JP2508250Y2 - デイジタルサ−ボ制御装置 - Google Patents
デイジタルサ−ボ制御装置Info
- Publication number
- JP2508250Y2 JP2508250Y2 JP1986056611U JP5661186U JP2508250Y2 JP 2508250 Y2 JP2508250 Y2 JP 2508250Y2 JP 1986056611 U JP1986056611 U JP 1986056611U JP 5661186 U JP5661186 U JP 5661186U JP 2508250 Y2 JP2508250 Y2 JP 2508250Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- error
- digital servo
- cycle
- speed
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- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は負荷変動があってもモータ速度を目標速度に
一致させることができるディジタルサーボ制御装置に関
する。
一致させることができるディジタルサーボ制御装置に関
する。
従来のディジタルサーボ制御装置として、例えば、特
開昭58-149516号に示されるものがある。このディジタ
ルサーボ制御装置は目標位置と直流サーボモータに設け
られたシャフトエンコーダのパルス信号に基いて検出し
た現在位置とから位置偏差を算出し、この位置偏差に基
いて算出した速度目標値と現在位置の変化から速度現在
値を算出し、この算出結果に基いて直流サーボモータに
与える制御信号を生成するものである。
開昭58-149516号に示されるものがある。このディジタ
ルサーボ制御装置は目標位置と直流サーボモータに設け
られたシャフトエンコーダのパルス信号に基いて検出し
た現在位置とから位置偏差を算出し、この位置偏差に基
いて算出した速度目標値と現在位置の変化から速度現在
値を算出し、この算出結果に基いて直流サーボモータに
与える制御信号を生成するものである。
このディジタルサーボ制御装置によれば、アナログ回
路からなるサーボアンプ等を使用する必要性もなく、そ
のため、温度ゲイン、温度ドリフト、経年変化等のない
制御を行うことができる。
路からなるサーボアンプ等を使用する必要性もなく、そ
のため、温度ゲイン、温度ドリフト、経年変化等のない
制御を行うことができる。
しかし、従来のディジタルサーボ制御装置にあって
は、高い精度の制御を行うためには、エンコーダ回転板
の切り欠き（スリット）を細かくしてエンコーダパルス
の周波数を上げなければならないため、加工上の限界が
生じ、かつ、制御精度のためにサンプリング周期を長く
すると、応答性が低下するという不都合がある。一方、
上述した加工上の限界からエンコーダ回転板の切り欠き
（スリット）を荒くすると分解能が低下するという不都
合が生じる。
は、高い精度の制御を行うためには、エンコーダ回転板
の切り欠き（スリット）を細かくしてエンコーダパルス
の周波数を上げなければならないため、加工上の限界が
生じ、かつ、制御精度のためにサンプリング周期を長く
すると、応答性が低下するという不都合がある。一方、
上述した加工上の限界からエンコーダ回転板の切り欠き
（スリット）を荒くすると分解能が低下するという不都
合が生じる。
これらの問題点は、例えば、特開昭58-215979号公報
に示されるモータ回転制御装置によって解決できる。
に示されるモータ回転制御装置によって解決できる。
このモータ回転制御装置は、モータ１回転当りＮ個の
回転パルスを発生するパルスジエネレータを有し、この
Ｎ個の回転パルスを発生順にパルス1,パルス2,パルス3,
〜パルスＮと称する時、パルス１〜パルス1,パルス２〜
パルス2,パルスＮ〜パルスＮの発生する時間間隔が一定
となるようにモータを１回転当りＮ回転制御する構成を
有する。この回転制御において、回転速度の目標速度に
対する誤差がある値以下のときは、誤差に比例した駆動
電流あるいは駆動電圧をモータに与えて回転速度を目標
速度に近づけるようにしている。以下、この制御方式を
比例制御方式と呼ぶ。
回転パルスを発生するパルスジエネレータを有し、この
Ｎ個の回転パルスを発生順にパルス1,パルス2,パルス3,
〜パルスＮと称する時、パルス１〜パルス1,パルス２〜
パルス2,パルスＮ〜パルスＮの発生する時間間隔が一定
となるようにモータを１回転当りＮ回転制御する構成を
有する。この回転制御において、回転速度の目標速度に
対する誤差がある値以下のときは、誤差に比例した駆動
電流あるいは駆動電圧をモータに与えて回転速度を目標
速度に近づけるようにしている。以下、この制御方式を
比例制御方式と呼ぶ。
しかし、この比例制御方式を採用したモータ回転制御
装置によると、負荷が速度誤差に比例するので、負荷が
大になると回転速度が小になり、負荷が小になると回転
速度が大になる。このため、これを、例えば、複写機に
適用し、これによって感光ドラムおよび定着器の速度制
御を行い、一方、光学系をステッピングモータで駆動し
た場合は、定着器に用紙が通過する毎に負荷変動が生じ
てコピー倍率が変化するという不都合が生じる。
装置によると、負荷が速度誤差に比例するので、負荷が
大になると回転速度が小になり、負荷が小になると回転
速度が大になる。このため、これを、例えば、複写機に
適用し、これによって感光ドラムおよび定着器の速度制
御を行い、一方、光学系をステッピングモータで駆動し
た場合は、定着器に用紙が通過する毎に負荷変動が生じ
てコピー倍率が変化するという不都合が生じる。
本考案は上記に鑑みてなされたものであり、負荷変動
があってもモータ速度を回転速度に一致させるようにす
るため、エンコーダパルスの周期の目標周期に対する誤
差を求め、この誤差と誤差の累積値の和を演算し、この
和と基準値の比較に基づいてPWM出力を生成し、このPWM
出力によってモータの速度制御を行うディジタルサーボ
制御装置を提供する。
があってもモータ速度を回転速度に一致させるようにす
るため、エンコーダパルスの周期の目標周期に対する誤
差を求め、この誤差と誤差の累積値の和を演算し、この
和と基準値の比較に基づいてPWM出力を生成し、このPWM
出力によってモータの速度制御を行うディジタルサーボ
制御装置を提供する。
以下、本考案によるディジタルサーボ制御装置を詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本考案の一実施例を示し、エンコーダ出力に
基いて第２図に示す処理を実行するCPU1（例えば、タイ
マーキャプチャー機能を有するHD6801）と、クロックパ
ルスをカウントするフリーランニングカウンタ２（例え
ば、74LS393）と、CPU1より出力される８ビットのPWM
（パルス幅変調）出力設定値とフリーランニングカウン
タ２の出力値とを比較するマグニチュードコンパレータ
３（例えば、74SL682）と、該コンパレータ３の出力値
に基いてサーボモータ５を駆動するトランジスタスイッ
チ４と、該トランジスタスイッチ４によって駆動される
サーボモータ５と、サーボモータ５の回転軸に連結され
てサーボモータ５の回転速度に応じた信号を発生するパ
ルスエンコーダパルス６より構成される。
基いて第２図に示す処理を実行するCPU1（例えば、タイ
マーキャプチャー機能を有するHD6801）と、クロックパ
ルスをカウントするフリーランニングカウンタ２（例え
ば、74LS393）と、CPU1より出力される８ビットのPWM
（パルス幅変調）出力設定値とフリーランニングカウン
タ２の出力値とを比較するマグニチュードコンパレータ
３（例えば、74SL682）と、該コンパレータ３の出力値
に基いてサーボモータ５を駆動するトランジスタスイッ
チ４と、該トランジスタスイッチ４によって駆動される
サーボモータ５と、サーボモータ５の回転軸に連結され
てサーボモータ５の回転速度に応じた信号を発生するパ
ルスエンコーダパルス６より構成される。
以上の構成において、エンコーダ６の出力パルスCPU1
の割り込み端子に入力される。CPU1はエンコーダ出力パ
ルスに基いて第２図に示すように、エンコーダ周期を計
算する。ついで、目標周期からの誤差ΔＴk、および誤
差の累積 を演算する。
の割り込み端子に入力される。CPU1はエンコーダ出力パ
ルスに基いて第２図に示すように、エンコーダ周期を計
算する。ついで、目標周期からの誤差ΔＴk、および誤
差の累積 を演算する。
さらに、その演算結果に基いて、次式に示すPWM出力
値を演算する。
値を演算する。
ここで、Ｋ1およびＫ2は定数であり、Ｋ1は速度誤差
に対するフィードバックパワーの比例定数であり、Ｋ2
は積分ゲインに関する定数である。この演算結果は８ビ
ットのデータとして、マグニチュードコンパレータ３へ
出力され、フリーランニングカウンタ２の計数値と比較
される。この比較において、CPU1の出力値がフリーラン
ニングカウンタ２の計数値より大きいときにマグニチュ
ードコンパレータ３の出力がハイになってトランジスタ
スイッチ４がオンになる。このトランジスタスイッチ４
がオンになると、そのオン時限にわたってサーボモータ
５に駆動電圧が与えられる。
に対するフィードバックパワーの比例定数であり、Ｋ2
は積分ゲインに関する定数である。この演算結果は８ビ
ットのデータとして、マグニチュードコンパレータ３へ
出力され、フリーランニングカウンタ２の計数値と比較
される。この比較において、CPU1の出力値がフリーラン
ニングカウンタ２の計数値より大きいときにマグニチュ
ードコンパレータ３の出力がハイになってトランジスタ
スイッチ４がオンになる。このトランジスタスイッチ４
がオンになると、そのオン時限にわたってサーボモータ
５に駆動電圧が与えられる。
以上のように、本考案の処理はプログラムにより行え
るため、目標値、利得等を自由に設定することができ
る。しかも、全構成をディジタル化することができるた
め、温度ドリフト等が生じることも無い。
るため、目標値、利得等を自由に設定することができ
る。しかも、全構成をディジタル化することができるた
め、温度ドリフト等が生じることも無い。
第３図は本考案の他の実施例を示し、第１図と同一で
あるものには同一の引用数字を用いたので重複する説明
は省略するが、エンコーダ６の出力とCPU1の間に分周器
７を設けて大幅な速度制御を可能としたものである。
あるものには同一の引用数字を用いたので重複する説明
は省略するが、エンコーダ６の出力とCPU1の間に分周器
７を設けて大幅な速度制御を可能としたものである。
以上の構成において、分周器７の分周比をCPU1によっ
て指定し、分周されたエンコーダ出力はCPU1の割込端子
に入力され、以後第２図に示す処理がCPU1において実行
される。分周器７は高速時に用いられ、低速時にはエン
コーダ６の出力がCPU1の割込端子へ直接に入力される。
て指定し、分周されたエンコーダ出力はCPU1の割込端子
に入力され、以後第２図に示す処理がCPU1において実行
される。分周器７は高速時に用いられ、低速時にはエン
コーダ６の出力がCPU1の割込端子へ直接に入力される。
尚、実行時間に影響の大きいデンコーダ周期は、CPU1
によって速度目標値に応じて可変できるため、速度を大
幅に変更しても常に最適な制御を実現することができ
る。
によって速度目標値に応じて可変できるため、速度を大
幅に変更しても常に最適な制御を実現することができ
る。
以上説明した通り、本考案のディジタルサーボ制御装
置によれば、周期の誤差とその累積値の和に基づいて速
度制御を行うため、負荷変動があっても速度変動を抑え
ることができ、かつ、目標速度に一致させることができ
る。
置によれば、周期の誤差とその累積値の和に基づいて速
度制御を行うため、負荷変動があっても速度変動を抑え
ることができ、かつ、目標速度に一致させることができ
る。
【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の一実施例を示すブロック図、第２図は
本考案における処理の一例を示すフローチャート、第３
図は本考案の他の実施例を示すブロック図。 符号の説明 １……CPU ２……フリーランニングカウンタ ３……マグニチュードコンパレータ ４……トランジスタスイッチ ５……サーボモータ、６……エンコーダ
本考案における処理の一例を示すフローチャート、第３
図は本考案の他の実施例を示すブロック図。 符号の説明 １……CPU ２……フリーランニングカウンタ ３……マグニチュードコンパレータ ４……トランジスタスイッチ ５……サーボモータ、６……エンコーダ
Claims (2)
- 【請求項１】サーボモータの回転速度に比例した周波数
のパルスを発生するパルスエンコーダと、 前記パルスを割り込み端子で受けてその周期を演算し、
その周期と目標周期との誤差、およびその誤差の累積値
の和に応じた制御値を演算するCPUと、 前記制御値を予め定めた基準値と比較してPWM制御信号
を出力する比較回路と、 前記PWM制御信号によって前記サーボモータを駆動する
駆動回路を備えたことを特徴とするディジタルサーボ制
御装置。 - 【請求項２】前記CPUは、前記パルスの前記周波数を分
周する分周回路に前記割り込み端子によって接続され、 前記比較回路は、クロック信号を計数するフリーランニ
ングカウンタから前記基準値を入力する構成の実用新案
登録請求の範囲第１項記載のディジタルサーボ制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986056611U JP2508250Y2 (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | デイジタルサ−ボ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986056611U JP2508250Y2 (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | デイジタルサ−ボ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62169811U JPS62169811U (ja) | 1987-10-28 |
| JP2508250Y2 true JP2508250Y2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=30885574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986056611U Expired - Lifetime JP2508250Y2 (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | デイジタルサ−ボ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508250Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3018362B2 (ja) * | 1990-01-12 | 2000-03-13 | ソニー株式会社 | サーボ回路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5876909A (ja) * | 1981-10-31 | 1983-05-10 | Sony Corp | サーボ回路 |
| JPS58215979A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-15 | Canon Inc | モ−タの回転制御装置 |
-
1986
- 1986-04-15 JP JP1986056611U patent/JP2508250Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62169811U (ja) | 1987-10-28 |
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