JPH0965511A - 多相リニアモータ駆動装置 - Google Patents
多相リニアモータ駆動装置Info
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- JPH0965511A JPH0965511A JP7237887A JP23788795A JPH0965511A JP H0965511 A JPH0965511 A JP H0965511A JP 7237887 A JP7237887 A JP 7237887A JP 23788795 A JP23788795 A JP 23788795A JP H0965511 A JPH0965511 A JP H0965511A
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- thrust
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- Control Of Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷変動などの影響をテーブル作成時に除去
して、純粋なモータの推力変動分のみを補償する推力補
正テーブルを得ることを可能とし、もって安定でかつ制
御偏差を十分低減できるような多相リニアモータの駆動
装置を提供する。 【解決手段】 可動子の位置に応じて通電すべきコイル
を選択的に切換える多相リニアモータを用いた駆動装置
において、リニアモータの、可動子の各位置における推
力変化分の情報を記憶した参照テーブルを有し、駆動時
に参照テーブルを逐次参照するテーブル参照手段２を具
備する。
して、純粋なモータの推力変動分のみを補償する推力補
正テーブルを得ることを可能とし、もって安定でかつ制
御偏差を十分低減できるような多相リニアモータの駆動
装置を提供する。 【解決手段】 可動子の位置に応じて通電すべきコイル
を選択的に切換える多相リニアモータを用いた駆動装置
において、リニアモータの、可動子の各位置における推
力変化分の情報を記憶した参照テーブルを有し、駆動時
に参照テーブルを逐次参照するテーブル参照手段２を具
備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多相リニアモータの多
相リニアモータ駆動装置に関するものであり、特に、高
精度な速度制御あるいは位置制御が必要とされる分野に
おいて利用されるものである。
相リニアモータ駆動装置に関するものであり、特に、高
精度な速度制御あるいは位置制御が必要とされる分野に
おいて利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は、複数のコイルを有する多相リニ
アモータの構成の一例を示したものである。同図におい
て、１２はリニアモータコイル（固定子）であり、便宜
上Ｎｏ．１〜Ｎｏ４までの番号を付けてある。また１３
は可動磁石（可動子）であり、隣り合う、また向かい合
う磁石の極性が異なるように配置されている。
アモータの構成の一例を示したものである。同図におい
て、１２はリニアモータコイル（固定子）であり、便宜
上Ｎｏ．１〜Ｎｏ４までの番号を付けてある。また１３
は可動磁石（可動子）であり、隣り合う、また向かい合
う磁石の極性が異なるように配置されている。
【０００３】可動子１３の位置は、コイル１２内に配置
されたホール素子などで検出され、可動子１３の極性
（Ｎ、Ｓ極）を検出することによって所定のコイル１２
への通電が行なわれる。この選択方法を図７に併せて示
す。ここで、
されたホール素子などで検出され、可動子１３の極性
（Ｎ、Ｓ極）を検出することによって所定のコイル１２
への通電が行なわれる。この選択方法を図７に併せて示
す。ここで、
【０００４】
【外１】 印は可動子１３の位置に応じて通電されるべきコイル１
２に通電する電流の向きを示している。図７に示すよう
な構成の多相リニアモータを駆動する回路構成について
は、特開平１−２９８４１０号公報に示されている。
２に通電する電流の向きを示している。図７に示すよう
な構成の多相リニアモータを駆動する回路構成について
は、特開平１−２９８４１０号公報に示されている。
【０００５】図７に示したような多相リニアモータで
は、それぞれのコイル１２部分で発生する推力は必ずし
も同一ではない。また、隣接するコイル１２とコイル１
２との間は、ある程度間隔を空けて配置するのが一般的
である。このコイル間ギャップのため可動子１３の位置
によっても推力が変動し、結局、図８に示すような推力
分布になるのが通常である。したがって、例えば可動子
１３の一定速度制御を行なう場合、こうした推力変動の
影響により制御偏差を十分低減することは不可能とな
る。
は、それぞれのコイル１２部分で発生する推力は必ずし
も同一ではない。また、隣接するコイル１２とコイル１
２との間は、ある程度間隔を空けて配置するのが一般的
である。このコイル間ギャップのため可動子１３の位置
によっても推力が変動し、結局、図８に示すような推力
分布になるのが通常である。したがって、例えば可動子
１３の一定速度制御を行なう場合、こうした推力変動の
影響により制御偏差を十分低減することは不可能とな
る。
【０００６】そこで、この問題点を解決する手段として
は、上記推力変動と、ちょうど逆の変動特性となるよう
な係数列をあらかじめ作成することが提案されている
（特願平５−３０５３０３号）。まず、前もって十分低
い速度で一定方向に可動子１３を移動させ、可動子１３
の位置とリニアモータコイルに流れる電流値との関係を
逐次記憶して適切な正規化を行なえば、これがすなわち
参照テーブルとなる。そして、多相リニアモータ駆動時
に可動子１３の位置に応じてテーブルを参照し、多相リ
ニアモータへの操作量に重み付けを行なうことで、推力
変動による制御偏差増大を抑えている。
は、上記推力変動と、ちょうど逆の変動特性となるよう
な係数列をあらかじめ作成することが提案されている
（特願平５−３０５３０３号）。まず、前もって十分低
い速度で一定方向に可動子１３を移動させ、可動子１３
の位置とリニアモータコイルに流れる電流値との関係を
逐次記憶して適切な正規化を行なえば、これがすなわち
参照テーブルとなる。そして、多相リニアモータ駆動時
に可動子１３の位置に応じてテーブルを参照し、多相リ
ニアモータへの操作量に重み付けを行なうことで、推力
変動による制御偏差増大を抑えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作成し
たテーブルには、摩擦などによる負荷変動や、可動子１
３の移動により重心が移動して多相リニアモータを含む
構造物全体の傾きなどが生じるため、モータの推力変動
以外にゆるやかなトレンドが含まれてしまう傾向があ
る。このため、多相リニアモータの操作量への重み付け
を必要以上に行なってしまうこととなり、系の制御特性
が大きく変動する可能性がある。すなわち、系の開ルー
プゲインが大きく変動してしまい、制御偏差を抑えきれ
ないばかりか、系の安定性が低下して大きな定常振動が
残るなどの問題点がある。
たテーブルには、摩擦などによる負荷変動や、可動子１
３の移動により重心が移動して多相リニアモータを含む
構造物全体の傾きなどが生じるため、モータの推力変動
以外にゆるやかなトレンドが含まれてしまう傾向があ
る。このため、多相リニアモータの操作量への重み付け
を必要以上に行なってしまうこととなり、系の制御特性
が大きく変動する可能性がある。すなわち、系の開ルー
プゲインが大きく変動してしまい、制御偏差を抑えきれ
ないばかりか、系の安定性が低下して大きな定常振動が
残るなどの問題点がある。
【０００８】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、負荷変動などの影響をテーブル作成時に除
去して、純粋なモータの推力変動分のみを補償する推力
補正テーブルを得ることを可能とし、もって安定でかつ
制御偏差を十分低減できるような多相リニアモータの駆
動装置を提供することにある。
題点に鑑み、負荷変動などの影響をテーブル作成時に除
去して、純粋なモータの推力変動分のみを補償する推力
補正テーブルを得ることを可能とし、もって安定でかつ
制御偏差を十分低減できるような多相リニアモータの駆
動装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による多相リニア
モータの駆動装置は、多相リニアモータの駆動方向各地
点における推力変化分の情報を保持した参照テーブルを
具備し、駆動時に該参照テーブルを逐次参照しながら駆
動することを特徴とする。ここで、「推力変化分」と
は、摩擦などによる負荷変動や、可動子１３の移動に伴
って重心が移動する際に多相リニアモータを含む構造物
全体の傾きなどにより生じるトレンドを除去したモータ
自身の推力変動分をいう。
モータの駆動装置は、多相リニアモータの駆動方向各地
点における推力変化分の情報を保持した参照テーブルを
具備し、駆動時に該参照テーブルを逐次参照しながら駆
動することを特徴とする。ここで、「推力変化分」と
は、摩擦などによる負荷変動や、可動子１３の移動に伴
って重心が移動する際に多相リニアモータを含む構造物
全体の傾きなどにより生じるトレンドを除去したモータ
自身の推力変動分をいう。
【００１０】また、本発明による多相リニアモータの駆
動装置は、テーブル参照に先んじて略一定速度にて行な
われる多相リニアモータ駆動時に得られる系の状態量の
時系列に基づき参照テーブルを作成することを特徴とす
る。
動装置は、テーブル参照に先んじて略一定速度にて行な
われる多相リニアモータ駆動時に得られる系の状態量の
時系列に基づき参照テーブルを作成することを特徴とす
る。
【００１１】また、本発明による多相リニアモータの駆
動装置は、少なくとも１次以上の次数を持つ有理関数で
回帰あるいは補間した係数列を用いて正規化処理を施さ
れた参照テーブルを用いることを特徴とする。
動装置は、少なくとも１次以上の次数を持つ有理関数で
回帰あるいは補間した係数列を用いて正規化処理を施さ
れた参照テーブルを用いることを特徴とする。
【００１２】また、本発明による多相リニアモータの駆
動装置においては、テーブル参照に先んじて行なわれる
多相リニアモータ駆動時に得られる系の状態量の時系列
を、線形位相デジタルフィルタで前処理した結果を基に
参照テーブル作成を行なうことを特徴とし、該フィルタ
の遮断周波数は、該一定速度値と多相リニアモータのコ
イルピッチ長との比で表される周波数より高く設定され
ることを特徴とする。
動装置においては、テーブル参照に先んじて行なわれる
多相リニアモータ駆動時に得られる系の状態量の時系列
を、線形位相デジタルフィルタで前処理した結果を基に
参照テーブル作成を行なうことを特徴とし、該フィルタ
の遮断周波数は、該一定速度値と多相リニアモータのコ
イルピッチ長との比で表される周波数より高く設定され
ることを特徴とする。
【００１３】
【作用】これによれば、リニアモータの駆動方向の各位
置における推力変化分の情報、すなわち負荷変動などの
影響が排除された推力変化に関する情報を記憶した参照
テーブルを逐次参照しながらリニアモータを駆動するた
め、リニアモータをそれ自信の推力変動のみ補償して駆
動することができ、それにより、安定でかつ制御偏差が
十分低減された駆動制御が行なわれる。。
置における推力変化分の情報、すなわち負荷変動などの
影響が排除された推力変化に関する情報を記憶した参照
テーブルを逐次参照しながらリニアモータを駆動するた
め、リニアモータをそれ自信の推力変動のみ補償して駆
動することができ、それにより、安定でかつ制御偏差が
十分低減された駆動制御が行なわれる。。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の一実施例に係るリニアモー
タの駆動装置の構成を示す図である。同図において、１
は参照テーブル作成手段、２はテーブル参照手段、３は
参照テーブル保存手段であるメモリ、４は制御演算手
段、５は目標位置発生手段である。参照テーブル作成手
段１、テーブル参照手段２、制御演算手段４および目標
位置発生手段５はＣＰＵあるいはＤＳＰなどのマイクロ
プロセッサ６によって実現される。Ｄ／Ａコンバータ７
はマイクロプロセッサ６から指令値を受け、アナログ信
号に変換して増幅器８に与える。増幅器８においては電
流制御ループが構成されており、したがって増幅器８は
電流モード増幅器として動作する。増幅器８により多相
リニアモータ９が駆動され、その可動子の位置を位置検
出器１０で検出する。多相リニアモータ９は、従来技術
で説明した図７のものと同じ構成を有する。本実施例で
は、位置検出器１０としてレーザ干渉計を用いている
が、リニアエンコーダなどそれに代わるものであっても
よい。
タの駆動装置の構成を示す図である。同図において、１
は参照テーブル作成手段、２はテーブル参照手段、３は
参照テーブル保存手段であるメモリ、４は制御演算手
段、５は目標位置発生手段である。参照テーブル作成手
段１、テーブル参照手段２、制御演算手段４および目標
位置発生手段５はＣＰＵあるいはＤＳＰなどのマイクロ
プロセッサ６によって実現される。Ｄ／Ａコンバータ７
はマイクロプロセッサ６から指令値を受け、アナログ信
号に変換して増幅器８に与える。増幅器８においては電
流制御ループが構成されており、したがって増幅器８は
電流モード増幅器として動作する。増幅器８により多相
リニアモータ９が駆動され、その可動子の位置を位置検
出器１０で検出する。多相リニアモータ９は、従来技術
で説明した図７のものと同じ構成を有する。本実施例で
は、位置検出器１０としてレーザ干渉計を用いている
が、リニアエンコーダなどそれに代わるものであっても
よい。
【００１５】制御演算手段４は、位置検出器１０からの
位置情報を用いて例えばＰＩＤなどの制御補償演算を行
なった後、電流指令値としてＤ／Ａコンバータ７に与え
ており、したがって位置制御を行なうフィードバックル
ープを構成している。
位置情報を用いて例えばＰＩＤなどの制御補償演算を行
なった後、電流指令値としてＤ／Ａコンバータ７に与え
ており、したがって位置制御を行なうフィードバックル
ープを構成している。
【００１６】図２は、参照テーブル作成手段１の動作を
示すフローチャートである。この動作を図２に従い、図
１および７を参照して説明する。
示すフローチャートである。この動作を図２に従い、図
１および７を参照して説明する。
【００１７】まず、目標位置発生手段５の発生する目標
値にしたがって、多相リニアモータの可動子１３を第１
の位置まで一定速度で移動させる（ステップＳ１）。次
に、可動子１３を一定速度で第２の位置まで駆動する
（ステップＳ２、Ｓ３）。このとき、マイクロプロセッ
サ６は、可動子１３の位置Ｐn とＤ／Ａコンバータ８へ
の出力値すなわち電流目標値Ｃn を、一定周期で逐次メ
モリ３に保存していく（ステップＳ２）。第２の位置へ
の移動が完了した時点でこのメモリ３への保存動作を終
了する。
値にしたがって、多相リニアモータの可動子１３を第１
の位置まで一定速度で移動させる（ステップＳ１）。次
に、可動子１３を一定速度で第２の位置まで駆動する
（ステップＳ２、Ｓ３）。このとき、マイクロプロセッ
サ６は、可動子１３の位置Ｐn とＤ／Ａコンバータ８へ
の出力値すなわち電流目標値Ｃn を、一定周期で逐次メ
モリ３に保存していく（ステップＳ２）。第２の位置へ
の移動が完了した時点でこのメモリ３への保存動作を終
了する。
【００１８】メモリ３に保存された位置および電流目標
値Ｃn には、外来ノイズなどに代表される高周波成分が
含まれるのが一般的である。一方、本発明が目的として
いる多相リニアモータの推力変動補正に対しては、その
変動成分の周波数が十分に低いため、デジタルフィルタ
の手法を適用することで、ノイズ成分を十分に除去する
ことが可能である。本実施例では、上記フィルタとして
線形位相フィルタを用いている。一例として多相リニア
モータ１相分のコイルピッチが２０ｍｍ、第１の位置か
ら第２の位置への移動速度を１０ｍｍ／ｓｅｃ．とする
と、多相リニアモータの推力変動周波数は、１０÷２０
＝０．５Ｈｚとなるので、デジタルフィルタの遮断周波
数はこれより高く、しかも高周波成分を十分除去できる
値とすればよい。本実施例では、数１式で表現される５
０次のＦＩＲフィルタを用いて、その遮断周波数を１０
Ｈｚに設定している。
値Ｃn には、外来ノイズなどに代表される高周波成分が
含まれるのが一般的である。一方、本発明が目的として
いる多相リニアモータの推力変動補正に対しては、その
変動成分の周波数が十分に低いため、デジタルフィルタ
の手法を適用することで、ノイズ成分を十分に除去する
ことが可能である。本実施例では、上記フィルタとして
線形位相フィルタを用いている。一例として多相リニア
モータ１相分のコイルピッチが２０ｍｍ、第１の位置か
ら第２の位置への移動速度を１０ｍｍ／ｓｅｃ．とする
と、多相リニアモータの推力変動周波数は、１０÷２０
＝０．５Ｈｚとなるので、デジタルフィルタの遮断周波
数はこれより高く、しかも高周波成分を十分除去できる
値とすればよい。本実施例では、数１式で表現される５
０次のＦＩＲフィルタを用いて、その遮断周波数を１０
Ｈｚに設定している。
【００１９】
【数１】 ここで、ｙはフィルタの出力、ｘはフィルタの入力時系
列、ｆはフィルタの係数、ｎは時刻をそれぞれ表してい
る。このようにして、メモリ３に保存された位置Ｐn お
よび電流目標値Ｃn に対して、フィルタ処理を施した位
置時系列ＰＦnと電流目標値時系列ＣＦn がそれぞれ得
られる（ステップＳ４〜Ｓ６）。
列、ｆはフィルタの係数、ｎは時刻をそれぞれ表してい
る。このようにして、メモリ３に保存された位置Ｐn お
よび電流目標値Ｃn に対して、フィルタ処理を施した位
置時系列ＰＦnと電流目標値時系列ＣＦn がそれぞれ得
られる（ステップＳ４〜Ｓ６）。
【００２０】さて、本来ならば一定速度で多相リニアモ
ータを駆動している場合、モータが発生する推力に等価
な電流目標値Ｃn またはＣＦn は、０を中心とする時系
列になるはずである。しかし実際には、摩擦などによる
負荷およびその変動や、可動子の移動により重心が移動
して生ずる多相リニアモータを含む構造物全体の傾きな
どの影響で、図３に示すようにゆるやかなトレンドを含
んだものとなる。
ータを駆動している場合、モータが発生する推力に等価
な電流目標値Ｃn またはＣＦn は、０を中心とする時系
列になるはずである。しかし実際には、摩擦などによる
負荷およびその変動や、可動子の移動により重心が移動
して生ずる多相リニアモータを含む構造物全体の傾きな
どの影響で、図３に示すようにゆるやかなトレンドを含
んだものとなる。
【００２１】これを除去して多相リニアモータの推力変
動を純粋に表す時系列を得るため、本実施例においては
数２式で表される係数ａ、ｂ、ｃを求めて（ステップＳ
７）正規化する処理を行なう。ａ、ｂ、ｃは、それぞれ
２次関数の２次、１次、定数項の係数を表しており、数
２式により最小２乗法に基づき２次回帰関数を求めるも
のである。このような有理関数で回帰し、正規化するの
は、本発明の特徴の一つである。
動を純粋に表す時系列を得るため、本実施例においては
数２式で表される係数ａ、ｂ、ｃを求めて（ステップＳ
７）正規化する処理を行なう。ａ、ｂ、ｃは、それぞれ
２次関数の２次、１次、定数項の係数を表しており、数
２式により最小２乗法に基づき２次回帰関数を求めるも
のである。このような有理関数で回帰し、正規化するの
は、本発明の特徴の一つである。
【００２２】
【数２】 数２式において、ｔは時間、Ｎは回帰を行なう時系列の
数であり、ｖにはフィルタリング処理の施された電流目
標値時系列係数ＣＦn をあてはめる。正規化の処理は、
得られた回帰関数を用いて数３式により行なわれる（ス
テップＳ８〜Ｓ１０）。
数であり、ｖにはフィルタリング処理の施された電流目
標値時系列係数ＣＦn をあてはめる。正規化の処理は、
得られた回帰関数を用いて数３式により行なわれる（ス
テップＳ８〜Ｓ１０）。
【００２３】
【数３】 数３式において、αn は正規化された電流目標値の時系
列を表している。数３式により、電流目標値の時系列は
１を中心とする値を持つように正規化され、図４に示す
ものとなる。
列を表している。数３式により、電流目標値の時系列は
１を中心とする値を持つように正規化され、図４に示す
ものとなる。
【００２４】次に、多相リニアモータの可動子１３の位
置と電流目標値との関係をテーブルとして作成する（ス
テップＳ１１〜Ｓ１３）。フィルタ処理の施された位置
時系列ＰＦn を順番に１つずつチェックし、それが１単
位増加するごとにフィルタ処理と正規化の施された電流
目標値時系列αn の値を抜き出して参照テーブル値とす
る。ここでいう１単位δとは、参照テーブルの細かさ
（ピッチ）を表すものであり、本実施例では、０．１ｍ
ｍとしているが、メモリ容量の許容する範囲で十分小さ
くとればよい。
置と電流目標値との関係をテーブルとして作成する（ス
テップＳ１１〜Ｓ１３）。フィルタ処理の施された位置
時系列ＰＦn を順番に１つずつチェックし、それが１単
位増加するごとにフィルタ処理と正規化の施された電流
目標値時系列αn の値を抜き出して参照テーブル値とす
る。ここでいう１単位δとは、参照テーブルの細かさ
（ピッチ）を表すものであり、本実施例では、０．１ｍ
ｍとしているが、メモリ容量の許容する範囲で十分小さ
くとればよい。
【００２５】ここで、フィルタ処理に線形位相フィルタ
を用いた効果が現れる。線形位相フィルタでは、フィル
タリング前の時系列に対して常に一定の位相遅れを持っ
た結果がフィルタリング後の時系列として得られる。し
たがって、位置時系列ＰＦnと電流目標値時系列ＣＦn
およびαn との間の時間的な関係は完全に保存されるた
め、上述した簡単な処理で位置と電流目標値との関係を
示す参照テーブルＫmを作成できるのである。正規化さ
れた参照テーブルの個々の値を、ここでは推力補正係数
と呼ぶことにする。
を用いた効果が現れる。線形位相フィルタでは、フィル
タリング前の時系列に対して常に一定の位相遅れを持っ
た結果がフィルタリング後の時系列として得られる。し
たがって、位置時系列ＰＦnと電流目標値時系列ＣＦn
およびαn との間の時間的な関係は完全に保存されるた
め、上述した簡単な処理で位置と電流目標値との関係を
示す参照テーブルＫmを作成できるのである。正規化さ
れた参照テーブルの個々の値を、ここでは推力補正係数
と呼ぶことにする。
【００２６】ここまでの処理で得られた参照テーブルＫ
m はメモリ３に保存され、テーブル参照手段２により逐
次参照される。次に、テーブル参照手段２について説明
する。実際に多相リニアモータを駆動して速度制御や位
置決めなどの動作を行なうのに際し、位置検出手段１１
より得られる位置情報ｐを基に数４式で表されるルール
にしたがってテーブルを参照して、その場所での推力補
正係数値ｋを得る。
m はメモリ３に保存され、テーブル参照手段２により逐
次参照される。次に、テーブル参照手段２について説明
する。実際に多相リニアモータを駆動して速度制御や位
置決めなどの動作を行なうのに際し、位置検出手段１１
より得られる位置情報ｐを基に数４式で表されるルール
にしたがってテーブルを参照して、その場所での推力補
正係数値ｋを得る。
【００２７】
【数４】 すなわち、位置検出手段１１より得られる位置情報ｐを
テーブルのピッチの整数倍に変換し、これをメモリ内参
照テーブル先頭からのオフセット（インデックス）とし
て用いることで、現在位置に対する推力補正係数ｋが得
られることになる。
テーブルのピッチの整数倍に変換し、これをメモリ内参
照テーブル先頭からのオフセット（インデックス）とし
て用いることで、現在位置に対する推力補正係数ｋが得
られることになる。
【００２８】得られた推力補正係数ｋは、制御演算手段
４にてＰＩＤなどの補償計算を行なった結果得られる値
に乗ずる形で用いられ、乗算後の値が操作量すなわち制
御入力としてＤ／Ａ変換器７に入力されて多相リニアモ
ータを駆動する。
４にてＰＩＤなどの補償計算を行なった結果得られる値
に乗ずる形で用いられ、乗算後の値が操作量すなわち制
御入力としてＤ／Ａ変換器７に入力されて多相リニアモ
ータを駆動する。
【００２９】ここで、本実施例の効果を示すために、図
１に示す系において、一定速度駆動をした場合の定常状
態の位置偏差の比較を図５および図６に示す。図５は、
本実施例の推力補正を実施しない場合、図６は、本実施
例の推力補正を実施した場合についてそれぞれ示したも
のであり、本実施例の場合、十分な推力補正効果が得ら
れていることが確認できる。また、図３に見られるトレ
ンドを回帰関数による正規化で除去する本発明の手法に
より、系の動特性に影響を与えることなく、安定した制
御性能が得られていることがわかる。
１に示す系において、一定速度駆動をした場合の定常状
態の位置偏差の比較を図５および図６に示す。図５は、
本実施例の推力補正を実施しない場合、図６は、本実施
例の推力補正を実施した場合についてそれぞれ示したも
のであり、本実施例の場合、十分な推力補正効果が得ら
れていることが確認できる。また、図３に見られるトレ
ンドを回帰関数による正規化で除去する本発明の手法に
より、系の動特性に影響を与えることなく、安定した制
御性能が得られていることがわかる。
【００３０】なお、上述では、参照テーブル保存手段３
としてメモリを用いたが、例えば磁気ディスクなどの媒
体に記憶しておくことも可能である。この場合、１度参
照テーブルを作成してしまえば、機械系の特性が変化し
ない限り再度参照テーブル作成を繰り返す必要はなくな
るため、機器立ち上げ時に参照テーブルを記憶してある
媒体から１度だけ読み込んでおけばよい。また、一定の
長期間にわたって多相リニアモータを駆動した後には参
照テーブルを自動的に再作成するようにしておくこと
で、機械系の経年変化を補正することも可能となる。
としてメモリを用いたが、例えば磁気ディスクなどの媒
体に記憶しておくことも可能である。この場合、１度参
照テーブルを作成してしまえば、機械系の特性が変化し
ない限り再度参照テーブル作成を繰り返す必要はなくな
るため、機器立ち上げ時に参照テーブルを記憶してある
媒体から１度だけ読み込んでおけばよい。また、一定の
長期間にわたって多相リニアモータを駆動した後には参
照テーブルを自動的に再作成するようにしておくこと
で、機械系の経年変化を補正することも可能となる。
【００３１】また、上述では、２次関数に回帰させてテ
ーブルを正規化したが、１次以上の有理関数であれば任
意のものを用いることができる。したがって、４次関数
で回帰したものやスプライン関数で補間したものを基準
に正規化することもできるが、自明であるので詳細な説
明は省略する。
ーブルを正規化したが、１次以上の有理関数であれば任
意のものを用いることができる。したがって、４次関数
で回帰したものやスプライン関数で補間したものを基準
に正規化することもできるが、自明であるので詳細な説
明は省略する。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
相リニアモータの駆動方向の各位置における推力変化分
の情報を記憶した参照テーブルを逐次参照しながら多相
リニアモータを駆動するようにしたため、多相リニアモ
ータを用いた系において、多相リニアモータの推力変動
を十分に除去し、しかも安定した動特性が得られる多相
リニアモータの駆動装置を提供することができる。
相リニアモータの駆動方向の各位置における推力変化分
の情報を記憶した参照テーブルを逐次参照しながら多相
リニアモータを駆動するようにしたため、多相リニアモ
ータを用いた系において、多相リニアモータの推力変動
を十分に除去し、しかも安定した動特性が得られる多相
リニアモータの駆動装置を提供することができる。
【図１】 本発明の一実施例に係るリニアモータの駆動
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図２】 図１の装置における参照テーブル作成手段の
動作を示すフローチャートである。
動作を示すフローチャートである。
【図３】 トレンドを含む推力波形を示す図である。
【図４】 図１の装置の正規化された推力波形を示す図
である。
である。
【図５】 本発明を適用しない場合の推力波形を示す図
である。
である。
【図６】 本発明を適用した場合の推力波形を示す図で
ある。
ある。
【図７】 従来例において複数個のコイルを有する多相
リニアモータの構成を例示する図である。
リニアモータの構成を例示する図である。
【図８】 従来例の推力分布を示す図である。
１：参照テーブル作成手段、２：テーブル参照手段、
３：メモリ、４：制御演算手段、５：目標位置発生手
段、６：マイクロプロセッサ、７：増幅器、８：増幅
器、９：多相リニアモータ、１０：位置検出器、１２：
固定子、１３：可動子。
３：メモリ、４：制御演算手段、５：目標位置発生手
段、６：マイクロプロセッサ、７：増幅器、８：増幅
器、９：多相リニアモータ、１０：位置検出器、１２：
固定子、１３：可動子。
Claims (4)
- 【請求項１】 可動子の位置に応じて通電すべきコイル
を選択的に切換える多相リニアモータを用いた駆動装置
において、前記リニアモータの、前記可動子の各位置に
おける推力変化分の情報を記憶した参照テーブルを有
し、駆動時に前記参照テーブルを逐次参照するテーブル
参照手段を具備すること特徴とする多相リニアモータ駆
動装置。 - 【請求項２】 前記参照テーブルは、テーブル参照に先
んじて前記リニアモータをほぼ一定速度で駆動させ、そ
のとき得られる前記リニアモータまたはこれによって駆
動される系の状態量の時系列に基づいて作成されるもの
であることを特徴とする請求項１記載の多相リニアモー
タ駆動装置。 - 【請求項３】 前記参照テーブルは、少なくとも１以上
の次数を有する有理関数で回帰あるいは補間した係数列
を用いて正規化処理を施したものであることを特徴とす
る請求項１記載の多相リニアモータ駆動装置。 - 【請求項４】 前記参照テーブルは、前記リニアモータ
またはこれによって駆動される系の状態量の時系列を高
域遮断型の線形位相デジタルフィルタによって前処理し
た結果に基づいて作成され、前記線形位相デジタルフィ
ルタの遮断周波数は、前記一定速度の値と多相リニアモ
ータのコイルピッチ長との比で表される周波数より高く
設定されるものであることを特徴とする請求項２記載の
多相リニアモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23788795A JP3402870B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 多相リニアモータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23788795A JP3402870B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 多相リニアモータ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0965511A true JPH0965511A (ja) | 1997-03-07 |
| JP3402870B2 JP3402870B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=17021900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23788795A Expired - Fee Related JP3402870B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | 多相リニアモータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402870B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002089302A1 (de) * | 2001-04-12 | 2002-11-07 | Karl Hehl | Linearmotor-antriebseinheit für eine maschine |
| US7821216B2 (en) | 2003-09-12 | 2010-10-26 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Motor control method and control device |
| JP2013141012A (ja) * | 2006-09-29 | 2013-07-18 | Lam Research Corporation | 基板の位置決めオフセットの補正方法 |
| WO2015092917A1 (ja) | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 富士機械製造株式会社 | リニアモータの推力定数導出方法および移動制御方法、ならびに、リニアモータの推力定数導出装置および移動制御装置 |
| WO2023120799A1 (ko) * | 2021-12-20 | 2023-06-29 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 장치 및 방법 |
-
1995
- 1995-08-24 JP JP23788795A patent/JP3402870B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10097127B2 (en) | 2013-12-20 | 2018-10-09 | Fuji Corporation | Thrust constant derivation method and movement control method of linear motor, and thrust constant derivation device and movement control device of linear motor |
| WO2023120799A1 (ko) * | 2021-12-20 | 2023-06-29 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 고정자와 이동자를 포함하는 선형 반송 시스템의 추력 리플을 제어하는 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3402870B2 (ja) | 2003-05-06 |
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