[发明专利]用于旋转电动机的使用绝对角位置的速度控制设备

说明书

本发明涉及旋转电动机的速度控制，特别是涉及计算旋转电动机的绝对角位置从而获得用于速度控制的参考位置的绝对角位置计算装置，和采用该装置的速度控制设备。

旋转电动机，如主动轮电动机包括一个频率产生器，用于根据旋转速度产生频率信号。在频率产生器中由一定的角度间隔在脉冲周期产生的频率信号FG被用于速度控制。

图1A是说明根据传统电动机的转速来产生频率信号FG的波形图。图1B示出了用于测量频率信号FG的脉冲周期的计数器10。周期测量计数器10与高频时钟CLK同步工作，并对在从旋转电动机产生的频率信号FG的脉冲间隔期间产生的时钟CLK数目计数以测量频率信号FG的周期。该测量的周期用于电动机的速度控制。由本发明的同一申请人于1995年7月4日提出的韩国专利申请第95-19515号公开了当用于如盒式磁带录像机(VCR)那样的设备的电动机每次旋转的干扰被始终如一地输入时，使用重复学习来估算干扰和消除干扰的技术，以便提高电动机的速度控制性能。

图2是说明在上述第95-19515号韩国专利申请中公开的传统旋转电动机的速度控制设备的框图。由于传统的旋转电动机速度控制设备已在上述的韩国专利申请中公开，因此在这里仅作简要说明。

在图2中，由电动机25计算的当前速度ω和角位置θ被分别送给第一加法器A1和学习补偿器27。第一加法器A1输出代表电动机25的当前速度ω与参考速度ω^*之间差值的速度误差ωe。速度误差ωe送入速度控制器21。如果关开电动机25的负载转矩为零，则在电动机中不存在负载干扰。这样，速度控制器21只经一般的速度控制就能获得极佳的速度控制特性。然而，在负载转矩存在的情况中，速度控制特性变低。学习补偿器27经重复学习消除用角位置和角速度的函数表示的电动机的干扰。

学习补偿器27接收速度控制器21的输出iv^*和角位置θ，并产生用于消除干扰影响的输出。学习补偿器27得到的干扰补偿信号i_LK^*(θ)送入第二加法器A2。第二加法器A2把速度控制器21施加的电流指令信号iv^*与学习补偿器27施加的干扰补偿指令信号i_LK^*(θ)相加并生成送入电流控制器23的修正的电流指令信号i^*。电流控制器23响应输入的电流指令信号i^*向电动机25输出转矩指令信号。电动机25中的第三加法器A3从电流控制器23施加的转矩指令信号中减去施加的干扰H(θ′,θ)并输出修改转矩指令信号τ^*。用1/(JS+B)的传递函数表示的电动机25′的速度根据转矩指令信号τ^*被控制。在速度控制结果中，电动机25输出的角速度ω被反馈到第一加法器A1并与速度指令信号ω^*一起用于速度误差ωe的计算。该速度误差被送到速度控制器21。速度控制器21根据输入的速度误差输出用于控制电动机25的转速的电流指令信号。该电流指令信号被送入学习补偿器27。角速度ω经过用1/S传递函数表示的电动机25″作为角位置θ被输出，并反馈到学习补偿器27。

如上所述，学习补偿器27需要用角位置θ作为输入。为了得到这种角位置θ，需要一个代表电动机25的绝对角的信号。脉冲产生器产生一个具有电动机每转一个脉冲的脉冲信号。电动机的绝对角位置从脉冲信号中算出。然而，由于传统电动机只有频率产生器，除了随均匀的角度的间隔产生的频率信号外什么也没有，这样就不能获得绝对角位置。而只能通过依据随机的参考位置对频率信号FG数目计数来找出相对的角位置。这样，每当电源接通或电动机开始旋转时，学习补偿器27根据随机参考位置进行重复学习。

然而，在利用相对角位置学习控制的情况中，应对每次启动(开始)执行学习，其结果是在电动机稳定前产生的瞬态时间变长。而且，由于学习的数据每次都会变化，因此需要具有容量与频率信号的脉冲数目成正比的存储介质(例如，随机存取存储器(RAM))以便存储数据。同时，脉冲产生器可能配装在电动机上，这样就增加了电动机的成本。

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种使用绝对角位置的旋转电动机的速度控制设备，其特点是，使用绝对角位置计算装置中计算的绝对角并经过重复学习控制方法获得的干扰校正值被存储和连续使用，以便减小达到旋转电动机稳定所占用的瞬态时间。

为实现本发明的上述目的，这里提供了使用绝对角位置的旋转电动机的速度控制设备，该速度控制设备包括：