[发明专利]速度检测方法与使用该方法的马达控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在进行伺服马达的反馈控制时，通过安装于马达的编码器的输出来检测马达速度的方法。 

背景技术

通常，马达等旋转体的速度检测采用在规定的每个取样周期读取位置脉冲信号的计数器值，求出该读取到的现在计数器值与前一次计数器值的计数差，通过该计数差除以取样周期来求出速度的脉冲计数方式。如果要提高速度分辨率，则需要有高分辨率的脉冲发生电路。另外，在使用具备跟踪电路的脉冲发生电路时，如果速度运算取样周期不是跟踪取样周期的整数倍，则也存在产生拍频现象而检测速度的波动变大的问题。 

以往，为了提高速度检测的分辨率，速度检测通过在图2所示的速度检测装置中采用周期测定方式的速度运算来进行(例如，参考专利文献1)。 

在图2中，1为脉冲发生电路，输出位置脉冲信号7。2为计数器，计测位置脉冲信号7的升降。3为位置寄存器，临时存储计数器2值。4为计时器，5为时间寄存器，通过位置脉冲信号7锁存计时器4值。6为速度运算器，通过发出允许读出信号10来从位置寄存器3读入位置脉冲值，从时间寄存器5读入锁存的计时器值，进行速度运算。 

下面，对动作进行说明，图3是表示周期测定方式的时间图。在图3中，(a)表示作为脉冲发生电路1的输出的位置脉冲信号7。(b)表示用计数器2计测位置脉冲信号7的升降的计数器值8。(c)表示作为计时器4的输出的计时器值11。另外，计数器值8变化的时刻的计时器值11成为时间寄存器5的锁存值。(d)表示速度运算器6发出的允许读出信号10。(e)表示速度运算器6求出的运算速度。在允许读出信号10成为有效的时刻，读取位置寄存 器3值并作为这次位置脉冲值n(k)，另外读取时间寄存器值并作为这次计时器值t(k)。通过式(1)～(3)所示的算式求出作为这次位置脉冲值与前一次位置脉冲值的差的变化脉冲值Δn(k)及作为这次计时器值与前一次计时器值的差的变化计时器值Δt(k)，计算位置脉冲频率f(k)而求出马达速度。 

Δn(k)＝n(k)-n(k-1)            (1) 

Δt(k)＝t(k)-t(k-1)            (2) 

f(k)＝Δn(k)/Δt(k)            (3) 

从图3可知，由于变化计时器值Δt(k)正确地示出了马达进行变化脉冲值Δn(k)变位的时间，因此这样求出的马达速度不发生拍频现象，精度高且波动小。 

专利文献1：日本国特开平5-215758号公报(第2-4页、图1) 

发明内容

在现有的速度检测方法中，采用存储位置脉冲信号的变化时刻，通过变化脉冲值除以变化计时器值来求出速度的顺序。因此，在1取样周期之间没有1脉冲变位时，由于变化计时器成为1取样周期以上，速度检测时间变长，所以存在不能提高控制增益而控制性能降低的问题。另外，在脉冲发生电路中干扰多时还存在以下问题：在允许读出信号成为有效时刻的前后发生干扰，受其干扰的影响，变化计时器值成为看上去为较小的值，输出比实际速度异常大的速度运算值，通过反馈控制造成马达振动。 

本发明是基于上述问题而进行的，目的在于提供一种速度检测方法，其可在高速领域中进行高精度且低波动的速度检测的同时，即使在低速领域中干扰多时，也可以不损坏控制性能地进行速度运算。 

为了解决上述问题，本发明采用如下方法及构成。 

技术方案1所述的速度检测方法的发明在使用具备：输出位置脉冲的脉冲发生电路；计数所述位置脉冲数的计数器；锁存所述计数器值来存储位置信息的位置寄存器；计时器；通过所述位置脉冲的升降来存储所述计时器值的时间寄存器；及通过发出允许读出信号来从所述位置寄存器读入位置脉冲值，从所述时间寄存器读入计时器值来进行速度运算的速度运算器的速度检测装置的速度检测方法中，其特征为， 

通过以下顺序进行速度运算处理， 

使在1取样周期之间的变化脉冲值连续为规定的变化脉冲阈值以上的次数即多脉冲连续次数与前一次位置脉冲值及前一次计时器值为0， 

所述速度运算器通过发出允许读出信号来从所述位置寄存器读入这次位置脉冲值，从所述时间寄存器读入这次计时器值， 

使所述这次位置脉冲值减去所述前一次位置脉冲值后的值为所述变化脉冲值， 

使所述这次计时器值减去所述前一次计时器值后的值为变化计时器值， 

将所述变化脉冲值与所述变化脉冲阈值作比较，