JP2002345278A - モータの制御のための方法及び装置 - Google Patents
モータの制御のための方法及び装置Info
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Handling Of Sheets (AREA)
- Handling Of Cut Paper (AREA)
- Ink Jet (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御対象物及び機構部分の摩擦力の個体差や
使用環境の差異にかかわらず、高速かつ高精度な位置制
御を可能とする。 【解決手段】 モータを動力源として使用して機構を駆
動する機器におけるモータの制御において、モータに所
定の駆動パラメータを与えて、機構を駆動する予備駆動
を行い、予備駆動を行っている間に、機構の移動を監視
して、該機構を始動させるのに必要なモータへの指令値
を求め（Ｓ１１０５４）、この指令値を駆動パラメータ
の初期値として用いて、フィードバックを利用してモー
タの駆動を制御する（Ｓ１１０５２）。
使用環境の差異にかかわらず、高速かつ高精度な位置制
御を可能とする。 【解決手段】 モータを動力源として使用して機構を駆
動する機器におけるモータの制御において、モータに所
定の駆動パラメータを与えて、機構を駆動する予備駆動
を行い、予備駆動を行っている間に、機構の移動を監視
して、該機構を始動させるのに必要なモータへの指令値
を求め（Ｓ１１０５４）、この指令値を駆動パラメータ
の初期値として用いて、フィードバックを利用してモー
タの駆動を制御する（Ｓ１１０５２）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はモータの制御のため
の方法及び装置に関し、特に、モータを動力源として使
用して機構を駆動する際の制御に関する。
の方法及び装置に関し、特に、モータを動力源として使
用して機構を駆動する際の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、様々な装置の動力源としてモータ
が使用されており、特にＤＣモータは、構造が簡単でメ
ンテナンスが不要、回転ムラや振動が少ない、高速化や
高精度な制御が可能であるなどの理由で、ＯＡ機器や家
庭用電化製品などに数多く使用されている。
が使用されており、特にＤＣモータは、構造が簡単でメ
ンテナンスが不要、回転ムラや振動が少ない、高速化や
高精度な制御が可能であるなどの理由で、ＯＡ機器や家
庭用電化製品などに数多く使用されている。
【０００３】近年、プリンタにおいては、一般民生用プ
リンタは家庭で使用される割合が高いため、画像品位の
向上と共に、稼動音の低下が望まれている。稼働時に発
生される騒音（ノイズ）としては、記録時に発生するも
のと機構部分の駆動時に発生するものとがあるが、記録
時の騒音発生源の少ないインクジェット記録装置におい
ては、機構部分の駆動時に発生する騒音を低下すること
となる。
リンタは家庭で使用される割合が高いため、画像品位の
向上と共に、稼動音の低下が望まれている。稼働時に発
生される騒音（ノイズ）としては、記録時に発生するも
のと機構部分の駆動時に発生するものとがあるが、記録
時の騒音発生源の少ないインクジェット記録装置におい
ては、機構部分の駆動時に発生する騒音を低下すること
となる。
【０００４】インクジェット記録装置の主な機構部分と
しては、記録ヘッドの走査機構と記録媒体の搬送機構と
があるが、記録ヘッドの走査機構の駆動手段として、Ｄ
Ｃモータとリニアエンコーダを使用して低騒音化を実現
している。今日では、これに加え、記録媒体の搬送機構
の駆動手段としてもＤＣモータとロータリーエンコーダ
が採用される場合が増えている。
しては、記録ヘッドの走査機構と記録媒体の搬送機構と
があるが、記録ヘッドの走査機構の駆動手段として、Ｄ
Ｃモータとリニアエンコーダを使用して低騒音化を実現
している。今日では、これに加え、記録媒体の搬送機構
の駆動手段としてもＤＣモータとロータリーエンコーダ
が採用される場合が増えている。
【０００５】低騒音化の観点からは、ＤＣモータを採用
することにより効果が期待できるが、記録媒体搬送の高
精度化の観点からは、機械的精度に加え、より高度な位
置制御が必要となる。
することにより効果が期待できるが、記録媒体搬送の高
精度化の観点からは、機械的精度に加え、より高度な位
置制御が必要となる。
【０００６】ＤＣモータの位置制御方法としては、基本
的には目標となる位置にローラの回転（角度）が到達し
た時にモータの電源をＯＦＦにして惰性で停止させる方
法が一般的である。
的には目標となる位置にローラの回転（角度）が到達し
た時にモータの電源をＯＦＦにして惰性で停止させる方
法が一般的である。
【０００７】ＤＣモータを使用した機構において停止位
置の精度を確保するためには、停止前速度の低速化と停
止前外乱トルクの排除、すなわち停止直前の低速運転の
安定化が必要不可欠であり、充分に遅い一定速度となっ
た状態でモータの電源をＯＦＦすることにより、停止ま
での制定時間及び停止位置の精度を安定させることがで
きる。
置の精度を確保するためには、停止前速度の低速化と停
止前外乱トルクの排除、すなわち停止直前の低速運転の
安定化が必要不可欠であり、充分に遅い一定速度となっ
た状態でモータの電源をＯＦＦすることにより、停止ま
での制定時間及び停止位置の精度を安定させることがで
きる。
【０００８】停止直前の速度を安定させるためには、更
にそれ以前の制御の安定が求められる。従って、制御開
始直後すなわち動き始めの時点から、安定した制御を実
現することが望ましい。
にそれ以前の制御の安定が求められる。従って、制御開
始直後すなわち動き始めの時点から、安定した制御を実
現することが望ましい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、記録媒
体の搬送機構においては、材質やサイズの異なる多種多
様な記録媒体を安定して搬送する必要があり、ある程度
の大きさの負荷を想定して設計される。このような物体
を動かすためには、静止摩擦力に打ち勝って動き出すた
めの力を加えてやらなければならない。
体の搬送機構においては、材質やサイズの異なる多種多
様な記録媒体を安定して搬送する必要があり、ある程度
の大きさの負荷を想定して設計される。このような物体
を動かすためには、静止摩擦力に打ち勝って動き出すた
めの力を加えてやらなければならない。
【００１０】一方、フィードバック制御の手法としては
一般的にＰＩＤ制御が知られているが、この手法におい
ては積分処理が行われており、これにより算出される過
渡変数（以下、積分補償量と呼ぶ）の大きさは、最終的
な計算結果となる出力電流の大きさと密接に関連してい
る。積分補償量は、時間が進むに従って変化していく値
であり、この初期値を０とした場合には、実際に記録媒
体を始動させるまでに、上記静止摩擦力に打ち勝つため
の駆動力が得られる出力電流に相当する積分補償量値に
達するまでの時間を要してしまうことになる。
一般的にＰＩＤ制御が知られているが、この手法におい
ては積分処理が行われており、これにより算出される過
渡変数（以下、積分補償量と呼ぶ）の大きさは、最終的
な計算結果となる出力電流の大きさと密接に関連してい
る。積分補償量は、時間が進むに従って変化していく値
であり、この初期値を０とした場合には、実際に記録媒
体を始動させるまでに、上記静止摩擦力に打ち勝つため
の駆動力が得られる出力電流に相当する積分補償量値に
達するまでの時間を要してしまうことになる。
【００１１】更に、上述のように記録媒体には様々な種
類があり、搬送機構自体の動作の際に生じる摩擦力も個
々に異なるため、実際に記録媒体を始動させるために必
要な出力電流に相当する積分補償量も様々な値となる。
すなわち、該初期値を０とした場合、記録媒体の動き出
しの時間が遅くなると共に、動き出しの時間がばらつく
という問題が生じ、制御全体の安定性を損なうことにな
る。
類があり、搬送機構自体の動作の際に生じる摩擦力も個
々に異なるため、実際に記録媒体を始動させるために必
要な出力電流に相当する積分補償量も様々な値となる。
すなわち、該初期値を０とした場合、記録媒体の動き出
しの時間が遅くなると共に、動き出しの時間がばらつく
という問題が生じ、制御全体の安定性を損なうことにな
る。
【００１２】これを解決するためには、上記の初期値と
して予め適切な値を設定することが望ましい。ところが
初期値は上述のようにプリンタ個々の搬送機構の動作の
際に生じる摩擦力のばらつき、使用する環境による変化
等の要因により、一意的に設定することが大変困難な値
である。
して予め適切な値を設定することが望ましい。ところが
初期値は上述のようにプリンタ個々の搬送機構の動作の
際に生じる摩擦力のばらつき、使用する環境による変化
等の要因により、一意的に設定することが大変困難な値
である。
【００１３】従って、一つの製品に対し、初期値として
単一の固定値を設定してしまうと、上記のような要因に
より、初期値が搬送する記録媒体に対して大きすぎたり
小さすぎたりする場合が生じる。初期値が最適値よりも
大きすぎる場合には、加速時に速度のオーバーシュート
を引き起こして制御が安定しなくなってしまう。一方、
初期値が最適値よりも小さすぎる場合には、初期値０の
場合と同様に、記録媒体の動き出しの時間が遅くなると
共に、動き出しの時間がばらつくという問題が生じる。
単一の固定値を設定してしまうと、上記のような要因に
より、初期値が搬送する記録媒体に対して大きすぎたり
小さすぎたりする場合が生じる。初期値が最適値よりも
大きすぎる場合には、加速時に速度のオーバーシュート
を引き起こして制御が安定しなくなってしまう。一方、
初期値が最適値よりも小さすぎる場合には、初期値０の
場合と同様に、記録媒体の動き出しの時間が遅くなると
共に、動き出しの時間がばらつくという問題が生じる。
【００１４】本発明は以上のような状況に鑑みて成され
たものであり、制御対象物及び機構部分の摩擦力の個体
差や使用環境の差異にかかわらず、高速かつ高精度な位
置制御を可能とするモータの制御のための方法及び装置
を提供することを目的とする。
たものであり、制御対象物及び機構部分の摩擦力の個体
差や使用環境の差異にかかわらず、高速かつ高精度な位
置制御を可能とするモータの制御のための方法及び装置
を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の一実施形態としてのモータの制御方法は、モ
ータを動力源として使用して機構を駆動する機器におけ
るモータの制御方法であって、前記モータに所定の駆動
パラメータを与えて、前記機構を駆動する予備駆動工程
と、前記予備駆動工程において、前記機構の移動を監視
して、該機構を始動させるのに必要な前記モータへの指
令値を求める指令値検出工程と、前記指令値を駆動パラ
メータの初期値として用いて、フィードバックを利用し
て前記モータの駆動を制御する制御工程と、を備えてい
る。
に本発明の一実施形態としてのモータの制御方法は、モ
ータを動力源として使用して機構を駆動する機器におけ
るモータの制御方法であって、前記モータに所定の駆動
パラメータを与えて、前記機構を駆動する予備駆動工程
と、前記予備駆動工程において、前記機構の移動を監視
して、該機構を始動させるのに必要な前記モータへの指
令値を求める指令値検出工程と、前記指令値を駆動パラ
メータの初期値として用いて、フィードバックを利用し
て前記モータの駆動を制御する制御工程と、を備えてい
る。
【００１６】また、上記目的を達成する本発明の一実施
形態としてのモータの制御装置は、モータを動力源とし
て使用して機構を駆動する機器におけるモータの制御装
置であって、前記モータに所定の駆動パラメータを与え
て、前記機構を駆動する予備駆動手段と、前記予備駆動
を行っている間に、前記機構の移動を監視して、該機構
を始動させるのに必要な前記モータへの指令値を求める
指令値検出手段と、前記指令値を駆動パラメータの初期
値として用いて、フィードバックを利用して前記モータ
の駆動を制御する制御手段と、を備えている。
形態としてのモータの制御装置は、モータを動力源とし
て使用して機構を駆動する機器におけるモータの制御装
置であって、前記モータに所定の駆動パラメータを与え
て、前記機構を駆動する予備駆動手段と、前記予備駆動
を行っている間に、前記機構の移動を監視して、該機構
を始動させるのに必要な前記モータへの指令値を求める
指令値検出手段と、前記指令値を駆動パラメータの初期
値として用いて、フィードバックを利用して前記モータ
の駆動を制御する制御手段と、を備えている。
【００１７】すなわち、本発明では、モータを動力源と
して使用して機構を駆動する機器におけるモータの制御
において、モータに所定の駆動パラメータを与えて、機
構を駆動する予備駆動を行い、予備駆動を行っている間
に、機構の移動を監視して、該機構を始動させるのに必
要なモータへの指令値を求め、この指令値を駆動パラメ
ータの初期値として用いて、フィードバックを利用して
モータの駆動を制御する。
して使用して機構を駆動する機器におけるモータの制御
において、モータに所定の駆動パラメータを与えて、機
構を駆動する予備駆動を行い、予備駆動を行っている間
に、機構の移動を監視して、該機構を始動させるのに必
要なモータへの指令値を求め、この指令値を駆動パラメ
ータの初期値として用いて、フィードバックを利用して
モータの駆動を制御する。
【００１８】このようにすると、制御対象となる機構部
分の摩擦力の個体差や使用環境の差異にかかわらず、機
構を始動させるのに適切な駆動パラメータの初期値が求
められ、この値を用いて制御が行われる。
分の摩擦力の個体差や使用環境の差異にかかわらず、機
構を始動させるのに適切な駆動パラメータの初期値が求
められ、この値を用いて制御が行われる。
【００１９】従って、制御対象物及び機構部分の摩擦力
の個体差や使用環境の差異にかかわらず、高速かつ高精
度な位置制御を達成することができる。
の個体差や使用環境の差異にかかわらず、高速かつ高精
度な位置制御を達成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を参照して詳細に説明する。ここでは、着脱
可能なインクタンクを備えた記録ヘッドを搭載したシリ
アル式インクジェットプリンタを例に挙げて説明する。
ついて図面を参照して詳細に説明する。ここでは、着脱
可能なインクタンクを備えた記録ヘッドを搭載したシリ
アル式インクジェットプリンタを例に挙げて説明する。
【００２１】本実施形態は、シリアル式インクジェット
プリンタにおいて、記録媒体搬送用のラインフィードモ
ータの制御に、本発明のモータの制御方法を適用したも
のである。
プリンタにおいて、記録媒体搬送用のラインフィードモ
ータの制御に、本発明のモータの制御方法を適用したも
のである。
【００２２】図１は本実施形態に係るシリアル式インク
ジェットプリンタの全体図である。同図において、１０
１はインクタンクを有する記録ヘッド、１０２は記録ヘ
ッド１０１を搭載するキャリッジである。キャリッジ１
０２の軸受け部には主走査方向に摺動可能な状態でガイ
ドシャフト１０３が挿入され、そのシャフトの両端はシ
ャーシ１１４に固定されている。このキャリッジ１０２
に係合したキャリッジ駆動伝達手段であるベルト１０４
を解して、キャリッジ駆動手段である駆動モータ１０５
の駆動が伝達され、キャリッジ１０２が主走査方向に移
動可能である。
ジェットプリンタの全体図である。同図において、１０
１はインクタンクを有する記録ヘッド、１０２は記録ヘ
ッド１０１を搭載するキャリッジである。キャリッジ１
０２の軸受け部には主走査方向に摺動可能な状態でガイ
ドシャフト１０３が挿入され、そのシャフトの両端はシ
ャーシ１１４に固定されている。このキャリッジ１０２
に係合したキャリッジ駆動伝達手段であるベルト１０４
を解して、キャリッジ駆動手段である駆動モータ１０５
の駆動が伝達され、キャリッジ１０２が主走査方向に移
動可能である。
【００２３】記録待機中において記録用紙１１５は、給
紙ベース１０６にスタックされており、記録開始時には
給紙ローラ（不図示）により記録用紙が給紙される。給
紙された記録用紙を搬送するため、ＤＣモータである用
紙搬送用モータ（１０７）の駆動力により伝達手段であ
るギア列（モータギア１０８、搬送ローラギア１０９）
を介して搬送ローラを回転させ、ピンチローラばね（不
図示）により搬送ローラ１１０に押圧され従動回転する
ピンチローラ１１１とこの搬送ローラ１１０とにより記
録用紙１１５は適切な送り量だけ搬送される。ここで、
搬送量は搬送ローラ１０９に圧入されたコードホイール
（ロータリーエンコーダフィルム１１６）のスリットを
エンコーダセンサ１１７で検知、カウントすることで管
理され、高精度送りを可能としている。
紙ベース１０６にスタックされており、記録開始時には
給紙ローラ（不図示）により記録用紙が給紙される。給
紙された記録用紙を搬送するため、ＤＣモータである用
紙搬送用モータ（１０７）の駆動力により伝達手段であ
るギア列（モータギア１０８、搬送ローラギア１０９）
を介して搬送ローラを回転させ、ピンチローラばね（不
図示）により搬送ローラ１１０に押圧され従動回転する
ピンチローラ１１１とこの搬送ローラ１１０とにより記
録用紙１１５は適切な送り量だけ搬送される。ここで、
搬送量は搬送ローラ１０９に圧入されたコードホイール
（ロータリーエンコーダフィルム１１６）のスリットを
エンコーダセンサ１１７で検知、カウントすることで管
理され、高精度送りを可能としている。
【００２４】図２は、図１に示したプリンタの制御構成
を説明するブロック図である。
を説明するブロック図である。
【００２５】図において、４０１はプリンタ装置のプリ
ンタ制御用のＣＰＵで、ＲＯＭ４０２に記憶されたプリ
ンタ制御プログラムやプリンタエミュレーション、記録
フォントを利用して記録処理を制御する。
ンタ制御用のＣＰＵで、ＲＯＭ４０２に記憶されたプリ
ンタ制御プログラムやプリンタエミュレーション、記録
フォントを利用して記録処理を制御する。
【００２６】４０３はＲＡＭで、記録のための展開デー
タ、ホストからの受信データを蓄える。４０４はプリン
タヘッド、４０５はモータを駆動するモータドライバ、
４０６はプリンタコントローラで、ＲＡＭ４０３のアク
セス制御やホスト装置とのデータのやりとりやモータド
ライバへの制御信号送出を行う。４０７はサーミスタ等
で構成される温度センサで、プリンタ装置の温度を検知
する。
タ、ホストからの受信データを蓄える。４０４はプリン
タヘッド、４０５はモータを駆動するモータドライバ、
４０６はプリンタコントローラで、ＲＡＭ４０３のアク
セス制御やホスト装置とのデータのやりとりやモータド
ライバへの制御信号送出を行う。４０７はサーミスタ等
で構成される温度センサで、プリンタ装置の温度を検知
する。
【００２７】ＣＰＵ４０１はＲＯＭ４０２内の制御プロ
グラムにより本体のメカ的／電気的制御を行いつつ、ホ
スト装置からプリンタ装置へ送られてくるエミュレーシ
ョンコマンド等の情報をプリンタコントローラ４０６内
のＩ／Ｏデータレジスタから読み出し、コマンドに対応
した制御をプリンタコントローラ４０６内のＩ／Ｏレジ
スタ、Ｉ／Ｏポートに書き込み、読み出しを行う。
グラムにより本体のメカ的／電気的制御を行いつつ、ホ
スト装置からプリンタ装置へ送られてくるエミュレーシ
ョンコマンド等の情報をプリンタコントローラ４０６内
のＩ／Ｏデータレジスタから読み出し、コマンドに対応
した制御をプリンタコントローラ４０６内のＩ／Ｏレジ
スタ、Ｉ／Ｏポートに書き込み、読み出しを行う。
【００２８】図３は、図２に示したプリンタコントロー
ラ４０６の詳細構成を説明するブロック図であり、図２
と同一のものには同一の符号を付してある。
ラ４０６の詳細構成を説明するブロック図であり、図２
と同一のものには同一の符号を付してある。
【００２９】図において、５０１はＩ／Ｏレジスタで、
ホストとのコマンドレベルでのデータのやり取りを行
う。５０２は受信バッファコントローラで、レジスタか
ら受信データをＲＡＭ４０３に直接書き込む。
ホストとのコマンドレベルでのデータのやり取りを行
う。５０２は受信バッファコントローラで、レジスタか
ら受信データをＲＡＭ４０３に直接書き込む。
【００３０】５０３は記録バッファコントローラで、記
録時にはＲＡＭの記録データバッファから記録データを
読み出し、プリンタヘッド４０４に対してデータの送出
を行う。５０４はメモリコントローラで、ＲＡＭ４０３
に対して３方向のメモリアクセスを制御する。５０５は
プリントシーケンスコントローラで、プリントシーケン
スをコントロールする。２３１はホストインターフェー
スで、ホストとの通信を司る。
録時にはＲＡＭの記録データバッファから記録データを
読み出し、プリンタヘッド４０４に対してデータの送出
を行う。５０４はメモリコントローラで、ＲＡＭ４０３
に対して３方向のメモリアクセスを制御する。５０５は
プリントシーケンスコントローラで、プリントシーケン
スをコントロールする。２３１はホストインターフェー
スで、ホストとの通信を司る。
【００３１】図４は、一般的なＤＣモータの位置サーボ
による制御手順（６０００）を示すブロック図である。
本実施形態において位置サーボは、加速制御領域、定速
制御領域、減速制御領域において使用される。このよう
なＤＣモータの制御は、ＰＩＤ(proportional integral
and differential)コントロールあるいは古典制御と呼
ばれており、以下にその手順を説明する。
による制御手順（６０００）を示すブロック図である。
本実施形態において位置サーボは、加速制御領域、定速
制御領域、減速制御領域において使用される。このよう
なＤＣモータの制御は、ＰＩＤ(proportional integral
and differential)コントロールあるいは古典制御と呼
ばれており、以下にその手順を説明する。
【００３２】まず、制御対象に与えたい目標位置を、理
想位置プロファイル６００１という形で与える。本実施
形態においては、これは該当する時刻においてラインフ
ィードモータによって搬送された紙が到達しているべき
絶対位置に該当する。時刻の進行とともに、この位置情
報は変化していく。この理想位置プロファイルに対する
追値制御を行うことで、本実施形態の駆動制御が行われ
る。
想位置プロファイル６００１という形で与える。本実施
形態においては、これは該当する時刻においてラインフ
ィードモータによって搬送された紙が到達しているべき
絶対位置に該当する。時刻の進行とともに、この位置情
報は変化していく。この理想位置プロファイルに対する
追値制御を行うことで、本実施形態の駆動制御が行われ
る。
【００３３】装置にはエンコーダセンサ６００５が具備
されており、これによりモータの物理的な回転を検知す
る。エンコーダ位置情報変換手段６００９は、エンコー
ダセンサ６００５が検知したスリット数を累積加算して
絶対位置情報を得る手段であり、エンコーダ速度情報変
換手段６００６はエンコーダセンサ６００５の信号と、
プリンタに内蔵された時計（タイマ）から、現在のライ
ンフィードモータの駆動速度を算出する手段である。
されており、これによりモータの物理的な回転を検知す
る。エンコーダ位置情報変換手段６００９は、エンコー
ダセンサ６００５が検知したスリット数を累積加算して
絶対位置情報を得る手段であり、エンコーダ速度情報変
換手段６００６はエンコーダセンサ６００５の信号と、
プリンタに内蔵された時計（タイマ）から、現在のライ
ンフィードモータの駆動速度を算出する手段である。
【００３４】理想位置プロファイル６００１から、位置
情報変換手段６００９により得られた実際の物理的位置
を減算した数値を、目標位置に対して足りない位置誤差
として、６００２以降の位置サーボのフィードバック処
理に受け渡す。６００２は位置サーボのメジャーループ
であり、一般的には比例項Ｐに関する計算を行う手段が
知られている。
情報変換手段６００９により得られた実際の物理的位置
を減算した数値を、目標位置に対して足りない位置誤差
として、６００２以降の位置サーボのフィードバック処
理に受け渡す。６００２は位置サーボのメジャーループ
であり、一般的には比例項Ｐに関する計算を行う手段が
知られている。
【００３５】６００２における演算の結果としては、速
度指令値が出力される。この速度指令値が、６００３以
降の速度サーボのフィードバック処理に受け渡される。
速度サーボのマイナーループは、比例項Ｐ、積分項Ｉ、
微分項Ｄに対する演算を行うＰＩＤ演算により行う手段
が一般的である。
度指令値が出力される。この速度指令値が、６００３以
降の速度サーボのフィードバック処理に受け渡される。
速度サーボのマイナーループは、比例項Ｐ、積分項Ｉ、
微分項Ｄに対する演算を行うＰＩＤ演算により行う手段
が一般的である。
【００３６】本実施形態においては、速度指令値の非線
形な変化が発生した場合の追従性を改善し、なおかつ追
値制御時の微分演算の弊害を防ぐために、一般に微分先
行形と呼ばれる手法を示しており、エンコーダ速度情報
変換手段６００６で得られたエンコーダ速度情報は、６
００２で得られた速度指令値との差を取る前に、微分演
算手段６００７を通される。この手法自体は本発明の主
題となるものではなく、制御対象の系の特性によって
は、６００３において微分演算を行えば充分なものもあ
る。
形な変化が発生した場合の追従性を改善し、なおかつ追
値制御時の微分演算の弊害を防ぐために、一般に微分先
行形と呼ばれる手法を示しており、エンコーダ速度情報
変換手段６００６で得られたエンコーダ速度情報は、６
００２で得られた速度指令値との差を取る前に、微分演
算手段６００７を通される。この手法自体は本発明の主
題となるものではなく、制御対象の系の特性によって
は、６００３において微分演算を行えば充分なものもあ
る。
【００３７】速度サーボのマイナーループにおいては、
速度指令値からエンコーダ速度情報を減算した数値を、
目標速度に対して足りない速度誤差として、ＰＩ演算回
路６００３に受け渡し、その時点でＤＣモータに与える
べきエネルギーを、ＰＩ演算と呼ばれる手法で算出す
る。それを受けたモータドライバ回路は、例えばモータ
印加電圧は一定として、印加電圧のパルス幅を変化させ
る手段（以下「ＰＷＭ（Ｐｕｌｅｓ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏ
ｄｕｌａｔｉｏｎ）制御」と呼ぶ）を用い、印加電圧の
Ｄｕｔｙを変化させて、電流値を調節し、ＤＣモータ６
００４に与えるエネルギーを調節し、速度制御を行う。
速度指令値からエンコーダ速度情報を減算した数値を、
目標速度に対して足りない速度誤差として、ＰＩ演算回
路６００３に受け渡し、その時点でＤＣモータに与える
べきエネルギーを、ＰＩ演算と呼ばれる手法で算出す
る。それを受けたモータドライバ回路は、例えばモータ
印加電圧は一定として、印加電圧のパルス幅を変化させ
る手段（以下「ＰＷＭ（Ｐｕｌｅｓ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏ
ｄｕｌａｔｉｏｎ）制御」と呼ぶ）を用い、印加電圧の
Ｄｕｔｙを変化させて、電流値を調節し、ＤＣモータ６
００４に与えるエネルギーを調節し、速度制御を行う。
【００３８】電流値を印加されて回転するＤＣモータ
は、６００８の外乱による影響を受けながら物理的な回
転を行い、その出力がエンコーダセンサ６００５により
検知される。
は、６００８の外乱による影響を受けながら物理的な回
転を行い、その出力がエンコーダセンサ６００５により
検知される。
【００３９】図５は一般的なＤＣモータの速度サーボに
よる制御手順（７０００）を説明するブロック図であ
る。図４と同様な構成要素には同じ符号を伏して説明を
省略する。本実施形態において速度サーボは、位置決め
制御領域において使用される。このようなＤＣモータの
制御は、ＰＩＤコントロールあるいは古典制御と呼ばれ
ており、以下にその手順を説明する。
よる制御手順（７０００）を説明するブロック図であ
る。図４と同様な構成要素には同じ符号を伏して説明を
省略する。本実施形態において速度サーボは、位置決め
制御領域において使用される。このようなＤＣモータの
制御は、ＰＩＤコントロールあるいは古典制御と呼ばれ
ており、以下にその手順を説明する。
【００４０】まず、制御対象に与えたい目標速度を、理
想速度プロファイル７００１という形で与える。本実施
形態においては、これは該当する時刻においてラインフ
ィードモータにより紙を搬送すべき理想速度であり、該
当する時刻における速度指令値ということになる。時刻
の進行とともに、この速度情報は変化していく。この理
想速度プロファイルに対して追値制御を行うことで、本
実施形態の駆動制御が行われる。
想速度プロファイル７００１という形で与える。本実施
形態においては、これは該当する時刻においてラインフ
ィードモータにより紙を搬送すべき理想速度であり、該
当する時刻における速度指令値ということになる。時刻
の進行とともに、この速度情報は変化していく。この理
想速度プロファイルに対して追値制御を行うことで、本
実施形態の駆動制御が行われる。
【００４１】速度サーボにおいては、比例項Ｐ、積分項
Ｉ、微分項Ｄに対する演算を行うＰＩＤ演算により行う
手段が一般的である。本実施形態においては、速度指令
値の非線形な変化が発生した場合の追従性を改善し、な
おかつ追値制御時の微分演算の弊害を防ぐために、一般
に微分先行形と呼ばれる手法を示しており、６００６で
得られたエンコーダ速度情報は、理想速度プロファイル
７００１で得られた速度指令値との差を取る前に、微分
演算手段７００３を通される。この手法自体は本発明の
主題となるものではなく、制御対象の系の特性によって
は、７００２において該微分演算を行えば充分なものも
ある。
Ｉ、微分項Ｄに対する演算を行うＰＩＤ演算により行う
手段が一般的である。本実施形態においては、速度指令
値の非線形な変化が発生した場合の追従性を改善し、な
おかつ追値制御時の微分演算の弊害を防ぐために、一般
に微分先行形と呼ばれる手法を示しており、６００６で
得られたエンコーダ速度情報は、理想速度プロファイル
７００１で得られた速度指令値との差を取る前に、微分
演算手段７００３を通される。この手法自体は本発明の
主題となるものではなく、制御対象の系の特性によって
は、７００２において該微分演算を行えば充分なものも
ある。
【００４２】速度サーボにおいては、速度指令値からエ
ンコーダ速度情報を減算した数値を、目標速度に対して
足りない速度誤差として、ＰＩ演算回路７００２に受け
渡し、その時点でＤＣモータに与えるべきエネルギー
を、ＰＩ演算と呼ばれる手法で算出する。それを受けた
モータドライバ回路は、例えばＰＷＭ制御を用い、印加
電圧のＤｕｔｙを変化させて、電流値を調節し、ＤＣモ
ータ６００４に与えるエネルギーを調節し、速度制御を
行う。
ンコーダ速度情報を減算した数値を、目標速度に対して
足りない速度誤差として、ＰＩ演算回路７００２に受け
渡し、その時点でＤＣモータに与えるべきエネルギー
を、ＰＩ演算と呼ばれる手法で算出する。それを受けた
モータドライバ回路は、例えばＰＷＭ制御を用い、印加
電圧のＤｕｔｙを変化させて、電流値を調節し、ＤＣモ
ータ６００４に与えるエネルギーを調節し、速度制御を
行う。
【００４３】電流値を印加されて回転するＤＣモータ６
００４は、６００８の外乱による影響を受けながら物理
的な回転を行い、その出力がエンコーダセンサ６００５
により検知される。
００４は、６００８の外乱による影響を受けながら物理
的な回転を行い、その出力がエンコーダセンサ６００５
により検知される。
【００４４】図６は、本実施形態におけるＬＦモータの
制御において、外乱の及ぼす影響と実際の制御につい
て、詳細に説明するための図である。
制御において、外乱の及ぼす影響と実際の制御につい
て、詳細に説明するための図である。
【００４５】図６では停止直前速度ｖ＿ｓｔｏｐが、平
均的かつ理想的な値Ｖ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨで終了する場
合を示しており、図において横軸は時間、縦軸２００１
は速度、縦軸２００２は位置をそれぞれ示している。
均的かつ理想的な値Ｖ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨで終了する場
合を示しており、図において横軸は時間、縦軸２００１
は速度、縦軸２００２は位置をそれぞれ示している。
【００４６】なお、本実施形態における説明では、定数
値を英大文字、変数値を英小文字で示している。同一ス
ペリングの値について英大文字、英小文字の表記がある
場合、英大文字で示された値は理想定数値であり、英小
文字で示された値は同じ内容の値について変化しうる変
数値を示している。
値を英大文字、変数値を英小文字で示している。同一ス
ペリングの値について英大文字、英小文字の表記がある
場合、英大文字で示された値は理想定数値であり、英小
文字で示された値は同じ内容の値について変化しうる変
数値を示している。
【００４７】８００１は理想位置プロファイルを示して
おり、２００４は理想速度プロファイルを示している。
理想位置プロファイル８００１は４つの制御領域からな
り、加速制御領域２０１１、定速制御領域２０１２、減
速制御領域２０１３、位置決め制御領域２０１４により
構成されている。
おり、２００４は理想速度プロファイルを示している。
理想位置プロファイル８００１は４つの制御領域からな
り、加速制御領域２０１１、定速制御領域２０１２、減
速制御領域２０１３、位置決め制御領域２０１４により
構成されている。
【００４８】理想速度プロファイル２００４において、
Ｖ＿ＳＴＡＲＴは初速度であり、Ｖ＿ＦＬＡＴは定速制
御領域２０１２の速度を示している。Ｖ＿ＡＰＰＲＯＡ
ＣＨは位置決め制御領域の速度を示しており、Ｖ＿ＰＲ
ＯＭＩＳＥは位置決め精度性能を達成するために絶対に
守られなければならない停止直前速度の最速値を示して
いる。ｖ＿ｓｔｏｐは、現実の駆動を想定した場合に外
乱によってあらゆる値に変化する現実の値としての停止
直前速度である。実際の駆動における速度変動を考慮し
て、Ｖ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨはいかなる速度変動が発生し
てもｖ＿ｓｔｏｐがＶ＿ＰＲＯＭＩＳＥを超えることが
ないよう充分に低く設定された速度であることが要求さ
れる。
Ｖ＿ＳＴＡＲＴは初速度であり、Ｖ＿ＦＬＡＴは定速制
御領域２０１２の速度を示している。Ｖ＿ＡＰＰＲＯＡ
ＣＨは位置決め制御領域の速度を示しており、Ｖ＿ＰＲ
ＯＭＩＳＥは位置決め精度性能を達成するために絶対に
守られなければならない停止直前速度の最速値を示して
いる。ｖ＿ｓｔｏｐは、現実の駆動を想定した場合に外
乱によってあらゆる値に変化する現実の値としての停止
直前速度である。実際の駆動における速度変動を考慮し
て、Ｖ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨはいかなる速度変動が発生し
てもｖ＿ｓｔｏｐがＶ＿ＰＲＯＭＩＳＥを超えることが
ないよう充分に低く設定された速度であることが要求さ
れる。
【００４９】本実施形態装置においては、２０１１、２
０１２、２０１３の各領域では位置サーボを、位置決め
制御領域２０１４では速度サーボを採用している。図示
した８００１の曲線は、位置サーボ時の理想位置プロフ
ァイルを示している。図示した２００４の曲線は、速度
サーボ時には理想速度プロファイルを示し、位置サーボ
時には該理想位置プロファイルに追従して動作するため
に求められる要求速度プロファイルを示している。
０１２、２０１３の各領域では位置サーボを、位置決め
制御領域２０１４では速度サーボを採用している。図示
した８００１の曲線は、位置サーボ時の理想位置プロフ
ァイルを示している。図示した２００４の曲線は、速度
サーボ時には理想速度プロファイルを示し、位置サーボ
時には該理想位置プロファイルに追従して動作するため
に求められる要求速度プロファイルを示している。
【００５０】理想位置プロファイル８００１は、位置サ
ーボを行う２０１１、２０１２、２０１３の各領域に対
して設定されるが、Ｓ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨまでしか計算
されない。これは、Ｓ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨを通り過ぎる
と速度サーボに切り替わるため、Ｓ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨ
以降では理想位置プロファイルが不必要であるからであ
る。８００１における減速所要時間Ｔ＿ＤＥＣは現実の
駆動と関わりなく一定であり、これに相当する制御領域
を理想減速制御領域９００１として示すものとする。
ーボを行う２０１１、２０１２、２０１３の各領域に対
して設定されるが、Ｓ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨまでしか計算
されない。これは、Ｓ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨを通り過ぎる
と速度サーボに切り替わるため、Ｓ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨ
以降では理想位置プロファイルが不必要であるからであ
る。８００１における減速所要時間Ｔ＿ＤＥＣは現実の
駆動と関わりなく一定であり、これに相当する制御領域
を理想減速制御領域９００１として示すものとする。
【００５１】８００３は、外乱の影響がある場合におけ
る実際の位置を表わす現実位置プロファイルである。位
置サーボにおいては、遅れが必ず発生するため、８００
１に対して８００３はいずれも時間的な遅延を持ってい
る。従って、理想位置プロファイル８００１が終了して
も、現実位置はＳ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨには到達しないこ
とが一般的であり、本実施形態装置においては、８００
１が終了してから現実の駆動がＳ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨに
到達するまでの間には、仮想の理想位置プロファイル８
００６によって位置サーボへの指令位置値として代用す
るものとする。
る実際の位置を表わす現実位置プロファイルである。位
置サーボにおいては、遅れが必ず発生するため、８００
１に対して８００３はいずれも時間的な遅延を持ってい
る。従って、理想位置プロファイル８００１が終了して
も、現実位置はＳ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨには到達しないこ
とが一般的であり、本実施形態装置においては、８００
１が終了してから現実の駆動がＳ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨに
到達するまでの間には、仮想の理想位置プロファイル８
００６によって位置サーボへの指令位置値として代用す
るものとする。
【００５２】この仮想の理想位置プロファイル８００６
は、理想位置プロファイル８００１の最終的な傾きを用
いて、理想位置プロファイルの終点から伸ばした直線と
する。
は、理想位置プロファイル８００１の最終的な傾きを用
いて、理想位置プロファイルの終点から伸ばした直線と
する。
【００５３】８００５は、物理的なモータの現実駆動速
度プロファイルを意味している。理想位置プロファイル
８００１を入力としてフィードバック制御を行うと、理
想速度プロファイルに対して若干の遅延が生じるが、位
置決め制御領域２０１４に進むに従って理想速度に近づ
いて、最終的な停止直前速度としては位置決めに要求さ
れる精度を達成できる速度Ｖ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨに収束
する。なお、減速制御領域２０１３から位置決め制御領
域２０１４への移行は、物理的な駆動状態や速度に関わ
らず、Ｓ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨに達した瞬間に行われるも
のとする。
度プロファイルを意味している。理想位置プロファイル
８００１を入力としてフィードバック制御を行うと、理
想速度プロファイルに対して若干の遅延が生じるが、位
置決め制御領域２０１４に進むに従って理想速度に近づ
いて、最終的な停止直前速度としては位置決めに要求さ
れる精度を達成できる速度Ｖ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨに収束
する。なお、減速制御領域２０１３から位置決め制御領
域２０１４への移行は、物理的な駆動状態や速度に関わ
らず、Ｓ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨに達した瞬間に行われるも
のとする。
【００５４】Ｓ＿ＤＥＣは定速制御領域２０１２が終了
して減速制御領域２０１３が開始される位置を示してお
り、あくまでも理想位置プロファイル８００１によって
決定づけられる値であるため、現実の駆動における外乱
の影響とは無関連である。
して減速制御領域２０１３が開始される位置を示してお
り、あくまでも理想位置プロファイル８００１によって
決定づけられる値であるため、現実の駆動における外乱
の影響とは無関連である。
【００５５】図中のＳ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨは、減速制御
領域２０１３が終了して位置決め制御領域２０１４が開
始される位置を示しており、Ｓ＿ＳＴＯＰは停止位置を
示している。Ｔ＿ＡＤＤは加速制御領域２０１１に費や
される所要時間であり、Ｔ＿ＤＥＣは減速制御領域２０
１３に費やされる所要時間である。Ｔ＿ＦＬＡＴは定速
制御領域２０１２に費やされる時間であり、駆動開始位
置を０としたときの停止位置Ｓ＿ＳＴＯＰ、すなわち総
駆動距離を満足する理想位置プロファイル８００１を設
定した時点で決定する固定値である。
領域２０１３が終了して位置決め制御領域２０１４が開
始される位置を示しており、Ｓ＿ＳＴＯＰは停止位置を
示している。Ｔ＿ＡＤＤは加速制御領域２０１１に費や
される所要時間であり、Ｔ＿ＤＥＣは減速制御領域２０
１３に費やされる所要時間である。Ｔ＿ＦＬＡＴは定速
制御領域２０１２に費やされる時間であり、駆動開始位
置を０としたときの停止位置Ｓ＿ＳＴＯＰ、すなわち総
駆動距離を満足する理想位置プロファイル８００１を設
定した時点で決定する固定値である。
【００５６】Ｔ＿ＡＰＰＲＯＡＣＨは位置決め制御領域
２０１４に費やされる時間を示している。Ｔ＿ＡＰＰＲ
ＯＡＣＨは、駆動制御対象が実際に動いたときに、位置
決め制御領域２０１４に突入する位置Ｓ＿ＡＰＰＲＯＡ
ＣＨから停止位置Ｓ＿ＳＴＯＰまでの距離Ｓ＿ＡＰＲ＿
ＳＴＯＰを移動するのに要する時間である。図６では、
位置決め領域を駆動制御対象がほぼ理想速度通りに動い
た場合を示しているが、現実の制御においては物理的動
作が理想的に行われることは一般的に大変困難である。
２０１４に費やされる時間を示している。Ｔ＿ＡＰＰＲ
ＯＡＣＨは、駆動制御対象が実際に動いたときに、位置
決め制御領域２０１４に突入する位置Ｓ＿ＡＰＰＲＯＡ
ＣＨから停止位置Ｓ＿ＳＴＯＰまでの距離Ｓ＿ＡＰＲ＿
ＳＴＯＰを移動するのに要する時間である。図６では、
位置決め領域を駆動制御対象がほぼ理想速度通りに動い
た場合を示しているが、現実の制御においては物理的動
作が理想的に行われることは一般的に大変困難である。
【００５７】また、ｔ＿ａｐｐｒｏａｃｈは、現実の駆
動を想定した場合に外乱によってあらゆる値に変化する
現実の値として、位置決め制御領域２０１４に費やされ
る時間を表わす現実変数値である。
動を想定した場合に外乱によってあらゆる値に変化する
現実の値として、位置決め制御領域２０１４に費やされ
る時間を表わす現実変数値である。
【００５８】高速かつ高精度の位置決めを行うために、
理想位置プロファイル８００１のカーブは系に適したチ
ューニングが必要である。具体的には、定速制御領域２
０１２の速度は位置決め所要時間を短縮するために系の
性能の許す限り速くすることが望ましく、位置決め制御
領域２０１４の速度は位置決め精度を向上するために系
の性能の許す限り遅くすることが望ましい。更に、加速
制御領域２０１１、減速制御領域２０１３、位置決め制
御領域２０１４での移動距離は、位置決め所要時間を短
縮するために系の性能の許す限り短くなるように理想位
置プロファイル８００１を設定することが望ましい。し
かしながら、より詳細なチューニングの手法については
本発明の主旨ではないため、ここではすでに理想位置プ
ロファイル８００１が最適調整されているものとして説
明を進める。
理想位置プロファイル８００１のカーブは系に適したチ
ューニングが必要である。具体的には、定速制御領域２
０１２の速度は位置決め所要時間を短縮するために系の
性能の許す限り速くすることが望ましく、位置決め制御
領域２０１４の速度は位置決め精度を向上するために系
の性能の許す限り遅くすることが望ましい。更に、加速
制御領域２０１１、減速制御領域２０１３、位置決め制
御領域２０１４での移動距離は、位置決め所要時間を短
縮するために系の性能の許す限り短くなるように理想位
置プロファイル８００１を設定することが望ましい。し
かしながら、より詳細なチューニングの手法については
本発明の主旨ではないため、ここではすでに理想位置プ
ロファイル８００１が最適調整されているものとして説
明を進める。
【００５９】図７は、積分補償量の初期値を０とした場
合に起こり得る最悪の例を説明するための図である。
合に起こり得る最悪の例を説明するための図である。
【００６０】図７における現実速度プロファイル８００
５では、静止摩擦力に打ち勝って動きうる積分補償量に
達するまでに時間ｔ＿ｐｒｏｂｌｅｍを要している。こ
こでようやく動き出すが、今度はｔ＿ｐｒｏｂｌｅｍ時
点までの間に過剰に大きくなってしまった位置の偏差を
小さくするために位置サーボのフィードバックが大きく
かかり、現実速度プロファイル８００５は一時理想速度
プロファイル２００４を大きく超えてしまう。
５では、静止摩擦力に打ち勝って動きうる積分補償量に
達するまでに時間ｔ＿ｐｒｏｂｌｅｍを要している。こ
こでようやく動き出すが、今度はｔ＿ｐｒｏｂｌｅｍ時
点までの間に過剰に大きくなってしまった位置の偏差を
小さくするために位置サーボのフィードバックが大きく
かかり、現実速度プロファイル８００５は一時理想速度
プロファイル２００４を大きく超えてしまう。
【００６１】やがて位置の偏差が少なくなるにつれて速
度は落ちてくるが、対象となる系に対して最適調整され
た駆動プロファイルから完全に逸脱して動いてしまって
いるため、停止位置近辺まで来ても速度が充分に落ちき
らない。その結果、本来は時間Ｔ＿ＤＥＣを要して、Ｖ
＿ＡＰＰＲＯＡＣＨに近い速度で到達すべき位置Ｓ＿Ｓ
ＴＯＰに、時間Ｔ＿ＤＥＣが経過する前にＶ＿ＡＰＰＲ
ＯＡＣＨよりもかなり速い速度ｖ＿ｂａｄで突入してし
まうこととなる。このためオーバーランが発生してｓ＿
ｓｔｏｐを通過してしまい、要求される精度が満たせな
くなってしまう。
度は落ちてくるが、対象となる系に対して最適調整され
た駆動プロファイルから完全に逸脱して動いてしまって
いるため、停止位置近辺まで来ても速度が充分に落ちき
らない。その結果、本来は時間Ｔ＿ＤＥＣを要して、Ｖ
＿ＡＰＰＲＯＡＣＨに近い速度で到達すべき位置Ｓ＿Ｓ
ＴＯＰに、時間Ｔ＿ＤＥＣが経過する前にＶ＿ＡＰＰＲ
ＯＡＣＨよりもかなり速い速度ｖ＿ｂａｄで突入してし
まうこととなる。このためオーバーランが発生してｓ＿
ｓｔｏｐを通過してしまい、要求される精度が満たせな
くなってしまう。
【００６２】図８は、本実施形態における駆動処理の流
れの概略を示したフローチャートであり、図９は、図８
の各処理に関するタイミングについて示したタイミング
チャートである。
れの概略を示したフローチャートであり、図９は、図８
の各処理に関するタイミングについて示したタイミング
チャートである。
【００６３】ステップＳ１１０１１でパワーオンがなさ
れると、ステップＳ１１０５４で示される、本発明の特
徴であるところの、積分補償量の初期値を検出する積分
補償量初期値検出処理が起動される。
れると、ステップＳ１１０５４で示される、本発明の特
徴であるところの、積分補償量の初期値を検出する積分
補償量初期値検出処理が起動される。
【００６４】積分補償量初期値検出処理Ｓ１１０５４で
は、ステップＳ１１０５１において、積分補償量の初期
値を意味するｉｎｉｔ＿ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄの値
を０で初期化している。本発明においては、この値を０
で初期化するのは、このステップＳ１１０５１において
だけである点が重要である。更にステップＳ１１０５１
においては、後続のシーケンスで使用されるＬＦの送り
テーブルを選択している。本実施形態装置においては、
ここで選択されるテーブルは低速駆動テーブルであり、
一定速度ｖ＿ｔｅｓｔでの速度サーボによる駆動を選択
するものとする。なお、速度ｖ＿ｔｅｓｔの設定は、検
出しようとする積分補償量の初期値に直接かかわるもの
であり、系に適切なチューニングを行った後に定められ
ることが望ましいが、たとえば図６におけるＶ＿ＡＰＰ
ＲＯＡＣＨの値を使用することが考えられる。
は、ステップＳ１１０５１において、積分補償量の初期
値を意味するｉｎｉｔ＿ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄの値
を０で初期化している。本発明においては、この値を０
で初期化するのは、このステップＳ１１０５１において
だけである点が重要である。更にステップＳ１１０５１
においては、後続のシーケンスで使用されるＬＦの送り
テーブルを選択している。本実施形態装置においては、
ここで選択されるテーブルは低速駆動テーブルであり、
一定速度ｖ＿ｔｅｓｔでの速度サーボによる駆動を選択
するものとする。なお、速度ｖ＿ｔｅｓｔの設定は、検
出しようとする積分補償量の初期値に直接かかわるもの
であり、系に適切なチューニングを行った後に定められ
ることが望ましいが、たとえば図６におけるＶ＿ＡＰＰ
ＲＯＡＣＨの値を使用することが考えられる。
【００６５】ステップＳ１１０５１が終了すると、該当
するテーブルによる駆動の処理が、ステップＳ１１０５
２で行われる。なお、ステップＳ１１０５２内の各処理
のタイミングは、図９においても示されている。
するテーブルによる駆動の処理が、ステップＳ１１０５
２で行われる。なお、ステップＳ１１０５２内の各処理
のタイミングは、図９においても示されている。
【００６６】ステップＳ１１００１で駆動制御処理が開
始されると、ステップＳ１１００２で駆動制御準備処理
が行われる。ここでは、積分補償量の初期値ｉｎｉｔ＿
ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄを、実際にフィードバック制
御で使用するワーク領域ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄに代
入する。ステップＳ１１００２は、一般的にモータ制御
タスクに記述される処理であり、ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓ
ｐｄの設定の他に、駆動目的に適したテーブルの選択、
駆動量に合致したＴ＿ＦＬＡＴの設定、本発明の特徴で
ある評価処理の結果を次回の駆動で使用する理想速度プ
ロファイルに反映させる反映処理、及び各種ワーク領域
の設定を行い、最後にタイマ割り込み処理を司るタイマ
に起動をかけて終了する。
始されると、ステップＳ１１００２で駆動制御準備処理
が行われる。ここでは、積分補償量の初期値ｉｎｉｔ＿
ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄを、実際にフィードバック制
御で使用するワーク領域ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄに代
入する。ステップＳ１１００２は、一般的にモータ制御
タスクに記述される処理であり、ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓ
ｐｄの設定の他に、駆動目的に適したテーブルの選択、
駆動量に合致したＴ＿ＦＬＡＴの設定、本発明の特徴で
ある評価処理の結果を次回の駆動で使用する理想速度プ
ロファイルに反映させる反映処理、及び各種ワーク領域
の設定を行い、最後にタイマ割り込み処理を司るタイマ
に起動をかけて終了する。
【００６７】ステップＳ１１００２でタイマが起動され
ると、ステップＳ１１００３の実駆動処理に移行する。
ステップＳ１１００３は、一般的にタイマ割り込み処理
内に記述される処理であり、たとえば１ｍｓｅｃ毎に１
回割り込んできて、エンコーダの値を読み出し、ＰＩＤ
演算等により出力すべき電流の値を算出し、モータに対
してその値を出力するものである。
ると、ステップＳ１１００３の実駆動処理に移行する。
ステップＳ１１００３は、一般的にタイマ割り込み処理
内に記述される処理であり、たとえば１ｍｓｅｃ毎に１
回割り込んできて、エンコーダの値を読み出し、ＰＩＤ
演算等により出力すべき電流の値を算出し、モータに対
してその値を出力するものである。
【００６８】ステップＳ１１００３の処理と並行して、
システムにおいては停止位置Ｓ＿ＳＴＯＰに到達したか
どうかの監視が行われており、到達が検知されると駆動
目標位置への到達検知処理１１００４が起動されて割り
込みが発生し、ステップＳ１１００５の駆動制御終了処
理へ移行する。
システムにおいては停止位置Ｓ＿ＳＴＯＰに到達したか
どうかの監視が行われており、到達が検知されると駆動
目標位置への到達検知処理１１００４が起動されて割り
込みが発生し、ステップＳ１１００５の駆動制御終了処
理へ移行する。
【００６９】ステップＳ１１００５においては、モータ
に対する出力をいち早くディセーブルにしてからタイマ
を停止し、ステップＳ１１００６で処理を終了する。
に対する出力をいち早くディセーブルにしてからタイマ
を停止し、ステップＳ１１００６で処理を終了する。
【００７０】駆動処理が終了すると、ステップＳ１１０
５３に進み、最適な積分補償量の初期値を求めるべく解
析を行う。
５３に進み、最適な積分補償量の初期値を求めるべく解
析を行う。
【００７１】以上によりステップＳ１１０５４の積分補
償量初期値検出処理を終了すると、ステップＳ１１０５
５に進み、駆動命令を待機する状態となる。プリンタシ
ステムでは、例えば、給紙、印刷、排紙等の動作が発生
する度に、紙送りの駆動命令が出され、これを受信する
とステップＳ１１０５６に処理は進む。
償量初期値検出処理を終了すると、ステップＳ１１０５
５に進み、駆動命令を待機する状態となる。プリンタシ
ステムでは、例えば、給紙、印刷、排紙等の動作が発生
する度に、紙送りの駆動命令が出され、これを受信する
とステップＳ１１０５６に処理は進む。
【００７２】ここで用途に見合った該当駆動テーブルを
選択し、ステップＳ１１０５２で駆動処理を行う。
選択し、ステップＳ１１０５２で駆動処理を行う。
【００７３】図１０は、図８のステップＳ１１００３の
実駆動処理内で行われる処理について、本発明の特徴と
なる速度のＰＩ演算部分の詳細を示すフローチャートで
ある。
実駆動処理内で行われる処理について、本発明の特徴と
なる速度のＰＩ演算部分の詳細を示すフローチャートで
ある。
【００７４】なお、ステップＳ１１００３内で行われる
処理全体に関しては、位置サーボ時には位置のＰ（比
例）演算、また速度サーボのループにおけるＤ（微分）
演算等、他にもさまざまな処理が行われるが、これらの
処理は本発明の特徴となるものではなく、また公知の技
術であることから説明を省略する。
処理全体に関しては、位置サーボ時には位置のＰ（比
例）演算、また速度サーボのループにおけるＤ（微分）
演算等、他にもさまざまな処理が行われるが、これらの
処理は本発明の特徴となるものではなく、また公知の技
術であることから説明を省略する。
【００７５】ステップＳ１１００３で実駆動処理が起動
されると、まずステップＳ１１１０１で、エンコーダ速
度情報変換手段６００６により現在速度を得てｖ（ｔ
ｘ）に代入する。ここでは、説明の簡略化のため、図４
における６００７の微分演算、図５における７００３の
微分演算に関しては省略して説明を進める。なお、ｔｘ
は、該当する時刻を示している。
されると、まずステップＳ１１１０１で、エンコーダ速
度情報変換手段６００６により現在速度を得てｖ（ｔ
ｘ）に代入する。ここでは、説明の簡略化のため、図４
における６００７の微分演算、図５における７００３の
微分演算に関しては省略して説明を進める。なお、ｔｘ
は、該当する時刻を示している。
【００７６】ステップＳ１１１０２では、理想速度プロ
ファイルの値ｖ＿ｉｄｅａｌ（ｔｘ）と、ｖ（ｔｘ）の
差をとってｖ＿ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅに代入する。な
お、ｖ＿ｉｄｅａｌ（ｔｘ）は、速度サーボ時には、純
粋に速度理想プロファイルの値そのものとなるが、図４
に関して説明したように、位置サーボ時には６００２の
Ｐ演算の結果を使用することになる。
ファイルの値ｖ＿ｉｄｅａｌ（ｔｘ）と、ｖ（ｔｘ）の
差をとってｖ＿ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅに代入する。な
お、ｖ＿ｉｄｅａｌ（ｔｘ）は、速度サーボ時には、純
粋に速度理想プロファイルの値そのものとなるが、図４
に関して説明したように、位置サーボ時には６００２の
Ｐ演算の結果を使用することになる。
【００７７】本実施形態装置において、ステップＳ１１
０５４の積分補償値初期値検出処理実行時には、ｖ＿ｉ
ｄｅａｌ（ｔｘ）にはｖ＿ｔｅｓｔを適用するものとす
る。この場合、ｖ＿ｉｄｅａｌ（ｔｘ）は時刻の変化に
は依存しない一定値である。
０５４の積分補償値初期値検出処理実行時には、ｖ＿ｉ
ｄｅａｌ（ｔｘ）にはｖ＿ｔｅｓｔを適用するものとす
る。この場合、ｖ＿ｉｄｅａｌ（ｔｘ）は時刻の変化に
は依存しない一定値である。
【００７８】ステップＳ１１１０３では、積分ゲインと
して予め設定した定数値ＩＮＴＥＧＲＡＬ＿ＰＡＲＡＭ
によって、ｔｘにおける積分補償量ｉｎｔｅｇｒａｌ＿
ｓｐｄを算出する。これが一般的に積分演算と呼ばれる
ものである。
して予め設定した定数値ＩＮＴＥＧＲＡＬ＿ＰＡＲＡＭ
によって、ｔｘにおける積分補償量ｉｎｔｅｇｒａｌ＿
ｓｐｄを算出する。これが一般的に積分演算と呼ばれる
ものである。
【００７９】ステップＳ１１１０４では、比例ゲインと
して予め設定した定数値ＰＲＯＰＯＲＴＩＯＮ＿ＰＡＲ
ＡＭによって、最終的な出力電流値ｏｕｒｐｕｔ＿ｐｗ
ｍを算出する。これが一般的に比例演算と呼ばれるもの
である。
して予め設定した定数値ＰＲＯＰＯＲＴＩＯＮ＿ＰＡＲ
ＡＭによって、最終的な出力電流値ｏｕｒｐｕｔ＿ｐｗ
ｍを算出する。これが一般的に比例演算と呼ばれるもの
である。
【００８０】ステップＳ１１１０５で、演算結果を駆動
対象に対して出力し、ステップＳ１１１０６で、該当時
刻ｔｘにおける積分補償量ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄ
を、配列ｍｅｍ＿ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄ［ｔｘ］に
格納する。なお、この配列ｍｅｍ＿ｉｎｔｅｇｒａｌ＿
ｓｐｄ［ｔｘ］は、１１０５３において使用される情報
を保存しておくための領域である。
対象に対して出力し、ステップＳ１１１０６で、該当時
刻ｔｘにおける積分補償量ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄ
を、配列ｍｅｍ＿ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄ［ｔｘ］に
格納する。なお、この配列ｍｅｍ＿ｉｎｔｅｇｒａｌ＿
ｓｐｄ［ｔｘ］は、１１０５３において使用される情報
を保存しておくための領域である。
【００８１】ステップＳ１１１０７で、時刻を示すカウ
ンタｔｘをインクリメントして、ステップＳ１４００８
で処理を終了する。
ンタｔｘをインクリメントして、ステップＳ１４００８
で処理を終了する。
【００８２】図１１は、積分補償量初期値検出処理Ｓ１
１０５４が起動された場合における駆動の様子について
示したタイミングチャートである。
１０５４が起動された場合における駆動の様子について
示したタイミングチャートである。
【００８３】ここで、速度指令値はｖ＿ｔｅｓｔで固定
されており、一方積分補償量ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄ
は０から開始されるため、現実駆動プロファイル２００
５は、時刻０からやや遅れて立ち上がる。その後、一定
時間経過するまでの間に、速度はｖ＿ｔｅｓｔに対して
上下に変動するが、やがてｖ＿ｔｅｓｔに収束する。
されており、一方積分補償量ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄ
は０から開始されるため、現実駆動プロファイル２００
５は、時刻０からやや遅れて立ち上がる。その後、一定
時間経過するまでの間に、速度はｖ＿ｔｅｓｔに対して
上下に変動するが、やがてｖ＿ｔｅｓｔに収束する。
【００８４】本実施形態装置においては、該条件におい
てｖ＿ｔｅｓｔに対する現実駆動プロファイルの上下変
動が、許容可能なレベルに収束することが予想される時
間をＴ＿ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＳＴＡＲＴとし、この時刻
から後の積分補償量を、最適積分補償量初期値解析処理
（Ｓ１１０５３）において使用する。Ｔ＿ＳＡＭＰＬＩ
ＮＧ＿ＥＮＤは、最適積分補償量初期値解析処理（Ｓ１
１０５３）において使用されるデータのサンプリングさ
れた時刻を表している。
てｖ＿ｔｅｓｔに対する現実駆動プロファイルの上下変
動が、許容可能なレベルに収束することが予想される時
間をＴ＿ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＳＴＡＲＴとし、この時刻
から後の積分補償量を、最適積分補償量初期値解析処理
（Ｓ１１０５３）において使用する。Ｔ＿ＳＡＭＰＬＩ
ＮＧ＿ＥＮＤは、最適積分補償量初期値解析処理（Ｓ１
１０５３）において使用されるデータのサンプリングさ
れた時刻を表している。
【００８５】なお、後述するがステップＳ１１０５３で
は、Ｔ＿ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＳＴＡＲＴからＴ＿ＳＡＭ
ＰＬＩＮＧ＿ＥＮＤまでの時間に記録された積分補償量
の平均をとるため、この区間において速度が多少上下に
変動していても、本実施形態の効果を妨げるものではな
い。速度０からｖ＿ｔｅｓｔに到達するまでの立ち上り
に要する時間領域を、Ｔ＿ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＳＴＡＲ
Ｔによってカットできれば、本実施形態の装置において
効果は充分期待できるものである。
は、Ｔ＿ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＳＴＡＲＴからＴ＿ＳＡＭ
ＰＬＩＮＧ＿ＥＮＤまでの時間に記録された積分補償量
の平均をとるため、この区間において速度が多少上下に
変動していても、本実施形態の効果を妨げるものではな
い。速度０からｖ＿ｔｅｓｔに到達するまでの立ち上り
に要する時間領域を、Ｔ＿ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＳＴＡＲ
Ｔによってカットできれば、本実施形態の装置において
効果は充分期待できるものである。
【００８６】図１２は、図８にステップＳ１１０５３で
示した最適積分補償量初期値解析処理の詳細について示
したフローチャートである。
示した最適積分補償量初期値解析処理の詳細について示
したフローチャートである。
【００８７】ステップＳ１１２０１で、データのアクセ
スに用いるカウンタｔｘを初期化し、合計値を算出する
ためのワーク領域ｓｕｍ＿ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄを
初期化する。
スに用いるカウンタｔｘを初期化し、合計値を算出する
ためのワーク領域ｓｕｍ＿ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄを
初期化する。
【００８８】ステップＳ１１２０２、Ｓ１１２０３、及
びＳ１１２０４により、Ｔ＿ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＳＴＡ
ＲＴからＴ＿ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＥＮＤまでの時間に記
録された積分補償量の合計を取得する。ステップＳ１１
２０５で、該積分補償量の平均値を算出し、ｉｎｉｔ＿
ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄに代入してステップＳ１１２
０６で処理を終了する。
びＳ１１２０４により、Ｔ＿ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＳＴＡ
ＲＴからＴ＿ＳＡＭＰＬＩＮＧ＿ＥＮＤまでの時間に記
録された積分補償量の合計を取得する。ステップＳ１１
２０５で、該積分補償量の平均値を算出し、ｉｎｉｔ＿
ｉｎｔｅｇｒａｌ＿ｓｐｄに代入してステップＳ１１２
０６で処理を終了する。
【００８９】以上述べてきた処理により、通常駆動時の
積分補償量の初期値は、ｖ＿ｔｅｓｔによる一定速度駆
動を行ったときの定速駆動中の積分補償量の初期値とな
る。ｖ＿ｔｅｓｔで一定速度駆動を行いうる積分補償量
であるということは、静止摩擦力に打ち勝って動くだけ
の出力電流値に対応する積分補償量であるということを
意味している。
積分補償量の初期値は、ｖ＿ｔｅｓｔによる一定速度駆
動を行ったときの定速駆動中の積分補償量の初期値とな
る。ｖ＿ｔｅｓｔで一定速度駆動を行いうる積分補償量
であるということは、静止摩擦力に打ち勝って動くだけ
の出力電流値に対応する積分補償量であるということを
意味している。
【００９０】従って、本実施形態の装置で図７に示した
動作を行わせる場合、時刻０において既に出力電流値は
静止摩擦力に打ち勝って動き出すに足る値を持つため、
実際に動作を開始するまでの時間ｔ＿ｐｒｏｂｌｅｍを
短縮することができ、理想プロファイルに対する追従性
が向上する。また、ｖ＿ｔｅｓｔをＶ＿ＡＰＰＲＯＡＣ
Ｈに設定しておくことにより、この状態で検出された積
分補償量の初期値は、Ｖ＿ＦＬＡＴに対して速度のオー
バーシュートを誘発する危険は非常に低くなる。
動作を行わせる場合、時刻０において既に出力電流値は
静止摩擦力に打ち勝って動き出すに足る値を持つため、
実際に動作を開始するまでの時間ｔ＿ｐｒｏｂｌｅｍを
短縮することができ、理想プロファイルに対する追従性
が向上する。また、ｖ＿ｔｅｓｔをＶ＿ＡＰＰＲＯＡＣ
Ｈに設定しておくことにより、この状態で検出された積
分補償量の初期値は、Ｖ＿ＦＬＡＴに対して速度のオー
バーシュートを誘発する危険は非常に低くなる。
【００９１】以上説明したように本実施形態によれば、
装置個々の機構部分の動作摩擦力や駆動対象となる記録
媒体の静止摩擦力のばらつき、あるいは使用環境の差異
等にかかわらず、駆動機構を始動させるのに最適な積分
補償量の初期値が求められ、この値を用いて高速かつ高
精度な駆動制御を実現することができる。
装置個々の機構部分の動作摩擦力や駆動対象となる記録
媒体の静止摩擦力のばらつき、あるいは使用環境の差異
等にかかわらず、駆動機構を始動させるのに最適な積分
補償量の初期値が求められ、この値を用いて高速かつ高
精度な駆動制御を実現することができる。
【００９２】［他の実施形態］以上の実施形態は、シリ
アル式インクジェットプリンタの記録紙搬送用（ライン
フィード）モータの制御に本発明を適用したものである
が、本発明は、インクジェットプリンタに限らず、モー
タを使用する様々な機器に適用可能である。
アル式インクジェットプリンタの記録紙搬送用（ライン
フィード）モータの制御に本発明を適用したものである
が、本発明は、インクジェットプリンタに限らず、モー
タを使用する様々な機器に適用可能である。
【００９３】また、上記の実施形態はいずれもＤＣモー
タの制御に本発明を適用したものであるが、ＤＣモータ
以外でも上記の追値制御等のフィードバック制御が可能
なモータであれば、本発明を適用できる。
タの制御に本発明を適用したものであるが、ＤＣモータ
以外でも上記の追値制御等のフィードバック制御が可能
なモータであれば、本発明を適用できる。
【００９４】本発明の目的は、前述した実施形態の機能
を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した
記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシス
テムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰ
Ｕ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し
実行することによっても、達成されることは言うまでも
ない。
を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した
記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシス
テムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰ
Ｕ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し
実行することによっても、達成されることは言うまでも
ない。
【００９５】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
【００９６】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。
【００９７】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９８】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【００９９】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した（図８、１０及び１２に
示す）フローチャートに対応するプログラムコードが格
納されることになる。
の記憶媒体には、先に説明した（図８、１０及び１２に
示す）フローチャートに対応するプログラムコードが格
納されることになる。
【０１００】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御対象物及び機構部分の摩擦力の個体差や使用環境の
差異にかかわらず、機構を始動させるのに適切な駆動パ
ラメータの初期値が求められ、この値を用いて制御が行
われる。
制御対象物及び機構部分の摩擦力の個体差や使用環境の
差異にかかわらず、機構を始動させるのに適切な駆動パ
ラメータの初期値が求められ、この値を用いて制御が行
われる。
【０１０１】従って、制御対象物及び機構部分の摩擦力
の個体差や使用環境の差異にかかわらず、高速かつ高精
度な位置制御を達成することができる。
の個体差や使用環境の差異にかかわらず、高速かつ高精
度な位置制御を達成することができる。
【図１】本発明の実施形態に係るシリアル式インクジェ
ットプリンタの全体図である。
ットプリンタの全体図である。
【図２】図１のプリンタの制御構成を説明するブロック
図である。
図である。
【図３】図２に示したプリンタコントローラの詳細構成
を説明するブロック図である。
を説明するブロック図である。
【図４】一般的なＤＣモータの位置サーボによる制御手
順を示すブロック図である。
順を示すブロック図である。
【図５】一般的なＤＣモータの速度サーボによる制御手
順を示すブロック図である。
順を示すブロック図である。
【図６】ＬＦモータの制御において、外乱の及ぼす影響
と実際の制御について、詳細に説明するための図であ
る。
と実際の制御について、詳細に説明するための図であ
る。
【図７】積分補償量の初期値を０とした場合に起こり得
る最悪の例を説明するための図である。
る最悪の例を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態における駆動処理の流れの概
略を示したフローチャートである。
略を示したフローチャートである。
【図９】図８の各処理に関するタイミングについて示し
たタイミングチャートである。
たタイミングチャートである。
【図１０】図８の実駆動処理内で行われる処理の詳細を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図１１】積分補償量初期値検出処理が起動された場合
における駆動の様子を示したタイミングチャートであ
る。
における駆動の様子を示したタイミングチャートであ
る。
【図１２】図８の最適積分補償量初期値解析処理の詳細
について示したフローチャートである。
について示したフローチャートである。
１０１ 記録ヘッド １０２ キャリッジ １０３ ガイドシャフト １０４ ベルト １０５ 駆動モータ １０６ 給紙ベース １０７ 用紙搬送用モータ １０８ モータギア １０９ 搬送ローラギア １１０ 搬送ローラ １１１ ピンチローラ １１４ シャーシ １１５ 記録用紙 １１６ ロータリーエンコーダフィルム １１７ エンコーダセンサ ２３１ ホストインターフェース ４０１ ＣＰＵ ４０２ ＲＯＭ ４０３ ＲＡＭ ４０４ プリンタヘッド ４０５ モータドライバ ４０６ プリンタコントローラ ４０７ 温度センサ ５０１ Ｉ／Ｏレジスタ ５０２ 受信バッファコントローラ ５０３ 記録バッファコントローラ ５０４ メモリコントローラ ５０５ プリントシーケンスコントローラ ２００３ 理想位置プロファイル ２００４ 理想速度プロファイル ２０１１ 加速制御領域 ２０１２ 定速制御領域 ２０１３ 減速制御領域 ２０１４ 位置決め制御領域 ２００３ 理想位置プロファイル ２００４ 理想速度プロファイル ２００５ 現実駆動速度プロファイル ２００６ 現実速度プロファイル ２００７ 現実速度プロファイル ６００１ 理想位置プロファイル ６００５ エンコーダセンサ ６００９ エンコーダ位置情報変換手段 ６００６ エンコーダ速度情報変換手段 ６００２ 位置サーボのメジャーループ ６００３ ＰＩ演算 ６００７ 微分演算 ６００４ ＤＣモータに与えるエネルギー ６００８ 外乱 ７００１ 理想速度プロファイル ７００２ ＰＩ演算手段 ７００３ 微分演算手段 ８００１ 理想位置プロファイル ８００３ 現実位置プロファイル ８００５ 現実駆動速度プロファイル ８００６ 仮想の理想位置プロファイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小路 通陽 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EB12 EB35 EB36 EC12 EC31 EC35 EC38 2C058 AB15 AC07 AE02 GB07 GB43 GE04 2C059 AA05 AA22 AA26 AA39 5H303 AA28 BB01 BB06 BB11 CC02 DD01 DD27 EE03 EE07 FF10 GG11 HH05 HH07 JJ02 KK02 KK03 KK04 KK15 KK16 KK17 KK18 KK22 KK36 LL03 5H550 AA10 BB05 DD06 FF02 FF03 FF04 FF05 GG03 GG10 JJ03 JJ22 JJ25 KK08 LL07
Claims (14)
- 【請求項１】 モータを動力源として使用して機構を駆
動する機器におけるモータの制御方法であって、 前記モータに所定の駆動パラメータを与えて、前記機構
を駆動する予備駆動工程と、 前記予備駆動工程において、前記機構の移動を監視し
て、該機構を始動させるのに必要な前記モータへの指令
値を求める指令値検出工程と、 前記指令値を駆動パラメータの初期値として用いて、フ
ィードバックを利用して前記モータの駆動を制御する制
御工程と、を備えることを特徴とするモータの制御方
法。 - 【請求項２】 前記予備駆動工程において、所定の速度
指令値を与えて速度サーボによるフィードバック制御を
行い、 前記指令値検出工程で、前記指令値として積分補償量を
求めることを特徴とする請求項１に記載のモータの制御
方法。 - 【請求項３】 前記所定の速度指令値を、前記制御工程
で停止直前に与える最終速度指令値と同一とすることを
特徴とする請求項２に記載のモータの制御方法。 - 【請求項４】 時間と位置との関係を示す理想位置プロ
ファイルと、時間と速度との関係を示す理想速度プロフ
ァイルとを作成するプロファイル作成工程を更に備え、 前記制御工程で、前記駆動を加速領域、定速領域、減速
領域、及び位置決め領域の４つの領域に分けて制御し、
前記加速領域、定速領域、及び減速領域においては前記
理想位置プロファイルに従って前記モータの制御を駆動
し、前記位置決め領域においては前記理想速度プロファ
イルに従って前記モータを駆動することを特徴とする請
求項１から３のいずれか１項に記載のモータの制御方
法。 - 【請求項５】 前記モータがＤＣモータであることを特
徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ
の制御方法。 - 【請求項６】 請求項１から５のいずれか１項に記載の
モータの制御方法をコンピュータによって実現するコン
ピュータプログラム。 - 【請求項７】 請求項１から６のいずれか１項に記載の
モータの制御方法を実現するプログラムのコードを格納
したことを特徴とする記憶媒体。 - 【請求項８】 モータを動力源として使用して機構を駆
動する機器におけるモータの制御装置であって、 前記モータに所定の駆動パラメータを与えて、前記機構
を駆動する予備駆動手段と、 前記予備駆動を行っている間に、前記機構の移動を監視
して、該機構を始動させるのに必要な前記モータへの指
令値を求める指令値検出手段と、 前記指令値を駆動パラメータの初期値として用いて、フ
ィードバックを利用して前記モータの駆動を制御する制
御手段と、を備えることを特徴とするモータの制御装
置。 - 【請求項９】 前記予備駆動手段は、所定の速度指令値
を与えて速度サーボによるフィードバック制御を行い、 前記指令値検出手段は、前記指令値として積分補償量を
求めることを特徴とする請求項８に記載のモータの制御
装置。 - 【請求項１０】 前記所定の速度指令値を、前記制御手
段が停止直前に与える最終速度指令値と同一とすること
を特徴とする請求項９に記載のモータの制御装置。 - 【請求項１１】 時間と位置との関係を示す理想位置プ
ロファイルと、時間と速度との関係を示す理想速度プロ
ファイルとを作成するプロファイル作成手段を更に備
え、 前記制御手段は、前記駆動を加速領域、定速領域、減速
領域、及び位置決め領域の４つの領域に分けて制御し、
前記加速領域、定速領域、及び減速領域においては前記
理想位置プロファイルに従って前記モータの制御を駆動
し、前記位置決め領域においては前記理想速度プロファ
イルに従って前記モータを駆動することを特徴とする請
求項８から１０のいずれか１項に記載のモータの制御装
置。 - 【請求項１２】 前記モータがＤＣモータであることを
特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載のモ
ータの制御装置。 - 【請求項１３】 請求項８から１２のいずれか１項に記
載のモータの制御装置を備えたことを特徴とする電子機
器。 - 【請求項１４】 請求項８から１２のいずれか１項に記
載のモータの制御装置を記録媒体の搬送に使用すること
を特徴とする記録装置。
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