JPH0429580A - サーボモータ制御装置 - Google Patents
サーボモータ制御装置Info
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- JPH0429580A JPH0429580A JP13282790A JP13282790A JPH0429580A JP H0429580 A JPH0429580 A JP H0429580A JP 13282790 A JP13282790 A JP 13282790A JP 13282790 A JP13282790 A JP 13282790A JP H0429580 A JPH0429580 A JP H0429580A
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はサーボモータ制御装置に関し、特に機械を制御
する位置め用多相同期型ACサーボモータの制御方式に
関するものである。
する位置め用多相同期型ACサーボモータの制御方式に
関するものである。
従来技術
IC製造装置等の精密位置決め機械に使用されるACサ
ーボモータでは、その停止時に極端に振動か嫌われるた
めに位置決め時の制御は精度が要求される。
ーボモータでは、その停止時に極端に振動か嫌われるた
めに位置決め時の制御は精度が要求される。
第8図は従来のこの種のACサーボモータ制御装置のブ
ロック図である。位置制御器1は位置指令信号aとパル
ス出力型エンコーダ7Aからの位置フィードバック信号
(切替器10を経ている)とにより速度指令信号を発生
する。
ロック図である。位置制御器1は位置指令信号aとパル
ス出力型エンコーダ7Aからの位置フィードバック信号
(切替器10を経ている)とにより速度指令信号を発生
する。
速度制御器2はこの速度指令信号と速度検出器9(位置
フィードバック信号を微分する機能を有する)からの速
度フィードバック信号すとにより電流指令信号Iを発生
する。
フィードバック信号を微分する機能を有する)からの速
度フィードバック信号すとにより電流指令信号Iを発生
する。
電流制御部30はこの電流指令信号■と電流検円部8U
、8Vからの電流フィードバック信号Iυ、Iv、Iw
とを用いて電圧指令信号Ul、V1、Wlを発生する。
、8Vからの電流フィードバック信号Iυ、Iv、Iw
とを用いて電圧指令信号Ul、V1、Wlを発生する。
電圧制御器4及びインバータアンプ5は電圧指令信号U
1.V1.Wlを用いて3相駆動信号■u、Vv、Vv
を生成し、モータ6の相駆動電圧とする。
1.V1.Wlを用いて3相駆動信号■u、Vv、Vv
を生成し、モータ6の相駆動電圧とする。
エンコーダ7A及び7Eはモータ6の位置フィードバッ
ク信号を生成するものであり、エンコーダ7Aはパルス
出力型であり、エンコーダ7Bはアナログ出力型である
。
ク信号を生成するものであり、エンコーダ7Aはパルス
出力型であり、エンコーダ7Bはアナログ出力型である
。
速度検出器9はエンコーダからの位置フィードバック信
号を微分して速度フィードバック信号すを生成するもの
であり、切替器10はエンコーダ7Aの出カドエンコー
ダ7BのA/Dコンバータ13の出力とを択一的に位置
フィードバック信号として導出するものである。
号を微分して速度フィードバック信号すを生成するもの
であり、切替器10はエンコーダ7Aの出カドエンコー
ダ7BのA/Dコンバータ13の出力とを択一的に位置
フィードバック信号として導出するものである。
切替指令器12は位置指令信号aと速度フィードバック
信号すとに基づいて切替器10の切替指示をなすもので
ある。
信号すとに基づいて切替器10の切替指示をなすもので
ある。
位置指令信号aがアクティブになると、パルス出力型エ
ンコーダ7Aの出力が位置フィードバック信号すとして
切替器10により選択され、このフィードバック信号す
により位置制御、速度制御、電流制御等がなされて、モ
ータ6は回転する。
ンコーダ7Aの出力が位置フィードバック信号すとして
切替器10により選択され、このフィードバック信号す
により位置制御、速度制御、電流制御等がなされて、モ
ータ6は回転する。
そして、停止位置に達すると、位置指令信号aがインア
クティブとなりモータ回転速度が低下する。それに伴っ
て速度フィードバック信号aも低下し、この信号aによ
り停止が確認された時点て、切替指令器12により切替
指示が行われる。
クティブとなりモータ回転速度が低下する。それに伴っ
て速度フィードバック信号aも低下し、この信号aによ
り停止が確認された時点て、切替指令器12により切替
指示が行われる。
これに応答して、切替器10はアナログ出力型エンコー
ダ7BのA/Dコンバータ出力を選択して位置制御を行
うようになっている。
ダ7BのA/Dコンバータ出力を選択して位置制御を行
うようになっている。
いま仮に、アナログ出力型エンコーダ7Bを設けない場
合には、パルス出力型エンコーダ7Aの出力により停止
時の位置制御が行われることになるが、そのとき、当該
エンコーダの1パルス以下の位置については、フィード
バック信号が無いために、モータの位置が定まらないこ
とになる。故に、モータが+1パルス動いて初めて位置
フィトパック信号が認識可能となり、これに伴って逆に
モータを動かそうと動作する。
合には、パルス出力型エンコーダ7Aの出力により停止
時の位置制御が行われることになるが、そのとき、当該
エンコーダの1パルス以下の位置については、フィード
バック信号が無いために、モータの位置が定まらないこ
とになる。故に、モータが+1パルス動いて初めて位置
フィトパック信号が認識可能となり、これに伴って逆に
モータを動かそうと動作する。
逆に動いて一1パルス入力されると、今度は初めの方向
に動くという動作を繰返す。これが停止振動を発生する
原因となる。
に動くという動作を繰返す。これが停止振動を発生する
原因となる。
そこで、切替器10によりこのフィードバックループを
切離し、アナログ出力型エンコーダ7Bのアナログ出力
を用いて前述の1パルス以下の不感帯により発生するモ
ータの停止振動を防止するようになっているのである。
切離し、アナログ出力型エンコーダ7Bのアナログ出力
を用いて前述の1パルス以下の不感帯により発生するモ
ータの停止振動を防止するようになっているのである。
この様な従来のサーボモータの位置制御装置では、位置
フィードバックとしてパルス出力型エンコーダ7Aとア
ナログ出力型エンコーダ7Bとの2つを設ける必要があ
り、またA/Dコンバータ12をも必要とし、ハードウ
ェア量が増大すると共にコストアップの要因ともなって
いる。
フィードバックとしてパルス出力型エンコーダ7Aとア
ナログ出力型エンコーダ7Bとの2つを設ける必要があ
り、またA/Dコンバータ12をも必要とし、ハードウ
ェア量が増大すると共にコストアップの要因ともなって
いる。
発明の目的
そこで、本発明はこの様な従来技術の欠点を解決すべく
なされたものであって、その目的とするところは、ハー
ドウェア的に大となるアナログ出力型エンコーダやその
エンコーダ出力をA/D変換するコンバータをなくしつ
つ停止時の振動をもなくし得るようにしたサーボモータ
制御装置を提供することにある。
なされたものであって、その目的とするところは、ハー
ドウェア的に大となるアナログ出力型エンコーダやその
エンコーダ出力をA/D変換するコンバータをなくしつ
つ停止時の振動をもなくし得るようにしたサーボモータ
制御装置を提供することにある。
発明の構成
本発明によれば、位置フィードバック信号を発生するエ
ンンコーダと、位置指令信号と前記位置フィードバック
信号とにより速度指令信号を発生する位置制御部と、前
記速度指令信号と速度検出部からの速度フィードバック
信号とにより電流指令信号を発生する速度制御部と、前
記電流指令信号と電流検出部からの電流フィードバック
信号とによりモータ駆動信号を発生する電流制御部とを
含む多相同期型ACサーボモータの制御装置であって、
モータ回転子の回転角に夫々対応した相毎のベクトル電
圧を発生する電圧ベクトル発生手段と、前記位置指令信
号と前記速度フィードバック信号とに基づいて、前記電
流制御部の出力と前記電圧ベクトル発生手段の出力とを
択一的に導出する選択−手段とを含むことを特徴とする
サーボモー夕制御装置が得られる。
ンンコーダと、位置指令信号と前記位置フィードバック
信号とにより速度指令信号を発生する位置制御部と、前
記速度指令信号と速度検出部からの速度フィードバック
信号とにより電流指令信号を発生する速度制御部と、前
記電流指令信号と電流検出部からの電流フィードバック
信号とによりモータ駆動信号を発生する電流制御部とを
含む多相同期型ACサーボモータの制御装置であって、
モータ回転子の回転角に夫々対応した相毎のベクトル電
圧を発生する電圧ベクトル発生手段と、前記位置指令信
号と前記速度フィードバック信号とに基づいて、前記電
流制御部の出力と前記電圧ベクトル発生手段の出力とを
択一的に導出する選択−手段とを含むことを特徴とする
サーボモー夕制御装置が得られる。
実施例
次に、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
第1図は本発明の実施例のブロック図であり、第8図と
同等部分は同一符号により示している。
同等部分は同一符号により示している。
第8図と異なる部分について述べれば、第8図における
アナログ出力型エンコーダ7B及びその出力をA/D変
換するA/Dコンバータ13とを省き、その代りにベク
トル電圧発生器11を設け、切替器10として電流制御
部30の出力と電圧ベクトル発生器11の各相毎のベク
トル電圧Cu。
アナログ出力型エンコーダ7B及びその出力をA/D変
換するA/Dコンバータ13とを省き、その代りにベク
トル電圧発生器11を設け、切替器10として電流制御
部30の出力と電圧ベクトル発生器11の各相毎のベク
トル電圧Cu。
Cv、Cwとを択一的に導出して電圧制御器4の入力U
1.V1.Wlとしている。
1.V1.Wlとしている。
尚、電流制御部30は電流制御器3からなっており、こ
の電流制御器3は第2図に示す如く、速度制御器2から
の電流指令信号Iに対し、エンコーダ7Aからの位置フ
ィードバック信号PFBに基づいて公知の移相器3dに
よって生成される3相電圧を乗算器3a〜3cにて掛は
合せて3相電流指令信号I ul、 I v 1 、
I vlを出力する構成である。
の電流制御器3は第2図に示す如く、速度制御器2から
の電流指令信号Iに対し、エンコーダ7Aからの位置フ
ィードバック信号PFBに基づいて公知の移相器3dに
よって生成される3相電圧を乗算器3a〜3cにて掛は
合せて3相電流指令信号I ul、 I v 1 、
I vlを出力する構成である。
電圧発生器4は、第3図に示す如く、3相共に同一の構
成であり、各人力Ul、Vl、Wlに対してP I (
Proportional Integral )の増
幅器を構成しており、入力Ul、Vl、Wlについて各
回路要素で決定される増幅を行うものである。
成であり、各人力Ul、Vl、Wlに対してP I (
Proportional Integral )の増
幅器を構成しており、入力Ul、Vl、Wlについて各
回路要素で決定される増幅を行うものである。
ベクトル電圧発生器11は第4図に示す如き構成である
。リングカウンタl1gは位置指令信号aのアクティブ
に応答してその内容がアップ若しくはダウンカウントさ
れる。モータ6の1回転に相当する長さの位置指令が入
力されると、その内容は元の値に戻り、更に位置指令信
号の入力が続けば再びその元の値からカウントが続行さ
れる。
。リングカウンタl1gは位置指令信号aのアクティブ
に応答してその内容がアップ若しくはダウンカウントさ
れる。モータ6の1回転に相当する長さの位置指令が入
力されると、その内容は元の値に戻り、更に位置指令信
号の入力が続けば再びその元の値からカウントが続行さ
れる。
ディジタル加算器11dはリングカウンタ11aの出力
と固定値にとの値を加算して出力するものであり、kの
値はリングカウンタllaの最大値の1/3の値に設定
される。また、この加算器11dの最大値はリングカウ
ンタllaの最大値と等しく設定されている。
と固定値にとの値を加算して出力するものであり、kの
値はリングカウンタllaの最大値の1/3の値に設定
される。また、この加算器11dの最大値はリングカウ
ンタllaの最大値と等しく設定されている。
この様にすることにより、リングカウンタの出力と加算
器の出力との位相差が(2/3)π(120度)となる
。よって、これ等両出力がD/Aコンバータllb、l
lcによりアナログ電圧とされ、U相のベクトル電圧C
u、V相のベクトル電圧Cvとなって出力される。
器の出力との位相差が(2/3)π(120度)となる
。よって、これ等両出力がD/Aコンバータllb、l
lcによりアナログ電圧とされ、U相のベクトル電圧C
u、V相のベクトル電圧Cvとなって出力される。
そして、加算器11fによりベクトル電圧CuとCvと
を加算して、W相のベクトル電圧Cvを得る。こうする
ことにより、これ等3相の各ベクトル電圧は位相差が互
いに120度づつずれた信号となり、例えば第7図の位
置指令信号aに応答して、ベクトル電圧Cu、Cv、C
wは図の如<120度の位相差を有する正弦波状電圧と
なるのである。
を加算して、W相のベクトル電圧Cvを得る。こうする
ことにより、これ等3相の各ベクトル電圧は位相差が互
いに120度づつずれた信号となり、例えば第7図の位
置指令信号aに応答して、ベクトル電圧Cu、Cv、C
wは図の如<120度の位相差を有する正弦波状電圧と
なるのである。
モータ6はマグネットを回転子に持っ3相同期型ACサ
ーボモータであり、駆動電圧パターンとして、第5図に
示す如き正弦波を用いる正弦波駆動型サーボモータを前
提とする。第6図はかがるサーボモータの原理図であり
、6a、6b、6cは固定子に配置された3相巻線であ
り、6dはマグネットであって回転子を構成する。
ーボモータであり、駆動電圧パターンとして、第5図に
示す如き正弦波を用いる正弦波駆動型サーボモータを前
提とする。第6図はかがるサーボモータの原理図であり
、6a、6b、6cは固定子に配置された3相巻線であ
り、6dはマグネットであって回転子を構成する。
これ等3相巻線の各端子に第5図に示した正弦波交流電
圧を印加すると、回転磁界Φが発生し、その回転磁界の
磁力線に一致する方向に沿ってマグネット6dが回転す
る。
圧を印加すると、回転磁界Φが発生し、その回転磁界の
磁力線に一致する方向に沿ってマグネット6dが回転す
る。
いま仮に、この電圧パターンを第5図に示した停止位置
αに固定すると、3相巻線が作る磁力線Φか第6図の角
度αの方向に固定され、よって回転子であるマグネット
6dも同じくαの位置に固定されることになる。かかる
原理を利用して位置決めを行うのが本実施例である。
αに固定すると、3相巻線が作る磁力線Φか第6図の角
度αの方向に固定され、よって回転子であるマグネット
6dも同じくαの位置に固定されることになる。かかる
原理を利用して位置決めを行うのが本実施例である。
第7図に本実施例の動作タイミングチャートが示されて
おり、位置指令信号aが図の如くアクティブになると、
切替指令器12から指令信号dが高レベルから低レベル
となり、切替器10はX側に切替わる。よって、フィー
ドバックループが生成されるので、速度フィードバック
信号すも立上る。
おり、位置指令信号aが図の如くアクティブになると、
切替指令器12から指令信号dが高レベルから低レベル
となり、切替器10はX側に切替わる。よって、フィー
ドバックループが生成されるので、速度フィードバック
信号すも立上る。
同時に電圧ベクトル発生器11から、モータ回転開始直
前の初期値として第7図に示す各相ベクトル電圧Cu、
Cv、Cvが発生される。このベクトル電圧は第5図の
相駆動電圧と相似波形となっている。
前の初期値として第7図に示す各相ベクトル電圧Cu、
Cv、Cvが発生される。このベクトル電圧は第5図の
相駆動電圧と相似波形となっている。
位置指令信号aが立下ってインアクティブになると、モ
ータ回転速度が低下し、速度フィードバック信号すの値
も降下する。この速度フィードバック信号すによりモー
タ停止が確認されると、切替指令器12からの指令信号
dが低レベルから高レベルとなり、切替器10はY側に
切替わる。
ータ回転速度が低下し、速度フィードバック信号すの値
も降下する。この速度フィードバック信号すによりモー
タ停止が確認されると、切替指令器12からの指令信号
dが低レベルから高レベルとなり、切替器10はY側に
切替わる。
このタイミングで、電圧ベクトル発生器11は停止し、
各相のベクトル電圧はその時の電圧値を保持する。よっ
て、モータ6への印加電圧はその時の電圧値となって各
相に印加され、例えば、第5.6図に示した位置αにて
停止しかつ固定可能となるのである。
各相のベクトル電圧はその時の電圧値を保持する。よっ
て、モータ6への印加電圧はその時の電圧値となって各
相に印加され、例えば、第5.6図に示した位置αにて
停止しかつ固定可能となるのである。
このとき、制御系は位置ループ制御を構成しておらず、
オープンループの状態であるために、従来技術で述べた
、位置検出器9からの1パルスの不感帯に起因する停止
振動は原理的に生じないことになる。
オープンループの状態であるために、従来技術で述べた
、位置検出器9からの1パルスの不感帯に起因する停止
振動は原理的に生じないことになる。
この様に、制御構造を切替えるようにし、回転時と停止
時とて別々に制御しているので、サーボモータを安定に
動作させることができる。上記−連の動作は、ソフトウ
ェア制御によるディジタルサーボ系では、ソフトウェア
の追加によって容易に実現できる。
時とて別々に制御しているので、サーボモータを安定に
動作させることができる。上記−連の動作は、ソフトウ
ェア制御によるディジタルサーボ系では、ソフトウェア
の追加によって容易に実現できる。
尚、上記実施例では3相同期型ACサーボモータについ
て述べたが、多相同期型ACサーボモータに適用可能で
ある。
て述べたが、多相同期型ACサーボモータに適用可能で
ある。
発明の効果
叙上の如く、本発明によれば、1パルスの不感帯による
発生するモータの停止振動を完全に除去してハードウェ
アの増大なしに精密な位置決め制御が可能となるので、
IC製造装置等の精密位置決め装置を小型かつ安価とす
ることができるという効果がある。
発生するモータの停止振動を完全に除去してハードウェ
アの増大なしに精密な位置決め制御が可能となるので、
IC製造装置等の精密位置決め装置を小型かつ安価とす
ることができるという効果がある。
第1図は本発明の実施例のブロック図、第2図は電流制
御器の例を示す回路図、第3図は電圧制御器の例を示す
回路図、第4図は電圧ベクトル発生器の例を示す回路図
、第5図は3相同期型ACサーボモータの駆動電圧波形
図、第6図は正弦波駆動型3相同期モータの原理図、第
7図は本発明の実施例の動作を示す波形図、第8図は従
来例を示すブロック図である。 主要部分の符号の説明 1・・・・・・位置制御器 2・・−・・・速度制御器 3・・・・・・電流制御器 4・・・・・・電圧制御器 6・・・・・・モータ 7A・・・・・・エンコーダ 9・・・・・・速度検出器 10・・・・・・切替器 11・・・・・・電圧ベクトル発生器 12・・・・・・切替指令器
御器の例を示す回路図、第3図は電圧制御器の例を示す
回路図、第4図は電圧ベクトル発生器の例を示す回路図
、第5図は3相同期型ACサーボモータの駆動電圧波形
図、第6図は正弦波駆動型3相同期モータの原理図、第
7図は本発明の実施例の動作を示す波形図、第8図は従
来例を示すブロック図である。 主要部分の符号の説明 1・・・・・・位置制御器 2・・−・・・速度制御器 3・・・・・・電流制御器 4・・・・・・電圧制御器 6・・・・・・モータ 7A・・・・・・エンコーダ 9・・・・・・速度検出器 10・・・・・・切替器 11・・・・・・電圧ベクトル発生器 12・・・・・・切替指令器
Claims (1)
- (1)位置フィードバック信号を発生するエンンコーダ
と、位置指令信号と前記位置フィードバック信号とによ
り速度指令信号を発生する位置制御部と、前記速度指令
信号と速度検出部からの速度フィードバック信号とによ
り電流指令信号を発生する速度制御部と、前記電流指令
信号と電流検出部からの電流フィードバック信号とによ
りモータ駆動信号を発生する電流制御部とを含む多相同
期型ACサーボモータの制御装置であって、モータ回転
子の回転角に夫々対応した相毎のベクトル電圧を発生す
る電圧ベクトル発生手段と、前記位置指令信号と前記速
度フィードバック信号とに基づいて、前記電流制御部の
出力と前記電圧ベクトル発生手段の出力とを択一的に導
出する選択手段とを含むことを特徴とするサーボモータ
制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13282790A JPH0429580A (ja) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | サーボモータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13282790A JPH0429580A (ja) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | サーボモータ制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0429580A true JPH0429580A (ja) | 1992-01-31 |
Family
ID=15090472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13282790A Pending JPH0429580A (ja) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | サーボモータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0429580A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010161871A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Yaskawa Electric Corp | モータ制御装置 |
-
1990
- 1990-05-23 JP JP13282790A patent/JPH0429580A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010161871A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Yaskawa Electric Corp | モータ制御装置 |
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