(57)【要約】【課題】ステッピングモータの駆動に際し、制御装置から出力される各相の指令電圧と、検出される前記モータの各相の駆動電流とから演算される回転子位置推定方法を提案する。【解決手段】制御装置５からステッピングモータ１の駆動装置３に入力する前記モータの各相に流す駆動電流を決定する指令電圧値と、前記駆動電流の値とを、誘起電圧推定演算装置１２により算出された各相の誘起電圧に、回転子位置推定装置１１における、あらかじめ求められて入力された前記モータの回転子位置に対応する正弦関数値と余弦関数値とを、それぞれの乗算し、その後、減算、増幅、積分及び加算して、その算出値を、前記モータの回転子推定位置（電気角）として、前記回転子位置に代えるようにそれぞれフィードバックして、繰り返し演算することにより、その算出値を前記回転子の推定位置としている。【選択図】            図１
2004180354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータの駆動に際し、
制御装置からモータ駆動装置に入力する前記モータの各相に流す駆動電流を決定するための電圧指令値と、電流検出器で検出される前記駆動電流の値とを、誘起電圧推定演算装置により前記各相の誘起電圧を算出し、
正弦関数発生器と余弦関数発生器とにより、あらかじめ求められ、又はあらかじめ推定されて入力された前記モータの回転子位置に対応するそれぞれの正弦関数値と余弦関数値とを、それぞれの乗算器により対応する前記算出された各相の誘起電圧にそれぞれ乗算し、
減算器により、前記それぞれの乗算器からの乗算されたそれぞれの出力の差を算出し、
前記減算器からの出力を第１の増幅器より増幅し、その出力を第１の積分器により積分演算をし、
前記第１の積分器からの出力を、並列的に、第２の積分器と第２の増幅器によりそれぞれ積分演算するとともに、増幅し、
加算器により、前記第２の積分器からの出力と前記第２の増幅器からの出力との和を算出して、
前記加算器からの算出電気角を、前記モータの回転子推定位置として、前記正弦関数発生器と前記余弦関数発生器の前記回転子位置に代えるようにそれぞれフィードバックして繰り返し演算することにより、前記加算器からの算出電気角を、前記回転子の推定位置とすることを特徴とするステッピングモータの回転子位置推定方法。
【請求項２】
前記制御装置から前記モータ駆動装置に入力する前記電圧指令値は、
速度指令を電気角演算装置により指令電気角にし、電流指令を前記電流検出器で検出される前記駆動電流の値とともに電流制御装置により正弦波状の電圧にし、
前記指令電気角と前記正弦波状電圧とをともに電圧指令演算装置により出力される前記モータの各相の電圧指令値であることを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータの回転子位置推定方法。
【請求項３】
ステッピングモータの回転子位置推定装置であって、
制御装置からモータ駆動装置に入力する前記モータの各相に流す駆動電流を決定するための電圧指令値と、電流検出器で検出される前記駆動電流の値とを入力し、前記モータの各相の誘起電圧を算出する誘起起電圧推定演算装置と、
あらかじめ求められ、又は推定されて入力された前記モータの回転子位置に対応して、それぞれの正弦関数値と余弦関数値とを発生する正弦関数発生器及び余弦関数発生器と、
前記誘起起電圧推定演算装置から算出される前記各相の誘起電圧のそれぞれと、前記正弦関数発生器及び余弦関数発生器のそれぞれから発生する正弦関数値と余弦関数値とをそれぞれ乗算する、前記モータの相数に対応する複数の乗算器と、
前記それぞれの乗算器からの出力の差を演算する減算器と、
前記減算器からの出力を増幅するための第１の増幅器と、
該第１の増幅器の出力を積分演算するための第１の積分器と、
該第１の積分器の出力をさらに積分するための第２の積分器と、
前記第１の積分器の出力を増幅するための第２の増幅器と、
前記第２の積分器の出力と前記第２の増幅器の出力とを加算する加算器と
からなり、
前記加算器からの算出電気角を、前記モータの回転子推定位置として、前記正弦関数発生器と前記余弦関数発生器の前記回転子位置に代えるようにそれぞれフィードバックして繰り返し演算することにより、前記加算器からの算出電気角を、前記回転子の推定位置とすることを特徴とするステッピングモータの回転子位置推定装置。
【請求項４】
前記制御装置は、モータ駆動装置に前記電圧指令値を入力するため、
速度指令を指令電気角にする電気角演算装置と、指令電流を前記電流検出器で検出される前記駆動電流の値とともに入力して、正弦波状の電圧を出力する電流制御装置と、
前記電気角演算装置から出力される前記指令電気角と前記電流制御装置から出力される前記正弦波状電圧とをともにに入力して、前記電圧指令値を出力する電圧指令演算装置とからなることを特徴とする請求項３に記載のステッピングモータの回転子位置推定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッピングモータの回転子位置推定方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のステッピングモータの回転子位置及び速度検出方法は、次の２種類に分類できる。
１）前記モータの非励磁状態の励磁コイルから誘起電圧を計測する方法としては、すでに開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
２）また、前記モータに誘起電圧検出用の巻線を特別に設け、誘起電圧を計測する方法としては、すでに開示されている（例えば、特許文献２参照）。
３）さらに、ステッピングモータの負荷検出のためには、逆起電圧検出回路を設け負荷角を求める方法もある。そして、前記負荷角がわかれぱ回転子位置も推定可能であることが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平２−１９７２０号公報；ステッピングモータの位置および速度検出装置
【特許文献２】
特開平５−２８４７９０号公報；モータの回転検出装置
特開平１０−２５７７４５号公報；ロータ位置検出機構付ステッピングモータ
【特許文献３】
特公平６−４０７５５号公報；ステップモータの負荷検出方法
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような従来の前記ステッピングモータのそれぞれの方法にあっては、次のようないろいろな問題点があった。
１）非励磁状態の励磁コイルから誘起電圧を計測する方法にあっては、非励磁状態のない、いわゆるマイクロステップ駆動には応用できず、また、高速回転では、非励磁状態の時間が短くなり、誘起電圧の検出が難しい。
【０００６】
２）また、誘起電圧検出用の巻線を特別に設け、誘起電圧を計測する方法にあっては、別途、専用のステッピングモータを用意しなければならない。
３）ステッピングモータの負荷検出方法には、誘起起電圧検出用の巻線を設けるうえに、さらに、特別に誘起電圧検出回路が必要である。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は前記問題点を解消し、ステッピングモータのマイクロステップ駆動に応用ができ、特別な専用モータを必要とせず、制御装置からの出力である各相の指令電圧と、検出される前記モータの各相の駆動電流とを演算するステッピングモータの回転子位置推定方法を提案することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は前記問題点を解消し、前記ステッピングモータの回転子位置推定方法を具体化したステッピングモータの回転子位置推定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】
前記目的を達成するための本発明の構成は、ステッピングモータの駆動に際し、制御装置からモータ駆動装置に入力する前記モータの各相に流す駆動電流を決定するための電圧指令値と、電流検出器で検出される前記駆動電流の値とを、誘起電圧推定演算装置により前記各相の誘起電圧を算出し、正弦関数発生器と余弦関数発生器とにより、あらかじめ求められ、又はあらかじめ推定されて入力された前記モータの回転子位置（電気角）に対応するそれぞれの正弦関数値と余弦関数値とを、それぞれの乗算器により対応する前記算出された各相の誘起電圧にそれぞれ乗算し、減算器により、前記それぞれの乗算器からの乗算されたそれぞれの出力の差を算出し、前記減算器からの出力を第１の増幅器より増幅し、その出力を第１の積分器により積分演算をし、前記第１の積分器からの出力を、並列的に、第２の積分器と第２の増幅器によりそれぞれ積分演算するとともに、増幅し、加算器により、前記第２の積分器からの出力と前記第２の増幅器からの出力との和を算出して、前記加算器からの算出電気角を、前記モータの回転子推定位置（電気角）として、前記正弦関数発生器と前記余弦関数発生器の前記回転子位置に代えるようにそれぞれフィードバックして繰り返し演算することにより、前記加算器からの算出電気角を、前記回転子の推定位置とするステッピングモータの回転子位置推定方法である。
【００１０】
前記制御装置から前記モータ駆動装置に入力する前記電圧指令値は、速度指令を電気角演算装置により指令電気角にし、電流指令を前記電流検出器で検出される前記駆動電流の値とともに電流制御装置により正弦波状の電圧にし、前記指令電気角と前記正弦波状電圧とをともに電圧指令演算装置により出力される前記モータの各相の電圧指令値であるステッピングモータの回転子位置推定方法である。
【００１１】
ステッピングモータの回転子位置推定装置であって、制御装置からモータ駆動装置に入力する前記モータの各相に流す駆動電流を決定するための電圧指令値と、電流検出器で検出される前記駆動電流の値とを入力し、前記モータの各相の誘起電圧を算出する誘起起電圧推定演算装置と、あらかじめ求められ、又は推定されて入力された前記モータの回転子位置（電気角）に対応して、それぞれの正弦関数値と余弦関数値とを発生する正弦関数発生器及び余弦関数発生器と、前記誘起起電圧推定演算装置から算出される前記各相の誘起電圧のそれぞれと、前記正弦関数発生器及び余弦関数発生器のそれぞれから発生する正弦関数値と余弦関数値とをそれぞれ乗算する、前記モータの相数に対応する複数の乗算器と、前記それぞれの乗算器からの出力の差を演算する減算器と、前記減算器からの出力を増幅するための第１の増幅器と、該第１の増幅器の出力を積分演算するための第１の積分器と、該第１の積分器の出力をさらに積分するための第２の積分器と、前記第１の積分器の出力を増幅するための第２の増幅器と、前記第２の積分器の出力と前記第２の増幅器の出力とを加算する加算器とからなり、前記加算器からの算出電気角を、前記モータの回転子推定位置（電気角）として、前記正弦関数発生器と前記余弦関数発生器の前記回転子位置に代えるようにそれぞれフィードバックして繰り返し演算することにより、前記加算器からの算出電気角を、前記回転子の推定位置とするステッピングモータの回転子位置推定装置である。
【００１２】
前記制御装置は、モータ駆動装置に前記電圧指令値を入力するため、速度指令を指令電気角にする電気角演算装置と、指令電流を前記電流検出器で検出される前記駆動電流の値とともに入力して、正弦波状の電圧を出力する電流制御装置と、前記電気角演算装置から出力される前記指令電気角と前記電流制御装置から出力される前記正弦波状電圧とをともにに入力して、前記電圧指令値を出力する電圧指令演算装置とからなるステッピングモータの回転子位置推定装置である。
【００１３】
本発明のステッピングモータの回転子位置推定方法とその装置は、以上のように構成され、前記加算器からの算出電気角を、前記モータの回転子推定位置（電気角）として、前記正弦関数発生器と前記余弦関数発生器の前記回転子位置にそれぞれフィードバックして繰り返し演算することにより、前記回転子位置の推定精度を高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
図１は、本発明のステッピングモータの回転子位置推定方法の一実施例を示す該モータの回転子位置推定装置の構成系統図である。
【００１５】
図１において、１は２相ステッピングモータで、該モータ１を回動又は回転駆動するため、交流電源２から前記モータ１に、そのモータドライバ（モータ駆動装置）３により駆動電力を供給する。５は該モータ１の制御装置、１１は該ステッピングモータ１の回転子位置推定装置を示す。
【００１６】
まず、前記モータ１を制御する制御装置５は、前記モータドライバ３に対して前記モータ１の各相に流れる駆動電流を決定する電圧指令値を算出して入力するための装置で、該モータ１の各相に流れる駆動電流値を検出する電流検出器６と、電気角演算装置７と、電流制御装置８と、電圧指令演算装置９とからなる。
【００１７】
前記制御装置５は、外部からの速度指令ω＊ｒｍを前記電気角演算装置７により指令電気角θ＊ｒｅにし、同様に外部からの電流指令ｉ＊を、前記電流検出器６で検出される前記駆動電流の値ｉα、ｉβとともに前記電流制御装置８により正弦波状の電圧Ｖ＊にし、次いで、前記指令電気角θ＊ｒｅと前記正弦波状の電圧Ｖ＊とをともに前記電圧指令演算装置９に入力して、該電圧指令演算装置９により演算し、前記ドライバ３へ出力する前記モータ１の各相の電圧指令値Ｖα、Ｖβを決定している。
【００１８】
前記回転子位置推定装置１１は、誘起電圧推定演算装置１２と、正弦（ｓｉｎ）関数発生器１３及び余弦（ｃｏｓ）関数発生器１４と、前記モータの相数に対応する複数（本実施例では２個）の乗算器１５，１６と、減算器１７と、第１、第２の増幅器１８，１９と、第１、第２の積分器２０，２１と、加算器２２とからなる。
【００１９】
前記誘起電圧推定演算装置１２は、前記制御装置５から出力される前記モータ１の各相（又は各相巻線）に流す駆動電流を決定するための前記電圧指令値Ｖα、Ｖβと、前記電流検出器６で検出される前記駆動電流の値ｉα、ｉβとを入力し、前記モータ１の各相の誘起電圧（本実施例では、前記モータ１は２相ステッピングモータのため２つの誘起電圧）ｅα、ｅβを算出する。
【００２０】
前記正弦関数発生器１３及び前記余弦関数発生器１４は、あらかじめ求められ又はあらかじめ推定されて、入力された前記モータ１の回転子位置（電気角）に対応して、それぞれの正弦関数値ｓｉｎθｅｓｔｒｅと余弦関数値ｃｏｓθｅｓｔｒｅとを発生する。
前記複数（ここでは２個）の乗算器１５，１６のそれぞれは、前記誘起電圧推定演算装置１２から算出される各相の誘起電圧ｅα、ｅβのそれぞれと、前記正弦関数発生器１３と前記余弦関数発生器１４のそれぞれから発生する正弦関数値ｓｉｎθｅｓｔｒｅと余弦関数値ｃｏｓθｅｓｔｒｅとを乗算する。
【００２１】
前記減算器１７は、前記それぞれの乗算器１５，１６からの出力同士の差を演算する。
前記第１の増幅器１８は、前記減算器１７の出力（前記乗算器１５，１６からの出力の差）を増幅し、前記第１の積分器２０は、前記第１の増幅器１８の出力を積分演算する。
そして、前記第２の積分器２１は、前記第１の積分器２０からの出力をさらに積分するとともに、前記第２の増幅器１９は、前記第２の積分器２１に並列に接続されて、該第１の積分器２０からの出力を増幅する。
【００２２】
前記加算器２２は、前記第２の積分器２１からの出力と前記第２の増幅器１９からの出力とを加算して、その算出出力を前記モータ１の回転子の推定位置（電気角）にするとともに、該算出出力を、前記モータ１の回転子推定位置（電気角）として、前記正弦関数発生器１３と前記余弦関数発生器１４に前記あらかじめ求められ又は推定されて、入力された回転子位置に代えるようにフィードバックして、繰り返し演算する。
このように、前記モータ１の回転子推定位置を繰り返し演算することにより、前記加算器２２からの前記算出出力結果を、精度の高い前記回転子の推定位置とすることができる。
【００２３】
次いで、図１において、前記回転子位置推定装置１１により前記モータ１の回転子の推定位置を、数式を用いて説明する。
前記制御装置５において、電流指令ｉ＊と前記電流検出器６で検出された２相交流電流ｉα、ｉβを入力とする前記電流制御装置８で正弦波状の出力電圧Ｖ＊を決定し、速度指令ω＊ｒｍを入力とする前記電気角演算装置７により指令電気角θ＊ｒｅを決定する。前記出力電圧Ｖ＊と前記指令電気角θ＊ｒｅとを入力とし、前記電圧指令演算装置９により２相電圧指令値Ｖα、Ｖβを決定する。なお、前記２相ステッピングモータ１は正弦波状の振幅が一定な電流で駆動されているものとする。
【００２４】
ここで、前記２相電圧指令値Ｖα、Ｖβと前記２相交流電流ｉα、ｉβから前記誘起電圧推定演算装置１２により、前記モータ１の各相の誘起電圧ｅα、ｅβを演算、推定する。
【００２５】
あらかじめ求め、又は推定しておいた回転子位置推定電気角θｅｓｔｒｅを入力とする前記正弦関数発生器１３でｓｉｎθｅｓｔｒｅを計算する。該ｓｉｎθｅｓｔｒｅの計算結果と推定した前記２相交流誘起電圧の１相分ｅβとを、前記乗算器１５に入力して乗算を行う。同様に、前記あらかじめ求めておいた回転子位置推定電気角θｅｓｔｒｅを入力とする前記余弦関数発生器１４でｃｏｓθｅｓｔｒｅを計算する。該ｃｏｓθｅｓｔｒｅの計算結果と推定した前記２相交流誘起電圧の１相分ｅβとを、前記乗算器１６に入力して乗算を行う。ここで求めたｅβ×ｓｉｎθｅｓｔｒｅとｅα×ｃｏｓθｅｓｔｒｅとの値を前記減算器１７に入力して、その差であるｅα×ｃｏｓθｅｓｔｒｅ−ｅβ×ｓｉｎθｅｓｔｒｅを求める。
【００２６】
前記ｅα×ｃｏｓθｅｓｔｒｅ−ｅβ×ｓｉｎθｅｓｔｒｅを前記第１の増幅器１８に入力して、これを増幅する。該第１の増幅器１８で増幅した出力を前記第１の積分器２０に入力して積分を行う。該第１の積分器２０により積分した出力結果を、さらに第２の積分器２１に入力して積分するとともに、前記第１の積分器２０からの積分した出力を、前記第２の積分器２１に並列に接続される前記第２の増幅器１９により増幅を行う。そして前記第２の積分器２１からの積分結果と前記第２の増幅器１９からの増幅結果とを、前記加算器２２に入力して前記積分出力と前記増幅出力との加算を行う。
【００２７】
前記加算器２２からの算出出力（電気角）を前記モータ１の回転子の推定位置にするとともに、該算出出力を、前記モータ１の回転子推定位置（電気角）として、前記正弦関数発生器１３と前記余弦関数発生器１４に前記あらかじめ求められ又は推定されて、入力された回転子位置に代えるようにフィードバックして、繰り返し演算する。
この動作を繰り返すことにより、前記加算器２２からの算出出力を前記モータの推定される回転子位置（電気角）θｅｓｔｒｅとしている。
【００２８】
次に、前記回転子位置推定装置１１の作用を説明する。
前記２相ステッピングモータ１の巻線の、Ｌを１相分の自己インダクタンス値、Ｒを１相分の抵抗値、Ｍを相互インダクタンス値、ｉα、ｉβを各相の相電流、Ｖα、Ｖβは各相の相電圧、ｅα、ｅβを各相の誘起電圧とする。
このときの前記モータ１の電流電圧方程式は次式となる。
【数１】
2004180354.tif 000003
【００２９】
電圧は制御装置５からの電圧指示値、電流は電流検出値で、前記自己インダクタンスＬ、相互インダクタンスＭ及び抵抗値Ｒは、あらかじめ計測しておいた値を用いれば、次式により前記誘起電圧ｅα、ｅβの瞬時値が求めることができる。
【数２】
2004180354.tif 000004
この計算を行う部分を前記誘起電圧推定演算装置１２である。
【００３０】
次に、推定した誘起電圧情報から位置情報を得る方法を説明する。
前記誘起電圧ｅα、ｅβを誘起させる、界磁のα、β相の電機子巻線鎖交磁束数ψｆα、ψｆβは、その最大値をψｆ′とすると次式で表される。
【数３】
2004180354.tif 000005
【００３１】
ここで、θｒｅは、α相電機子巻線を基準として時計回りに取った界磁の角度（電気角）であり、ωｒｅを電気角速度とすると次式で表される。
【数４】
2004180354.tif 000006
このときの各相の誘起電圧ｅα、ｅβは次式となる。
【数５】
2004180354.tif 000007
【００３２】
前記モータ１の回転子の推定位置演算結果θｅｓｔｒｅの正弦（ｓｉｎ）値及び余弦（ｃｏｓ）値を求め、それぞれの値と前記誘起電圧ｅα、ｅβとを乗算すると次式となる。
【数６】
2004180354.tif 000008
この計算を行う部分を前記正弦関数発生器１３、前記余弦関数発生器１４及び前記乗算器１５、１６である。
【００３３】
前記（８）式から前記（９）式を減算すると次式となる。
【数７】
2004180354.tif 000009
ここで、θｅｓｔｒｅ≒θｒｅであれぱ、次式の関係が成り立つ。
【数８】
2004180354.tif 000010
【００３４】
前記（１１）式を前記（１０）式に代入すると次式となる。
【数９】
2004180354.tif 000011
前記（１２）式は、推定結果（電気角）と実測値（電気角）の偏差に比例した値となることが分かる。この計算を行う部分が前記減算器１７である。
【００３５】
すなわち、図１における前記減算器１７からの出力結果は、θｒｅ−θｅｓｔｒｅの計算を行ったこととなる。そこで、前記第１の増幅器１８の増幅率をＡ１、前記第２の増幅器１９の増幅率をＡ２、前記第１、第２の積分器１３，１４の伝達関数を１／ｓとおき、図１における前記誘起電圧推定演算装置１２以後の伝達関数を求めると次式となる。
【数１０】
2004180354.tif 000012
前記（１３）式は、前記モータ１の回転子の推定位置（電気角）θｅｓｔｒｅと実位置（電気角）θｒｅとは、時間∽（無限大）で一致するトラッキングフィルタとなっていることを示している。
【００３６】
また、前記回転子の推定位置を、所望のダンピングファクタや固有振動数の応答で求めようとするために、前記第１の増幅器１８の増幅率Ａ１、前記第２の増幅器１９の増幅率Ａ２を設定することができる。
ここで、求めた前記回転子推定位置θｅｓｔｒｅは、α相電機子巻線を基準として時計回りに取った誘起電圧の電気角の推定結果である。従って、界磁位置は９０゜進んだ角度となる。
【００３７】
図２は、時間に対する電気角で示す推定位置の結果で、電気角周波数１６Ｈｚ、電流指令を１Ａとして、電流制御を行ったときの本実施例により、推定した電気角の推定結果である。この結果からわかるように、前記誘起電圧の推定結果にはノイズ成分を含んでいない。
【００３８】
次いで、他の実施例として、前記トラッキングフィルタの代わりに逆正接関数を用いても、前記回転子の推定位置θｅｓｔｒｅを求めることができる。
図３は、電気角周波数１６Ｈｚ、電流指令を１Ａとして、電流制御を行ったときの誘起電圧の推定結果（電気角）である。この結果からわかるように、前記誘起電圧の推定結果にはノイズ成分を多く含んでいる。
【００３９】
この情報を使って、電気角を逆正接関数で求めた結果が図４に示すように、電気角周波数１６Ｈｚ、電流指令を１Ａとし、電流制御を行ったときの逆正接関数を用いて推定した電気角の推定結果である。この方法では推定結果にノイズが発生し、，そのままモータ制御に使用することは不可能であることがわかる。
また、逆正接関数の出力は±９０゜の範囲である。推定範囲を０゜から３６０゜にするためには、場合分けを行う必要がある。
【００４０】
なお、本発明の技術は前記実施の形態における技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明のステッピングモータの回転子位置推定方法によれば、前記請求項１に示す構成であるので、ステッピングモータのマイクロステップ駆動に応用ができ、特別な専用モータを必要とせず、制御装置からの出力である各相出力電圧指示と各相の相電流を検出し、演算することができるという優れた効果を奏する。
【００４２】
また、本発明のステッピングモータの回転子位置推定装置によれば、前記請求項３に示す構成であるので、ステッピングモータのマイクロステップ駆動に応用ができ、特別な専用モータを必要とせず、制御装置からの出力である各相出力電圧指示と各相の相電流を検出し、演算することができるという優れた効果を奏する。
【００４３】
また、本発明の前記方法及びその装置によれば、さらに次の効果が得られる。すなわち、フィルタの機能も持つため、検出ノイズが少なく、通常、誘起電圧と同位相で電流を制御する。
そのため、本発明により推定した位置情報をそのまま励磁位置として使用することができる。さらに、推定範囲を０゜から３６０゜まで場合分けをすることなく、電気角を推定して、前記モータの回転子の位置を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステッピングモータの回転子位置推定方法の実施の形態の一実施例を示す該モータの制御装置と回転子位置推定装置の構成系統図である。
【図２】電気角周波数１６Ｈｚ、電流指令を１Ａとし、電流制御を行ったときの本実施例により、推定した電気角の推定結果である。
【図３】電気角周波数１６Ｈｚ、電流指令を１Ａとし、電流制御を行ったときの誘起電圧の推定結果である。
【図４】電気角周波数１６Ｈｚ、電流指令を１Ａとし、電流制御を行ったときの逆正接関数を用いて推定した電気角の推定結果である。
【符号の説明】
１  ２相ステッピングモータ
２  交流電源
３  モータドライバ（モータ駆動装置）
５  モータ制御装置
６  電流検出器
７  電気角演算装置
８  電流制御装置
９  電圧指令演算装置
１１  回転子位置推定装置
１２  誘起電圧推定演算装置
１３  正弦（ｓｉｎ）関数発生器
１４  余弦（ｃｏｓ）関数発生器
１５、１６  乗算器
１７  減算器
１８  第１の増幅器
１９  第２の増幅器
２０  第１の積分器
２１    第２の積分器
２２  加算器
ｅα、ｅβ  誘起電圧
ｉα、ｉβ  駆動電流値
ｉ＊    指令電流
Ｖα、Ｖβ    電圧指令値
Ｖ＊    正弦波状電圧
θ＊ｒｅ    指令電気角
θｒｅ    回転子実位置（電気角）
θｅｓｔｒｅ    回転子推定位置（電気角）
ω＊ｒｍ    速度指令
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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