JPH10136677A - 位置決め制御装置 - Google Patents
位置決め制御装置Info
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- JPH10136677A JPH10136677A JP8290457A JP29045796A JPH10136677A JP H10136677 A JPH10136677 A JP H10136677A JP 8290457 A JP8290457 A JP 8290457A JP 29045796 A JP29045796 A JP 29045796A JP H10136677 A JPH10136677 A JP H10136677A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で簡易な構成の位置決め制御装置の構造
を提供する。 【解決手段】 DCモータ2に流れる電流のリプルパル
スを抽出するリプルパルス抽出部7と、DCモータ2に
流れる電流の方向を電流検出部6にて検出された電流の
波形から抽出する電流極性抽出部8と、リプルパルス抽
出部7にて抽出されるリプルパルスと電流極性抽出部8
にて抽出される電流の方向からDCモータ2の回転位置
を算出し、位置制御演算部3に出力する位置情報生成部
と、リプルパルス抽出部7にて抽出されるリプルパルス
と電流極性抽出部8にて抽出される電流の方向からDC
モータ2の回転速度を算出し、速度制御演算部4に出力
する速度情報生成部とを設けた。
を提供する。 【解決手段】 DCモータ2に流れる電流のリプルパル
スを抽出するリプルパルス抽出部7と、DCモータ2に
流れる電流の方向を電流検出部6にて検出された電流の
波形から抽出する電流極性抽出部8と、リプルパルス抽
出部7にて抽出されるリプルパルスと電流極性抽出部8
にて抽出される電流の方向からDCモータ2の回転位置
を算出し、位置制御演算部3に出力する位置情報生成部
と、リプルパルス抽出部7にて抽出されるリプルパルス
と電流極性抽出部8にて抽出される電流の方向からDC
モータ2の回転速度を算出し、速度制御演算部4に出力
する速度情報生成部とを設けた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、可動型照
明装置など、モータ軸に接続された負荷の位置を決定す
る位置決め制御装置に関するものである。
明装置など、モータ軸に接続された負荷の位置を決定す
る位置決め制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、照明装置の投光位置決め作業等、
従来、人手で行われていた作業を、モータを用いた位置
決め制御装置を用いて行う、人手を介する必要のない省
力化を目的とした器具、システムが普及し始めている。
このような従来の上記のような位置決め制御装置では、
駆動対象であるモータの回転速度及び回転位置の検出
は、モータにエンコーダまたはポテンショメータ等のセ
ンサを付設し、そのセンサの出力をフィードバック情報
として位置決め制御を行うようにしたものがある。
従来、人手で行われていた作業を、モータを用いた位置
決め制御装置を用いて行う、人手を介する必要のない省
力化を目的とした器具、システムが普及し始めている。
このような従来の上記のような位置決め制御装置では、
駆動対象であるモータの回転速度及び回転位置の検出
は、モータにエンコーダまたはポテンショメータ等のセ
ンサを付設し、そのセンサの出力をフィードバック情報
として位置決め制御を行うようにしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような位置決め制御装置では、次のような問題があっ
た。すなわち、エンコーダ等のセンサを設置した場合、
位置決め制御装置の容積が大きくなったり、システムの
構造によってはセンサを付設する空間がない場合もあ
り、システムの小型化の障害となっていた。
ような位置決め制御装置では、次のような問題があっ
た。すなわち、エンコーダ等のセンサを設置した場合、
位置決め制御装置の容積が大きくなったり、システムの
構造によってはセンサを付設する空間がない場合もあ
り、システムの小型化の障害となっていた。
【0004】また、ポテンショメータ等では設置時に調
整作業が必要であったり、センサの信号を取り出すため
の配線作業が必要となるなど、システムの製造及び設置
に必要な作業が多くなり、ひいてはシステムの高価格化
を招くという問題点もあった。
整作業が必要であったり、センサの信号を取り出すため
の配線作業が必要となるなど、システムの製造及び設置
に必要な作業が多くなり、ひいてはシステムの高価格化
を招くという問題点もあった。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、外部に位置を検出するた
めのセンサ、あるいは速度を検出するためのセンサを必
要としない、簡易な構成の位置決め制御装置の構造を提
供することにある。
で、その目的とするところは、外部に位置を検出するた
めのセンサ、あるいは速度を検出するためのセンサを必
要としない、簡易な構成の位置決め制御装置の構造を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の位置決め制御装置は、モータの回転
量を決定する位置指令出力部と、その位置指令出力部か
ら入力された位置指令値と前記モータの現在の回転位置
情報から速度指令値を算出する位置制御演算部と、その
位置制御演算部から入力された速度指令値と前記モータ
の現在の回転速度情報から電流指令値を算出する速度制
御演算部と、その速度制御演算部から入力された電流指
令値に応じた電流を前記モータに出力するモータドライ
バ部とを備えた位置決め制御装置において、前記モータ
に流れる電流を検出する電流検出部と、前記モータに流
れる電流に発生するリプルパルスを抽出するリプルパル
ス抽出部と、前記モータに流れる電流の方向を前記電流
検出部にて検出された電流の波形から抽出する電流極性
抽出部と、前記リプルパルス抽出部にて抽出されるリプ
ルパルスと前記電流極性抽出部にて抽出される電流の方
向から前記モータの回転位置を算出し、前記位置制御演
算部に出力する位置情報生成部と、前記リプルパルス抽
出部にて抽出されるリプルパルスと電流極性抽出部にて
抽出される電流の方向からモータの回転速度を算出し、
前記速度制御演算部に出力する速度情報生成部とを設け
たことを特徴とするものである。
め、請求項1記載の位置決め制御装置は、モータの回転
量を決定する位置指令出力部と、その位置指令出力部か
ら入力された位置指令値と前記モータの現在の回転位置
情報から速度指令値を算出する位置制御演算部と、その
位置制御演算部から入力された速度指令値と前記モータ
の現在の回転速度情報から電流指令値を算出する速度制
御演算部と、その速度制御演算部から入力された電流指
令値に応じた電流を前記モータに出力するモータドライ
バ部とを備えた位置決め制御装置において、前記モータ
に流れる電流を検出する電流検出部と、前記モータに流
れる電流に発生するリプルパルスを抽出するリプルパル
ス抽出部と、前記モータに流れる電流の方向を前記電流
検出部にて検出された電流の波形から抽出する電流極性
抽出部と、前記リプルパルス抽出部にて抽出されるリプ
ルパルスと前記電流極性抽出部にて抽出される電流の方
向から前記モータの回転位置を算出し、前記位置制御演
算部に出力する位置情報生成部と、前記リプルパルス抽
出部にて抽出されるリプルパルスと電流極性抽出部にて
抽出される電流の方向からモータの回転速度を算出し、
前記速度制御演算部に出力する速度情報生成部とを設け
たことを特徴とするものである。
【0007】請求項2記載の位置決め制御装置は、モー
タの回転量を決定する位置指令出力部と、その位置指令
出力部から入力された位置指令値と前記モータの現在の
回転位置情報から速度指令値を算出する位置制御演算部
と、その位置制御演算部から入力された速度指令値と前
記モータの現在の回転速度情報から電流指令値を算出す
る速度制御演算部と、その速度制御演算部から入力され
た電流指令値に応じた電流を前記モータに出力するモー
タドライバ部とを備えた位置決め制御装置において、前
記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記モ
ータに流れる電流の値から前記モータの回転速度を算出
し、前記速度制御演算部に出力する速度情報生成部と、
その速度情報生成部から出力される前記モータの回転速
度情報より、前記モータの回転位置を算出し、前記位置
制御演算部に出力する位置情報生成部とを設けたことを
特徴とするものである。
タの回転量を決定する位置指令出力部と、その位置指令
出力部から入力された位置指令値と前記モータの現在の
回転位置情報から速度指令値を算出する位置制御演算部
と、その位置制御演算部から入力された速度指令値と前
記モータの現在の回転速度情報から電流指令値を算出す
る速度制御演算部と、その速度制御演算部から入力され
た電流指令値に応じた電流を前記モータに出力するモー
タドライバ部とを備えた位置決め制御装置において、前
記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記モ
ータに流れる電流の値から前記モータの回転速度を算出
し、前記速度制御演算部に出力する速度情報生成部と、
その速度情報生成部から出力される前記モータの回転速
度情報より、前記モータの回転位置を算出し、前記位置
制御演算部に出力する位置情報生成部とを設けたことを
特徴とするものである。
【0008】請求項3記載の位置決め制御装置は、モー
タの回転量を決定する位置指令出力部と、その位置指令
出力部から入力された位置指令値と前記モータの現在の
回転位置情報から速度指令値を算出する位置制御演算部
と、その位置制御演算部から入力された速度指令値と前
記モータの現在の回転速度情報から電流指令値を算出す
る速度制御演算部と、その速度制御演算部から入力され
た電流指令値に応じた電流を前記モータに出力するモー
タドライバ部とを備えた位置決め制御装置において、前
記モータが回転することにより発生する逆起電圧値を検
出し、その逆起電圧値に応じた出力を前記モータの回転
速度情報として前記速度制御演算部に出力する逆起電圧
検出部と、その逆起電圧検出部から出力される前記モー
タの回転速度情報より、前記モータの回転位置を算出
し、前記位置制御演算部に出力する位置情報生成部とを
設けたことを特徴とするものである。
タの回転量を決定する位置指令出力部と、その位置指令
出力部から入力された位置指令値と前記モータの現在の
回転位置情報から速度指令値を算出する位置制御演算部
と、その位置制御演算部から入力された速度指令値と前
記モータの現在の回転速度情報から電流指令値を算出す
る速度制御演算部と、その速度制御演算部から入力され
た電流指令値に応じた電流を前記モータに出力するモー
タドライバ部とを備えた位置決め制御装置において、前
記モータが回転することにより発生する逆起電圧値を検
出し、その逆起電圧値に応じた出力を前記モータの回転
速度情報として前記速度制御演算部に出力する逆起電圧
検出部と、その逆起電圧検出部から出力される前記モー
タの回転速度情報より、前記モータの回転位置を算出
し、前記位置制御演算部に出力する位置情報生成部とを
設けたことを特徴とするものである。
【0009】請求項4記載の位置決め制御装置は、モー
タの回転量を決定する位置指令出力部と、その位置指令
出力部から入力された位置指令値と前記モータの現在の
回転位置情報から速度指令値を算出する位置制御演算部
と、その位置制御演算部から入力された速度指令値と前
記モータの現在の回転速度情報から電流指令値を算出す
る速度制御演算部と、その速度制御演算部から入力され
た電流指令値に応じた電流を前記モータに出力するモー
タドライバ部とを備えた位置決め制御装置において、前
記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記モ
ータに流れる電流に発生するリプルパルスを抽出するリ
プルパルス抽出部と、前記モータが回転することにより
発生する逆起電圧を検出する逆起電圧検出部と、前記モ
ータの逆起電圧の極性を前記逆起電圧検出部にて検出さ
れた逆起電圧の波形から抽出する電圧極性抽出部と、前
記リプルパルス抽出部にて抽出されるリプルパルスと前
記電圧極性抽出部にて抽出される電圧の極性から前記モ
ータの回転位置を算出し、前記位置制御演算部に出力す
る位置情報生成部と、前記リプルパルス抽出部にて抽出
されるリプルパルスと前記電圧極性抽出部にて抽出され
る電圧の極性から前記モータの回転速度を算出し、前記
速度制御演算部に出力する速度情報生成部とを設けたこ
とを特徴とするものである。
タの回転量を決定する位置指令出力部と、その位置指令
出力部から入力された位置指令値と前記モータの現在の
回転位置情報から速度指令値を算出する位置制御演算部
と、その位置制御演算部から入力された速度指令値と前
記モータの現在の回転速度情報から電流指令値を算出す
る速度制御演算部と、その速度制御演算部から入力され
た電流指令値に応じた電流を前記モータに出力するモー
タドライバ部とを備えた位置決め制御装置において、前
記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記モ
ータに流れる電流に発生するリプルパルスを抽出するリ
プルパルス抽出部と、前記モータが回転することにより
発生する逆起電圧を検出する逆起電圧検出部と、前記モ
ータの逆起電圧の極性を前記逆起電圧検出部にて検出さ
れた逆起電圧の波形から抽出する電圧極性抽出部と、前
記リプルパルス抽出部にて抽出されるリプルパルスと前
記電圧極性抽出部にて抽出される電圧の極性から前記モ
ータの回転位置を算出し、前記位置制御演算部に出力す
る位置情報生成部と、前記リプルパルス抽出部にて抽出
されるリプルパルスと前記電圧極性抽出部にて抽出され
る電圧の極性から前記モータの回転速度を算出し、前記
速度制御演算部に出力する速度情報生成部とを設けたこ
とを特徴とするものである。
【0010】請求項5記載の位置決め制御装置は、モー
タの回転量を決定する位置指令出力部と、前記位置指令
出力部から入力された位置指令値と前記モータの現在の
回転位置情報から速度指令値を算出する位置制御演算部
と、その位置制御演算部から入力された速度指令値と前
記モータの現在の回転速度情報から電流指令値を算出す
る速度制御演算部と、その速度制御演算部から入力され
た電流指令値に応じた電流を前記モータに出力するモー
タドライバ部とを備えた位置決め制御装置において、前
記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記モ
ータに流れる電流に発生するリプルパルスを抽出するリ
プルパルス抽出部と、前記モータが回転することにより
発生する逆起電圧を検出し、その逆起電圧の値に応じた
出力を前記モータの回転速度情報として前記速度制御演
算部に出力する逆起電圧検出部と、前記モータの逆起電
圧の極性を前記逆起電圧検出部にて検出された逆起電圧
の波形から抽出する電圧極性抽出部と、前記リプルパル
ス抽出部にて抽出されるリプルパルスと電圧極性抽出部
にて抽出される電圧の極性から前記モータの回転位置を
算出し、前記位置制御演算部に出力する位置情報生成部
とを設けたことを特徴とするものである。
タの回転量を決定する位置指令出力部と、前記位置指令
出力部から入力された位置指令値と前記モータの現在の
回転位置情報から速度指令値を算出する位置制御演算部
と、その位置制御演算部から入力された速度指令値と前
記モータの現在の回転速度情報から電流指令値を算出す
る速度制御演算部と、その速度制御演算部から入力され
た電流指令値に応じた電流を前記モータに出力するモー
タドライバ部とを備えた位置決め制御装置において、前
記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記モ
ータに流れる電流に発生するリプルパルスを抽出するリ
プルパルス抽出部と、前記モータが回転することにより
発生する逆起電圧を検出し、その逆起電圧の値に応じた
出力を前記モータの回転速度情報として前記速度制御演
算部に出力する逆起電圧検出部と、前記モータの逆起電
圧の極性を前記逆起電圧検出部にて検出された逆起電圧
の波形から抽出する電圧極性抽出部と、前記リプルパル
ス抽出部にて抽出されるリプルパルスと電圧極性抽出部
にて抽出される電圧の極性から前記モータの回転位置を
算出し、前記位置制御演算部に出力する位置情報生成部
とを設けたことを特徴とするものである。
【0011】請求項6記載の位置決め制御装置は、モー
タの回転量を決定する位置指令出力部と、その位置指令
出力部から入力された位置指令値と前記モータの現在の
回転位置情報から速度指令値を算出する位置制御演算部
と、その位置制御演算部から入力された速度指令値と前
記モータの現在の回転速度情報から電流指令値を算出す
る速度制御演算部と、その速度制御演算部から入力され
た電流指令値に応じた電流を前記モータに出力するモー
タドライバ部とを備えた位置決め制御装置において、前
記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記モ
ータに流れる電流に発生するリプルパルスを抽出するリ
プルパルス抽出部と、前記モータに流れる電流の方向を
抽出する電流極性抽出部と、前記リプルパルス抽出部に
て抽出されるリプルパルスと前記電流極性抽出部にて抽
出される電流の方向から前記モータの回転位置を算出
し、前記位置制御演算部に出力する位置情報生成部と、
前記モータが回転することにより発生する逆起電圧を検
出し、その逆起電圧の値に応じた出力を前記モータの回
転速度情報として速度制御演算部に出力する逆起電圧検
出部とを設けたことを特徴とするものである。
タの回転量を決定する位置指令出力部と、その位置指令
出力部から入力された位置指令値と前記モータの現在の
回転位置情報から速度指令値を算出する位置制御演算部
と、その位置制御演算部から入力された速度指令値と前
記モータの現在の回転速度情報から電流指令値を算出す
る速度制御演算部と、その速度制御演算部から入力され
た電流指令値に応じた電流を前記モータに出力するモー
タドライバ部とを備えた位置決め制御装置において、前
記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記モ
ータに流れる電流に発生するリプルパルスを抽出するリ
プルパルス抽出部と、前記モータに流れる電流の方向を
抽出する電流極性抽出部と、前記リプルパルス抽出部に
て抽出されるリプルパルスと前記電流極性抽出部にて抽
出される電流の方向から前記モータの回転位置を算出
し、前記位置制御演算部に出力する位置情報生成部と、
前記モータが回転することにより発生する逆起電圧を検
出し、その逆起電圧の値に応じた出力を前記モータの回
転速度情報として速度制御演算部に出力する逆起電圧検
出部とを設けたことを特徴とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】図1及び図2に基づいて本発明の
位置決め制御装置の一実施形態について説明する。図1
は概略構成を示すブロック図、図2は、より具体的な構
成を示したブロック図である。図1で、 1はDCモータ
2の回転量を決定する位置指令出力部、3は位置指令出
力部1から出力された位置指令値とDCモータ2の現在
の回転位置情報から速度指令値を算出する位置制御演算
部、4は位置制御演算部3から出力された速度指令値と
DCモータ2の現在の回転速度情報から電流指令値を算
出する速度制御演算部、5は速度制御演算部4から出力
された電流指令値に応じた電流をDCモータ2に出力す
るモータドライバ部である。
位置決め制御装置の一実施形態について説明する。図1
は概略構成を示すブロック図、図2は、より具体的な構
成を示したブロック図である。図1で、 1はDCモータ
2の回転量を決定する位置指令出力部、3は位置指令出
力部1から出力された位置指令値とDCモータ2の現在
の回転位置情報から速度指令値を算出する位置制御演算
部、4は位置制御演算部3から出力された速度指令値と
DCモータ2の現在の回転速度情報から電流指令値を算
出する速度制御演算部、5は速度制御演算部4から出力
された電流指令値に応じた電流をDCモータ2に出力す
るモータドライバ部である。
【0013】また、6はDCモータ2に流れる電流(モ
ータ電流)を検出する電流検出部、7はモータ電流に発
生するリプルパルス(電流リプルパルス)を抽出するリ
プルパルス抽出部と、8はモータ電流の流れる方向を電
流検出部6にて検出された電流の波形から抽出する電流
極性抽出部、9はリプルパルス抽出部7にて抽出される
リプルパルスと、電流極性抽出部8にて抽出される電流
の方向からDCモータ2の回転位置を算出し、位置制御
演算部3に出力する位置情報生成部、10はリプルパル
ス抽出部7にて抽出されたリプルパルスと電流極性抽出
部8にて抽出された電流の方向からDCモータ2の回転
速度を算出し、速度制御演算部4に出力する速度情報生
成部である。
ータ電流)を検出する電流検出部、7はモータ電流に発
生するリプルパルス(電流リプルパルス)を抽出するリ
プルパルス抽出部と、8はモータ電流の流れる方向を電
流検出部6にて検出された電流の波形から抽出する電流
極性抽出部、9はリプルパルス抽出部7にて抽出される
リプルパルスと、電流極性抽出部8にて抽出される電流
の方向からDCモータ2の回転位置を算出し、位置制御
演算部3に出力する位置情報生成部、10はリプルパル
ス抽出部7にて抽出されたリプルパルスと電流極性抽出
部8にて抽出された電流の方向からDCモータ2の回転
速度を算出し、速度制御演算部4に出力する速度情報生
成部である。
【0014】次に、図2に基づいて、より具体的な構成
について説明する。図2で、図1に示した、位置制御演
算部3及び速度制御演算部4はMPU11によって構成
されており、MPU11は、入力した位置指令に応じ
て、フィードバック情報から、例えば、PID制御演算
を行い、DCモータ2の回転量が所望の値となるよう
に、DCモータ2を駆動するための電流指令値を出力す
る。
について説明する。図2で、図1に示した、位置制御演
算部3及び速度制御演算部4はMPU11によって構成
されており、MPU11は、入力した位置指令に応じ
て、フィードバック情報から、例えば、PID制御演算
を行い、DCモータ2の回転量が所望の値となるよう
に、DCモータ2を駆動するための電流指令値を出力す
る。
【0015】次に、 図1に示したモータドライバ部5
は、PWM信号生成回路12及びHブリッジ回路13で
構成されている。MPU11の出力はディジタル信号で
あり、後段のHブリッジ回路13を適正に動作させるた
め、MPU11の出力はPWM信号生成回路12により
PWM信号に変換される。そのPWM信号に応じてHブ
リッジ回路13のスイッチング動作が行われDCモータ
2が回転する。
は、PWM信号生成回路12及びHブリッジ回路13で
構成されている。MPU11の出力はディジタル信号で
あり、後段のHブリッジ回路13を適正に動作させるた
め、MPU11の出力はPWM信号生成回路12により
PWM信号に変換される。そのPWM信号に応じてHブ
リッジ回路13のスイッチング動作が行われDCモータ
2が回転する。
【0016】また、図1に示した電流検出部6は、DC
モータ2に直列に接続された抵抗14及びノイズフィル
タ15により構成されている。Hブリッジ回路13とD
Cモータ2間の回路中の、DCモータ2に直列に接続さ
れた抵抗14の両端には、DCモータ2に流れる電流に
比例した電圧が発生するが、例えば、DCモータ2が3
極の回転子を備えた構成のものであれば、DCモータ2
が1回転する間に、抵抗14の両端電圧の波形には6つ
のリプルが認められることになる。また、DCモータ2
の回転方向に応じて、抵抗14の両端電圧の値は正また
は負の値となる。その両端電圧の信号から、波形不要な
ノイズ、例えば、 外来ノイズによる高周波ノイズ、また
は、DCモータ2の回転ムラにより発生する低周波ノイ
ズ等はノイズフィルタ15によりカットされる。
モータ2に直列に接続された抵抗14及びノイズフィル
タ15により構成されている。Hブリッジ回路13とD
Cモータ2間の回路中の、DCモータ2に直列に接続さ
れた抵抗14の両端には、DCモータ2に流れる電流に
比例した電圧が発生するが、例えば、DCモータ2が3
極の回転子を備えた構成のものであれば、DCモータ2
が1回転する間に、抵抗14の両端電圧の波形には6つ
のリプルが認められることになる。また、DCモータ2
の回転方向に応じて、抵抗14の両端電圧の値は正また
は負の値となる。その両端電圧の信号から、波形不要な
ノイズ、例えば、 外来ノイズによる高周波ノイズ、また
は、DCモータ2の回転ムラにより発生する低周波ノイ
ズ等はノイズフィルタ15によりカットされる。
【0017】次に、 電流極性抽出部8である比較回路1
6により、DCモータ2の回転方向を示すパルスを抽出
すると共に、比較回路16の閾値と異なる閾値を設定し
た比較回路17(リプルパルス抽出部7)によりリプル
パルスを抽出する。このように構成することにより、リ
プルパルスからリプル数と発生間隔の情報が得られる。
6により、DCモータ2の回転方向を示すパルスを抽出
すると共に、比較回路16の閾値と異なる閾値を設定し
た比較回路17(リプルパルス抽出部7)によりリプル
パルスを抽出する。このように構成することにより、リ
プルパルスからリプル数と発生間隔の情報が得られる。
【0018】また、図1に示した位置情報生成部9は、
アップダウンカウンタ18により構成されており、 アッ
プダウンカウンタ18は、常に比較回路16,17の出
力信号を監視しており、リプルパルス抽出部7である比
較回路16から出力されたリプルパルスが入力されるタ
イミングに同期して、電流極性抽出部8である比較回路
17から出力されたパルス(回転方向パルス)を取り込
み、その回転方向パルスが示す回転方向に応じて、UP
カウント(1を加算)またはDOWNカウント(1を減
算)を行ってカウント値を更新する。アップダウンカウ
ンタ18のカウント値は、 位置制御演算部3の機能を有
するMPU11へ現在位置情報としてフィードバックさ
れる。
アップダウンカウンタ18により構成されており、 アッ
プダウンカウンタ18は、常に比較回路16,17の出
力信号を監視しており、リプルパルス抽出部7である比
較回路16から出力されたリプルパルスが入力されるタ
イミングに同期して、電流極性抽出部8である比較回路
17から出力されたパルス(回転方向パルス)を取り込
み、その回転方向パルスが示す回転方向に応じて、UP
カウント(1を加算)またはDOWNカウント(1を減
算)を行ってカウント値を更新する。アップダウンカウ
ンタ18のカウント値は、 位置制御演算部3の機能を有
するMPU11へ現在位置情報としてフィードバックさ
れる。
【0019】さらに、図1に示した速度情報生成部10
は、F/V回路19及びA/D変換回路20により構成
されており、 F/V回路19は、比較回路17が出力す
るリプルパルスの周波数に比例する電圧値を出力し、そ
の電圧値をA/D変換回路20がディジタル値に変換し
て、速度制御演算部4の機能を有するMPU11に、現
在速度情報としてフィードバックするように構成されて
いる。この場合、 DCモータ2の回転方向は、現在速度
情報の符号としてMPU11にフィードバックされる。
は、F/V回路19及びA/D変換回路20により構成
されており、 F/V回路19は、比較回路17が出力す
るリプルパルスの周波数に比例する電圧値を出力し、そ
の電圧値をA/D変換回路20がディジタル値に変換し
て、速度制御演算部4の機能を有するMPU11に、現
在速度情報としてフィードバックするように構成されて
いる。この場合、 DCモータ2の回転方向は、現在速度
情報の符号としてMPU11にフィードバックされる。
【0020】以上に説明したクローズドループ構造によ
り、位置指令に応じた、DCモータ2の、回転制御また
は位置決め制御を行うことができる。図2に示すよう
に、制御演算を行うMPU11以外の構成をハードウェ
アで構成すれば、MPU11の処理負担を軽減できるの
で低価格のMPUを用いることができる。
り、位置指令に応じた、DCモータ2の、回転制御また
は位置決め制御を行うことができる。図2に示すよう
に、制御演算を行うMPU11以外の構成をハードウェ
アで構成すれば、MPU11の処理負担を軽減できるの
で低価格のMPUを用いることができる。
【0021】次に、 図3及び図4に基づいて本発明の位
置決め制御装置の異なる実施形態について説明する。図
3は概略構成を示すブロック図、図4は、より具体的な
構成を示したブロック図である。但し、 図1に示した構
成と同等構成については同符号を付し詳細な説明を省略
することとする。図3で、位置指令出力部1、位置制御
演算部3、速度制御演算部4、モータドライバ部5、D
Cモータ2、電流検出部6に関しては、 図1に示した構
成と同等構成であるので説明を省略する。図3に示す位
置決め制御装置は、 速度情報生成部21が、電流検出部
6の出力信号に基づいてDCモータ2の回転速度を算出
して速度制御演算部4に出力すると共に、位置情報生成
部22が、電流検出部6の出力信号に基づいてDCモー
タ2の回転位置を算出し、位置制御演算部3に出力する
ように構成されている。
置決め制御装置の異なる実施形態について説明する。図
3は概略構成を示すブロック図、図4は、より具体的な
構成を示したブロック図である。但し、 図1に示した構
成と同等構成については同符号を付し詳細な説明を省略
することとする。図3で、位置指令出力部1、位置制御
演算部3、速度制御演算部4、モータドライバ部5、D
Cモータ2、電流検出部6に関しては、 図1に示した構
成と同等構成であるので説明を省略する。図3に示す位
置決め制御装置は、 速度情報生成部21が、電流検出部
6の出力信号に基づいてDCモータ2の回転速度を算出
して速度制御演算部4に出力すると共に、位置情報生成
部22が、電流検出部6の出力信号に基づいてDCモー
タ2の回転位置を算出し、位置制御演算部3に出力する
ように構成されている。
【0022】図4に基づいて、より具体的な構成で説明
する。図4に示す実施形態は、速度情報生成部21及び
位置情報生成部22をDSP23によって構成したもの
である。但し、 図2に示した構成と同等構成については
同符号を付し詳細な説明を省略することとする。また、
位置指令入力からDCモータ2が回転するまでの動作、
及び、モータに流れる電流を取得する電流検出部6(抵
抗14及びノイズフィルタ15)の動作は、図2に示し
た位置決め制御装置と同様であるので説明を省略する。
する。図4に示す実施形態は、速度情報生成部21及び
位置情報生成部22をDSP23によって構成したもの
である。但し、 図2に示した構成と同等構成については
同符号を付し詳細な説明を省略することとする。また、
位置指令入力からDCモータ2が回転するまでの動作、
及び、モータに流れる電流を取得する電流検出部6(抵
抗14及びノイズフィルタ15)の動作は、図2に示し
た位置決め制御装置と同様であるので説明を省略する。
【0023】以下、 DSP23について説明する。図4
で、 ノイズフィルタ15から出力されたモータ電流波形
は、DSP23に入力されるが、このDSP23の内部
には、例えば、 図5に示す、DCモータ2の数学的モデ
ルが定義されており、 モータ電流からモータ回転速度及
び回転位置を算出する演算則が構築されている。図5
で、 θrefはモータ目標速度、Raは電機子抵抗、L
は電機子リアクタンス、Ktはトルク定数、Keは逆起
電圧定数、Jmは回転子イナーシャ、Iはモータ電流、
Tlは負荷トルク、θvoutはモータ回転速度、θo
utはモータ回転位置、sはラプラス演算子である。
で、 ノイズフィルタ15から出力されたモータ電流波形
は、DSP23に入力されるが、このDSP23の内部
には、例えば、 図5に示す、DCモータ2の数学的モデ
ルが定義されており、 モータ電流からモータ回転速度及
び回転位置を算出する演算則が構築されている。図5
で、 θrefはモータ目標速度、Raは電機子抵抗、L
は電機子リアクタンス、Ktはトルク定数、Keは逆起
電圧定数、Jmは回転子イナーシャ、Iはモータ電流、
Tlは負荷トルク、θvoutはモータ回転速度、θo
utはモータ回転位置、sはラプラス演算子である。
【0024】DSP23より出力される、現在速度情報
(モータ回転速度θvout)及び位置速度情報(モー
タ回転位置θout)はフィードバック信号としてMP
U11へ入力されるように構成されており、このような
クローズドループ構造により、位置指令に応じた、DC
モータ2の、回転制御または位置決め制御を行うことが
できる。また、図4に示す位置決め制御装置では、DS
P23を用いて速度情報生成部21及び位置情報生成部
22を実現しているが、高性能なMPU11を用いてD
SP23の処理もMPU11にて実行させるように構成
すれば、回路の大幅な簡素化、小型化が可能である。
(モータ回転速度θvout)及び位置速度情報(モー
タ回転位置θout)はフィードバック信号としてMP
U11へ入力されるように構成されており、このような
クローズドループ構造により、位置指令に応じた、DC
モータ2の、回転制御または位置決め制御を行うことが
できる。また、図4に示す位置決め制御装置では、DS
P23を用いて速度情報生成部21及び位置情報生成部
22を実現しているが、高性能なMPU11を用いてD
SP23の処理もMPU11にて実行させるように構成
すれば、回路の大幅な簡素化、小型化が可能である。
【0025】次に、 図6乃至図8に基づいて本発明の位
置決め制御装置のさらに異なる実施形態について説明す
る。図6は概略構成を示すブロック図、図7は、より具
体的な構成を示したブロック図、図8はブリッジ回路の
構成を示す回路図である。但し、 図1に示した構成と同
等構成については同符号を付し詳細な説明を省略するこ
ととする。図6で、位置指令出力部1、位置制御演算部
3、速度制御演算部4、モータドライバ部5、DCモー
タ2に関しては、 図1に示した構成と同等構成であるの
で説明を省略する。
置決め制御装置のさらに異なる実施形態について説明す
る。図6は概略構成を示すブロック図、図7は、より具
体的な構成を示したブロック図、図8はブリッジ回路の
構成を示す回路図である。但し、 図1に示した構成と同
等構成については同符号を付し詳細な説明を省略するこ
ととする。図6で、位置指令出力部1、位置制御演算部
3、速度制御演算部4、モータドライバ部5、DCモー
タ2に関しては、 図1に示した構成と同等構成であるの
で説明を省略する。
【0026】図6で、24はDCモータ2が回転するこ
とにより発生する逆起電圧を検出し、この逆起電圧の値
に応じた出力をDCモータ2の回転速度情報として速度
制御演算部4に出力する逆起電圧検出部、25は逆起電
圧検出部24から出力されるDCモータ2の回転速度情
報を入力して、DCモータ2の回転位置を算出し、位置
制御演算部3に出力する位置情報生成部である。
とにより発生する逆起電圧を検出し、この逆起電圧の値
に応じた出力をDCモータ2の回転速度情報として速度
制御演算部4に出力する逆起電圧検出部、25は逆起電
圧検出部24から出力されるDCモータ2の回転速度情
報を入力して、DCモータ2の回転位置を算出し、位置
制御演算部3に出力する位置情報生成部である。
【0027】図7で、逆起電圧検出部24は、ブリッジ
回路26、及び、ノイズフィルタ27、及び、A/D変
換回路28で構成され、 位置情報生成部25は積分回路
29で構成されている。
回路26、及び、ノイズフィルタ27、及び、A/D変
換回路28で構成され、 位置情報生成部25は積分回路
29で構成されている。
【0028】図7に示す位置決め制御装置で、DCモー
タ2が回転することによりDCモータ2の両端には回転
速度に応じた逆起電圧が誘起され、すなわち発電機とし
て働き、また、DCモータ2内部の電機子により抵抗と
しても作用する。この性質を利用して、このDCモータ
2を一辺としたブリッジ回路26( 図8参照)を構成す
る。図8で、Rmはモータ電機子抵抗、R1,R2,R
3は抵抗、emは逆起電圧であり、R2・Rm=R1・
R3が成り立つならば、端子a,b間には逆起電圧em
に比例した電圧が出力される。
タ2が回転することによりDCモータ2の両端には回転
速度に応じた逆起電圧が誘起され、すなわち発電機とし
て働き、また、DCモータ2内部の電機子により抵抗と
しても作用する。この性質を利用して、このDCモータ
2を一辺としたブリッジ回路26( 図8参照)を構成す
る。図8で、Rmはモータ電機子抵抗、R1,R2,R
3は抵抗、emは逆起電圧であり、R2・Rm=R1・
R3が成り立つならば、端子a,b間には逆起電圧em
に比例した電圧が出力される。
【0029】端子a,b間に発生する逆起電圧emを、
不要なノイズを除去するノイズフィルタ27、ディジタ
ル値に変換するA/D変換回路28で処理した後、現在
速度情報としてMPU11に入力する。また、現在速度
情報を積分回路29に入力して積分することにより現在
位置情報が得られるので、この情報をMPU11に入力
する。
不要なノイズを除去するノイズフィルタ27、ディジタ
ル値に変換するA/D変換回路28で処理した後、現在
速度情報としてMPU11に入力する。また、現在速度
情報を積分回路29に入力して積分することにより現在
位置情報が得られるので、この情報をMPU11に入力
する。
【0030】以上に説明したクローズドループ構造によ
り、位置指令に応じた、DCモータ2の、回転制御また
は位置決め制御を行うことができる。図7に示すように
構成することによって、MPU11の処理負担が少な
い、僅かなアナログ回路の付加のみで実現できる小型の
位置決め制御装置を構築することができる。
り、位置指令に応じた、DCモータ2の、回転制御また
は位置決め制御を行うことができる。図7に示すように
構成することによって、MPU11の処理負担が少な
い、僅かなアナログ回路の付加のみで実現できる小型の
位置決め制御装置を構築することができる。
【0031】次に、 図9及び図10に基づいて本発明の
位置決め制御装置のさらに異なる実施形態について説明
する。図9は概略構成を示すブロック図、図10は、よ
り具体的な構成を示したブロック図である。但し、 図1
及び図6に示した構成と同等構成については同符号を付
し詳細な説明を省略することとする。
位置決め制御装置のさらに異なる実施形態について説明
する。図9は概略構成を示すブロック図、図10は、よ
り具体的な構成を示したブロック図である。但し、 図1
及び図6に示した構成と同等構成については同符号を付
し詳細な説明を省略することとする。
【0032】6はDCモータ2に流れる電流を検出する
電流検出部、7はDCモータ2に流れる電流に発生する
リプルパルスを抽出するリプルパルス抽出部、24はD
Cモータ2が回転することにより発生する逆起電圧を検
出する逆起電圧検出部、30はDCモータ2の逆起電圧
の極性を逆起電圧検出部24にて検出された逆起電圧の
波形から抽出する電圧極性抽出部、9は、リプルパルス
抽出部7にて抽出されるリプルパルスと電圧極性抽出部
30にて抽出される電圧の極性からDCモータ2の回転
位置を算出し、位置制御演算部3に出力する位置情報生
成部、10は、リプルパルス抽出部7にて抽出されるリ
プルパルスと電圧極性抽出部30にて抽出される電圧の
極性からDCモータ2の回転速度を算出し、速度制御演
算部4に出力する速度情報生成部である。
電流検出部、7はDCモータ2に流れる電流に発生する
リプルパルスを抽出するリプルパルス抽出部、24はD
Cモータ2が回転することにより発生する逆起電圧を検
出する逆起電圧検出部、30はDCモータ2の逆起電圧
の極性を逆起電圧検出部24にて検出された逆起電圧の
波形から抽出する電圧極性抽出部、9は、リプルパルス
抽出部7にて抽出されるリプルパルスと電圧極性抽出部
30にて抽出される電圧の極性からDCモータ2の回転
位置を算出し、位置制御演算部3に出力する位置情報生
成部、10は、リプルパルス抽出部7にて抽出されるリ
プルパルスと電圧極性抽出部30にて抽出される電圧の
極性からDCモータ2の回転速度を算出し、速度制御演
算部4に出力する速度情報生成部である。
【0033】図9に基づいて、より具体的な構成につい
て説明する。但し、 図2に示した構成と同等構成につい
ては同符号を付すこととし詳細な説明を省略する。ま
ず、電流検出部6(抵抗14及びノイズフィルタ15)
で検出されたモータ電流の信号は、リプルパルス抽出部
7(比較回路17)に入力される。比較回路17では、
その信号からリプル数と発生間隔の情報を含んだパルス
列を抽出する。
て説明する。但し、 図2に示した構成と同等構成につい
ては同符号を付すこととし詳細な説明を省略する。ま
ず、電流検出部6(抵抗14及びノイズフィルタ15)
で検出されたモータ電流の信号は、リプルパルス抽出部
7(比較回路17)に入力される。比較回路17では、
その信号からリプル数と発生間隔の情報を含んだパルス
列を抽出する。
【0034】一方、逆起電圧検出部24(ブリッジ回路
26及びノイズフィルタ27)によって、逆起電圧の信
号から不要なノイズが除去され、電圧極性抽出部30
(比較回路31)によって回転方向を示すパルス列が抽
出される。ここで,位置情報生成部9(アップダウンカ
ウンタ18)は、常に、比較回路16,31の出力信号
を監視しており、比較回路31が出力するリプルパルス
が入力されるタイミングに同期して、比較回路16が出
力する回転方向を示すパルスを取り込み、そのパルスが
示す回転方向に応じて、UPカウント(1を加算)また
はDOWNカウント(1を減算)を行ってカウント値を
更新する。アップダウンカウンタ18のカウント値は、
位置制御演算部3の機能を有するMPU11へ現在位置
情報としてフィードバックされる。
26及びノイズフィルタ27)によって、逆起電圧の信
号から不要なノイズが除去され、電圧極性抽出部30
(比較回路31)によって回転方向を示すパルス列が抽
出される。ここで,位置情報生成部9(アップダウンカ
ウンタ18)は、常に、比較回路16,31の出力信号
を監視しており、比較回路31が出力するリプルパルス
が入力されるタイミングに同期して、比較回路16が出
力する回転方向を示すパルスを取り込み、そのパルスが
示す回転方向に応じて、UPカウント(1を加算)また
はDOWNカウント(1を減算)を行ってカウント値を
更新する。アップダウンカウンタ18のカウント値は、
位置制御演算部3の機能を有するMPU11へ現在位置
情報としてフィードバックされる。
【0035】また、速度情報生成部10(F/V回路1
9及びA/D変換回路20)は、比較回路31が出力す
るリプルパルスの周波数に比例するような電圧値を発生
させる。この電圧値がA/D変換回路20によりディジ
タル値に変換され、MPU11に現在速度情報としてフ
ィードバックされる。この場合、 DCモータ2の回転方
向は、現在速度情報の符号としてMPU11にフィード
バックされる。
9及びA/D変換回路20)は、比較回路31が出力す
るリプルパルスの周波数に比例するような電圧値を発生
させる。この電圧値がA/D変換回路20によりディジ
タル値に変換され、MPU11に現在速度情報としてフ
ィードバックされる。この場合、 DCモータ2の回転方
向は、現在速度情報の符号としてMPU11にフィード
バックされる。
【0036】以上に説明したクローズドループ構造によ
り、位置指令に応じた、DCモータ2の、回転制御また
は位置決め制御を行うことができる。図10に示すよう
な構成では、異なる2種の信号(モータ電流及び逆起電
圧)からフィードバック情報を抽出するので制御の信頼
性を高めることができる。
り、位置指令に応じた、DCモータ2の、回転制御また
は位置決め制御を行うことができる。図10に示すよう
な構成では、異なる2種の信号(モータ電流及び逆起電
圧)からフィードバック情報を抽出するので制御の信頼
性を高めることができる。
【0037】次に、 図11及び図12に基づいて本発明
の位置決め制御装置のさらに異なる実施形態について説
明する。図11は概略構成を示すブロック図、図12
は、より具体的な構成を示したブロック図である。但
し、 図9及び図10に示した構成と同等構成については
同符号を付し詳細な説明を省略することとする。
の位置決め制御装置のさらに異なる実施形態について説
明する。図11は概略構成を示すブロック図、図12
は、より具体的な構成を示したブロック図である。但
し、 図9及び図10に示した構成と同等構成については
同符号を付し詳細な説明を省略することとする。
【0038】図11で、6はDCモータ2に流れる電流
を検出する電流検出部、7はDCモータ2に流れる電流
に発生するリプルパルスを抽出するリプルパルス抽出
部、24は、DCモータ2が回転することにより発生す
る逆起電圧を検出し、その逆起電圧の値に応じた出力を
DCモータ2の回転速度情報として速度制御演算部4に
出力する逆起電圧検出部、30は、DCモータ2の逆起
電圧の極性を逆起電圧検出部24にて検出された逆起電
圧の波形から抽出する電圧極性抽出部、32は、リプル
パルス抽出部7にて抽出されるリプルパルスと電圧極性
抽出部30にて抽出される電圧の極性からDCモータ2
の回転位置を算出し、位置制御演算部3に出力する位置
情報生成部である。
を検出する電流検出部、7はDCモータ2に流れる電流
に発生するリプルパルスを抽出するリプルパルス抽出
部、24は、DCモータ2が回転することにより発生す
る逆起電圧を検出し、その逆起電圧の値に応じた出力を
DCモータ2の回転速度情報として速度制御演算部4に
出力する逆起電圧検出部、30は、DCモータ2の逆起
電圧の極性を逆起電圧検出部24にて検出された逆起電
圧の波形から抽出する電圧極性抽出部、32は、リプル
パルス抽出部7にて抽出されるリプルパルスと電圧極性
抽出部30にて抽出される電圧の極性からDCモータ2
の回転位置を算出し、位置制御演算部3に出力する位置
情報生成部である。
【0039】図12で、 電流検出部6(抵抗14及びノ
イズフィルタ15)によって不要なノイズが除去された
モータ電流の信号から、リプルパルス抽出部7(比較回
路16)が、リプル数と発生間隔を示すパルス列を抽出
する。一方、逆起電圧検出部24(ブリッジ回路26及
びノイズフィルタ27)により、逆起電圧の信号は不要
なノイズが除去され、A/D変換回路20によりディジ
タル値に変換された後、現在速度情報として、MPU1
1にフィードバックされる。また、逆起電圧検出部24
(ブリッジ回路26及びノイズフィルタ27)から出力
された信号は、電圧極性抽出部30(比較回路31)に
入力されており、 これにより、比較回路31から回転方
向を示すパルス列が抽出される。
イズフィルタ15)によって不要なノイズが除去された
モータ電流の信号から、リプルパルス抽出部7(比較回
路16)が、リプル数と発生間隔を示すパルス列を抽出
する。一方、逆起電圧検出部24(ブリッジ回路26及
びノイズフィルタ27)により、逆起電圧の信号は不要
なノイズが除去され、A/D変換回路20によりディジ
タル値に変換された後、現在速度情報として、MPU1
1にフィードバックされる。また、逆起電圧検出部24
(ブリッジ回路26及びノイズフィルタ27)から出力
された信号は、電圧極性抽出部30(比較回路31)に
入力されており、 これにより、比較回路31から回転方
向を示すパルス列が抽出される。
【0040】さらに、位置情報生成部32(アップダウ
ンカウンタ18)は、常に、リプルパルス抽出部7であ
る比較回路16の出力信号を監視しており、比較回路1
6の出力信号(リプルパルス)が入力されるタイミング
に同期して、電圧極性抽出部30である比較回路31が
出力する回転方向パルスを取り込み、そのパルスが示す
回転方向に応じて、UPカウント(1を加算)またはD
OWNカウント(1を減算)を行ってカウント値を更新
する。アップダウンカウンタ18のカウント値は、 位置
制御演算部3の機能を有するMPU11へ現在位置情報
としてフィードバックされる。
ンカウンタ18)は、常に、リプルパルス抽出部7であ
る比較回路16の出力信号を監視しており、比較回路1
6の出力信号(リプルパルス)が入力されるタイミング
に同期して、電圧極性抽出部30である比較回路31が
出力する回転方向パルスを取り込み、そのパルスが示す
回転方向に応じて、UPカウント(1を加算)またはD
OWNカウント(1を減算)を行ってカウント値を更新
する。アップダウンカウンタ18のカウント値は、 位置
制御演算部3の機能を有するMPU11へ現在位置情報
としてフィードバックされる。
【0041】以上に説明したクローズドループ構造によ
り、位置指令に応じた、DCモータ2の、回転制御また
は位置決め制御を行うことができる。図12に示す構成
では、異なる2種の信号(モータ電流及び逆起電圧)か
らフィードバック情報を抽出するので制御の信頼性を高
めることができる。
り、位置指令に応じた、DCモータ2の、回転制御また
は位置決め制御を行うことができる。図12に示す構成
では、異なる2種の信号(モータ電流及び逆起電圧)か
らフィードバック情報を抽出するので制御の信頼性を高
めることができる。
【0042】最後に、 図13及び図14に基づいて本発
明の位置決め制御装置のさらに異なる実施形態について
説明する。図13は概略構成を示すブロック図、図14
は、より具体的な構成を示したブロック図である。図1
3に示す位置決め制御装置は、図11に示した位置決め
制御装置に対して、DCモータ2の回転方向の情報を逆
電圧検出部からではなく、図1に示した位置決め制御装
置と同様に、電流検出部から出力されるモータ電流の信
号から取得するように構成されている点のみが異なるの
で、図11に示した構成と同等構成については同符号を
付し詳細な説明を省略することとする。
明の位置決め制御装置のさらに異なる実施形態について
説明する。図13は概略構成を示すブロック図、図14
は、より具体的な構成を示したブロック図である。図1
3に示す位置決め制御装置は、図11に示した位置決め
制御装置に対して、DCモータ2の回転方向の情報を逆
電圧検出部からではなく、図1に示した位置決め制御装
置と同様に、電流検出部から出力されるモータ電流の信
号から取得するように構成されている点のみが異なるの
で、図11に示した構成と同等構成については同符号を
付し詳細な説明を省略することとする。
【0043】図13で、 6はDCモータ2に流れる電流
を検出する電流検出部、7はDCモータ2に流れる電流
に発生するリプルパルスを抽出するリプルパルス抽出
部、33は、DCモータ2に流れる電流の方向を抽出す
る電流極性抽出部、32は、リプルパルス抽出部7にて
抽出されるリプルパルスと電流極性抽出部33にて抽出
される電流の方向からDCモータ2の回転位置を算出
し、位置制御演算部3に出力する位置情報生成部、24
は、DCモータ2が回転することにより発生する逆起電
圧を検出し、その逆起電圧の値に応じた出力をDCモー
タ2の回転速度情報として速度制御演算部4に出力する
逆起電圧検出部である。
を検出する電流検出部、7はDCモータ2に流れる電流
に発生するリプルパルスを抽出するリプルパルス抽出
部、33は、DCモータ2に流れる電流の方向を抽出す
る電流極性抽出部、32は、リプルパルス抽出部7にて
抽出されるリプルパルスと電流極性抽出部33にて抽出
される電流の方向からDCモータ2の回転位置を算出
し、位置制御演算部3に出力する位置情報生成部、24
は、DCモータ2が回転することにより発生する逆起電
圧を検出し、その逆起電圧の値に応じた出力をDCモー
タ2の回転速度情報として速度制御演算部4に出力する
逆起電圧検出部である。
【0044】図14で、 電流検出部6(抵抗14及びノ
イズフィルタ15)によって不要なノイズが除去された
モータ電流の信号から、電流極性抽出部33である比較
回路34が回転方向を示すパルスを抽出すると共に、リ
プルパルス抽出部7である比較回路16が、リプル数と
発生間隔を示すパルス列を抽出する。一方、逆起電圧検
出部24(ブリッジ回路26及びノイズフィルタ27)
により、逆起電圧の信号は不要なノイズが除去され、A
/D変換回路20によりディジタル値に変換された後、
現在速度情報として、MPU11にフィードバックされ
る。
イズフィルタ15)によって不要なノイズが除去された
モータ電流の信号から、電流極性抽出部33である比較
回路34が回転方向を示すパルスを抽出すると共に、リ
プルパルス抽出部7である比較回路16が、リプル数と
発生間隔を示すパルス列を抽出する。一方、逆起電圧検
出部24(ブリッジ回路26及びノイズフィルタ27)
により、逆起電圧の信号は不要なノイズが除去され、A
/D変換回路20によりディジタル値に変換された後、
現在速度情報として、MPU11にフィードバックされ
る。
【0045】次に、 位置情報生成部32であるアップダ
ウンカウンタ18は、常に比較回路16,34の出力信
号を監視しており、比較回路16からリプルパルスが入
力されるタイミングに同期して、比較回路34から回転
方向パルスを取り込み、そのパルスが示す回転方向に応
じて、UPカウント(1を加算)またはDOWNカウン
ト(1を減算)を行ってカウント値を更新する。アップ
ダウンカウンタ18のカウント値は、 位置制御演算部3
の機能を有するMPU11へ現在位置情報としてフィー
ドバックされる。
ウンカウンタ18は、常に比較回路16,34の出力信
号を監視しており、比較回路16からリプルパルスが入
力されるタイミングに同期して、比較回路34から回転
方向パルスを取り込み、そのパルスが示す回転方向に応
じて、UPカウント(1を加算)またはDOWNカウン
ト(1を減算)を行ってカウント値を更新する。アップ
ダウンカウンタ18のカウント値は、 位置制御演算部3
の機能を有するMPU11へ現在位置情報としてフィー
ドバックされる。
【0046】逆起電圧検出部24(ノイズフィルタ27
及びA/D変換回路20)によって、逆起電圧は不要な
ノイズが除去されディジタル値に変換されて現在速度情
報としてMPU11に入力される。
及びA/D変換回路20)によって、逆起電圧は不要な
ノイズが除去されディジタル値に変換されて現在速度情
報としてMPU11に入力される。
【0047】以上に説明したクローズドループ構造によ
り、位置指令に応じた、DCモータ2の、回転制御また
は位置決め制御を行うことができる。図14に示す構成
では、異なる2種の信号(モータ電流及び逆起電圧)か
らフィードバック情報を抽出するので制御の信頼性を高
めることができる。
り、位置指令に応じた、DCモータ2の、回転制御また
は位置決め制御を行うことができる。図14に示す構成
では、異なる2種の信号(モータ電流及び逆起電圧)か
らフィードバック情報を抽出するので制御の信頼性を高
めることができる。
【0048】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項1乃至請
求項6記載の位置決め制御装置は、 制御装置の容積が大
きくなる要因である、エンコーダなどのセンサを使用し
ないので、DCモータ以外の構成は、すべて1枚の基板
上に構成が可能となり、装置の小型化を図ることができ
る。また、製造時における、センサとモータ、または、
センサと負荷との調整作業を省略できるので、総合的に
低コスト化を図ることができるという効果を奏する。
求項6記載の位置決め制御装置は、 制御装置の容積が大
きくなる要因である、エンコーダなどのセンサを使用し
ないので、DCモータ以外の構成は、すべて1枚の基板
上に構成が可能となり、装置の小型化を図ることができ
る。また、製造時における、センサとモータ、または、
センサと負荷との調整作業を省略できるので、総合的に
低コスト化を図ることができるという効果を奏する。
【図1】本発明の位置決め制御装置の一実施形態の概略
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の位置決め制御装置の一実施形態の、よ
り具体的な構成を示すブロック図である。
り具体的な構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の位置決め制御装置の異なる実施形態の
概略構成を示すブロック図である。
概略構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の位置決め制御装置の異なる実施形態
の、より具体的な構成を示すブロック図である。
の、より具体的な構成を示すブロック図である。
【図5】DCモータの数学的モデル図である。
【図6】本発明の位置決め制御装置のさらに異なる実施
形態の概略構成を示すブロック図である。
形態の概略構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の位置決め制御装置のさらに異なる実施
形態の、より具体的な構成を示すブロック図である。
形態の、より具体的な構成を示すブロック図である。
【図8】ブリッジ回路の構成を示す回路図である。
【図9】本発明の位置決め制御装置のさらに異なる実施
形態の概略構成を示すブロック図である。
形態の概略構成を示すブロック図である。
【図10】本発明の位置決め制御装置のさらに異なる実
施形態の、より具体的な構成を示すブロック図である。
施形態の、より具体的な構成を示すブロック図である。
【図11】本発明の位置決め制御装置のさらに異なる実
施形態の概略構成を示すブロック図である。
施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図12】本発明の位置決め制御装置のさらに異なる実
施形態の、より具体的な構成を示すブロック図である。
施形態の、より具体的な構成を示すブロック図である。
【図13】本発明の位置決め制御装置のさらに異なる実
施形態の概略構成を示すブロック図である。
施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図14】本発明の位置決め制御装置のさらに異なる実
施形態の、より具体的な構成を示すブロック図である。
施形態の、より具体的な構成を示すブロック図である。
1 位置指令出力部 2 DCモータ 3 位置制御演算部 4 速度制御演算部 5 モータドライバ部 6 電流検出部 7 リプルパルス抽出
部 8,33 電流極性抽出部 9,22,25,32 位置情報生成部 10,21 速度情報生成部 24 逆起電圧検出部 30 電圧極性抽出部
部 8,33 電流極性抽出部 9,22,25,32 位置情報生成部 10,21 速度情報生成部 24 逆起電圧検出部 30 電圧極性抽出部
Claims (6)
- 【請求項1】 モータの回転量を決定する位置指令出力
部と、その位置指令出力部から入力された位置指令値と
前記モータの現在の回転位置情報から速度指令値を算出
する位置制御演算部と、その位置制御演算部から入力さ
れた速度指令値と前記モータの現在の回転速度情報から
電流指令値を算出する速度制御演算部と、その速度制御
演算部から入力された電流指令値に応じた電流を前記モ
ータに出力するモータドライバ部とを備えた位置決め制
御装置において、前記モータに流れる電流を検出する電
流検出部と、前記モータに流れる電流に発生するリプル
パルスを抽出するリプルパルス抽出部と、前記モータに
流れる電流の方向を前記電流検出部にて検出された電流
の波形から抽出する電流極性抽出部と、前記リプルパル
ス抽出部にて抽出されるリプルパルスと前記電流極性抽
出部にて抽出される電流の方向から前記モータの回転位
置を算出し、前記位置制御演算部に出力する位置情報生
成部と、前記リプルパルス抽出部にて抽出されるリプル
パルスと電流極性抽出部にて抽出される電流の方向から
モータの回転速度を算出し、前記速度制御演算部に出力
する速度情報生成部とを設けたことを特徴とする位置決
め制御装置。 - 【請求項2】 モータの回転量を決定する位置指令出力
部と、その位置指令出力部から入力された位置指令値と
前記モータの現在の回転位置情報から速度指令値を算出
する位置制御演算部と、その位置制御演算部から入力さ
れた速度指令値と前記モータの現在の回転速度情報から
電流指令値を算出する速度制御演算部と、その速度制御
演算部から入力された電流指令値に応じた電流を前記モ
ータに出力するモータドライバ部とを備えた位置決め制
御装置において、前記モータに流れる電流を検出する電
流検出部と、前記モータに流れる電流の値から前記モー
タの回転速度を算出し、前記速度制御演算部に出力する
速度情報生成部と、その速度情報生成部から出力される
前記モータの回転速度情報より、前記モータの回転位置
を算出し、前記位置制御演算部に出力する位置情報生成
部とを設けたことを特徴とする位置決め制御装置。 - 【請求項3】 モータの回転量を決定する位置指令出力
部と、その位置指令出力部から入力された位置指令値と
前記モータの現在の回転位置情報から速度指令値を算出
する位置制御演算部と、その位置制御演算部から入力さ
れた速度指令値と前記モータの現在の回転速度情報から
電流指令値を算出する速度制御演算部と、その速度制御
演算部から入力された電流指令値に応じた電流を前記モ
ータに出力するモータドライバ部とを備えた位置決め制
御装置において、前記モータが回転することにより発生
する逆起電圧値を検出し、その逆起電圧値に応じた出力
を前記モータの回転速度情報として前記速度制御演算部
に出力する逆起電圧検出部と、その逆起電圧検出部から
出力される前記モータの回転速度情報より、前記モータ
の回転位置を算出し、前記位置制御演算部に出力する位
置情報生成部とを設けたことを特徴とする位置決め制御
装置。 - 【請求項4】 モータの回転量を決定する位置指令出力
部と、その位置指令出力部から入力された位置指令値と
前記モータの現在の回転位置情報から速度指令値を算出
する位置制御演算部と、その位置制御演算部から入力さ
れた速度指令値と前記モータの現在の回転速度情報から
電流指令値を算出する速度制御演算部と、その速度制御
演算部から入力された電流指令値に応じた電流を前記モ
ータに出力するモータドライバ部とを備えた位置決め制
御装置において、前記モータに流れる電流を検出する電
流検出部と、前記モータに流れる電流に発生するリプル
パルスを抽出するリプルパルス抽出部と、前記モータが
回転することにより発生する逆起電圧を検出する逆起電
圧検出部と、前記モータの逆起電圧の極性を前記逆起電
圧検出部にて検出された逆起電圧の波形から抽出する電
圧極性抽出部と、前記リプルパルス抽出部にて抽出され
るリプルパルスと前記電圧極性抽出部にて抽出される電
圧の極性から前記モータの回転位置を算出し、前記位置
制御演算部に出力する位置情報生成部と、前記リプルパ
ルス抽出部にて抽出されるリプルパルスと前記電圧極性
抽出部にて抽出される電圧の極性から前記モータの回転
速度を算出し、前記速度制御演算部に出力する速度情報
生成部とを設けたことを特徴とする位置決め制御装置。 - 【請求項5】 モータの回転量を決定する位置指令出力
部と、前記位置指令出力部から入力された位置指令値と
前記モータの現在の回転位置情報から速度指令値を算出
する位置制御演算部と、その位置制御演算部から入力さ
れた速度指令値と前記モータの現在の回転速度情報から
電流指令値を算出する速度制御演算部と、その速度制御
演算部から入力された電流指令値に応じた電流を前記モ
ータに出力するモータドライバ部とを備えた位置決め制
御装置において、前記モータに流れる電流を検出する電
流検出部と、前記モータに流れる電流に発生するリプル
パルスを抽出するリプルパルス抽出部と、前記モータが
回転することにより発生する逆起電圧を検出し、その逆
起電圧の値に応じた出力を前記モータの回転速度情報と
して前記速度制御演算部に出力する逆起電圧検出部と、
前記モータの逆起電圧の極性を前記逆起電圧検出部にて
検出された逆起電圧の波形から抽出する電圧極性抽出部
と、前記リプルパルス抽出部にて抽出されるリプルパル
スと電圧極性抽出部にて抽出される電圧の極性から前記
モータの回転位置を算出し、前記位置制御演算部に出力
する位置情報生成部とを設けたことを特徴とする位置決
め制御装置。 - 【請求項6】 モータの回転量を決定する位置指令出力
部と、その位置指令出力部から入力された位置指令値と
前記モータの現在の回転位置情報から速度指令値を算出
する位置制御演算部と、その位置制御演算部から入力さ
れた速度指令値と前記モータの現在の回転速度情報から
電流指令値を算出する速度制御演算部と、その速度制御
演算部から入力された電流指令値に応じた電流を前記モ
ータに出力するモータドライバ部とを備えた位置決め制
御装置において、前記モータに流れる電流を検出する電
流検出部と、前記モータに流れる電流に発生するリプル
パルスを抽出するリプルパルス抽出部と、前記モータに
流れる電流の方向を抽出する電流極性抽出部と、前記リ
プルパルス抽出部にて抽出されるリプルパルスと前記電
流極性抽出部にて抽出される電流の方向から前記モータ
の回転位置を算出し、前記位置制御演算部に出力する位
置情報生成部と、前記モータが回転することにより発生
する逆起電圧を検出し、その逆起電圧の値に応じた出力
を前記モータの回転速度情報として速度制御演算部に出
力する逆起電圧検出部とを設けたことを特徴とする位置
決め制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8290457A JPH10136677A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 位置決め制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8290457A JPH10136677A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 位置決め制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10136677A true JPH10136677A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17756274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8290457A Pending JPH10136677A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 位置決め制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10136677A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001094140A1 (de) * | 2000-06-06 | 2001-12-13 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum bestimmen der position eines durch die antriebswelle eines gleichstrommotors angetriebenen elements |
KR100789442B1 (ko) | 2006-02-16 | 2007-12-28 | 엘에스산전 주식회사 | 전동기의 센서리스 제어 방법 |
JP2010161871A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Yaskawa Electric Corp | モータ制御装置 |
US11711034B2 (en) | 2020-12-01 | 2023-07-25 | Kohler Co. | Sensorless position detection for electric machine |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP8290457A patent/JPH10136677A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001094140A1 (de) * | 2000-06-06 | 2001-12-13 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum bestimmen der position eines durch die antriebswelle eines gleichstrommotors angetriebenen elements |
JP2003536350A (ja) * | 2000-06-06 | 2003-12-02 | レオポルト・コスタール・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト | 直流モータの駆動軸によって駆動される要素の位置の決定方法 |
KR100789442B1 (ko) | 2006-02-16 | 2007-12-28 | 엘에스산전 주식회사 | 전동기의 센서리스 제어 방법 |
JP2010161871A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Yaskawa Electric Corp | モータ制御装置 |
US11711034B2 (en) | 2020-12-01 | 2023-07-25 | Kohler Co. | Sensorless position detection for electric machine |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020108 |