JP3438195B2 - モータの制御装置 - Google Patents
モータの制御装置Info
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- JP3438195B2 JP3438195B2 JP03185197A JP3185197A JP3438195B2 JP 3438195 B2 JP3438195 B2 JP 3438195B2 JP 03185197 A JP03185197 A JP 03185197A JP 3185197 A JP3185197 A JP 3185197A JP 3438195 B2 JP3438195 B2 JP 3438195B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位置制御ループと
速度制御ループを用いてモータの回転位置と回転速度を
フィードバック制御するモータの制御装置に関するもの
である。更に詳しくは、位置決め精度を向上させるため
の改良を施したモータの制御装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ロボットアームの動きを制御するモーシ
ョンシステムでは、ロボットアームの駆動用モータの回
転位置のフィードバック制御はモーションコントローラ
が担い、回転速度のフィードバック制御はサーボドライ
バが担う構成になったものがある。このようなモーショ
ンシステムにはモータの制御装置が搭載されている。 【０００３】図３はこの種のモータの制御装置の従来に
おける構成例を示した図である。図３のＭの部分がモー
ションコントローラ、Ｓの部分がサーボドライバであ
る。 【０００４】図３で、１は制御対象であるモータ、２は
モータ１の現在の回転位置をパルス数で与える現在位置
パルスを出力するエンコーダ、３は現在位置パルスの周
波数をもとにモータ１の現在の回転速度をアナログ電圧
で与える現在速度信号を出力するＦ／Ｖ変換器である。
４は目標位置を与える指令位置パルスと現在位置パルス
のパルス数の偏差をとる減算器、５は減算器４でとった
偏差をもとに、比例制御によりモータの回転位置をフィ
ードバック制御するための制御信号をアナログ電圧信号
で出力する位置制御部である。６は位置制御部６の制御
信号とＦ／Ｖ変換器３の現在速度信号のアナログ電圧の
偏差をとる減算器である。７は減算器６でとった偏差を
もとに、モータの回転速度をフィードバック制御するた
めの制御信号を出力する速度制御部、８は速度制御部７
が出力した制御信号をもとにモータ１を駆動する駆動回
路である。 【０００５】図４は図３のモーションコントローラＭの
ボード線図である。図４で、Ｋｐは位置制御部５の比例
ゲインである。モーションコントローラＭは、（指令位
置パルスと現在位置パルスのパルス数の偏差）×Ｋｐに
応じたアナログ電圧を出力する。 【０００６】図３のモータの制御装置では、温度変化や
調整不足等により、モーションコントローラＭのアナロ
グ出力電圧とサーボドライバＳのアナログ入力電圧との
間にオフセット電圧が生じると、オフセット電圧の分だ
けモータが回転し、指令位置パルスと現在位置パルスの
パルス数に偏差が生じる。この偏差を定常偏差とする。
モーションコントローラＭがモータを停止させようとす
るときに出力するアナログ電圧と、サーボドライバＳが
実際にモータを停止させるときに入力されるアナログ電
圧には差がある。この差がオフセット電圧である。図３
の装置では、定常偏差が発生することにより位置決め精
度が低下するという問題点があった。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決するためになされたものであり、定常偏差を補
正するアナログ電圧を比例制御をする位置制御部のアナ
ログ出力電圧に加算することによって、位置決め精度を
向上させたモータの制御装置を実現することを目的とす
る。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、モータの現在
の回転位置をパルス数で与える現在位置パルスを出力す
るエンコーダと、前記現在位置パルスの周波数をもとに
モータの現在の回転速度をアナログ電圧で与える現在速
度信号を出力するＦ／Ｖ変換器と、目標位置を与える指
令位置パルスと前記現在位置パルスのパルス数の偏差を
もとに、比例制御によりモータの回転位置をフィードバ
ック制御するための制御信号をアナログ電圧信号で出力
する位置制御部と、前記制御信号を速度指令信号とし、
この制御信号と前記速度検出信号の偏差をもとにモータ
の回転速度をフィードバック制御するための制御信号を
出力する速度制御部と、を具備したモータの制御装置に
おいて、モータが停止状態にあるときに、前記指令位置
パルスと前記現在位置パルスのパルス数の偏差である補
正パルス数から（補正パルス数）×Ｋｐ（Ｋｐは前記位
置制御部の比例ゲイン）により補正量を算出する補正演
算手段と、前記補正量に応じたアナログ電圧を位置制御
部の出力である（定常偏差）×Ｋｐに加算し、定常偏差
を除去する加算器と、を具備したことを特徴とするモー
タの制御装置である。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を説明
する。図１は本発明の一実施例を示した構成図である。
図１で図３と同一のものは同一符号を付ける。図１のＭ
１の部分がモーションコントローラである。図１で、２
０は補正演算手段で、モータ１が停止状態にあるとき
に、指令位置パルスと現在位置パルスのパルス数の偏差
である補正パルス数から（補正パルス数）×Ｋｐにより
補正量を算出する。なお、補正パルス数は、オペレータ
が設定する。２１は加算器で、（補正パルス数）×Ｋｐ
なるアナログ電圧を位置制御部５の出力に加算する。 【００１０】図２はモーションコントローラＭ１のボー
ド線図である。ｅは定常偏差である。モーションコント
ローラＭは、ｅ×Ｋｐに（補正パルス数）×Ｋｐを加算
したアナログ電圧を出力する。 【００１１】図１の装置の動作を説明する。モーション
コントローラＭのアナログ出力電圧とサーボドライバＳ
のアナログ入力電圧との間にオフセット電圧が生じる
と、オフセット電圧の分だけモータ１が回転し、指令位
置パルスと現在位置パルスのパルス数の間に定常偏差ｅ
が生じる。オペレータは、画面表示された指令位置パル
スと現在位置パルスのパルス数の差から補正パルス数を
求め、求めた補正パルス数を補正演算手段２０に設定す
る。補正演算手段２０は、設定された補正パルス数から
（補正パルス数）×Ｋｐを求める。加算器２１は、位置
制御部５の出力に（補正パルス数）×Ｋｐなるアナログ
電圧を加算する。これによって、オフセット電圧の分を
補正演算手段２０が出力することになり、位置制御部５
の出力が０になる。このため、位置制御部５の入力であ
る定常偏差も０になる。位置制御の最中に補正演算手段
２０は（補正パルス数）×Ｋｐなるアナログ電圧を常に
加算し、定常偏差を除去する。 【００１２】 【発明の効果】本発明では、モータの回転位置に定常偏
差が生じたときに、（補正パルス数）×Ｋｐから算出さ
れた定常偏差を補正するアナログ電圧を比例制御をする
位置制御部のアナログ出力電圧に加算している。これに
よって、位置決め精度を向上させることができる。
速度制御ループを用いてモータの回転位置と回転速度を
フィードバック制御するモータの制御装置に関するもの
である。更に詳しくは、位置決め精度を向上させるため
の改良を施したモータの制御装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ロボットアームの動きを制御するモーシ
ョンシステムでは、ロボットアームの駆動用モータの回
転位置のフィードバック制御はモーションコントローラ
が担い、回転速度のフィードバック制御はサーボドライ
バが担う構成になったものがある。このようなモーショ
ンシステムにはモータの制御装置が搭載されている。 【０００３】図３はこの種のモータの制御装置の従来に
おける構成例を示した図である。図３のＭの部分がモー
ションコントローラ、Ｓの部分がサーボドライバであ
る。 【０００４】図３で、１は制御対象であるモータ、２は
モータ１の現在の回転位置をパルス数で与える現在位置
パルスを出力するエンコーダ、３は現在位置パルスの周
波数をもとにモータ１の現在の回転速度をアナログ電圧
で与える現在速度信号を出力するＦ／Ｖ変換器である。
４は目標位置を与える指令位置パルスと現在位置パルス
のパルス数の偏差をとる減算器、５は減算器４でとった
偏差をもとに、比例制御によりモータの回転位置をフィ
ードバック制御するための制御信号をアナログ電圧信号
で出力する位置制御部である。６は位置制御部６の制御
信号とＦ／Ｖ変換器３の現在速度信号のアナログ電圧の
偏差をとる減算器である。７は減算器６でとった偏差を
もとに、モータの回転速度をフィードバック制御するた
めの制御信号を出力する速度制御部、８は速度制御部７
が出力した制御信号をもとにモータ１を駆動する駆動回
路である。 【０００５】図４は図３のモーションコントローラＭの
ボード線図である。図４で、Ｋｐは位置制御部５の比例
ゲインである。モーションコントローラＭは、（指令位
置パルスと現在位置パルスのパルス数の偏差）×Ｋｐに
応じたアナログ電圧を出力する。 【０００６】図３のモータの制御装置では、温度変化や
調整不足等により、モーションコントローラＭのアナロ
グ出力電圧とサーボドライバＳのアナログ入力電圧との
間にオフセット電圧が生じると、オフセット電圧の分だ
けモータが回転し、指令位置パルスと現在位置パルスの
パルス数に偏差が生じる。この偏差を定常偏差とする。
モーションコントローラＭがモータを停止させようとす
るときに出力するアナログ電圧と、サーボドライバＳが
実際にモータを停止させるときに入力されるアナログ電
圧には差がある。この差がオフセット電圧である。図３
の装置では、定常偏差が発生することにより位置決め精
度が低下するという問題点があった。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決するためになされたものであり、定常偏差を補
正するアナログ電圧を比例制御をする位置制御部のアナ
ログ出力電圧に加算することによって、位置決め精度を
向上させたモータの制御装置を実現することを目的とす
る。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、モータの現在
の回転位置をパルス数で与える現在位置パルスを出力す
るエンコーダと、前記現在位置パルスの周波数をもとに
モータの現在の回転速度をアナログ電圧で与える現在速
度信号を出力するＦ／Ｖ変換器と、目標位置を与える指
令位置パルスと前記現在位置パルスのパルス数の偏差を
もとに、比例制御によりモータの回転位置をフィードバ
ック制御するための制御信号をアナログ電圧信号で出力
する位置制御部と、前記制御信号を速度指令信号とし、
この制御信号と前記速度検出信号の偏差をもとにモータ
の回転速度をフィードバック制御するための制御信号を
出力する速度制御部と、を具備したモータの制御装置に
おいて、モータが停止状態にあるときに、前記指令位置
パルスと前記現在位置パルスのパルス数の偏差である補
正パルス数から（補正パルス数）×Ｋｐ（Ｋｐは前記位
置制御部の比例ゲイン）により補正量を算出する補正演
算手段と、前記補正量に応じたアナログ電圧を位置制御
部の出力である（定常偏差）×Ｋｐに加算し、定常偏差
を除去する加算器と、を具備したことを特徴とするモー
タの制御装置である。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を説明
する。図１は本発明の一実施例を示した構成図である。
図１で図３と同一のものは同一符号を付ける。図１のＭ
１の部分がモーションコントローラである。図１で、２
０は補正演算手段で、モータ１が停止状態にあるとき
に、指令位置パルスと現在位置パルスのパルス数の偏差
である補正パルス数から（補正パルス数）×Ｋｐにより
補正量を算出する。なお、補正パルス数は、オペレータ
が設定する。２１は加算器で、（補正パルス数）×Ｋｐ
なるアナログ電圧を位置制御部５の出力に加算する。 【００１０】図２はモーションコントローラＭ１のボー
ド線図である。ｅは定常偏差である。モーションコント
ローラＭは、ｅ×Ｋｐに（補正パルス数）×Ｋｐを加算
したアナログ電圧を出力する。 【００１１】図１の装置の動作を説明する。モーション
コントローラＭのアナログ出力電圧とサーボドライバＳ
のアナログ入力電圧との間にオフセット電圧が生じる
と、オフセット電圧の分だけモータ１が回転し、指令位
置パルスと現在位置パルスのパルス数の間に定常偏差ｅ
が生じる。オペレータは、画面表示された指令位置パル
スと現在位置パルスのパルス数の差から補正パルス数を
求め、求めた補正パルス数を補正演算手段２０に設定す
る。補正演算手段２０は、設定された補正パルス数から
（補正パルス数）×Ｋｐを求める。加算器２１は、位置
制御部５の出力に（補正パルス数）×Ｋｐなるアナログ
電圧を加算する。これによって、オフセット電圧の分を
補正演算手段２０が出力することになり、位置制御部５
の出力が０になる。このため、位置制御部５の入力であ
る定常偏差も０になる。位置制御の最中に補正演算手段
２０は（補正パルス数）×Ｋｐなるアナログ電圧を常に
加算し、定常偏差を除去する。 【００１２】 【発明の効果】本発明では、モータの回転位置に定常偏
差が生じたときに、（補正パルス数）×Ｋｐから算出さ
れた定常偏差を補正するアナログ電圧を比例制御をする
位置制御部のアナログ出力電圧に加算している。これに
よって、位置決め精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１の装置のモーションコントローラのボード
線図である。 【図３】モータの制御装置の従来における構成例を示し
た図である。 【図４】図３の装置のモーションコントローラのボード
線図である。 【符号の説明】 １ モータ ２ エンコーダ ３ Ｆ／Ｖ変換器 ４，６ 減算器 ５ 位置制御部 ７ 速度制御部 ２０ 補正演算手段 ２１ 加算器
線図である。 【図３】モータの制御装置の従来における構成例を示し
た図である。 【図４】図３の装置のモーションコントローラのボード
線図である。 【符号の説明】 １ モータ ２ エンコーダ ３ Ｆ／Ｖ変換器 ４，６ 減算器 ５ 位置制御部 ７ 速度制御部 ２０ 補正演算手段 ２１ 加算器
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】モータの現在の回転位置をパルス数で与え
る現在位置パルスを出力するエンコーダと、 前記現在位置パルスの周波数をもとにモータの現在の回
転速度をアナログ電圧で与える現在速度信号を出力する
Ｆ／Ｖ変換器と、 目標位置を与える指令位置パルスと前記現在位置パルス
のパルス数の偏差をもとに、比例制御によりモータの回
転位置をフィードバック制御するための制御信号をアナ
ログ電圧信号で出力する位置制御部と、 前記制御信号を速度指令信号とし、この制御信号と前記
速度検出信号の偏差をもとにモータの回転速度をフィー
ドバック制御するための制御信号を出力する速度制御部
と、 を具備したモータの制御装置において、 モータが停止状態にあるときに、前記指令位置パルスと
前記現在位置パルスのパルス数の偏差である補正パルス
数から（補正パルス数）×Ｋｐ（Ｋｐは前記位置制御部
の比例ゲイン）により補正量を算出する補正演算手段
と、 前記補正量に応じたアナログ電圧を位置制御部の出力で
ある（定常偏差）×Ｋｐに加算し、定常偏差を除去する
加算器と、 を具備したことを特徴とするモータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03185197A JP3438195B2 (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | モータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03185197A JP3438195B2 (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | モータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10228319A JPH10228319A (ja) | 1998-08-25 |
| JP3438195B2 true JP3438195B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=12342564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03185197A Expired - Fee Related JP3438195B2 (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | モータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3438195B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100517516B1 (ko) * | 2004-01-26 | 2005-09-28 | 삼성전자주식회사 | 증분 인코더 디코더 장치 및 그 방법 |
| JP4746942B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2011-08-10 | 三洋電機株式会社 | モータ速度制御集積回路 |
| CN112737428B (zh) * | 2020-12-28 | 2023-01-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电机转速脉冲反馈控制方法、装置、控制器及空调*** |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP03185197A patent/JP3438195B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10228319A (ja) | 1998-08-25 |
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