JP2002247871A - Motor controlling device and method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、指令値に基づきモ
ータを位置決め制御するモータ制御装置及びモータ制御
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device and a motor control method for controlling positioning of a motor based on a command value.
【０００２】[0002]
【従来の技術】サーボモータをフィードバック制御し、
所望の位置に位置決め制御するモータ制御装置におい
て、位置決め制御は高精度に行うことが重要である。こ
のような高精度のモータ制御装置を得るためには、サー
ボモータに取り付けられたエンコーダの分解能を上げ、
フィードバック制御回路の周波数特性を高める必要があ
った。以下、従来のモータ制御装置について図３のサー
ボモータ制御装置の構成を示すブロック図を参照しつつ
説明する。2. Description of the Related Art Feedback control of a servomotor is performed,
In a motor control device that performs positioning control at a desired position, it is important to perform positioning control with high accuracy. In order to obtain such a high-precision motor control device, the resolution of the encoder attached to the servomotor should be increased,
It was necessary to improve the frequency characteristics of the feedback control circuit. Hereinafter, a conventional motor control device will be described with reference to a block diagram showing the configuration of the servo motor control device in FIG.
【０００３】図３において、サーボモータ１の可動子に
は、エンコーダ２が取り付けられている。エンコーダ２
は、サーボモータ１の可動子の回転移動量に対応したＡ
相信号とＢ相信号をパルス列信号として出力する。モー
タ制御装置の位置・速度検出器３とエンコーダ２とを信
号線２ａで接続し、位置・速度検出器３にＡ相信号、Ｂ
相信号を入力する。位置・速度検出器３でＡ相信号また
はＢ相信号のパルス数を計数することで、サーボモータ
の移動量に基づく現在位置θｍ、移動速度ωを検出す
る。[0003] In FIG. 3, an encoder 2 is attached to a mover of a servomotor 1. Encoder 2
Is A corresponding to the rotational movement amount of the mover of the servo motor 1.
The phase signal and the B-phase signal are output as a pulse train signal. The position / speed detector 3 of the motor control device and the encoder 2 are connected by a signal line 2a.
Input phase signal. The position / speed detector 3 counts the number of pulses of the A-phase signal or the B-phase signal to detect the current position θm and the moving speed ω based on the moving amount of the servomotor.
【０００４】位置制御器４において、モータ制御装置の
外部から与えられた位置指令θｍｄと位置・速度検出器
３において検出された現在位置θｍとが比較される。位
置制御器４は、位置指令θｍｄと現在位置θｍとの間に
位置偏差がある場合、その位置偏差の位置偏差量Δθに
所定の位置利得を乗じた信号をモータ回転速度指令値ω
ｄとして速度制御器５へ出力する。速度制御器５におい
て、位置制御器４から入力されたモータ回転速度指令値
ωｄと位置・速度検出器３において検出された移動速度
ωとが比較される。速度制御器５は、モータ回転速度指
令値ωｄと移動速度ωとの間に偏差がある場合、その偏
差量に所定の速度利得を乗じた信号を電流指令値（トル
ク指令）ｉｑとして電流アンプ６へ出力する。The position controller 4 compares a position command θmd given from outside the motor controller with the current position θm detected by the position / speed detector 3. When there is a position deviation between the position command θmd and the current position θm, the position controller 4 outputs a signal obtained by multiplying the position deviation amount Δθ of the position deviation by a predetermined position gain to the motor rotation speed command value ω.
Output to the speed controller 5 as d. The speed controller 5 compares the motor rotation speed command value ωd input from the position controller 4 with the moving speed ω detected by the position / speed detector 3. When there is a difference between the motor rotation speed command value ωd and the moving speed ω, the speed controller 5 sets a signal obtained by multiplying the difference by a predetermined speed gain as a current command value (torque command) iq. Output to
【０００５】電流アンプ６は、電流指令値ｉｑに基づき
電圧指令値を出力し、ＰＷＭインバータ７を構成するブ
リッジ回路の各相にその電圧指令値を印加する。このよ
うにブリッジ回路の各相に電圧指令値が印加されると、
サーボモータ１の固定子巻線に電流が流れ、サーボモー
タ１の可動子は所定量だけ回転移動する。サーボモータ
１の可動子が外部から与えられた位置指令θｍｄの位置
に到達し、移動速度ωがゼロになったとき、位置制御器
４と速度制御器５の出力はゼロとなる。このとき、電流
指令値（トルク指令）ｉｑがゼロになり、サーボモータ
１は停止して位置決め動作は完了する。The current amplifier 6 outputs a voltage command value based on the current command value iq, and applies the voltage command value to each phase of the bridge circuit forming the PWM inverter 7. When the voltage command value is applied to each phase of the bridge circuit in this way,
A current flows through the stator winding of the servomotor 1, and the mover of the servomotor 1 rotates by a predetermined amount. When the mover of the servo motor 1 reaches the position of the position command θmd given from the outside and the moving speed ω becomes zero, the outputs of the position controller 4 and the speed controller 5 become zero. At this time, the current command value (torque command) iq becomes zero, the servomotor 1 stops, and the positioning operation is completed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来のサーボモータの
制御方法においては、高速で、高精度に位置決めを行う
ため、サーボモータに取り付けたエンコーダの分解能を
上げることで、位置検出精度を向上させ、さらにモータ
制御装置のフィードバック制御回路のの周波数特性を高
めていた。エンコーダで検出された移動量信号は、モー
タ制御装置に取り入れるため信号線を介して接続される
が、サーボモータが高速で回転している場合にはエンコ
ーダからの移動量信号のパルス信号の周波数が高いこと
や、モータの使用環境の影響などから移動量信号にノイ
ズが重畳する可能性があった。In the conventional servo motor control method, in order to perform positioning at high speed and with high accuracy, the position detection accuracy is improved by increasing the resolution of an encoder attached to the servo motor. Further, the frequency characteristics of the feedback control circuit of the motor control device have been enhanced. The moving amount signal detected by the encoder is connected via a signal line to be taken into the motor control device, but when the servo motor is rotating at high speed, the frequency of the moving amount signal pulse signal from the encoder is changed. There is a possibility that noise is superimposed on the movement amount signal due to the high cost and the influence of the use environment of the motor.
【０００７】従来のモータ制御装置においては、エンコ
ーダで検出された移動量信号のパルス波形がこのノイズ
により乱れ、モータ制御装置がパルス計数を誤って、フ
ィードバック制御によりモータが誤った位置に位置決め
されてしまっても、その異常をモータ制御装置内部では
検出することができない。その結果、位置ずれが発生
し、位置決め精度が悪化してモータに接続された装置を
破損する等の問題があった。また、位置ずれが発生して
もその原因を特定することが困難であるという問題もあ
った。In the conventional motor control device, the pulse waveform of the movement amount signal detected by the encoder is disturbed by the noise, the motor control device incorrectly counts the pulses, and the motor is positioned at an incorrect position by feedback control. Even if it does, the abnormality cannot be detected inside the motor control device. As a result, there has been a problem that a position shift occurs, positioning accuracy is deteriorated, and a device connected to the motor is damaged. In addition, there is another problem that it is difficult to identify the cause of the displacement even if it occurs.
【０００８】本発明は、エンコーダから出力される移動
量信号がノイズなどで乱れた場合に、早期に異常を検知
して、サーボモータに接続された装置を保護できるモー
タ制御方法及びモータ制御装置を提供することを目的と
する。The present invention provides a motor control method and a motor control device which can detect an abnormality at an early stage and protect a device connected to a servomotor when a displacement signal output from an encoder is disturbed by noise or the like. The purpose is to provide.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のモータ制御装置は、モータの移動量を検出
し、その移動量信号をパルス列信号として出力する移動
量検出器を有し、前記移動量信号を用いて前記モータを
所望の位置に位置決め制御するモータ制御装置であっ
て、前記移動量信号のパルス列信号のそれぞれのパルス
幅を計測するパルス幅計測手段、前記パルス幅計測手段
で計測された計測値を連続して記憶計測値として記憶す
る計測値記憶手段、及び連続的に記憶された記憶計測値
の内、第ｎの記憶計測値、その１回前に記憶された第ｎ
−１の記憶計測値、その１回後に記憶された第ｎ＋１の
記憶計測値を取り出し、前記第ｎ−１の記憶計測値及び
前記第ｎ＋１の記憶計測値と前記第ｎの記憶計測値との
差分が所定の範囲内に入っていない場合に異常検出信号
を出力するモータ位置検出器異常検出手段を具備するこ
とを特徴とする。In order to achieve the above object, a motor control device according to the present invention has a movement amount detector for detecting a movement amount of a motor and outputting the movement amount signal as a pulse train signal. A motor control device that controls the positioning of the motor at a desired position using the movement amount signal, wherein the pulse width measurement means measures each pulse width of a pulse train signal of the movement amount signal, and the pulse width measurement means Measurement value storage means for continuously storing the measurement values measured in the above as a storage measurement value, and among the continuously stored storage measurement values, the n-th storage measurement value, n
The storage measurement value of -1 and the (n + 1) th storage measurement value stored one time later are taken out, and the (n-1) th storage measurement value and the (n + 1) th storage measurement value are compared with the (n) th storage measurement value. A motor position detector abnormality detecting means for outputting an abnormality detection signal when the difference does not fall within the predetermined range is provided.
【００１０】この構成のモータ制御装置では、サーボモ
ータが一定速度で回転移動中の時には移動量信号は一定
のパルス幅で出力されるが、信号の伝達の過程でノイズ
等の影響を受けた場合、影響を受けた個所のパルス幅
が、その前後のパルス幅に比べて極端に異なるパルス幅
として観測されることを利用している。そのため、確実
に異常の検出が可能となる。一方、サーボモータの回転
速度が加速あるいは減速などで変化している場合には、
移動量信号のパルス幅も変化するが、隣接するパルス幅
はサーボモータとそれに接続される装置が追従可能な一
定の増加幅、あるいは減少幅で変化する。そのため、計
測したパルス幅を前後のパルス幅と比較することによ
り、この場合にも確実に異常の検出が可能となる。In the motor control device having this configuration, when the servomotor is rotating and moving at a constant speed, the movement amount signal is output with a fixed pulse width. That is, the fact that the pulse width of the affected portion is observed as a pulse width which is extremely different from the pulse width before and after the affected portion is used. Therefore, the abnormality can be reliably detected. On the other hand, if the rotation speed of the servomotor is changing due to acceleration or deceleration,
Although the pulse width of the movement amount signal also changes, the adjacent pulse width changes with a constant increase or decrease that can be followed by the servomotor and a device connected thereto. Therefore, by comparing the measured pulse width with the preceding and following pulse widths, it is possible to reliably detect an abnormality in this case as well.
【００１１】本発明のモータ制御方法は、モータの移動
量を検出し、その移動量信号をパルス列信号として出力
する移動量検出器を有し、前記移動量信号を用いて前記
モータを所望の位置に位置決め制御するモータ制御方法
であって、前記移動量信号のパルス列信号のそれぞれの
パルス幅を計測するパルス幅計測工程、前記パルス幅計
測工程で計測された計測値を連続して記憶計測値として
記憶する工程、及び連続的に記憶された前記記憶計測値
の内、第ｎの記憶計測値、その１回前に記憶された第ｎ
−１の記憶計測値、その１回後に記憶された第ｎ＋１の
記憶計測値を取り出し、前記第ｎ−１の記憶計測値及び
前記第ｎ＋１の記憶計測値と前記第ｎの記憶計測値との
差分が所定の範囲内に入っていない場合に異常検出信号
を出力する工程を有することを特徴とする。A motor control method according to the present invention includes a movement amount detector for detecting a movement amount of a motor and outputting the movement amount signal as a pulse train signal, and using the movement amount signal to move the motor to a desired position. A pulse width measuring step of measuring the pulse width of each of the pulse train signals of the movement amount signal, the measured values measured in the pulse width measuring step are continuously stored as measured values. The step of storing, and among the stored measurement values stored continuously, the n-th storage measurement value, and the n-th storage measurement value stored one time before that
The storage measurement value of -1 and the (n + 1) th storage measurement value stored one time later are taken out, and the (n-1) th storage measurement value and the (n + 1) th storage measurement value are compared with the (n) th storage measurement value. A step of outputting an abnormality detection signal when the difference does not fall within a predetermined range.
【００１２】この構成のモータ制御方法では、サーボモ
ータが一定速度で回転移動中の時には移動量信号は一定
のパルス幅で出力されるが、信号の伝達の過程でノイズ
等の影響を受けた場合、受けた個所のパルス幅が、前後
のパルス幅に比べて極端に異なるパルス幅として観測さ
れることを利用している。そのため、確実に異常の検出
が可能となる。一方、サーボモータの回転速度が加速あ
るいは減速などで変化している場合には、移動量信号の
パルス幅も変化するが、隣接するパルス幅はサーボモー
タとそれに接続される装置が追従可能な一定の増加幅、
あるいは減少幅で変化する。そのため、計測したパルス
幅を前後のパルス幅と比較することで確実に異常の検出
が可能となる。In the motor control method of this configuration, when the servomotor is rotating at a constant speed, the movement amount signal is output with a fixed pulse width. However, when the servomotor is affected by noise or the like in the signal transmission process. The fact that the pulse width of the received point is observed as an extremely different pulse width compared to the preceding and following pulse widths is used. Therefore, the abnormality can be reliably detected. On the other hand, when the rotation speed of the servomotor changes due to acceleration or deceleration, the pulse width of the movement amount signal also changes, but the adjacent pulse width is constant so that the servomotor and the device connected to it can follow. Increase range,
Or it changes with the decrease width. Therefore, abnormality can be reliably detected by comparing the measured pulse width with the preceding and following pulse widths.
【００１３】上記モータの制御装置及び制御方法におい
て、前記所定の値が、前記第ｎ−１の記憶計測値と前記
第ｎ＋１の記憶計測値との平均値の０.５乃至２.０倍で
あるのが望ましい。これは、サーボモータの回転速度が
加速あるいは減速などで変化している場合でも、隣接す
るパルス幅はサーボモータとそれに接続される装置が追
従可能な一定の増加幅、あるいは減少幅で変化するため
である。In the above-described motor control device and control method, the predetermined value is 0.5 to 2.0 times an average value of the (n-1) th stored measurement value and the (n + 1) th storage measurement value. It is desirable to have. This is because, even when the rotation speed of the servomotor changes due to acceleration or deceleration, the adjacent pulse width changes at a constant increase or decrease that the servomotor and the device connected to it can follow. It is.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明のモータ制御装置及
びモータ制御方法の好適な実施例について添付の図を参
照しつつ説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a motor control device and a motor control method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１５】《実施例》図１は、本発明の実施例のモー
タ制御装置を示すブロック図である。図１において、サ
ーボモータ１の可動子には、エンコーダ２が取り付けら
れている。エンコーダ２はサーボモータ１の可動子の回
転移動量に対応したＡ相信号及びＢ相信号をパルス列信
号で出力する。モータ制御装置の位置・速度検出器３と
エンコーダ２とを信号線２ａで接続し、位置・速度検出
器３にＡ相信号及びＢ相信号を入力する。位置・速度検
出器３でＡ相信号またはＢ相信号のパルス数を計数する
ことで、サーボモータの移動に基づく現在位置θｍ、移
動速度ωが検出される。FIG. 1 is a block diagram showing a motor control device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an encoder 2 is attached to a mover of a servomotor 1. The encoder 2 outputs an A-phase signal and a B-phase signal corresponding to the rotation amount of the mover of the servomotor 1 as a pulse train signal. The position / speed detector 3 of the motor control device and the encoder 2 are connected by a signal line 2a, and an A-phase signal and a B-phase signal are input to the position / speed detector 3. The current position θm and the moving speed ω based on the movement of the servo motor are detected by counting the number of pulses of the A-phase signal or the B-phase signal by the position / speed detector 3.
【００１６】位置制御器４において、モータ制御装置の
外部から与えられた位置指令θｍｄと位置・速度検出器
３において検出された現在位置θｍとが比較される。位
置制御器４は、位置指令θｍｄと現在位置θｍとの間に
位置偏差がある場合、その位置偏差の位置偏差量Δθに
所定の位置利得を乗じた信号をモータ回転速度指令値ω
ｄとして速度制御器５へ出力する。速度制御器５におい
て、位置制御器４から入力したモータ回転速度指令値ω
ｄと位置・速度検出器３において検出された回転速度ω
とが比較される。速度制御器５は、モータ回転速度指令
ωｄと回転速度ωとの間に偏差がある場合、その偏差量
に所定の速度利得を乗じた信号を電流指令値（トルク指
令）ｉｑとして電流アンプ６へ出力する。電流アンプ６
は、電流指令値ｉｑに基づき生成した電圧指令値をＰＷ
Ｍインバータ７のブリッジ回路の各相に印加する。この
ようにブリッジ回路の各相に電圧指令値が印加される
と、サーボモータ１の固定子巻線に電流が流れ、サーボ
モータ１の可動子は所定量だけ移動する。The position controller 4 compares the position command θmd given from outside the motor control device with the current position θm detected by the position / speed detector 3. When there is a position deviation between the position command θmd and the current position θm, the position controller 4 outputs a signal obtained by multiplying the position deviation amount Δθ of the position deviation by a predetermined position gain to the motor rotation speed command value ω.
Output to the speed controller 5 as d. In the speed controller 5, the motor rotation speed command value ω input from the position controller 4
d and the rotational speed ω detected by the position / speed detector 3
Is compared with When there is a deviation between the motor rotation speed command ωd and the rotation speed ω, the speed controller 5 sends a signal obtained by multiplying the difference by a predetermined speed gain to the current amplifier 6 as a current command value (torque command) iq. Output. Current amplifier 6
Calculates the voltage command value generated based on the current command value iq as PW
It is applied to each phase of the bridge circuit of the M inverter 7. When the voltage command value is applied to each phase of the bridge circuit in this manner, a current flows through the stator winding of the servo motor 1 and the mover of the servo motor 1 moves by a predetermined amount.
【００１７】サーボモータ１の可動子が外部から与えら
れた位置指令θｍｄの位置に到達し、速度ωがゼロにな
ったとき、位置制御器４と速度制御器５の出力はゼロと
なる。このとき、直流電流指令（トルク指令）ｉｑがゼ
ロになり、サーボモータ１は停止して位置決め動作は完
了する。When the mover of the servo motor 1 reaches the position of the position command θmd given from the outside and the speed ω becomes zero, the outputs of the position controller 4 and the speed controller 5 become zero. At this time, the DC current command (torque command) iq becomes zero, the servomotor 1 stops, and the positioning operation is completed.
【００１８】図１に示すように、本実施例のモータ制御
装置は、パルス幅計測部８、計測値記憶部９、位置検出
器異常検出部１０を有している。パルス幅計測部８は、
エンコーダ２からのパルス列信号であるＡ相信号または
Ｂ相信号のパルス幅を常時計測する。そして計測された
パルス幅は連続して計測値記憶部９に記憶される。位置
検出器異常検出部１０は、計数値記憶部９からＰＷｎー
１ 、ＰＷｎ、ＰＷｎ＋１を 取りだし、式（１）で隣接
するパルス幅との差分△ＰＷを算出する。As shown in FIG. 1, the motor control device according to the present embodiment has a pulse width measuring unit 8, a measured value storing unit 9, and a position detector abnormality detecting unit 10. The pulse width measuring unit 8
The pulse width of an A-phase signal or a B-phase signal, which is a pulse train signal from the encoder 2, is constantly measured. Then, the measured pulse width is continuously stored in the measured value storage unit 9. The position detector abnormality detection unit 10 extracts PWn-1, PWn, and PWn + 1 from the count value storage unit 9 and calculates the difference ΔPW between the adjacent pulse widths using Expression (1).
【００１９】[0019]
【数１】 (Equation 1)
【００２０】この差分△ＰＷを下記式（２）及び式
（３）により評価して位置検出器異常検出部１０は、異
常を検出した場合は異常検出信号を位置制御器４に出力
する。位置制御器４は、異常検出信号に基づきモータ回
転速度指令値ωｄをゼロとして、モータをサーボフリー
状態とする。The difference ΔPW is evaluated by the following equations (2) and (3), and the position detector abnormality detector 10 outputs an abnormality detection signal to the position controller 4 when an abnormality is detected. The position controller 4 sets the motor rotation speed command value ωd to zero based on the abnormality detection signal, and sets the motor in a servo-free state.
【００２１】[0021]
【数２】 (Equation 2)
【００２２】[0022]
【数３】 [Equation 3]
【００２３】ここで、Kmaxは異常上限比率、Kminは異常
下限比率であり、それぞれ下記式（４）及び（５）の範
囲を目安に設定する。Here, Kmax is an abnormal upper limit ratio, and Kmin is an abnormal lower limit ratio, and is set based on the ranges of the following equations (4) and (5), respectively.
【００２４】 Kmax＝ １．５〜２．０ （４）Kmax = 1.5-2.0 (4)
【００２５】 Kmin＝ ０．５〜０．７５ （５）Kmin = 0.5 to 0.75 (5)
【００２６】異常検出精度を上げたい場合は、Kmaxを小
さい値に、Kminは大きい値に設定する。When it is desired to increase the abnormality detection accuracy, Kmax is set to a small value and Kmin is set to a large value.
【００２７】ここで、位置検出異常判断の原理について
図２の（ａ）〜（ｅ）を参照しつつ説明する。一定速度
でモータが回転移動している場合、エンコーダ２から出
力されるパルス信号の波形は、図２の（ａ）に示すよう
に、一定のパルス幅の波形１となっている。つまり、連
続するパルスＰｎ−１、Ｐｎ、Ｐｎ＋１、Ｐｎ＋２、・
・のそれぞれのパルス幅は、フィードバック制御の誤差
分を除けばほぼ等しくなっている。Here, the principle of the position detection abnormality determination will be described with reference to FIGS. When the motor is rotating at a constant speed, the waveform of the pulse signal output from the encoder 2 is a waveform 1 having a constant pulse width as shown in FIG. That is, successive pulses Pn-1, Pn, Pn + 1, Pn + 2,.
The respective pulse widths are substantially equal except for the error of the feedback control.
【００２８】しかし、図２の（ｂ）に示すような波形２
のノイズ信号がエンコーダの出力に畳重した場合には、
波形が乱れて、図２の（ｃ）に示すような波形３になる
場合がある。このとき、異常パルスＰｎの前後のパルス
Ｐｎー１、Ｐｎ＋１のパルス幅の平均値とＰｎのパルス
幅とを比べると、１：３となっており、異常パルスＰｎ
のパルス幅は前後のパルスのパルス幅の３倍になってい
る。つまり、△ＰＷは３.０である。However, the waveform 2 shown in FIG.
If the noise signal of is superimposed on the output of the encoder,
There is a case where the waveform is disturbed and becomes a waveform 3 as shown in FIG. At this time, when comparing the average value of the pulse widths of the pulses Pn−1 and Pn + 1 before and after the abnormal pulse Pn with the pulse width of Pn, the ratio is 1: 3, and the abnormal pulse Pn
Is three times the pulse width of the preceding and succeeding pulses. That is, ΔPW is 3.0.
【００２９】一方、図２の（ｄ）に示すような波形４の
ノイズ信号がエンコーダの出力に畳重した場合は、波形
が乱れて、図２の（ｅ）に示すような波形５になる場合
がある。このとき、異常パルスＰｎの前後のパルスＰｎ
−１、Ｐｎ＋１のパルス幅の平均値とＰｎのパルス幅と
を比べると、１：０．３となっており、異常パルスＰｎ
のパルス幅は前後パルスのパルス幅の０．３倍になって
いる。つまり、△ＰＷは０.３である。このような場合
には、式（２）及び式（３）により異常と判断し、位置
検出器異常検出部１０は異常検出信号を位置制御器４に
出力する。On the other hand, when the noise signal of the waveform 4 as shown in FIG. 2D is superposed on the output of the encoder, the waveform is disturbed and becomes the waveform 5 as shown in FIG. There are cases. At this time, the pulses Pn before and after the abnormal pulse Pn
When the average value of the pulse widths of −1 and Pn + 1 is compared with the pulse width of Pn, the ratio is 1: 0.3, and the abnormal pulse Pn
Is 0.3 times the pulse width of the preceding and succeeding pulses. That is, ΔPW is 0.3. In such a case, the position detector abnormality detector 10 outputs an abnormality detection signal to the position controller 4 by determining that an abnormality has occurred according to Expressions (2) and (3).
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上実施例で詳細に説明したように、本
発明のモータ制御装置及びモータ制御方法によれば、モ
ータが一定速度で移動中の時には移動量信号のパルス幅
は、一定のパルス幅で発生するが、信号の伝達の過程で
ノイズ等の影響を受けた場合、受けた個所のパルス幅
が、前後のパルス幅に比べて極端に異なるパルス幅とし
て観測されることを利用している。その結果、確実に異
常の検出ができ、異常検出時には異常検出信号によりモ
ータをサーボフリー状態として、モータ及びモータに接
続されている装置の保護ができる。また、モータが位置
ずれを起こした場合に原因の特定をすることができ、早
急な対策を行うことができる。As described in detail in the above embodiments, according to the motor control device and the motor control method of the present invention, when the motor is moving at a constant speed, the pulse width of the movement amount signal is constant pulse. It is generated in the width, but when it is affected by noise etc. in the process of transmitting the signal, utilizing the fact that the pulse width of the affected part is observed as an extremely different pulse width compared to the preceding and following pulse widths I have. As a result, the abnormality can be reliably detected, and when the abnormality is detected, the motor is set to the servo-free state by the abnormality detection signal, thereby protecting the motor and devices connected to the motor. In addition, when the motor is displaced, the cause can be specified, and an immediate countermeasure can be taken.
【００３１】一方、モータの速度が加速あるいは減速な
どで変化している場合には、移動量信号のパルス幅も変
化するが、隣接するパルス幅はモータとモータに接続さ
れる装置が追従可能な一定の増加幅、あるいは減少幅で
変化する。その結果、計測したパルス幅を前後のパルス
幅と比較することで確実に異常の検出ができる。On the other hand, when the speed of the motor changes due to acceleration or deceleration, the pulse width of the movement amount signal also changes, but the adjacent pulse widths can be followed by the motor and a device connected to the motor. It changes with a constant increase or decrease. As a result, abnormality can be reliably detected by comparing the measured pulse width with the preceding and following pulse widths.
【図１】本発明の実施例のモータ制御装置の構成を示す
ブロック図FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a motor control device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例の位置信号異常判断原理を説明
する波形図であり、（ａ）正常な状態のエンコーダの出
力するパルス列信号の波形図、（ｂ）大きなノイズ信号
の波形図、（ｃ）波形２のノイズにより乱れたパルス列
信号の波形図、（ｄ）小さなノイズ信号の波形図、
（ｅ）波形４のノイズにより乱れたパルス列信号の波形
図。FIGS. 2A and 2B are waveform diagrams illustrating the principle of position signal abnormality determination according to the embodiment of the present invention; FIG. 2A is a waveform diagram of a pulse train signal output from an encoder in a normal state; FIG. 2B is a waveform diagram of a large noise signal; (C) a waveform diagram of a pulse train signal disturbed by noise of waveform 2, (d) a waveform diagram of a small noise signal,
(E) Waveform diagram of a pulse train signal disturbed by noise of waveform 4.
【図３】従来のモータ制御装置の構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional motor control device.
１ サーボモータ ２ エンコーダ ２ａ 接続線 ３ 位置・速度検出器 ４ 位置制御器 ５ 速度制御器 ６ 電流アンプ ７ ＰＷＭインバータ ８ パルス幅計測部 ９ 計測値記憶部 １０ 位置検出器異常検出部 Reference Signs List 1 servo motor 2 encoder 2a connection line 3 position / speed detector 4 position controller 5 speed controller 6 current amplifier 7 PWM inverter 8 pulse width measurement unit 9 measurement value storage unit 10 position detector abnormality detection unit
Claims (4)
号をパルス列信号として出力する移動量検出器を有し、
前記移動量信号を用いて前記モータを所望の位置に位置
決め制御するモータ制御装置であって、 前記移動量信号のパルス列信号のそれぞれのパルス幅を
計測するパルス幅計測手段、 前記パルス幅計測手段で計測された計測値を連続して記
憶計測値として記憶する計測値記憶手段、及び連続的に
記憶された記憶計測値の内、第ｎの記憶計測値、その１
回前に記憶された第ｎ−１の記憶計測値、その１回後に
記憶された第ｎ＋１の記憶計測値を取り出し、前記第ｎ
−１の記憶計測値及び前記第ｎ＋１の記憶計測値と前記
第ｎの記憶計測値との差分が所定の範囲内に入っていな
い場合に異常検出信号を出力するモータ位置検出器異常
検出手段を具備することを特徴とするモータ制御装置。A moving amount detector for detecting a moving amount of the motor and outputting the moving amount signal as a pulse train signal;
A motor control device that controls the positioning of the motor at a desired position using the movement amount signal, wherein a pulse width measurement unit that measures each pulse width of a pulse train signal of the movement amount signal, the pulse width measurement unit Measured value storage means for continuously storing measured measured values as stored measured values, and n-th stored measured value among continuously stored stored measured values, part 1
The (n-1) th stored measurement value stored immediately before and the (n + 1) th stored measurement value stored one time later are taken out, and
A motor position detector abnormality detection unit that outputs an abnormality detection signal when a difference between the stored measurement value of −1 and the difference between the (n + 1) th storage measurement value and the nth storage measurement value is not within a predetermined range. A motor control device comprising:
計測値と前記第ｎ＋１の記憶計測値との平均値の０.５
乃至２.０倍であることを特徴とする請求項１記載のモ
ータ制御装置。2. The method according to claim 1, wherein the predetermined range is equal to 0.5 of an average value of the (n−1) th stored measurement value and the (n + 1) th stored measurement value.
2. The motor control device according to claim 1, wherein the ratio is from 2.0 to 2.0.
号をパルス列信号として出力する移動量検出器を有し、
前記移動量信号を用いて前記モータを所望の位置に位置
決め制御するモータ制御方法であって、 前記移動量信号のパルス列信号のそれぞれのパルス幅を
計測するパルス幅計測工程、 前記パルス幅計測工程で計測された計測値を連続して記
憶計測値として記憶する工程、及び連続的に記憶された
前記記憶計測値の内、第ｎの記憶計測値、その１回前に
記憶された第ｎ−１の記憶計測値、その１回後に記憶さ
れた第ｎ＋１の記憶計測値を取り出し、前記第ｎ−１の
記憶計測値及び前記第ｎ＋１の記憶計測値と前記第ｎの
記憶計測値との差分が所定の範囲内に入っていない場合
に異常検出信号を出力する工程を有することを特徴とす
るモータ制御方法。A moving amount detector for detecting a moving amount of the motor and outputting the moving amount signal as a pulse train signal;
A motor control method for positioning and controlling the motor at a desired position using the movement amount signal, wherein a pulse width measurement step of measuring a pulse width of each pulse train signal of the movement amount signal, A step of continuously storing the measured values as stored measured values, and an n-th stored measured value of the continuously stored stored measured values, and an (n−1) -th stored value immediately before the stored measured value. Of the (n + 1) th stored measurement value and the difference between the (n−1) th storage measurement value and the (n + 1) th storage measurement value and the (n) th storage measurement value A motor control method comprising a step of outputting an abnormality detection signal when the value does not fall within a predetermined range.
計測値と前記第ｎ＋１の記憶計測値との平均値の０.５
乃至２.０倍であることを特徴とする請求項３記載のモ
ータ制御方法。4. The predetermined range is equal to 0.5 of an average value of the (n-1) th stored measurement value and the (n + 1) th storage measurement value.
4. The motor control method according to claim 3, wherein the value is 2.0 to 2.0 times.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001038674A JP2002247871A (en) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | Motor controlling device and method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001038674A JP2002247871A (en) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | Motor controlling device and method therefor |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002247871A true JP2002247871A (en) | 2002-08-30 |
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| JP (1) | JP2002247871A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2343072A1 (en) | 2002-08-27 | 2011-07-13 | Hiroshi Terada | Remedy |
| JP2012095846A (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | Encoder abnormality detector |
-
2001
- 2001-02-15 JP JP2001038674A patent/JP2002247871A/en active Pending
Cited By (2)
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| EP2343072A1 (en) | 2002-08-27 | 2011-07-13 | Hiroshi Terada | Remedy |
| JP2012095846A (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | Encoder abnormality detector |
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