DE69410769T2

DE69410769T2 - Drehzahlgeregelter Servomotor mit Nachschlagtabelle in der Rückkopplungsschleife

Info

Publication number: DE69410769T2
Application number: DE69410769T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Matoba
Original assignee: Laurel Bank Machine Co Ltd
Current assignee: Laurel Bank Machine Co Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2014-12-17
Also published as: JPH07194165A; CN1110026A; JP3351596B2; US5552689A; TW274654B; KR950020006A; EP0661613A3; EP0661613B1; EP0661613A2; DE69410769D1; KR100199142B1; CN1037054C

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft einen Servomotor und insbesondere einen Servomotor, dessen Drehzahl durch eine impulsdauermodulierte (PWM) Impulsschwingung geregelt wird.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Üblicherweise wird die Drehzahlregelung eines Motors durch Rückkoppelung des momentanen Drehwinkels Θ des Motors und Vergleich desselben mit einem Solldrehwinkel Θref und Multiplikation der Differenz (Θ-ref-Θ) mit einem geeigneten Verstärkungsrad, um die zur Ansteuerung des Motors dienende Spannung zu verändern, ausgeführt. Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild eines bekannten Motors und K1, K1 sind darin Verstärkungsgrade, mit Tm=RJ/(RD+Kt.Ke), und Km=Kt/(RD+Kt.Ke), worin R(Θ) der Ankerwiderstand, J (Kgcm²) das Trägheitsmoment des Ankers, Kt(Kgcm/A) eine Drehmomentkonstante und Ke eine elektromotorische Gegenkraftkonstante sind. In dem in dieser Weise gebildeten Motor werden jeweils die Verstärkungsgrade K1, K2 der P-Regelung auf der Grundlage eines Vergleichs der Koeffizienten der Eigenwertgleichung der Übertragungsfunktion vom Soll -Wert Θref zum Ist-Wert Θ- mit denen einer gewünschten Ubertragungsfunktion angegeben, die auf der Grundlage des für die gewünschte Reaktion gewählten Pols definiert ist. Die Reaktionszeit wird übereinstimmend mit den. Verstärkungsgraden K1, K2 variiert. In diesem bekannten Servomotor müssen allerdings verschiedene Berechnungen, insbesondere Multiplikationen ausgeführt werden, nach der Rückkoppelung des Ist-Werts Θ und der Berechnung der Abweichung vom Soll- Wert Θref. Dementsprechend braucht das System eine verhältnismäßig umfangreiche und große Steuerschaltung zur Ausführung der komplexen Berechnung. Dies macht das System groß und kostspielig.
Das US Patent 4638225 beschreibt eine Impulsdauerregelvorrichtung und ein Verfahren zur Motordrehzahlsregelung. Ein impulsdauermoduliertes Signal beruht auf einer gezählten Anzahl von Impulsen zur Drehzahlsregelung des Motors übereinstimmend mit Drehzahls-Soll-Daten. Die Berechnung der Drehzahlsregelung wird auf der Basis der Drehzahls- Soll-Daten und der Drehzahlsrückkoppeldaten ausgeführt, die der Motor-Ist-Drehzahl entsprechen, und man erhält daraus Tastgraddaten für die Impulsdauermodulation. Die dieses Verfahren ausführende Regelschaltung basiert auf einem Hardwarezeitglied, einem Softwarezeitglied und einem Mikrocomputer, der auf diese Weise selektiv dem Impulsdauermodulationssignal verschiedene Zeitwerte zuteilt.
Im US Patent 4354146 ist die Anwendung eines Speichers bei der Drehzahlregelung eines Motors beschrieben. Der dem Motor zugeführte Strom wird übereinstimmend mit der Phasendifferenz zwischen einem Soll-Wert und einem rückgekoppelten periodischen Signal geregelt. Beide Signale werden in Kombination als Adresseneingang einem Speicher angelegt, der digitale Ansteuersignale speichert, deren Stärken übereinstimmend mit der Phasendifferenz vorbestimmt sind.

Kurzfassung der Erfindung

Es ist deshalb Aufgabe dieser Erfindung einen Servomotor anzugeben, bei dem die Drehzahl des Motors mit einer einfachen und kleinen Schaltung genau geregelt werden kann.
Die obige und andere Aufgaben dieser Erfindung können von einem dem Patentanspruch 1 entsprechenden Servomotor gelöst werden.
In einem bevorzugten Aspekt der Erfindung hat der Servomotor außerdem eine Informationsänderungsvorrichtung zur Modifikation der in der Speichervorrichtung gespeicherten Impulskorrekturinformation und/oder der Soll-Drehzahlinformation.
In einem anderen bevorzugten Aspekt dieser Erfindung weist die Drehzahlserfassungsvorrichtung eine Impulserzeugungsvorrichtung zur Erzeugung von Impulsen, die der Drehzahl des Motors entsprechen und eine Impulszählvorrichtung zum Zählen einer Impulsanzahl in einem vorbestimmten Zeitintervall auf, wobei das vorbestimmte Zeitintervall in Übereinstimmung mit der in der Speichervorrichtung gespeicherten Referenzimpulsinformation bestimmt ist.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt dieser Erfindung enthält die Referenzimpulsinformation Abtastperiodendaten, die dem vorbestimmten Zeitintervall entsprechen.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung enthält die Referenzimpulsinformation Zeitdaten zur Verwendung bei der Ausgabe der in ihrem Tastgrad veränderten Impulse.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt dieser Erfindung enthält die Drehzahlerfassungsvorichtung wenigstens eine Einschalttastzeitdauer zur Erregung des Motors, die Impulskorrekturinformation enthält Werte zur Veränderung dieser Einschaltzeitdauer, und die Impulsauffrischvorrichtung ist dazu eingerichtet den Wert der Einschalttastzeitdauer übereinstimmend mit einem dieser Werte zu verändern.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung entspricht jeder dieser Werte dem von der Einschalttastzeitdauer zu subtrahierenden oder zur Einschalttastzeitdauer hinzuzuaddierenden Wert.
In einem weiteren bevorzugten Aspekt dieser Erfindung ist die Vergleichsvorrichtung so eingerichtet, daß sie die Differenz zwischen der Geschwindigkeitsinformation und der Soll-Geschwindigkeitsinformation berechnet und aus den genannten Werten denjenigen Wert als Abweichungsinformation wählt, der der Differenz am nächsten kommt.
Diese und andere Aufgaben und Merkmale dieser Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Bezug auf die beiliegende Zeichnung deutlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines bekanten Servomotors.
Figur 2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Servomotors gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung.
Die Figuren 3a und 3b sind Tabellen, die tabellenartig gespeicherte Information zeigen.
Figur 4 ist ein Zeitdiagramm das die Funktionsweise eines Impulszählers zeigt.
Figur 5 ist ein Zeitdiagramm das zeigt, wie Motoransteuerimpulse verändert werden, wenn ein von einem Impulsauffrischabschnitt modifizierter Impuls erzeugt wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Figur 2 zeigt ein einen Servomotor enthaltendes Servomotorsystem das eine Ausführungsform dieser Erfindung ist. Der Servomotor dient zum Antreiben einer eine Antriebskraft übertragenden Vorrichtung wie z.B. eines endlosen Bandes zum Transport eines (nicht gezeigten) Geldscheins in einer Geldverarbeitungsmaschine. Das Servomotorsystem enthält einen bürstenlosen Gleichstrom (DC)-Motor 12, einen Motoransteuerteil 14 der eine Ansteuerspannung zur Ansteuerung des DC-Motors 12 erzeugt, eine antriebskraftübertragende Vorrichtung 16, die vom DC-Motor 12 zum Transportieren des (nicht gezeigten) Geldscheins gedreht wird, einen Impulsgenerator 18, der Impulse übereinstimmend mit der Drehzahl des DC-Motors 12 erzeugt, einen Impulszähler 20, der die Anzahl der vom Impulsgenerator 18 erzeugten Impulse in einer vorbestimmten Zeitdauer zählt, einen Motordrehzahlstellteil 22, der mit einer (nicht gezeigten) Eingabevorrichtung verbunden ist und Geschwindigkeitsinformation ausgibt, die die unter Verwendung der Eingabevorrichtung eingestellte Drehzahl und eine Impulsanzahl angibt, die ihrerseits die der Drehzahl entsprechende Anzahl von Impulsen innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer angibt, einen Impulsvergleicher 24, der die vom Impulszähler 20 ausgegebene Impulszahl mit der vom Motordrehzahlstellteil 22 ausgegebenen Impulszahl vergleicht und eine Abweichungsinformation erzeugt, eine Tabelle 26, die Impulstastgradinformation übereinstimmend mit der Geschwindigkeitsinformation vom Motordrehzahlstellteil 22 und der Abweichungsinformation vom Impulsvergleicher 24 zur Verfügung stellt, sowie einen Impulsauffrischabschnitt 28 zur Veränderung von Motoransteuerungsimpulsen in Übereinstimmung mit der Impulstastgradinformation.
Der bürstenlose Gleichstrommotor 12 wird von einer vom Motoransteuerteil 14 ausgegebenen gepulsten Ansteuerspannung angesteuert und ist so eingerichtet, daß seine Drehzahl mit dem sich verändernden Tastgrad der Impulse variiert.
Die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 16 weist zwei Rollen 16a, 16c auf, und ein endloses Band 16b ist um die Rolle 16a, 16c geführt. Die Rolle 16a ist an einer Abtriebswelle des DC-Motors 12 befestigt und wird durch die Drehung des Gleichstrommotors 12 gedreht. Die Drehung der Rolle 16a wird durch das Endlosband 16b auf die Rolle 16c übertragen, so daß diese in gleicher Richtung dreht wie die Rolle 16a. Der in die Geldverarbeitungsmaschine eingelegte (nicht gezeigte) Geldschein wird zwischen dem Endlosband 16b und der Oberfläche einer (nicht gezeigten) Geldscheinpassage gehalten und von dem sich bewegenden Endlosband 16b transportiert.
Der Impulsgenerator 18 enthält einen scheibenförmigen Drehkodierer 18a, der eine Vielzahl regelmäßig beabstandeter radialer Schlitze hat, ein (nicht gezeigtes) lichtaussendendes Bauteil, ein (nicht gezeigtes) lichtempfangendes Bauteil und einen Impulsgeneratorteil 18b, der Impulse in Reaktion auf das von dem lichtempfangenden Bauteil durch die Schlitze des Drehkodieres 18a empfangenen Lichts erzeugt. Der Drehkodierer 18a ist an einer Welle der durch die Drehung der Rolle 16a gedrehten Rolle 16c fixiert. Folglich erzeugt der Impulsgenerator 18 Impulse, die er dem Impulszähler 20 sendet und die die Drehzahl der Rolle 16c als Funktion des Abstands zwischen benachbarten, im Drehcodierer 18a gebildeten, Schlitzen darstellen.
Der Impulszähler 20 zählt die Anzahl der vom Impulgenerator 18 erzeugten Impulse während jedes vorbestimmten Zeitintervalls und gibt die Impulszahl an den Impulsvergleicher 24 aus. Weiter unten wird beschrieben, daß die vorbestimmte Zeitdauer durch die Tabelle 26 definiert ist.
Der Motordrehzahlstellteil 22 ist mit einem (nicht gezeigten) Speicher versehen, in dem zuvor Geschwindigkeitsinformation entsprechend der einzustellenden Drehzahl unter Verwendung der (nicht gezeigten) Eingabevorrichtung und die dieser Drehzahl entsprechende Impulszahl gespeichert worden ist. Wenn die Bedienperson die (nicht gezeigte) Eingabevorrichtung verwendet, um die gewünschte Drehzahl einzustellen, liefert die Eingabevorrichtung Information über diese Drehzahl an den Motordrehzahlstellteil 22. Der Motordrehzahlstellteil 22 liest aus dem (nicht gezeigten) Speicher die der eingestellten Drehzahl entsprechende Geschwindigkeitsinformation und die dieser entsprechenden Impulszahl und führt die Geschwindigkeitsinformation der Tabelle 26 und die Impulszahl dem Impulsvergleicher 24 zu. Außerdem kann der Motordrehzahlstellteil 22, wenn über die (nicht gezeigte) Eingabevorrichtung eine neu einzustellende Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitsinformation und andere die Drehzahl angebende Information einzugeben sind, die Information in einem vorbestimmten Bereich des (nicht gezeigten) Speichers speichern. Außerdem kann die die Drehzahl angebende Geschwindigkeitsinformation und die diese Drehzahl angebende Impulsanzahl unter Verwendung der (nicht gezeigten) Eingabevorrichtung aufgefrischt werden. Das Auffrischen der Geschwindigkeitsinformation wird später beschrieben.
Der Impulsvergleicher 24 vergleicht die Impulszahl vom Impulszähler 20 mit der von dem Motordrehzahlstellteil 22 empfangenen Impulszahl, berechnet einen Differenzwert und erzeugt eine Abweichungsinformation. Die Abweichungsinformation entspricht dem Abweichungswert zwischen der Impulszahl, die während der vorbestimmten Zeitdauer aufgrund der Rotation des Gleichstrommotors 12 erhalten wurde und der der eingestellten Drehzahl entsprechenden Impulszahl. Bei dieser Ausführungsform speichert jedoch die Tabelle nur (sieben) typische Werte für jeden Satz der Drehzahlsinformation wie z.B. -60, -20, -10, 0(null), +10, +20, +60 als die Abweichungsinformation. Demgemäß wählt der Impulsvergleicher 24 den dem Differenzwert nächstkommenden Wert aus diesen sieben Werten aus und führt den ausgewählten Wert als Abweichungsinformation der Tabelle 26 zu.
Die Tabelle 26 ist so eingerichtet, daß sie dem Impulsauffrischabschnitt 28 Impulstastgradinformation unter Verwendung der Information vom Impulsvergleicher 24 und von dem Motordrehzahlstellteil 22 als Adressendaten zuführt. Figur 3 zeigt Listen der in der Tabelle gespeicherten Information. Figur 3A ist die Liste der Korrekturinformation 200 zur Korrektur des Tastgrads der Impulse übereinstimmend mit der eingestellten Drehzahl oder Drehzahl, und Figur 38 ist die Liste von Referenzimpulsinformation 210 für die eingestellte Drehzahl. Die Impulstastgradinformation besteht aus der Korrekturinformation 200 und der Referenzimpulsinformation 210.
Die Korrekturinformation 200 gibt an, um wieviel die Einschalttastzeitdauer, das ist die Zeitdauer während eines jeden Zyklus', wo der Motoransteuerimpuls eingeschaltet ist ("1"-Zustand) und die Ausschalttastzeitdauer, d.h. die Zeitdauer während eines jeden Zyklus', während der der Motoransteuerimpuis ausgeschaltet ist ("0"-Zustand), übereinstimmend mit jedem Satz der Abweichungsinformation für jeden Satz der von dem Motordrehzahlstellteil 22 zur Verfügung gestellten Geschwindigkeitsinformation zu verändern ist. Andererseits ist die Referenzimpulsinformation 210 ein Satz von Referenzdaten, die die Impulse zum Drehen des Gleichstrommotors 12 mit der Drehzahl betreffen, die der Geschwindigkeitsinformation von dem Motordrehzahlstellteil 22 entsprechen, und enthält für jeden Satz der Geschwindigkeitsinformation Einschalttastdauerdaten 214, die die Einschalttastdauer der Impulse angeben, Ausschalttastdauerdaten 214, die die Ausschalttastdauer der Impulse angeben, Zyklusdauerdaten 216, die die Zyklusdauer der Impulse angeben, Abtastzeitdauerdaten 218, die die Abtastperiode angeben, um die Geschwindigkeitsinformation zu erhalten und Intervalldaten 220, die das Zeitintervall zwischen den Veränderungen des Tastgrads der Impulse angeben. Wie die Figur 38 zeigt, sind beispielsweise, wenn die von dem Motordrehzahlstellteil 22 gelieferte Geschwindigkeitsinformation der "Stelldrehzahl 1" entspricht, die Einschalttastdauer der Impulse "6" (ms), deren Ausschaltzeitdauer "4" (ms), die Zyklusdauer "10" (ms), die Abtastperiode "10" (ms) und das Zeitintervall "10" (ms) betragen. Die Tabelle 26 speichert die Korrekturinformation und die Referenzimpulsinformation 210 für jede eingestellte oder einstellbare Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl, von der "Stelldrehzahl 1" zur "Stelldrehzahl n". Die o.g. Korrekturinformation 200 und die Referenzimpulsinformation 210 für jede einstellbare Drehzahl wird experimentell ermittelt und vorab in der Tabelle 26 gespeichert. Die Abtastdaten 218 der Referenzimpulsinformation 210 werden dem Impulszähler 20 zugeführt, und der Impulszähler 20 zählt die Anzahl der Impulse während den Zeiten die von den Abtastdaten 218 angegeben sind.
Der Impulsauffrischteil 28 empfängt die Korrekturinformation 200 und die Referenzimpulsinformation 210 von der Tabelle 26 und erzeugt Impulsinformation zur Modifikation der auf der Referenzimpulsinformation 210 beruhenden Einschalttastdauer und Ausschalttastdauer um die durch die Korrekturinformation 200 angegebenen Zeitdauern, modifiziert den Tastgrad der Impulse zum Drehen des Gleichstrommotors 12 in Zeitintervallen, die von den Intervalldaten 220 der Referenzimpulsinformation 210 angegeben sind und liefert die in ihrem Tastgrad modifizierten Impulse an den Motoransteuerteil 14.
Die Funktionsweise des derart aufgebauten Gleichstromservomotors wird nun erläutert.
Als erstes verwendet die Bedienperson die (nicht gezeigte) Eingabevorrichtung und legt die gewünschte (Soll) Drehzahl fest und gibt dann einen Befehl zum Anlauf des Motor. Wenn der Motordrehzahlstellteil 22 von der (nicht gezeigten) Eingabevorrichtung die Information empfängt, liest er aus dem (nicht gezeigten) Speicher die betreffende Stelldrehzahlinformation und den die Anzahl der Impulse angebenden Wert, der die in der bestimmten Zeitdauer liegende Impulszahl entsprechend der eingestellten Drehzahl angibt und führt die Geschwindigkeitsinformation der Tabelle 26 und die Impulszahl dem Impulsvergleicher 24 zu.
Da der Impulszähler 20 anfänglich so gesetzt ist, daß die vom Zähler 20 abgegebene Impulszahl mit der vom Motordrehzahlstellteil 22 ausgegebenen Impulszahl beim Anlauf des Motors übereinstimmt, ist die vom Impulsvergleicher 24 ausgegebene Abweichungsinformation gleich 0 (Null). Demgemäß werden jeweils die Korrekturinformation 200 und die Referenzimpulsinformation 210, die der Abweichung 0 (Null) entsprechen, für die von der Bedienperson gewünschte und eingestellte Drehzahl bzw. Geschwindigkeit dem Impulsauffrischteil 28 zugeführt.
Z.B. liefert die Tabelle 26, wenn die Bedienperson die Stelldrehzahl "1" wählt und den Motor unter Anwendung der Eingabevorrichtung startet, dem Impulsauffrischteil 28 Korrekturinformation 200 = 0 (Null) und Referenzimpulsinformation 210, die die Einschalttastdauerdaten "6" die Ausschalttastdauerdaten "4", die Zyklusdauerdaten "10", die Abtastperiodendaten "10" und die Intervalldaten "10" enthalten.
Der Impulsauffrischteil 28 gibt an den Motoransteuerteil 14 einen Impuls mit einem "1" Pegel, dessen zeitliche Länge der Einschalttastdauer aus der Tabelle 26 entspricht und einem nachfolgenden "0" Pegel, dessen Länge der Ausschalttastdauer aus der Tabelle 26 entspricht. Der Motoransteuerteil 14 gibt an den Gleichstrommotor 12 eine auf dem Impuls von dem Impulsauffrischteil 28 basierende Ansteuerspannung aus, wodurch der Anlauf des Gleichstrommotors beginnt.
Sobald sich der Gleichstrommotor dreht, dreht sich auch die an der Welle des Gleichstrommotors 12 befestigte Rolle 16a der die Antriebskraft übertragenden Vorrichtung 16 und bewegt das endlose Band 16b, das seinerseits die Rolle 16c dreht. Wenn ein Geldschein in die Geldverarbeitungsmaschine eingelegt worden ist und zwischen dem endlosen Band 16b und der (nicht gezeigten) Geldscheinpassage gehalten ist, wirkt eine Last 40 auf das endlose Band 16b ein und verursacht eine Veränderung der Drehzahl der Rollen 16a, 16c. Mit der sich drehenden Rolle 16c wird auch der an der Rolle 16c befestigte Drehcodierer 16a gedreht, und der Impulsgenerator 18 gibt der Drehzahl der Rolle 16c entsprechende Impulse aus.
Der Impulszähler 20 zählt die Anzahl der vom Impulsgenerator 18 erzeugten Impulse während dem vorbestimmten Zeitintervall und gibt die Impulszahl an den Impulsvergleicher 24. Wie bereits erwähnt, werden mit der Auswahl "Stelldrehzahl 1" beispielhaft dem Impulszähler 20 Abtast dauerdaten "10" aus der Tabelle 26 zugeführt. Figur 4 zeigt die Funktionsweise des Impulszählers 20. Wie die Figur 4 zeigt, zählt im o.e. Fall der Impulszähler 20 die Anzahl der vom Impulsgenerator 18 empfangenen Impulse während jedem 10 (ms) Intervall und gibt diese Impulszahl an den Impulsvergleicher 24.
Der Impulsvergleicher 24 berechnet die Differenz zwischen der vom Impulszähler 20 empfangenen Impulszahl und der vom Motordrehzahlstellteil 22 empfangenen Impulszahl. Er legt dann die Abweichungsinformation basierend auf der berechneten Differenz fest. Mit der Annahme, daß die "Stelldrehzahl 1" gewählt wurde, beträgt, wenn die von dem Motordrehzahlstellteil 22 empfangene Impulszahl pro vorbestimmter Zeitdauer "120" und die vom Impulszähler 20 empfangene Impulszahl, aufgrund der auf die Antriebskraft übertragungsvorrichtung 16 einwirkenden Last 40, "100" ist, die Differenz 100-120=-20. Folglich liefert in diesem Fall der Impulsvergleicher 24 Abweichungsinformation "-20" an die Tabelle 26. Andererseits ergibt die vom Impulsvergleicher 24 ermittelte Differenz 85-120=-45, wenn die vom Motordrehzahlstellteil 20 empfangene Impulszahl "120" und die vom Impulszähler 20 empfangene Impulszahl "85" sind. In diesem Fall liefert der Impulsvergleicher 24 die Abweichungsinformation "-60" an die Tabelle 26, da diese Information die dem Differenzwert "-45" nächstkommende Abweichungsinformation ist.
Auf den Empfang der Geschwindigkeitsinformation vom Motordrehzahlstellteil 22 und der Abweichungsinformation vom Impulsvergleicher 24 als Adressendaten, gibt die Tabelle 26 die entsprechende Korrekturinformation 200 und die Referenzimpulsinformation 210 an den Impulsauffrischteil 28 aus. Wieder sei angenommen, daß von der Bedienperson die "Stelldrehzahl 1" gewählt worden ist und daß die von dem Impulsvergleicher 24 ausgegebene Abweichungsinformation "-20" ist, wobei dann die Tabelle die Korrekturinformation 200 "+2" und Referenzimpulsinformation 210 ausgibt, die Einschalttastdauerdaten "6", Ausschalttastdauerdaten "4", Zyklusdauerdaten "10", Abtastperiodendaten "10" und Intervalldaten "10" enthält.
Der Impulsauffrischteil 28 modifiziert den Tastgrad der Impulse, indem er die Einschalt- und Ausschalttastdauer jeweils abhängig von den Einschalttastdauerdaten und den Ausschalttastdauerdaten der Referenzimpulsinformation 210 erhöht oder verringert. In dem vorangehenden Beispiel enthalten nach Anlauf des Motors, unter der Annahme der "Stelldrehzahl 1" und der Abweichungsinformation "-20" vom Impulsgenerator 24, die modifizierten Impulse eine Einschalttastdauer gleich 6+2=8 (ms) und eine Ausschalttastdauer gleich 4-(+2)=2 (ms). Figur 5 zeigt die Veränderung des Motoransteuerimpulses, wenn ein von dem Impulsauffrischteil 28 modifizierter Impuls erzeugt wird. Gemäß Figur 5 greift der Impulsauffrischteil 28, wenn ein Motoransteuerimpuls mit einer Einschalttastdauer 6 (ms) und einer Ausschalttastdauer 4 (ms) in einen Motoransteuerimpuls der Einschalttastdauer 8 (ms) und der Ausschalttastdauer 2 (ms) zu modifizieren ist, auf die Intervalldaten 220 von der Tabelle 26 zu und gibt übereinstimmend damit den modifizierten Impuls an den Motoransteuerteil 14. Wenn die "Stelldrehzahl 1" gewählt worden ist und die Abweichungsinformation vom Impulsvergleicher 24 "-60" beträgt, wird der modifizierte Impuls berechnet und bekommt eine Einschalttastdauer von 6+5=11 (ms) und eine Ausschalttastdauer von 4-(+5)=-1 (ms). In diesem Fall wird der Impuls so geformt, daß er die Einschalttastdauer 10(ms) und die Ausschaltdauer von 0(ms) hat. Wenn nämlich die Einschalt- oder Ausschalttastdauer des berechneten Impulses größer als die Periodendauer des Ansteurimpulses oder kleiner als 0 (Null) ist, wird die jeweils größere Zeitdauer übereinstimmend mit der Periodendauer des Motoransteuerimpulses und die kleinere Zeitdauer gleich 0 (Null) gemacht. Der Motoransteuerteil 14 gibt die Ansteuerspannung für den Gleichstrommotor 12 basierend auf dem vom Impulsauffrischteil 28 empfangenen modifizierten Impuls aus und ändert dadurch die Drehzahl des Gleichstrommotors 12. Auf diese Weise kann der Gleichstrommotor 12, dessen Drehzahl sich tendenziell mit der Last 40 ändert, wie gewünscht geregelt werden.
Zusätzlich benutzt die Bedienperson, wenn eine neue Drehzahl und die diese neue Drehzahl betreffende Geschwindigkeitsinformation eingestellt werden sollen, die (nicht gezeigte) Eingabevorrichtung, um, entsprechend der eingestellten Drehzahl, die die Einschalttastdauer der Impulse angebenden Einschalttastdauerdaten, die die Ausschalttastdauer der Impulse angebenden Ausschalttastdauerdaten, die die Zyklusdauer der Impulse angebenden Zyklusdauerdaten, Abtastperiodendaten, die die Abtastperiodendauer zum Ableiten der Geschwindigkeitsinformation angeben, die Werte für die Erhöhung und die Verringerung des Impulstastgrads entsprechend der jeweils gesetzten Abweichungsinformation und die während der Abtastperioden abzuleitende Impulszahl festzulegen. Der Motordrehzahlstellteil 22 empfängt die o.g. Information von der (nicht gezeigten) Eingabevorrichtung und speichert die Impulszahl im vorbestimmten Bereich des (nicht gezeigten) Speichers und die Einschalttastdauerdaten und die Ausschalttastdauerdaten, die Zyklusdauerdaten, die Abtastperiodendauerdaten, die Intervalldaten und die Erhöhungs- und Verringerungswerte entsprechend der Abweichungsinformation in die vorbestimmten Bereiche der Tabelle 26.
Andererseits benutzt die Bedienperson zum Auffrischen der eine spezielle Drehzahl betreffenden Geschwindigkeitsinformation die (nicht gezeigte) Eingabevorrichtung, um die auf zufrischende Information und die Veränderung ihrer Werte einzugeben. Der Motordrehzahlstellteil 22 empfängt die Information mit den veränderten Werten von der (nicht gezeigten) Eingabevorrichtung und speichert diese im vorbestimmten Bereich des (nicht gezeigten) Speichers und/oder der Tabelle 26.
Gemäß dieser Ausführungsform läßt sich, da die Impulszahl des Impulszählers mit der Impulszahl von dem Motordrehzahlstellteil verglichen wird, um die Abweichungsinformation zu erhalten und der Tastgrad des Impulses übereinstimmend mit der Abweichungsinformation verändert wird, die Drehzahl des Motors ohne komplexe Berechnungen, insbesondere ohne Multipikationen genau regeln.
Diese Erfindung wurde bislang bezogen auf besondere Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben. Jedoch muß hier festgestellt werden, daß diese Erfindung keineswegs auf die Einzelzeiten der beschriebenen Anordnungen beschränkt ist sondern Veränderungen und Modifikationen, die nicht vom Umfang der beiliegenden Ansprüche abweichen, zulässig sind.
Z.B. ist die Erfindung, obwohl in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen 7 (Sieben) Werte (wie -60, -20, -10, 0, +10, +20, +60) als Abweichungsinformation für jeden Satz der Geschwindigkeitsinformation gesetzt sind, nicht auf diese Anordnung beschränkt, und stattdessen lassen sich auch Werte setzen, die sich um "10" unterscheiden, wie z.B. -60, -50, -40, ..., 50, 60 oder auch andere Werte. Zusätzlich lassen sich die oberen und unteren Grenzwerte übereinstimmend mit der Last und den charakteristischen Eigenschaften oder dergleichen eines Motors setzen.
Außerdem ist die Erfindung, obwohl die die Abtastperiodendauer zum Ableiten der Geschwindigkeitsinformation angebenden Abtastperiodendauerdaten mit der Periodendauer des Motoransteuerimpulses übereinstimmen, auf diese Anordnung nicht beschränkt, z.B. ist eine Erhöhung der Abtastperiodendauer zu bevorzugen, wenn die eingestellte Drehzahl des Motors verhältnismäßig klein ist, um eine ausreichend große Impulszahl zu bekommen und dadurch die Regelgenauigkeit der Drehzahlregelung sicherzustellen. Im Gegensatz ist die Regelgenauigkeit der Drehzahlregelung ausreichend gesichert, wenn die eingestellte Drehzahl des Motors verhältnismäßig groß ist, auch wenn die Abtastperiodendauer verringert wird. Außerdem sind in der o.e.
Ausführungsform die das Zeitintervall zur Veränderung des Tastgrads der Impulse angebenden Intervalldaten übereinstimmend mit der Motoransteuerimpulsperiode eingestellt. Die Erfindung ist jedoch auf diese Anordnung nicht beschränkt, und stattdessen läßt sich der Tastgrad bei jeder der zahlreichen Abtastungen der Geschwindigkeitsinformation verändern.
Darüberhinaus ist es einleuchtend, daß der Servomotor dieser Erfindung, obwohl er in den oben beschriebenen Ausführungsformen zum Antrieb einer antriebskraftübertragenden Vorrichtung wie z.B. eines endlosen Bandes zum Transportieren eines Geldscheins in einer Geldverarbeitungsmaschine verwendet wird, nicht auf diese Anwendung beschränkt ist.
Außerdem müssen in dieser Erfindung die jeweiligen Mittel nicht notwendigerweise physikalische Mittel sein, und Anordnungen, durch die die Funktionen der jeweiligen Mittel mit Softwaremitteln ausgeführt werden, fallen auch in den Bereich dieser Erfindung. Außerdem können die Funktionen einer einzelnen Vorrichtung oder eines einzelnen Mittels durch zwei oder mehr physikalische Mittel und die Funktionen zweier oder mehrerer Mittel durch ein einzelnes physikalisches Mittel erreicht werden.

Claims

1. Servomotor, der aufweist:

Einen Motor (12),

eine Motoransteuervorrichtung (14) die Impulse zur Ansteuerung des Motors (12) an den Motor (12) ausgibt,

eine Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung (18, 20) zur Berechnung von Geschwindigkeitsinformation,

eine Vergleichsvorrichtung (24) zum Vergleich der Geschwindigkeits information mit Soll-Geschwindigkeitsinformation und Berechnung einer Differenz zwischen ihnen,

eine Impulsauffrischvorrichtung (28) zur Veränderung des Tastgrads der Impulse und Ausgabe der in ihrem Tastgrad veränderten Impulse an die Motoransteuervorrichtung (14)

gekennzeichnet durch eine Speichervorrichtung (26), die ein Eingangssignal empfängt, das direkt einer Differenz zwischen einem Ist-Wert und einem Soll-Wert einer Impulsanzahl entspricht und Impulskorrekturinformation zur Veränderung eines Tastgrads der Impulse übereinstimmend mit einem Rotationszustand des Motors (12) speichert, wobei die Impulsauffrischvorrichtung (28) die in der Speichervorrichtung (26) gespeicherte Impulskorrekturinformation liest.

2. Servomotor (12) nach Anspruch 1, der außerdem eine Informationsänderungsvorrichtung zur Veränderung der in der Speichervorrichtung (26) gespeicherten Impulskorrekturinformation und/oder der Soll-Geschwindigkeitsinformation aufweist.

3. Servomotor (12) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung (18, 20) eine Impulserzeugungsvorrichtung (18) zur Erzeugung von Impulsen, die der Drehzahl des Motors (12) entsprechen, und eine Impulszählvorrichtung (20) zum Zählen einer Impulsanzahl in einem vorbestimmten Zeitintervall aufweist, wobei das vorbestimmte Zeitintervall übereinstimmend mit der in der Speichervorrichtung (26) gespeicherten Referenzimpuls information bestimmt ist.

4. Servomotor (12) nach Anspruch 3, bei dem die Referenzimpulsinformation Abtastperiodendaten enthält, die dem vorbestimmten Zeitintervall entsprechen.

5. Servomotor (12) nach einem der Anprüche 1 bis 4, bei dem die Referenzimpulsinformation Zeitdaten enthält, die der Verwendung bei der Ausgabe der hinsichtlich ihres Tastgrads veränderten Impulse dienen.

6. Servomotor (12) nach Anspruch 1, bei dem die Geschwindigkeitsinformation wenigstens eine Einschalttastdauer zur Erregung des Motors (12) enthält, wobei die Impulskorrekturinformation Werte zur Veränderung dieser Einschalttastdauer enthält und die Impulsauffrischvorrichtung (28) zur Veränderung des Wertes der Einschalttastzeitdauer übereinstimmend mit einem dieser Werte eingerichtet ist.

7. Servomotor (12) nach Anspruch 6, bei dem jeder dieser Werte dem zur Einschalttastdauer hinzuzuaddierenden oder von der Einschalttastdauer zu subtrahierenden Wert entspricht.

8. Servomotor (12) nach Anspruch 7, bei dem die Vergleichsvorrichtung dafür eingerichtet ist, die Differenz zwischen der Geschwindigkeitsinformation und der Soll- Geschwindigkeitsinformation zu berechnen und den dieser Differenz nächstkommenden Wert als Abweichungsinformation aus den genannten Werten zu wählen.