JP3421277B2 - モータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法 - Google Patents

モータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、モータ駆動制御
装置およびモータ駆動制御方法に関し、特に、位置制御
ループと電流制御ループとを有し、外部より入力される
電流指令に基づきモータに流れる電流を制御するモータ
駆動制御装置およびモータ駆動制御方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】外部より入力される電流指令に基づきモ
ータに流れる電流を制御するモータ駆動制御装置におい
ては、そのモータに流れる電流を精度よく高応答に制御
する必要がある。従来の３相電圧形ＰＷＭインバータに
よるモータ駆動制御装置では、６個のフォトカプラを介
して、６個のＰＷＭ信号を外部インタフェース電位制御
部からインバータ部に伝送している。また、絶縁部品を
削減するために、ＰＷＭ信号を直接フォトカプラを介し
てインバータ部へ伝送するのでなく、外部インタフェー
ス電位制御部と、Ｎ電位制御部をフォトカプラを介した
シリアル通信で結合し、Ｎ電位制御部に設けられたＰＷ
Ｍ部からＰＷＭ信号をインバータ部に伝送する型式のも
のがある。
【０００３】図１４は、外部インタフェース電位制御部
とＮ電位制御部をフォトカプラを介したシリアル通信で
結合した場合の従来のモータ駆動制御装置を示してい
る。モータ１は、ＩＧＢＴ、トランジスタ等のスイッチ
ング素子により構成されたインバータ部３によって駆動
される。インバータ部３には電源よりダイオードモジュ
ール６および平滑コンデンサ７を介して直流電圧が供給
される。モータ１には位置を検出するエンコーダ（位置
検出器）２が接続されている。
【０００４】モータ駆動制御装置は、外部より電流指令
ｉ* を入力され、エンコーダ２よりの位置信号の通信等
を実施する外部インタフェース電位制御部Ａと、インバ
ータ部３へＰＷＭ信号を出力するＮ電位制御部Ｂとに分
かれる。外部インタフェース電位制御部Ａは、エンコー
ダ２からの位置信号をエンコーダＩ／Ｆ部１８を介して
入力することにより、モータ１の位置信号θを得る。
【０００５】モータ１に流れる電流は、Ｕ相、Ｖ相の検
出抵抗器４、５の両端の電圧をオペアンプ、フィルタ等
で構成される電流検出部１１によって検出される。この
電流検出値は、絶縁部Ｃの絶縁アンプ８を介して外部イ
ンタフェース電位制御部Ａに伝送され、外部インタフェ
ース電位制御部ＡのＡ／Ｄ変換器１４によってアナログ
・ディジタル変換される。
【０００６】外部インタフェース電位制御部Ａの電流制
御部１５は、モータ１の位置信号θおよび電流検出値ｉ
ｕｆｂ、ｉｖｆｂと、外部より入力される電流指令ｉ*
を基にしてＰＷＭ電圧指令（Ｖｕ* ，Ｖｖ* ，Ｖｗ* ）
を演算する。ＰＷＭ電圧指令（Ｖｕ* ，Ｖｖ* ，Ｖ
ｗ* ）は、絶縁部Ｃのフォトカプラ９を介した外部イン
タフェース電位制御部ＡとＮ電位制御部Ｂとのシリアル
通信により、Ｎ電位制御部Ｂに伝送され、Ｎ電位制御部
ＢのＰＷＭ部１０よりＰＷＭ信号をインバータ部３に出
力することが行われる。また、Ｎ電位制御部Ｂの過電
流、回生異常等の情報として、保護回路１２から出力さ
れるアラーム信号等をＮ電位制御部Ｂより絶縁部Ｃのフ
ォトカプラ９を介外部インタフェース電位制御部Ａにシ
リアル通信にて伝送することが行われる。
【０００７】外部インタフェース電位制御部ＡとＮ電位
制御部Ｂのそれぞれに設けられているシリアル通信Ｉ／
Ｆ部１３、１７は、外部インタフェース電位制御部Ａか
ら送信するデータ（ＳＴＸ）と、このデータ（ＳＴＸ）
の同期信号であるシリアル通信用同期クロック（ＳＣＬ
Ｋ）と、Ｎ電位制御部Ｂから送信するアラーム情報など
のデータ（ＳＲＸ）を送受信する機能を有している。シ
リアル通信Ｉ／Ｆ部１３、１７の送信部分はレジスタに
格納されたパラレルデータをシリアルデータに変換し、
シリアル通信Ｉ／Ｆ部１３、１７の受信部分はそのシリ
アルデータを定期的にサンプリングし、データをレジス
タに格納する。
【０００８】図１５は、上述のような構成による従来の
モータ駆動制御装置において、電流検出からＰＷＭ信号
の出力までのタイミングを表している。インバータ部３
の出力電流を検出し、それのＡ／Ｄ変換にＡ／Ｄ変換時
間Ｔａｄを要する。つぎに、その変換値ｉｕｆｂ，ｉｖ
ｆｂと、外部より入力される電流指令ｉ* とエンコーダ
２からの位置信号θの情報を基にして電流制御部１５に
てＰＷＭ電圧指令（Ｖｕ* ，Ｖｖ* ，Ｖｗ* ）を作成す
るのにＰＷＭ電圧指令作成時間Ｔｐｗｍを要する。
【０００９】図１６は、外部インタフェース電位制御部
Ａに設けられる電流制御部１５の内部構造を示してい
る。ここでは、一般的なｄ−ｑ座標軸での電流制御を例
として示しており、文献「ＡＣサーボシステムの理論と
設計の実際，総合電子出版社，杉本他，第４章」にも例
示されているものをブロック図として示している。
【００１０】電流制御部１５は、モータ１の位置信号θ
に基づき、ＳＩＮテーブル１９からＳＩＮ値を座標変換
部２０および座標逆変換部２２に入力する。座標変換部
２０は、電流検出部１１で検出された電流フィードバッ
ク値ｉｕｆｂ，ｉｖｆｂをＵ−Ｖ座標軸上の値からｄ−
ｑ座標軸上の値ｉｑｆｂ、ｉｄｆｂに変換し、ｑ軸は電
流指令ｉ* と電流フィードバック値ｉｑｆｂの偏差を、
ｄ軸は零と電流フィードバック値ｉｄｆｂの偏差をＰＩ
制御部２１に入力する。ＰＩ制御部２１は、いわゆる比
例積分制御であるＰＩ制御を実施し、これをｄ−ｑ座標
軸からＵ−Ｖ座標軸への座標逆変換部２２にて再度Ｕ−
Ｖ座標軸に変換し、ＰＷＭ電圧指令（Ｖｕ* ，Ｖｖ* ，
Ｖｗ* ）を出力する。Ｗ相電圧指令Ｖｗ* は三相の和は
零であることから演算される。
【００１１】上述のような構成による従来のモータ駆動
制御装置では、このデータを電流制御部１５よりシリア
ル通信によりＰＷＭ部１０に伝送するため、シリアル通
信遅延時間Ｔｓｄを要する。したがって、従来のモータ
駆動制御装置では、電流検出を開始してからＰＷＭ信号
出力までに、Ｔｔｏｔａｌ＝Ｔａｄ＋Ｔｐｗｍ＋Ｔｓｄ
を必要とする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、電流検出か
らＰＷＭ電圧指令出力までの遅延時間が小さいほど電流
の応答性を上げることができる。しかしながら従来のモ
ータ駆動制御装置では、絶縁部を削減するために、シリ
アル通信を行っているため、シリアル通信遅延時間が生
じ、出力電流を検出してから電圧指令に反映するまでに
時間がかかる、すなわち応答性を上げられないという問
題点がある。
【００１３】また、電流検出用に絶縁アンプが必要であ
り、異なる電位制御部間にアナログ信号があるため、パ
ターン配置上、ノイズの影響を受けたり、与えたりする
という問題点があり、絶縁距離を確保するために実装面
積も大きくなる。
【００１４】また、電流制御部が外部インタフェース制
御部にあるため、高応答の制御をする場合、高速なシリ
アル通信方式が必要であり、シリアル通信速度によって
電流の応答性が制限されてしまうという問題点がある。
【００１５】また、複数台のモータを制御する場合、上
述のようなモータ駆動制御装置をモータ台数分必要であ
り、シリアル通信といえども、複数台数分の絶縁部や外
部インタフェース部、Ｎ電位制御部の全てが必要とな
り、このため、大きい実装面積が必要になると共に、構
成が複雑になり、コストアップとなるという問題点があ
る。
【００１６】この発明は、従来のモータ駆動制御装置に
おける上述の如き問題点を解消するためになされたもの
で、シリアル通信速度に制約されることなく電流検出か
らＰＷＭ電圧指令出力までの時間を短縮して電流制御の
応答性を向上でき、併せて電流検出用の絶縁アンプを必
要とせず、アナログ信号の引き回しによるノイズの影響
を抑えることができ、実装面積を小さくでき、しかも複
数台のモータ制御を行う場合には、外部インタフェース
部などの一部構成を複数台のモータで共有し、多軸モー
タ制御において、大きい実装面積を必要とせず、構成を
簡素化できるモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御
方法を得ることを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明によるモータ駆動制御装置は、モータへ
出力電流を供給するインバータ部とこのインバータ部に
ＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ部を備えたＮ電位制御部と
インバータ部からモータへの出力電流を検出する電流検
出部とに対し、絶縁部を介して外部インタフェース部を
配置し、外部より外部インタフェース部に入力された電
流指令とモータに接続された位置検出器から外部インタ
フェース部の位置信号入力部に直接入力された位置信号
と前記電流検出部により検出された電流検出値とに基づ
いてＰＷＭ部に電圧指令を出力する電流制御部を配置す
るモータ駆動制御装置において、前記絶縁部を介して前
記外部インタフェース部とシリアル通信可能に接続され
た前記Ｎ電位制御部内に前記電流制御部を配置し、前記
電流検出部により検出された電流検出値を前記Ｎ電位制
御部の前記電流制御部に直接入力し、前記外部インタフ
ェース部より絶縁部を介したシリアル通信によって前記
電流指令と前記位置信号を前記電流制御部に伝送するも
のである。
【００１８】つぎの発明によるモータ駆動制御装置は、
複数台のモータの駆動制御を行う多軸用のモータ駆動制
御装置であり、電流制御部とＰＷＭ部を含む前記Ｎ電位
制御部は各モータ毎に設けられ、前記絶縁部は複数台の
モータで共有され、前記外部インタフェース部は、各モ
ータ毎に前記位置信号入力部を有していると共に、信号
切り替え部を有し、前記信号切り替え部により選択され
た各モータ毎の電流指令と前記位置信号入力部に入力さ
れる位置信号を前記絶縁部を介したシリアル通信により
対応するモータ用の前記電流制御部に伝送するものであ
る。
【００１９】また、上述の目的を達成するために、次の
発明によるモータ駆動制御装置は、モータへ出力電流を
供給するインバータ部とこのインバータ部にＰＷＭ信号
を出力するＰＷＭ部を備えたＮ電位制御部とインバータ
部からモータへの出力電流を検出する電流検出部とに対
し、絶縁部を介して外部インタフェース電位制御部を配
置し、外部より外部インタフェース電位制御部に入力さ
れた電流指令とモータに接続された位置検出器から外部
インタフェース電位制御部の位置信号入力部に直接入力
された位置信号と前記電流検出部により検出された電流
検出値とに基づいてＰＷＭ部に電圧指令を出力する電流
制御部を配置するモータ駆動制御装置において、前記位
置検出器よりの位置信号を入力する位置信号入力部と共
に第１の電流制御部を外部インタフェース電位制御部内
に有し、絶縁部を介して前記外部インタフェース電位制
御部とシリアル通信可能に接続された前記Ｎ電位制御部
内に第２の電流制御部を有し、前記電流検出部により検
出された電流検出値を前記Ｎ電位制御部の前記第２の電
流制御部に直接入力すると共に、前記絶縁部を介したシ
リアル通信によって前記第１の電流制御部に伝送し、前
記第１の電流制御部では外部より入力した電流指令と受
け取った電流検出値と前記位置信号入力部に入力した位
置信号とに基づいて積分演算による電流制御補正値およ
び電流指令値を作成し、前記第２の電流制御部では、前
記第１の電流制御部で作成された電流制御補正値および
電流指令値を前記絶縁部を介したシリアル通信により入
力し、前記第１の電流制御部より入力した電流指令値と
直接入力した電流検出値とに基づいて比例演算を行い、
この演算結果と前記第１の電流制御部より入力した電流
制御補正値と直接入力した電流検出値とから前記ＰＷＭ
部に出力する電圧指令を作成するものである。
【００２０】つぎの発明によるモータ駆動制御装置は、
前記電流検出部により検出された電流検出値の前記Ｎ電
位制御部の前記第２の電流制御部に対する直接入力は電
流検出値の検出周期で行い、入力した電流検出値の前記
第１の電流制御部に対するシリアル通信は前記電流検出
値の検出周期より遅い周期で行い、前記第１の電流制御
部における前記電流制御補正値および電流指令値の作成
は前記電流検出値のシリアル通信周期で行い、前記第２
の電流制御部に対する前記第１の電流制御部で作成され
た電流制御補正値および電流指令値のシリアル通信は前
記電流検出値の検出周期で行うものである。
【００２１】つぎの発明によるモータ駆動制御装置は、
複数台のモータの駆動制御を行う多軸用のモータ駆動制
御装置であり、第２の電流制御部とＰＷＭ部を含む前記
Ｎ電位制御部は各モータ毎に設けられ、前記絶縁部は複
数台のモータで共有され、前記外部インタフェース電位
制御部は、各モータ毎に前記位置信号入力部と前記第１
の電流制御部とを有していると共に、信号切り替え部を
有し、前記信号切り替え部により選択された各モータ毎
の電流制御補正値および電流指令値を前記絶縁部を介し
たシリアル通信により対応するモータ用の前記第２の電
流制御部に伝送するものである。
【００２２】つぎの発明によるモータ駆動制御装置は、
複数台のモータの駆動制御を行う多軸用のモータ駆動制
御装置であり、第２の電流制御部とＰＷＭ部を含む前記
Ｎ電位制御部は各モータ毎に設けられ、前記絶縁部は複
数台のモータで共有され、前記外部インタフェース電位
制御部は、各モータ毎に前記位置信号入力部と前記第１
の電流制御部とを有していると共に、信号切り替え部を
有し、前記信号切り替え部により選択された各モータ毎
の電流制御補正値および電流指令値を各モータの電流制
御部ごとに時分割により前記絶縁部を介したシリアル通
信により対応するモータ用の前記第２の電流制御部に伝
送するものである。
【００２３】また、上述の目的を達成するために、つぎ
の発明によるモータ駆動制御方法は、モータへ出力電流
を供給するインバータ部とこのインバータ部にＰＷＭ信
号を出力するＰＷＭ部を備えたＮ電位制御部とインバー
タ部からモータへの出力電流を検出する電流検出部とに
対し、絶縁部を介して外部インタフェース部を配置し、
外部より外部インタフェース部に入力された電流指令と
モータに接続された位置検出器から外部インタフェース
部の位置信号入力部に直接入力された位置信号と前記電
流検出部により検出された電流検出値とに基づいてＰＷ
Ｍ部に電圧指令を出力する電流制御部を配置するモータ
駆動制御装置によるモータ駆動制御方法において、前記
電流検出部により検出された電流検出値をＮ電位制御部
内の前記電流制御部に直接入力し、前記外部インタフェ
ース部よりの前記電流指令と前記位置信号入力部に入力
された位置信号とを、電流検出値の直接入力以前に、絶
縁部を介したシリアル通信によって前記Ｎ電位制御部に
設けられた電流制御部に伝送するものである。
【００２４】つぎの発明によるモータ駆動制御方法は、
複数台のモータの駆動制御を行う多軸用のモータ駆動制
御方法であり、電流制御部とＰＷＭ部を含む前記Ｎ電位
制御部は各モータ毎に設け、前記絶縁部は複数台のモー
タで共有し、前記外部インタフェース部には、各モータ
毎に前記位置信号入力部を設け、前記外部インタフェー
ス部に設けた信号切り替え部により選択された各モータ
毎の電流指令と前記位置信号入力部に入力される位置信
号を前記絶縁部を介したシリアル通信により対応するモ
ータ用の前記電流制御部に伝送するものである。
【００２５】また、上述の目的を達成するために、つぎ
の発明によるモータ駆動制御方法は、モータへ出力電流
を供給するインバータ部とこのインバータ部にＰＷＭ信
号を出力するＰＷＭ部を備えたＮ電位制御部とインバー
タ部からモータへの出力電流を検出する電流検出部とに
対し、絶縁部を介して外部インタフェース部を配置し、
外部より外部インタフェース部に入力された電流指令と
モータに接続された位置検出器から外部インタフェース
部の位置信号入力部に直接入力された位置信号と前記電
流検出部により検出された電流検出値とに基づいてＰＷ
Ｍ部に電圧指令を出力する電流制御部を配置するモータ
駆動制御装置によるモータ駆動制御方法において、前記
電流検出部により検出された電流検出値をＮ電位制御部
内に設けられた第２の電流制御部に直接入力し、入力し
た電流検出値を絶縁部を介したシリアル通信によって外
部インタフェース電位制御部に設けられた第１の電流制
御部に伝送し、前記第１の電流制御部は外部より入力し
た電流指令と受け取った電流検出値と外部インタフェー
ス電位制御部に設けられた位置信号入力部に入力した位
置信号とに基づいて積分演算により電流制御補正値およ
び電流指令値を作成し、前記第２の電流制御部は、前記
第１の電流制御部で作成された電流制御補正値および電
流指令値を絶縁部を介したシリアル通信により入力し、
前記第１の電流制御部より入力した電流指令値と直接入
力した電流検出値とに基づいて比例演算を行い、この演
算結果と前記第１の電流制御部より入力した電流制御補
正値と直接入力した電流検出値とから前記ＰＷＭ部に出
力する電圧指令を作成するものである。
【００２６】つぎの発明によるモータ駆動制御方法は、
前記電流検出部により検出された電流検出値の前記Ｎ電
位制御部の前記第２の電流制御部に対する直接入力は電
流検出値の検出周期で行い、入力した電流検出値の前記
第１の電流制御部に対するシリアル通信は前記電流検出
値の検出周期より遅い周期で行い、前記第１の電流制御
部における前記電流制御補正値および電流指令値の作成
は前記電流検出値のシリアル通信周期で行い、前記第２
の電流制御部に対する前記第１の電流制御部で作成され
た電流制御補正値および電流指令値のシリアル通信は前
記電流検出値の検出周期で行うものである。
【００２７】つぎの発明によるモータ駆動制御方法は、
複数台のモータの駆動制御を行う多軸用のモータ駆動制
御方法であり、第２の電流制御部とＰＷＭ部を含む前記
Ｎ電位制御部は各モータ毎に設け、前記絶縁部は複数台
のモータで共有し、前記外部インタフェース電位制御部
には各モータ毎に前記位置信号入力部と前記第１の電流
制御部とを設け、前記外部インタフェース電位制御部に
設けられた信号切り替え部により選択された各モータ毎
の電流制御補正値および電流指令値を前記絶縁部を介し
たシリアル通信により対応するモータ用の前記第２の電
流制御部に伝送するものである。
【００２８】つぎの発明によるモータ駆動制御方法は、
複数台のモータの駆動制御を行う多軸用のモータ駆動制
御方法であり、第２の電流制御部とＰＷＭ部を含む前記
Ｎ電位制御部は各モータ毎に設け、前記絶縁部は複数台
のモータで共有し、前記外部インタフェース電位制御部
には各モータ毎に前記位置信号入力部と前記第１の電流
制御部とを設け、前記外部インタフェース電位制御部に
設けられた信号切り替え部により選択された各モータ毎
の電流制御補正値および電流指令値を各モータの電流制
御部ごとに時分割により前記絶縁部を介したシリアル通
信により対応するモータ用の前記第２の電流制御部に伝
送するものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照して、この
発明にかかるモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御
方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に説明
するこの発明の実施の形態において上述の従来例と同一
構成の部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号
を付して、その説明を省略する。
【００３０】実施の形態１． 図１は、この発明によるモータ駆動制御装置の実施の形
態１を示している。実施の形態１のモータ駆動制御装置
は、電流制御部１５をＮ電位制御部２００に有してい
る。このことに応じて電流検出値を電流制御部１５に与
えるためのＡ／Ｄ変換器１４はＮ電位制御部２００に組
み込まれ、絶縁部の絶縁アンプは省略される。電流検出
値はＡ／Ｄ変換器１４より電流制御部１５に直接入力さ
れる。これにより、Ｎ電位制御部２００は、ＰＷＭ部１
０と、保護回路１２と、シリアル通信Ｉ／Ｆ部１３と、
電流検出信号用のＡ／Ｄ変換器１４と、電流制御部１５
とにより構成される。
【００３１】外部インタフェース部１００は、エンコー
ダ（位置検出器）２からモータ１の位置信号θを得るた
めの位置信号入力部としてのエンコーダＩ／Ｆ部１８
と、Ｎ電位制御部２００との間でシリアル通信を行うた
めのシリアル通信Ｉ／Ｆ部１７とを有しており、外部よ
り入力される電流指令ｉ* とエンコーダＩ／Ｆ部１８よ
り取り込む位置信号θを、絶縁部１５０を介したシリア
ル通信にてＮ電位制御部２００へ伝送する。このシリア
ル通信により、電流制御部１５は電流指令ｉ* と位置信
号θを得る。
【００３２】絶縁部１５０は、外部より入力される電流
指令ｉ* 、位置信号θ等を示すデータ（ＳＴＸ）の伝送
と、このデータ（ＳＴＸ）の同期信号であるクロック信
号（ＳＣＬＫ）の伝送と、Ｎ電位制御部２００よりのア
ラーム情報等を示すデータ（ＳＲＸ）の伝送とのため
に、３個のフォトカプラ９により構成される。
【００３３】上述のような構成によれば、図２に示され
ているように、電流検出のＡ／Ｄ変換の開始以前に、電
流指令ｉ* と位置信号θを外部インタフェース部１００
よりシリアル通信によってＮ電位制御部２００の電流制
御部１５に送信することができる。
【００３４】これにより、電流検出からＰＷＭ信号出力
までの時間Ｔｔｏｔａｌが、Ｔｔｏｔａｌ＝Ａ／Ｄ変換
時間（Ｔａｄ）＋ＰＷＭ電圧指令作成時間（Ｔｐｗｍ）
だけになり、従来のものに比して、ＰＷＭ電圧指令を外
部インタフェース部１００よりＮ電位制御部２００に伝
送するためのシリアル通信遅延時間Ｔｓｄ分、電流検出
からＰＷＭ電圧指令出力までの時間を短縮でき、この時
間短縮で、電流の応答性を向上できる。また、電流検出
用の絶縁アンプが不要になり、アナログ信号の引き回し
によるノイズの影響を抑えることができ、実装面積を小
さくできる。
【００３５】実施の形態２． 図３は、この発明によるモータ駆動制御装置の実施の形
態２を示している。なお、図３において、図１に対応す
る部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、そ
の説明を省略する。
【００３６】実施の形態２は実施の形態１のものを複数
台のモータ１（＃１，＃２）の駆動制御を行う多軸用の
モータ駆動制御装置として適用したものであり、各モー
タ１（＃１，＃２）毎に、ＰＷＭ部１０と、保護回路１
２と、シリアル通信Ｉ／Ｆ部１３と、電流検出信号用の
Ａ／Ｄ変換器１４と、電流制御部１５とを有するＮ電位
制御部２００が設けられている。＃１は１軸目のモータ
を、＃２は２軸目のモータをそれぞれ示している。
【００３７】これにより、各軸のモータ１（＃１，＃
２）の電流検出値は各モータ１（＃１，＃２）毎のＡ／
Ｄ変換器１４より電流制御部１５に直接入力される。な
お、各モータ１（＃１，＃２）に位置検出器であるエン
コーダ２が接続され、各モータ１（＃１，＃２）毎に、
インバータ部３、検出抵抗器４、５、電流検出部１１が
設けられている。また、図示の如く、ダイオードモジュ
ール６および平滑コンデンサ７は、両方のモータ１（＃
１，＃２）で共通に使用している。
【００３８】外部インタフェース部１２０は、各モータ
１（＃１，＃２）のエンコーダ２から位置信号θ１、θ
２を得るための位置信号入力部としての各モータ１（＃
１，＃２）毎のエンコーダＩ／Ｆ部１８と、各軸のＮ電
位制御部２００との間でシリアル通信を行うためのシリ
アル通信Ｉ／Ｆ部５０と、タイミング生成部１２１と、
信号切り替え器１２２とを有し、モータ１（＃１）の電
流指令ｉ１* とモータ１（＃２）の電流指令ｉ２* を入
力する。
【００３９】タイミング生成部１２１はシリアル通信を
行う軸（モータ）を選択するためのタイミング信号を生
成し、信号切り替え器１２２は、この信号に基づいて、
モータ１（＃１）の電流指令ｉ１* とモータ１（＃２）
の電流指令ｉ２* およびモータ１（＃１）の位置信号θ
１とθ２を交互に切り替える。シリアル通信Ｉ／Ｆ部５
０はタイミング生成部１２１が生成するタイミング信号
に基づいて１軸目のＮ電位制御部２００と通信を行う
か、２軸目のＮ電位制御部２００と通信を行うかを交互
に決定する。
【００４０】絶縁部１６０は、複数台のモータ１（＃
１，＃２）で共有され、外部インタフェース部１２０と
１軸目のＮ電位制御部２００との間のクロック同期をと
るためのクロック信号（ＳＣＬＫ１）の伝送と、外部イ
ンタフェース部１２０と第２軸目のＮ電位制御部２００
との間のクロック同期をとるためのクロック信号（ＳＣ
ＬＫ２）の伝送と、電流指令ｉ１* ，ｉ２* と位置信号
θ１、θ２等（ＳＴＸ）の伝送と、各軸のＮ電位制御部
２００よりのアラーム情報等（ＳＲＸ）の伝送のため
に、４個のフォトカプラ９により構成されている。
【００４１】上述の構成によれば、信号切り替え器１２
２により選択された各モータ毎の電流指令ｉ１* ，ｉ２
* と位置信号入力部であるエンコーダＩ／Ｆ部１８に入
力される各モータ毎の位置信号θ１、θ２を絶縁部１６
０を介したシリアル通信により対応するモータ用のＮ電
位制御部２００に伝送することができる。
【００４２】この実施の形態でも、図４に示されている
ように、電流検出のＡ／Ｄ変換の開始以前に電流指令ｉ
１* （またはｉ２* ）と位置信号θ１（またはθ２）を
外部インタフェース部１２０よりシリアル通信によって
Ｎ電位制御部２００の電流制御部１５に送信することが
できる。
【００４３】これにより、電流検出からＰＷＭ信号出力
までの時間Ｔｔｏｔａｌが、Ｔｔｏｔａｌ＝Ａ／Ｄ変換
時間（Ｔａｄ）＋ＰＷＭ電圧指令作成時間（Ｔｐｗｍ）
だけになり、従来のものに比して、ＰＷＭ電圧指令を外
部インタフェース部よりＮ電位制御部に伝送するための
シリアル通信遅延時間Ｔｓｄ分、電流検出からＰＷＭ電
圧指令出力までの時間を短縮して電流の応答性を向上で
きる。また、この場合も、電流検出用の絶縁アンプが不
要になり、アナログ信号の引き回しによるノイズの影響
を押さえることができる。
【００４４】さらに、タイミング信号に基づいて、１軸
目のＮ電位制御部２００と外部インタフェース部１２０
との間のシリアル通信と、２軸目のＮ電位制御部２００
と外部インタフェース１２０との間のシリアル通信とを
信号切り替え器１２２によって交互に行うことにより、
絶縁部１６０のフォトカプラ９の個数や外部インタフェ
ース部１２０を２倍（モータ軸数倍）にすることなし
に、換言すれば、各軸のモータ毎に個別に構成すること
なく、各軸に対する電流の制御を行うことができる。
【００４５】実施の形態３． 図５は、この発明によるモータ駆動制御装置の実施の形
態３を示している。実施の形態３のモータ駆動制御装置
は、外部インタフェース電位制御部１１０に積分演算を
行う第１の電流制御部１１１を、Ｎ電位制御部２１０に
比例演算を行う第２の電流制御部２２１を有し、両電位
制御部１１０、２１０間をシリアル通信にて結合してい
る。
【００４６】整理すれば、Ｎ電位制御部２１０は、ＰＷ
Ｍ部１０と、保護回路１２と、シリアル通信Ｉ／Ｆ部１
３と、電流検出信号用のＡ／Ｄ変換器１４と、第２の電
流制御部２２１とにより構成され、外部インタフェース
電位制御部１１０は、シリアル通信Ｉ／Ｆ部１７と、エ
ンコーダＩ／Ｆ部１８と、第１の電流制御部１１１によ
り構成される。
【００４７】この実施の形態でも、電流検出値をＡ／Ｄ
変換するＡ／Ｄ変換器１４はＮ電位制御部２１０に組み
込まれ、絶縁部の絶縁アンプは省略される。Ａ／Ｄ変換
器１４によってＡ／Ｄ変換された電流フィードバック値
ｉｕｆｂ，ｉｖｆｂは、Ｎ電位制御部２１０に設けられ
ている第２の電流制御部２２１に入力されると共に、シ
リアル通信によって外部インタフェース電位制御部１１
０に設けられている第１の電流制御部１１１に伝送され
る。
【００４８】第１の電流制御部１１１は、電流指令ｉ*
と位置信号θを入力し、さらにＮ電位制御部２１０のＡ
／Ｄ変換器１４によってＡ／Ｄ変換された電流フィード
バック値ｉｕｆｂ，ｉｖｆｂをシリアル通信を介して入
力し、積分演算、その他、必要に応じて誘起電圧補正、
デッドタイム補正等を行い、Ｕ相、Ｖ相電流指令ｉ
ｕ* ，ｉｖ* と、電流制御補正値Ｖｕｃ，Ｖｖｃをシリ
アル通信によりＮ電位制御部２１０に伝送する。
【００４９】図６は、第１の電流制御部１１１の内部構
成を示している。第１の電流制御部１１１はモータの位
置信号θに基づきＳＩＮテーブル１９からＳＩＮ値を座
標変換部２０と座標逆変換部２４に入力する。座標変換
部２０は電流フィードバック値ｉｕｆｂ，ｉｖｆｂをＵ
−Ｖ座標軸上の値からｄ−ｑ座標軸上の値ｉｑｆｂ，ｉ
ｄｆｂに変換する。ｑ軸は電流指令ｉ* と電流フィード
バック値ｉｑｆｂの偏差をＩ制御部２３に入力し、ｄ軸
は零と電流フィードバック値ｉｄｆｂの偏差をＩ制御部
２３に入力する。各軸のＩ制御部（積分制御器）２３は
一般的な積分演算を行い、積分演算結果を座標逆変換部
２４に出力する。座標逆変換部２４はそれらを再度、Ｕ
−Ｖ座標軸に変換し、Ｕ相、Ｖ相電流指令ｉｕ* ，ｉｖ
* と、電流制御補正値Ｖｕｃ，Ｖｖｃを出力する。
【００５０】第２の電流制御部２２１は、第１の電流制
御部１１１よりの出力であるＵ相、Ｖ相電流指令ｉ
ｕ* ，ｉｖ* と電流制御補正値Ｖｕｃ，Ｖｖｃと、電流
フィードバック値ｉｕｆｂ，ｉｖｆｂを入力し、比例演
算を行い、比例制御出力に積分制御出力である電流制御
補正項Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，Ｖｗｃを加算し、ＰＷＭ部１０
に電圧指令（Ｖｕ* 、Ｖｖ* 、Ｖｗ* ）を出力する。
【００５１】図７は、第２の電流制御部２２１の内部構
成を示している。第２の電流制御部２２１は、電流指令
ｉｕ* ，ｉｖ* と電流フィードバック値ｉｕｆｂ，ｉｖ
ｆｂとの偏差を比例演算を行う各相のＰ制御部（比例制
御器）２５に入力し、Ｐ制御部２５の出力（比例制御出
力）に積分制御出力である電流制御補正項Ｖｕｃ，Ｖｖ
ｃ，Ｖｗｃを加算し、各相の電圧指令（Ｖｕ* 、Ｖ
ｖ* 、Ｖｗ* ）を出力する。Ｗ相の電流指令、電流フィ
ードバック値、電圧指令は三相の和は零であることから
演算される。
【００５２】実施の形態３は、積分演算は前回結果を次
回演算に反映するという性質上、比例制御ほどの応答を
必要とせず、また比例制御ほど瞬時応答に寄与しないこ
とから、積分演算をシリアル通信を介して実施するもの
である。したがって、積分演算は電流検出からＰＷＭ電
圧指令出力までの時間以外に演算を実施することができ
る。
【００５３】つぎに、実施の形態３のモータ駆動制御装
置による電流制御のタイミングを図８に示されているタ
イミングチャートを参照して説明する。ｎ回目のサンプ
リングのＡ／Ｄ変換開始前までにシリアル通信にて１回
前（ｎ−１）のサンプリングの電流フィードバック値ｉ
ｕｆｂ(n-1) ，ｉｖｆｂ(n-1) 等をＮ電位制御部２１０
から外部インタフェース電位制御部１１０に伝送し、外
部インタフェース電位制御部１１０の第１の電流制御部
１１１で積分電流制御を実施する。その際、積分演算に
要する時間がＴｐｗｍ１である。
【００５４】その出力であるＵ相，Ｖ相電流指令ｉ
ｕ* ，ｉｖ* と電流制御補正値Ｖｕｃ，ＶｖｃをＮ電位
制御部２１０にシリアル伝送し、ｎ回目のサンプリング
の電流フィードバック値ｉｕｆｂ(n) ，ｉｖｆｂ(n) を
用いてＮ電位制御部２１０の第２の電流制御部２２１で
比例電流制御を実施する。その際、比例演算に要する時
間がＴｐｗｍ２とすると、電流検出からＰＷＭ信号出力
までの時間Ｔｔｏｔａｌ＝Ｔａｄ＋Ｔｐｗｍ２となる。
【００５５】これは、Ａ／Ｄ変換時間と比例演算に要す
る時間のみであるため、例えばロジックにより並列演算
すれば、電流検出からＰＷＭ信号出力までの時間を従来
のものに比して大幅に短縮することができる。また、こ
の実施の形態でも、電流検出用の絶縁アンプが不要にな
り、アナログ信号の引き回しによるノイズの影響を抑え
ることができ、実装面積を小さくできる。
【００５６】実施の形態４．図９は、この発明によるモ
ータ駆動制御装置の実施の形態４を示している。なお、
図９において、図５に対応する部分は、図５に付した符
号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００５７】実施の形態４は実施の形態３のものを複数
台のモータ１（＃１，＃２）の駆動制御を行う多軸用の
モータ駆動制御装置として適用したものであり、各モー
タ１（＃１，＃２）毎に、ＰＷＭ部１０と、保護回路１
２と、シリアル通信Ｉ／Ｆ部１３と、電流検出信号用の
Ａ／Ｄ変換器１４と、比例演算を行う第２の電流制御部
２２１とを有するＮ電位制御部２１０が設けられてい
る。＃１は１軸目のモータを、＃２は２軸目のモータを
それぞれ示している。これにより、各軸のモータ１（＃
１，＃２）の電流検出値は各モータ１（＃１，＃２）毎
のＡ／Ｄ変換器１４より第２の電流制御部２２１に直接
入力される。
【００５８】外部インタフェース電位制御部１３０は、
各モータ１（＃１，＃２）のエンコーダ２から位置信号
θ１、θ２を得るための位置信号入力部としての各モー
タ１（＃１，＃２）毎のエンコーダＩ／Ｆ部１８と、各
モータ１（＃１，＃２）毎の第１の電流制御部１１１
と、各軸のＮ電位制御部２１０との間でシリアル通信を
行うためのシリアル通信Ｉ／Ｆ部６０と、タイミング生
成部１２１と、信号切り替え器１３１とを有し、モータ
１（＃１）の電流指令ｉ１* とモータ１（＃２）の電流
指令ｉ２* を入力する。
【００５９】１軸目の第１の電流制御部１１１は、電流
指令ｉ１* と位置信号θ１を入力すると共に、Ｎ電位制
御部２１０のＡ／Ｄ変換器１４によってＡ／Ｄ変換され
た電流フィードバック値ｉ１ｕｆｂ，ｉ１ｖｆｂをシリ
アル通信を介して入力し、積分演算、その他、必要に応
じて誘起電圧補正、デッドタイム補正等を行い、Ｕ相、
Ｖ相電流指令ｉ１ｕ* ，ｉ１ｖ* と、電流制御補正値Ｖ
１ｕｃ，Ｖ１ｖｃを信号切り替え器１３１の切り替え動
作の下にシリアル通信により１軸目のＮ電位制御部２１
０に伝送する。
【００６０】同様に、２軸目の第１の電流制御部１１１
は、電流指令ｉ２* と位置信号θ２を入力すると共に、
Ｎ電位制御部２１０のＡ／Ｄ変換器１４によってＡ／Ｄ
変換された電流フィードバック値ｉ２ｕｆｂ，ｉ２ｖｆ
ｂをシリアル通信を介して入力し、積分演算、その他、
必要に応じて誘起電圧補正、デッドタイム補正等を行
い、Ｕ相、Ｖ相電流指令ｉ２ｕ* ，ｉ２ｖ* と、電流制
御補正値Ｖ２ｕｃ，Ｖ２ｖｃを信号切り替え器１３１の
切り替え動作の下にシリアル通信により２軸目のＮ電位
制御部２１０に伝送する。
【００６１】タイミング生成部１２１は、実施の形態２
のものと同様に、シリアル通信を行う軸（モータ）を選
択するためのタイミング信号を生成し、信号切り替え器
１３１は、この信号に基づいて、モータ１（＃１）の電
流フィードバック値ｉ１ｕｆｂ，ｉ１ｖｆｂとモータ１
（＃２）の電流フィードバック値ｉ２ｕｆｂ，ｉ２ｖｆ
ｂを交互に切り替え、また、モータ１（＃１）の電流指
令ｉ１* とモータ１（＃２）の電流指令ｉ２*およびモ
ータ１（＃１）の電流制御補正値Ｖ１ｕｃ，Ｖ１ｖｃと
モータ１（＃２）の電流制御補正値Ｖ２ｕｃ，Ｖ２ｖｃ
を交互に切り替える。シリアル通信Ｉ／Ｆ部６０はタイ
ミング生成部１２１が生成するタイミング信号に基づい
て１軸目のＮ電位制御部２１０と通信を行うか、２軸目
のＮ電位制御部２１０と通信を行うかを交互に決定す
る。
【００６２】絶縁部１７０は、実施の形態２のものと同
様に、複数台のモータ１（＃１，＃２）で共有され、外
部インタフェース電位制御部１３０と１軸目のＮ電位制
御部２１０との間のクロック同期をとるためのクロック
信号（ＳＣＬＫ１）の伝送と、外部インタフェース電位
制御部１３０と第２軸目のＮ電位制御部２１０との間の
クロック同期をとるためのクロック信号（ＳＣＬＫ２）
の伝送と、電流指令ｉ１* ，ｉ２* と電流制御補正値Ｖ
１ｕｃ，Ｖ１ｖｃ，Ｖ２ｕｃ，Ｖ２ｖｃ等（ＳＴＸ）の
伝送と、各軸のＮ電位制御部２１０よりのアラーム情報
等（ＳＲＸ）の伝送のために、４個のフォトカプラ９に
より構成されている。
【００６３】これにより、信号切り替え器１３１により
選択された各モータ１（＃１，＃２）毎の電流制御補正
値Ｖ１ｕｃ，Ｖ１ｖｃ，Ｖ２ｕｃ，Ｖ２ｖｃおよび電流
指令値ｉ１* ，ｉ２* を各モータ１（＃１，＃２）の電
流制御部ごとに時分割により絶縁部１７０を介したシリ
アル通信により対応するモータ用の第２の電流制御部２
２１に伝送することができる。
【００６４】この実施の形態でも、実施の形態３と同様
に、積分演算は前回結果を次回演算に反映するという性
質上、比例制御ほどの応答を必要とせず、また比例制御
ほど瞬時応答に寄与しないことから、積分演算をシリア
ル通信を介して実施するものである。したがって、積分
演算は電流検出からＰＷＭ電圧指令出力までの時間以外
に演算を実施することができる。
【００６５】つぎに、実施の形態４のモータ駆動制御装
置による電流制御のタイミングを図１０に示されている
タイミングチャートを参照して説明する。なお、１軸目
の電流制御と２軸目の電流制御は、タイミング生成部１
２１によって生成されるタイミング信号によって交互に
動作すること以外は同一の動作のため、ここでは１軸目
の電流制御によって説明する。図１１は実施の形態４に
おける処理タイミングを示している。
【００６６】ｎ回目のサンプリングのＡ／Ｄ変換開始前
までにシリアル通信にて１回まえ（ｎ−１）のサンプリ
ングの電流フィードバックｉ１ｕｆｂ（ｎ−１）、ｉ１
ｖｆｂ（ｎ−１）等を１軸目のＮ電位制御部２１０から
外部インタフェース電位制御部１３０に伝送し、第１軸
目の外部インタフェース電位制御部１３０の第１の電流
制御部１１１で主として積分電流制御を実施する。その
際、積分演算に要する時間がＴｐｗｍ１である。
【００６７】その出力である第１軸目のＵ相、Ｖ相の電
流指令ｉ１ｕ* 、ｉ１ｖ* と電流制御補正値Ｖ１ｕｃ，
Ｖ１ｖｃを１軸目のＮ電位制御部２１０にシリアル伝送
し、ｎ回目のサンプリングの電流フィードバックｉ１ｕ
ｆｂ（ｎ）、ｉ１ｖｆｂ（ｎ）を用いてＮ電位制御部２
１０の第２の電流制御部２２１で比例電流制御を実施す
る。その際、比例演算に要する時間がＴｐｗｍ２とする
と、電流検出からＰＷＭ信号出力までの時間Ｔｔｏｔａ
ｌ＝Ｔａｄ＋Ｔｐｗｍ２となる。
【００６８】これにより、電流検出からＰＷＭ信号出力
までの時間はＡ／Ｄ変換と比例演算に要する時間のみに
なり、例えば、ロジックにより並列に演算すれば、電流
検出からＰＷＭ信号出力までの時間を従来のものに比し
て大幅に短縮することができる。また、この実施の形態
でも、電流検出用の絶縁アンプが不要になり、アナログ
信号の引き回しによるノイズの影響を押さえることがで
き、実装面積も小さくできる。
【００６９】さらに、タイミング信号に基づいて、１軸
目のＮ電位制御部２１０と外部インタフェース電位制御
部１３０との間のシリアル通信と、２軸目のＮ電位制御
部２１０と外部インタフェース電位制御部１３０との間
のシリアル通信とを交互に行うことにより、絶縁部１７
０のフォトカプラの個数や外部インタフェース電位制御
部１３０を２倍にすることなしに２軸に対する電流の制
御を行うことができる。
【００７０】積分演算は前回結果を次回演算に反映する
という性質上、比例制御ほどの応答は必要とせず、また
比例制御ほど瞬時応答に寄与しないことから、積分演算
をシリアル通信を介して実施するものであり、さらに比
例制御の周期が短いほど瞬時応答は改善されるという特
性があることに着目し、シリアル通信を介さない比例制
御の周期を積分演算の周期よりも短くことができる。
【００７１】換言すれば、電流検出部１１により検出さ
れた電流値のＮ電位制御部２１０の第２の電流制御部２
２１に対する直接入力は電流値の検出周期で行い、入力
した電流検出値の第１の電流制御部１１１に対するシリ
アル通信は電流値検出周期より遅い周期で行い、第１の
電流制御部１１１における電流制御補正値および電流指
令値の作成は電流検出値のシリアル通信周期で行い、第
１の電流制御部１１１で作成された電流制御補正値およ
び電流指令値の第２の電流制御部２２１に対するシリア
ル通信は電流値検出周期で行うことができる。
【００７２】この動作を２軸制御に適用した場合につい
て、図１２に示されているタイミングチャートと、図１
３に示されている処理タイミングチャートを参照して説
明する。なお、１軸目の電流制御と２軸目の電流制御は
タイミング生成部１２１によって生成されるタイミング
信号によって時間差をもって動作すること以外は同一の
構成と動作のため、ここでは１軸目の電流制御によって
説明する。
【００７３】ｎ回目のサンプリングのＡ／Ｄ変換開始前
までにシリアル通信にて２回まえ（ｎ−２）のサンプリ
ングの電流フィードバックｉ１ｕｆｂ（ｎ−２）、ｉ１
ｖｆｂ（ｎ−２）等を第１軸目のＮ電位制御部２１０か
ら外部インタフェース電位制御部１３０に伝送し、１軸
目の第１の電流制御部１１１で主として積分電流制御を
実施する。その際、積分演算に要する時間がＴｐｗｍ１
である。
【００７４】その出力である第１軸目のＵ相、Ｖ相電流
指令ｉ１ｕ* 、ｉ１ｖ* と電流制御補正値Ｖｕｃ，Ｖｖ
ｃを１軸目のＮ電位制御部２１０にシリアル伝送し、ｎ
回目のサンプリングの電流フィードバックｉ１ｕｆｂ
（ｎ）、ｉ１ｖｆｂ（ｎ）を用いてＮ電位制御部２１０
の第２の電流制御部２２１で比例電流制御を実施する。
その際、比例演算に要する時間がＴｐｗｍ２とすると、
電流検出からＰＷＭ信号出力までの時間Ｔｔｏｔａｌ＝
Ｔａｄ＋Ｔｐｗｍ２となる。
【００７５】そして、つぎに（ｎ＋１）回目のサンプリ
ングによる電流フィードバックｉ１ｕｆｂ（ｎ＋１）、
ｉ１ｖｆｂ（ｎ＋１）と、ｎ回目のＵ相、Ｖ相電流指令
ｉ１ｕ* （ｎ）、ｉ１ｖ* （ｎ）と、ｎ回目の電流制御
補正値Ｖｕｃ（ｎ），Ｖｖｃ（ｎ）を用いてＮ電位制御
部２１０の第２の電流制御部２２１が比例電流制御を実
施する。
【００７６】この構成によれば、Ｔｐｗｍ２は、Ａ／Ｄ
変換と比例演算に要する時間のみであるため、例えばロ
ジックにより並列に演算すれば、電流検出からＰＷＭ信
号出力までの時間を従来のものに比して大幅に短縮する
ことができると共に、通信の周期を短くすることなく、
比例制御演算周期を短くすることができる。
【００７７】なお、このタイミング制御は、実施の形態
３に示されているような単軸のものにも同様に適用でき
ることは云うまでもない。
【００７８】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明によるモータ駆動制御装置によれば、電流検出部によ
り検出された電流値をＮ電位制御部の電流制御部に直接
入力し、外部インタフェース部より絶縁部を介したシリ
アル通信によって電流指令と位置信号入力部に入力され
た位置信号を電流制御部に伝送するから、電流制御部に
対する電流検出値の入力以前に、電流指令と位置信号を
外部インタフェース部よりシリアル通信によってＮ電位
制御部の電流制御部に送信することができ、電流検出か
らＰＷＭ信号出力までの時間が、従来のものに比して、
ＰＷＭ電圧指令を外部インタフェース部よりＮ電位制御
部に伝送するためのシリアル通信遅延時間分、短縮で
き、電流の応答性を向上できる。また、電流検出用の絶
縁アンプが不要になり、アナログ信号の引き回しによる
ノイズの影響を抑えることができ、実装面積を小さくで
きる。
【００７９】つぎの発明によるモータ駆動制御装置によ
れば、絶縁部を共有化して複数台のＮ電位制御部と外部
インタフェース部とがシリアル通信により結合されてい
るから、絶縁部や外部インタフェース部の回路規模のわ
ずかな増加だけで多軸のモータ駆動制御装置が実現でき
ると共に、電流検出からＰＷＭ電圧指令出力までの時間
がシリアル通信時間分短縮することができることによっ
て電流の応答性を向上させることができる。
【００８０】つぎの発明によるモータ駆動制御装置によ
れば、第１の電流制御部が外部より入力した電流指令と
受け取った電流検出値と前記位置信号入力部に入力した
位置信号とに基づいて積分演算により電流制御補正値お
よび電流指令値を作成し、第２の電流制御部が、第１の
電流制御部で作成された電流制御補正値および電流指令
値を絶縁部を介したシリアル通信により入力し、第１の
電流制御部より入力した電流指令値と直接入力した電流
検出値とに基づいて比例演算を行い、この演算結果と第
１の電流制御部より入力した電流制御補正値と直接入力
した電流検出値とからＰＷＭ部に出力する電圧指令を作
成するから、比例制御ほど瞬時応答に寄与しない積分演
算を電流検出からＰＷＭ電圧指令出力までの時間以外に
演算を実施することができ、積分演算時間分、電流の応
答性を向上できる。また、電流検出用の絶縁アンプが不
要になり、アナログ信号の引き回しによるノイズの影響
を抑えることができ、実装面積を小さくできる。
【００８１】つぎの発明によるモータ駆動制御装置によ
れば、シリアル通信を介さない比例演算だけが積分演算
よりも短い周期で実施するから、電流検出からＰＷＭ電
圧指令出力までの時間をシリアル通信時間と積分演算時
間分、短縮でき、Ａ／Ｄ変換時間と比例演算のみとなる
ため大幅に短縮することができ、かつ電流応答を高める
ことに有効な比例演算周期の短縮を図ることができ、電
流の応答性を高めることができる。
【００８２】つぎの発明によるモータ駆動制御装置によ
れば、複数台の電流制御部を外部インタフェース部の積
分演算を実施する第１の電流制御部とＮ電位制御部の比
例演算を実施する第２の電流制御に分離し、双方が共有
化した絶縁部を介したシリアル通信で結合されているか
ら、絶縁部や外部インタフェース部の回路規模のわずか
な増加だけで多軸のモータ駆動制御装置が実現できると
同時に、電流検出からＰＷＭ電圧指令出力までの時間が
シリアル通信時間と積分演算時間分短縮され、Ａ／Ｄ変
換時間と比例演算のみとなるため大幅に短縮することが
でき、電流の応答性を高めることができる。
【００８３】つぎの発明によるモータ駆動制御装置によ
れば、複数台の電流制御部を外部インタフェース部の積
分演算を実施する第１の電流制御部とＮ電位制御部の比
例演算を実施する第２の電流制御に分離し、双方を共有
化した絶縁部を介したシリアル通信で結合し、第１の電
流制御部で作成された電流制御補正値および電流指令値
の第２の電流制御部に対するシリアル通信は各モータの
電流制御部ごとに時分割により行うから、絶縁部や外部
インタフェース部の回路規模のわずかな増加だけで多軸
のモータ駆動制御装置が実現できると同時に、電流検出
からＰＷＭ電圧指令出力までの時間がシリアル通信時間
と積分演算時間分短縮され、Ａ／Ｄ変換時間と比例演算
のみとなるため大幅に短縮することができ、電流の応答
性を高めることができる。
【００８４】つぎの発明によるモータ駆動制御方法によ
れば、電流検出部により検出された電流値をＮ電位制御
部の電流制御部に直接入力し、位置検出器よりの位置信
号を外部インタフェース部に設けられた位置信号入力部
で入力し、外部インタフェース部より電流指令と位置信
号入力部に入力された位置信号を、電流検出値の直接入
力以前に、絶縁部を介したシリアル通信によってＮ電位
制御部に設けられた電流制御部に伝送するから、電流検
出からＰＷＭ信号出力までの時間が、従来のものに比し
て、ＰＷＭ電圧指令を外部インタフェース部よりＮ電位
制御部に伝送するためのシリアル通信遅延時間分、短縮
でき、電流の応答性を向上できる。また、電流検出用の
絶縁アンプが不要になり、アナログ信号の引き回しによ
るノイズの影響を抑えることができ、実装面積を小さく
できる。
【００８５】つぎの発明によるモータ駆動制御方法によ
れば、絶縁部を共有化して複数台のＮ電位制御部と外部
インタフェース部とをシリアル通信により結合するか
ら、絶縁部や外部インタフェース部の回路規模のわずか
な増加だけで多軸のモータ駆動制御装置が実現できると
同時に、電流検出からＰＷＭ電圧指令出力までの時間が
シリアル通信時間分短縮することができることによっ
て、電流の応答性を向上させることができる。
【００８６】つぎの発明によるモータ駆動制御方法によ
れば、第１の電流制御部が外部より入力した電流指令と
受け取った電流検出値と位置信号入力部に入力した位置
信号とに基づいて積分演算により電流制御補正値および
電流指令値を作成し、第２の電流制御部が、第１の電流
制御部で作成された電流制御補正値および電流指令値を
絶縁部を介したシリアル通信により入力し、第１の電流
制御部より入力した電流指令値と直接入力した電流検出
値とに基づいて比例演算を行い、この演算結果と第１の
電流制御部より入力した電流制御補正値と直接入力した
電流検出値とからＰＷＭ部に出力する電圧指令を作成す
るから、比例制御ほど瞬時応答に寄与しない積分演算を
電流検出からＰＷＭ電圧指令出力までの時間以外に演算
を実施することができ、積分演算時間分、電流の応答性
を向上できる。また、電流検出用の絶縁アンプが不要に
なり、アナログ信号の引き回しによるノイズの影響を抑
えることができ、実装面積を小さくできる。
【００８７】つぎの発明によるモータ駆動制御方法によ
れば、シリアル通信を介さない比例演算だけを積分演算
よりも短い周期で実施することにより、電流検出からＰ
ＷＭ電圧指令出力までの時間がシリアル通信時間と積分
演算時間分、短縮され、Ａ／Ｄ変換時間と比例演算のみ
となるため大幅に短縮することができ、かつ電流応答を
高めることに有効な比例演算周期の短縮を図ることがで
きるため、電流の応答性を高めることができる。
【００８８】つぎの発明によるモータ駆動制御方法によ
れば、複数台の電流制御部を外部インタフェース部の積
分演算を実施する第１の電流制御部とＮ電位制御部の比
例演算を実施する第２の電流制御に分離し、双方を共有
化した絶縁部を介したシリアル通信で結合するから、絶
縁部や外部インタフェース部の回路規模のわずかな増加
だけで多軸のモータ駆動制御装置が実現できると同時
に、電流検出からＰＷＭ電圧指令出力までの時間がシリ
アル通信時間と積分演算時間分短縮され、Ａ／Ｄ変換時
間と比例演算のみとなるため大幅に短縮することがで
き、電流の応答性を高めることができる。
【００８９】つぎの発明によるモータ駆動制御方法によ
れば、複数台の電流制御部を外部インタフェース部の積
分演算を実施する第１の電流制御部とＮ電位制御部の比
例演算を実施する第２の電流制御に分離し、双方を共有
化した絶縁部を介したシリアル通信で結合し、第１の電
流制御部で作成された電流制御補正値および電流指令値
の第２の電流制御部に対するシリアル通信は各モータの
電流制御部ごとに時分割により行うから、絶縁部や外部
インタフェース部の回路規模のわずかな増加だけで多軸
のモータ駆動制御装置が実現できると同時に、電流検出
からＰＷＭ電圧指令出力までの時間がシリアル通信時間
と積分演算時間分短縮され、Ａ／Ｄ変換時間と比例演算
のみとなるため大幅に短縮することができ、電流の応答
性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明によるモータ駆動制御装置の実施の
形態１を示すブロック図である。
【図２】 実施の形態１のモータ駆動制御装置による電
流制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】 この発明によるモータ駆動制御装置の実施の
形態２を示すブロック図である。
【図４】 実施の形態２のモータ駆動制御装置による電
流制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】 この発明によるモータ駆動制御装置の実施の
形態３を示すブロック図である。
【図６】 実施の形態３のモータ駆動制御装置で使用さ
れる第１の電流制御部の内部構成を示すブロック図であ
る。
【図７】 実施の形態３のモータ駆動制御装置で使用さ
れる第２の電流制御部の内部構成を示すブロック図であ
る。
【図８】 実施の形態３のモータ駆動制御装置による電
流制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図９】 この発明によるモータ駆動制御装置の実施の
形態４を示すブロック図である。
【図１０】 実施の形態４のモータ駆動制御装置による
電流制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１１】 実施の形態４のモータ駆動制御装置による
処理タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１２】 実施の形態４のモータ駆動制御装置による
他の電流制御タイミングを示すタイミングチャートであ
る。
【図１３】 実施の形態４のモータ駆動制御装置による
他の処理タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１４】 従来におけるモ−タ駆動制御装置を示すブ
ロック図である。
【図１５】 従来におけるモ−タ駆動制御装置による電
流制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１６】 従来におけるモ−タ駆動制御装置で使用さ
れる電流制御部の内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ モータ、２ エンコーダ、３ インバータ部、４
検出抵抗器、５ 検出抵抗器 ６ ダイオードモジュー
ル、７ 平滑コンデンサ、９ フォトカプラ、１０ Ｐ
ＷＭ部、１１ 電流検出部、１２ 保護回路、１３ シ
リアル通信Ｉ／Ｆ部、１４ Ａ／Ｄ変換器、１５ 電流
制御部、１７ シリアル通信Ｉ／Ｆ部、１８ エンコー
ダＩ／Ｆ部、１００ 外部インタフェース部、２００
Ｎ電位制御部、１１０ 外部インタフェース電位制御
部、１１１ 第１の電流制御部、１２０ 外部インタフ
ェース部、１２２ 信号切り替え器、１３０ 外部イン
タフェース電位制御部、１３１ 信号切り替え器、１５
０，１６０，１７０絶縁部、２１０ Ｎ電位制御部、２
２１ 第２の電流制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 6/08 H02P 6/04

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 モータへ出力電流を供給するインバータ
    部とこのインバータ部にＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ部
    を備えたＮ電位制御部とインバータ部からモータへの出
    力電流を検出する電流検出部とに対し、絶縁部を介して
    外部インタフェース部を配置し、外部より外部インタフ
    ェース部に入力された電流指令とモータに接続された位
    置検出器から外部インタフェース部の位置信号入力部に
    直接入力された位置信号と前記電流検出部により検出さ
    れた電流検出値とに基づいてＰＷＭ部に電圧指令を出力
    する電流制御部を配置するモータ駆動制御装置におい
    て、前記 絶縁部を介して前記外部インタフェース部とシリア
    ル通信可能に接続された前記Ｎ電位制御部内に前記電流
    制御部を配置し、前記電流検出部により検出された電流
    検出値を前記Ｎ電位制御部の前記電流制御部に直接入力
    し、前記外部インタフェース部より絶縁部を介したシリ
    アル通信によって前記電流指令と前記位置信号を前記電
    流制御部に伝送することを特徴とするモータ駆動制御装
    置。
  2. 【請求項２】 複数台のモータの駆動制御を行う多軸用
    のモータ駆動制御装置であり、電流制御部とＰＷＭ部を
    含む前記Ｎ電位制御部は各モータ毎に設けられ、前記絶
    縁部は複数台のモータで共有され、前記外部インタフェ
    ース部は、各モータ毎に前記位置信号入力部を有してい
    ると共に、信号切り替え部を有し、前記信号切り替え部
    により選択された各モータ毎の電流指令と前記位置信号
    入力部に入力される位置信号とを前記絶縁部を介したシ
    リアル通信により対応するモータ用の前記電流制御部に
    伝送することを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動
    制御装置。
  3. 【請求項３】 モータへ出力電流を供給するインバータ
    部とこのインバータ部にＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ部
    を備えたＮ電位制御部とインバータ部からモータへの出
    力電流を検出する電流検出部とに対し、絶縁部を介して
    外部インタフェース電位制御部を配置し、外部より外部
    インタフェース電位制御部に入力された電流指令とモー
    タに接続された位置検出器から外部インタフェース電位
    制御部の位置信号入力部に直接入力された位置信号と前
    記電流検出部により検出された電流検出値とに基づいて
    ＰＷＭ部に電圧指令を出力する電流制御部を配置するモ
    ータ駆動制御装置において、 前記位置検出器よりの位置信号を入力する位置信号入力
    部と共に第１の電流制御部を外部インタフェース電位制
    御部内に有し、絶縁部を介して前記外部インタフェース
    電位制御部とシリアル通信可能に接続された前記Ｎ電位
    制御部内に第２の電流制御部を有し、前記電流検出部に
    より検出された電流検出値を前記Ｎ電位制御部の前記第
    ２の電流制御部に直接入力すると共に、前記絶縁部を介
    したシリアル通信によって前記第１の電流制御部に伝送
    し、 前記第１の電流制御部では外部より入力した電流指令と
    受け取った電流検出値と前記位置信号入力部に入力した
    位置信号とに基づいて積分演算による電流制御補正値お
    よび電流指令値を作成し、 前記第２の電流制御部では、前記第１の電流制御部で作
    成された電流制御補正値および電流指令値を前記絶縁部
    を介したシリアル通信により入力し、前記第１の電流制
    御部より入力した電流指令値と直接入力した電流検出値
    とに基づいて比例演算を行い、この演算結果と前記第１
    の電流制御部より入力した電流制御補正値と直接入力し
    た電流検出値とから前記ＰＷＭ部に出力する電圧指令を
    作成することを特徴とするモータ駆動制御装置。
  4. 【請求項４】 前記電流検出部により検出された電流検
    出値の前記Ｎ電位制御部の前記第２の電流制御部に対す
    る直接入力は電流検出値の検出周期で行い、入力した電
    流検出値の前記第１の電流制御部に対するシリアル通信
    は前記電流検出値の検出周期より遅い周期で行い、前記
    第１の電流制御部における前記電流制御補正値および電
    流指令値の作成は前記電流検出値のシリアル通信周期で
    行い、前記第２の電流制御部に対する前記第１の電流制
    御部で作成された電流制御補正値および電流指令値のシ
    リアル通信は前記電流検出値の検出周期で行うことを特
    徴とする請求項３に記載のモータ駆動制御装置。
  5. 【請求項５】 複数台のモータの駆動制御を行う多軸用
    のモータ駆動制御装置であり、第２の電流制御部とＰＷ
    Ｍ部を含む前記Ｎ電位制御部は各モータ毎に設けられ、
    前記絶縁部は複数台のモータで共有され、前記外部イン
    タフェース電位制御部は、各モータ毎に前記位置信号入
    力部と前記第１の電流制御部とを有していると共に、信
    号切り替え部を有し、前記信号切り替え部により選択さ
    れた各モータ毎の電流制御補正値および電流指令値を前
    記絶縁部を介したシリアル通信により対応するモータ用
    の前記第２の電流制御部に伝送することを特徴とする請
    求項３または４に記載のモータ駆動制御装置。
  6. 【請求項６】 複数台のモータの駆動制御を行う多軸用
    のモータ駆動制御装置であり、第２の電流制御部とＰＷ
    Ｍ部を含む前記Ｎ電位制御部は各モータ毎に設けられ、
    前記絶縁部は複数台のモータで共有され、前記外部イン
    タフェース電位制御部は、各モータ毎に前記位置信号入
    力部と前記第１の電流制御部とを有していると共に、信
    号切り替え部を有し、前記信号切り替え部により選択さ
    れた各モータ毎の電流制御補正値および電流指令値を各
    モータの電流制御部ごとに時分割により前記絶縁部を介
    したシリアル通信により対応するモータ用の前記第２の
    電流制御部に伝送することを特徴とする請求項３に記載
    のモータ駆動制御装置。
  7. 【請求項７】 モータへ出力電流を供給するインバータ
    部とこのインバータ部にＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ部
    を備えたＮ電位制御部とインバータ部からモータへの出
    力電流を検出する電流検出部とに対し、絶縁部を介して
    外部インタフェース部を配置し、外部より外部インタフ
    ェース部に入力された電流指令とモータに接続された位
    置検出器から外部インタフェース部の位置信号入力部に
    直接入力された位置信号と前記電流検出部により検出さ
    れた電流検出値とに基づいてＰＷＭ部に電圧指令を出力
    する電流制御部を配置するモータ駆動制御装置によるモ
    ータ駆動制御方法において、 前記電流検出部により検出された電流検出値をＮ電位制
    御部内の前記電流制御部に直接入力し、前記外部インタ
    フェース部よりの前記電流指令と前記位置信号入力部に
    入力された位置信号とを、電流検出値の直接入力以前
    に、絶縁部を介したシリアル通信によって前記Ｎ電位制
    御部に設けられた電流制御部に伝送することを特徴とす
    るモータ駆動制御方法。
  8. 【請求項８】 複数台のモータの駆動制御を行う多軸用
    のモータ駆動制御方法であり、電流制御部とＰＷＭ部を
    含む前記Ｎ電位制御部は各モータ毎に設け、前記絶縁部
    は複数台のモータで共有し、前記外部インタフェース部
    には、各モータ毎に前記位置信号入力部を設け、前記外
    部インタフェース部に設けた信号切り替え部により選択
    された各モータ毎の電流指令と前記位置信号入力部に入
    力される位置信号を前記絶縁部を介したシリアル通信に
    より対応するモータ用の前記電流制御部に伝送すること
    を特徴とする請求項７に記載のモータ駆動制御方法。
  9. 【請求項９】 モータへ出力電流を供給するインバータ
    部とこのインバータ部にＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ部
    を備えたＮ電位制御部とインバータ部からモータへの出
    力電流を検出する電流検出部とに対し、絶縁部を介して
    外部インタフェース部を配置し、外部より外部インタフ
    ェース部に入力された電流指令とモータに接続された位
    置検出器から外部インタフェース部の位置信号入力部に
    直接入力された位置信号と前記電流検出部により検出さ
    れた電流検出値とに基づいてＰＷＭ部に電圧指令を出力
    する電流制御部を配置するモータ駆動制御装置によるモ
    ータ駆動制御方法において、 前記電流検出部により検出された電流検出値をＮ電位制
    御部内に設けられた第２の電流制御部に直接入力し、入
    力した電流検出値を絶縁部を介したシリアル通信によっ
    て外部インタフェース電位制御部に設けられた第１の電
    流制御部に伝送し、 前記第１の電流制御部は外部より入力した電流指令と受
    け取った電流検出値と外部インタフェース電位制御部に
    設けられた位置信号入力部に入力した位置信号とに基づ
    いて積分演算により電流制御補正値および電流指令値を
    作成し、 前記第２の電流制御部は、前記第１の電流制御部で作成
    された電流制御補正値および電流指令値を絶縁部を介し
    たシリアル通信により入力し、前記第１の電流制御部よ
    り入力した電流指令値と直接入力した電流検出値とに基
    づいて比例演算を行い、この演算結果と前記第１の電流
    制御部より入力した電流制御補正値と直接入力した電流
    検出値とから前記ＰＷＭ部に出力する電圧指令を作成す
    ることを特徴とするモータ駆動制御方法。
  10. 【請求項１０】 前記電流検出部により検出された電流
    検出値の前記Ｎ電位制御部の前記第２の電流制御部に対
    する直接入力は電流検出値の検出周期で行い、入力した
    電流検出値の前記第１の電流制御部に対するシリアル通
    信は前記電流検出値の検出周期より遅い周期で行い、前
    記第１の電流制御部における前記電流制御補正値および
    電流指令値の作成は前記電流検出値のシリアル通信周期
    で行い、前記第２の電流制御部に対する前記第１の電流
    制御部で作成された電流制御補正値および電流指令値の
    シリアル通信は前記電流検出値の検出周期で行うことを
    特徴とする請求項９に記載のモータ駆動制御方法。
  11. 【請求項１１】 複数台のモータの駆動制御を行う多軸
    用のモータ駆動制御方法であり、第２の電流制御部とＰ
    ＷＭ部を含む前記Ｎ電位制御部は各モータ毎に設け、前
    記絶縁部は複数台のモータで共有し、前記外部インタフ
    ェース電位制御部には各モータ毎に前記位置信号入力部
    と前記第１の電流制御部とを設け、前記外部インタフェ
    ース電位制御部に設けられた信号切り替え部により選択
    された各モータ毎の電流制御補正値および電流指令値を
    前記絶縁部を介したシリアル通信により対応するモータ
    用の前記第２の電流制御部に伝送することを特徴とする
    請求項９または１０に記載のモータ駆動制御方法。
  12. 【請求項１２】 複数台のモータの駆動制御を行う多軸
    用のモータ駆動制御方法であり、第２の電流制御部とＰ
    ＷＭ部を含む前記Ｎ電位制御部は各モータ毎に設け、前
    記絶縁部は複数台のモータで共有し、前記外部インタフ
    ェース電位制御部には各モータ毎に前記位置信号入力部
    と前記第１の電流制御部とを設け、前記外部インタフェ
    ース電位制御部に設けられた信号切り替え部により選択
    された各モータ毎の電流制御補正値および電流指令値を
    各モータの電流制御部ごとに時分割により前記絶縁部を
    介したシリアル通信により対応するモータ用の前記第２
    の電流制御部に伝送することを特徴とする請求項９に記
    載のモータ駆動制御方法。
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