JP2009244115A - 位置検出誤差補正装置および位置検出誤差補正方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】位置検出誤差推定部8は、速度、方向、サーボゲインの少なくとも一つを変えた動作条件に基づいてモータを駆動した時の位置検出値θに基づいて位置検出誤差推定値θeを算出し、補正パラメータ計算部9は、位置検出誤差推定値θeに基づいて補正パラメータPを計算し、位置検出誤差補正値計算部4は、位置検出値θに対応する補正関数である位置検出誤差補正値C(θ)を補正パラメータP(An、Bn、D)から計算し、位置検出誤差補正部6は、位置検出値θと位置検出誤差補正値C(θ)との差分をとることで補正位置検出値θcを計算する。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る位置検出誤差補正装置の概略構成を示すブロック図である。図1において、位置検出誤差補正装置2には、不揮発性メモリ3、位置検出誤差補正値計算部4、ランダムアクセスメモリ5および位置検出誤差補正部6が設けられ、試験装置7には、位置検出誤差推定部8および補正パラメータ計算部9が設けられている。ここで、位置検出誤差推定部8は、速度、方向、サーボゲインの少なくとも一つを変えた複数の動作条件でモータを駆動した場合の位置検出誤差を、動作条件に依存する成分と動作条件に依存しない成分に分離することで、位置検出誤差推定値θeを計算することができる。すなわち、位置検出誤差推定部8には、動作条件設定部8a、速度変動算出部8b、位置変動算出部8cおよび動作条件依存性変動分分離部8dが設けられている。そして、動作条件設定部8aは、速度、方向、サーボゲインの少なくとも一つを変えた複数の動作条件を設定することができる。速度変動算出部8bは、動作条件設定部8aにて設定された複数の動作条件にてモータが駆動された時の位置検出値に対する速度変動を算出することができる。位置変動算出部8cは、速度変動算出部8bにて算出された速度変動に基づいて位置変動を算出することができる。動作条件依存性変動分分離部8dは、位置変動算出部8cにて算出された位置変動から動作条件に依存して変動する成分を分離することで、位置検出誤差推定値θeを算出することができる。
図9は、本発明の実施の形態2に係る基本周期内の位置検出データの数を等価的に増加させる方法を示す図である。図9において、一定時間間隔で1周期分の位置検出値θを収録した場合、高速駆動時には収録点数が少なくなる。例えば、回転速度1000rpmで駆動中の位置検出値θを1msec(=0.001sec)間隔で収録する場合には、1周期中に60÷1000÷0.001=60点分の計測点しか含まれず、高精度な誤差推定が困難となる。このため、複数周期(回転)分の位置検出値θを収録し、それらの収録点を基本周期Lを基準に折り返して重ね合わせることにより、基本周期L内の収録点数を等価的に増加させることができ、誤差推定精度を向上させることが可能となる。
図10は、本発明の実施の形態3に係る位置検出誤差補正装置の概略構成を示すブロック図である。図10において、位置検出器1aには、位置検出部10が設けられるとともに、位置検出誤差補正装置2aおよび試験装置7aが設けられている。ここで、位置検出部10、位置検出誤差補正装置2aおよび試験装置7aの機能的な構成および動作は、図1の位置検出器1、位置検出誤差補正装置2および試験装置7と同様である。
図11は、本発明の実施の形態4に係る位置検出誤差補正装置の概略構成を示すブロック図である。図11において、位置検出器1bには、位置検出部10が設けられるとともに、位置検出誤差補正装置2bが設けられ、位置検出誤差補正装置2bと試験装置7とは制御装置11を介して接続されている。なお、制御装置11としては、例えば、プログラムに従って演算処理を行う汎用コンピュータを用いることができる。ここで、位置検出部10および位置検出誤差補正装置2bの機能的な構成および動作は、図1の位置検出器1および位置検出誤差補正装置2と同様である。だたし、位置検出部10にて検出された位置検出値θは、制御装置11を介して位置検出誤差推定部8に入力され、補正パラメータ計算部9にて計算された補正パラメータPは、制御装置11を介して不揮発性メモリ3に記憶される。
図12は、本発明の実施の形態5に係る位置検出誤差補正装置の概略構成を示すブロック図である。図12において、制御装置11aには試験装置7bが設けられ、試験装置7bは位置検出誤差補正装置2bと接続されている。なお、制御装置11aとしては、例えば、プログラムに従って演算処理を行う汎用コンピュータを用いることができる。ここで、試験装置7bの機能的な構成および動作は、図11の試験装置7と同様である。
図13は、本発明の実施の形態6に係る位置検出誤差補正装置の概略構成を示すブロック図である。図13において、位置検出誤差補正装置2cには、不揮発性メモリ3、位置検出誤差補正値計算部4、ランダムアクセスメモリ5および位置検出誤差補正部6が設けられ、不揮発性メモリ3は位置検出器1cに配置されるとともに、位置検出誤差補正値計算部4、ランダムアクセスメモリ5および位置検出誤差補正部6は制御装置11bに配置されている。さらに、位置検出器1cには位置検出部10が配置されるとともに、制御装置11bには試験装置7cが配置されている。なお、制御装置11bとしては、例えば、プログラムに従って演算処理を行う汎用コンピュータを用いることができる。ここで、位置検出誤差補正装置2cおよび試験装置7cの機能的な構成および動作は、図1の位置検出誤差補正装置2および試験装置7と同様である。
図14は、本発明の実施の形態7に係る位置検出誤差補正装置の概略構成を示すブロック図である。図14において、位置検出誤差補正装置2dには、不揮発性メモリ3、位置検出誤差補正値計算部4、ランダムアクセスメモリ5および位置検出誤差補正部6が設けられ、不揮発性メモリ3は位置検出器1cに配置されるとともに、位置検出誤差補正値計算部4、ランダムアクセスメモリ5および位置検出誤差補正部6は制御装置11cに配置されている。さらに、位置検出器1cには位置検出部10が配置されている。なお、制御装置11cとしては、例えば、プログラムに従って演算処理を行う汎用コンピュータを用いることができる。ここで、位置検出誤差補正装置2dの機能的な構成および動作は、図1の位置検出誤差補正装置2と同様である。
図15は、本発明の実施の形態8に係る位置検出誤差補正装置の概略構成を示すブロック図である。図15において、制御装置11dには、位置検出誤差補正装置2eおよび試験装置7eが設けられている。なお、制御装置11dとしては、例えば、プログラムに従って演算処理を行う汎用コンピュータを用いることができる。ここで、位置検出誤差補正装置2eおよび試験装置7eの機能的な構成および動作は、図1の位置検出誤差補正装置2および試験装置7と同様である。
図16は、本発明の実施の形態9に係る位置検出誤差補正装置の概略構成を示すブロック図である。図16において、制御装置11eには、位置検出誤差補正装置2fが設けられている。なお、制御装置11eとしては、例えば、プログラムに従って演算処理を行う汎用コンピュータを用いることができる。ここで、位置検出誤差補正装置2fの機能的な構成および動作は、図1の位置検出誤差補正装置2と同様である。
2、2a、2b、2c、2d、2e、2f 位置検出誤差補正装置
3 不揮発性メモリ
4 位置検出誤差補正値計算部
5 ランダムアクセスメモリ
6 位置検出誤差補正部
7、7a、7b、7c、7e 試験装置
8 位置検出誤差推定部
8a 動作条件設定部
8b 速度変動算出部
8c 位置変動算出部
8d 動作条件依存性変動分分離部
9 補正パラメータ計算部
10 位置検出部
11、11a、11b、11c、11d、11e 制御装置
Claims (8)
- 速度、方向、サーボゲインの少なくとも一つを変えた複数の動作条件でモータを駆動した場合の位置検出誤差を、前記動作条件に依存する成分と前記動作条件に依存しない成分に分離した結果に基づいて、位置検出誤差補正値を計算する位置検出誤差補正値計算部と、
前記位置検出誤差補正値に基づいて、前記位置検出誤差を補正する位置検出誤差補正部とを備えることを特徴とする位置検出誤差補正装置。 - 速度、方向、サーボゲインの少なくとも一つを変えた複数の動作条件を設定する動作条件設定部と、
前記複数の動作条件にて前記モータが駆動された時の位置検出値に対する速度変動を算出する速度変動算出部と、
前記速度変動算出部にて算出された速度変動に基づいて位置変動を算出する位置変動算出部と、
前記位置変動算出部にて算出された位置変動から前記動作条件に依存して変動する成分を分離することで、位置検出誤差推定値を算出する動作条件依存性変動分分離部と、
前記動作条件依存性変動分分離部にて算出された位置検出誤差推定値に基づいて、前記位置検出誤差推定値を周期性関数の級数で近似した補正関数を特定する補正パラメータを計算する補正パラメータ計算部とを備え、
前記位置検出誤差補正値計算部は、前記補正パラメータから前記位置検出誤差補正値を計算することを特徴とする請求項1記載の位置検出誤差補正装置。 - 速度、方向、サーボゲインの少なくとも一つを変えた複数の動作条件でモータを駆動した場合の位置検出誤差を、前記動作条件に依存する成分と前記動作条件に依存しない成分に分離するステップと、
前記分離された前記動作条件に依存しない成分に基づいて、前記モータの位置検出誤差を補正するステップとを備えることを特徴とする位置検出誤差補正方法。 - 前記動作条件に依存しない成分は、位置検出値を出力する位置検出器の固有の誤差、前記動作条件に依存する成分は、モータのトルクリプルによる変動分であることを特徴とする請求項3に記載の位置検出誤差補正方法。
- 前記動作条件は、前記速度と方向を変化させてオープンループ制御されるように設定されることを特徴とする請求項3または4に記載の位置検出誤差補正方法。
- 前記複数の動作条件でモータを駆動した時の位置検出値から速度検出値を計算するステップと、
前記速度検出値と前記速度検出値の平均値との差を速度変動として算出するステップと、
前記速度変動を位置変動に変換するステップと、
前記動作条件により変動する成分を前記位置変動から分離するステップとを備えることを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の位置検出誤差補正方法。 - 前記複数の速度および回転方向における前記位置変動の各周期成分が、正弦波成分と余弦波成分を直交軸とする2次元平面上にプロットされた点列の近似円の中心を、前記動作条件に依存しない位置検出誤差の各周期成分として抽出することを特徴とする請求項6に記載の位置検出誤差補正方法。
- 複数回転分の位置検出値から計算された速度検出値を一回転を基準に折り返し、その折り返された複数回転分の速度検出値から前記動作条件に依存しない位置検出誤差を算出することを特徴とする請求項7に記載の位置検出誤差補正方法。
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