JPS5831836B2 - ステップモ−タの減速制御法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はその回転軸にエンコーダを連結したステップモ
ータの減速制御法に関するものである。

ステップモータの回転軸に直結されたエンコーダからの
フィードバックパルスにより、ステップモータをフィー
ドバック制御するステップモータ制御法において、従来
、一定速度から停止させるための減速法として、フィー
ドバックパルスによらず予め決められた間隔で、ステッ
プモータの励磁相を切換えるドライブ信号を発生するオ
ープンループ制御の減速法と、フィードバッタパルスに
よる減速法とがあった。

第１図にオープンループ制御による減速法を示す。

この制御法の場合、減速し始めてから４パルス付近まで
のパルス間隔、すなわちＴ１〜Ｔ４のパルス間隔は、ス
テップモータが始動し始めることができる自起動パルス
のパルス間隔に比べはるかに短かく、最大応答パルスの
パルス間隔に近くトルクが少ないため外乱が加わったり
、負荷変動により脱調するという欠点がある。

フィードバックパルスによるフィードバック制御の場合
は、フィードバックパルスが発生するまで、励磁し続け
るため脱調することはない。

第２図にフィードバックパルスによる減速法を示す。

この制御法の場合は負荷変動があった場合、特に負荷の
フリクションが増した場合に第２図中のフィードバック
パルス６．７の停止位置でない位置で停止することがあ
る。

この原因はいわゆるホシカスト制御といわれる理論によ
るものである。

以上のように従来の減速法は負荷変動や外乱に対して夫
々欠点があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、負
荷変動や外乱が加わっても脱調することなく所定の停止
位置に停止できるようにすることである。

本発明は、減速時初期にフィードバックパルスにより減
速し、所定ステップ減速した後、フィート２．ッ、パ〜
ユ、ようす、予あ決ヵ、ゎえ間隔アノパルスを発生する
オープンループ制御によって減速させてステップモータ
を所定位置に停止させることを特徴としたものである。

第３図に本発明減速制御法を実現する構成の一実施例を
示すブロック図、第４図に加速と一定速度の場合のタイ
ミングチャート図を示す。

今、便宜上、１スペースを駆動するのに、ステップモー
タが８ステップ回転するものとする。

スタート信号がフリップフロップ７のセット端子に加え
られると、フリップフロップ７がセットされ、その１側
出力すなわち加速信号１７がロジック１となる。

加速信号１７がロジック１になると、モノステーブルマ
ルチパイプレータ（以下モノマルチという）８からスタ
ートドライブ信号１６が発生する。

スタートドライブ信号１６はオアゲート１０を介してリ
ングカウンタ３に加えられ、ステップモータ１を１ステ
ップ回転させる。

ステップモータ１に直結されたエンコーダ２はステップ
モータ１が１ステップ動くと１個のフィードバックパル
スを発生するようになっている。

スタートドライブ信号１６によりステップモータ１は１
ステップ動き、エンコーダ２からフィードバッタパルス
が発生すると、アンドゲート９は加速信号１７により開
かれているため、アンドゲート９、オアゲート１０を介
してリングカウンタ３に加えられ、更にステップモータ
１を１ステップ回転させる。

このようにして、ステップモータ１は、フィードバック
パルスにより加速されて一定速度になる。

この場合、エンコーダ２のフィードバックパルスの発生
する位置をステップモータ１の１ステツプ中のどの位置
かにすることによりステップモータ１の速度を決定する
ことができる。

スタート信号が発生すると同時にロード付アップダウン
カウンタ１１にスペースの数がロードされる。

アップダウンカウンタ１１の出力が１になると、すなわ
ち指定されたスペースの数から１スペースヲ引いたスペ
ースの数だけステップモータ１が回転するとナントゲー
ト１２の出力がロジック０になり、フリップフロップ７
がリセットされて加速信号１７はロジック０になる。

この結果、アンドゲート９はそのゲートを閉じ加速ドラ
イブ信号１５は発生しなくなる。

加速信号１７がロジックＯで減速回路６が有効になる。

そのタイミングチャート図を第５図に示し、減速回路６
の詳細を第６図に示す。

加速信号１７がロジックＯになった後、１番目のフィー
ドバックパルスでモノマルチ１９から時間幅ｔ１のパル
スが発生し、インバートオアゲート２０を通りモノマル
チ２９に加えられ、１番目の時間幅ｔ８の減速ドライブ
信号１４が発生する。

すなわち、フィードバックパルスがあってから１１時間
後に減速ドライブ信号１４を発生させステップモータ１
に負のトルクを与えて減速する。

同様にして、フィードバックパルスが発生してからＬ２
ｓｔ３ｖｊ４後に減速ドライブ信号１４を発生し徐徐に
減速する。

モノマルチ２５のトリガからｔ４時間後にモノマルチ２
６は時間幅ｔ、のパルスを発生し、ｔ６時間後にモノマ
ルチ３０から時間幅ｔ６の減速ドライブ信号１４が発生
するー。

以下ｔ６゜ｔ７後にフィードバックパルスに関係なく減
速ドライブ信号１４が発生する。

このように減速に入ってから最初の４パルスはフィード
バック制御により減速し、残りの３パルスはオープンル
ープ制御により減速する。

フィードバック制御からオープンループ制御に変わる点
はステップモータ１のトルク特性によって決まる。

すなわち、オープンループ制御によって発生するパルス
間隔は自起動パルスのパルス間隔より長くか、もしくは
近い値に設定しなげればならない。

以上のように本発明により、負荷変動や外乱が加わって
も、脱調することなく所定の停止位置に止まることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はオープンループ制御による従来の減速法の特性
を示すタイミングチャート、第２図はフィードバック制
御による従来の減速法の特性を示すタイミングチャート
、第３図は本発明の減速制御法を実現する構成の一実施
例を示すブロック図、第４図は加速時を示すタイミング
チャート、第５図は本発明の減速時を示すタイミングチ
ャート、第６図は第３図の減速回路の詳細を示すブロッ
ク図である。 図において、１はステップモータ、２はエンコーダ、３
はリングカウンタ、４は８進カウンタ、５はデコーダ、
６は減速回路、７はフリップフロップ、８，１９及び２
３〜３０はモノマルチ、９はアンドゲート、１０．２２
はオアゲート、１１はロード付アップダウンカウンタ、
１２はナントゲート、１３はインバータ、１４は減速ド
ライブ信号、１５は加速ドライブ信号、１６はスタート
ドライブ信号、１７は加速信号、１８はインバートアン
ドゲート、２０．２１はインバートオアゲートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ その回転軸にエンコーダを連結したステップモータ
   において、その減速時初期に前記エンコーダからのフィ
   ードバックパルスによって励磁相を切換えて減速制御し
   、所定ステップ減速した後にオープンループ制御に切換
   え、予め設定された徐徐に長くなる間隔で励磁相を切換
   えて減速制御することを特徴とした減速制御法。