JPS6237100A - ステツピングモ−タ制御装置 - Google Patents
ステツピングモ−タ制御装置Info
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- JPS6237100A JPS6237100A JP17500385A JP17500385A JPS6237100A JP S6237100 A JPS6237100 A JP S6237100A JP 17500385 A JP17500385 A JP 17500385A JP 17500385 A JP17500385 A JP 17500385A JP S6237100 A JPS6237100 A JP S6237100A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- drive
- signal
- frequency
- pulse pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ステッピングモータに印加する駆動パルス
の周波数を時間とともに可変させてステッピングモータ
の駆動を制御するステッピングモータの制御装置に関す
るものである。
の周波数を時間とともに可変させてステッピングモータ
の駆動を制御するステッピングモータの制御装置に関す
るものである。
アクチュエータとしてステッピングモータを駆動させる
場合、印加する駆動パルスのパターンを使用する系の仕
様に応じて設定しなければならない。
場合、印加する駆動パルスのパターンを使用する系の仕
様に応じて設定しなければならない。
駆動パルスのパターンは、下記の項目について考慮して
決定される。
決定される。
(1)ステッピングモータは、特性上急激な始動、停止
が行えず、駆動パルスの周波数を徐々に立ち上げ(スロ
ーアップ)たり徐々に立ち下げる(スローダウン)こと
が必要である。
が行えず、駆動パルスの周波数を徐々に立ち上げ(スロ
ーアップ)たり徐々に立ち下げる(スローダウン)こと
が必要である。
(2)系の負荷変動および環境に対するマージン。
(3)系の共振。
(4)運動の仕様(速度2時間9位置9回転方向)。
従って、最適な駆動パルスのパターンを決定するには駆
動パルスのパターンを可変に設定できるステッピングモ
ータ用の制御装置が必要である。
動パルスのパターンを可変に設定できるステッピングモ
ータ用の制御装置が必要である。
ところが、従来、この種の装置においては、台形駆動ま
たは三角形駆動(駆動パルスの周波数を時間とともに直
線的に変化させてスローアップおよびスローダウンを達
成する駆動方法)を採用して、ステッピングモータ(以
下ステップモータと略す)を制御しているため、その直
線の傾きや長さを可変することはできても、スローアッ
プ、スローダウンにおける多様な駆動、例えば駆動パル
スの周波数が時間とともに対数的に変化させる駆動や駆
動パルスの周波数と時間の関係が折れ線的な形式となる
駆動はできず、ステップモータの始動、停止の最適な駆
動パルスパターンを決定する範囲が限定されてしまい、
アクチュエートする系に見合う最適な駆動パルスをステ
ップモータに印加できない等の問題点があった。
たは三角形駆動(駆動パルスの周波数を時間とともに直
線的に変化させてスローアップおよびスローダウンを達
成する駆動方法)を採用して、ステッピングモータ(以
下ステップモータと略す)を制御しているため、その直
線の傾きや長さを可変することはできても、スローアッ
プ、スローダウンにおける多様な駆動、例えば駆動パル
スの周波数が時間とともに対数的に変化させる駆動や駆
動パルスの周波数と時間の関係が折れ線的な形式となる
駆動はできず、ステップモータの始動、停止の最適な駆
動パルスパターンを決定する範囲が限定されてしまい、
アクチュエートする系に見合う最適な駆動パルスをステ
ップモータに印加できない等の問題点があった。
この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
で、アクチュエートする系に最適な駆動パルスをステッ
プモータに供給できるステッピングモータの制御装置を
提供することを目的とする。
で、アクチュエートする系に最適な駆動パルスをステッ
プモータに供給できるステッピングモータの制御装置を
提供することを目的とする。
この発明に係るステッピングモータの制御装置は、入力
手段より入力される駆動パルスのパルス情報に応じてパ
ルスパターンを作成するパルスパターン作成手段と、パ
ルスパターンを格納するパルスパターンテーブルメモリ
と、このパルスパターンテーブルメモリに書き込まれた
パルスパターンに応じて駆動パルスを発生させステッピ
ングモータを駆動するパルス発生手段を設けたものであ
る。
手段より入力される駆動パルスのパルス情報に応じてパ
ルスパターンを作成するパルスパターン作成手段と、パ
ルスパターンを格納するパルスパターンテーブルメモリ
と、このパルスパターンテーブルメモリに書き込まれた
パルスパターンに応じて駆動パルスを発生させステッピ
ングモータを駆動するパルス発生手段を設けたものであ
る。
この発明においては、パルスパターン作成手段が入力手
段より入力される駆動パルスのパルス情報に応じてパル
スパターンを作成すると、このパルスパターンがパルス
パターンテーブルメモリに書き込まれる。パルス発生手
段は、パルスパターンテーブルメモリに書き込まれたパ
ルスパターンに応じて駆動パルスを出力する。
段より入力される駆動パルスのパルス情報に応じてパル
スパターンを作成すると、このパルスパターンがパルス
パターンテーブルメモリに書き込まれる。パルス発生手
段は、パルスパターンテーブルメモリに書き込まれたパ
ルスパターンに応じて駆動パルスを出力する。
第1図はこの発明の一実施例を示すステッピングモータ
の制御装置を説明する構成ブロック図であり、1はCP
Uで、各ユニットを制御する。また、CPUIはこの発
明のパルスパターン作成手段をなしている。2はROM
で、各ユニットを制御するプログラムおよびデータを格
納している。
の制御装置を説明する構成ブロック図であり、1はCP
Uで、各ユニットを制御する。また、CPUIはこの発
明のパルスパターン作成手段をなしている。2はROM
で、各ユニットを制御するプログラムおよびデータを格
納している。
3はこの発明のパルスパターンテーブルメモリをなすR
AMで、ワークメモリとして機能する。4はタイマで、
表示、キー人力または内部の時間管理に使用される。5
はこの発明のパルス発生手段をなすタイマで、後述する
駆動パルス27を出力する。タイマ4.5は、例えばプ
ログラマブル・インターバルタイマIC(8253また
は8254)等のワンチップで構成される。6はI10
ボートで、データバス17と外部を接続する。工10ポ
ート6は、例えばプログラマブル・ペリフェラルインタ
フェースIC(8255)を使用している。7.8はド
ライバ、9はステップモータドライバ回路で、駆動パル
ス27に応じてステップモータ10を駆動するのに適し
た駆動信号32を出力する。11はアドレスデコーダで
、アドレスバス18の信号ニ応シテ、ROM2 、、R
AM3 。
AMで、ワークメモリとして機能する。4はタイマで、
表示、キー人力または内部の時間管理に使用される。5
はこの発明のパルス発生手段をなすタイマで、後述する
駆動パルス27を出力する。タイマ4.5は、例えばプ
ログラマブル・インターバルタイマIC(8253また
は8254)等のワンチップで構成される。6はI10
ボートで、データバス17と外部を接続する。工10ポ
ート6は、例えばプログラマブル・ペリフェラルインタ
フェースIC(8255)を使用している。7.8はド
ライバ、9はステップモータドライバ回路で、駆動パル
ス27に応じてステップモータ10を駆動するのに適し
た駆動信号32を出力する。11はアドレスデコーダで
、アドレスバス18の信号ニ応シテ、ROM2 、、R
AM3 。
タイマ4.タイマ5.I10ボート6のいずれかを選択
するセレクト信号22.23,24゜25.26を作成
する。12は水晶発振子で、基準クロック信号16を発
生する。13.14はエツジトリガ型のフリップフロッ
プ(以下・FFと呼ぶ)である。15は表示・キー人力
装置で、ドライバ8を介してキー人力データを入力する
とともに、出力データを受けて表示する。19はクロッ
ク信号(CLK)で、基準クロック信号16を分周して
作成する。20はリード信号(RD)、21はライト信
号(WR)、28は出力パルス信号(OUTI)で、タ
イマ4から出力される。
するセレクト信号22.23,24゜25.26を作成
する。12は水晶発振子で、基準クロック信号16を発
生する。13.14はエツジトリガ型のフリップフロッ
プ(以下・FFと呼ぶ)である。15は表示・キー人力
装置で、ドライバ8を介してキー人力データを入力する
とともに、出力データを受けて表示する。19はクロッ
ク信号(CLK)で、基準クロック信号16を分周して
作成する。20はリード信号(RD)、21はライト信
号(WR)、28は出力パルス信号(OUTI)で、タ
イマ4から出力される。
29は出力パルス信号(OUT2)で、タイマ5から出
力される。30はモータ情報で、ステップモータドライ
バ回路9に必要な情報(ステップ角9回転方向、電流の
0N−OFF 、カウントダウン等)と駆動信号32の
状態を示す。33はタイマ駆動信号(GATE L)で
、タイマ4の始動、停止を制御する。34はタイマ駆動
信号(GATE2)で、タイマ5の始動、停止を制御す
る。35はリセット信号で、エツジトリガ型のフリップ
フロップ13をリセットする。36はリセット信号で、
エツジトリガ型フリップフロップ14をリセットする。
力される。30はモータ情報で、ステップモータドライ
バ回路9に必要な情報(ステップ角9回転方向、電流の
0N−OFF 、カウントダウン等)と駆動信号32の
状態を示す。33はタイマ駆動信号(GATE L)で
、タイマ4の始動、停止を制御する。34はタイマ駆動
信号(GATE2)で、タイマ5の始動、停止を制御す
る。35はリセット信号で、エツジトリガ型のフリップ
フロップ13をリセットする。36はリセット信号で、
エツジトリガ型フリップフロップ14をリセットする。
37は割込信号で、CPU1の割込端子R3Tlに入力
される。38は割込信号で、CPU1の割込端子R3T
2に入力される。
される。38は割込信号で、CPU1の割込端子R3T
2に入力される。
ROM2にあらかじめ書き込まれている制御プログラム
に応じて、CPU1は表示・キー人力装置15を使用し
て操作者が入力した情報をドライバ8.I10ポート6
を介してRAM3にある書式で格納する。特に、表示・
キー人力の制御は、タイマ4で発生する一定周期のパル
ス信号によって割込みをFF13を介してCPU1の割
込端子R5Tlにかけることにより実行される。
に応じて、CPU1は表示・キー人力装置15を使用し
て操作者が入力した情報をドライバ8.I10ポート6
を介してRAM3にある書式で格納する。特に、表示・
キー人力の制御は、タイマ4で発生する一定周期のパル
ス信号によって割込みをFF13を介してCPU1の割
込端子R5Tlにかけることにより実行される。
次にCPUIはRAM3に格納された情報に応じてタイ
マ5に所定の駆動パルス27を発生するようにタイマ5
にデータを書き込む。CPUIは表示・キー人力装置1
5からステップモータ1゜を始動させる始動信号(MO
TOR・ON信号のHレベル状8)を受けると、RAM
3に蓄えられた情報のうち、ステップモータドライバ回
路9に必要な情報(ステップ角2回転方向、電流の0N
−OFF、カウントダウン等)をI10ボート6を介し
て モータ情報3oとして出力し、さらにドライバ7を
介してステップモータドライバ回路9に与える。その後
、CPUIは駆動パルス27を出力させるためにタイマ
駆動信号34をHレベル状態にする。これにより発生し
た駆動パルス27はドライバ7を介してステップモータ
ドライバ回路9に供給されてステップモータドライバ回
路9は、駆動パルス27のエツジ(立ち下り)を検知す
る毎にステップモータ1oが1ステツプ角だけ回転する
ようにモータ各相への電流を駆動信号32として与える
。また、駆動パルス27はドライバ7を介して出力パル
ス信号29としてFF13に送られ、出力パルス信号2
9のエツジ(立ち下り)を検出し、CPU1の割込端子
R5T1に割込信号37として与えられる。ここでの割
り込み処理は、所定のパルスの数がステップモータドラ
イバ回路9に出力されたかどうかを割込回数(出力パル
ス信号29のエツジ(立ち下がり回数))をカウントす
ることにより判断する。
マ5に所定の駆動パルス27を発生するようにタイマ5
にデータを書き込む。CPUIは表示・キー人力装置1
5からステップモータ1゜を始動させる始動信号(MO
TOR・ON信号のHレベル状8)を受けると、RAM
3に蓄えられた情報のうち、ステップモータドライバ回
路9に必要な情報(ステップ角2回転方向、電流の0N
−OFF、カウントダウン等)をI10ボート6を介し
て モータ情報3oとして出力し、さらにドライバ7を
介してステップモータドライバ回路9に与える。その後
、CPUIは駆動パルス27を出力させるためにタイマ
駆動信号34をHレベル状態にする。これにより発生し
た駆動パルス27はドライバ7を介してステップモータ
ドライバ回路9に供給されてステップモータドライバ回
路9は、駆動パルス27のエツジ(立ち下り)を検知す
る毎にステップモータ1oが1ステツプ角だけ回転する
ようにモータ各相への電流を駆動信号32として与える
。また、駆動パルス27はドライバ7を介して出力パル
ス信号29としてFF13に送られ、出力パルス信号2
9のエツジ(立ち下り)を検出し、CPU1の割込端子
R5T1に割込信号37として与えられる。ここでの割
り込み処理は、所定のパルスの数がステップモータドラ
イバ回路9に出力されたかどうかを割込回数(出力パル
ス信号29のエツジ(立ち下がり回数))をカウントす
ることにより判断する。
CPU1は、所定数のパルスの出力を終了した時、また
は表示・キー人力装置15からモータの停止信号(MO
TOR10N信号のLレベル状8)を受けた時、タイマ
5の駆動パルス27を停止させるため、タイマ駆動信号
34をLレベル状態にする。
は表示・キー人力装置15からモータの停止信号(MO
TOR10N信号のLレベル状8)を受けた時、タイマ
5の駆動パルス27を停止させるため、タイマ駆動信号
34をLレベル状態にする。
次に第2図(a)〜(d)を参照しながらタイマ5の動
作について説明する。
作について説明する。
第2図(a)〜l)はタイマ5の動作を説明するタイム
チャートである。
チャートである。
この図において、(a)はクロック信号19を示し、(
b)はタイマ駆動信号34を示し、Hレベル状態でカウ
ントをイネーブルにし、Lレベル状態で駆動パルス27
をHレベル状態に設定する。(C)は駆動パルス27(
出力パルス信号29)を示し、(d)はライト信号21
でLレベル状態で、カウンタ設定値nをタイマ5に書き
込む。
b)はタイマ駆動信号34を示し、Hレベル状態でカウ
ントをイネーブルにし、Lレベル状態で駆動パルス27
をHレベル状態に設定する。(C)は駆動パルス27(
出力パルス信号29)を示し、(d)はライト信号21
でLレベル状態で、カウンタ設定値nをタイマ5に書き
込む。
この図かられかるように、駆動パルス27は、そのカウ
ンタ設定値nの半分をカウントするとL状態となり(た
だし、nが奇数の場合は、(n−1)72分カウントす
ると)、カウンタ設定値nが、例えばr6Jからr4J
に変わると、現在のカウント出力の変化点Aから、新し
いカウンタ設定値(n=4)で動作する。このような動
作は、プログラマブル・インターバルタイマIC(82
53または8254)等のワンチップのタイマ5を使用
する場合は、そのモードを「3」に設定すればよい。モ
ードの設定はタイマ5の内部レジスタ(図示しない)に
データを書き込むことで行う。このようにカウンタ設定
値を変えることによって駆動パルス27.出力パルス信
号29の周波数を可変できる。
ンタ設定値nの半分をカウントするとL状態となり(た
だし、nが奇数の場合は、(n−1)72分カウントす
ると)、カウンタ設定値nが、例えばr6Jからr4J
に変わると、現在のカウント出力の変化点Aから、新し
いカウンタ設定値(n=4)で動作する。このような動
作は、プログラマブル・インターバルタイマIC(82
53または8254)等のワンチップのタイマ5を使用
する場合は、そのモードを「3」に設定すればよい。モ
ードの設定はタイマ5の内部レジスタ(図示しない)に
データを書き込むことで行う。このようにカウンタ設定
値を変えることによって駆動パルス27.出力パルス信
号29の周波数を可変できる。
同様にタイマ4もプログラマブルφインターバルタイマ
IC(8253または8254)等のワンチップで構成
される場合は、モードをF3jに設定する。タイマ4の
出力パルス信号28はFF13を介してCPU1の割込
端子R5Tlに入力されている。ここでの割込は、表示
およびキー人力の処理を行うので、一定周期で割り込み
がかかればよく、タイマ4にある定数をカウンタ設定値
として一度書き込むことにより実現される。
IC(8253または8254)等のワンチップで構成
される場合は、モードをF3jに設定する。タイマ4の
出力パルス信号28はFF13を介してCPU1の割込
端子R5Tlに入力されている。ここでの割込は、表示
およびキー人力の処理を行うので、一定周期で割り込み
がかかればよく、タイマ4にある定数をカウンタ設定値
として一度書き込むことにより実現される。
次に第3図および第4図を参照しながら駆動パルス27
および出力パルス信号29を発生させる方法について説
明する。
および出力パルス信号29を発生させる方法について説
明する。
第3図はRAM3に格納されるパルス情報を説明する図
であり、Xはステップ番号を示し、 fxはステップ
X時の駆動パルス27(出力パルス信号29)の周波数
を示し、PxはステップX時の駆動パルス27(出力パ
ルス信号29)の数を示し、CXはステップX時の駆動
パルス27(出力パルス信号29)のカウンタ5のカウ
ンタ設定値を示し、ΔtxはステップXの時間を示して
いる。なお、nはRAM3の容量から決定される有限な
整数である。これらの情報は、RAM5上の所定の位置
にテーブルデータとして格納されており、随時読み出す
ことができる。
であり、Xはステップ番号を示し、 fxはステップ
X時の駆動パルス27(出力パルス信号29)の周波数
を示し、PxはステップX時の駆動パルス27(出力パ
ルス信号29)の数を示し、CXはステップX時の駆動
パルス27(出力パルス信号29)のカウンタ5のカウ
ンタ設定値を示し、ΔtxはステップXの時間を示して
いる。なお、nはRAM3の容量から決定される有限な
整数である。これらの情報は、RAM5上の所定の位置
にテーブルデータとして格納されており、随時読み出す
ことができる。
また、周波数fx とカウンタ設定値CXの関係は、ク
ロック信号19の周波数をfΦとすると、Cx”fΦ/
f xで与えられ、CXはfxから自動的に計算され
る。格納された情報、特に駆動パル7.27の数P8と
カウンタ設定値C× 、ステップXに基づいて駆動パル
ス27を発生させる。
ロック信号19の周波数をfΦとすると、Cx”fΦ/
f xで与えられ、CXはfxから自動的に計算され
る。格納された情報、特に駆動パル7.27の数P8と
カウンタ設定値C× 、ステップXに基づいて駆動パル
ス27を発生させる。
第4図(a)、(b)は駆動パルス27のスローアップ
パルスパターンを説明するタイムチャートで、同図(a
)において、第3図と同一のものには同じ符号を付して
いる。同図(b)において、縦軸は周波数f×を示し、
横軸は時間Δt×を示している。
パルスパターンを説明するタイムチャートで、同図(a
)において、第3図と同一のものには同じ符号を付して
いる。同図(b)において、縦軸は周波数f×を示し、
横軸は時間Δt×を示している。
駆動パルス27のパルスパターン情報の入力は、基本的
には、ステップ数nと各ステップでの駆動パルスの周波
数f×と駆動パルスP×を表示・キー人力装置15のキ
ーボードより入力し、RAMa上に設定することで行う
(形式1と略す)。この際のステップ数nはメモリ容量
に限界があるので、ある上限を有する。下限はn=1で
ある。
には、ステップ数nと各ステップでの駆動パルスの周波
数f×と駆動パルスP×を表示・キー人力装置15のキ
ーボードより入力し、RAMa上に設定することで行う
(形式1と略す)。この際のステップ数nはメモリ容量
に限界があるので、ある上限を有する。下限はn=1で
ある。
なお、カウンタ設定値CXおよびステップXの時間Δt
8は自動的にCPU1が下記節(1)。
8は自動的にCPU1が下記節(1)。
(2)式で計算する。
Cx=fΦ/ f x ・・・・・・(1)Δt
X = CX −Px ・−・−(2)ただ
し、fΦはクロック信号19の周波数で、初期時に設定
する。
X = CX −Px ・−・−(2)ただ
し、fΦはクロック信号19の周波数で、初期時に設定
する。
第4図(b)で実線で示される駆動パルス27のパター
ンは、周波数の異なるパルスの連結点を含むように駆動
パルス27の立ち下りから立ち下りまでの周期を計ると
、中間の周波数のパルスとみなせるパルスパターンとな
る。これはスローアップおよびスローダウンを行う際に
、時間に対する周波数の変化を小さくする方向に働き、
スムーズな駆動を実現する。
ンは、周波数の異なるパルスの連結点を含むように駆動
パルス27の立ち下りから立ち下りまでの周期を計ると
、中間の周波数のパルスとみなせるパルスパターンとな
る。これはスローアップおよびスローダウンを行う際に
、時間に対する周波数の変化を小さくする方向に働き、
スムーズな駆動を実現する。
なお、駆動パルス27の立ち上りで駆動信号32にトリ
ガをかける場合は第4図(b)に示す点線の駆動パター
ンとなる。
ガをかける場合は第4図(b)に示す点線の駆動パター
ンとなる。
次に第5図(a)、(b)を参照しながら駆動パルス2
7の設定動作について説明する。
7の設定動作について説明する。
第5図(a)、(b)はこの発明の一実施例を示すパル
ス情報のテーブル設定動作を説明するフローチャートで
ある。(1)〜(10) 、 (11)〜(14)は各
ステップを示す。
ス情報のテーブル設定動作を説明するフローチャートで
ある。(1)〜(10) 、 (11)〜(14)は各
ステップを示す。
まず、モータ始動信号、すなわち駆動信号32がHレベ
ル状態になるのを待機しく1)、駆動信号32を受ける
まではキー人力受は付は状B(タイマ駆動信号34がL
レベル状態1割り込みはイネーブル状態、タイマ4,5
はモードr3J状態)で、駆動信号32がHレベル状態
になったら、ワーキングレジスタCNT(出力パルス信
号29の数をカウントする加算カウンタとして使用)と
ワーキングレジスタX(実行しているステップ数をカウ
ントする加算カウンタとして使用)とフラグレジスタF
LGをrOJにクリアする(2)。次にステップ時のカ
ウンタ設定値Co をRAM3から読み出し、タイマ5
にセットしく3)、タイマ駆動信号34をHレベルに設
定することで(4)、タイマ5のカウントを開始し、ス
テップ0時の駆動パルス27.出力パルス信号29を出
力させる。駆動パルス27.出力パルス信号29が出力
されると、第5図(b)に示す割込みルーチンに進み、
出力パルス信号29のエツジ(ここでは立下り)毎にか
かる。割込み処理では、ワーキングレジスタCNTにr
lJを加算しく11)、出力された出力パルス信号29
の数をカウントし、ワーキングレジスタCNTがステッ
プ0時のパルス数Po と同等となったか、すなわち、
ステップ0時のパルスの数Poだけ実際に駆動パルス2
7.出力パルス信号29が出力されたかどうかを判断し
く12)、NOならば第5図(b)に示すフローを終了
し、YESならばフラグレジスタFLGをrlJに設定
(13)、ワーキングレジスタCNTをrOJにクリア
しく14)、割込処理をぬけて第5図(a)に示すメイ
ンルーチン処理に戻り、フラグFLGが「1jになるの
を待機しく5)、タイマ5のカウンタへの設定値C1を
新しく書き込まず前に設定した値Coの周波数fOで駆
動パルス27.出力パルス信号29を出力する。フラグ
FLGがrlJになったら、フラグFLGをrOJにク
リアしく6)、ワーキングレジスタXがステップ数nに
等しいかどうかを判断しく?)、Noならば、すなわち
、ワーキングレジスタXの値がステップ数nより小さい
場合は、ワーキングレジスタXに「1jを加え(8)、
タイマ5に次のステップ1のカウンタ設定値C1を設定
しく8)、次の周波数f1となる駆動パルス27.出力
パルス信号29を出力する。この動作をワーキングレジ
スタXがステップ数nと等しくなる、すなわち、指定し
た駆動パルス27がすべて駆動パルス27.出力パルス
信号29として出力されるまで繰り返す。
ル状態になるのを待機しく1)、駆動信号32を受ける
まではキー人力受は付は状B(タイマ駆動信号34がL
レベル状態1割り込みはイネーブル状態、タイマ4,5
はモードr3J状態)で、駆動信号32がHレベル状態
になったら、ワーキングレジスタCNT(出力パルス信
号29の数をカウントする加算カウンタとして使用)と
ワーキングレジスタX(実行しているステップ数をカウ
ントする加算カウンタとして使用)とフラグレジスタF
LGをrOJにクリアする(2)。次にステップ時のカ
ウンタ設定値Co をRAM3から読み出し、タイマ5
にセットしく3)、タイマ駆動信号34をHレベルに設
定することで(4)、タイマ5のカウントを開始し、ス
テップ0時の駆動パルス27.出力パルス信号29を出
力させる。駆動パルス27.出力パルス信号29が出力
されると、第5図(b)に示す割込みルーチンに進み、
出力パルス信号29のエツジ(ここでは立下り)毎にか
かる。割込み処理では、ワーキングレジスタCNTにr
lJを加算しく11)、出力された出力パルス信号29
の数をカウントし、ワーキングレジスタCNTがステッ
プ0時のパルス数Po と同等となったか、すなわち、
ステップ0時のパルスの数Poだけ実際に駆動パルス2
7.出力パルス信号29が出力されたかどうかを判断し
く12)、NOならば第5図(b)に示すフローを終了
し、YESならばフラグレジスタFLGをrlJに設定
(13)、ワーキングレジスタCNTをrOJにクリア
しく14)、割込処理をぬけて第5図(a)に示すメイ
ンルーチン処理に戻り、フラグFLGが「1jになるの
を待機しく5)、タイマ5のカウンタへの設定値C1を
新しく書き込まず前に設定した値Coの周波数fOで駆
動パルス27.出力パルス信号29を出力する。フラグ
FLGがrlJになったら、フラグFLGをrOJにク
リアしく6)、ワーキングレジスタXがステップ数nに
等しいかどうかを判断しく?)、Noならば、すなわち
、ワーキングレジスタXの値がステップ数nより小さい
場合は、ワーキングレジスタXに「1jを加え(8)、
タイマ5に次のステップ1のカウンタ設定値C1を設定
しく8)、次の周波数f1となる駆動パルス27.出力
パルス信号29を出力する。この動作をワーキングレジ
スタXがステップ数nと等しくなる、すなわち、指定し
た駆動パルス27がすべて駆動パルス27.出力パルス
信号29として出力されるまで繰り返す。
一方、ステップ(7)の判断でYESの場合、すなわち
、ワーキングレジスタXとステップ数nが等しくなると
タイマ駆動信号34をLレベル状態にし、タイマ5のカ
ウントを停止させ、駆動パルス27.出力パルス信号2
9をHレベル状態に設定して制御を終了する(10)。
、ワーキングレジスタXとステップ数nが等しくなると
タイマ駆動信号34をLレベル状態にし、タイマ5のカ
ウントを停止させ、駆動パルス27.出力パルス信号2
9をHレベル状態に設定して制御を終了する(10)。
次に第6図〜第8図を参照しながらこの発明による駆動
パルス27のパターン情報入力動作について説明する。
パルス27のパターン情報入力動作について説明する。
第6図は駆動パルス27の周波数と出力するパルスの数
との関係を示す相関図であり、縦軸は周波数f×を示し
、横軸は出力パルスaPxを示している。以下、駆動パ
ルス27の始動周波数F。
との関係を示す相関図であり、縦軸は周波数f×を示し
、横軸は出力パルスaPxを示している。以下、駆動パ
ルス27の始動周波数F。
から安定周波aF 1まで、出力パルス数P】でスロー
アップ(形式2と略す)する場合の動作について説明す
る。なお、ステップ数n!はrloJとする。
アップ(形式2と略す)する場合の動作について説明す
る。なお、ステップ数n!はrloJとする。
入力するパルス情報は、スローアップ時の始動周波数F
o 、安定周波数Fio出力するパルスの数P+
、ステップの数nl である。
o 、安定周波数Fio出力するパルスの数P+
、ステップの数nl である。
各ステップXの駆動パルス27の周波数fXと出力する
パルスの数Pxは、下記第(3)、(4)式%式% これらをcptyiが自動的に計算する(x=0〜n+
)、この場合も、カウンタ設定値C×とステップXの時
間Δtxは上記第(1)、(2)式で求められる。なお
、周波数fx と時間との関係は直線とはならない。
パルスの数Pxは、下記第(3)、(4)式%式% これらをcptyiが自動的に計算する(x=0〜n+
)、この場合も、カウンタ設定値C×とステップXの時
間Δtxは上記第(1)、(2)式で求められる。なお
、周波数fx と時間との関係は直線とはならない。
第7図は駆動パルス27の周波数と時間との関係を示す
相関図であり、縦軸は周波数f×を示(し、横軸はステ
ップXの時間Δt×を示している。以下、周波数f×と
時間Δ1xが直線関係を保ちながら、駆動パルス27の
始動周波数FOから安定周波数F、まで、出力パルス数
F、でスローアップする(形式3と略す)場合の駆動パ
ルスパターンのデータ入力とその変換動作について説明
する。
相関図であり、縦軸は周波数f×を示(し、横軸はステ
ップXの時間Δt×を示している。以下、周波数f×と
時間Δ1xが直線関係を保ちながら、駆動パルス27の
始動周波数FOから安定周波数F、まで、出力パルス数
F、でスローアップする(形式3と略す)場合の駆動パ
ルスパターンのデータ入力とその変換動作について説明
する。
入力するパルス情報は、スローアップ時の始動周波数F
o 、安定周波数F+ 、出力するパルスの数P+
、ステップの数n+ (=8)である。
o 、安定周波数F+ 、出力するパルスの数P+
、ステップの数n+ (=8)である。
各ステップXの駆動パルス27の周波数f×と出力する
パルスの数PX と時間tX 、Δを−との関係は、下
記節(5)〜(12)式で与えられる。
パルスの数PX と時間tX 、Δを−との関係は、下
記節(5)〜(12)式で与えられる。
fO=Fo ・・・・・・−
・・(5)fX=α・Δtx−++fx−+(x=1〜
n+) −−([3)ただし、a =(F42−Fo
2 )/(2・nl) ・・・−(7)PX =P
] /rz (x=o”rz ) ・・・−(8)
to =Q ・・・・・・
(8)tX=tx−1+Δtx−+(x=1〜n+)
”・・(10)Δto=fΦ・Pa / f o
=(11)ただし、fΦはクロック信号
19の周波数Δtx= tX+ tx−1(x=1〜n
+) ・・・・・(12)このうち、第(5
)式、第(8)式、第(9)式、第(11)式よりステ
770時の周波数fo 、パルスの数Po と時間t
o 、Δto を求め、それらの値と、第(6)式、
第(8)式、第(10)式、第(12)式より次のステ
ップ1時の周波数f1 、パルスの数P+ 、時間t
l 、Δt1を求める。この動作をステップn】時ま
で繰り返し、周波数fX+パルスの数Pう 9時間tx
、Δt8を求める。この場合第7図に示されるよう
に、時間txと駆動パルス27の周波数f×とは直線関
係になるが、パルスの数Px と駆動パルス27の周波
数f×とは第8図に示されるように直線とはならない。
・・(5)fX=α・Δtx−++fx−+(x=1〜
n+) −−([3)ただし、a =(F42−Fo
2 )/(2・nl) ・・・−(7)PX =P
] /rz (x=o”rz ) ・・・−(8)
to =Q ・・・・・・
(8)tX=tx−1+Δtx−+(x=1〜n+)
”・・(10)Δto=fΦ・Pa / f o
=(11)ただし、fΦはクロック信号
19の周波数Δtx= tX+ tx−1(x=1〜n
+) ・・・・・(12)このうち、第(5
)式、第(8)式、第(9)式、第(11)式よりステ
770時の周波数fo 、パルスの数Po と時間t
o 、Δto を求め、それらの値と、第(6)式、
第(8)式、第(10)式、第(12)式より次のステ
ップ1時の周波数f1 、パルスの数P+ 、時間t
l 、Δt1を求める。この動作をステップn】時ま
で繰り返し、周波数fX+パルスの数Pう 9時間tx
、Δt8を求める。この場合第7図に示されるよう
に、時間txと駆動パルス27の周波数f×とは直線関
係になるが、パルスの数Px と駆動パルス27の周波
数f×とは第8図に示されるように直線とはならない。
第9図はこの発明による駆動パルスパターンの情報入力
動作を説明するフローチャートである。
動作を説明するフローチャートである。
なお、(21)〜〔31〕は各ステップを示す。また、
各ステップ(21)〜(31)の処理手順はサブルーチ
ン化されてROM2 、RAM3に格納されて、随時読
み出せるように構成されている。
各ステップ(21)〜(31)の処理手順はサブルーチ
ン化されてROM2 、RAM3に格納されて、随時読
み出せるように構成されている。
まず、駆動パルス27のパルスパターンの入力形式の選
択を行い(21)、駆動パルス27のパルスパターンに
関する情報入力を行う(22)。次いで、入力形式を変
更するかどうかを判定しく23)、YESならばステッ
プ(22)に戻り、NOならばパルスパターンの情報入
力が終了したかどうかを判断しく24)、NOならばス
テップ(22)に戻り、YESならばテーブル作成方法
を選択する(25)。次いで。
択を行い(21)、駆動パルス27のパルスパターンに
関する情報入力を行う(22)。次いで、入力形式を変
更するかどうかを判定しく23)、YESならばステッ
プ(22)に戻り、NOならばパルスパターンの情報入
力が終了したかどうかを判断しく24)、NOならばス
テップ(22)に戻り、YESならばテーブル作成方法
を選択する(25)。次いで。
入力形式およびテーブルの作成方法が一致するかどうか
を判断しく2B)、YESならばステップ(28)に進
み、NOならば作成方法を変更するかどうかを判断しく
27)、YESなら(25)に戻り、NOならばステッ
プ(21)に戻る。
を判断しく2B)、YESならばステップ(28)に進
み、NOならば作成方法を変更するかどうかを判断しく
27)、YESなら(25)に戻り、NOならばステッ
プ(21)に戻る。
一方、ステップ(26)の判断で、YESの場合は、駆
動パルス27のパルスパターンのテーブルを作成しく2
8)、次いでテーブルを変換するかどうかを判断しく2
9)、この判断で、Noならば制御を終了してメインル
ーチンに戻り、YESならばテーブルをクリアするかど
うかを判断しく30)、YESならば(21)に戻り、
NOならば変更個所を指定して(31)、 ステップ(
25)に戻る。
動パルス27のパルスパターンのテーブルを作成しく2
8)、次いでテーブルを変換するかどうかを判断しく2
9)、この判断で、Noならば制御を終了してメインル
ーチンに戻り、YESならばテーブルをクリアするかど
うかを判断しく30)、YESならば(21)に戻り、
NOならば変更個所を指定して(31)、 ステップ(
25)に戻る。
なお、上記実施例では、駆動パルス27の周波数f、を
変更する時点は、駆動パルス27のエツジを検出して行
う場合について説明したが、同一の周波数f×を出力す
る時間Δt×をあらかじめ計算しておき、これを新たに
設けるカウンタで時間管理することにより、周波数fx
を変更する時点(時刻)を検出できる。
変更する時点は、駆動パルス27のエツジを検出して行
う場合について説明したが、同一の周波数f×を出力す
る時間Δt×をあらかじめ計算しておき、これを新たに
設けるカウンタで時間管理することにより、周波数fx
を変更する時点(時刻)を検出できる。
また、上記実施例では駆動パルス25のパルスパターン
の情報入力方法におけるパルスの数Pxの代りに同一周
波数fxを出力するΔtX等、パルスの数の代りに時間
情報として入力すれば、運動の立ち上り時間、立ち下り
時間等の時間の設定がある場合、設定時間に合うように
駆動パルスのパターンを求めるのに有効である。
の情報入力方法におけるパルスの数Pxの代りに同一周
波数fxを出力するΔtX等、パルスの数の代りに時間
情報として入力すれば、運動の立ち上り時間、立ち下り
時間等の時間の設定がある場合、設定時間に合うように
駆動パルスのパターンを求めるのに有効である。
さらに、駆動パルス27の数P×の入力と時間時間Δt
×の入力とを複合して行ってもよい。
×の入力とを複合して行ってもよい。
以上説明したように、この発明は入力手段より入力され
る駆動パルスのパルス情報に応じてパルスパターンを作
成するパルスパターン作成手段と、パルスパターンを格
納するパルスパターンテーブルメモリと、このパルスパ
ターンテーブルメモリに書き込まれたパルスパターンに
応じて駆動パルスを発生させステッピングモータを駆動
するパルス発生手段を設けたので、駆動パルスパターン
の設定の自由度が高くなるため、アクチュエートする系
に最適な駆動パルスをステッピングモータに供給でき、
スローダウン、スローアップを細密に制御できる優れた
利点を有する。
る駆動パルスのパルス情報に応じてパルスパターンを作
成するパルスパターン作成手段と、パルスパターンを格
納するパルスパターンテーブルメモリと、このパルスパ
ターンテーブルメモリに書き込まれたパルスパターンに
応じて駆動パルスを発生させステッピングモータを駆動
するパルス発生手段を設けたので、駆動パルスパターン
の設定の自由度が高くなるため、アクチュエートする系
に最適な駆動パルスをステッピングモータに供給でき、
スローダウン、スローアップを細密に制御できる優れた
利点を有する。
第1図はこの発明の一実施例を示すステッピングモータ
の制御装置を説明する構成ブロック図、第2図(a)〜
Cd)はタイマの動作を説明するタイムチャート、第3
図は第1図に示すRAMに格納されるパルス情報を説明
する図、第4図(a)、(b)は駆動パルスのスローア
ップパターンを説明するタイムチャート、第5図(a)
。 (b)はこの発明の一実施例を示すパルス情報のテーブ
ル設定動作を説明するフローチャート、第6図、第8図
は駆動パルスの周波数と出力するパルスの数との関係を
示す相関図、第7図は駆動パルスの周波数と時間との関
係を示す相関図、第9図はこの発明による駆動パルスパ
ターンの情報入力動作を説明するフローチャートである
。 図中、1はCPU、2はROM、3はRAM、4.5は
タイマ、6はI10ボート、7.8はドライバ、9はス
テップモータドライバ回路、10はステップモータ、]
1はアドレスデコーダ、12は水晶発振子、13.14
はエツジトリガ型のフリップフロップ、15は表示−キ
ー人力装置、16は基準クロック信号、17はデータバ
ス、]8はアドレスバス、19はクロック信号、20は
リード信号、21はライト信号、22〜26はセレクト
信号、27は駆動パルス、28゜29は出力パルス信号
、30はモータ情報、32は駆動信号、33.34はタ
イマ駆動信号、35.36はリセット信号、37.38
は割込信号である。 第6図 1x 第7図 0 一時間Δt8 第8図 一ノχントスのIKPX
の制御装置を説明する構成ブロック図、第2図(a)〜
Cd)はタイマの動作を説明するタイムチャート、第3
図は第1図に示すRAMに格納されるパルス情報を説明
する図、第4図(a)、(b)は駆動パルスのスローア
ップパターンを説明するタイムチャート、第5図(a)
。 (b)はこの発明の一実施例を示すパルス情報のテーブ
ル設定動作を説明するフローチャート、第6図、第8図
は駆動パルスの周波数と出力するパルスの数との関係を
示す相関図、第7図は駆動パルスの周波数と時間との関
係を示す相関図、第9図はこの発明による駆動パルスパ
ターンの情報入力動作を説明するフローチャートである
。 図中、1はCPU、2はROM、3はRAM、4.5は
タイマ、6はI10ボート、7.8はドライバ、9はス
テップモータドライバ回路、10はステップモータ、]
1はアドレスデコーダ、12は水晶発振子、13.14
はエツジトリガ型のフリップフロップ、15は表示−キ
ー人力装置、16は基準クロック信号、17はデータバ
ス、]8はアドレスバス、19はクロック信号、20は
リード信号、21はライト信号、22〜26はセレクト
信号、27は駆動パルス、28゜29は出力パルス信号
、30はモータ情報、32は駆動信号、33.34はタ
イマ駆動信号、35.36はリセット信号、37.38
は割込信号である。 第6図 1x 第7図 0 一時間Δt8 第8図 一ノχントスのIKPX
Claims (2)
- (1)ステッピングモータの駆動を可変速に制御するス
テッピングモータ制御装置において、入力手段より入力
される駆動パルスのパルス情報に応じてパルスパターン
を作成するパルスパターン作成手段と、前記パルスパタ
ーンを格納するパルスパターンテーブルメモリと、この
パルスパターンテーブルメモリに書き込まれた前記パル
スパターンに応じて前記駆動パルスを発生させ前記ステ
ッピングモータを駆動するパルス発生手段を設けたこと
を特徴とするステッピングモータ制御装置。 - (2)パルスパターン作成手段は、駆動パルスの周波数
,駆動パルスの数を可変に作成し、パルスパターンテー
ブルメモリ上へ格納することを特徴とする特許請求の範
囲第(1)項記載のステッピングモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17500385A JPS6237100A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | ステツピングモ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17500385A JPS6237100A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | ステツピングモ−タ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6237100A true JPS6237100A (ja) | 1987-02-18 |
Family
ID=15988515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17500385A Pending JPS6237100A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | ステツピングモ−タ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6237100A (ja) |
-
1985
- 1985-08-10 JP JP17500385A patent/JPS6237100A/ja active Pending
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