JPS6120108A - 位置決め制御方式 - Google Patents
位置決め制御方式Info
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- JPS6120108A JPS6120108A JP14117184A JP14117184A JPS6120108A JP S6120108 A JPS6120108 A JP S6120108A JP 14117184 A JP14117184 A JP 14117184A JP 14117184 A JP14117184 A JP 14117184A JP S6120108 A JPS6120108 A JP S6120108A
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- JP
- Japan
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- motor
- circuit
- signal
- encoder
- positioning control
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/14—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
- G05D3/1445—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device with a plurality of loops
- G05D3/1454—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device with a plurality of loops using models or predicting devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技地分災
この発明は、ＤＣサーボモータの閉ループ制御における
位置決め制御方式に係り、特に、負荷の慣性が大きい場
合でも、正確な位置決めを可能にした位置決め制御方式
に関する。
位置決め制御方式に係り、特に、負荷の慣性が大きい場
合でも、正確な位置決めを可能にした位置決め制御方式
に関する。
ｋ來技監
−１−Ａ１−
従来から、例えばプリンタ等の位置決め制御においては
、モータの回転速度の帰還回路を有し、閉ループ制御に
よるＤＣサーボモータが用いられている。
、モータの回転速度の帰還回路を有し、閉ループ制御に
よるＤＣサーボモータが用いられている。
第１図は、従来のプリンタにおけるスペースサーボ制御
回路の一例を示す機能ブロック図である。
回路の一例を示す機能ブロック図である。
図面において、１はエンコーダ、２はエンコーダ出力帰
還回路、３はフィードバックパルス発生部。
還回路、３はフィードバックパルス発生部。
４は速度信号発生部、５は速度指令信号発生部、６は加
算器、７はディテント回路、８はモード切替スイッチ、
９は位置決め信号発生部、１０は電圧監視回路、１１は
サーボホールド回路、１２はパワードライバー、１３は
ＤＣサーボモータ、１４は接地抵抗器、Ｉ／Ｆはインタ
ーフェース回路、Ｕｌｌ〜Ｕ１３はインバータ、Ｕ２１
−Ｕ２４はオペアンプを示し、また、ＳＰＡ、ＳＰＡ、
ＳＰＢ、ＳＰＢは相励磁制御信号、ＳＰ Ｈ＾旧まハン
マー指令信号、ＦＢはフィードバック信号、ＳＰＨＯＭ
ＩＥはホームポジション信号、ｓｐ、〜ＳＰｓはモータ
の速度指令信号、ＳＰ ＤＲＩＶ［！はモータドライブ
信号、ＳＰ ＲＥＶＥＲ５Ｅはモータリバース信号、Ｓ
Ｐ ＣＬＫＩボホールド信号、Ｖ ＣＨＥＣＫは電圧チ
ェック指示信号、ＳＰ ｌｌ０ＬＤはスペースモータの
ホールド信号。
算器、７はディテント回路、８はモード切替スイッチ、
９は位置決め信号発生部、１０は電圧監視回路、１１は
サーボホールド回路、１２はパワードライバー、１３は
ＤＣサーボモータ、１４は接地抵抗器、Ｉ／Ｆはインタ
ーフェース回路、Ｕｌｌ〜Ｕ１３はインバータ、Ｕ２１
−Ｕ２４はオペアンプを示し、また、ＳＰＡ、ＳＰＡ、
ＳＰＢ、ＳＰＢは相励磁制御信号、ＳＰ Ｈ＾旧まハン
マー指令信号、ＦＢはフィードバック信号、ＳＰＨＯＭ
ＩＥはホームポジション信号、ｓｐ、〜ＳＰｓはモータ
の速度指令信号、ＳＰ ＤＲＩＶ［！はモータドライブ
信号、ＳＰ ＲＥＶＥＲ５Ｅはモータリバース信号、Ｓ
Ｐ ＣＬＫＩボホールド信号、Ｖ ＣＨＥＣＫは電圧チ
ェック指示信号、ＳＰ ｌｌ０ＬＤはスペースモータの
ホールド信号。
ＳＥＬ ＨＯＬＤはセレクションモータのホールド信号
、ＣＷとＣＣＷはそれぞれ回転方向指示信号で、時計方
向と反時計方向を示す。
、ＣＷとＣＣＷはそれぞれ回転方向指示信号で、時計方
向と反時計方向を示す。
第２図は、第１図のスペースサーボ制御回路の動作を説
明するためのタイムチャートである。図面の各信号波形
に付けられた符号は、第１図の符号位置に対応している
。
明するためのタイムチャートである。図面の各信号波形
に付けられた符号は、第１図の符号位置に対応している
。
この第２図のＳＰＡとＳＰＢは、サーボモータ１３に直
結されたエンコーダ１からの出力信号で、互に９０°位
相が異なり、モータ１３の予め定められた回転角度に対
応して１サイクルのサイン波が出力される。
結されたエンコーダ１からの出力信号で、互に９０°位
相が異なり、モータ１３の予め定められた回転角度に対
応して１サイクルのサイン波が出力される。
そのため、サーボモータ１３の１回転では、予め定めら
れたＮサイクルのサイン波が出力されることになる。
れたＮサイクルのサイン波が出力されることになる。
速度信号発生部４には、サーボモータ１３の回転に伴っ
てエンコーダ１から発生される相励磁信号ＳＰＡとＳＰ
Ｂが、直接与えられてモータ１３の実際速度の検出信号
とされる。
てエンコーダ１から発生される相励磁信号ＳＰＡとＳＰ
Ｂが、直接与えられてモータ１３の実際速度の検出信号
とされる。
エンコーダ１には、クリア回路も含まれており。
ここから出力される相励磁信号ＳＰＢは、フィードバッ
クパルス発生部３へ直接に、またインバータＵ１２の反
転信号ＳＰＢとして与えられる。
クパルス発生部３へ直接に、またインバータＵ１２の反
転信号ＳＰＢとして与えられる。
速度指令信号発生部５は、ディジタル／アナログコンバ
ータで構成され、インターフェース回路Ｉ／Ｆを通して
図示されない主制御部から与えられる速度指令信号ＳＰ
、〜ＳＰ５によって、その速度指令信号の出力レベルが
制御される。
ータで構成され、インターフェース回路Ｉ／Ｆを通して
図示されない主制御部から与えられる速度指令信号ＳＰ
、〜ＳＰ５によって、その速度指令信号の出力レベルが
制御される。
先の速度信号発生部４の出力と、この速度指令信号発生
部５の出力は、加算器６で加算され、加算器６の加算出
力は、オペアンプＵ２１を介して、モード切替スイッチ
８へ直接、あるいはインバータＵ１３を通して、モード
切替スイッチ８へ与えられる。
部５の出力は、加算器６で加算され、加算器６の加算出
力は、オペアンプＵ２１を介して、モード切替スイッチ
８へ直接、あるいはインバータＵ１３を通して、モード
切替スイッチ８へ与えられる。
モード切替スイッチ８では、モータドライブ信号ＳＰ
ＤＲＩＶＥと、モータリバース信号ＳＰ ＲＥＶＥＲ５
Ｅとによって、設定されたモードに対応する出力が、発
生される。
ＤＲＩＶＥと、モータリバース信号ＳＰ ＲＥＶＥＲ５
Ｅとによって、設定されたモードに対応する出力が、発
生される。
第２図に示すように、例えば、モータドライブ信号ＳＰ
ＤＲＩＶＥが、“Ｌ′″から“ＨＩＩに変化すると、
モード切替スイッチ８内のスイッチが動作し、このとき
のモータリバース信号ＳＰ ＲＥＶＥＲ５ｆ！に対応す
る出力が、オペアンプＵ２３、オペアンプＵ２４、パワ
ードライバー１２を通して、ＤＣサーボモータ１３へ与
えられる。
ＤＲＩＶＥが、“Ｌ′″から“ＨＩＩに変化すると、
モード切替スイッチ８内のスイッチが動作し、このとき
のモータリバース信号ＳＰ ＲＥＶＥＲ５ｆ！に対応す
る出力が、オペアンプＵ２３、オペアンプＵ２４、パワ
ードライバー１２を通して、ＤＣサーボモータ１３へ与
えられる。
モータ１３が回転を開始すると、エンコーダ１からの相
励磁信号ＳＰＡ、ＳＰＢが順次変化され、エンコーダ出
力帰還回路２からフィードバック信号ＦＢが発生され、
例えばシュミット回路から構成されるフィードバックパ
ルス発生部３へ与えられる。
励磁信号ＳＰＡ、ＳＰＢが順次変化され、エンコーダ出
力帰還回路２からフィードバック信号ＦＢが発生され、
例えばシュミット回路から構成されるフィードバックパ
ルス発生部３へ与えられる。
フィードバックパルス発生部３は、このフィードバック
信号ＦＢによって、インターフェース回路Ｉ／Ｆを通し
て主制御部へ供給されるクロックパルスＳＰ ＣＬＫＩ
とＳＰ ＣＬＫ２を変化させる。
信号ＦＢによって、インターフェース回路Ｉ／Ｆを通し
て主制御部へ供給されるクロックパルスＳＰ ＣＬＫＩ
とＳＰ ＣＬＫ２を変化させる。
ところで、位置決め信号発生部９には、インク−フェー
ス回路Ｉ／Ｆから入力されるモータドライブ信号ＳＰ
ＤＲＩＶＥと、エンコーダ１からの相励磁信号ＳＰＡと
が与えられており、モータドライブ信号ＳＰ ＤＲＩＶ
Ｅが、ＩＩ Ｈ７１から’ Ｌ ” ニ変化すると、そ
の励磁相でモータ１３を停止させる。
ス回路Ｉ／Ｆから入力されるモータドライブ信号ＳＰ
ＤＲＩＶＥと、エンコーダ１からの相励磁信号ＳＰＡと
が与えられており、モータドライブ信号ＳＰ ＤＲＩＶ
Ｅが、ＩＩ Ｈ７１から’ Ｌ ” ニ変化すると、そ
の励磁相でモータ１３を停止させる。
サーボモータ１３が目標位置に停止されると。
印字動作のために、時間Ｔのような一定幅のハンマー指
令信号ＳＰ ＲＡＭが与えられて、ハンマーが作動され
る。
令信号ＳＰ ＲＡＭが与えられて、ハンマーが作動され
る。
次の第３図（１）と（２）は、エンコーダから発生され
る出力波形の一例で、図（］）は第１図に示す従来の位
置決め制御装置においてエンコーダ１から発生される出
力波形の一例、図（２）は後で詳しく説明するこの発明
の位置決め制御方式において発生される出力波形の一例
を示す。
る出力波形の一例で、図（］）は第１図に示す従来の位
置決め制御装置においてエンコーダ１から発生される出
力波形の一例、図（２）は後で詳しく説明するこの発明
の位置決め制御方式において発生される出力波形の一例
を示す。
従来のＤＣサーボモータの位置決め方式では、モータド
ライブ信号ＳＰ ＤＲＩＶＩＥがＩｔ Ｌ ＃、すなわ
ちオフになった後、第１図の位置決め信号発生部９によ
り、エンコーダ波形とその微分波形とを比較して、目的
位置で静止するように制御している。
ライブ信号ＳＰ ＤＲＩＶＩＥがＩｔ Ｌ ＃、すなわ
ちオフになった後、第１図の位置決め信号発生部９によ
り、エンコーダ波形とその微分波形とを比較して、目的
位置で静止するように制御している。
しかし、このような位置決め制御方式では、負荷の慣性
により、例えば第３図（１）に示すように、モータドラ
イブ信号ＳＰ ＤＲＩＶＥがオフになった後の静止位置
の近傍で、微少振動が生じる。
により、例えば第３図（１）に示すように、モータドラ
イブ信号ＳＰ ＤＲＩＶＥがオフになった後の静止位置
の近傍で、微少振動が生じる。
このような振動は、被駆動体の停止位置の不揃いの原因
になる。そのため、例えば高印字品質を要求されるプリ
ンタにおいては、印字位置が乱れて品質が低下する、と
いう不都合があった。
になる。そのため、例えば高印字品質を要求されるプリ
ンタにおいては、印字位置が乱れて品質が低下する、と
いう不都合があった。
■−−攻
そこで５この発明の位置決め制御方式では、従来の位置
決め制御方式におけるこのような不都合を解決し、負荷
の慣性が大きい場合でも、正確な位置決めを可能にする
ことを目的とする。
決め制御方式におけるこのような不都合を解決し、負荷
の慣性が大きい場合でも、正確な位置決めを可能にする
ことを目的とする。
隻−一双
そのために、この発明の位置決め制御方式では、モータ
の回転速度の帰還回路を有するＤＣサーボモータの位置
決め制御装置において、エンコーダの出力波形を予測す
る波形予測回路を設け、モータの駆動信号がオフになっ
た後に、静止するまでのエンコーダの出力波形を、波形
予測回路で予測し、帰還回路を用いて減速を行いながら
モータを目標位置で静止させるようにしている。
の回転速度の帰還回路を有するＤＣサーボモータの位置
決め制御装置において、エンコーダの出力波形を予測す
る波形予測回路を設け、モータの駆動信号がオフになっ
た後に、静止するまでのエンコーダの出力波形を、波形
予測回路で予測し、帰還回路を用いて減速を行いながら
モータを目標位置で静止させるようにしている。
次に、この発明の位置決め制御方式について、図面を参
照しながら、その一実施例を詳細に説明する。
照しながら、その一実施例を詳細に説明する。
第４図は、この発明の位置決め制御方式を実施する場合
に使用される位置決め制御回路の一例を示す機能ブロッ
ク図で、第１図のサーボ制御回路における位置決め信号
発生部９の詳細な構成例を示す。図面における符号は第
１図と同様であり、また、９１はエンコーダの出力波形
を予測する波形予測回路、９２はモータの回転速度の帰
還回路、９３はアンドゲート回路、９４はオペアンプ、
ＳＷｌとＳＷ２はアナログスイッチ、ｃｏと０１はコン
デンサ、Ｒｏ−Ｒ５は抵抗器、Ｕ３１はアンプを示す。
に使用される位置決め制御回路の一例を示す機能ブロッ
ク図で、第１図のサーボ制御回路における位置決め信号
発生部９の詳細な構成例を示す。図面における符号は第
１図と同様であり、また、９１はエンコーダの出力波形
を予測する波形予測回路、９２はモータの回転速度の帰
還回路、９３はアンドゲート回路、９４はオペアンプ、
ＳＷｌとＳＷ２はアナログスイッチ、ｃｏと０１はコン
デンサ、Ｒｏ−Ｒ５は抵抗器、Ｕ３１はアンプを示す。
エンコーダの出力波形を予測する波形予測回路９１は、
コンデンサＣ８と抵抗器Ｒ６、およびアンプＵ３１とか
らなり、サーボモータの負荷の慣性に対応して、時定数
、すなわちコンデンサＣ８と抵抗器Ｒ６の値が予め設定
されている。
コンデンサＣ８と抵抗器Ｒ６、およびアンプＵ３１とか
らなり、サーボモータの負荷の慣性に対応して、時定数
、すなわちコンデンサＣ８と抵抗器Ｒ６の値が予め設定
されている。
この第４図の位置決め制御回路によれば、先の第１図の
エンコーダ１からは、第３図（２）に示したような、出
力波形が発生される。
エンコーダ１からは、第３図（２）に示したような、出
力波形が発生される。
すなわち、モータドライブ信号ＳＰ ＤＲＩＶＥがオフ
になったとき、エンコーダ波形の傾きが基準値を超える
と、この第３図（２）に示すようになる。
になったとき、エンコーダ波形の傾きが基準値を超える
と、この第３図（２）に示すようになる。
そこで、第４図のエンコーダの出力波形を予測する波形
予測回路９１によって、エンコーダ波形の傾きが、基準
値を超えたことを判断する。
予測回路９１によって、エンコーダ波形の傾きが、基準
値を超えたことを判断する。
アンドゲート回路９３には、この波形予測回路９１の出
力信号と、モータドライブ信号ＳＰ ＤＲＩＶＥとが、
それぞれ入力されており、モータドライブ信号ＳＰ Ｄ
ＲＩＶＥがオフになったとき、エンコーダ波形の傾きが
基準値を超えると、アナログスイッチＳＷＩを閉じるた
めの信号を出力する。
力信号と、モータドライブ信号ＳＰ ＤＲＩＶＥとが、
それぞれ入力されており、モータドライブ信号ＳＰ Ｄ
ＲＩＶＥがオフになったとき、エンコーダ波形の傾きが
基準値を超えると、アナログスイッチＳＷＩを閉じるた
めの信号を出力する。
この出力信号によってアナログスイッチＳＷＩが閉じら
れると、モータの回転速度の帰還回路９２には、今まで
の速度帰還信号の他に、さらに、アナログスイッチＳＷ
Ｉを通して速度帰還信号が加えられることになる。
れると、モータの回転速度の帰還回路９２には、今まで
の速度帰還信号の他に、さらに、アナログスイッチＳＷ
Ｉを通して速度帰還信号が加えられることになる。
したがって、モータを停止させるディテント回路７には
、負荷の慣性に対応した、より強い保持力を出力させる
信号が与えられることになる。
、負荷の慣性に対応した、より強い保持力を出力させる
信号が与えられることになる。
このように、この発明の位置決め制御方式では、第３図
（２）に示すような出力波形が、位置決め制御回路から
発生されるので、負荷の慣性が大きい場合でも、より正
確な位置決め制御を行うことができる。
（２）に示すような出力波形が、位置決め制御回路から
発生されるので、負荷の慣性が大きい場合でも、より正
確な位置決め制御を行うことができる。
以上に詳細に説明したとおり、この発明の位置決め制御
方式では、モータの回転速度の帰還回路を有するＤＣサ
ーボモータの位置決め制御装置において、エンコーダの
出力波形を予測する波形予測回路を設け、モータの駆動
信号がオフになった後に、静止するまでのエンコーダの
出力波形を波形予測回路で予測し、帰還回路を用いて減
速を行いながらモータを目標位置で静止させるようにし
ている。
方式では、モータの回転速度の帰還回路を有するＤＣサ
ーボモータの位置決め制御装置において、エンコーダの
出力波形を予測する波形予測回路を設け、モータの駆動
信号がオフになった後に、静止するまでのエンコーダの
出力波形を波形予測回路で予測し、帰還回路を用いて減
速を行いながらモータを目標位置で静止させるようにし
ている。
効 果
したがって、この発明の位置決め制御方式にょれば、Ｄ
Ｃサーボモータの位置決め制御装置において、その負荷
の慣性が大きい場合でも、正確な位置決めが可能となる
。
Ｃサーボモータの位置決め制御装置において、その負荷
の慣性が大きい場合でも、正確な位置決めが可能となる
。
その上、そのための回路構成も極めて簡単であるから、
コスト面からも有利である。
コスト面からも有利である。
例えば、特に高印字品質を要求されるプリンタの位置決
め制御等に用いれば、印字位置の不揃いが発生せず、高
品質の印字が得られる、等の多くの優れた効果が得られ
る。
め制御等に用いれば、印字位置の不揃いが発生せず、高
品質の印字が得られる、等の多くの優れた効果が得られ
る。
第１図は従来のプリンタにおけるスペースサーボ制御回
路の一例を示す機能ブロック図、第２図は第１図のスペ
ースサーボ制御回路の動作を説明するためのタイムチャ
ート、第３図（１）と（２）はエンコーダから発生され
る出力波形の一例で、図（１）は第１図に示す従来の位
置決め制御装置においてエンコーダ１から発生される出
力波形の一例、図（２）はこの発明の位置決め制御方式
において発生される出力波形の一例、第４図はこの発明
の位置決め制御方式を実施する場合に使用される位置決
め制御回路の一例を示す機能ブロック図で、第１図のサ
ーボ制御回路における位置決め信号発生部９の詳細な構
成例を示す。 図面において、１はエンコーダ、２はエンコーダ出力帰
還回路、３はフィードバックパルス発生部、４は速度信
号発生部、５は速度指令信号発生部、６は加算器、７は
ディテント回路、８はモード切替スイッチ、９は位置決
め信号発生部で、９１はそのエンコーダの出力波形を予
測する波形予測回路、９２はモータの回転速度の帰還回
路、９４はオペアンプ、１０は電圧監視回路、１１はサ
ーボホールド回路、１２はパワードライバー、１３はＤ
Ｃサーボモータを示す。 材 ３ 図 手続補正書（自船 昭和５９年９月２７日
路の一例を示す機能ブロック図、第２図は第１図のスペ
ースサーボ制御回路の動作を説明するためのタイムチャ
ート、第３図（１）と（２）はエンコーダから発生され
る出力波形の一例で、図（１）は第１図に示す従来の位
置決め制御装置においてエンコーダ１から発生される出
力波形の一例、図（２）はこの発明の位置決め制御方式
において発生される出力波形の一例、第４図はこの発明
の位置決め制御方式を実施する場合に使用される位置決
め制御回路の一例を示す機能ブロック図で、第１図のサ
ーボ制御回路における位置決め信号発生部９の詳細な構
成例を示す。 図面において、１はエンコーダ、２はエンコーダ出力帰
還回路、３はフィードバックパルス発生部、４は速度信
号発生部、５は速度指令信号発生部、６は加算器、７は
ディテント回路、８はモード切替スイッチ、９は位置決
め信号発生部で、９１はそのエンコーダの出力波形を予
測する波形予測回路、９２はモータの回転速度の帰還回
路、９４はオペアンプ、１０は電圧監視回路、１１はサ
ーボホールド回路、１２はパワードライバー、１３はＤ
Ｃサーボモータを示す。 材 ３ 図 手続補正書（自船 昭和５９年９月２７日
Claims (1)
- モータの回転速度の帰還回路を有するＤＣサーボモータ
の位置決め制御装置において、エンコーダの出力波形を
予測する波形予測回路を設け、該モータの駆動信号がオ
フになつた後に、静止するまでのエンコーダの出力波形
を前記波形予測回路で予測し、前記帰還回路を用いて減
速を行いながらモータを目標位置で静止させることを特
徴とするサーボモータの位置決め制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14117184A JPS6120108A (ja) | 1984-07-07 | 1984-07-07 | 位置決め制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14117184A JPS6120108A (ja) | 1984-07-07 | 1984-07-07 | 位置決め制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6120108A true JPS6120108A (ja) | 1986-01-28 |
Family
ID=15285786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14117184A Pending JPS6120108A (ja) | 1984-07-07 | 1984-07-07 | 位置決め制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6120108A (ja) |
-
1984
- 1984-07-07 JP JP14117184A patent/JPS6120108A/ja active Pending
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