JP3683071B2 - Motor rotation speed control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はモータの回転速度制御装置に関し、特に、精密加工機や精密検査装置などのスピンドルを駆動するモータの回転速度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
高精度の回転速度が要求されるスピンドルの制御には従来よりPLL制御が用いられている。
【0003】
図7はそのようなPLLの制御回路構成を示すブロック図であり、図8は図7の各部の信号波形図である。
【0004】
図7において、モータ8の回転軸には1回転内に等間隔角度で複数の角度検出信号を出力する回転角度検出センサ9が取付けられている。この回転角度センサ9の出力信号bと基準信号aとが位相比較器1に入力され、位相比較器1は図8に示すように2つの入力信号の位相差に応じた位相誤差信号cを出力する。この位相誤差信号cの低周波成分はローパスフィルタ15で取出され、偏差信号dとして補償回路3に入力される。補償回路3の出力信号eは電流指令値としてモータ駆動回路4に入力され、このモータ駆動回路4の出力信号fでモータ8を駆動することにより、スピンドルの回転はセンサ出力bと基準信号aの位相差が0になるように制御される。実際は、位相差が0になると電流も0になるので、機械損に応じたモータのトルクを発生する位相差を保つように制御される。
【0005】
位相差が基準信号の1周期以内であれば、スピンドルは基準信号周波数を1回転中に出力される回転角度検出センサ9の検出信号数で割った回転数で回転する。また、その回転周期の変動は、基準信号の±1周期以内になる。したがって、摩擦などの回転に対する抵抗がほぼ0になる静圧気体軸受支持のスピンドルとブラシレスACサーボモータと非接触の回転角度検出センサ9の組合せで、水晶発振器などを利用して周波数精度と安定度の高い基準信号を作り、PLL制御を使用すれば、位相差が一定値に近づくほどモータ電流,すなわちトルクの変動が小さくなるので回転数の変動も小さくなり、高精度な回転数制御が可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図7に示した回転角度検出センサ9としては、従来より光学式ロータリエンコーダが使用されており、このような光学式ロータリエンコーダを静圧気体軸受スピンドルと組合せた例について以下に説明する。静圧気体軸受の軸と固定部が非接触という特徴を生かすために、図7のモータ8はブラシレスACサーボモータが使用される。
【0007】
ロータリエンコーダは、図9に示すようにボス付き目盛ディスク91と走査ユニット92とに分離された構成のものが使用される。通常軸とボス付き目盛ディスク91は、隙間ばめでセットボルトなどで固定されるので、目盛ディスク91の放射線状の目盛格子93の中心と軸の回転中心が一致しない。したがって、図9に示すように目盛ディスク91は偏芯して回転するため、走査ユニット92から見た目盛格子93の間隔が変化し、出力される信号の周期も変動する。これに伴い、基準信号との位相差も変動し、またこの変動の符号と大きさは回転角度に依存するので、回転同期成分として偏差信号に図8dのように現れる。
【0008】
したがって、たとえスピンドルが一定の角速度で回転していても、偏差信号に回転同期成分が現れて制御系はこれを打消そうと制御するので、電流指令値とモータ電流にも図8eのように回転同期成分が現れて1回転中の角速度が変動する。この角速度の変動は従来の要求精度に対しては十分小さく、特に問題になることはなかったが、最近の精密加工機や精密検査装置などでは、改善が必要になってきた。
【0009】
仮に、目盛ディスクの偏芯が0で、かつ角速度が一定で回転していれば、位相差は一定になるので、偏差信号と電流指令値も一定値となり、モータ電流にも回転同期成分が現れないため、角速度の変動はなくなるはずである。したがって、偏差信号に現れる回転同期成分を補正し除去することによって、さらに高精度の回転数制御が可能になると考えられる。
【0010】
また、従来では、位相比較器1の出力信号をローパスフィルタ15を通して偏差信号を得ているが、ローパスフィルタ15は周波数に対する位相特性が一定ではないので、回転数によって出力の原点信号に対する位相が変化してしまう。したがって、偏差信号に対して回転角度によって決まる補正値を加えて回転同期成分を除去しようとした場合、回転数による偏差信号の位相変化を考慮して補正値を操作した後に加えるか、あるいは回転角度と回転数によって決まる補正値をすべて持つ必要がある。前者は、位相を操作する処理が余分に必要になり、後者は使用する回転数全部をカバーしようとすると巨大な補正値テーブルが必要になる。
【0011】
それゆえに、この発明の主たる目的は、モータ制御装置の処理の増加は、最小限に抑えて、回転周期成分を補正除去することで高精度な回転制御ができるようなモータの回転速度制御装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、目標回転数が可変であるモータを、目標回転数で一定に回転するように制御するモータの回転速度制御装置において、モータの回転軸に取り付けられ、回転軸が1回転する毎に複数個の検出信号を等角度間隔で出力する回転角度検出手段と、回転角度検出手段から出力された検出信号と、目標回転数に応じた周期を有する基準信号との位相を基準信号の1周期ごとに比較し、位相差に応じたパルス幅を有する位相誤差信号を出力する位相比較手段と、位相比較手段から出力された位相誤差信号を受け、パルス幅を、目標回転数における回転軸の回転角度に比例した値に変換し、変換後の値を偏差信号として出力する偏差検出手段と、回転角度検出手段の偏芯により偏差信号に生じる誤差の補正値を回転角度に対応した番地に格納する記憶手段と、記憶手段に格納された補正値を回転角度に対応した番地から読出す読出手段と、読出された補正値により偏差信号に補正を加える偏差信号補正手段と、偏差信号補正手段の出力に位相補償を加え、モータを駆動するための電流指令値を出力する補償手段と、電流指令値に基づいて、モータを駆動する駆動手段とを備えて構成される。
【0013】
請求項2に係る発明では、請求項1の偏差信号補正手段は、偏差信号から記憶手段の値を減算する減算手段を含む。
【0014】
請求項3に係る発明では、請求項1または2の偏差検出手段は、位相比較手段から出力される位相誤差信号のパルス幅を測定した結果を、基準信号の周期を測定した結果で割算して得られた結果を絶対値とし、位相誤差信号に含まれる位相の進み遅れの情報に応じた符号を付けて偏差信号として出力する。
【0015】
請求項4に係る発明では、請求項1ないし3のいずれかの記憶手段に記憶する補正値は、補正しないときの偏差信号を近似できる周期関数の振幅,位相,オフセットなどのパラメータを変更して、補償手段から出力される電流指令値の振幅が最小となるように決定される。
【0016】
請求項5に係る発明は、目標回転数が可変であるモータを、目標回転数で一定に回転するように制御するモータの回転速度制御装置において、モータの回転軸に取り付けられ、回転軸が1回転する毎に複数個の検出信号を等角度間隔で出力する回転角度検出手段と、回転角度検出手段から出力された検出信号と、目標回転数に応じた周期を有する基準信号との位相を基準信号の1パルスごとに比較し、位相差に応じたパルス幅を有する位相誤差信号を出力する位相比較手段と、位相比較手段から出力される位相誤差信号のパルス幅を位相の進み遅れに応じた符号付きで測定する位相測定カウンタと、基準信号の周期を測定する周期カウンタと、回転角度検出手段から出力される検出信号に基づいて回転角度を測定する回転角度カウンタと、測定された位相と周期と回転角度とに基づいて、回転軸の回転速度を制御するため、位相を、目標回転数における回転軸の回転角度に比例した値に変換し、回転角度に比例した値に基づいてモータを駆動するための電流指令値を出力する演算制御手段と、電流指令値に基づいてモータを駆動する駆動手段とを備えて構成される。
【0017】
請求項6に係る発明では、さらに回転角度検出手段で測定された回転角度に対応した番地に、回転角度検出手段の偏芯により生じる、回転角度に比例した値の誤差の補正値を格納する記憶手段を含み、請求項5に係る演算制御手段は、位相測定カウンタから出力された位相測定値を周期カウンタで測定された基準信号の周期測定値で割算し、割算後の値を回転角度に比例した値として有する偏差信号から、回転角度カウンタで測定された回転角度測定値に応じた補正値を減算し、その結果に対して位相補償演算を行なう。
【0018】
請求項7に係る発明では、請求項6の演算制御手段は、記憶手段に記憶されている補正値の最適値を、偏差信号を近似できる周期関数と振幅,位相,オフセットのパラメータの変更範囲を入力することによって、回転軸の1回転中の位相補償演算の出力の最大値と最小値の差が最小となるパラメータを自動的に探し出すソフトウェアを含む。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。この図1に示したモータの回転速度制御装置は、前述の図7の従来例と同様にして、位相比較器1と補償回路3とモータ駆動回路4とモータ8と回転角度検出センサ9とを含み、さらに偏差検出回路2とメモリ5と読出回路6と減算器7とを備えて構成される。回転角度検出センサ9は原点信号付きの回転角度検出信号を出力し、位相比較器1と読出回路6とに与える。位相比較器1は回転角度検出センサ9からのセンサ出力信号と基準信号とを比較して位相誤差信号を偏差検出回路2に与える。偏差検出回路2は位相誤差信号を角度に比例した偏差信号に変換するものであり、その偏差信号を減算器7に与える。メモリ5は回転同期成分を補正するテーブルを予め記憶しており、読出回路6は回転角度検出センサ9のセンサ出力信号に基づいて、回転位置に応じた値をメモリ5から読出す。減算器7は偏差検出回路2から出力された偏差信号から読出回路6によって読出されたメモリデータを減算し、その減算出力を補償回路3に与える。補償回路3は減算器7の出力に位相補償などを施して電流指令値をモータ駆動回路4に出力する。モータ駆動回路4は電流指令値に応じてモータ8を駆動する。
【0020】
図2は図1の各部の波形図である。
次に、図2を参照しながら図1での具体的な動作について説明する。位相比較器1は角度検出信号bと矩形波で入力される基準信号aとの位相差を両信号の立上がりエッジ間の時間に等しい幅のパルスで出力する。このパルス幅は、回転数が一定であれば位相差の角度に比例するが、回転数すなわち基準信号周期が変化すれば、位相差角度が同じでもパルス幅も比例して変化する。そこで、偏差検出回路2は位相誤差信号cのパルス幅を基準信号の周期で割算することにより、回転数に影響されることなく位相差の角度に比例した偏差信号を出力できる。
【0021】
なお、偏差信号の符号は位相誤差信号に含まれる基準信号に対する角度検出信号の位相の進み遅れ情報に応じて付けられる。
【0022】
メモリ5には、回転同期成分から推定した補正テーブルの値が回転位置に応じた番地に格納されている。読出回路6は回転角度検出センサ9の原点信号を基準に角度検出信号bの出力数を計数することにより回転角度を検出し、メモリ5のそれに対応した番地のデータを読出し、回転角度に対応した補正値gを出力する。その補正値gを減算器7で偏差信号dから減算することにより、回転同期成分を補正して除去できる。したがって、モータ8に流れる電流に回転同期成分がなくなるので、1回転中の角速度の変動が小さくなり、より高精度な回転速度制御を実現できる。
【0023】
メモリ5に記憶される補正テーブルは、補正しない状態で現れる回転同期成分を周期関数で近似し、その振幅,オフセット,位相などを変えてテーブルを作り、補正した状態での電流指令値の回転同期成分が最小となるものを選ぶのが好ましい。これは、補正しない状態での回転同期成分を近似したものをそのまま補正テーブルとすると、制御ループ内の他の要素の影響で、振幅,オフセット,位相などが純粋な偏芯成分によるものと変化している可能性があるので、必ずしも最適値とはならないからである。他の補正テーブルの作成方法としては、組み込んだ状態での回転角度検出センサ9の精度を測定して決定するなどの方法が考えられる。
【0024】
図3はこの発明の他の実施形態を示すブロック図である。図3において、図1と同様にして位相比較器1とモータ駆動回路4とモータ8と回転角度検出センサ9とが設けられ、さらにこの実施形態の特徴として位相差カウンタ10と回転角度カウンタ11と基準信号周期カウンタ12とコンピュータ13とDAコンバータ14とが設けられる。位相差カウンタ10は位相比較器1から出力される位相誤差信号のパルス幅を測定する。回転角度カウンタ11は回転角度検出センサ9の出力を測定して回転位置を検出する。基準信号周期カウンタ12は基準信号の周期を測定する。各カウンタ10〜12の出力はコンピュータ13に入力される。コンピュータ13は各カウンタの出力を演算して電流指令値をDAコンバータ14に出力する。DAコンバータ14は電流指令値をアナログ信号に変換してモータ駆動回路4に供給し、モータ駆動回路4はたとえば3相ブラシレスのACサーボモータ8を駆動する。
【0025】
次に、この発明の他の実施形態の動作について説明する。位相比較器1は回転角度検出センサ9からの出力信号と基準信号の立上がりエッジ間の時間に等しい幅のパルスを位相誤差信号として出力する。位相誤差信号の符号は、回転角度検出センサ9の出力信号が基準信号よりも位相が進んでいると−となり、遅れていたら+となる。
【0026】
位相差カウンタ10は位相誤差信号のパルス幅を、基準信号周期カウンタ12は基準信号周期を、基準信号周波数より十分高い周波数のクロック信号を使用して測定する。なお、位相差カウンタ10は位相誤差信号が+パルスであれば正数,−パルスであれば負の数として出力する。
【0027】
図4は図3に示したコンピュータ13の内部で行なわれる処理の流れを示す図である。コンピュータ13の内部では、予め内部メモリに偏心補正テーブル131を格納しており、回転中は一定時間間隔で、位相誤差信号のカウント値を基準信号周期カウント値で割算した結果を偏差信号とし、同時に回転角度カウンタ11からの回転位置に対応する補正テーブル値を偏芯補正テーブル131から読出し、偏差信号からその補正テーブルを減算し、その減算結果に対して位相補償演算を行なってDAコンバータ14に出力する。
【0028】
図4に示した偏芯補正テーブル131は補正なしの状態での偏差信号から回転同期成分が正弦波で近似できると判断して、正弦波の振幅とオフセットと位相を変えた複数のテーブルを用意し、補正した状態での電流指令値の回転同期成分が最小となるテーブルを選んだ。
【0029】
図5および図6は電流指令値eとモータ電流fとの波形を示す図であり、特に図5は補正ありの状態を示し、図6は補正なしの状態を示す。
【0030】
モータ電流fはリニア駆動のため、回転周波数にモータの磁極数をかけた周波数の正弦波状の電流が流れる。図6に示した補正なしの状態では、電流指令値eは回転周波数の正弦波になり、モータ電流fは回転同期成分が重畳されていることが明らかである。これに対して図5の補正を加えた状態では、正弦波状の回転同期成分がほとんどなくなり、補正の効果が明らかである。
【0031】
また、偏差検出,補正テーブル,減算器,位相補償をコンピュータを使用してソフトウェアで行なうことによって、補正テーブルの作成も使用者がパラメータを逐次変更しながら入力して決定するものではなく、ソフトウェアで自動的に行なうことも、たとえば以下に示す方法によって可能になる。まず、近似周期関数とパラメータの変更範囲と変化幅を最初に入力する。その後は、ソフトウェアによって1回転以上の周期でパラメータを自動的に変更し、そのときの電流指令値となる位相補償演算結果の1回転毎の最大値と最小値を検出して振幅を求める。パラメータの全変更範囲内で、電流指令値の振幅を測定する。測定毎にその振幅がより小さくなるパラメータを残していくことで、補正テーブルの最適値を得ることができる。または、全測定終了後に振幅を最小にするパラメータを見つけるようにしてもよい。
【0032】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、回転角度検出出力の偏芯成分の補正値を予め記憶しておき、回転角に対応して補正値を読出し、その補正値により偏差検出出力に補正を加えるようにしたので、比較的簡単な構成で複雑な補正処理を要することなくモータの回転数を制御できる。
【0033】
請求項5に係る発明では、位相誤差信号のパルス幅と基準信号の周期と回転角度をそれぞれカウンタで測定し、演算制御手段によりモータの回転速度を演算してモータを駆動するようにしたので、正弦波状の回転同期成分をほとんどなくすことができ、補正の効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1の各部の波形図である。
【図3】この発明の他の実施形態を示すブロック図である。
【図4】図3に示したコンピュータ内部で行なわれる処理の流れを示す図である。
【図5】補正をしたときの電流指令値とモータ電流の波形を示す図である。
【図6】補正なしの電流指令値とモータ電流の波形を示す図である。
【図7】従来のモータ回転速度制御装置の概略ブロック図である。
【図8】図7に示した各部の波形図である。
【図9】ロータリエンコーダに含まれる目盛ディスクと目盛格子を説明するための図である。
【符号の説明】
1 位相比較器
2 偏差検出回路
3 補償回路
4 モータ駆動回路
5 メモリ
6 読出回路
7 減算器
8 モータ
9 回転角度検出センサ
10 位相差カウンタ
11 回転角度カウンタ
12 基準信号周期カウンタ
13 コンピュータ
14 DAコンバータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotational speed control device for a motor, and more particularly to a rotational speed control device for a motor that drives a spindle of a precision machine or a precision inspection device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, PLL control is used for controlling a spindle that requires a high-precision rotational speed.
[0003]
FIG. 7 is a block diagram showing a control circuit configuration of such a PLL, and FIG. 8 is a signal waveform diagram of each part of FIG.
[0004]
In FIG. 7, a rotation
[0005]
If the phase difference is within one cycle of the reference signal, the spindle rotates at the number of rotations obtained by dividing the reference signal frequency by the number of detection signals of the rotation
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An optical rotary encoder has been conventionally used as the rotation
[0007]
As shown in FIG. 9, a rotary encoder having a structure separated into a bossed scale disk 91 and a scanning unit 92 is used. Since the normal axis and the bossed scale disk 91 are fixed with a set bolt or the like with a clearance fit, the center of the radial scale grid 93 of the scale disk 91 does not coincide with the rotation center of the axis. Therefore, as shown in FIG. 9, since the scale disk 91 rotates eccentrically, the interval of the scale grid 93 viewed from the scanning unit 92 changes, and the period of the output signal also changes. Along with this, the phase difference from the reference signal also fluctuates, and the sign and magnitude of this fluctuation depend on the rotation angle, so that it appears as a rotation synchronization component in the deviation signal as shown in FIG. 8d.
[0008]
Therefore, even if the spindle is rotating at a constant angular velocity, a rotation synchronization component appears in the deviation signal and the control system controls to cancel this, so the current command value and the motor current are also rotated as shown in FIG. A synchronous component appears and the angular velocity during one rotation fluctuates. This variation in angular velocity is sufficiently small with respect to the conventional required accuracy and does not cause any particular problem. However, recent precision processing machines, precision inspection devices, and the like need to be improved.
[0009]
If the eccentricity of the scale disk is zero, and the angular velocity is constant, the phase difference is constant. Therefore, the deviation signal and the current command value are also constant, and a rotation synchronization component appears in the motor current. Since there is no change in angular velocity, there should be no change. Therefore, it is considered that the rotational speed control with higher accuracy can be performed by correcting and removing the rotational synchronization component appearing in the deviation signal.
[0010]
Conventionally, the deviation signal is obtained from the output signal of the
[0011]
Therefore, the main object of the present invention is to provide a motor rotation speed control apparatus that can perform high-precision rotation control by correcting and removing the rotation period component while minimizing the increase in processing of the motor control apparatus. Is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0013]
In the invention according to
[0014]
In the invention according to
[0015]
In the invention according to claim 4, the correction value stored in the storage means according to any one of
[0016]
The invention according to
[0017]
In the invention according to
[0018]
In the invention according to claim 7, the calculation control means according to
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. The motor rotation speed control device shown in FIG. 1 includes a
[0020]
FIG. 2 is a waveform diagram of each part of FIG.
Next, a specific operation in FIG. 1 will be described with reference to FIG. The
[0021]
Note that the sign of the deviation signal is attached according to the phase advance / delay information of the angle detection signal with respect to the reference signal included in the phase error signal.
[0022]
In the
[0023]
The correction table stored in the
[0024]
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. 3, a
[0025]
Next, the operation of another embodiment of the present invention will be described. The
[0026]
The phase difference counter 10 measures the pulse width of the phase error signal, and the reference signal period counter 12 measures the reference signal period using a clock signal having a frequency sufficiently higher than the reference signal frequency. The
[0027]
FIG. 4 is a diagram showing a flow of processing performed in the
[0028]
The eccentricity correction table 131 shown in FIG. 4 determines that the rotation synchronization component can be approximated by a sine wave from the deviation signal in a state without correction, and prepares a plurality of tables in which the amplitude, offset, and phase of the sine wave are changed. Then, a table was selected that minimizes the rotational synchronization component of the current command value in the corrected state.
[0029]
5 and 6 are diagrams showing the waveforms of the current command value e and the motor current f. In particular, FIG. 5 shows a state with correction, and FIG. 6 shows a state without correction.
[0030]
Since the motor current f is linearly driven, a sinusoidal current having a frequency obtained by multiplying the rotation frequency by the number of magnetic poles of the motor flows. In the state without correction shown in FIG. 6, it is clear that the current command value e is a sine wave of the rotation frequency, and the motor current f has a rotation synchronization component superimposed thereon. On the other hand, in the state where the correction of FIG. 5 is applied, the sinusoidal rotational synchronization component is almost eliminated, and the correction effect is clear.
[0031]
In addition, by performing deviation detection, correction table, subtractor, and phase compensation by software using a computer, the creation of correction table is not determined by the user by inputting the parameters while sequentially changing them. It is also possible to perform this automatically by, for example, the following method. First, the approximate periodic function, parameter change range, and change width are input first. After that, the parameter is automatically changed by software at a period of one rotation or more, and the amplitude is obtained by detecting the maximum value and the minimum value for each rotation of the phase compensation calculation result as the current command value at that time. Measure the amplitude of the current command value within the entire parameter change range. The optimum value of the correction table can be obtained by leaving a parameter whose amplitude becomes smaller for each measurement. Or you may make it find the parameter which makes an amplitude the minimum after completion | finish of all the measurements.
[0032]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the correction value of the eccentric component of the rotation angle detection output is stored in advance, the correction value is read according to the rotation angle, and the deviation detection output is corrected by the correction value. As a result, the rotational speed of the motor can be controlled with a relatively simple configuration without requiring complicated correction processing.
[0033]
In the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram of each part in FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a flow of processing performed in the computer shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram showing current command values and motor current waveforms when correction is performed.
FIG. 6 is a diagram showing current command values without correction and motor current waveforms;
FIG. 7 is a schematic block diagram of a conventional motor rotation speed control device.
8 is a waveform diagram of each part shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram for explaining a scale disk and a scale grid included in a rotary encoder.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記モータの回転軸に取り付けられ、前記回転軸が1回転する毎に複数個の検出信号を等角度間隔で出力する回転角度検出手段と、
前記回転角度検出手段から出力された前記検出信号と、前記目標回転数に応じた周期を有する基準信号との位相を前記基準信号の1周期ごとに比較し、位相差に応じたパルス幅を有する位相誤差信号を出力する位相比較手段と、
前記位相比較手段から出力された前記位相誤差信号を受け、前記パルス幅を、前記目標回転数における前記回転軸の回転角度に比例した値に変換し、変換後の値を偏差信号として出力する偏差検出手段と、
前記回転角度検出手段の偏芯により前記偏差信号に生じる誤差の補正値を前記回転角度に対応した番地に格納する記憶手段と、
前記記憶手段に格納された前記補正値を前記回転角度に対応した番地から読出す読出手段と、
前記読出手段によって読出された前記補正値により前記偏差信号に補正を加える偏差信号補正手段と、
前記偏差信号補正手段の出力に位相補償を加え、前記モータを駆動するための電流指令値を出力する補償手段と、
前記電流指令値に基づいて、前記モータを駆動する駆動手段とを備えた、モータの回転速度制御装置。 In a rotational speed control device for a motor that controls a motor having a variable target rotational speed so as to rotate constantly at the target rotational speed,
A rotation angle detecting means attached to the rotation shaft of the motor and outputting a plurality of detection signals at equal angular intervals each time the rotation shaft makes one rotation;
Comparing said detection signal outputted from the rotation angle detecting means, a phase of a reference signal having a period corresponding to the target rotational speed for each cycle of the reference signal, having a pulse width corresponding to the phase difference Phase comparison means for outputting a phase error signal;
Deviation the receiving the phase error signal outputted from the phase comparing means, said pulse width, and converted to a value proportional to the rotational angle of the rotary shaft in the target rotational speed, and outputs the converted value as a deviation signal Detection means;
Storage means for storing the correction value of the error occurring in the deviation signal by eccentricity of the rotation angle detecting means to the address corresponding to the rotation angle,
And reading read means from the address corresponding to the correction value stored in the storage unit to the rotation angle,
A deviation signal correcting means for applying a correction to the deviation signal by the read out the correction value by said reading means,
Compensating means for adding phase compensation to the output of the deviation signal correcting means and outputting a current command value for driving the motor ;
A motor rotation speed control device comprising: drive means for driving the motor based on the current command value .
前記モータの回転軸に取り付けられ、前記回転軸が1回転する毎に複数個の検出信号を等角度間隔で出力する回転角度検出手段と、
前記回転角度検出手段から出力された前記検出信号と、前記目標回転数に応じた周期を有する基準信号との位相を前記基準信号の1周期ごとに比較し、位相差に応じたパルス幅を有する位相誤差信号を出力する位相比較手段と、
前記位相比較手段から出力される前記位相誤差信号の前記パルス幅を位相の進み遅れに応じた符号付きで測定する位相測定カウンタと、
前記基準信号の前記周期を測定する周期カウンタと、
前記回転角度検出手段から出力される前記検出信号に基づいて回転角度を測定する回転角度カウンタと、
前記位相測定カウンタで測定された前記位相と、前記周期カウンタで測定された前記周期と、前記回転角度カウンタで測定された前記回転角度とに基づいて、前記回転軸の回転速度を制御するため、前記位相を、前記目標回転数における前記回転軸の回転角度に比例した値に変換し、前記回転角度に比例した値に基づいて前記モータを駆動するための電流指令値を出力する演算制御手段と、
前記電流指令値に基づいて前記回転軸の回転速度を制御する駆動手段とを備えた、モータの回転速度制御装置。 In a rotational speed control device for a motor that controls a motor having a variable target rotational speed so as to rotate constantly at the target rotational speed,
A rotation angle detecting means attached to the rotation shaft of the motor and outputting a plurality of detection signals at equal angular intervals each time the rotation shaft makes one rotation;
Comparing said detection signal outputted from the rotation angle detecting means, a phase of a reference signal having a period corresponding to the target rotational speed for each cycle of the reference signal, having a pulse width corresponding to the phase difference Phase comparison means for outputting a phase error signal;
A phase measuring counter for measuring a signed said corresponding pulse width advances phase delay of the phase error signal outputted from the phase comparing means,
A period counter for measuring the period of the reference signal,
A rotation angle counter that measures a rotation angle based on the detection signal output from the rotation angle detection means;
And the phase measured by said phase measuring counter, said the said measured period with a period counter, on the basis of said rotation angle counter the rotation angle measured in order to control the rotational speed of the rotary shaft, Arithmetic control means for converting the phase into a value proportional to the rotation angle of the rotation shaft at the target rotation speed and outputting a current command value for driving the motor based on the value proportional to the rotation angle ; ,
A motor rotation speed control device comprising: drive means for controlling the rotation speed of the rotating shaft based on the current command value .
前記演算制御手段は、前記位相測定カウンタから出力された位相測定値を前記周期カウンタで測定された前記基準信号の周期測定値で割算し、割算後の値を前記回転角度に比例した値として有する偏差信号から、前記回転角度カウンタで測定された回転角度測定値に応じた前記補正値を減算し、その結果に対して位相補償演算を行なうことを特徴とする、請求項5に記載のモータの回転速度制御装置。Furthermore, the to the address corresponding to the rotation angle measured by the rotation angle detecting means, caused by the eccentricity of the rotation angle detection means includes a storage means for storing the correction value of the error of the proportion to the rotation angle value ,
The arithmetic control means, the value which the divided phase phase measurement value output from the measurement counter period measurement value of the reference signal measured by the period counter, was proportional to the value after division to the rotation angle 6. The correction signal according to claim 5, wherein the correction value corresponding to the rotation angle measurement value measured by the rotation angle counter is subtracted from the deviation signal having a phase compensation calculation on the result. Motor rotation speed control device.
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- 1997-06-02 JP JP14395097A patent/JP3683071B2/en not_active Expired - Lifetime
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