ５４ 学習値貯蔵部 ５５ 電流制御器 ５６ モータ
Claims (12)
- 【請求項１】 回転モータの速度制御装置において、 モータの回転速度による周波数信号に同期され、既に設
定されたパターンから変形されたパルスパターンの周波
数信号を発生する周波数発生器と、 前記周波数発生器により発生された変形された周波数信
号について周波数変形点を検出する周波数変形点検出部
と、 前記検出された周波数変形点をリセット信号で入力され
前記周波数信号のパルスを計数して絶対角位置を作成す
る絶対角作成器とを含むことを特徴とする絶対角位置算
出装置。 - 【請求項２】 前記周波数発生器は、モータに均等に磁
化させた既に設定されたパターンから１地点の磁化を取
り除いて変形された周波数信号を発生することを特徴と
する請求項１に記載の絶対角位置算出装置。 - 【請求項３】 前記周波数変形点検出部は、 モータが回転するにつれ発生される変形された周波数信
号を入力され周期を検出する周期検出器と、 検出された周期を１周期の間遅延して出力する遅延器
と、 遅延された以前検出周期の利得を調節する利得器と、 検出した現在周期と利得調節された以前周期とを比較
し、比較結果現在周期が以前周期より大きければその位
置を周波数変形点と求める比較器とを備えることを特徴
とする請求項２に記載の絶対角位置算出装置。 - 【請求項４】 前記利得器は１と周波数発生器から引い
た磁化パルス個数に１を加えた整数間の値を利得として
以前周期の利得を調節することを特徴とする請求項３に
記載の絶対角位置算出装置。 - 【請求項５】 前記周波数発生器は既に設定されたパタ
ーンから周波数信号のデューティが１パルスのみ相違に
なった変形された周波数信号を発生することを特徴とす
る請求項１に記載の絶対角位置算出装置。 - 【請求項６】 前記周波数変形点検出部は周波数信号の
パルス幅を検出し、 検出した現在パルス幅と以前パルス幅とを比較して、現
在パルス幅が以前パルス幅より広ければその位置を周波
数変形点と求めることを特徴とする請求項５に記載の絶
対角位置算出装置。 - 【請求項７】 前記周波数発生器は既に設定されたパタ
ーンから周波数信号の大きさが１パルスのみ大きくなっ
た変形された周波数信号を発生することを特徴とする請
求項１に記載の絶対角位置算出装置。 - 【請求項８】 前記周波数変形点検出部は周波数信号の
大きさを検出し、検出した現在大きさと以前大きさとを
比較して、現在大きさが以前大きさより大きければその
位置を周波数変形点と求めることを特徴とする請求項７
に記載の絶対角位置算出装置。 - 【請求項９】 前記絶対角作成器はモータの１回転当た
り周波数信号のパルス個数が一つ引いて“Ｎ−１”個な
ら、前記周波数変形点検出部で求めた周波数変形点につ
いて（３６０／Ｎ）×計数値に当たる角度を絶対角と求
めることを特徴とする請求項１に記載の絶対角位置算出
装置。 - 【請求項１０】 絶対角位置を用いた回転モータの速度
制御装置において、 入力される周波数信号周期命令と入力される現在周期と
を比較して周期エラーを求める第１加算器と、 前記求めた周期エラーを入力されモータの回転速度を制
御するための電流命令を出力する速度制御器と、 前記速度制御器から出力した電流命令と絶対角位置を入
力され、繰り返し学習を通してモータに加えられる角位
置と角速度の関数形態に示される外乱の影響を補正する
学習補償器と、 前記速度制御器から出力した電流命令と前記学習補償器
から求めた外乱補正値とを加算して修正された電流命令
を求める第２加算器と、 前記求めた電流命令を入力されトルク命令をモータに出
力する電流制御器と、 前記電流制御器から出力したトルク命令に応じて回転速
度が制御されるモータの回転速度に応じて変形された周
波数信号を発生する周波数発生器と、 前記発生される変形された周波数信号を入力され周波数
信号の現在周期を検出して前記第１加算器に出力し、周
波数変形点による絶対角位置を算出して前記学習補償器
に出力する絶対角位置算出手段とを含むことを特徴とす
る回転モータの速度制御装置。 - 【請求項１１】 前記学習補償器に連結され、前記モー
タの１回転単位に繰り返し学習を通して求めた外乱補正
値で前記モータに加えられる外乱に対する補償がなされ
る場合にその外乱補正値を貯蔵し、前記絶対角位置算出
手段で算出された絶対角位置をアドレスとして入力され
そのアドレスが指示する位置に貯蔵している外乱補正値
を出力する学習値貯蔵部をさらに含むことを特徴とする
請求項１０に記載の回転モータの速度制御装置。 - 【請求項１２】 前記学習補償器と前記学習値貯蔵部と
の間に位置し、モータを量産する時は前記学習補償器で
求めた外乱補正値を選択して前記第２加算器に出力し、
使用する時は前記学習値貯蔵部で読み出した外乱補正値
を選択して前記第２加算器に出力するスイッチをさらに
含むことを特徴とする請求項１１に記載の回転モータの
速度制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR29412/1996 | 1996-07-19 | ||
| KR1019960029412A KR100215458B1 (ko) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 회전모터의 절대각위치 산출장치 및 이를 적용한 속도제어장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1084687A true JPH1084687A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=19466907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9190168A Pending JPH1084687A (ja) | 1996-07-19 | 1997-07-15 | 回転モータの絶対角位置算出装置及びこれを適用した速度制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5880566A (ja) |
| JP (1) | JPH1084687A (ja) |
| KR (1) | KR100215458B1 (ja) |
| CN (1) | CN1068735C (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002213944A (ja) * | 2001-01-18 | 2002-07-31 | Niles Parts Co Ltd | 回転角測定装置 |
| JP3805309B2 (ja) * | 2003-01-30 | 2006-08-02 | ファナック株式会社 | サーボモータ駆動制御装置 |
| FR2856142B1 (fr) * | 2003-06-11 | 2005-09-30 | Roulements Soc Nouvelle | Determination de la position angulaire absolue d'un volant par mesure incrementale et mesure de la vitesse differentielle des roues |
| KR100749235B1 (ko) * | 2005-04-29 | 2008-01-07 | 주식회사 현대오토넷 | 위치 제어용 모터의 초기 학습 성능 향상 방법 |
| JP4816257B2 (ja) * | 2006-05-31 | 2011-11-16 | 日本精工株式会社 | モータ制御装置 |
| KR102514642B1 (ko) * | 2016-02-01 | 2023-03-28 | 에이치엘만도 주식회사 | 조향모터제어장치 및 방법 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4501997A (en) * | 1982-01-18 | 1985-02-26 | Papst-Motoren Gmbh & Co Kg | Magnetization for brushless direct current outer rotor motor |
| CH660264A5 (de) * | 1982-05-27 | 1987-03-31 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Kollektorloser gleichstrommotor. |
| US4551715A (en) * | 1984-04-30 | 1985-11-05 | Beckman Instruments, Inc. | Tachometer and rotor identification apparatus for centrifuges |
| AU590795B2 (en) * | 1985-09-20 | 1989-11-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Controller of dc brushless motor |
| DE3630312A1 (de) * | 1986-09-05 | 1988-03-17 | Thomson Brandt Gmbh | Schaltungsanordnung zur elektronischen kommutierung eines gleichstrommotors |
| DE3718207A1 (de) * | 1987-05-29 | 1988-12-15 | Thomson Brandt Gmbh | Verfahren zur steuerung der drehzahl eines rotors |
| US5003239A (en) * | 1990-01-11 | 1991-03-26 | Baxter International Inc. | Peristaltic pump monitoring device |
| CN2112225U (zh) * | 1990-10-19 | 1992-08-05 | 精工爱普生股份有限公司 | 无位置传感器无刷直流电动机及其控制装置 |
| CN1036747C (zh) * | 1993-04-27 | 1997-12-17 | 株式会社三协精机制作所 | 无刷电动机旋转位置检测装置 |
-
1996
- 1996-07-19 KR KR1019960029412A patent/KR100215458B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-15 JP JP9190168A patent/JPH1084687A/ja active Pending
- 1997-07-19 CN CN97117961A patent/CN1068735C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-21 US US08/897,975 patent/US5880566A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1068735C (zh) | 2001-07-18 |
| CN1178412A (zh) | 1998-04-08 |
| KR100215458B1 (ko) | 1999-08-16 |
| KR980012819A (ko) | 1998-04-30 |
| US5880566A (en) | 1999-03-09 |
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