JPS60241785A - 直流モ−タのデジタル制御装置 - Google Patents
直流モ−タのデジタル制御装置Info
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- JPS60241785A JPS60241785A JP59094522A JP9452284A JPS60241785A JP S60241785 A JPS60241785 A JP S60241785A JP 59094522 A JP59094522 A JP 59094522A JP 9452284 A JP9452284 A JP 9452284A JP S60241785 A JPS60241785 A JP S60241785A
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- Japan
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- counter
- motor
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- output
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
- G05B19/231—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42237—Pwm pulse width modulation, pulse to position modulation ppm
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (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、直流モータのデジタル制御装置に関する。
（従来技術）
エンコーダパルスのパルス間隔を計測し、それにより速
度を計算し、速度指令値との差による比例項と定数項の
和によって、駆動電圧を与える従来のデジタルサーボ制
御のＰ１制御方法は、速度制御のみで位置制御はできな
いという欠点があった。
度を計算し、速度指令値との差による比例項と定数項の
和によって、駆動電圧を与える従来のデジタルサーボ制
御のＰ１制御方法は、速度制御のみで位置制御はできな
いという欠点があった。
（目的）
本発明は、この様な従来例の欠点を解消し、ＣＰＵの演
算機能を用い、コストの安い５位置制御も可能なサーボ
制御装置を提供することを目的とするものである。
算機能を用い、コストの安い５位置制御も可能なサーボ
制御装置を提供することを目的とするものである。
（構成）
以下、本発明の構成を図示の実施例に基づき説明する。
第１図は、本発明による直流モータのデジタルサーボ制
御のループを示すブロック図である。
御のループを示すブロック図である。
まずこの内容について説明する。
１は位置偏差カウンタで、左側より入力する指示パルス
列と、直流モータ５の回転量に比例したパルスを出力す
るエンコーダ６からのパルスを力ラントし、その位置偏
差を出力する。２は増幅器で、位置偏差カウンタ】の偏
差出力を定数倍し、加算器７に加算する。３はエンコー
ダ出力により、モータの角速度を検出し、その定数倍を
加算器７に出力する速度カウンタ、４はパルス巾変調器
で。
列と、直流モータ５の回転量に比例したパルスを出力す
るエンコーダ６からのパルスを力ラントし、その位置偏
差を出力する。２は増幅器で、位置偏差カウンタ】の偏
差出力を定数倍し、加算器７に加算する。３はエンコー
ダ出力により、モータの角速度を検出し、その定数倍を
加算器７に出力する速度カウンタ、４はパルス巾変調器
で。
加算器７の出力をそれに応じたパルス中に変調し、モー
タ５に加える。以上の構成により、モータ５の位置制御
、速度制御を行なう。
タ５に加える。以上の構成により、モータ５の位置制御
、速度制御を行なう。
第２図は、本発明に係る制御装置の構成図である。
即ち、第１図の機能を具体的な構成に置き換えた図であ
る。この図により、以下具体的に説明する。
る。この図により、以下具体的に説明する。
ＣＰＵ （マイクロプロセッサ）８にモータ５のスター
ト信号が入力されると、プログラマブルタイマ９にデー
タを書込み、指令パルス列を発生させる（プログラマブ
ルタイマは、基準クロックをＣＰＵ８からのデータによ
り、それを分周比として分周し、出力するものである）
。
ト信号が入力されると、プログラマブルタイマ９にデー
タを書込み、指令パルス列を発生させる（プログラマブ
ルタイマは、基準クロックをＣＰＵ８からのデータによ
り、それを分周比として分周し、出力するものである）
。
そのパルス列は、ＣＰＵ８の割込端子ｌＮＴｌに入力さ
れ、割込処理される。ＣＰＵ８にｌＮＴ１の割込がかか
ると、モータ５をどちらの方向に回転させるかを判断し
、それにより偏差カウンタ１をアップ／ダウンさせる。
れ、割込処理される。ＣＰＵ８にｌＮＴ１の割込がかか
ると、モータ５をどちらの方向に回転させるかを判断し
、それにより偏差カウンタ１をアップ／ダウンさせる。
ここでは方向を■としておき、さらに目標位置カウンタ
をアップさせる。
をアップさせる。
これにより、偏差カウンタ１の値が変化したので、それ
に応じたＰＷＭパルスを作成するため、ＰＷＭパルスを
変更するルーチンを呼び出すフラグをセットする。
に応じたＰＷＭパルスを作成するため、ＰＷＭパルスを
変更するルーチンを呼び出すフラグをセットする。
第３図は、上述した制御動作のフローであり、このフロ
ーに示す通り、モータ５の方向を■（順方向回転）かと
うか判断し、順方向であれば偏差カウンタ１をアップし
、目標位置カウンタを１っ■にする。また順方向でなけ
れば（逆方向であれば）、偏差カウンタ１をダウンし、
目標位置カウンタを−１にする。そしてその後、ＰＷＭ
（パルス幅変ｍｌ）変更フラグをセットする。
ーに示す通り、モータ５の方向を■（順方向回転）かと
うか判断し、順方向であれば偏差カウンタ１をアップし
、目標位置カウンタを１っ■にする。また順方向でなけ
れば（逆方向であれば）、偏差カウンタ１をダウンし、
目標位置カウンタを−１にする。そしてその後、ＰＷＭ
（パルス幅変ｍｌ）変更フラグをセットする。
偏差カウンタ１は、さらにエンコーダ６からのパルスが
ＣＰＵ８の割込端子ＩＮＴ２に入力され、割込処理され
る時に動作する。この時のアップ／ダウンはモータ５の
方向により決定させる。モータ５の回転方向の検知は、
２相エンコーダを用い。
ＣＰＵ８の割込端子ＩＮＴ２に入力され、割込処理され
る時に動作する。この時のアップ／ダウンはモータ５の
方向により決定させる。モータ５の回転方向の検知は、
２相エンコーダを用い。
その一方の信号をｌＮＴ２の割込とし、他の方の信号を
Ｉ１０ボート１１の端子に入力し、ｌＮＴ２の割込時ハ
イ／ローにより判断する、第６図に示す１ＮＴ２と、Ｉ
１０ポートにおける２相エンコーダの出力タイミングチ
ャートはそれを示すものであり、ｌＮＴ２の割込時、Ｉ
１０ポート出力がローであればモータ５は正転、逆にハ
イであれば逆転と判断する。そして、モータの方向が■
のとき、偏差カウンタをダウンし、Ｏのときアップさせ
る。
Ｉ１０ボート１１の端子に入力し、ｌＮＴ２の割込時ハ
イ／ローにより判断する、第６図に示す１ＮＴ２と、Ｉ
１０ポートにおける２相エンコーダの出力タイミングチ
ャートはそれを示すものであり、ｌＮＴ２の割込時、Ｉ
１０ポート出力がローであればモータ５は正転、逆にハ
イであれば逆転と判断する。そして、モータの方向が■
のとき、偏差カウンタをダウンし、Ｏのときアップさせ
る。
第４図は上述した制御動作のフローチャートである。
次にモータ５の速度測定であるが、これを第７図に示す
タイミングチャートに基づき説明する。
タイミングチャートに基づき説明する。
第７図は、エンコーダパルスとこれを分局し７た測定パ
ルスを示すものである。
ルスを示すものである。
エンコーダの分解能をＮとし、モータの角速度をωとす
ると、エンコーダパルスの周期ＴはＴ＝２π／ωＮ で与えられる。従ってＴをパルスｉｔ ｔ ｏの測定パ
ルスで測定すれば Ｔ＝ｔｏｎｍ より ω＝ （２ｘ／ＮｔＯ）Ｘ （１／ｎｍ） ・・
■でまる。従ってパルス中ｔｏのパルスをＩ６ビツ１−
カウンタで測定し、０式のデジタル演算を実行すること
により速度をめる〔第４図〕。
ると、エンコーダパルスの周期ＴはＴ＝２π／ωＮ で与えられる。従ってＴをパルスｉｔ ｔ ｏの測定パ
ルスで測定すれば Ｔ＝ｔｏｎｍ より ω＝ （２ｘ／ＮｔＯ）Ｘ （１／ｎｍ） ・・
■でまる。従ってパルス中ｔｏのパルスをＩ６ビツ１−
カウンタで測定し、０式のデジタル演算を実行すること
により速度をめる〔第４図〕。
次に、ＰＷＭパルスの発生を第８図に示すタイミングチ
ャートに基づき説明する。
ャートに基づき説明する。
第８図は、基準パルスと、ＰＷＭ周期と、ＰＷＭの関係
を示すものである。
を示すものである。
ハードはプログラマブルタイマ９内の１６ビツトカウン
タ２個を用いる。１６ビツトカウンタ１はｔｐｗｍ作成
用で基準パルスをカウンタに設定されたカウント数ごと
にパルスを出力する。たとえば基準パルスを１０ＭＨ２
，ＰＷＭ周波数を２０ＫＨ２（ｔ ｐｗｍ＝５０μ５ｅ
ｃ）とすると、データは５００となる。ＰＷＭ出力はカ
ウンタ１に同期し、カラン１−を始める１６ビツトカウ
ンタ２にデータを書き込むことにより、作成される。
タ２個を用いる。１６ビツトカウンタ１はｔｐｗｍ作成
用で基準パルスをカウンタに設定されたカウント数ごと
にパルスを出力する。たとえば基準パルスを１０ＭＨ２
，ＰＷＭ周波数を２０ＫＨ２（ｔ ｐｗｍ＝５０μ５ｅ
ｃ）とすると、データは５００となる。ＰＷＭ出力はカ
ウンタ１に同期し、カラン１−を始める１６ビツトカウ
ンタ２にデータを書き込むことにより、作成される。
この１６ビツトカウンタ２は基準パルスをカウント中は
Ｌ出力し、書き込まオしたデータのだけカウントした後
Ｈ出力する。従−）で、それを反転し、てＰＷＭパルス
とする。
Ｌ出力し、書き込まオしたデータのだけカウントした後
Ｈ出力する。従−）で、それを反転し、てＰＷＭパルス
とする。
次に偏差カウンタｌの出力、速度出力からＰＷＭパルス
を作成するためにカウンタ２に書き込むデータを作成す
るデジタル処理について説明する。
を作成するためにカウンタ２に書き込むデータを作成す
るデジタル処理について説明する。
このフロー図を第５図に示す。
ＰＷＭデータは、ｌＮＴ１．ｌＮＴ２の割込によりデー
タが変化した時変更する。従ってまずその判断の後処理
を開始する。
タが変化した時変更する。従ってまずその判断の後処理
を開始する。
まず偏差カウンタの値を読込み、あらかじめ決められた
値（＝に１）倍し、その値から０式のデジタル演算を行
ない速度をめ、その値をやはり決められている値（＝に
３）倍した値を減算するとそれが、１６ビツトカウンタ
２のデータとなる。
値（＝に１）倍し、その値から０式のデジタル演算を行
ない速度をめ、その値をやはり決められている値（＝に
３）倍した値を減算するとそれが、１６ビツトカウンタ
２のデータとなる。
尚、第２図において、１０はモータ５を駆動するドライ
バである。
バである。
（効果）
本発明は、以上述べた通りのものであり、本発明のサー
ボ制御装置によれば、ＣＰｔＪの演算機能を用い、入力
パルス数により位置制御が行なえ、またパルス入力を等
間隔にすることにより、速度制御を可能とすることが出
来る。
ボ制御装置によれば、ＣＰｔＪの演算機能を用い、入力
パルス数により位置制御が行なえ、またパルス入力を等
間隔にすることにより、速度制御を可能とすることが出
来る。
第１図は本発明のサーボ制御のループを示すブロック図
、第２図は本発明の一実施例に係る制御装置の構成図、
第３図、第４図、第５図は位置制御及び速度制御のため
の制御動作フローチャート、第６図は割込端子ＩＮＴ２
とＩ１０ボートの入力タイミングチャート、第７図はエ
ンコーダパルスと測定パルスとの関係を示すタイミング
チャート、第８図は基準パルスと、ＰＷＭ周期と、ＰＷ
Ｍの関係を示すタイミングチャート、である。 １・・・・・・偏差カウンタ、５・・・・・・モータ、
８・・・・・制御手段としてのＣＰＵ。 第１ 図 箱２図 第３Ｌ３ 第４図
、第２図は本発明の一実施例に係る制御装置の構成図、
第３図、第４図、第５図は位置制御及び速度制御のため
の制御動作フローチャート、第６図は割込端子ＩＮＴ２
とＩ１０ボートの入力タイミングチャート、第７図はエ
ンコーダパルスと測定パルスとの関係を示すタイミング
チャート、第８図は基準パルスと、ＰＷＭ周期と、ＰＷ
Ｍの関係を示すタイミングチャート、である。 １・・・・・・偏差カウンタ、５・・・・・・モータ、
８・・・・・制御手段としてのＣＰＵ。 第１ 図 箱２図 第３Ｌ３ 第４図
Claims (1)
- 回転体の回転によりパルスを発生するパルス発生器と、
位置指令パルスを出力する位置指令パルス出力器と、上
記２つのパルス差を検出する偏差カウンタと、２つのカ
ウンタにより構成され、あらかじめセットした値に見合
ったパルス巾の信号を出力するパルスｌＪ変調回路と、
パルス発生器のパルス間隔を計測するカウンタとから構
成され、偏差カウンタの値とパルス間隔計測カウンタか
らの値をデジタル処理し、位置制御、速度制御を可能と
したことを特徴とする直流モータのデジタル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094522A JPS60241785A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 直流モ−タのデジタル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094522A JPS60241785A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 直流モ−タのデジタル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60241785A true JPS60241785A (ja) | 1985-11-30 |
Family
ID=14112659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59094522A Pending JPS60241785A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 直流モ−タのデジタル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60241785A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0195311A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-13 | Kyocera Corp | 等速駆動装置 |
| US4908560A (en) * | 1987-09-08 | 1990-03-13 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Vehicle cornering lamp system |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59094522A patent/JPS60241785A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4908560A (en) * | 1987-09-08 | 1990-03-13 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Vehicle cornering lamp system |
| JPH0195311A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-13 | Kyocera Corp | 等速駆動装置 |
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