JP2004248392A

JP2004248392A - Motor control method and pulse generating ic for motor control

Info

Publication number: JP2004248392A
Application number: JP2003034772A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Endo; 一弥遠藤; Toru Nonaka; 野中　　徹
Original assignee: Nippon Pulse Motor Co Ltd
Current assignee: Nippon Pulse Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2004-09-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize less-vibration motor drive control by preventing occurrence of a large acceleration change even if a target speed is changed during acceleration and deceleration of a motor, in controlling the motor speed in an acceleration/deceleration pattern of sigmoid characteristics. <P>SOLUTION: A current speed of the motor 10 is compared with the target speed corresponding to an input of the target speed data. Corresponding to a deviation, a pulse generating IC 20 for motor control drives the motor 10 in the acceleration/deceleration pattern of the sigmoid characteristic. When the target speed is changed during the acceleration/deceleration of the motor 10, the target speed is regard as being not changed until the sigmoid acceleration/deceleration pattern corresponding to the previous target speed is completed. After the sigmoid acceleration/deceleration pattern corresponding to the previous target speed is completed, the sigmoid acceleration/deceleration pattern corresponding to the current target speed is carried out. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目標速度データの入力に応じて、モータ（ステッピングモータ、サーボモータなど）の現在速度と目標速度を比較すると共に、その偏差に応じて、前記モータの速度をＳ字特性（三角関数や２次関数を用いた曲線的な時系列速度特性）の加減速パターンで制御するモータ制御方法及びモータ制御用パルス発生ＩＣに関し、特に、加減速中における目標速度の変更（オーバーライド）に対応し、これを低振動で行うことができるモータ制御方法及びモータ制御用パルス発生ＩＣに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステッピングモータに代表されるパルス駆動モータ（以下、単にモータという。）の普及に伴い、その駆動パルスを発生させるモータ制御用パルス発生ＩＣが種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この種のモータ制御用パルス発生ＩＣによれば、モータの始動−加速−定速（等速）−減速−停止及び目標速度の変更にかかる所定の制御データを入力するだけで、該制御データに応じた速度、移動量のパルスが出力されるため、モータを容易に駆動制御することが可能になる。
【０００３】
従来のモータ制御用パルス発生ＩＣは、図５の（Ａ）に示すように、モータの始動から停止及び目標速度の変更に際し、直線的に速度変化させる加減速パターン（一定加速度）でモータを駆動させているため、加速駆動から定速駆動への移行、定速駆動から減速駆動への移行（Ｆ４→Ｆ３、Ｆ３→Ｆ１への変更）、加速駆動から減速駆動への移行（Ｆ４→Ｆ１への変更）、減速駆動から加速駆動への移行（Ｆ０→Ｆ３への変更）に際して、加速度が急激に変化し、大きな振動を発生させるという問題がある。
【０００４】
そこで、この様な問題を解消するため、近年においては、上記のような直線的な加減速パターンに対して、モータの始動、停止及び目標速度の変更に際し、Ｓ字特性の加減速パターンを用いて速度変化させることが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。このＳ字特性の加減速パターンは、三角関数や２次関数を用いた曲線的な時系列速度特性であり、この加減速パターンを用いれば、直線的な加減速パターンに比べ、振動の少ないモータ駆動を行うことが可能になる。
【０００５】
つまり、図５の（Ｂ）に示すように、始動・停止への移行、加速駆動から定速駆動への移行、定速駆動から減速駆動への移行（Ｆ４→Ｆ３、Ｆ３→Ｆ１への変更）、加速駆動から減速駆動への移行（Ｆ４→Ｆ１への変更）、減速駆動から加速駆動への移行（Ｆ０→Ｆ３への変更）に際しては、Ｓ字特性の加減速パターンの方が、直線的な加減速パターンよりも加速度変化が小さくなり、振動の少ないモータ駆動を行うことが可能になる。
【０００６】
ところが、加速中に目標速度を上げた場合（Ｆ２→Ｆ４への変更）や、減速中に目標速度を下げた場合（Ｆ１→Ｆ０への変更）において、直線的な加減速パターンを用いるもでは、直線的に速度変化させる加減速パターン（一定加速度）でモータを駆動させているため、速度変更後直ちに速度変化が開始されれば良かった。しかしながら、Ｓ字特性の加減速パターンを用いるものでは、その時点から新たなＳ字加減速パターンが開始されるため、これらＦ２→Ｆ４やＦ１→Ｆ０へ変更する場合においては、直線的な加減速パターンを用いるものよりも加速度変化が大きくなり、振動の発生を招く可能性がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−６９８８６号公報（第３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平９−１０３０９４号公報（第３頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の如き問題点を一掃すべく創案されたものであって、目標速度データの入力に応じて、モータの現在速度と目標速度を比較すると共に、その偏差に応じて、前記モータの速度をＳ字特性の加減速パターンで制御するものでありながら、前記モータの加減速中に目標速度が変更された場合、前回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンが終了するまで目標速度の変更が無かったものと見做すことにより、加減速中の目標速度変更に伴う振動の発生を防止することができるモータ制御方法及びモータ制御用パルス発生ＩＣの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のモータ制御方法は、目標速度データの入力に応じて、モータの現在速度と目標速度を比較すると共に、その偏差に応じて、前記モータの速度をＳ字特性の加減速パターンで制御するモータ制御方法であって、前記モータの加減速中に目標速度が変更された場合、前回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンが終了するまで目標速度の変更が無かったものと見做し、前回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンが終了した後、今回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンを実行することを特徴とするものである。
【００１０】
また、上記課題を解決するために本発明のモータ制御用パルス発生ＩＣは、目標速度データの入力に応じて、モータの現在速度と目標速度を比較すると共に、その偏差に応じて、前記モータをＳ字特性の加減速パターンでパルス駆動させるモータ制御用パルス発生ＩＣであって、前記モータの加減速中に目標速度が変更された場合、前回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンが終了するまで目標速度の変更が無かったものと見做し、前回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンが終了した後、今回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンを実行することを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を好適な実施の形態として例示するモータ制御用パルス発生ＩＣを図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ＩＣを用いたモータ制御システムの概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、モータ制御システム１は、モータ１０と、該モータ１０の駆動パルスを発生させるモータ制御用パルス発生ＩＣ２０と、該モータ制御用パルス発生ＩＣ２０に制御データを入力するＣＰＵ３０とを備えて構成されている。尚、図１の符号４０は、モータ制御用パルス発生ＩＣ２０が出力した駆動パルスを受けて動作する駆動回路であり、１１は、指令に基づくモータ１０の動作をエンコーダ（またはレゾルバ）等のセンサー１２により監視し、その動作結果を駆動回路４０に出力するフィードバックループである。
【００１２】
モータ１０は、ステッピングモータ、サーボモータなどのパルス駆動モータであり、本実施形態で採用されるステッピングモータは、駆動パルスの周波数に比例する速度で回転し、また、回転量が駆動パルス数に比例するという特性を備えている。
【００１３】
ＣＰＵ３０は、例えば、１６ビットのデータ入出力端子及び４ビットのアドレス出力端子を備える。データ入出力端子は、モータ制御用パルス発生ＩＣ２０との間で制御データの入出力を行い、また、アドレス出力端子は、制御データの書き込み先指定や読み込み先指定に使用される。ＣＰＵ３０が出力する制御データには、動作コマンド、レジスタ制御コマンド、レジスタ書き込みデータなどがある。動作コマンドは、スタートコマンド、ストップコマンド、速度変更コマンドなど、モータ１０の動作を指定するコマンドである。また、レジスタ書き込みデータは、目標移動量データ、動作速度データ、加速レートデータ、減速レートデータなどであり、レジスタ制御コマンドによって書き込み先のレジスタが指定される。
【００１４】
図２は、本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ＩＣの概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、モータ制御用パルス発生ＩＣ２０は、ＣＰＵインタフェース部２１、レジスタ部２２、コントローラ部２３、パルス発生部２４、カウンタ部２５、入出力ラインインタフェース部２６などを備える。
【００１５】
ＣＰＵインタフェース部２１は、ＣＰＵ３０が出力した動作コマンド、レジスタ制御コマンドなどを格納するコマンド格納部や、ＣＰＵ３０が出力したレジスタ書き込みデータなどを一時的に格納する入出力バッファを備えており、入出力バッファに格納されたレジスタ書き込みデータは、レジスタ制御コマンドに基づいて、レジスタ部２２の所定アドレスに書き込まれる。
【００１６】
レジスタ部２２は、目標移動量データ、目標速度データ、加速レートデータ、減速レートデータなどのモータ動作パラメータを記憶保持する各種のレジスタを備える。少なくとも、目標速度データを記憶する目標速度レジスタは、モータ動作中であっても書き換えが許容されるようになっている。
【００１７】
コントローラ部２３は、動作コマンド、レジスタ値、カウンタ値などに基づいて、パルス発生部２４にモータ駆動パルスの発生を指示する部分である。パルス発生部２４は、コントローラ部２３からの指示に従い、各種パラメータに応じた速度、移動量のモータ駆動パルスを発生させ、これを入出力ラインインタフェース部２６を介してモータ１０（駆動回路４０）に出力する部分であり、後述する加減速制御部２７を備えている。カウンタ部２５は、パルス発生部２４が出力するモータ駆動パルス、又は、モータ１０からフィードバックされるモータ回転検出パルスをカウントする部分である。
【００１８】
図３は、本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ＩＣの要部を示すブロック図である。この図に示すように、前記パルス発生部２４に設けられる加減速制御部２７は、目標速度を入力する目標速度入力部２７ａと、モータ１０の現在速度と目標速度を比較し、その偏差に応じて速度変更信号を出力する比較部２７ｂと、該比較部２７ｂからの速度変更信号に応じてＳ字加減速開始指令を出力するゲート２７ｃと、該ゲート部２７ｃからのＳ字加減速開始指令に応じてＳ字加減速パターンを発生させるＳ字加減速タイミング発生回路２７ｄと、該Ｓ字加減速タイミング発生回路２７ｄの出力信号にもとづいてＳ字加減速パターンの終了を判断し、前記ゲート部２７ｃにＳ字加減速終了信号を出力するＳ字加減速終了判断回路２７ｅと、前記Ｓ字加減速タイミング発生回路２７ｄの出力信号にもとづいて加減速速度を発生し、これを比較部２７ｂなどに出力する加減速速度発生カウンタ２７ｆと、該加減速速度発生カウンタ２７ｆからの速度信号に応じて速度比例パルスを発生させる速度比例パルス発生回路２７ｇとを備えている。これらの構成により、加減速制御部２７は、目標速度データの入力に応じて、モータ１０の現在速度と目標速度を比較すると共に、その偏差に応じて、モータ１０の速度（加速又は減速）をＳ字特性の加減速パターンで制御することになる。
【００１９】
前記ゲート２７ｃは、モータ１０の加速中に、目標速度が変更された場合、今回の目標速度が前回の目標速度よりも高いか否かを判断し、この判断が肯定されたときは、前回の目標速度に応じたＳ字加速パターンが終了するまで目標速度の変更が無かったものと見做す。つまり、図４に示すように、例えば、前回設定されたＦ２への加速指令を更にＦ４へ加速するよう目標速度の変更が行われると、ゲート２７ｃは、破線で示すような即時の速度変更を行うことなく、Ｓ字加減速終了判断回路２７ｅからＳ字加減速終了信号を入力するまでＳ字加減速開始指令の出力を遅延し、Ｓ字加減速終了信号を入力した後、今回の目標速度に応じたＳ字加速パターンの実行をＳ字加減速タイミング発生回路２７ｄに指示するように構成されている。
【００２０】
また、前記ゲート２７ｃは、モータ１０の減速中に、目標速度が変更された場合、今回の目標速度が前回の目標速度よりも低いか否かを判断し、この判断が肯定されたときは、前回の目標速度に応じたＳ字減速パターンが終了するまで目標速度の変更が無かったものと見做す。つまり、図４に示すように、モータ１０の定速中に、前回の減速指令Ｆ４をＦ３へ減速するよう目標速度が変更され場合、そこから計算を開始しても問題なく動作移行できるため、直ちに新たなＳ字加減速パターンを実行する速度変更が行われるが、モータ１０の減速中に、例えば、前記変更後の制御データＦ３（前回目標速度）を更にＦ１へ減速するよう目標速度の変更が行われると、ゲート２７ｃは、破線で示すような即時の速度変更を行うことなく、Ｓ字加減速終了判断回路２７ｅからＳ字加減速終了信号を入力するまでＳ字加減速開始指令の出力を遅延し、Ｓ字加減速終了信号を入力した後、今回の目標速度に応じたＳ字減速パターンの実行をＳ字加減速タイミング発生回路２７ｄに指示するように構成されている。
【００２１】
従って、上記のような目標速度の変更が行われた場合には、２段階のＳ字加減速パターンにより、モータ１０の駆動速度が目標速度に到達することになる。これにより、目標速度の変更と同時に新たなＳ字加減速パターンを実行する場合に比べ、加速度変化が大幅に抑制されることになる。
また、本実施形態では、上記以外の目標速度変更に際しては、図５の（Ｂ）に示すような従来のものと同様に、目標速度の変更と略同時に新たなＳ字加減速パターンを実行するようになっている。そのため、２段階のＳ字加減速パターンが無駄に実行されることを防ぎ、加減速時間を短縮することが可能になる。
なお、加速中に目標速度がＦ４からＦ１に変更された場合、および減速中に目標速度がＦ０からＦ３に変更された場合には、前回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンが終了した後、今回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンを実行するようにしても良い。
【００２２】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、モータ制御用パルス発生ＩＣ２０は、目標速度データの入力に応じて、モータ１０の現在速度と目標速度を比較すると共に、その偏差に応じて、前記モータ１０をＳ字特性の加減速パターンでパルス駆動させるが、モータ１０の加速中（又は減速中）に目標速度が変更された場合には、今回の目標速度が前回の目標速度よりも高い（又は低い）か否かを判断し、この判断が肯定されたときは、前回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンが終了するまで目標速度の変更が無かったものと見做し、前回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンが終了した後、今回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンを実行する。
【００２３】
このように構成されたモータ制御用パルス発生ＩＣ２０によれば、加減速中における目標速度の変更に応じて、新たなＳ字加減速パターンを直ちに実行することなく、２段階のＳ字加減速パターンによってモータ１０が目標速度に駆動制御されることになり、その結果、目標速度の変更と同時に新たなＳ字加減速パターンを実行する場合に比べ、加速度変化が大幅に抑制され、低振動なモータ駆動を行うことが可能になる。
【００２４】
また、本実施形態では、上記以外の目標速度変更に際し、目標速度の変更と略同時に新たなＳ字加減速パターンを実行するため、２段階のＳ字加減速パターンが無駄に実行されることを防ぎ、加減速時間を短縮することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成したことにより、目標速度データの入力に応じて、モータの現在速度と目標速度を比較すると共に、その偏差に応じて、前記モータの速度をＳ字特性の加減速パターンで制御するものでありながら、前記モータの加減速中に目標速度が変更された場合、前回の目標速度に応じたＳ字加減速パターンが終了するまで目標速度の変更が無かったものと見做すことにより、加減速中の目標速度変更に伴う振動の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ＩＣを用いたモータ制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ＩＣの概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ＩＣの要部を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ＩＣの作用説明図である。
【図５】従来例に係るモータ制御用パルス発生ＩＣの作用説明図である。
【符号の説明】
１モータ制御システム
１０モータ
２０モータ制御用パルス発生ＩＣ
２１インタフェース部
２２レジスタ部
２３コントローラ部
２４パルス発生部
２５カウンタ部
２６入出力ラインインタフェース部
２７加減速制御部
２７ａ目標速度入力部
２７ｂ比較部
２７ｃゲート
２７ｄＳ字加減速タイミング発生回路
２７ｅＳ字加減速終了判断回路
２７ｆ加減速速度発生カウンタ
２７ｇ速度比例パルス発生回路
３０ＣＰＵ
４０駆動回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention compares the current speed of a motor (stepping motor, servo motor, and the like) with a target speed in response to input of target speed data, and changes the speed of the motor according to an S-characteristic (trigonometric function) in accordance with the deviation. Control method and a motor control pulse generation IC for controlling with a curvilinear acceleration / deceleration pattern having a curved time-series speed characteristic using a quadratic function and the like, and particularly to a change (override) of a target speed during acceleration / deceleration. The present invention relates to a motor control method and a motor control pulse generation IC capable of performing this with low vibration.
[0002]
[Prior art]
With the spread of pulse drive motors (hereinafter simply referred to as motors) represented by stepping motors, various types of motor control pulse generation ICs for generating drive pulses have been proposed (for example, see Patent Document 1). According to this kind of motor control pulse generation IC, only by inputting predetermined control data for starting, accelerating, constant speed (constant speed), deceleration, stopping, and changing the target speed of the motor, the control data Since a pulse with a corresponding speed and movement amount is output, it is possible to easily control the drive of the motor.
[0003]
As shown in FIG. 5A, a conventional motor control pulse generation IC drives the motor in an acceleration / deceleration pattern (constant acceleration) in which the speed changes linearly when the motor starts, stops, and changes in the target speed. Therefore, the transition from the acceleration drive to the constant speed drive, the transition from the constant speed drive to the deceleration drive (change from F4 to F3, F3 to F1), the transition from the acceleration drive to the deceleration drive (from F4 to F1) At the time of changing from deceleration driving to acceleration driving (change from F0 to F3), there is a problem that the acceleration rapidly changes and large vibration is generated.
[0004]
Therefore, in order to solve such a problem, in recent years, when the motor is started, stopped, and the target speed is changed, an S-shaped acceleration / deceleration pattern is used for the linear acceleration / deceleration pattern as described above. It has been proposed to change the speed by changing the speed (for example, see Patent Document 2). The S-shaped acceleration / deceleration pattern is a curved time-series speed characteristic using a trigonometric function or a quadratic function. If this acceleration / deceleration pattern is used, a motor having less vibration than a linear acceleration / deceleration pattern is used. Driving can be performed.
[0005]
That is, as shown in FIG. 5 (B), the shift to start / stop, the shift from acceleration drive to constant speed drive, the shift from constant speed drive to deceleration drive (change from F4 → F3, F3 → F1) ), The transition from acceleration drive to deceleration drive (change from F4 to F1), and the transition from deceleration drive to acceleration drive (change from F0 to F3), the acceleration / deceleration pattern of the S-shaped characteristic is more linear. The change in acceleration is smaller than in a typical acceleration / deceleration pattern, and it is possible to drive the motor with less vibration.
[0006]
However, when the target speed is increased during acceleration (change from F2 to F4) or when the target speed is decreased during deceleration (change from F1 to F0), a linear acceleration / deceleration pattern may not be used. Since the motor is driven in the acceleration / deceleration pattern (constant acceleration) in which the speed changes linearly, it is sufficient that the speed change starts immediately after the speed change. However, in the case of using the S-shaped acceleration / deceleration pattern, a new S-shaped acceleration / deceleration pattern is started from that point. Therefore, when changing from F2 to F4 or F1 to F0, linear acceleration / deceleration is performed. The change in acceleration is larger than that using a pattern, which may cause vibration.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-11-69886 (page 3, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-9-103094 (Page 3, FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to eliminate the above-described problems. The present invention compares a current speed of a motor with a target speed in response to input of target speed data, and, in accordance with a deviation between the current speed and the target speed. If the target speed is changed during the acceleration / deceleration of the motor while controlling the speed of the motor by the acceleration / deceleration pattern of the S-shaped characteristic, the target speed is changed until the previous S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the target speed is completed. It is an object of the present invention to provide a motor control method and a motor control pulse generation IC that can prevent generation of vibrations due to a change in target speed during acceleration / deceleration by regarding that there is no change in speed.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a motor control method according to the present invention compares a current speed of a motor with a target speed in response to input of target speed data, and changes the speed of the motor in an S-shaped characteristic in accordance with a deviation thereof. A motor control method for controlling the target speed during acceleration / deceleration of the motor, if the target speed is changed during the acceleration / deceleration of the motor, the target speed is changed until the S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the previous target speed is completed. It is considered that there is no S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the current target speed after the previous S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the target speed is completed.
[0010]
Further, in order to solve the above problem, the motor control pulse generation IC of the present invention compares the current speed of the motor with the target speed according to the input of the target speed data, and controls the motor according to the deviation thereof. A motor control pulse generation IC for driving a pulse in an S-shaped acceleration / deceleration pattern. If the target speed is changed during acceleration / deceleration of the motor, the S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the previous target speed is completed. It is assumed that there is no change in the target speed until the S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the previous target speed is completed, and then the S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the current target speed is executed. It is assumed that.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a motor control pulse generation IC illustrating an embodiment of the present invention as a preferred embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a motor control system using a motor control pulse generation IC according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the motor control system 1 includes a motor 10, a motor control pulse generation IC 20 for generating a drive pulse for the motor 10, and a CPU 30 for inputting control data to the motor control pulse generation IC 20. It is provided with. Reference numeral 40 in FIG. 1 denotes a drive circuit that operates upon receiving a drive pulse output from the motor control pulse generation IC 20. Reference numeral 11 denotes a sensor 12 such as an encoder (or resolver) that controls the operation of the motor 10 based on a command. Is a feedback loop for monitoring the operation result and outputting the operation result to the drive circuit 40.
[0012]
The motor 10 is a pulse drive motor such as a stepping motor or a servo motor. The stepping motor employed in the present embodiment rotates at a speed proportional to the frequency of the drive pulse, and the amount of rotation is proportional to the number of drive pulses. It has the characteristic of doing.
[0013]
The CPU 30 includes, for example, a 16-bit data input / output terminal and a 4-bit address output terminal. The data input / output terminal inputs / outputs control data to / from the motor control pulse generation IC 20, and the address output terminal is used to specify a write destination and a read destination of the control data. The control data output by the CPU 30 includes an operation command, a register control command, register write data, and the like. The operation command is a command that specifies the operation of the motor 10, such as a start command, a stop command, and a speed change command. The register write data is target movement amount data, operation speed data, acceleration rate data, deceleration rate data, and the like, and a register to which data is written is specified by a register control command.
[0014]
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the motor control pulse generation IC according to the embodiment of the present invention. As shown in this figure, the motor control pulse generation IC 20 includes a CPU interface unit 21, a register unit 22, a controller unit 23, a pulse generation unit 24, a counter unit 25, an input / output line interface unit 26, and the like.
[0015]
The CPU interface unit 21 includes a command storage unit that stores operation commands, register control commands, and the like output by the CPU 30, and an input / output buffer that temporarily stores register write data output by the CPU 30, and the like. Is written to a predetermined address of the register section 22 based on a register control command.
[0016]
The register unit 22 includes various registers for storing and holding motor operation parameters such as target movement amount data, target speed data, acceleration rate data, and deceleration rate data. At least, the target speed register storing the target speed data is allowed to be rewritten even during the motor operation.
[0017]
The controller unit 23 is a unit that instructs the pulse generation unit 24 to generate a motor drive pulse based on an operation command, a register value, a counter value, and the like. The pulse generation unit 24 generates a motor drive pulse having a speed and a movement amount according to various parameters in accordance with an instruction from the controller unit 23, and sends the generated motor drive pulse to the motor 10 (drive circuit 40) via the input / output line interface unit 26. The output section includes an acceleration / deceleration control section 27 described later. The counter unit 25 is a unit that counts a motor drive pulse output from the pulse generation unit 24 or a motor rotation detection pulse fed back from the motor 10.
[0018]
FIG. 3 is a block diagram showing a main part of the motor control pulse generation IC according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, an acceleration / deceleration control unit 27 provided in the pulse generation unit 24 compares a target speed input unit 27a for inputting a target speed with a current speed and a target speed of the motor 10, and according to a deviation thereof. A comparison unit 27b that outputs a speed change signal from the comparator unit 27b, a gate 27c that outputs an S-shaped acceleration / deceleration start command in response to the speed change signal from the comparison unit 27b, and a S-shaped acceleration / deceleration start command from the gate unit 27c. An S-shaped acceleration / deceleration timing generating circuit 27d for generating an S-shaped acceleration / deceleration pattern in response thereto; and determining the end of the S-shaped acceleration / deceleration pattern based on an output signal of the S-shaped acceleration / deceleration timing generation circuit 27d. An acceleration / deceleration speed is generated based on an output signal of an S-shaped acceleration / deceleration end determination circuit 27e that outputs an S-shaped acceleration / deceleration end signal, and an output signal of the S-shaped acceleration / deceleration timing generation circuit 27d. A deceleration speed generating counter 27f to output to 較部 27b, and a speed proportional pulse generating circuit 27g for generating a speed proportional pulse in response to the speed signal from the pressurized deceleration speed generating counter 27f. With these configurations, the acceleration / deceleration control unit 27 compares the current speed of the motor 10 with the target speed according to the input of the target speed data, and adjusts the speed (acceleration or deceleration) of the motor 10 according to the deviation. The control is performed based on the acceleration / deceleration pattern having the S-shaped characteristic.
[0019]
When the target speed is changed during acceleration of the motor 10, the gate 27c determines whether or not the current target speed is higher than the previous target speed. It is assumed that the target speed has not changed until the S-shaped acceleration pattern corresponding to the target speed ends. That is, as shown in FIG. 4, for example, when the target speed is changed so as to further accelerate the previously set acceleration command to F2 to F4, the gate 27c performs an immediate speed change as indicated by a broken line. Without performing this operation, the output of the S-shaped acceleration / deceleration start command is delayed until the S-shaped acceleration / deceleration end signal is input from the S-shaped acceleration / deceleration end determination circuit 27e. Is executed to instruct the S-shaped acceleration / deceleration timing generation circuit 27d to execute the S-shaped acceleration pattern corresponding to.
[0020]
When the target speed is changed during the deceleration of the motor 10, the gate 27c determines whether or not the current target speed is lower than the previous target speed. It is considered that the target speed has not been changed until the S-shaped deceleration pattern corresponding to the previous target speed ends. That is, as shown in FIG. 4, when the target speed is changed to reduce the previous deceleration command F4 to F3 during the constant speed of the motor 10, the operation can be shifted without any problem even if the calculation is started from there. Immediately, a speed change for executing a new S-shaped acceleration / deceleration pattern is performed. During the deceleration of the motor 10, for example, the target speed is changed so that the control data F3 after the change (previous target speed) is further reduced to F1. Is performed, the gate 27c outputs the S-shaped acceleration / deceleration start command until the S-shaped acceleration / deceleration end signal is input from the S-shaped acceleration / deceleration end determination circuit 27e without immediately changing the speed as indicated by the broken line. After inputting an S-shaped acceleration / deceleration end signal, the S-shaped acceleration / deceleration timing generation circuit 27d is instructed to execute an S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the current target speed.
[0021]
Accordingly, when the target speed is changed as described above, the drive speed of the motor 10 reaches the target speed by the two-stage S-shaped acceleration / deceleration pattern. As a result, the change in acceleration is greatly suppressed as compared with the case where a new S-shaped acceleration / deceleration pattern is executed simultaneously with the change in the target speed.
Further, in the present embodiment, when changing the target speed other than the above, a new S-shaped acceleration / deceleration pattern is executed substantially simultaneously with the change of the target speed, similarly to the conventional one as shown in FIG. It has become. Therefore, it is possible to prevent the two-stage S-shaped acceleration / deceleration pattern from being executed uselessly, and to shorten the acceleration / deceleration time.
When the target speed is changed from F4 to F1 during acceleration, and when the target speed is changed from F0 to F3 during deceleration, the S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the previous target speed ends. Thereafter, an S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the current target speed may be executed.
[0022]
In the embodiment of the present invention configured as described above, the motor control pulse generation IC 20 compares the current speed and the target speed of the motor 10 according to the input of the target speed data, and according to the deviation thereof, The motor 10 is pulse-driven in an S-shaped acceleration / deceleration pattern. If the target speed is changed during acceleration (or deceleration) of the motor 10, the current target speed is higher than the previous target speed. (Or low), and if this judgment is affirmed, it is considered that the target speed has not been changed until the S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the previous target speed is completed. After the S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the target speed is completed, the S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the current target speed is executed.
[0023]
According to the motor control pulse generation IC 20 configured as described above, a two-step S-shaped acceleration / deceleration pattern can be used without immediately executing a new S-shaped acceleration / deceleration pattern in response to a change in target speed during acceleration / deceleration. As a result, the motor 10 is driven and controlled to the target speed. As a result, the change in acceleration is greatly suppressed as compared with the case where a new S-shaped acceleration / deceleration pattern is executed at the same time as the change in the target speed. Driving can be performed.
[0024]
In the present embodiment, when a target speed other than the above is changed, a new S-shaped acceleration / deceleration pattern is executed substantially simultaneously with the change of the target speed. Prevention and acceleration / deceleration time can be shortened.
[0025]
【The invention's effect】
With the above configuration, the present invention compares the current speed of the motor with the target speed in response to the input of the target speed data, and adjusts the speed of the motor in accordance with the deviation by adding the S-shaped characteristic. If the target speed is changed during acceleration / deceleration of the motor while controlling with the deceleration pattern, it is assumed that the target speed has not been changed until the S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the previous target speed ends. As a result, it is possible to prevent the occurrence of vibration due to the change of the target speed during acceleration / deceleration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a motor control system using a motor control pulse generation IC according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a motor control pulse generation IC according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a main part of a motor control pulse generation IC according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an operation explanatory view of the motor control pulse generation IC according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of a motor control pulse generation IC according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Motor control system 10 Motor 20 Pulse generation IC for motor control
21 Interface unit 22 Register unit 23 Controller unit 24 Pulse generation unit 25 Counter unit 26 Input / output line interface unit 27 Acceleration / deceleration control unit 27a Target speed input unit 27b Comparison unit 27c Gate 27d S-shaped acceleration / deceleration timing generation circuit 27e S-shaped acceleration / deceleration End determination circuit 27f Acceleration / deceleration speed generation counter 27g Speed proportional pulse generation circuit 30 CPU
40 drive circuit

Claims

A motor control method for comparing the current speed of the motor with the target speed in response to input of the target speed data, and controlling the speed of the motor in accordance with an acceleration / deceleration pattern having an S-shaped characteristic according to the deviation.
If the target speed is changed during the acceleration / deceleration of the motor, it is considered that the target speed has not changed until the S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the previous target speed is completed, and the target speed is changed according to the previous target speed. A motor control method for executing an S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the current target speed after the completion of the S-shaped acceleration / deceleration pattern.

The motor control method according to claim 1,
If the target speed is changed during acceleration of the motor, it is determined whether or not the current target speed is higher than the previous target speed. If this determination is affirmed, S is determined according to the previous target speed. It is assumed that the target speed has not changed until the character acceleration pattern ends, and after the S-character acceleration pattern corresponding to the previous target speed ends, the S-character acceleration pattern corresponding to the current target speed is executed. A motor control method comprising:

The motor control method according to claim 1 or 2,
If the target speed is changed during the deceleration of the motor, it is determined whether or not the current target speed is lower than the previous target speed. If this determination is affirmed, S is determined according to the previous target speed. It is considered that the target speed has not changed until the character deceleration pattern ends, and after the S-shaped deceleration pattern corresponding to the previous target speed ends, the S-shaped deceleration pattern corresponding to the current target speed is executed. A motor control method comprising:

A motor control pulse generation IC that compares a current speed of a motor with a target speed in response to input of target speed data and drives the motor in a pulse shape with an S-shaped characteristic according to a deviation thereof. ,
If the target speed is changed during the acceleration / deceleration of the motor, it is considered that the target speed has not changed until the S-shaped acceleration / deceleration pattern corresponding to the previous target speed is completed, and the target speed is changed according to the previous target speed. A motor control pulse generation IC that executes an S-shaped acceleration / deceleration pattern according to the current target speed after the S-shaped acceleration / deceleration pattern is completed.

The pulse generation IC for motor control according to claim 4,
If the target speed is changed during acceleration of the motor, it is determined whether or not the current target speed is higher than the previous target speed. If this determination is affirmed, S is determined according to the previous target speed. It is assumed that the target speed has not changed until the character acceleration pattern ends, and after the S-character acceleration pattern corresponding to the previous target speed ends, the S-character acceleration pattern corresponding to the current target speed is executed. A pulse generation IC for motor control characterized by the above-mentioned.

The pulse generation IC for motor control according to claim 4 or 5,
If the target speed is changed during the deceleration of the motor, it is determined whether or not the current target speed is lower than the previous target speed. If this determination is affirmed, S is determined according to the previous target speed. It is considered that the target speed has not changed until the character deceleration pattern ends, and after the S-shaped deceleration pattern corresponding to the previous target speed ends, the S-shaped deceleration pattern corresponding to the current target speed is executed. A pulse generation IC for motor control characterized by the above-mentioned.