JP2001197782A - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置Info
- Publication number
- JP2001197782A JP2001197782A JP31620699A JP31620699A JP2001197782A JP 2001197782 A JP2001197782 A JP 2001197782A JP 31620699 A JP31620699 A JP 31620699A JP 31620699 A JP31620699 A JP 31620699A JP 2001197782 A JP2001197782 A JP 2001197782A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- current
- mode
- drive
- acceleration
- 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.)
- Granted
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 78
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 60
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 101000685663 Homo sapiens Sodium/nucleoside cotransporter 1 Proteins 0.000 description 9
- 102100023116 Sodium/nucleoside cotransporter 1 Human genes 0.000 description 9
- 101000821827 Homo sapiens Sodium/nucleoside cotransporter 2 Proteins 0.000 description 5
- 102100021541 Sodium/nucleoside cotransporter 2 Human genes 0.000 description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 101001129610 Homo sapiens Prohibitin 1 Proteins 0.000 description 3
- 101001129654 Homo sapiens Prohibitin-2 Proteins 0.000 description 3
- 102100031169 Prohibitin 1 Human genes 0.000 description 3
- 102100031156 Prohibitin-2 Human genes 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 101100408068 Amanita phalloides PHA1 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 208000015476 pseudohypoaldosteronism type 1 Diseases 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
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
- H02P8/04—Arrangements for starting
-
- 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
- H02P8/12—Control or stabilisation of current
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
ともに、不要なモータ発熱を防止し、更に低騒音でモー
タを回転駆動できるモータ制御装置を提供する。 【構成】 パルスモータの励磁信号を出力してモータを
回転駆動するモータ制御装置の構成として、パルスモー
タの駆動電流を設定する手段と、パルスモータの駆動モ
ードを判別手段とを設ける。駆動モードは少なくとも加
速モードと減速モードを有する。さらに、各モードに応
じた駆動電流設定手段と、加速モードの開始付近および
減速モードの終了付近では前記駆動電流を抑制する手段
とを設ける。
Description
等のモータの励磁相を切り替えて回転駆動するモータ制
御装置に関するものであり、特に、複数の運転モードを
有する、つまり、ランプアップ/ダウン(加速駆動/減
速駆動)や定速駆動、保持動作等を行うモータ制御装置
に関するものである。
て、最も一般的に採用されているものに定電圧駆動方式
と定電流駆動方式がある。前者の定電圧駆動方式は回路
構成が簡単であり、安価であることから広く使用されて
いる。しかし、モータの回転周波数が高くなると、モー
タ巻線のインダクタンスの影響によりモータ巻線の電流
の立上がりが遅くなってしまう。このため、高速回転駆
動を行う場合はモータのトルクの減少を招き、高速回転
ができないという問題がある。
線の時定数を小さくするように電圧および巻線インダク
タンスを設定し、モータ巻線の電流値を検出しながら、
その検出した電流値になるようにトランジスタなどのス
イッチング素子により電流をオン・オフして、巻線に流
れる電流値を一定に保つ方式である。このような定電流
駆動を採用すると、モータの高速回転が実現できるもの
の、その反面、回路構成が複雑となり、コストが高くな
るという問題があったが、近年ではこのような定電流駆
動回路がIC化され、低コストで定電流駆動を採用でき
るようになった。
パルスモータを高速駆動する場合は、目的回転速度に移
行する加速区間、目的回転速度を維持する定速区間、お
よび回転停止するための減速区間などの制御区間をもっ
て回転制御するのが一般的で、加速および減速区間では
比較的短い時間内に回転速度を変化させるために、モー
タの回転トルクを定速区間よりも高くしてやる必要があ
り、そこで加速区間、定速区間、減速区間ごとに駆動電
流を変える方法がある。
の目標電流とモータ巻線電流の相関図であり、図9は加
速区間の開始付近を示し、図10は減速区間の終了付近
を示している。両図ともに上図はモータのA相を下図は
B相の関係を示しており、実線は目標電流を表し、破線
はモータ巻き線電流を表している。また、図中、+IA
1、−IA1、+IB1、−IB1は加速区間に必要な
回転トルクを得るための各相の巻線電流の最大値を示
し、+IA2、−IA2、+IB2、−IB2は減速区
間に必要な回転トルクを得るための各相の巻線電流の最
大値を示している。
い、左から右方向に回転周波数が上昇していく様子を表
しており、加速開始付近では目標電流に対して巻線電流
が必要以上に多く流れ、回転周波数が上昇していくと、
巻線電流値が最大目標巻線電流に近づくことを表してい
る。また、図10に示した波形は、減速動作にともな
い、左から右方向に回転数が下降していく様子を表して
いて、減速開始付近では最大目標巻線電流に近く、回転
数が下降していくに従い巻線電流が必要以上に多く流れ
てしまうことを表している。
を常に一致させるように制御すれば良いが、そのために
は駆動回路のスイッチング特性を向上したり、巻線抵抗
値、インダクタンスを低下させ巻線に流れる電流の応答
性を良くすることにより可能であるものの、特に高速に
モータを回転させようとした場合には高価な部材で構成
することになり、全体として高いコストになってしまう
問題がある。
減速時に高い回転トルクが必要な場合は、回転周波数は
高い領域で必要十分な回転トルクを発生させるようにモ
ータの巻線電流を駆動させるような最大目標電流を定め
ることが多く採用されている。しかしながら、この方式
は加速の開始付近及び減速の終了付近で必要以上の巻線
電流を供給してしまうため、モータを駆動するための電
源の最大定格(電源容量)もそれらの最大供給電流を考
慮して大容量の電源を用いるため、かかる電源のコスト
が高くなる欠点があった。
近で必要以上の巻線電流を供給してしまうため、不必要
なモータ発熱や、不必要な回転トルク印加により、モー
タ振動を招き、騒音も発生する欠点があった。
で、低コストで高速にモータを回転駆動できるととも
に、不要なモータ発熱を防止し、更に低騒音でモータを
回転駆動できるモータ制御装置を提供することを目的と
する。
に、本発明のモータ制御装置は以下のような構成を備え
る。即ち、パルスモータの励磁信号を出力してモータを
回転駆動するモータ制御装置であって、前記パルスモー
タの駆動電流を設定する手段と、前記パルスモータの駆
動モードを判別手段と、前記駆動モードは少なくとも加
速モードと減速モードを有し、各モードに応じた駆動電
流設定手段と、前記加速モードの開始付近および減速モ
ードの終了付近では前記駆動電流を抑制する手段と、を
さらに有し、前記パルスモータを駆動指示する制御手段
とを有する。
および減速区間の終了付近の最大目標電流を低下させ、
モータ巻き線電流を必要最小限に抑制して、前記パルス
モータを駆動する。
明の好適な実施例を詳細に説明する。図1および図2は
本発明を適用したバイポーラ型定電流駆動方式の目標電
流とモータ巻線電流の相関図であり、図1は、加速区間
の開始付近を示し、図2は減速区間の終了付近を示して
いる。両図とも、上図はモータのA相を、下図はB相の
関係を示しており、実線は目標電流を表し、破線はモー
タ巻線電流を表している。また、図中、+IA1、−I
A1、+IB1、−IB1は加速区間に必要な回転トル
クを得るための各相の巻き線電流の最大値を示し、+I
A2、−IA2、+IB2、−IB2は減速区間に必要
な回転トルクを得るための巻線電流の最大値を示してい
る。
左から右方向に回転周波数が上昇していく様子を表して
おり、加速開始付近では目標電流を低下させ、必要最小
限な巻線電流にてモータを駆動し、回転周波数が上昇し
ていくと、最大目標電流を上昇させ、高速回転域での巻
線電流値を保証することを説明している。
もない、左から右方向に回転数が下降していく様子を表
し、また、減速開始付近では、最大目標電流を上昇させ
て、必要な巻き線電流にてモータを駆動し、回転数が下
降していくと、最大目標電流を低下させ、巻き線電流を
必要以上に供給しないようにすることを説明している。
近および減速区間の終了付近の巻線電流を必要最小限に
抑制することで、モータ電源容量の最適化ができ、モー
タ発熱、騒音を低減することができる。
て、20はモータ駆動用電源であり、21および22の
モータ駆動回路に接続されている。30はパルスモータ
であり、2相のコイルにより構成されていて、21およ
び22のMA+、MA−、MB+、MB−へそれぞれ結
線され、MA+、MA−はA相用のコイルへ、またMB
+、MB−はB相用コイルへ接続されている。
路、22はB相用のパイポーラ型定電流駆動回路であ
り、その内部構成は同一である。21の入力端子Aは、
モータ30のA相コイルの通電方向を指定するもので、
たとえば、端子AがHレベルのときは、トランジスタT
R11をON、トランジスタTR14をONさせ、MA
+からMA−方向に電流を供給し、また、Lレベルのと
きは、MA−からMA+方向に通電する。また、入力端
子IAは、目標電流値を指定するもので、所定の比率で
換算した電圧値を指示することで、たとえば、IA端子
が3Vの時に600mAの巻線電流を供給させ、1.5
Vのときには300mAを供給させるようにしてある。
巻き線電流をセンス抵抗R12により電圧に変換し、こ
の検知電圧と目標電流レベル指示であるIA端子を比較
し、IA端子電圧の方が高ければ、前記A端子のレベル
に応じたトランジスタ対をONされ、低ければOFFさ
せることによりモータの定電流駆動をおこなう。
ホイールダイオードで、トランジスタ対TR11および
TR14がONからOFFになったときに、D14のア
ノード側からコイルおよびD11の経路で、コイルに発
生する逆起電力による電流を流すための電流経路を形成
している。また、同様にして、トランジスタ対TR13
およびTR12がONからOFFになったとき、D13
のアノード側からコイルおよびD12の経路でコイルに
発生する逆起電力による電流を流すための電流軽度を形
成している。
コイルの通電方向を指定するもので、前記A端子と同様
に、たとえば、Hレベルのときは、トランジスタTR2
1をON、ランジスタTR24をONさせ、MB+から
MB−方向に電流を供給し、Lレベルのときは、MB−
からMB+方向に電流を供給する。また、IB端子も前
記IA端子と同様に、目標電流値を指定するためのもの
で、所定の比率で換算した電圧値をこの端子に指示する
ことで、モータのコイルのB相に通電されている巻線電
流をセンス抵抗R22により電圧に変換し、この検知電
圧と目標電流レベル指示であるIB端子を比較し、IB
端子電圧の方が高ければ、前記B端子のレベルに応じた
トランジスタ対をONさせ、低ければOFFさせること
により定電流駆動をおこなう。
に、所謂フライホイールダイオードで、トランジスタ対
TR22およびTR24がONからOFFになったとき
に、D24のアノード側からコイルおよびD21の経路
で、コイルに発生する逆起電力による電流を流すための
電流経路を形成している。また、同様にして、トランジ
スタ対TR23およびTR22がONからOFFになっ
たときに、D23のアノード側からコイルおよびD22
の経路で、コイルに発生する逆起電力による電流を流す
ための電流経路を形成している。
の開始付近および減速区間の終了付近のモータ回転制御
を図1および図2で示したようなプロフィールで目標電
流を順次に設定することで、本発明のモータ制御が可能
であることが分かる。尚、図1および図2において、実
線で示した目標電流が0から−IA1、−IB1、−I
A2、−IB2の区間は、前記A端子、B端子をLレベ
ルに設定し、IA端子およびIB端子に所望の目標電流
の絶対値を所定の電圧値に換算し設定することにより駆
動制御する。
ェットプリンタのキャリッジ走査制御に適用した場合に
ついて説明する。まず、図5はインクジェットプリンタ
のキャリッジ制御機構の一例を説明する図である。パル
スモータ30とプーリ33は、不図示のプリンタフレー
ムに取り付けられていて、両者にはベルト32が掛けら
れ、ベルト32にはキャリッジ31が取り付けられてい
る。パルスモータ30を回転駆動させると、キャリッジ
31を図中左右方向に走査できる。キャリッジには印字
ヘッド(不図示)搭載してあり、キャリッジを移動しな
がらインクを噴射させ、所望の画像を印字ヘッドと対応
する紙などの媒体に印刷できるようになっている。
た種々の移動速度が用意されていて、例えば、適度な速
度(通常速度)で高品位印刷するモード(標準印刷)
や、文字などを高速出力するモード(高速印刷)、また
キャリッジを微速にて移動しながら、たとえばヘッドの
オリフィス面からワイパーなどにより拭き取る保守動作
などの目的別の動作を備えている。
いて、各々の目的に応じた、キャリッジ走行速度とその
際のパルスモータ30の駆動すべき最大目標電流設定値
との関係を図4を参照し説明する。図に示した目標電流
は、その区間の最大目標電流設定値を示していて、信号
レベルが高くなるほどモータ巻線電流が大きくなること
を表している。
度への加速区間、cは通常速度での定速区間、dは通常
速度からの減速区間、eは動作後の保持区間、fは動作
前の保持区間、gは高速動作への加速区間の開始付近、
hは高速加速区間、iは高速動作区間、jは高速動作か
らの減速開始区間、kは高速動作から減速区間終了付
近、lは動作後の保持区間、mは動作前の保持区間、n
は微速動作区間、oは動作後の保持区間をそれぞれ示し
ている。
eの駆動により通常速度にて動作させており、この動作
に必要なモータ回転周波数は、それほど高くないため、
bで示した加速区間は、巻線電流が目標電流に追従する
ので、加速開始付近で目標電流を低下させる必要がな
い。同様にして、dの減速区間においても、巻線電流が
目標電流に追従するので、減速終了付近で目標電流を低
下させる必要がない。
り高速動作させており、この動作に必要なモータ回転周
波数が高いため、高周波数回転域で確実に巻線電流を流
すために、hで示した高い目標電流を設定するが、加速
開始時点はモータ回転周波数が低いので、過剰な巻線電
流を流さないように、g区間は比較的低い目標電流を設
定している。同様にして、減速時も高周波数回転域で、
確実に巻き線電流を流すために、jで示した高い目標電
流を設定するが、減速終了付近ではモータ回転周波数が
低くなるので、過剰な巻線電流流さないように、k区間
は比較的低い目標電流を設定する。最後に、上記保守動
作はm〜oの駆動により微速動作させており、この動作
は、所謂モータの自起動周波数でおこなっているので、
加速、減速区間は不要であり、nで示した等速区間のみ
一定の最大目標電流により動作させている。
ッジを走査することにより、制御することが一般に知ら
れている。図5に示したような機構構成を採用すると、
キャリッジ移送開始時、特に移送方向を反転駆動する際
には、パルスモータ30が回転を始めても、ベルト32
を通じてキャリッジ31に駆動力が作用するまで伝達遅
延が生じる。これは、モータ軸に圧入されたギヤがベル
ト内面の歯にかみ合い、ベルトを移送することによりキ
ャリッジを走査させるような機構上、伝達機構に必要な
適度な遊びや駆動時の過度的なベルトのたわみ等によ
る、所謂バックラッシュによるもので、逆に考えると、
加速動作の開始時は、モータ軸にかかる負荷トルクは、
動作開始付近では少ないことになる。
が低いのであれば、加速動作開始時に巻線電流を多く流
す必要がないことがわかる。即ち、たとえ目標とするモ
ータ回転周波数がそれほど高くなく、且つ巻線電流が目
標電流に十分に追従できる場合にも、上記のような機構
を採用した場合には、本発明を適用することで、モータ
起動時の過渡区間(加速区間の開始付近)での目標電流
を抑制させ、モータ動作時の消費電力を低減させること
ができ、更にモータの発熱をも抑制することが可能であ
る。また、上記のような機構を採用した場合には、減速
終了時もモータ軸にかかる負荷トルクが少なくなること
が多く、減速終了付近の目標電流を抑制させ、更にモー
タ動作時の消費電力を低減させることが可能である。
たモータ制御装置をマイクロプロセッサを用いた構成に
適用した実施例を説明する。尚、本実施例における構成
で前述ものと同様な部分についてはここでは詳述しな
い。以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
構成を示すブロック図である。図6において、10はモ
ータの回転駆動制御を行うマイクロプロセッサ等のMP
Uであり、ワークエリアとして使用するRAM14、M
PU10が読み出し実行する後述のモータ制御プログラ
ムおよびモータ制御テーブル情報を記憶しているROM
13などを備えている。16および18はPWM(パル
ス幅変調器:Pulse Width Modulat
or)ユニット(以下、PWM)であり、MPUバス1
1に接続され、MPU10の指示により、その出力周波
数及びデューティを設定してパルス信号を出力すること
ができる。
1およびC11で構成した積分回路により、電圧レベル
変換し、モータ駆動回路21の目標電流設定端子(図3
のIA端子と同じ)へ出力することで、パルスモータ3
0のA相巻線電流を制御する。同様に、PWMユニット
18から出力パルスをR21およびC21で構成した積
分回路により、電圧レベル変換し、モータ駆動回路22
の目標電流設定端子(図3のIB端子と同じ)へ出力す
ることで、パルスモータ30のB相巻線電流を制御す
る。
1に接続され、MPU10より出力される相切り替え信
号に同期して、パルスモータ30の相励磁方向信号をモ
ータ駆動回路21の端子Aおよびモータ駆動回路22の
端子Bに出力している。15は、プログラム可能なタイ
マーでMPU10の指示により、計時を開始し、その指
示された時間が経過すると、例えば割り込みや制御信号
等により、MPU10に通知することができる。
スモータ30の2相励磁駆動に必要な励磁信号Aおよび
Bを発生する。これら励磁信号が切り替えられるタイミ
ングは、タイマー15の計時に基づいて行われ、MPU
10のソフトウエア制御の下に制御される。この励磁相
を切り替える時間間隔に同期して、前記目標電流を変更
することにより、パルスモータ30の加速、定速、減
速、微速等の各モードの制御が行われる。
め記憶してあるモータ制御テーブル情報について説明す
る。この制御テーブルは、所望のモータ動作毎に用意し
てあり、後述の制御プログラムに基づきMPU10は必
要に応じて、所望のデータを読み出し、タイマ15への
時間設定、および2つのPWMユニット16、18への
所望の目標電流に応じたデューティ比のPWMパルス発
生に必要な情報を設定などを行う。
意味合いを以下に説明する。なお、本実施例では、パル
スモータ30の1ステップ駆動でキャリッジ31を所望
の方向に1/60インチ移送させるように構成して、パ
ルスモータの1ステップ間を6分割した移動量を駆動す
べく、所定の時間毎に目標電流を切り替えることによ
り、モータ回転駆動制御を行っている。なお、本明細書
では、この1/6ステップ単位の移動量を1マイクロス
テップ量と定義する。
せるためのパラメータで、この値が0の場合には、加速
区間開始付近の最大目標電流切替がないことを表し、0
以外の場合には、加速動作開始時に最大目標電流を抑制
するために加速用低目標電流テーブル(後述)にて動作
を開始し、加速動作開始後、N1マイクロステップ量駆
動すると、加速用通常目標電流テーブル(後述)に切替
え、通常の巻線電流にてモータを加速駆動する。
せるためのパラメータで、この値が0の場合には、減速
区間終了付近の最大目標電流切替がないことを表し、0
以外の場合には、減速動作開始時には先ず減速用通常目
標電流テーブル(後述)により、通常の巻線電流にてモ
ータの減速駆動させ、減速動作開始後、N2マイクロス
テップ量駆動すると減速用低目標電流テーブル(後述)
に切替えることにより、減速区間終了付近の最大目標電
流を抑制する。
その保持電流をPHA1およびPHB1でそれぞれ指定
する。TH2は、動作終了時の保持時間であり、その保
持電流をPHA2およびPHB2でそれぞれ指定する。
なお、PHA1およびPHA2はモータのA相の巻線電
流を、PHB1およびPHB2はB相の巻線電流を指定
する。
ける1マイクロステップ量駆動毎の励磁時間を順に配置
した加速時間テーブルで、例えば、加速動作に要するパ
ルスモータのステップ数が20ステップの場合には、1
20個(120=20×6)の励磁時間情報により構成
されている。また、加速時間テーブルの最後の励磁時間
情報(図ではT1206)は、定速動作における1マイ
クロステップ量駆動毎の励磁時間としても利用してい
る。
ける1マイクロステップ量駆動毎の励磁時間を順に配置
した減速時間テーブルで、例えば、減速動作に要するパ
ルスモータのステップ数が20ステップの場合には、1
20個(120=20×6)の励磁時間情報により構成
されている。以下で説明するPnA01〜PnA12
(ただし、n=1、2、3、4、5)およびPnB01
〜PnB12は電流目標テーブルで、PnA01〜Pn
A12はモータのA相巻線電流を、PnB01〜PnB
12はB相の巻線電流を制御するための情報群である。
〜P1B12は、加速区間開始付近の最大目標電流を抑
制させるための加速用低目標テーブルである。P2A0
1〜P2A12およびP2B01〜P2B12は、通常
の加速動作に用いる加速用通常目標テーブルである。P
3A01〜P3A12およびP3B01〜P3B12
は、定速動作に用いる定速用目標テーブルである。P4
A01〜P4A12およびP4B01〜P4B12は、
通常の減速動作に用いる減速用通常目標テーブルであ
る。P5A01〜P5A12およびP5B01〜P5B
12は、減速区間終了付近の最大目標電流を抑制させる
ための減速用低目標テーブルである。
により必要がないものは用意しない。例えば、図4で説
明したa〜eの通常印刷動作時には、上記加速用低目標
テーブルおよび減速用低目標テーブルを用意しない。
に応じ、下記の表1のような関係で目標テーブルのテー
ブル読み出し開始位置とI/O12のA出力およびB出
力を決める。
流パラメータを読み出し、PWMユニット16および1
8を設定することで、巻線に流れる電流を制御させ、ま
た、読み出し位置がPnA12になればPnA01に、
PnB12になればPnB01を次回読み出すように制
御する。なお、最大目標電流は、それぞれのテーブル内
の最大値により規定され、その最大値と0との間をSI
N曲線の整数側の半周期(180度)になるような数値
関数の15度ごとの12個の値をプロットし順列させて
一方のテーブルを構成し、他方は、前記SIN曲線の位
相を90度進め絶対値をとった数値曲線の15度ごとの
12個の値をプロットし順列させて構成している。
はそのときの読み出し位置、即ち、上記パラメータ番号
の下2桁の関係が同じになるように次に目標テーブル読
み出し位置を変更する。例えば、直前の動作が上記加速
用低目標テーブル中のP1A04およびP1B04を参
照していたとき、上記加速用通常目標テーブル参照へと
切り替える場合には、次の読み出し位置をP2A05お
よびP2B05に変更する。
それぞれのパラメータの物理的な配置や序列は一例に過
ぎず、本発明を適用する上で上記パラメータの配置や順
序はこの他の方法を採っても一向に構わない。また、本
実施例ではモータ制御テーブル情報をROMに記憶した
場合で説明したが、例えば、RAMなどの記憶デバイス
に必要な情報を用意するような構成にしても、本発明が
容易に適用可能であることは言うまでもない。
プ量を、パルスモータの1ステップ量の1/6に定義し
た場合について説明したが、例えば、1/3または1/
2などの別の分割数に変更することは容易で、その場合
には上述の加速時間テーブル、減速時間テーブルおよび
目標テーブルの1ステップ駆動量あたりのパラメータ
数、分割数に合わせればよい。また、上記実施例では、
PWMユニットと積分回路で目標電流を設定するように
構成したが、例えば、D/A(デジタル・アナログ)コ
ンバータを使用して、目標電流に応じ電圧出力値を出力
制御することも可能である。
PUのモータ制御処理を示すフローチャートで、この処
理を実行する制御プログラムは、MPUのROMに記憶
されている。
プS1で、パルスモータ30の駆動開始ステップ位置で
保持励磁すべく、I/O12のA出力およびB出力に所
定のレベルを設定するとともに、図6で説明したPHA
1およびPHB1を参照し所望の巻線電流にて、モータ
のA相・B相を通電し保持動作を行う。
値をタイマに設定し、所望の保持時間を生成する。次
に、ステップS3では、図6のN1およびN2を読み出
し、RAM14の作業領域に確保してあるレジスタCN
T1にN1値、CNT2にN2値をそれぞれ保存してお
く。
込み発生時に、ステップS4に移行し、加速開始時の目
標電流設定を選択判定を行う。保存したCNT1値>0
の場合には、ステップS6にて、前記加速用低目標テー
ブルを参照させ、加速開始付近の巻線電流を抑制する。
CNT1値=0の場合には、ステップS6で前記加速用
通常目標テーブルを参照させて、巻線電流を制御する。
ステップS5,S6のいずれの場合にも、目標テーブル
を選択したのち、選択されたテーブルが指示する最初の
1マイクロステップ制御用のパラメータを読み出し、そ
れに従い、PWMユニット16・18を動作させると共
に、上記加速時間テーブルから最初の時間をタイマ15
に設定する。
行し、加速区間での動作中なのでステップS8に進み、
CNT1>0の場合には、加速用低目標テーブルにて駆
動中なので、ステップS9にてCNT1から1を減算
し、ステップS10で加速開始付近の駆動区間が終了し
たかを判定すべく、CNT1値を再びチェックする。ス
テップ9の結果CNT1=0になった場合には、所望の
加速開始付近の駆動区間が終了したことになり、ステッ
プS11にて、加速用通常目標テーブルを参照するよう
に、上記したように、目標テーブルの読み出し位置を変
更しておく。
合には、既に加速用通常目標テーブルを参照しているの
でステップS12へと進む。ステップS10で、CNT
1>0の場合は、加速用低目標テーブルによる駆動を継
続するため、ステップS12へに進む。
マイクロステップ位置に駆動するために目標テーブルを
読み出し、PWMユニットに設定すると共に、必要に応
じI/OのA出力およびB出力レベルも変更する。ステ
ップS13では、加速時間テーブルから次の時間データ
を読み出しタイマに設定する。そして、タイマ設定時間
が経過する度に、再びステップS7からS13までの処
理を所望の加速区間が終了するまで繰り返す。加速区間
が終了すると、ステップS7からステップS14に移行
し、定速駆動が必要な場合には、ステップS14にて、
定速用目標テーブルに切替え、ステップS15で定速区
間中であれば、ステップS16でパルスモータを次のマ
イクロステップ位置に駆動するために、目標テーブルを
読み出し、PWMユニットに設定すると共に、必要に応
じ、I/OのA出力およびB出力レベルを変更し、ステ
ップS17で、加速区間最後と同じ時間をタイマに設定
する。
再び定速区間が終了するまでステップS15〜S17の
処理を繰り返す。やがて、定速区間が終了した場合,も
しくは、最初から定速駆動を要求されていなかった場合
は、減速制御を開始すべく、ステップS18に移行し、
減速開始時の減速開始時の目標電流設定を前記減速用通
常目標テーブルに切り替え、また減速時間テーブルを参
照するようにしておく。
プS20に進み、ステップS3で保存しておいたCNT
2値>0の場合には、減速用通常目標テーブルにて駆動
中で、かつ減速区間終了付近で巻線電流の抑制が必要な
ので、ステップS21にて、CNT2から1を減算し、
ステップS22で減速区間終了付近の駆動区間に到達し
たかを判定すべく、CNT2値を再びチェックする。
った場合には、所望の減速区間終了付近に達したことに
なり、ステップS23にて減速用低目標テーブルを参照
するように、目標テーブルの読み出し位置を変更してお
く。また、ステップS20でCNT1=0の場合には、
もう目標テーブルを切り替える必要がないので、ステッ
プS24へと進む。ステップS22でCNT2>0の場
合は、減速用通常目標テーブルによる駆動の継続するた
めステップS24に進む。ステップS24では、パルス
モータを次のマイクロステップ位置に駆動するために、
目標テーブルを読み出しPWMユニットに設定すると共
に、必要に応じI/OのA出力およびB出力レベルを変
更する。
ら次の時間データを読み出し、タイマに設定する。そし
て、タイマ設定時間が経過する度に、再びステップS1
9からステップS25までの処理を所望の減速区間が終
了するまで繰り返す。
移行し、パルスモータ30の駆動終了ステップ位置で保
持励磁をすべく、I/OのA出力およびB出力に所定の
レベルを設定するとともに、図6で説明したPHA2お
よびPHB2を参照し、所望の巻線電流にてモータのA
相・B相を通電し保持動作を行う。
2値をタイマに設定し、所望の保持時間を生成し,保持
時間の終了に伴うタイマ割り込みが発生すると、モータ
制御処理プログラムを終了する。
成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装
置に適用してもよい。また、本発明は、システムあるい
は装置に、本発明に規定された処理を実行する制御プロ
グラムを供給することによって達成される場合にも適用
できる。
加速区間の開始付近および減速区間の終了付近の最大目
標電流を低下させ、必要最小限の巻線電流にてパルスモ
ータを駆動することが可能になり、従来のように加速開
始付近および減速の終了付近で必要以上の巻線電流を供
給させないようにできるので、モータを駆動するための
電源の最大定格(電源容量)も実用最小限の最大供給電
流を考慮して設計すればよく、かかる装置の電源のコス
トを抑制できる効果がある。
近で必要以上の巻線電流を供給しないため、低コストで
高速にモータを回転駆動できるとともに、不要なモータ
発熱を抑制し低騒音でモータを回転駆動できるモータ制
御装置を提供できる効果がある。
タ駆動制御を説明する図である。
タ駆動制御を説明する図である。
である。
流の相関を説明する図である。
でる。
ある。
を説明する図である。
ローチャート図である。
タ駆動制御を説明する図である。
モータ駆動制御を説明する図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 パルスモータの励磁信号を出力してモー
タを回転駆動するモータ制御装置において、前記モータ
の駆動電流を設定する手段と、前記パルスモータの駆動
モードを判別する判別手段と、を有し、前記駆動モード
は少なくとも加速モードと減速モードを有し、前記各モ
ードに応じた駆動電流設定手段と、前記加速モードの開
始付近および減速モードの終了付近では前記駆動電流を
抑制する手段と、をさらに有することを特徴とするモー
タ制御装置。 - 【請求項2】 パルスモータの励磁信号を出力してモー
タを回転駆動するモータ制御装置において、前記パルス
モータの駆動電流を設定する手段と、前記パルスモータ
の駆動モードを判別する手段と、を有し、前記駆動モー
ドは少なくも加速モードと減速モードを有し、前記各モ
ードに応じた駆動電流設定手段と、前記モータの1ステ
ップ駆動間に、少なくともN回のモータ駆動電流設定を
行う手段を備えたマイクロステップ駆動方式のパルスモ
ータ駆動手段と、前記加速モードの開始時点から加速マ
イクロステップ数を計数する手段と、をさらに有し、前
記加速モード中の開始時には第1の最大目標駆動電流以
下で駆動させ、前記加速マイクロステップ数が所定数に
達した後に第2の最大目標電流以下での駆動に切替え、
前記減速モードの開始時点から減速マイクロステップ数
を計数する手段をさらに有し、前記減速モード中の開始
時には第3の最大目標駆動電流以下で駆動させ、前記減
速マイクロステップ数が所定数に達した後に第4の最大
目標電流以下での駆動に切替えることを特徴とするモー
タ制御装置。 - 【請求項3】 請求項2記載のモータ制御装置におい
て、タイマー計数手段と、メモリに記憶されているモー
タ駆動の制御情報を目標駆動速度に応じて選択する手段
と、をさらに有し、前記制御情報は前記マイクロステッ
プ駆動毎の時間情報と目標駆動電流を含み、前記時間情
報を逐次読み出し前記タイマに設定すると共に前記目標
駆動電流を読み出し設定することでモータの駆動制御を
行う手段をさらに有し、前記制御情報は、前記制御情報
に応じた前記加速モードおよび減速モード中の最大目標
電流切替までの前記マイクロステップ量情報を含むこと
を特徴とするモータ制御装置。 - 【請求項4】 パルスモータの励磁信号を出力してモー
タを回転駆動するモータ制御装置において、前記モータ
の駆動電流を設定する手段と、前記パルスモータの駆動
モードを判別する判別手段と、を有し、前記駆動モード
は少なくとも加速モードと減速モードを有し、前記加速
モードの開始付近および減速モードの終了付近ではモー
タの巻線電流に対応した目標電流を設定する第1目標電
流設定手段と、前記加速モードの開始付近および減速モ
ードの終了付近以外では巻線電流より多めの目標電流を
設定する第2目標電流設定手段をさらに有することを特
徴とするモータ制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31620699A JP3715850B2 (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | モータ制御装置及び該装置を用いたプリンタ |
US09/706,734 US6459229B1 (en) | 1999-11-08 | 2000-11-07 | Motor control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31620699A JP3715850B2 (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | モータ制御装置及び該装置を用いたプリンタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001197782A true JP2001197782A (ja) | 2001-07-19 |
JP3715850B2 JP3715850B2 (ja) | 2005-11-16 |
Family
ID=18074492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31620699A Expired - Fee Related JP3715850B2 (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | モータ制御装置及び該装置を用いたプリンタ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6459229B1 (ja) |
JP (1) | JP3715850B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190103732A (ko) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | (주)피엠피 | 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6927880B2 (en) * | 2001-09-28 | 2005-08-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image reading device and method |
JP2003304698A (ja) * | 2002-04-10 | 2003-10-24 | Toshiba Corp | 制御装置、駆動装置、撮像装置及びこれらの方法 |
US7338260B2 (en) * | 2004-03-17 | 2008-03-04 | Baxier International Inc. | System and method for controlling current provided to a stepping motor |
TWI268044B (en) * | 2004-08-20 | 2006-12-01 | Transpacific Plasma Llc | Stepper motor acceleration system and method |
JP2006352940A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Seiko Epson Corp | ステッピングモータ制御装置、印刷装置、ステッピングモータ制御方法、および、ステッピングモータ制御プログラム |
JP6018036B2 (ja) * | 2013-11-28 | 2016-11-02 | シャープ株式会社 | ステッピングモータの制御装置及びそれを備えた搬送装置 |
CN110313124B (zh) * | 2017-02-09 | 2023-03-21 | 株式会社富士 | 马达控制装置及供料器 |
US10938335B2 (en) * | 2018-07-05 | 2021-03-02 | Panasonic Automotive Systems Company Of America, Division Of Panasonic Corporation Of North America | Motor winding temperature estimator |
CN108972566B (zh) * | 2018-10-11 | 2024-04-19 | 清华大学深圳研究生院 | 一种机器人手爪模组运动控制*** |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3952238A (en) * | 1973-11-29 | 1976-04-20 | Hymie Cutler | Programmable positioning apparatus and acceleration control system particularly useful therein |
GB1486428A (en) * | 1974-04-11 | 1977-09-21 | Int Computers Ltd | Motor drive control arrangements |
EP0200959A3 (en) * | 1985-04-16 | 1987-12-16 | Hitachi, Ltd. | Stepping motor control system |
GB2264405B (en) * | 1992-02-12 | 1996-06-12 | Mars Inc | Stepper motor drive circuit |
US5623464A (en) * | 1994-09-29 | 1997-04-22 | Fujitsu Limited | Optical disk apparatus and seek control method |
JP3633095B2 (ja) * | 1996-04-22 | 2005-03-30 | 富士通株式会社 | 光学的記憶装置 |
JP3553741B2 (ja) * | 1996-09-02 | 2004-08-11 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置および数値制御装置の主軸モータ加減速制御方法 |
JP3579274B2 (ja) * | 1998-03-09 | 2004-10-20 | 東芝テック株式会社 | シリアルプリンタ |
JPH11277468A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-12 | Denso Corp | ロボットの制御装置 |
-
1999
- 1999-11-08 JP JP31620699A patent/JP3715850B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-11-07 US US09/706,734 patent/US6459229B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190103732A (ko) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | (주)피엠피 | 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법 |
KR102072474B1 (ko) * | 2018-02-28 | 2020-02-07 | (주)피엠피 | 고속 릴테이핑머신 간헐 회전유닛의 모터 제어방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3715850B2 (ja) | 2005-11-16 |
US6459229B1 (en) | 2002-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2001197782A (ja) | モータ制御装置 | |
JPH0614597A (ja) | プリンタの紙送り駆動回路及び駆動方法 | |
JP3774578B2 (ja) | 記録装置及びモータ制御回路 | |
EP0304704A1 (en) | Method and apparatus for driving a stepper motor with multiple voltages | |
JP2010093914A (ja) | モータ制御回路、モータ制御方法、サーマルプリンタ装置及び半導体装置 | |
JP3041542B2 (ja) | ステップモータ駆動回路 | |
US6937261B2 (en) | Method for driving paper-feeding stepping motor in thermal printer | |
JP2002010689A (ja) | パルスモータ制御方式 | |
JP3037851B2 (ja) | パルスモータの駆動制御方法 | |
JPH0217895A (ja) | ステツピングモータの駆動方式 | |
JP3362686B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP2000184790A (ja) | モ―タ制御装置 | |
JPS62100196A (ja) | ステツピングモ−タ駆動回路 | |
JP3187985B2 (ja) | ステッピングモータ駆動装置 | |
KR0173771B1 (ko) | 스텝핑모터 제어회로 | |
JPH04312868A (ja) | プリンタのキャリア駆動方法 | |
JPS6392484A (ja) | リボン揺動装置 | |
JP3820898B2 (ja) | ステップモータ制御装置及び制御方法 | |
JP3050270B2 (ja) | シリアルプリンタ | |
JPH10146095A (ja) | パルスモータの駆動制御方法及び装置 | |
JPH0491699A (ja) | パルスモータ駆動装置 | |
JPH0515194A (ja) | モータ制御方法及び装置 | |
JPH07177796A (ja) | ステッピングモータ駆動方式及びその装置 | |
JP3813793B2 (ja) | 搬送用ステッピングモータの駆動方法 | |
JPH06178595A (ja) | モータ制御方式 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040805 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040921 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041122 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050809 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050826 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090902 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090902 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100902 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110902 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110902 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120902 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120902 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130902 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |