JPS6223548B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6223548B2 JPS6223548B2 JP55104873A JP10487380A JPS6223548B2 JP S6223548 B2 JPS6223548 B2 JP S6223548B2 JP 55104873 A JP55104873 A JP 55104873A JP 10487380 A JP10487380 A JP 10487380A JP S6223548 B2 JPS6223548 B2 JP S6223548B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- speed
- control
- counter
- encoder
- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
- G05B19/231—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34215—Microprocessor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37154—Encoder and absolute position counter
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、直流モータの制御に係り特に計算機
による位置検出と速度処理を時分割に行なうこと
によつて該直流モータ延いては移動物体の位置、
速度、到達時間等を制御する制御方式に関する。
による位置検出と速度処理を時分割に行なうこと
によつて該直流モータ延いては移動物体の位置、
速度、到達時間等を制御する制御方式に関する。
従来の直流モータ制御方式としては、例えばエ
ンコーダ出力データの１カウントアツプまたは１
カウントダウンごとに制御部を起動し、モータの
回転速度を決定する方式がある。その一例を第１
図に示す。同図において１マイクロ コンピユー
タからなる制御部、２は物体駆動部、２１はその
直流モータ、２２は位置検出用エンコーダであ
る。直流モータ２１は図示せず移動物体の動力源
で、Ｄ／Ａコンバータ３の出力（直流電圧）に比
例した速度で回転する。エンコーダ２２はモータ
２１の所定回転角毎に１パルス発生するセンサ
で、その出力パルスＳの累計数が該移動物体の現
在位置を表わす。４がその計数を行なうカウンタ
で、これは制御部１または駆動部２のいずれかに
内蔵させてもよい。エンコーダ２２は本例では半
径方向に多数のスリツトを設けた回転円板と投受
光器からなるロータリエンコーダである。
ンコーダ出力データの１カウントアツプまたは１
カウントダウンごとに制御部を起動し、モータの
回転速度を決定する方式がある。その一例を第１
図に示す。同図において１マイクロ コンピユー
タからなる制御部、２は物体駆動部、２１はその
直流モータ、２２は位置検出用エンコーダであ
る。直流モータ２１は図示せず移動物体の動力源
で、Ｄ／Ａコンバータ３の出力（直流電圧）に比
例した速度で回転する。エンコーダ２２はモータ
２１の所定回転角毎に１パルス発生するセンサ
で、その出力パルスＳの累計数が該移動物体の現
在位置を表わす。４がその計数を行なうカウンタ
で、これは制御部１または駆動部２のいずれかに
内蔵させてもよい。エンコーダ２２は本例では半
径方向に多数のスリツトを設けた回転円板と投受
光器からなるロータリエンコーダである。
このシステムは第２図ａに示すように物体を１
地点ＰSから他の地点ＰEまで図示の如き距離（位
置）対速度特性で移動させるもので、この際に実
速度が図示速度曲線に合う様に、物体の現在位置
P1，P2，P3………を検出してそれに対応する速度
情報V1，V2………を該速度曲線から求めてそれ
を制御部１が順次出力し、それをＤ／Ａコンバー
タ３で直流電圧に変換してモータ２１の回転速度
を制御する。直流モータであるからモータ速度は
印加電圧に比例する。
地点ＰSから他の地点ＰEまで図示の如き距離（位
置）対速度特性で移動させるもので、この際に実
速度が図示速度曲線に合う様に、物体の現在位置
P1，P2，P3………を検出してそれに対応する速度
情報V1，V2………を該速度曲線から求めてそれ
を制御部１が順次出力し、それをＤ／Ａコンバー
タ３で直流電圧に変換してモータ２１の回転速度
を制御する。直流モータであるからモータ速度は
印加電圧に比例する。
ところがこのシステムでは速度情報Ｖを送出す
るタイミング（これは位置を知つてその時の所要
電圧をモータに与えるサンプリング制御のサンプ
リング周期である）Ｔがエンコーダ２２の出力パ
ルスＳにより規定されるので次の様な問題が生ず
る。つまり、タイミングＴはエンコーダ２２の各
出力パルスＳの周期、本例では２ビツト程度のカ
ウンタレジスタ４によるその４倍程度の周期にな
るが、いずれにしてもＰS，ＰE間を等距離に分割
したタイミングであるので、時間軸上では第２図
ｂのようにＰS，ＰE付近の低速領域が粗で中央部
の高速領域が密になる。従つてカウンタで低減せ
ずにＴ＝Ｓとした場合には高速領域で制御部１に
対し頻繁に割り込みがかゝり、その時間間隔が制
御部１の処理時間より短かければ制御不能になり
かねない。しかも、滑めらかに速度制御されるべ
き低速領域での速度修正の頻度は高速領域より低
い。この方式では低速領域を充分にコントロール
しようとすれば高速領域（通常一定速度になる）
では不必要に制御し、これを抑えれば低速領域の
制御が不充分になるという矛盾がある。また、こ
の方式では位置と速度の関係しか制御できず、到
達時間、平均速度などの制御は不可能である。
るタイミング（これは位置を知つてその時の所要
電圧をモータに与えるサンプリング制御のサンプ
リング周期である）Ｔがエンコーダ２２の出力パ
ルスＳにより規定されるので次の様な問題が生ず
る。つまり、タイミングＴはエンコーダ２２の各
出力パルスＳの周期、本例では２ビツト程度のカ
ウンタレジスタ４によるその４倍程度の周期にな
るが、いずれにしてもＰS，ＰE間を等距離に分割
したタイミングであるので、時間軸上では第２図
ｂのようにＰS，ＰE付近の低速領域が粗で中央部
の高速領域が密になる。従つてカウンタで低減せ
ずにＴ＝Ｓとした場合には高速領域で制御部１に
対し頻繁に割り込みがかゝり、その時間間隔が制
御部１の処理時間より短かければ制御不能になり
かねない。しかも、滑めらかに速度制御されるべ
き低速領域での速度修正の頻度は高速領域より低
い。この方式では低速領域を充分にコントロール
しようとすれば高速領域（通常一定速度になる）
では不必要に制御し、これを抑えれば低速領域の
制御が不充分になるという矛盾がある。また、こ
の方式では位置と速度の関係しか制御できず、到
達時間、平均速度などの制御は不可能である。
本発明は、直流モータの制御を必要最少限に止
め、制御部をモータ以外の処理に対しても有効に
用い、かつモータの遅進などの時間的制御も可能
ならしめることを目的としたものである。本発明
は、物体を一地点から他の地点へ移動させる直流
モータの回転速度を、該直流モータの所定回転角
毎に１パルス発生する位置検出用エンコーダと該
エンコーダの出力パルスを計数するカウンタと計
算機を用いて、予め設定された位置対速度の関係
に従つて制御する直流モータ制御方式において、
該計算機によりカウンタの計数値をクロツクのタ
イミングで一定時間毎に読込んで前記物体の位置
を知り、該位置に対するモータ速度を前記関係か
ら求めて該速度に対応する電圧を該直流モータに
与えると共に、該カウンタの計数値により得られ
る物体現在位置と該クロツクの計数値より求めら
れる物体予定到達位置との差に従つて遅進を取戻
すように該直流モータへ与える電圧を修正するこ
とを特徴とするが、以下図示の実施例を参照しな
がらこれを詳細に説明する。
め、制御部をモータ以外の処理に対しても有効に
用い、かつモータの遅進などの時間的制御も可能
ならしめることを目的としたものである。本発明
は、物体を一地点から他の地点へ移動させる直流
モータの回転速度を、該直流モータの所定回転角
毎に１パルス発生する位置検出用エンコーダと該
エンコーダの出力パルスを計数するカウンタと計
算機を用いて、予め設定された位置対速度の関係
に従つて制御する直流モータ制御方式において、
該計算機によりカウンタの計数値をクロツクのタ
イミングで一定時間毎に読込んで前記物体の位置
を知り、該位置に対するモータ速度を前記関係か
ら求めて該速度に対応する電圧を該直流モータに
与えると共に、該カウンタの計数値により得られ
る物体現在位置と該クロツクの計数値より求めら
れる物体予定到達位置との差に従つて遅進を取戻
すように該直流モータへ与える電圧を修正するこ
とを特徴とするが、以下図示の実施例を参照しな
がらこれを詳細に説明する。
第３図は本発明の一実施例を示すブロツク図
で、第１図と同一部分には同一記号が付してあ
る。本発明ではエンコーダ２２の出力パルスＳで
制御部１がその都度起動をかけられるのではな
く、該パルスＳを入出力部（例えば周辺インタフ
エースアダプタ）１１内のカウンタ（図示せず）
で継続して計数しながら、その累計値（地点ＰS
からの）を発振器１２からのクロツクCLのタイ
ミングでCPU（例えば８ビツト並列処理プロセ
ツサ）１３が読み込む（クロツクCLで割込み処
理プログラムが起動される）。そしてCPU１３は
読込んだ累計値（位置情報）に対応した速度情報
Ｖを第２図の関係から算出しもしくはメモリから
読出して等時間間隔でＤ／Ａコンバータ３に各位
置に対する速度情報を出力する。このように時間
軸上で等間隔に速度制御を行なうと、空間的には
第４図ａに示すようにその制御タイミング（現在
位置P1，P2，………に相当）は不等間隔となり、
低速領域では密に、高速領域では粗に速度制御が
なされる。低速領域で密に速度制御されることは
好ましいことであり、また高速領域の制御が粗に
なつてもここでは速度が一定に保たれるので実用
上制御精度が低下する心配はない。そして、制御
部１は内部の一定周期のタイミング（クロツク
CL）で速度制御を行なえるので、駆動部２側か
らのパルスで割り込みが頻繁にかゝり、それによ
り処理ミスを起こす等の問題は生じない。しかも
制御タイミングは予め判明しているので、残りの
期間は計算機１３を他の用途の処理に振り向ける
ことができる。
で、第１図と同一部分には同一記号が付してあ
る。本発明ではエンコーダ２２の出力パルスＳで
制御部１がその都度起動をかけられるのではな
く、該パルスＳを入出力部（例えば周辺インタフ
エースアダプタ）１１内のカウンタ（図示せず）
で継続して計数しながら、その累計値（地点ＰS
からの）を発振器１２からのクロツクCLのタイ
ミングでCPU（例えば８ビツト並列処理プロセ
ツサ）１３が読み込む（クロツクCLで割込み処
理プログラムが起動される）。そしてCPU１３は
読込んだ累計値（位置情報）に対応した速度情報
Ｖを第２図の関係から算出しもしくはメモリから
読出して等時間間隔でＤ／Ａコンバータ３に各位
置に対する速度情報を出力する。このように時間
軸上で等間隔に速度制御を行なうと、空間的には
第４図ａに示すようにその制御タイミング（現在
位置P1，P2，………に相当）は不等間隔となり、
低速領域では密に、高速領域では粗に速度制御が
なされる。低速領域で密に速度制御されることは
好ましいことであり、また高速領域の制御が粗に
なつてもここでは速度が一定に保たれるので実用
上制御精度が低下する心配はない。そして、制御
部１は内部の一定周期のタイミング（クロツク
CL）で速度制御を行なえるので、駆動部２側か
らのパルスで割り込みが頻繁にかゝり、それによ
り処理ミスを起こす等の問題は生じない。しかも
制御タイミングは予め判明しているので、残りの
期間は計算機１３を他の用途の処理に振り向ける
ことができる。
加えて、制御部１の割込み処理プログラムにお
いて、クロツクパルスCL毎にカウントすること
により、これをタイマとして使用することが可能
になる。これによりモータ２１あるいは該モータ
による移動物体の位置、速度、時間の３つの要素
を知ることができ、負荷による到達時間の遅れ等
を補正することができる。例えばある時点で入出
力部１１のカウンタの計数値を読み込んで現在位
置を求めれば、当該時点での物体予定到達位置は
既知であるからそれと比較することにより物体移
動状態の遅れ進みを知ることができ、その遅進を
取り戻すようにモータへ加える電圧を調整するこ
とができる。同様にして移動物体の平均速度を正
確に制御することもでき、移動時間に下限、上限
がある場合に非常に有効である。
いて、クロツクパルスCL毎にカウントすること
により、これをタイマとして使用することが可能
になる。これによりモータ２１あるいは該モータ
による移動物体の位置、速度、時間の３つの要素
を知ることができ、負荷による到達時間の遅れ等
を補正することができる。例えばある時点で入出
力部１１のカウンタの計数値を読み込んで現在位
置を求めれば、当該時点での物体予定到達位置は
既知であるからそれと比較することにより物体移
動状態の遅れ進みを知ることができ、その遅進を
取り戻すようにモータへ加える電圧を調整するこ
とができる。同様にして移動物体の平均速度を正
確に制御することもでき、移動時間に下限、上限
がある場合に非常に有効である。
以上述べたように本発明によれば、制御部が直
流モータの動作に左右されないため、計算機は必
要時間以外は十分他の処理を行なうことができ、
またモータにより物体を移動する場合一定時間毎
に位置検出及び速度制御を行なうことができるの
で、到達時間、平均速度などの制御を行なうこと
もできる利点がある。
流モータの動作に左右されないため、計算機は必
要時間以外は十分他の処理を行なうことができ、
またモータにより物体を移動する場合一定時間毎
に位置検出及び速度制御を行なうことができるの
で、到達時間、平均速度などの制御を行なうこと
もできる利点がある。
第１図は従来の直流モータ制御方式の一例を示
すブロツク図、第２図はその動作説明図、第３図
は本発明の一実施例を示すブロツク図、第４図は
その動作説明図である。 図中、１は制御部、２は駆動部、２１は直流モ
ータ、２２は位置検出用エンコーダ、１１はカウ
ンタ等を備える入出力部、１２は発振器である。
すブロツク図、第２図はその動作説明図、第３図
は本発明の一実施例を示すブロツク図、第４図は
その動作説明図である。 図中、１は制御部、２は駆動部、２１は直流モ
ータ、２２は位置検出用エンコーダ、１１はカウ
ンタ等を備える入出力部、１２は発振器である。
Claims (1)
- １ 物体を一地点から他の地点へ移動させる直流
モータの回転速度を、該直流モータの所定回転角
毎に１パルス発生する位置検出用エンコーダと該
エンコーダの出力パルスを計数するカウンタと計
算機を用いて、予め設定された位置対速度の関係
に従つて制御する直流モータ制御方式において、
該計算機によりカウンタの計数値をクロツクのタ
イミングで一定時間毎に読込んで前記物体の位置
を知り、該位置に対するモータ速度を前記関係か
ら求めて該速度に対応する電圧を該直流モータに
与えると共に、該カウンタの計数値により得られ
る物体現在位置と該クロツクの計数値より求めら
れる物体予定到達位置との差に従つて遅進を取戻
すように該直流モータへ与える電圧を修正するこ
とを特徴とした時分割直流モータ制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10487380A JPS5731387A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Time division type dc motor controlling system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10487380A JPS5731387A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Time division type dc motor controlling system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5731387A JPS5731387A (en) | 1982-02-19 |
| JPS6223548B2 true JPS6223548B2 (ja) | 1987-05-23 |
Family
ID=14392329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10487380A Granted JPS5731387A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Time division type dc motor controlling system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5731387A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0395858U (ja) * | 1990-01-17 | 1991-09-30 | ||
| JPH0464348U (ja) * | 1990-10-17 | 1992-06-02 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4460857A (en) * | 1983-05-31 | 1984-07-17 | Rca Corporation | Encoder controlled apparatus for dynamic braking |
| JPH0732551B2 (ja) * | 1985-04-15 | 1995-04-10 | 株式会社日立製作所 | 回転電機子コイルの成形方法 |
| JPH0169396U (ja) * | 1987-10-26 | 1989-05-09 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49120090A (ja) * | 1973-03-28 | 1974-11-16 | ||
| JPS5359813A (en) * | 1976-11-11 | 1978-05-30 | Taketomo Kk | Behavior control device for rectilinear reciprocating motion converted from revolving motion |
-
1980
- 1980-07-30 JP JP10487380A patent/JPS5731387A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0395858U (ja) * | 1990-01-17 | 1991-09-30 | ||
| JPH0464348U (ja) * | 1990-10-17 | 1992-06-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5731387A (en) | 1982-02-19 |
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