JP2526855B2 - Brushless motor controller - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はブラシレスモータ制御装置に関し、特に、複
数回転に亘ってブラシレスモータ回転子の絶対位置を検
出して制御を行なうブラシレスモータ制御装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor control device, and more particularly to a brushless motor control device that detects and controls the absolute position of a brushless motor rotor over a plurality of rotations.

［従来技術］ 近年、例えば自動数値制御を行なう工作機械、いわゆ
るNC工作機やロボット等が広く普及するなど、種々の自
動制御が広汎に行なわれるようになっているが、こうし
た自動制御が応用した機器においては加工・組立・検査
といったあらゆる工程で制御対象の送りや位置決めの方
法とその精度が常に問題となっている。これに応える為
には、高効率・低コストで、回転速度の制御などその取
扱いが容易な高信頼性の電動機（以下モータと呼ぶ）
と、モータあるいはモータによって駆動される制御対象
の位置や速度を高精度・高信頼性で検出できる低コスト
の検出器が必要である。[Prior Art] In recent years, various automatic controls have been widely performed, for example, machine tools that perform automatic numerical control, so-called NC machine tools, robots, and the like have become widespread. In equipment, the method and accuracy of feeding and positioning the controlled object are always a problem in every process such as processing, assembly and inspection. In order to respond to this, a highly reliable electric motor (hereinafter referred to as a motor) that has high efficiency and low cost and is easy to handle such as controlling the rotation speed.
In addition, there is a need for a low-cost detector that can detect the position or speed of a motor or a controlled object driven by the motor with high accuracy and reliability.

制御の容易なモータとしては、その等価インダクタン
スが小さく、又、回転子（以下ロータとも呼ぶ）の慣性
が小さく、更にトルクと回転数との相関の直線性がよ
く、広い範囲に亘って回転数を制御できるといった要求
を満すことが必要で、最近では直流駆動のコアレスモー
タやブラシレスモータが用いられている。このうちブラ
シレスモータは、その名の通りブラシがなく耐久性・信
頼性に優れ、ノイズの発生源とならないといった特徴を
もつ為、精密な制御を行なう場合、広く利用されてい
る。但し、ブラシレスである為、固定巻線に流す電流に
よって励磁される磁界の方向を、永久磁石を用いたロー
タの位置に応じて反転させてやる必要があり、ロータの
位置を検出する検出器を設け、検出されたロータの位置
に応じて励磁電流の方向を切換えるという制御が必要で
ある。As an easily controllable motor, its equivalent inductance is small, the inertia of the rotor (hereinafter also referred to as the rotor) is small, the linearity of the correlation between torque and rotation speed is good, and the rotation speed is wide. It is necessary to satisfy the requirement of being able to control, and recently, DC drive coreless motors and brushless motors have been used. Among them, the brushless motor is, as its name suggests, excellent in durability and reliability without being a brush, and has features that it does not become a source of noise, so that it is widely used for precise control. However, since it is brushless, it is necessary to reverse the direction of the magnetic field excited by the current flowing through the fixed winding according to the position of the rotor that uses a permanent magnet. It is necessary to provide control to switch the direction of the exciting current depending on the position of the rotor that is detected.

一方、制御対象の位置や速度を検出する検出器として
は種々のものが考案されているが、正転・反転を検出で
きるように２相のクロックを出力するタイプの周知のイ
ンクリメンタル・エンコーダが最も広く用いられてい
る。インクリメンタル・エンコーダはモータの回転に同
期した周期のパルス信号を発生するもので、このパルス
数をカウントすればモータの回転量を検出することにな
るが、制御対象の移動量はモータの回転量に対応してい
るので、結果的には制御対象の移動量を検出したことに
なる。しかしながら、インクリメンタル・エンコーダは
モータの回転量や制御対象の移動量をあくまで相対的
に、即ちある基準点からの量として検出するにすぎない
から、これを用いた自動制御のシステムでは、電源投入
時等のシステムの立ち上がり時に、一旦モータを予め定
められた方向に送り、リミットスイッチをたたかせる等
の方法で原点リセットや終端リミットといった処理を行
なった上でしかその位置の制御を行なうことはできなか
った。このことは停電時にいちいち初期化の処理をしな
ければならないことを意味し、制御の安全上も好ましく
なかった。又、インクリメンタル・エンコーダの出力パ
ルスをカウントする際、出力パルス信号にノイズは乗っ
たり、あるいはインクリメンタル・エンコーダを取付け
た回転軸の回転数が高く、インクリメンタル・エンコー
ダやカウンタの許容応答範囲を一時的にでも超えてしま
った場合には、回復不可能なカウントミスを引き起こす
こととなってしまい、安全上に問題があった。On the other hand, various types of detectors for detecting the position and speed of the controlled object have been devised, but a well-known incremental encoder of the type that outputs a two-phase clock so as to detect forward / reverse rotation is the most popular. Widely used. An incremental encoder generates a pulse signal with a cycle that is synchronized with the rotation of the motor.Counting this number of pulses will detect the amount of rotation of the motor, but the amount of movement of the controlled object is the amount of rotation of the motor. As a result, the movement amount of the controlled object is detected. However, the incremental encoder only detects the amount of rotation of the motor and the amount of movement of the controlled object relative to each other, that is, as an amount from a certain reference point. It is possible to control the position only after performing a process such as resetting the origin or terminating the limit by, for example, sending the motor in a predetermined direction and hitting the limit switch when the system starts up. There wasn't. This means that the initialization process must be performed at each power failure, which is not preferable in terms of control safety. Also, when counting the output pulse of the incremental encoder, noise is added to the output pulse signal, or the rotation speed of the rotary shaft equipped with the incremental encoder is high, so the allowable response range of the incremental encoder or counter is temporarily increased. However, if it exceeds, it will cause an irrecoverable count mistake, which is a safety issue.

更に、ブラシレスモータを用いてサーボ制御を行なう
場合を考えてみると、既述したように励磁電流を切換え
る為のロータ位置検出器の他にその回転速度を検出する
回転速度検出手段（タコゼネレータ）、位置（回転量）
を検出するインクリメンタル・エンコーダが必要とな
り、第１図にその概略構成を図示する如く、検出器の構
成が複雑になるという問題が存在した。図において、１
はブラシレスモータ、２はブラシレスモータ１の図示し
ない回転子の位置を検出するホール素子を用いたロータ
位置検出器、３は回転子の回転数を検出するタコゼネレ
ータ、４はインクリメンタル・エンコーダを各々表わし
ている。６は上位の制御装置であって、予め定められた
手順に従って図示しない制御対象の目標位置を指令す
る。８は位置制御手段であって、上位の制御装置６によ
って指令された制御対象の目標位置とインクリメンタル
・エンコーダ４からのパルス信号が累積されたカウンタ
8aの出力によって検出される制御対象の実位置とを増幅
器8bに入力して、ブラシレスモータ１の目標回転速度を
指令するよう構成されている。10は速度制御手段であっ
て、位置制御手段８から指令される目標回転速度とタコ
ゼネレータ３によって検出されたブラシレスモータ１の
回転数（回転速度）とを増幅器10aに入力して、ブラシ
レスモータ１に出力すべき電流値に応じた回転速度制御
信号を励磁電流切換手段12に出力するよう構成されてい
る。励磁電流切換手段12は、ロータ位置検出器２の出力
信号に応じて、速度制御手段から入力された回転速度制
御信号の極性を反転する極性切換回路12aと、ブラシレ
スモータ１のロータ位置に応じて極性の切換えられた回
転速度制御信号を入力してパルス幅変調（PWM）を行な
い、電力増幅をした上でブラシレスモータ１に駆動電流
を出力する駆動回路12bとからなっている。駆動回路12b
は、ブラシレスモータ１への駆動電流を検出し、フィー
ドバックをかけて、定電流出力（ブラシレスモータの出
力トルク一定）となるような制御も行なっている。Further, considering the case of performing servo control using a brushless motor, as described above, in addition to the rotor position detector for switching the exciting current, a rotation speed detection means (tachogenerator) for detecting the rotation speed, Position (rotation amount)
There is a problem that an incremental encoder for detecting is required, and the detector has a complicated structure as shown in the schematic configuration of FIG. In the figure, 1
Is a brushless motor, 2 is a rotor position detector using a Hall element for detecting the position of a rotor (not shown) of the brushless motor 3, 3 is a tachogenerator for detecting the number of rotations of the rotor, and 4 is an incremental encoder. There is. Reference numeral 6 denotes a higher-level control device that commands a target position of a control target (not shown) according to a predetermined procedure. Reference numeral 8 denotes a position control means, which is a counter in which the target position of the control target instructed by the host controller 6 and the pulse signal from the incremental encoder 4 are accumulated.
The actual position of the controlled object detected by the output of 8a and the actual position of the controlled object are input to the amplifier 8b, and the target rotation speed of the brushless motor 1 is commanded. Reference numeral 10 denotes a speed control means, which inputs the target rotation speed instructed from the position control means 8 and the rotation speed (rotation speed) of the brushless motor 1 detected by the tachogenerator 3 to the amplifier 10a to make the brushless motor 1 The rotation speed control signal according to the current value to be output is output to the exciting current switching means 12. The excitation current switching means 12 responds to the output signal of the rotor position detector 2 in accordance with the polarity switching circuit 12a that inverts the polarity of the rotation speed control signal input from the speed control means and the rotor position of the brushless motor 1. It comprises a drive circuit 12b for inputting a rotation speed control signal whose polarity is switched, performing pulse width modulation (PWM), amplifying power, and then outputting a drive current to the brushless motor 1. Drive circuit 12b
Also detects the drive current to the brushless motor 1 and feeds it back to perform control such that a constant current output (constant output torque of the brushless motor) is obtained.

上述の如く構成されたブラシレスモータ制御装置では
３種類の検出器が用いられているが、ロータ回転位置検
出器２はロータの絶対位置を検出するものであり、タコ
ゼネレータ３は回転数をアナログ電圧で検出するもので
あり、インクリメンタル・エンコーダ４は２相のパルス
を出力するタイプである、といったように、出力の意味
も形式も異なった複数の検出器が必要とされていること
はわかる。Although three types of detectors are used in the brushless motor control device configured as described above, the rotor rotation position detector 2 detects the absolute position of the rotor, and the tachogenerator 3 uses the analog voltage as the rotation speed. It is to be understood that a plurality of detectors having different meanings and formats of output are required, such as a type for detecting, and the incremental encoder 4 is a type which outputs two-phase pulses.

多数の検出器を備えるということはそれだけ装置全体
の信頼性を低下させることになり、単一の検出器として
レゾルバを用いたサーボ制御装置も提案・実施されてい
るが、レゾルバを用いた場合、モータの制御量は位相差
として検出されるので、位相同期ループ（Phase Locked
Loop）による制御が提案となり、その制御が複雑化す
るという問題があった。又、レゾルバの出力を用いた位
相同期ループは本来、速度制御用のものであるからロー
タの回転位置を検出する信号やインクリメタル・エンコ
ーダに等価な信号を取り出そうとすると、その構成が著
しく複雑となってしまい、高い信頼性を期待できないと
いう問題も存在した。Providing a large number of detectors reduces the reliability of the device as a whole, and a servo controller using a resolver as a single detector has been proposed and implemented, but when a resolver is used, Since the motor control amount is detected as a phase difference, the phase locked loop (Phase Locked
Loop) control was proposed, and there was a problem that the control became complicated. Also, since the phase-locked loop using the output of the resolver is originally for speed control, if a signal for detecting the rotational position of the rotor or a signal equivalent to the incremental metal encoder is to be taken out, the configuration becomes extremely complicated. There was also a problem that high reliability could not be expected.

［発明の目的］ 本発明の上記の点に鑑みなされたもので、その目的と
するところは検出器の構成が簡略で、なおかつ高い信頼
性を有するブラシレスモータ制御装置を提供することに
ある。[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a brushless motor control device having a simple detector configuration and high reliability.

［発明の構成］ かかる目的を達成する為になされた本発明の構成は、
第２図に図示する如く、 ブラシレスモータM1によって駆動される被駆動物M2の
位置に対応する駆動位置信号を入力して、該駆動位置信
号と目標位置とに基づいてブラシレスモータM1の回転量
を制御する位置制御手段M3と、 ブラシレスモータM1の回転速度に対応する速度信号を
入力して、該速度信号と目標速度とに基づいてブラシレ
スモータM1を目標回転速度に制御する速度制御手段M4
と、 ブラシレスモータM1の回転子の一回転内の絶対位置に
対応する回転子位置信号を入力して、ブラシレスモータ
M1の固定子に通電する電流の方向を切換える励磁電流切
換手段M5と、 ブラシレスモータM1の回転状態を検出して、前記駆動
位置信号，前記速度信号，前記回転子位置信号を出力す
る制御信号出力手段M6と、 を備えたブラシレスモータ制御装置において、 前記制御信号出力手段は、 ブラシレスモータM1の回転子の回転位置に応じた該回
転子の絶対位置を表す検出信号を出力する絶対位置検出
手段M61と、 該絶対位置検出手段M61からの検出信号に基づき検出
される回転子の絶対位置から前記駆動位置信号を生成す
る位置信号生成手段M62と、 前記回転子の絶対位置から前記速度信号を生成する速
度信号生成手段M63と、 前記回転子の絶対位置から前記回転子位置信号を生成
する回転子信号生成手段M64と、 を備えたことを特徴とするブラシレスモータ制御装置
を要旨としている。[Configuration of the Invention] The configuration of the present invention made to achieve such an object is as follows:
As shown in FIG. 2, the drive position signal corresponding to the position of the driven object M2 driven by the brushless motor M1 is input, and the rotation amount of the brushless motor M1 is calculated based on the drive position signal and the target position. Position control means M3 for controlling and speed control means M4 for inputting a speed signal corresponding to the rotation speed of the brushless motor M1 and controlling the brushless motor M1 to the target rotation speed based on the speed signal and the target speed.
And a rotor position signal corresponding to the absolute position of the brushless motor M1 within one revolution of the rotor.
Excitation current switching means M5 for switching the direction of current flowing to the stator of M1, and a control signal output for detecting the rotation state of the brushless motor M1 and outputting the drive position signal, the speed signal, and the rotor position signal. In the brushless motor control device including the means M6, the control signal output means outputs the detection signal representing the absolute position of the rotor of the brushless motor M1 in accordance with the rotation position of the rotor. A position signal generating means M62 for generating the drive position signal from the absolute position of the rotor detected based on the detection signal from the absolute position detecting means M61, and the speed signal from the absolute position of the rotor. A brushless motor controller comprising: speed signal generating means M63; and rotor signal generating means M64 for generating the rotor position signal from the absolute position of the rotor. It is the gist of the apparatus.

［作用］ 上記のように構成された本発明のブラシレスモータ制
御装置においては、絶対位置検出手段が、ブラシレスモ
ータの回転子の回転位置に応じた該回転子の絶対位置を
表す検出信号を出力すると、位置信号生成手段，速度信
号生成手段，回転子信号生成手段が、この検出信号に基
づき検出される回転子の絶対位置から、ブラシレスモー
タの制御に必要な３つの制御信号を夫々生成する。即
ち、位置信号生成手段が、回転子の絶対位置からブラシ
レスモータによって駆動される被駆動物の位置に対応す
る駆動位置信号を生成し、速度信号生成手段が、回転子
の絶対位置からブラシレスモータの回転速度に対応する
速度信号を生成し、回転子信号生成手段が、回転子の絶
対位置からブラシレスモータの固定子に通電する電流の
方向を切換制御するための回転子位置信号を生成する。[Operation] In the brushless motor control device of the present invention configured as described above, when the absolute position detection unit outputs a detection signal indicating the absolute position of the rotor of the brushless motor, the absolute position detection unit outputs the detection signal. The position signal generating means, the speed signal generating means, and the rotor signal generating means respectively generate three control signals necessary for controlling the brushless motor from the absolute position of the rotor detected based on the detection signals. That is, the position signal generation means generates a drive position signal corresponding to the position of the driven object driven by the brushless motor from the absolute position of the rotor, and the speed signal generation means generates the drive position signal of the brushless motor from the absolute position of the rotor. A speed signal corresponding to the rotation speed is generated, and the rotor signal generation means generates a rotor position signal for controlling the switching of the direction of the electric current supplied to the stator of the brushless motor from the absolute position of the rotor.

そして、位置制御手段が、位置信号生成手段により生
成された駆動位置信号と、目標位置とに基づいてブラシ
レスモータの回転量を制御し、速度制御手段が、速度信
号生成手段が生成する速度信号と、目標回転速度とに基
づいてブラシレスモータを目標回転速度に制御し、更
に、励磁電流切換手段が、回転子信号生成手段が生成す
る回転子位置信号に基づいてブラシレスモータの固定子
に通電する電流の方向を切換制御する。The position control means controls the rotation amount of the brushless motor based on the drive position signal generated by the position signal generation means and the target position, and the speed control means controls the rotation speed signal generated by the speed signal generation means. , The target rotation speed of the brushless motor is controlled based on the target rotation speed, and the excitation current switching means further supplies a current to the stator of the brushless motor based on the rotor position signal generated by the rotor signal generation means. The direction of is switched and controlled.

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。Embodiments Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第３図は実施例の概略構成を示すブロック図である。
ここでは実施例としてＸ−Ｙ−Ｚの３軸制御を行なうロ
ボットの３軸制御装置を取り上げる。図において、20は
３軸全体の位置制御を行なうホストコンピュータ、22は
Ｘ軸用のブラシレスモータ、24はブラシレスモータ22の
絶対位置を複数回転に亘って検出するアブソリュートエ
ンコーダ、26はアブソリュートエンコーダ24の出力を取
り込んでサーボアンプ28へ励磁電流切換信号ax,回転速
度制御信号bxを出力するＸ軸用ブラシレスモータ制御装
置を各々表わしている。Ｙ軸,Z軸についても全く同様の
構成が各々用意されており、即ち、32はＹ軸用のブラシ
レスモータ、34はブラシレスモータ32の絶対位置を複数
回転に亘って検出するアブソリュートエンコーダ、36は
アブソリューエンコーダ34の出力を取り込んでサーボア
ンプ38へ励磁電流切換信号ay,回転速度制御信号byを出
力するＹ軸用のブラシレスモータ制御装置、42はＺ軸用
のブラシレスモータ、44はブラシレスモータ42の絶対位
置を複数回転に亘って検出するアブソリュートエンコー
ダ、46はアブソリュートエンコーダ44の出力を取り込ん
でサーボアンプ48へ励磁電流切換信号az,回転速度制御
信号bzを出力するＺ軸用のブラシレスモータ制御装置を
各々表わしている。各々のブラシレスモータ制御装置2
6,36,46はホストコンピュータ20とデータをやりとり
し、ホストコンピュータ20の指令に従って、各軸用のブ
ラシレスモータ22,32,42を制御するよう構成されてい
る。FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the embodiment.
Here, as an example, a three-axis control device of a robot that performs three-axis control of XYZ will be taken up. In the figure, 20 is a host computer that controls the position of all three axes, 22 is an X-axis brushless motor, 24 is an absolute encoder that detects the absolute position of the brushless motor 22 over a plurality of revolutions, and 26 is an absolute encoder 24. The brushless motor control device for the X-axis, which takes in the output and outputs the excitation current switching signal ax and the rotation speed control signal bx to the servo amplifier 28, is shown. The Y-axis and Z-axis are also provided with exactly the same configuration, that is, 32 is a brushless motor for the Y-axis, 34 is an absolute encoder that detects the absolute position of the brushless motor 32 over a plurality of revolutions, and 36 is A brushless motor controller for the Y axis that takes in the output of the absolute encoder 34 and outputs an exciting current switching signal ay and a rotation speed control signal by to the servo amplifier 38, 42 is a brushless motor for Z axis, and 44 is a brushless motor 42. Absolute encoder that detects the absolute position of the encoder over multiple revolutions, 46 is a brushless motor controller for the Z axis that takes in the output of the absolute encoder 44 and outputs the excitation current switching signal az and the rotation speed control signal bz to the servo amplifier 48. Respectively. Each brushless motor controller 2
6, 36, 46 are configured to exchange data with the host computer 20 and control brushless motors 22, 32, 42 for each axis in accordance with commands from the host computer 20.

各軸の構成は同一なので、以下は必要に応じてＸ軸の
装置で３軸を代表させて扱うことにする。Since the configuration of each axis is the same, the following description will deal with the three axes as a representative of the X-axis device, if necessary.

次に、実施例のロボットの３軸制御装置を構成する各
部について、アブソリュートエンコーダ24（34,44）、
サーボアンプ28（38,48）、ブラシレスモータ制御装置2
6（36,46）の順に説明する。Next, regarding each part constituting the three-axis control device of the robot of the embodiment, the absolute encoder 24 (34, 44),
Servo amplifier 28 (38,48), brushless motor controller 2
It will be explained in order of 6 (36, 46).

第４図ないし第７図を用いて、まずアブソリュートエ
ンコーダ24を用いた絶対位置検出の原理とアブソリュー
トエンコーダ24の構造とについて説明する。第４図はア
ブソリュートエンコーダ24の概念的な構成を示している
が、アブソリュートエンコーダ24は３つのロータリエン
コーダRE₁，RE₂，RE₃とこれらのロータリエンコーダの
回転を伝達する歯車から構成されている。各ロータリエ
ンコーダRE₁，RE₂，RE₃は１回転をＮに分割して、図示
しない内部のロータリの回転位置を、１回転内の絶対位
置で表わす信号を出力する。第１のロータリエンコーダ
RE₁は主軸に連結され、この主軸の回転を検出するよう
になっている。検出対象である回転はこの主軸から与え
られる。第１のロータリエンコーダRE₁の回転軸に歯数
ｎ−１（ただしｎは任意の整数）のギア51が設けられて
おり、このギア51が第２のロータリエンコーダRE₂の回
転軸に設けられた歯数ｎのギア52に噛合っている。更に
第２のエンコーダRE₂には歯数ｎ＋１のギア53が設けら
れており、このギア53が第３のエンコーダRE₃の回転軸
に設けられた歯数ｎのギア54に噛合っている。First, the principle of absolute position detection using the absolute encoder 24 and the structure of the absolute encoder 24 will be described with reference to FIGS. 4 to 7. FIG. 4 shows the conceptual configuration of the absolute encoder 24. The absolute encoder 24 is composed of three rotary encoders RE ₁ , RE ₂ , RE ₃ and gears that transmit the rotation of these rotary encoders. . Each of the rotary encoders RE ₁ , RE ₂ and RE ₃ divides one rotation into N and outputs a signal representing the rotational position of an internal rotary not shown in the drawing by an absolute position within one rotation. First rotary encoder
RE ₁ is connected to the spindle and detects the rotation of the spindle. The rotation to be detected is given from this main axis. The rotary shaft of the first rotary encoder RE ₁ is provided with a gear 51 having a number of teeth n−1 (where n is an arbitrary integer), and the gear 51 is provided on the rotary shaft of the _second rotary encoder RE _2. It meshes with a gear 52 having a number of teeth n. Further, the second encoder RE ₂ is provided with a gear 53 having a number of teeth n + 1, and this gear 53 meshes with a gear 54 having a number of teeth n provided on the rotation shaft of the third encoder RE ₃ .

従って、主軸が１回転すると、RE₁は１回転、RE₂は
（ｎ−１）/n回転、RE₃は（ｎ−１）（ｎ＋１）／n²回
転する。ここで、各エンコーダRE₁，RE₂，RE₃によって
検出した回転位置（１回転内の絶対位置）を夫々D₁，
D₂，D₃とすると、主軸が１回転したときのD₁の値はＮで
あり、D₂，D₃は次のようになる。Therefore, the main shaft is rotated 1, RE ₁ is one rotation, RE ₂ is (n-1) / n rotation, RE ₃ is (n-1) (n + 1) / n 2 rotates. Here, the rotational position (absolute position within one rotation) detected by each of the encoders RE ₁ , RE ₂ , RE ₃ is D ₁ , respectively.
Assuming D ₂ and D ₃ , the value of D ₁ when the main shaft makes one rotation is N, and D ₂ and D ₃ are as follows.

D₁＝Ｎ 換言すれば、各エンコーダRE₁〜RE₃の出力D₁〜D₃は、
主軸の機械的変位（原点からの多回転にわたる回転変
位）に従って夫々所定の周期で変化し、かつ、各周期に
対応する主軸の機械的変位量（１回転未満もしくはそれ
以上の回転角度）は各エンコーダRE₁，RE₂，RE₃間で夫
々異なっている。つまり、第１のエンコーダRE₁の１周
期に対応する主軸の機械的変位量すなわち回転角度は２
πラジアン（つまり１回転）であるが、第２のエンコー
ダRE₂の１周期に対応する主軸の機械的変位量すなわち
回転角度は２π×n/（ｎ−１）ラジアン（つまり（ｎ−
１）/n回転）、第３のエンコーダRE₃の１周期に対応す
る主軸の機械的変位量すなわち回転角度は２π×n²／
（ｎ−１）（ｎ＋１）ラジアン（つまり（ｎ−１）（ｎ
＋１）／n²回転）、である。D ₁ = N In other words, the output D ₁ to D ₃ of each encoder RE ₁ to Re ₃ is
The main spindle mechanical displacement (rotational displacement over multiple rotations from the origin) changes in a predetermined cycle, and the main spindle mechanical displacement amount (rotation angle less than one rotation or more) corresponding to each cycle is The encoders RE ₁ , RE ₂ , and RE ₃ are different. That is, the mechanical displacement amount of the main shaft corresponding to one cycle of the first encoder RE ₁ , that is, the rotation angle is 2
Although it is π radians (that is, one rotation), the mechanical displacement amount of the main shaft, that is, the rotation angle corresponding to one cycle of the second encoder RE ₂ is 2π × n / (n−1) radians (that is, (n−
1) / n rotation), the mechanical displacement of the main shaft corresponding to one cycle of the third encoder RE ₃ , that is, the rotation angle is 2π × n ² /
(N-1) (n + 1) radians (that is, (n-1) (n
+1) / n ² rotations).

つまり、各出力信号D₁〜D₃は常に１周期未満の値を示
すが、各出力信号D₁，D₂，D₃の１周期に対応する主軸の
機械的変位量（回転角度）が夫々異なっているので、主
軸の個々の絶対位置に対応して各出力信号D₁，D₂，D₃の
値は夫々固有の組合せを示す。具体的には、主軸の回転
に１対１で対応している第１のエンコーダRE₁の出力信
号D₁が原点から数えて何回転目にあたるか（以下、これ
をD₁の周期数と呼ぶ）が、各出力信号D₁，D₂，D₃の値の
固有の組合せによって一意に決定される。この決定にあ
たっては、勿論、単に信号D₁，D₂，D₃の現在値のみなら
ず、これらの各信号D₁，D₂，D₃に差異を生ぜしめる要因
となった各信号D₁，D₂，D₃の１周期に夫々対応する主軸
の機械的変位量（もしくはそれらの差異）に関連する情
報も関与する。こうして決定した第１のエンコーダRE₁
の出力信号D₁の周期数と該信号D₁の現在値との組合せに
より主軸の絶対位置が特定できる。That is, each output signal D _{1 to} D ₃ always shows a value less than one cycle, but the mechanical displacement amount (rotation angle) of the main shaft corresponding to one cycle of each output signal D ₁ , D ₂ , D ₃ is respectively. Since they are different, the value of each output signal D ₁ , D ₂ , D ₃ represents a unique combination corresponding to the respective absolute position of the spindle. Specifically, how many rotations the output signal D _{1 of} the first encoder RE ₁ corresponding to the rotation of the main shaft corresponds from the origin (hereinafter, referred to as the number of cycles of D _1). ) Is uniquely determined by the unique combination of the values of each output signal D ₁ , D ₂ , D ₃ . In this decision, of course, not only the current value of the signal _{D 1, D 2, D 3} , the signal D ₁ that caused give rise to differences in each of these signals _{D 1, D 2, D 3} , Information related to the mechanical displacement of the spindle (or their difference) corresponding to one cycle of D ₂ and D ₃ respectively is also involved. The first encoder RE ₁ thus determined
The absolute position of the main axis can be specified by the combination of the number of cycles of the output signal D ₁ and the current value of the signal D ₁ .

第１のエンコーダRE₁の出力信号D₁の周期数は、各信
号D₁，D₂，D₃の現在値と、各信号D₁，D₂，D₃の１周期に
夫々対応する主軸の機械的変位量に関連する情報（すな
わち主軸の機械的連動の各エンコーダRE₁〜RE₃への伝達
度に関連する情報）とを用いて、代数的もしくは数学的
手法によって決定することができる。そのための演算手
段は種々考えられるが、その中でも、演算時間及び演算
回路構成の点で最も効率的な手法を次に示す。ロータリ
エンコーダRE₁，RE₂，RE₃が各ロータの１回転をＮ分割
して絶対位置を検出することができ、各ロータリエンコ
ーダRE₁，RE₂，RE₃を互いに連結する歯車の歯数が各々
ｎ−1,n,n＋１であることから、ブラシレスモータの主
軸の１回転、即ちロータリエンコーダRE₁の１回転当り
の｜D₁−D₂｜の変化分はN/nとなる。従って、ロータリ
エンコーダRE₁の出力信号D₁とロータリエンコーダRE₂の
出力信号D₂との差を偏差値D_{1 2}（D_{1 2}＝D₁−D₂）、原点か
ら数えた主軸の周期数（回転数）をRxとすると、 Rx＝D_{1 2}×n/N …（２） として求めることができる。尚、ここで原点とは各ロー
タリエンコーダRE₁，RE₂，RE₃の各出力D₁，D₂，D₃が共
に零となる位置である。The first number of periods of the output signal D ₁ of the encoder RE ₁ includes a current value of each signals D _1, D _2, D _3, of the signals D _1, D _2, the principal axis respectively corresponding to one period of the D ₃ It can be determined by an algebraic or mathematical method using information related to the amount of mechanical displacement (that is, information related to the degree of transmission of the mechanical interlocking of the main shaft to each encoder RE _{1 to} RE ₃ ). There are various possible calculation means for that purpose. Among them, the most efficient method in terms of calculation time and calculation circuit configuration is shown below. The rotary encoders RE ₁ , RE ₂ and RE ₃ can detect the absolute position by dividing one rotation of each rotor into N, and the number of teeth of the gears that connect the rotary encoders RE ₁ , RE ₂ and RE ₃ to each other is each n-1, n, since it is n + 1, one rotation of the brushless motor spindle, i.e. the rotary encoder RE ₁ per revolution of | D ₁ -D ₂ | variation of the n / n. Therefore, the output signal D ₁ and the rotary encoder RE output signal D ₂ the difference of the deviation value D _{1 2} of _{2 (D 1 2 = D 1} -D 2) of the rotary encoder RE _1, the number of cycles of the main shaft counted from the origin If (rotation number) is Rx, it can be calculated as Rx = D _{1 2} × n / N (2). Here, the origin is a position where the outputs D ₁ , D ₂ and D _{3 of the} rotary encoders RE ₁ , RE ₂ and RE ₃ are all zero.

式（２）から明らかなように、主軸の回転数Rxがｎに
なると、ロータリエンコーダRE₁ともうひとつのロータ
リエンコーダRE₂との位置関係は元に戻ってしまう為、
２つのロータリエンコーダのみでは、複数回転に亘る絶
対位置の検出は、たかだかｎ回転までしか行なえない。
そこで、第３のロータリエンコーダRE₃の出力信号D₃を
用いてさらに検出範囲の拡大が行なわれている。As is clear from the formula (2), when the rotational speed Rx of the main spindle becomes n, the positional relationship between the rotary encoder RE ₁ and the other rotary encoder RE ₂ returns to the original position,
With only two rotary encoders, the absolute position can be detected over a plurality of rotations only at most n rotations.
Therefore, the detection range is further expanded by using the output signal D ₃ of the third rotary encoder RE ₃ .

即ち、ロータリエンコーダRE₁の出力信号D₁とロータ
リエンコーダRE₃の出力信号D₃との差を偏差値D_{1 3}＝D₁−
D₃）とすると、主軸の１回転当りの偏差値D_{1 3}の変化分
はN/n²になることから、原点からの主軸の回転数がRxを
越えた場合、精度をRxとすると原点からの主軸の絶対回
転数Rx・ab′は、 Rx・ab′＝D_{1 3}×n²/N …（３） として求められる。偏差値D_{1 3}をN/nで除した値をRyとす
ると（Ry＝D_{1 3}×n/N）、結局、主軸の絶対回転数Rx・ab
は、 Rx・ab＝ｎ×Ry＋Rx …（４） として表わされることになる。これにロータリエンコー
ダRE₁の出力信号D₁を加えたものが、主軸の絶対位置を
複数回転に亘って表わしたものとなる。第３のロータリ
エンコーダRE₃の出力D₃を考慮することによって、式
（３）に示すように、主軸の絶対位置の検出範囲は原点
からn²回転まで拡張された。That is, the deviation value a difference between the output signal D ₁ and the output signal D ₃ of the rotary encoder RE ₃ of the rotary encoder _{RE 1 D 1 3 = D 1} -
D ₃ ), the amount of change in the deviation value D _{1 3} per revolution of the spindle will be N / n ² , so if the rotation speed of the spindle from the origin exceeds Rx, the precision will be Rx. The absolute rotational speed Rx · ab ′ of the main axis from is calculated as Rx · ab ′ = D _{1 3} × n ² / N (3). If the value obtained by dividing the deviation value D _{1 3} by N / n is Ry (Ry = D _{1 3} × n / N), the absolute rotational speed of the spindle will eventually be Rx ・ ab
Is expressed as Rx · ab = n × Ry + Rx (4) The output signal D ₁ of the rotary encoder RE ₁ is added to this to represent the absolute position of the spindle over a plurality of revolutions. By taking into account the output D ₃ of the third rotary encoder RE ₃ , the detection range of the absolute position of the spindle is expanded from the origin to n ² rotations, as shown in the equation (3).

以上、アブソリュートエンコーダ24によってブラシレ
スモータ22の主軸の回転位置を複数回転に亘って検出す
る手法のひとつを示したが、一例としてロータリエンコ
ーダRE₁，RE₂，RE₃の１回転当りの分割数Ｎが1024であ
り、各ロータリエンコーダRE₁，RE₂，RE₃に回転を伝達
する歯車の歯数ｎが32のアブソリュートエンコーダを取
り上げてみると、こうした構成を有するアブソリュート
エンコーダでは１回転あたり1024分の１回転の精度で原
点から1024回転の範囲まで、主軸の絶対位置を検出する
ことができることになる。As described above, one method of detecting the rotational position of the main shaft of the brushless motor 22 by the absolute encoder 24 over a plurality of rotations has been shown. As an example, the number of divisions N per rotation of the rotary encoders RE ₁ , RE ₂ , RE ₃ is N. Is 1024, and an absolute encoder having 32 gear teeth for transmitting rotation to each of the rotary encoders RE ₁ , RE ₂ , and RE ₃ is taken, and an absolute encoder having such a configuration has 1024 minutes per rotation. It is possible to detect the absolute position of the spindle from the origin to the range of 1024 rotations with the accuracy of one rotation.

上述では、第１と第２のロータリエンコーダRE₁，RE₂
の間では「ｎ−１対ｎ」の比率で減速し、RE₂とRE₃の間
では「ｎ＋１対ｎ」の比率で増速しているが、逆に、RE
₁とRE₂の間では「ｎ対ｎ−１」の比率で増速し、RE₂とR
E₃の間では「ｎ対ｎ＋１」の比率で減速するようにして
もよい。その場合の演算式は前記（１）乃至（４）式と
全く同一ではないにしてもこれらと同様に容易に導くこ
とができるので、ここでは省略する。また、各エンコー
ダRE₁，RE₂，RE₃の間の増減比を「ｎ−１対ｎ」あるい
は「ｎ＋１対ｎ」とせずに、「ｎ−ａ対ｎ」あるいは
「ｎ＋ａ対ｎ」としてもよい。但し、ａはｎよりも十分
小さく、かつｎの約数であるとする。In the above description, the first and second rotary encoders RE ₁ , RE ₂
Between RE ₂ and RE ₃ , the speed is reduced at a ratio of "n-1 to n", and between RE ₂ and RE ₃ , the speed is increased at a ratio of "n + 1 to n".
_{Between 1} and RE _2, the speed is increased by the ratio of "n to n-1", and RE ₂ and R
Between E ₃ may be decelerated at a ratio of "n: n + 1". Even if the arithmetic expressions in that case are not exactly the same as the expressions (1) to (4), they can be easily derived in the same manner as those, and therefore the description thereof is omitted here. Further, the increase / decrease ratio among the encoders RE ₁ , RE ₂ and RE ₃ may be set to “n−a to n” or “n + a to n” instead of “n−1 to n” or “n + 1 to n”. Good. However, a is sufficiently smaller than n and is a divisor of n.

次に、本実施例で用いたアブソリュートエンコーダ24
の機械的な構造を第５図，第６図，第７図に拠って説明
する。第５図はセンサVRE₁，VRE₂，VRE₃を搭載したアブ
ソリュートエンコーダの構造を示す軸方向断面図であ
り、第６図はアブソリュートエンコーダをギア機構の側
から見た正面略図、第７図は１つのセンサVRE₁の横断面
図である。ここでセンサVRE₁，VRE₂，VRE₃は各々、第４
図に示したロータリエンコーダRE₁，RE₂，RE₃に相当す
るものである。第５図で、第１のセンサVRE₁と第２のセ
ンサVRE₂は断面で示してあるが、第３のセンサVRE₃は現
われていない。77は検出対象たる主軸78を取付ける中心
軸であり、そこにギア81が設けられており、同軸に第１
のセンサVRE₁が取付けられている。第２のセンサVRE₂の
回転軸79にギア82及び83が設けられており、ギア82はギ
ア81に噛合っている。ギア83は第６図に示すように第３
のセンサVRE₃のギア84に噛合っている。各ギア81〜84の
歯数は第４図と同様にｎ−1,n,n＋1,nである。90,91は
軸受け、92,93は各々VRE₁，VRE₂のステータ鉄心、94,95
は各々VRE₁，VRE₂のロータ鉄心、である。Next, the absolute encoder 24 used in this embodiment
The mechanical structure of will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 7. FIG. 5 is an axial sectional view showing the structure of an absolute encoder equipped with the sensors VRE ₁ , VRE ₂ , and VRE ₃ , FIG. 6 is a schematic front view of the absolute encoder as seen from the gear mechanism side, and FIG. 7 is FIG. 5 is a cross-sectional view of _one sensor VRE ₁ . Here, the sensors VRE ₁ , VRE ₂ and VRE ₃ are respectively the fourth
It corresponds to the rotary encoders RE ₁ , RE ₂ and RE ₃ shown in the figure. In FIG. 5, the first sensor VRE ₁ and the second sensor VRE ₂ are shown in section, but the third sensor VRE ₃ is not shown. Reference numeral 77 is a central shaft to which the main shaft 78 to be detected is mounted, and a gear 81 is provided there, and the first shaft is coaxially arranged.
The sensor VRE _{1 of} is installed. Gears 82 and 83 are provided on the rotary shaft 79 of the second sensor VRE ₂ , and the gear 82 meshes with the gear 81. The gear 83 is the third as shown in FIG.
It meshes with the gear 84 of the sensor VRE ₃ . The number of teeth of each gear 81 to 84 is n-1, n, n + 1, n as in FIG. 90,91 are bearings, 92,93 are VRE ₁ and VRE ₂ stator cores, 94,95
Are VRE ₁ and VRE ₂ rotor cores, respectively.

第７図に示すように、センサVRE₁は、ステータ92に複
数の極A,B,C,Dを具えており、各極Ａ〜Ｄに１次コイル1
00A〜100Dと２次コイル102A〜102Dとが形成されてい
る。ロータ94は、一例として偏心ロータであり、回転角
度に応じて各極のリラクタンスを変化させる形状であ
る。直径方向で対を成している極A,C及びB,Dの一方の１
次コイル100A,100Cを正弦波信号で励磁し、他方の１次
コイル100B,100Dを余弦波信号で励磁すると、２次コイ
ル102A〜102Dの合成出力Y₁として下記の信号が得られ
る。他のエンコーダVRE₂，VRE₃も同様の構造であり、２
次出力Y₂，Y₃として下記の信号が得られる。As shown in FIG. 7, the sensor VRE ₁ has a plurality of poles A, B, C and D on the stator 92, and the primary coil 1 is provided on each pole A to D.
00A to 100D and secondary coils 102A to 102D are formed. The rotor 94 is, for example, an eccentric rotor, and has a shape that changes the reluctance of each pole according to the rotation angle. One of poles A, C and B, D that are diametrically paired
When the secondary coils 100A and 100C are excited with a sine wave signal and the other primary coils 100B and 100D are excited with a cosine wave signal, the following signal is obtained as a composite output Y ₁ of the secondary coils 102A to 102D. The other encoders VRE ₂ and VRE ₃ have the same structure,
The following signals are obtained as the next outputs Y ₂ and Y ₃ .

θ_１，θ_２，θ_３は各センサVRE₁〜VRE₃の回転軸106,7
9,107の回転角度であり、各々の回転角度に対応する位
相角だけ基準交流信号sinwtを位相シフトした出力Y₁，Y
₂，Y₃が夫々得られる。従って、これらの出力信号Y₁，Y
₂，Y₃における位相ずれθ_１，θ_２，θ_３を夫々測定す
ることにより１回転内の回転位置を示す絶対値データ
D₁，D₂，D₃が夫々求まる。 θ _1, θ _2, θ ₃ is the axis of rotation of the sensor VRE ₁ ~VRE ₃ 106,7
The rotation angles are 9,107, and the outputs Y ₁ and Y are obtained by phase-shifting the reference AC signal sinwt by the phase angle corresponding to each rotation angle.
₂ and Y ₃ are obtained respectively. Therefore, these output signals Y ₁ , Y
Absolute data showing the rotational position within one rotation by measuring the phase shifts θ ₁ , θ ₂ , and θ ₃ at ₂ and Y ₃ , respectively.
D ₁ , D ₂ , and D ₃ are obtained respectively.

次に第８図を示すブロックに依拠して、Ｘ軸用のブラ
シレスモータ22を駆動するＸ軸用のサーボアンプ28の構
成とその働きについて説明する。図において121は外部
より電源電圧Vpの供給を受けてサーボアンプ28全体の電
源Vsとブラシレスモータ22の駆動電源＋Vc及び−Vcを供
給する電源回路、122はＸ軸用のブラシレスモータ制御
装置26から回転速度制御信号bxを入力して増幅する速度
アンプ、125は速度アンプ122の出力と電流検出器127に
よって検出された実際にブラシレスモータ22に流れてい
る電流の値とからブラシレスモータ22の回転速度を一定
に制御する回転速度信号を出力する増幅器、129は該回
転速度信号の極性を励磁電流切換信号axに応じて反転す
る極性切換回路、131はブラシレスモータ22の回転速度
を与える回転速度信号をパルス幅に変調するPMW回路、1
33,135はPMW回路131の出力を受けてパワーユニット137
の図示しない正転用，逆転用電力トランジスタをスイッ
チングする各々正転側，逆転側のベースドライバ回路、
を各々表わしている。Next, the structure and operation of the X-axis servo amplifier 28 for driving the X-axis brushless motor 22 will be described with reference to the block shown in FIG. In the figure, 121 is a power supply circuit for supplying the power supply Vs of the servo amplifier 28 and the drive power supplies + Vc and −Vc of the brushless motor 22 by receiving a power supply voltage Vp from the outside, and 122 is a brushless motor control device 26 for the X axis The speed amplifier that inputs and amplifies the rotation speed control signal bx, 125 is the rotation speed of the brushless motor 22 from the output of the speed amplifier 122 and the value of the current actually flowing in the brushless motor 22 detected by the current detector 127. , 129 is a polarity switching circuit that inverts the polarity of the rotation speed signal according to the excitation current switching signal ax, 131 is a rotation speed signal that gives the rotation speed of the brushless motor 22. PMW circuit that modulates to pulse width, 1
33 and 135 receive the output of the PMW circuit 131 and the power unit 137
The base driver circuits on the forward rotation side and the reverse rotation side, which switch power transistors for forward rotation and reverse rotation (not shown),
Respectively.

PWM回路131の動作についてはよく知られているので簡
単に説明する。第９図はサーボアンプ28へ入力される回
転速度信号bxと実際にブラシレスモータ22に出力される
電流出力との関係を示したものであるが、ブラシレスモ
ータ制御装置26から図中ｂで示したようなブラシレスモ
ータ22の回転速度を指定するアナログ信号が出力される
とPWM回路131の働きによって該アナログ信号の大きさに
応じたパルス幅の電流出力Ｃがブラシレスモータ22に与
えられる。パルス幅変調はパワーユニット137の出力ト
ランジスタを飽和領域で動作させる為、発熱等の損失が
小さく、回路を簡略化・小型化でき、高い信頼性をも実
現している。尚、第９図において、ｆはブラシレスモー
タ22の実際の速度と目標速度とがズレていても、ブラシ
レスモータ22を駆動するパルス出力が出力されないよう
な領域、所謂不感帯を示している。不感帯ｆは一般に狭
い程、位置決めの精度を向上するが、過度に狭くすると
制御系の応答送れ等によりハンチング等を引き起こすこ
とがあるなど制御が不安定となる傾向がある。従って、
ロボットの３軸制御装置として求められる精度と制御系
の安定性とから適切な幅に調整される。The operation of the PWM circuit 131 is well known and will be briefly described. FIG. 9 shows the relationship between the rotation speed signal bx input to the servo amplifier 28 and the current output actually output to the brushless motor 22, which is indicated by b from the brushless motor control device 26. When an analog signal designating the rotation speed of the brushless motor 22 is output, the PWM circuit 131 functions to provide the brushless motor 22 with a current output C having a pulse width corresponding to the magnitude of the analog signal. Since the pulse width modulation operates the output transistor of the power unit 137 in the saturation region, loss such as heat generation is small, the circuit can be simplified and downsized, and high reliability is realized. In FIG. 9, f indicates a region in which the pulse output for driving the brushless motor 22 is not output even if the actual speed of the brushless motor 22 and the target speed are deviated, that is, a so-called dead zone. Generally, the narrower the dead zone f, the higher the positioning accuracy. However, if the dead zone f is excessively narrow, the control tends to be unstable such that hunting may occur due to the response feed of the control system. Therefore,
The width is adjusted to an appropriate width based on the accuracy required for the robot three-axis control device and the stability of the control system.

以上、アブソリュートエンコーダ24、サーボアンプ28
について詳細に説明したが、次に第３図に示したロボッ
トの３軸制御装置の構成のうち、ホストコンピュータ2
0,ブラシレスモータ制御装置26,サーボアンプ28,ブラシ
レスモータ22,アブソリュートエンコーダ24によって構
成されたＸ軸の位置決め制御を司る部分について第10図
に示すブロック図を用いて説明する。Above, absolute encoder 24, servo amplifier 28
The detailed description was made for the host computer 2 in the configuration of the robot three-axis control device shown in FIG.
0, the brushless motor control device 26, the servo amplifier 28, the brushless motor 22, and the portion that controls the X-axis positioning control constituted by the absolute encoder 24 will be described with reference to the block diagram shown in FIG.

200はホストコンピュータ20から与えられる目標位置
とアブソリュートエンコーダ24から入力される信号D₁，
D₂，D₃とを入力しこれらのデータの演算を行なってサー
ボアンプ28を制御する為の処理を行なうセントラルプロ
セッシングユニット（CPU）、202は制御プログラムや初
期データ等が格納されるリードオンメモリ（ROM）、204
はデータ等を一時的に記憶させる読み書き可能なランダ
ムアクセスメモリ（RAM）、206はCPU200がホストコンピ
ュータ20とデータをやりとりする為の複数ビットのレジ
スタ、208は安定化された周波数で発振するクロック発
生回路、210はクロック発生回路208で発生するクロック
をカウントする10ビットのカウンタ、212はカウンタ210
の出力を関数発生器214,ラッチ216,218,220へ出力する1
0ビットのパラレルバス、222はアブソリュートエンコー
ダ24の３つのセンサVRE₁，VRE₂，VRE₃からの出力信号
D₁，D₂，D₃を入力しラッチ信号を生成するタイミング発
生回路、224は励磁電流切換信号axを出力するディジタ
ル出力回路、226は回転速度制御信号bxを出力するD/A変
換出力回路、228はCPU200,ROM202,RAM204,ラッチ回路21
6,218,220,ディジタル出力回路224,D/A変換出力回路間
を相互に接続するデータバス、を各々表わしている。200 is a target position given from the host computer 20 and a signal D ₁ inputted from the absolute encoder 24,
A central processing unit (CPU) that inputs D ₂ and D ₃ and calculates these data to control the servo amplifier 28, and 202 is a read-on memory that stores control programs and initial data. (ROM), 204
Is a readable / writable random access memory (RAM) for temporarily storing data etc., 206 is a multi-bit register for the CPU 200 to exchange data with the host computer 20, and 208 is a clock generation that oscillates at a stabilized frequency. A circuit, 210 is a 10-bit counter for counting the clocks generated by the clock generation circuit 208, and 212 is a counter 210
The output of is output to the function generator 214 and the latches 216, 218, 220 1
0 bit parallel bus, 222 is output signal from _three sensors VRE ₁ , VRE ₂ and VRE ₃ of absolute encoder 24
Timing generation circuit for inputting D ₁ , D ₂ , D ₃ to generate a latch signal, 224 for digital output circuit for outputting excitation current switching signal ax, 226 for D / A conversion output circuit for outputting rotation speed control signal bx , 228 is CPU200, ROM202, RAM204, latch circuit 21
6,218,220, the digital output circuit 224, and the data bus interconnecting the D / A conversion output circuits are shown.

関数発生器214は、正弦波発生器214aと余弦波発生器2
14bとを内蔵しており、10ビットのパラレルデータをカ
ウンタ210よりパラレルバス212を介して受けとって、そ
の値０〜1024を０〜２πとして正弦波及び余弦波を各々
出力する。正弦波発生回路214aから出力された正弦波信
号はアブソリュートエンコーダ24内の３つのセンサVR
E₁，VRE₂，VRE₃の各１次コイルLs₁，Ls₂，Ls₃に印加さ
れるよう構成されている。１次コイルLs₁，Ls₂，Ls₃と
は第７図における１次コイル100A,100Cに相当してい
る。又、余弦波発生回路214bから出力された余弦波信号
は同様に１次コイルLc₁，Lc₂，Lc₃（第７図の１次コイ
ル100B,100Dに相当）に印加されるよう構成されてい
る。この結果、第７図を用いて説明したように、３つの
センサVRE₁，VRE₂，VRE₃の各２次コイルL_{1 2}，L_{2 2}，L_{2 3}
（第７図の２次コイル102A,102B,102C,102Dに相当）に
は、ロータ94の位置に応じて電圧が発生し、その合成出
力信号Y₁，Y₂，Y₃が式（５）に従って出力されるので、
タイミング出力発生回路222内の３つの電圧比較回路222
a,222b,222cに合成出力信号Y₁，Y₂，Y₃を各々入力し、
基準電圧と比較することによって、３つのセンサVRE₁，
VRE₂，VRE₃の回転軸106,79,107の回転角度θ_１，θ_２，
θ_３に応じたタイミングでラッチ信号が発生されること
になる。このラッチ信号でカウンタ210の出力を各ラッ
チ回路216,218,220に記憶させると、ラッチ回路216,21
8,220に記憶されたデータ（カウンタ210のカウント値）
は、３つのセンサVRE₁，VRE₂，VRE₃の出力信号D₁，D₂，
D₃を意味することになるから、CPU200はこれらのデータ
を用い式（１）ないし式（４）を適用して、ブラシレス
モータ22の回転位置を1024回転に亘って演算・検出する
ことができる。The function generator 214 includes a sine wave generator 214a and a cosine wave generator 2
14b is built in, 10-bit parallel data is received from the counter 210 via the parallel bus 212, and the value 0-1024 is set to 0-2 (pi) and a sine wave and a cosine wave are each output. The sine wave signal output from the sine wave generation circuit 214a is generated by the three sensors VR in the absolute encoder 24.
It is configured to be applied to the primary coils Ls ₁ , Ls ₂ , and Ls ₃ of E ₁ , VRE ₂ , and VRE ₃ , respectively. The primary coils Ls ₁ , Ls ₂ and Ls ₃ correspond to the primary coils 100A and 100C in FIG. Further, the cosine wave signal output from the cosine wave generating circuit 214b is similarly configured to be applied to the primary coils Lc ₁ , Lc ₂ , Lc ₃ (corresponding to the primary coils 100B and 100D in FIG. 7). There is. As a result, as described with reference to FIG. 7, the secondary coils L _{1 2} , L _{2 2} and L _{2 3 of the three} sensors VRE ₁ , VRE ₂ and VRE ₃ respectively.
A voltage is generated in the secondary coils 102A, 102B, 102C, and 102D in FIG. 7 according to the position of the rotor 94, and the combined output signals Y ₁ , Y ₂ , and Y ₃ are given by equation (5). Will be output according to
Three voltage comparison circuits 222 in the timing output generation circuit 222
The combined output signals Y ₁ , Y ₂ and Y ₃ are input to a, 222b and 222c, respectively,
By comparing with the reference voltage, the three sensors VRE ₁ ,
VRE ₂ and VRE ₃ rotation axes 106, 79 and 107 rotation angles θ ₁ , θ ₂ ,
The latch signal is generated at the timing according to θ ₃ . When the output of the counter 210 is stored in each latch circuit 216, 218, 220 by this latch signal, the latch circuit 216, 21
Data stored in 8,220 (count value of counter 210)
Are the output signals D ₁ , D ₂ , of the _three sensors VRE ₁ , VRE ₂ , VRE ₃ ,
Since this means D ₃ , the CPU 200 can calculate and detect the rotational position of the brushless motor 22 over 1024 rotations by applying the equations (1) to (4) using these data. .

次に、以上の如く構成されたロボットの３軸制御装置
のＸ軸用の位置決め制御系において行なわれるCPU200の
処理・制御について、第11図のフローチャートを用いて
説明する。Next, the processing and control of the CPU 200 performed in the X-axis positioning control system of the robot 3-axis control apparatus configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

ブラシレスモータ制御装置26は電源が投入されると第
11図Ａより処理にはいり、まず初期化のステップ290を
実行し、CPU200の内部レジスタのクリアやレジスタ206
の初期化等を行なう。ブラシレスモータ制御装置26に電
源が投入されると、クロック発生回路208はクロックを
発生し、カウンタ210,関数発生器214,タイミング発生回
路222はクロックに同期して、ラッチ回路216,218,220に
所定のタイミングでデータをラッチする動作を繰返すよ
うに働く。ステップ290での初期化の処理に続くステッ
プ300,310,320では、ラッチ回路216,218,220からブラシ
レスモータ22の回転位置を表わす信号をデータD₁，D₂，
D₃として読み込む処理が行なわれる。ステップ300,310,
320で読み込んだデータD₁，D₂，D₃を用いて、ステップ3
30ではブラシレスモータ制御装置22の回転位置、即ちそ
の主軸の複数回転（ここでｎ＝32とすれば1024回転）に
亘る絶対位置Laを演算する処理が行なわれる。この演算
には前述の式（１）ないし式（５）が用いられる。ステ
ップ330では該演算によって求められたブラシレスモー
タ22の主軸の絶対位置LaをRAM204の所定のエリアに格納
した後、処理はステップ340へ進み、前回ステップ330を
処理した時に求めた絶対位置（これを前回値La_-1とす
る）と直前のステップ330で求めた絶対値Laとの差、及
び本制御ルーチンが繰返し実行される間隔（予め定まっ
た時間ｔ）から、ブラシレスモータ22の回転速度vrを演
算する処理が行なわれる。即ち、ｋを定数としてvr＝ｋ
×（La−La_-1）/tで回転速度vrを求めることができる。
このステップ340ではvrを求めた後、前回の絶対位置La
_-1を更新する処理、即ちLa_-1＝Laの処理及び回転速度vr
をRAM204の所定のエリアに格納する処理も行なわれる。
ステップ340に続くステップ350では、ブラシレスモータ
22のロータの絶対位置Raを求める処理が行なわれる。こ
の処理はブラシレスモータ22の主軸の１回転に対してセ
ンサVRE₁の回転軸も１回転することから、センサVRE₁の
出力信号から得られるデータD₁より直接求めることがで
きる。ステップ350でロータの絶対位置Raを求めた後、
処理はステップ360へ進み、現在のロータの絶対位置Ra
からブラシレスモータ22の駆動電流の方向を切換える必
要があるか否かを判断する。ブラシレスモータ22では永
久磁石により構成された回転子（ロータ）に対して固定
子巻線に流れる電流の方向を次々と反転させ、即ち発生
する磁界の極性を反転してゆくことにより、ロータを連
続的回転させてゆく機構をとっており、外部から供給す
る電流の方向を反転させてやる必要がある。ステップ35
0で求められたロータの絶対位置が駆動電流の方向を切
換える必要のある位置まできていれば、処理はステップ
370へ進み、ディジタル出力回路224を介してその出力ax
を反転させる処理が行なわれる。この結果、すでに説明
したサーボアンプ28の励磁電流切換回路129の働きによ
りブラシレスモータ22の駆動電流の方向は反転される。
一方、ステップ360での判断が「NO」であれば、ステッ
プ370をとばしてステップ380へ処理は移行する。ステッ
プ380では、レジスタ206を介してホストコンピュータよ
りブラシレスモータ22の目標回転位置Lmを読み込む処理
が行なわれる。レジスタ206にはホストコンピュータ20
よりロボットの３軸制御装置としてＸ軸が実現すべき位
置に対応するブラシレスモータ22の最新の回転位置が絶
対位置としてたえず書き込まれている。続くステップ39
0ではステップ380で読み込んだ目標位置Lmとステップ33
0でRAM204の所定のエリアに格納した現在のブラシレス
モータ22の回転位置Laとの偏差値ΔＬを求める処理が行
なわれる。次のステップ400では、ステップ390で求めた
偏差値ΔＬとステップ340で求めたRAM204の所定のエリ
アに格納されたブラシレスモータ22の現在の回転速度vr
とから、目標回転速度Ｖを演算する処理が行なわれる。
ここで行なわれる目標回転速度Ｖの演算は、種々の手法
が考えられるが、通常、実位置Laが目標位置Lmに近づく
に従って、即ちΔＬが小さくなる程、目標回転速度Ｖも
小さくし、又、目標回転速度Ｖを現在の回転速度vrの所
定の範囲内に押さえ、ブラシレスモータ22が無理なくそ
の回転速度を変化させてゆくように、なされている。続
くステップ410ではステップ400で求めた目標回転速度Ｖ
に対応する回転速度制御信号bxをサーボアンプ28に出力
する処理が行なわれる。サーボアンプ28は該信号bxを受
けて、既述したようなパルス幅変調によりブラシレスモ
ータ22の駆動電流を制御し、その回転速度を制御する。The brushless motor control device 26
11 From the processing shown in FIG. A, the initialization step 290 is first executed to clear the internal register of the CPU 200 and the register 206.
Initialize and so on. When the brushless motor control device 26 is powered on, the clock generation circuit 208 generates a clock, and the counter 210, the function generator 214, and the timing generation circuit 222 are synchronized with the clock, and the latch circuits 216, 218, 220 at a predetermined timing. It works to repeat the operation of latching data. In steps 300, 310 and 320 subsequent to the initialization process in step 290, a signal representing the rotational position of the brushless motor 22 is output from the latch circuits 216, 218 and 220 as data D ₁ , D ₂ ,
The process of reading as D ₃ is performed. Step 300,310,
Using data D ₁ , D ₂ , and D ₃ read by 320, step 3
At 30, a process of calculating the rotational position of the brushless motor control device 22, that is, the absolute position La over a plurality of rotations of its main shaft (here, if n = 32, 1024 rotations) is performed. The above-mentioned equations (1) to (5) are used for this calculation. In step 330, after storing the absolute position La of the spindle of the brushless motor 22 obtained by the calculation in a predetermined area of the RAM 204, the process proceeds to step 340, and the absolute position obtained when the process of step 330 was performed last time (this The rotation speed vr of the brushless motor 22 is calculated from the difference between the previous value La ₋₁ ) and the absolute value La obtained in the immediately preceding step 330, and the interval (predetermined time t) at which this control routine is repeatedly executed. Calculation processing is performed. That is, with k as a constant, vr = k
The rotation speed vr can be obtained by × (La−La ₋₁ ) / t.
In this step 340, after obtaining vr, the previous absolute position La
_-1 update processing, ie, La _-1 = La processing and rotation speed vr
Is also stored in a predetermined area of the RAM 204.
In step 350, which follows step 340, the brushless motor
The process of obtaining the absolute position Ra of the rotor of 22 is performed. This processing can be directly obtained from the data D ₁ obtained from the output signal of the sensor VRE ₁ because the rotation axis of the sensor VRE ₁ also makes one rotation with respect to one rotation of the main shaft of the brushless motor 22. After obtaining the absolute position Ra of the rotor in step 350,
The process proceeds to step 360, where the current absolute rotor position Ra
Then, it is determined whether or not it is necessary to switch the direction of the drive current of the brushless motor 22. In the brushless motor 22, the direction of the current flowing through the stator winding is sequentially reversed with respect to the rotor (rotor) composed of permanent magnets, that is, the polarity of the magnetic field generated is reversed to continuously rotate the rotor. It has a mechanism to rotate it intentionally, and it is necessary to reverse the direction of the current supplied from the outside. Step 35
If the absolute position of the rotor obtained by 0 reaches the position where the direction of the drive current needs to be switched, the process is
Proceed to 370 and output its output via digital output circuit 224.
Is reversed. As a result, the direction of the drive current of the brushless motor 22 is reversed by the function of the exciting current switching circuit 129 of the servo amplifier 28 already described.
On the other hand, if the determination in step 360 is “NO”, step 370 is skipped and the process proceeds to step 380. In step 380, a process of reading the target rotation position Lm of the brushless motor 22 from the host computer via the register 206 is performed. Register 206 has host computer 20
More specifically, the latest rotational position of the brushless motor 22 corresponding to the position to be realized by the X axis as the three-axis control device of the robot is constantly written as the absolute position. Continued Step 39
At 0, the target position Lm read at step 380 and step 33
At 0, a process for obtaining a deviation value ΔL from the current rotational position La of the brushless motor 22 stored in a predetermined area of the RAM 204 is performed. At the next step 400, the deviation value ΔL obtained at step 390 and the current rotation speed vr of the brushless motor 22 stored in the predetermined area of the RAM 204 obtained at step 340.
Then, the processing for calculating the target rotation speed V is performed.
Various methods can be considered for the calculation of the target rotation speed V, but normally, the target rotation speed V is reduced as the actual position La approaches the target position Lm, that is, as ΔL becomes smaller, or The target rotation speed V is kept within a predetermined range of the current rotation speed vr, and the brushless motor 22 changes the rotation speed reasonably. In the following step 410, the target rotation speed V obtained in step 400
The process of outputting the rotation speed control signal bx corresponding to the servo amplifier 28 to the servo amplifier 28 is performed. The servo amplifier 28 receives the signal bx, controls the drive current of the brushless motor 22 by pulse width modulation as described above, and controls the rotation speed thereof.

ステップ410を実行した後、処理はステップ300へ戻っ
て、上記の一連の処理、ステップ300ないしステップ410
を繰返し、ホストコンピュータ20によって設定された目
標位置へと、ブラシレスモータ22の回転位置は次第に制
御されることになる。又、以上、ロボットの３軸制御装
置のＸ軸の位置制御についてのみ説明したが、他の２軸
についても同様の制御が行なわれ、ホストコンピュータ
20に統御されつつ、３軸での位置の緻密な制御が分散し
て処理されている。After performing step 410, the process returns to step 300 to repeat the series of processes described above, steps 300 to 410.
By repeating the above, the rotational position of the brushless motor 22 is gradually controlled to the target position set by the host computer 20. Although only the X-axis position control of the robot three-axis control device has been described above, similar control is performed for the other two axes, and the host computer does not.
While being controlled by 20, precise control of position on the 3 axes is distributed and processed.

以上のように構成された本実施例においては、ブラシ
レスモータ22,32,42にその回転位置を複数回転に亘って
絶対位置として検出するアブソリュートエンコーダ24,3
4,44を設け、アブソリュートエンコーダ24,34,44の出力
信号を処理して、ブラシレスモータ22,32,42の励磁電流
の方向の切換えとブラシレスモータ22,32,42の回転速度
の制御とその複数回転に亘る回転位置の制御とを行なっ
ている。In the present embodiment configured as described above, the absolute encoder 24,3 that detects the rotational position of the brushless motor 22,32,42 as an absolute position over a plurality of rotations.
4,44, the output signals of the absolute encoders 24, 34, 44 are processed to switch the direction of the exciting current of the brushless motors 22, 32, 42 and control the rotation speed of the brushless motors 22, 32, 42 and its The rotation position is controlled over a plurality of rotations.

従って、ロボットの動作開始時、あるいは停電後の復
電時等にいちいち原点セットの操作を行なう必要がな
く、操作性が向上すると共に、ブラシレスモータの制御
に必要な全ての情報を唯ひとつのアブソリュートエンコ
ーダによって検出していることから、装置を大幅に小型
化・簡単化でき、その信頼性・安全性も高められてい
る。又、回転速度をソフトウェアによって変更できる
為、目標位置への接近の速さを容易にコントロールで
き、例えば３軸制御における他物体との干渉の問題も解
消することができる。又、本実施例ではアブソリュート
エンコーダとしていわゆる可変磁気抵抗型のものを用い
ており、耐振性や対熱性にすぐれている。例えば光学式
のアブソリュートエンコーダでは通常使用できない70℃
〜100℃の温度範囲でも何ら問題なく動作する。Therefore, it is not necessary to operate the origin setting one by one at the start of robot operation or when power is restored after a power failure, improving operability and providing all the information necessary for controlling the brushless motor in a single absolute. Since it is detected by the encoder, the device can be significantly downsized and simplified, and its reliability and safety are improved. Further, since the rotation speed can be changed by software, the speed of approach to the target position can be easily controlled, and the problem of interference with other objects in, for example, three-axis control can be solved. In this embodiment, a so-called variable reluctance encoder is used as the absolute encoder, which is excellent in vibration resistance and heat resistance. For example, 70 ° C, which cannot normally be used with an optical absolute encoder
It operates without any problem even in the temperature range of ~ 100 ℃.

尚、本実施例では可変磁気抵抗型のアブソリュートエ
ンコーダを用いて説明したが、複数回転に亘ってモータ
の回転の絶対位置を検出できるアブソリュートエンコー
ダであれば、光学式のものでも、又他のどのような型式
のものでも同様に使用することができる。光学式のアブ
ソリュートエンコーダで、絶対位置を複数ビットのコー
ドで出力するタイプのものは、CPUとの接続が容易とな
り、ブラシレスモータ制御装置の構成を簡略にすること
ができる。Although the variable reluctance type absolute encoder has been described in this embodiment, an optical encoder or any other absolute encoder capable of detecting the absolute position of the rotation of the motor over a plurality of rotations may be used. The same type can be used as well. The optical absolute encoder that outputs the absolute position with a code of multiple bits facilitates connection with the CPU and simplifies the configuration of the brushless motor control device.

以上本発明の実施例において説明したが、本発明はこ
の実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る
ことは勿論である。Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and it is needless to say that the present invention can be implemented in various modes without departing from the scope of the present invention.

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明のブラシレスモータ制御
装置は、ブラシレスモータの回転子の絶対位置だけを検
出し、該検出された回転子の絶対位置から、ブラシレス
モータの制御に必要な３つの制御信号、即ち、駆動位置
信号，速度信号，回転子位置信号を夫々生成し、これら
生成された信号によって、ブラシレスモータの励磁電流
の方向の切換えとブラシレスモータの回転速度及び回転
位置の制御とを行なっている。[Effects of the Invention] As described in detail above, the brushless motor control device of the present invention detects only the absolute position of the rotor of the brushless motor, and controls the brushless motor from the detected absolute position of the rotor. Three necessary control signals, that is, a drive position signal, a speed signal, and a rotor position signal are generated, and the generated signals are used to switch the direction of the excitation current of the brushless motor and the rotation speed and rotation position of the brushless motor. Is controlled.

従って、本発明によれば、単一の検出手段（絶対位置
検出手段）により、回転子の絶対位置のみを検出し、こ
の検出された回転子の絶対位置から、ブラシレスモータ
を制御するために必要な全ての制御信号を生成するよう
にされているので、複数の検出手段によりブラシレスモ
ータの回転状態を検出する従来位置に比べて、検出手段
を大幅に簡素化することができ、延いてはブラシレスモ
ータ制御装置を大幅に小型化，簡単化することができ
る。また、ブラシレスモータの状態を検出するための検
出手段の数が削減されることにより、装置構成が簡単に
なり配線等も削減されるので、装置の信頼性を向上させ
ることができる。この結果、コストも低くすることがで
きるという副次的な効果も奏する。Therefore, according to the present invention, it is necessary to detect only the absolute position of the rotor by the single detecting means (absolute position detecting means) and control the brushless motor from the detected absolute position of the rotor. Since all the control signals are generated, the detection means can be greatly simplified compared to the conventional position in which the rotation state of the brushless motor is detected by a plurality of detection means, and the brushless motor is extended. The motor controller can be significantly downsized and simplified. Further, since the number of detecting means for detecting the state of the brushless motor is reduced, the device configuration is simplified and the wiring and the like are reduced, so that the reliability of the device can be improved. As a result, there is a secondary effect that the cost can be reduced.

更に、本発明によれば、単一の検出手段にてブラシレ
スモータの回転状態の検出を行うように構成されている
ため、検出手段の占有スペースの割に、高い分解能を得
ることができ、限られたスペースであっても高精度なブ
ラシレスモータ制御装置を得ることができる。即ち、一
般に、検出手段の分解能を向上させようとすると、検出
手段は、大型化する傾向があるが、本発明では、分解能
を向上させるために検出手段が大型化しても、検出手段
は一つだけであるため、複数の検出手段を用いる装置に
比べて、分解能の向上に対して検出手段の占有スペース
が増大する割合が小さいのである。Furthermore, according to the present invention, since the rotation state of the brushless motor is detected by a single detecting means, it is possible to obtain a high resolution in comparison with the space occupied by the detecting means. It is possible to obtain a highly accurate brushless motor control device even in a limited space. That is, in general, if an attempt is made to improve the resolution of the detection means, the detection means tends to increase in size. However, in the present invention, even if the detection means is increased in size to improve the resolution, only one detection means is provided. Therefore, as compared with an apparatus using a plurality of detecting means, the ratio of the occupied space of the detecting means to the increase in resolution is small.

また、本発明によれば、絶対位置検出手段が、ブラシ
レスモータの回転子の絶対位置を検出するものであるた
め、電源投入時やリセット時に、ブラシレスモータの回
転子がどのような位置にあろうとも、回転子の位置を誤
って検出してしまうことがなく、安全で確実な制御を実
現できると共に、原点リセットや終端リミットといった
回転子の位置合わせ処理を行なう必要がないので、速や
かに制御を開始できる。Further, according to the present invention, since the absolute position detecting means detects the absolute position of the rotor of the brushless motor, no matter what position the rotor of the brushless motor is at the time of power-on or reset. Even if the rotor position is not mistakenly detected, safe and reliable control can be realized, and there is no need to perform rotor position adjustment processing such as origin reset and end limit, so control quickly. You can start.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は従来技術を説明する為の従来のブラシレスモー
タ制御装置の概略構成図、第２図は本発明の基本的構成
図、第３図は実施例のロボットの３軸制御装置の概略構
成図、第４図はアブソリュートエンコーダの原理を示す
説明図、第５図はアブソリュートエンコーダの構造を示
す幅方向断面図、第６図は同じくギア機構の側から見た
正面図、第７図はアブソリュートエンコーダに組込まれ
たセンサVRE₁の横断面図、第８図はサーボアンプの構成
を示すブロック図、第９図はパルス幅変調を説明するグ
ラフ、第10図は実施例のロボットの３軸制御装置のＸ軸
の制御系を示すブロック図、第11図は実施例の制御の一
例を示すフローチャートである。 22,32,42……ブラシレスモータ 24,34,44……アブソリュートエンコーダ 26,36,46……ブラシレスモータ制御装置 28,38,48……サーボアンプ 131……PWM回路 200……CPU 210……カウンタ 214……関数発生器FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional brushless motor control device for explaining a conventional technique, FIG. 2 is a basic configuration diagram of the present invention, and FIG. 3 is a schematic configuration of a robot three-axis control device of an embodiment. 4 and 5 are explanatory views showing the principle of the absolute encoder, FIG. 5 is a sectional view in the width direction showing the structure of the absolute encoder, FIG. 6 is a front view of the same as seen from the gear mechanism side, and FIG. 7 is an absolute view. A cross-sectional view of the sensor VRE ₁ incorporated in the encoder, FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the servo amplifier, FIG. 9 is a graph for explaining pulse width modulation, and FIG. 10 is three-axis control of the robot of the embodiment. FIG. 11 is a block diagram showing an X-axis control system of the apparatus, and FIG. 11 is a flowchart showing an example of control of the embodiment. 22,32,42 …… Brushless motor 24,34,44 …… Absolute encoder 26,36,46 …… Brushless motor controller 28,38,48 …… Servo amplifier 131 …… PWM circuit 200 …… CPU 210 …… Counter 214 ... Function generator

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】ブラシレスモータによって駆動される被駆
動物の位置に対応する駆動位置信号を入力して、該駆動
位置信号と目標位置とに基づいてブラシレスモータの回
転量を制御する位置制御手段と、 ブラシレスモータの回転速度に対応する速度信号を入力
して、該速度信号と目標速度とに基づいてブラシレスモ
ータを目標回転速度に制御する速度制御手段と、 ブラシレスモータの回転子の一回転内の絶対位置に対応
する回転子位置信号を入力して、ブラシレスモータの固
定子に通電する電流の方向を切換える励磁電流切換手段
と、 ブラシレスモータの回転状態を検出して、前記駆動位置
信号，前記速度信号，前記回転子位置信号を出力する制
御信号出力手段と、 を備えたブラシレスモータ制御装置において、 前記制御信号出力手段は、 ブラシレスモータの回転子の回転位置に応じた該回転子
の絶対位置を表す検出信号を出力する絶対位置検出手段
と、 該絶対位置検出手段からの検出信号に基づき検出される
回転子の絶対位置から前記駆動位置信号を生成する位置
信号生成手段と、 前記回転子の絶対位置から前記速度信号を生成する速度
信号生成手段と、 前記回転子の絶対位置から前記回転子位置信号を生成す
る回転子信号生成手段と、 を備えたことを特徴とするブラシレスモータ制御装置。1. Position control means for inputting a drive position signal corresponding to the position of a driven object driven by a brushless motor, and controlling the amount of rotation of the brushless motor based on the drive position signal and a target position. , A speed control means for inputting a speed signal corresponding to the rotation speed of the brushless motor and controlling the brushless motor to the target rotation speed based on the speed signal and the target speed; Excitation current switching means for inputting the rotor position signal corresponding to the absolute position to switch the direction of the current flowing to the stator of the brushless motor, and detecting the rotation state of the brushless motor to detect the drive position signal and the speed. A control signal output means for outputting a signal and the rotor position signal, wherein the control signal output means is An absolute position detecting means for outputting a detection signal representing an absolute position of the rotor according to a rotational position of the rotor of the rackless motor; and an absolute position of the rotor detected based on a detection signal from the absolute position detecting means. Position signal generating means for generating a drive position signal, speed signal generating means for generating the speed signal from the absolute position of the rotor, and rotor signal generation for generating the rotor position signal from the absolute position of the rotor And a brushless motor control device.