JP2697099B2 - Speed control device - Google Patents

Speed control device

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JP2697099B2
JP2697099B2 JP1067072A JP6707289A JP2697099B2 JP 2697099 B2 JP2697099 B2 JP 2697099B2 JP 1067072 A JP1067072 A JP 1067072A JP 6707289 A JP6707289 A JP 6707289A JP 2697099 B2 JP2697099 B2 JP 2697099B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は回転体の回転速度が所望値になるように制御
する速度制御装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed control device that controls a rotation speed of a rotating body to a desired value.

従来の技術 従来より回転体の回転速度を所望の値に制御する方法
として、速度発電機を回転体に連結することなく、回転
体の固定子巻線に誘起される交番電圧を矩形波に波形整
形した信号(FG信号)を用いる方法(例えば、「位置検
出素子を省略したブラシレス直流モータ駆動方式」ナシ
ョナル テクニカル レポート P614 Vol.33 No.5 OC
T.1987)があり、FG信号の周波数もしくは繰り返し周期
のみを速度情報として用いて速度制御を行ない、簡単な
構成で回転体を比較的安定に速度制御することができ
る。(例えば、特公昭57−18434号公報に示されてい
る。) ところで、この周波数あるいは周期検出方式は固定子
巻線に誘起された交番電圧を矩形波信号になるまでに十
分増幅し、その矩形波信号の所定のエッジが速度情報を
有しているものとみなして誤差出力信号を発生する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of controlling a rotation speed of a rotating body to a desired value, an alternating voltage induced in a stator winding of the rotating body is formed into a rectangular wave without connecting a speed generator to the rotating body. Method using a shaped signal (FG signal) (for example, “Brushless DC motor drive method without position detection element” National Technical Report P614 Vol.33 No.5 OC
T.1987), speed control is performed using only the frequency or repetition period of the FG signal as speed information, and the speed of the rotating body can be controlled relatively stably with a simple configuration. (For example, it is disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-18434.) In this frequency or period detection method, the alternating voltage induced in the stator winding is sufficiently amplified until it becomes a rectangular wave signal, and its rectangular shape is obtained. An error output signal is generated assuming that a predetermined edge of the wave signal has velocity information.

例えば代表的な周期検出方式においては、増幅後の交
番電圧の矩形波信号のリーディングエッジ(前縁)から
次のレーディングエッジまでの期間にクロックパルスを
計数することによって、回転体の回転速度に依存した計
数値を得て、この計数値をもとにパルス幅変調信号(チ
ョッパ型の駆動法を探る場合に使用される。)を作り出
したり、あるいは前記計数値をアナログ電圧に変換した
りして誤差出力を得ている。
For example, in a typical period detection method, a clock pulse is counted in a period from a leading edge (leading edge) of a square wave signal of an alternating voltage after amplification to a next leading edge, so that the rotation speed of the rotating body is reduced. A dependent count value is obtained, and a pulse width modulation signal (used when searching for a chopper type driving method) is generated based on the count value, or the count value is converted into an analog voltage. Error output.

したがって、より高精度な制御を実現しようとする
と、一定の回転速度において固定子巻線に誘起される交
番電圧を同じにし、矩形波信号の周期をより正確なもの
にしなければならない。
Therefore, in order to realize more accurate control, it is necessary to make the alternating voltage induced in the stator winding the same at a constant rotation speed and make the period of the rectangular wave signal more accurate.

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成において、例えば回転
子に12極(6極対)、固定子に9コイルよりなる回転体
を3相半波方式の駆動方式を用いて回転させたとき、固
定子巻線に誘起される交番電圧を増幅して得られる矩形
波信号の周期は、回転子の着磁精度、回転子・固定子の
取付精度などのバラツキにより、1周期ごとに正規の周
期より長い周期・短い周期が交互に現われるため、制御
系に矩形波信号の周波数の1/2の周波数の外乱となって
現われ、制御特性が悪化してしまうという問題があっ
た。特に、ビデオテープレコーダ(VTR)のシリンダモ
ータのように高精度な回転が要求される制御系では、外
乱の周波数が制御系の慣性領域にもかかわらず問題とな
っていた。また、量産時には調整をほとんど行なわない
ので、全数においてFG信号の周期を正確に管理しておく
ことは困難であった。
Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, for example, a rotating body including 12 poles (6 pole pairs) for a rotor and 9 coils for a stator is rotated using a three-phase half-wave driving method. In this case, the period of the rectangular wave signal obtained by amplifying the alternating voltage induced in the stator winding depends on variations in the magnetizing accuracy of the rotor, the mounting accuracy of the rotor and the stator, and the like. Since a cycle longer and shorter than the regular cycle appears alternately, the control system appears as a disturbance having a frequency half the frequency of the rectangular wave signal, and the control characteristics are degraded. In particular, in a control system such as a cylinder motor of a video tape recorder (VTR) that requires high-precision rotation, the frequency of the disturbance has been a problem despite the inertia region of the control system. In addition, since almost no adjustment is performed during mass production, it is difficult to accurately manage the period of the FG signal in all the units.

本発明は上記問題点に鑑み、固定子巻線に誘起される
交番電圧より得られた矩形波信号の周期が定速回転時に
おいて異なっていても、矩形波信号の周期が一定である
かのように矩形波信号の周期のずれを補正し、高精度な
制御を行う速度制御装置を実現せんとするものである。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is difficult to determine whether the period of the rectangular wave signal is constant even if the period of the rectangular wave signal obtained from the alternating voltage induced in the stator winding is different at the time of constant speed rotation. In this way, it is intended to realize a speed control device that performs high-precision control by correcting the deviation of the period of the rectangular wave signal.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の速度制御装置は、
回転体の速度情報を有する交流信号の周期を検出する周
期検出手段と、前記周期検出手段の検出値を格納するメ
モリ手段と、前記検出値と基準値から誤差出力を算出す
る演算器と、前記誤差出力に基づいて前記回転体に駆動
電力を供給する駆動手段と、前記メモリ手段に格納され
ている連続する第1,第2の周期検出値と前記基準値から
第1,第2の偏位量を算出し、前記第1,第2の偏位量の減
算値が略一定であるときにその算出結果から前記誤差出
力の補正値を算出する補正値算出手段と、前記補正値に
より各周期検出時点において前記演算器に周期検出によ
る誤差出力の補正を行わせる誤差出力補正手段と、誤差
出力補正手段の出力が略一定であることを監視するモニ
タ手段を具備したことを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the speed control device of the present invention,
Cycle detecting means for detecting a cycle of an AC signal having speed information of a rotating body, memory means for storing a detected value of the cycle detecting means, an arithmetic unit for calculating an error output from the detected value and a reference value, Driving means for supplying driving power to the rotating body based on the error output; and first and second deviations from the continuous first and second cycle detection values stored in the memory means and the reference value. Correction value calculating means for calculating a correction value of the error output from the calculation result when a subtraction value of the first and second deviation amounts is substantially constant; At the time of detection, there is provided an error output correction means for causing the arithmetic unit to correct an error output by period detection, and a monitor means for monitoring that the output of the error output correction means is substantially constant. is there.

作用 本発明は上記した構成によって固定子巻線に誘起され
る交番電圧より得られた矩形波信号の周期が定速回転時
において異なっていても、矩形波信号の周期が一定であ
るかのように矩形波信号の周期のずれを演算器によって
補正するようにしているので、誘起される交番電圧より
得られた矩形波信号の周期がずれていても制御系に外乱
となって現れず高精度な制御を行うことができる。
The present invention is as if the period of the rectangular wave signal is constant even if the period of the rectangular wave signal obtained from the alternating voltage induced in the stator winding by the above configuration is different at the time of constant speed rotation. The deviation of the period of the square wave signal is corrected by the computing unit, so even if the period of the square wave signal obtained from the induced alternating voltage is shifted, it does not appear as a disturbance in the control system and high accuracy Control can be performed.

実施例 以下、本発明の一実施例の速度制御装置について図面
を参照しながら説明する。
Embodiment Hereinafter, a speed control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例を示したブロックダイ
アグラムであり、ここではプロセッサを用いて実現して
いる。回転体1の固定子巻線(図示せず)に誘起される
交番電圧信号が波形整形器2に入力される。波形整形器
2の出力信号はチャンネルセレクタ3a,演算器3b,メモリ
3c,周期検出器3d,データバス4,5,6からなるプロセッサ
3のチャンネルセレクタ3aに供給される。前記チャンネ
ルセレクタ3aは前記プロセッサ3のメモリ3cのアドレス
更新信号を発生し、アドレス更新信号はコントロールバ
ス4を介して前記プロセッサ3のメモリ3cに供給され
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, which is realized by using a processor. An alternating voltage signal induced in a stator winding (not shown) of the rotating body 1 is input to the waveform shaper 2. The output signal of the waveform shaper 2 is a channel selector 3a, a calculator 3b, a memory
3c, a cycle detector 3d, and data buses 4, 5, and 6 are supplied to a channel selector 3a of the processor 3. The channel selector 3a generates an address update signal for the memory 3c of the processor 3, and the address update signal is supplied to the memory 3c of the processor 3 via the control bus 4.

また、前記波形整形器2の出力信号は周期検出器3dに
供給される。前記周期検出器3dは前記波形整形器2の出
力信号の周期を測定し、データバス6を介して前記プロ
セッサ3のメモリ3cに供給する。前記メモリ3cはチャン
ネルセレクタ3aのアドレス更新信号に基づいたアドレス
に周期検出値を格納する。
The output signal of the waveform shaper 2 is supplied to a period detector 3d. The period detector 3d measures the period of the output signal of the waveform shaper 2 and supplies it to the memory 3c of the processor 3 via the data bus 6. The memory 3c stores the cycle detection value at an address based on the address update signal of the channel selector 3a.

ここで、周期検出器3dの一構成例について説明する。
周期検出器3dは基準クロック信号をカウントするカウン
タとラッチ回路より構成され、波形整形器2の出力信号
の立ち上がりエッジが周期検出器3dに入力されると、カ
ウンタのカウント値がラッチ回路にラッチされ、その後
速やかにカウンタはリセットされる。すなわち、波形整
形器2の立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジま
での周期を基準クロック信号でカウントしたカウント値
がラッチ回路に格納されることになる。これは、波形整
形器2の出力信号の周期を基準クロック信号を用いて、
ディジタル的に計測していることである。
Here, a configuration example of the cycle detector 3d will be described.
The period detector 3d includes a counter for counting a reference clock signal and a latch circuit. When the rising edge of the output signal of the waveform shaper 2 is input to the period detector 3d, the count value of the counter is latched by the latch circuit. The counter is reset immediately thereafter. That is, a count value obtained by counting the period from the rising edge of the waveform shaper 2 to the next rising edge by the reference clock signal is stored in the latch circuit. This is because the period of the output signal of the waveform shaper 2 is calculated using a reference clock signal.
It is a digital measurement.

次に、前記プロセッサ3では前記周期検出器3dよりデ
ータバス6を介して前記プロセッサ3のメモリ3cに記憶
されている周期検出値とあらかじめ設定している速度基
準値より演算器3bが回転体1の速度誤差出力を算出し、
その算出結果をデータバス5を介してディジタル−アナ
ログ変換器7(図中においてはD−A変換器と表示され
ている。)に供給している。前記ディジタル−アナログ
変換器7の出力は電力増幅器(図中においてはパワーア
ンプと表示されている。)8によって増幅されて前記回
転体1に駆動電力として供給されている。
Next, in the processor 3, the calculator 3 b is operated by the cycle detector 3 d from the cycle detector 3 d via the data bus 6 based on the cycle detection value stored in the memory 3 c of the processor 3 and a preset speed reference value. Calculate the speed error output of
The calculation result is supplied to a digital-analog converter 7 (shown as a DA converter in the figure) via a data bus 5. The output of the digital-analog converter 7 is amplified by a power amplifier (shown as a power amplifier in the figure) 8 and supplied to the rotating body 1 as drive power.

第2図は周期補正の動作説明をするための信号波形図
であり、回転体1が定速回転しているときの信号波形図
である。第2図aは固定子巻線に誘起された交番電圧の
信号波形(FG信号)を示したもので、第2図bは波形整
形器2の出力信号波形、第2図cは波形整形器2の出力
信号より作成した立ち上がり信号波形であり、その周期
を測定して速度情報としている。第2図dは演算器3bに
より算出された速度誤差信号波形であり、回転体1の回
転速度が定速にもかかわらず、速度誤差信号が一定値で
はなくFG信号が入力されるごとに‘0'より大きくなった
り小さくなったりしている。これは、FG信号の周期が常
に一定ではなく1周期ごとに変化し、正規の値より大き
くなったり小さくなったりしているからである。例え
ば、回転体1が設定速度で回転しているとき、連続する
FG信号の波形整形後の周期をP1,P2とし、P1:P2の比が9
8:102になっているとすると、周期検出器3dの周期P1の
検出値は第2図の時刻t1から時刻t2までの時間間隔とな
り、正規の値より2%短い値となる。また、周期検出器
3dの周期P2の検出値は時刻t2から時刻t3までの時間間隔
であり、周期の値は正規の値より2%長い値となる。
FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the period correction, and is a signal waveform diagram when the rotating body 1 is rotating at a constant speed. 2A shows a signal waveform (FG signal) of an alternating voltage induced in the stator winding, FIG. 2B shows an output signal waveform of the waveform shaper 2, and FIG. 2C shows a waveform shaper. 2 is a rising signal waveform created from the output signal of No. 2 and its cycle is measured to be speed information. FIG. 2d is a waveform of the speed error signal calculated by the calculator 3b. The speed error signal is not constant and the FG signal is input every time the FG signal is input, even though the rotation speed of the rotating body 1 is constant. It is larger or smaller than 0 '. This is because the cycle of the FG signal is not always constant, but changes every cycle, and becomes larger or smaller than a normal value. For example, when the rotating body 1 is rotating at a set speed,
The period after waveform shaping of the FG signal is P1, P2, and the ratio of P1: P2 is 9
If it is 8: 102, the detection value of the period P1 of the period detector 3d is a time interval from the time t1 to the time t2 in FIG. 2, and is a value that is 2% shorter than the normal value. Also, period detector
The detection value of the period P2 of 3d is a time interval from the time t2 to the time t3, and the value of the period is 2% longer than the normal value.

さらに、時刻t3から時刻t5までの次の周期においても
同様となり、時刻t3から時刻t4までの時間間隔は正規の
値より2%短い値となり、時刻t4から時刻t5までの時間
間隔は正規の値より2%長い値となる。したがって、連
続するFG信号の周期は正規の周期の値より短い区間と長
い区間が交互に現れる。
The same applies to the next cycle from time t3 to time t5. The time interval from time t3 to time t4 is a value that is 2% shorter than the normal value, and the time interval from time t4 to time t5 is the normal value. The value is 2% longer than that. Therefore, in the cycle of the continuous FG signal, a section shorter and a section longer than the normal cycle value appear alternately.

すなわちFG信号の周期の値が正規の値より短い区間と
長い区間が現れる信号を用いてプロセッサ3の演算器3b
が速度誤差出力を算出すると、時刻t1から時刻t2までの
時間間隔を計測した区間では周期が2%短くなっている
ことから速度が2%速くなったときの速度誤差出力とな
り、時刻t2から時刻t3までの区間では周期が2%長くな
っていることから速度が2%遅くなったときの速度誤差
出力となる。そのため、回転体1が設定速度で回転して
いるにもかかわらず誤差出力は大きくなったり小さくな
ったりし、制御系として好ましくない。
That is, the arithmetic unit 3b of the processor 3 uses a signal in which an interval in which the period value of the FG signal is shorter and longer than the normal value appears.
Calculates the speed error output. In the section where the time interval from the time t1 to the time t2 is measured, the period is shortened by 2%, so that the speed error output when the speed is increased by 2% is obtained. In the section up to t3, since the period is 2% longer, a speed error output when the speed is 2% slower is obtained. Therefore, the error output increases or decreases even though the rotating body 1 is rotating at the set speed, which is not preferable as a control system.

しかしながら、第1図に示した本発明の実施例では回
転体1が定速回転しているときに、FG信号の周期の比が
正確に100:100になっていなくても、周期のずれを補正
することにより充分な周期の比を確保することができ、
高精度な制御が実現できるように構成されており、以下
そのもようについて説明する。
However, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, when the rotating body 1 is rotating at a constant speed, even if the period ratio of the FG signal is not exactly 100: 100, the deviation of the period can be reduced. By correcting, a sufficient period ratio can be secured,
The configuration is such that high-precision control can be realized, and such a configuration will be described below.

連続するFG信号の第1のFG信号の区間をA区間、第2
のFG信号の区間をB区間とすると、回転体1はFG信号の
1周期で制御されており、FG信号の周期が交互にずれた
状態で制御が行なわれている。このときに、FG信号の1/
2の周波数における回転体1の制御特性は慣性領域であ
り、制御領域がFG信号の周波数の1/12程度であることか
ら、FG信号の1/2の周波数における外乱抑制特性は制御
領域に比べ約1/6になっている。それにもかかわらず、F
G信号の周期のずれにより誤差信号としては回転体1の
本来の応答により得られる値より大きくなっている。通
常FG信号の1/2の周波数での回転体1の応答はほとんど
外乱の影響を受けず、その結果、誤差出力の値もほぼ一
定となる。
The section of the first FG signal of the continuous FG signal is section A,
If the section of the FG signal is defined as section B, the rotating body 1 is controlled by one cycle of the FG signal, and the control is performed in a state where the cycle of the FG signal is alternately shifted. At this time, 1 /
The control characteristic of the rotating body 1 at the frequency of 2 is the inertial region, and the control region is about 1/12 of the frequency of the FG signal. It is about 1/6. Nevertheless, F
Due to the shift of the cycle of the G signal, the value of the error signal is larger than the value obtained by the original response of the rotating body 1. Normally, the response of the rotating body 1 at half the frequency of the FG signal is hardly affected by disturbance, and as a result, the value of the error output becomes almost constant.

FG信号の1/2の周波数での回転体1の誤差出力の値が
ほぼ一定となるという特性を用いて、FG信号の周期のず
れを検出する。すなわち、連続するFG信号の周期が交互
に大きくなったり小さくなったりしたときには、その原
因が回転体1の応答ではなくFG信号による周期のずれで
あるものと判断して補正するようにする。
Using the characteristic that the value of the error output of the rotating body 1 at half the frequency of the FG signal becomes substantially constant, the shift of the period of the FG signal is detected. That is, when the cycle of the continuous FG signal alternately increases or decreases, it is determined that the cause is not the response of the rotating body 1 but the cycle shift due to the FG signal, and the correction is performed.

回転体1の回転速度が一定であるときに、FG信号の周
期の比にずれがなければ、A区間とB区間の周期の値は
同じとなる。しかし、FG信号作成時においてFG信号の周
期の比が100:100からずれるため、A区間とB区間の周
期の値は同じとはならずに周期のずれに応じた値だけず
れてしまう。A区間における周期のずれ量を−ΔAとす
ると、B区間での周期のずれ量はΔAとなる。すなわ
ち、FG信号の周期のずれ量はA区間,B区間の偏位量の差
より求めることができ、(1)式で表される。
If the rotation speed of the rotating body 1 is constant and there is no deviation in the ratio of the period of the FG signal, the period value of the A section and the B section will be the same. However, when the FG signal is created, the ratio of the period of the FG signal deviates from 100: 100. Therefore, the period value of the A section and the B section is not the same, but is shifted by a value corresponding to the period deviation. Assuming that the shift amount of the cycle in section A is −ΔA, the shift amount of the cycle in section B is ΔA. That is, the shift amount of the period of the FG signal can be obtained from the difference between the deviation amounts of the A section and the B section, and is expressed by the equation (1).

ここで、A,BはそれぞれA区間、B区間の周期の値
を、Dは速度基準値を示す。このとき、制御系のゲイン
はゲイン切り換え手段により通常時より小さく設定され
ている。また、A区間,B区間に応じたメモリ3cのアドレ
スの選択はチャンネルセレクタ3aのアドレス更新信号に
基づいて行われる。
Here, A and B indicate the values of the periods of the A section and the B section, respectively, and D indicates the speed reference value. At this time, the gain of the control system is set smaller than usual by the gain switching means. The selection of the address of the memory 3c according to the section A and the section B is performed based on the address update signal of the channel selector 3a.

したがって、(1)式によりFG信号の周期のずれΔA
を求め、A区間においては測定した周期の値より求めた
偏位量に+ΔAの演算を行い、B区間においては測定し
た周期の値より求めた偏位量に−ΔAの演算を行えばFG
信号の周期のずれを補正することができる。
Therefore, the deviation ΔA of the period of the FG signal is expressed by the equation (1).
Calculate + ΔA for the deviation obtained from the value of the measured period in section A, and calculate −ΔA for the deviation obtained from the value of the measured period in section B.
The deviation of the signal cycle can be corrected.

第2図eは上記方法により求めた周期補正値であり、
A区間では負の値となりB区間では正の値となってい
る。
FIG. 2e shows the period correction value obtained by the above method,
It has a negative value in section A and a positive value in section B.

ここで、チャンネルセレクタ3aの動作を第3図を用い
て説明する。
Here, the operation of the channel selector 3a will be described with reference to FIG.

第3図のブランチ301では、回転体1のFG信号がプロ
セッサ3に入力されたかどうかの判断を行なっており、
FG信号が入力されていなければ再びブランチ301を実行
して、FG信号の到来を待つ。FG信号が入力されていれ
ば、処理ブロック302に移行し、処理ブロック302ではチ
ャンネルカウンタCをインクリメントする。そして、ブ
ランチ303に移行し、チャンネルカウンタCが偶数か奇
数かの判断を行なう。チャンネルカウンタCが偶数であ
れば、処理ブロック304に移行しメモリ3cのアドレスを
A区間のアドレスにする。ブランチ303においてチャン
ネルカウンタCが奇数であれば、処理ブロック305に移
行しメモリ3cのアドレスをB区間のアドレスにする。以
上のようにして、A区間,B区間に対応するメモリ3cのア
ドレスはチャンネルセレクタ3aにより決定される。
In branch 301 of FIG. 3, it is determined whether or not the FG signal of the rotating body 1 has been input to the processor 3.
If the FG signal has not been input, the branch 301 is executed again, and the arrival of the FG signal is waited. If the FG signal has been input, the process proceeds to a processing block 302, where the channel counter C is incremented. Then, the flow shifts to branch 303 to determine whether the channel counter C is even or odd. If the channel counter C is an even number, the process proceeds to the processing block 304, and the address of the memory 3c is set to the address of the section A. If the channel counter C is an odd number in the branch 303, the processing shifts to the processing block 305 and the address of the memory 3c is set to the address of the section B. As described above, the addresses of the memory 3c corresponding to the sections A and B are determined by the channel selector 3a.

次に、(1)式の計算式に基づくプロセッサ3による
FG信号周期ずれ補正のフローチャートを第4図に示す。
Next, the processor 3 based on the equation (1) calculates
FIG. 4 shows a flowchart of the FG signal cycle deviation correction.

ここでは、A区間とB区間の周期検出の検出精度を高
くするため(1回の測定ではノイズなどに対して弱いた
め)数回測定したものを平均化するものとし、大きく周
期が異なるものは平均データから除外する。平均化の回
数をnとすれば、A区間,B区間における偏位量の平均値
はそれぞれ で表される。ここで、AiはA区間の検出周期を、BiはB
区間の検出周期を表している。よって、(1)式は
(2)式のようになる。
Here, in order to increase the detection accuracy of the period detection of the section A and the section B (because one measurement is weak against noise or the like), it is assumed that the values measured several times are averaged. Exclude from average data. Assuming that the number of times of averaging is n, the average values of the deviation amounts in section A and section B are respectively It is represented by Here, Ai is the detection period of section A, and Bi is B
This represents the detection cycle of the section. Therefore, equation (1) becomes equation (2).

まず、処理ブロック401では連続するFG信号の周期を
計算し、ブランチ402ではFG信号の周期より偏位量を求
め、連続するFG信号の偏位量の差がほぼ一定であるかど
うかを判断する。偏位量の差がほぼ一定でなければ回転
体1の回転速度が変化しており、定速になるまでFC信号
の周期の補正を行なわずに1周期の値をもとに回転体1
を制御する。
First, the processing block 401 calculates the period of the continuous FG signal, the branch 402 obtains the deviation amount from the period of the FG signal, and determines whether the difference between the deviation amounts of the continuous FG signals is substantially constant. . If the difference between the deviation amounts is not substantially constant, the rotation speed of the rotating body 1 has changed, and the rotation speed of the rotating body 1 is determined based on the value of one cycle without correcting the FC signal cycle until the speed becomes constant.
Control.

次に、処理ブロック403ではチャンネルセレクタ3aに
より指定されたA区間,B区間それぞれの偏位量を算出
し、ブランチ404でn回終了したかどうかを判断し、n
回終了していなければ処理ブロック403にもどる。n回
終了すれば処理ブロック405においてA区間,B区間それ
ぞれの偏位量の平均を求めた後、B区間の平均値からA
区間の平均値を減算し、減算結果を1/2して補正値ΔA
の値を求めている。補正値ΔAはメモリ3cに格納され、
以後の誤差出力算出時に用いられる。
Next, in a processing block 403, the deviation amount of each of the A section and the B section specified by the channel selector 3a is calculated, and it is determined whether or not the branch 404 has been completed n times.
If not, the process returns to the processing block 403. If the processing is completed n times, the average of the deviation amounts of the A section and the B section is obtained in the processing block 405, and the average value of the B section is calculated from the average value of the B section.
The average value of the section is subtracted, and the subtraction result is halved to obtain a correction value ΔA
Is calculated. The correction value ΔA is stored in the memory 3c,
It is used when calculating the error output thereafter.

補正値ΔAが求まった後では、処理ブロック406のFG
周期補正の制御へ移行する。
After the correction value ΔA is obtained, the FG
Shift to control of period correction.

FG周期補正の制御へ移行した後の演算器3bの速度誤差
出力の演算式は(3),(4)式のようになる。
The arithmetic expression of the speed error output of the arithmetic unit 3b after shifting to the control of the FG cycle correction is as shown in Expressions (3) and (4).

OA=A−D+ΔA ……(3) OB=B−D−ΔA ……(4) ここで、OAはA区間の速度誤差出力、OBはB区間の速
度誤差出力である。
O A = A-D + ΔA ...... (3) O B = B-D-ΔA ...... (4) where, O A speed error output of the A interval, O B is the speed error output of the B segment.

第4図のフローチャートでは、A,B区間のそれぞれの
偏位量より補正値ΔAを求めたが、各々の周期より求め
ることも可能である。すなわち、(1),(2)式にお
いて速度基準値Dを考慮しなければA,B区間それぞれの
周期の検出値のみから補正値を求めていることになる。
In the flowchart of FIG. 4, the correction value ΔA is obtained from the deviation amounts of the sections A and B, but it is also possible to obtain the correction value from each cycle. That is, if the speed reference value D is not taken into account in the equations (1) and (2), the correction value is obtained only from the detected values in the periods of the periods A and B.

このように、FG信号の周期のずれを、(2)式より求
めた補正値ΔAを用いて、(3),(4)式のように速
度誤差出力を補正するので、高精度な制御が可能とな
る。また、FG周期補正の制御に移行した後は、固定値に
よる補正動作であるので、補償フィルタ(例えばトラッ
プフィルタ)のように制御系へ悪影響を及ぼすことはな
い。
As described above, the deviation of the period of the FG signal is corrected using the correction value ΔA obtained from the equation (2) as shown in the equations (3) and (4). It becomes possible. Further, after the shift to the control of the FG cycle correction, since the correction operation is performed using a fixed value, there is no adverse effect on the control system unlike a compensation filter (for example, a trap filter).

次に、FG周期補正の制御に移行した後は、補正値の演
算は行なわれないので、なんらかの原因により補正値が
ずれた場合の動作について説明する。
Next, since the calculation of the correction value is not performed after shifting to the control of the FG cycle correction, an operation when the correction value is shifted for some reason will be described.

第5図にモニタ手段の動作を説明するためのフローチ
ャートを示す。
FIG. 5 shows a flowchart for explaining the operation of the monitor means.

処理ブロック501において、A区間,B区間における誤
差出力OA,OBを算出する。(この処理ブロックは速度制
御処理で行なわれるのでその結果を用いてもよい。)そ
して、処理ブロック502において、A区間,B区間それぞ
れの誤差出力OA,OBの差の絶対値を求め、その値がある
しきい値S以下であるかどうかの判断を行なう。誤差出
力OA,OBの差の絶対値がしきい値S以下であれば処理ブ
ロック503に移行し、カウンタRに‘0'を代入して終了
する。ブランチ502において、誤差出力OA,OBの差の絶対
値がしきい値S以上であれば処理ブロック504に移行
し、モニタカウンタRをインクリメントする。ブランチ
505において、モニタカウンタRの値がNR(モニタカウ
ンタRのしきい値)より小されば終了し、NRより大きけ
れば処理ブロック506に移行し、補正値ΔAを再計算す
る処理を行なう。
In a processing block 501, error outputs O A and O B in the A section and the B section are calculated. (This processing block is carried out at a rate control process may be used and the results.) Then, determined in process block 502, A section, B section of each error output O A, the absolute value of the difference between O B, It is determined whether the value is equal to or smaller than a threshold value S. Error output O A, the absolute value of the difference between O B is transitions to processing block 503 if more than the threshold value S, and ends by substituting "0" into the counter R. In branch 502, the error output O A, the absolute value of the difference between O B is transitions to processing block 504 if more than the threshold value S, and increments the monitor counter R. branch
In 505, ends when the value of the monitor counter R is Re smaller than N R (threshold monitor counter R), and proceeds to processing block 506 is greater than N R, performs a process of recalculating the correction value .DELTA.A.

このように、補正値ΔAがずれた場合でもモニタ手段
を設けることにより、再度補正値の算出を行なうので何
等問題なく対応することができる。
As described above, even if the correction value ΔA is shifted, the provision of the monitor means allows the correction value to be calculated again, so that it is possible to deal with the problem without any problem.

以上のように本実施例によれば、FG信号の周期のずれ
を連続するFG信号の周期の値の偏位量がほぼ一定になる
ことより検出し、誤差出力補正値としてプロセッサ3の
メモリ3cに格納しているので、定速回転時には、誤差出
力補正値を用いて速度誤差を算出するのでFG信号の周期
のずれの影響を受けない誤差出力を出力することがで
き、高精度な制御が実現できる。また、温度変化などに
よりFG信号の周期がずれた場合、すなわち補正値ΔAが
ずれた場合でも、モニタ手段がずれを検出し、再度補正
値の算出をその時点で行うので何等問題なく対応するこ
とができる。
As described above, according to this embodiment, the deviation of the period of the FG signal is detected from the fact that the deviation of the value of the period of the continuous FG signal becomes substantially constant, and the memory 3c of the processor 3 is used as an error output correction value. Since the speed error is calculated using the error output correction value during constant speed rotation, an error output that is not affected by the deviation of the FG signal cycle can be output, and high-precision control can be performed. realizable. Also, even when the cycle of the FG signal is shifted due to a temperature change, that is, when the correction value ΔA is shifted, the monitor means detects the shift and calculates the correction value again at that time, so that there is no problem. Can be.

なお、本実施例ではFG信号の作成に回転体の固定子巻
線に誘起される交番電圧を用いたが、他の方法により作
成されたFG信号でもFG信号の1/2の周波数において周期
のずれがあるものであれば本発明は十分な効果を発揮す
る。
In this embodiment, the alternating voltage induced in the stator winding of the rotating body is used to generate the FG signal. However, the period of the FG signal generated by another method is reduced at half the frequency of the FG signal. If there is a deviation, the present invention exerts a sufficient effect.

また、プロセッサを用いてチャンネルセレクタ,演算
器,メモリ,周期検出器,誤差出力補正手段,ゲイン切
り換え手段を構成したが、各々個別のハードウェアで構
成しても何等差しつかえない。
Further, although the channel selector, the arithmetic unit, the memory, the cycle detector, the error output correcting means, and the gain switching means are constituted by using the processor, there is no problem even if each is constituted by individual hardware.

発明の効果 以上のように本発明は、回転体の速度情報を有する交
流信号の周期を検出する周期検出手段と、前記周期検出
手段の検出値を格納するメモリ手段と、前記検出値と基
準値から誤差出力を算出する演算器と、前記誤差出力に
基づいて前記回転体に駆動電力を供給する駆動手段と、
前記メモリ手段に格納されている連続する第1,第2の周
期検出値と前記基準値から第1,第2の偏位量を算出し、
前記第1,第2の偏位量の減算値が略一定であるときにそ
の算出結果から前記誤差出力の補正値を算出する補正値
算出手段と、前記補正値により各周期検出時点において
前記演算器に周期検出による誤差出力の補正を行わせる
誤差出力補正手段と、誤差出力補正手段の出力が略一定
であることを監視するモニタ手段を具備したことを特徴
とするもので、FG信号の1/2の周波数ので生じる周期の
ずれを連続するFG信号の周期の値の偏位量がほぼ一定に
なることより検出し、誤差出力補正値としてプロセッサ
3のメモリ3cに格納しているので、定速回転時には、誤
差出力補正値を用いて速度誤差を算出するのでFG信号の
周期のずれの影響を受けない誤差出力を出力することが
でき、高精度な制御が実現できるというきわめて大なる
効果を奏する。また、補正値ΔAがずれた場合でもモニ
タ手段を設けることにより、再度補正値の算出を行なう
ので何等問題なく対応することができる。
Effect of the Invention As described above, the present invention provides a cycle detecting means for detecting a cycle of an AC signal having speed information of a rotating body, a memory means for storing a detected value of the cycle detecting means, the detected value and a reference value. A computing unit that calculates an error output from, and a driving unit that supplies driving power to the rotating body based on the error output,
Calculating first and second deviation amounts from the continuous first and second cycle detection values stored in the memory means and the reference value;
Correction value calculating means for calculating a correction value of the error output from the calculation result when the subtraction value of the first and second deviation amounts is substantially constant; and Output correction means for causing the detector to correct the error output by detecting the period, and monitor means for monitoring that the output of the error output correction means is substantially constant. The deviation of the period caused by the frequency of / 2 is detected from the fact that the deviation amount of the period value of the continuous FG signal becomes substantially constant, and is stored in the memory 3c of the processor 3 as the error output correction value. During high-speed rotation, the speed error is calculated using the error output correction value, so it is possible to output an error output that is not affected by the shift of the FG signal cycle.This has the enormous effect of achieving high-precision control. Play. In addition, even if the correction value ΔA shifts, the provision of the monitor means allows the correction value to be calculated again, so that it is possible to deal with the problem without any problem.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例における速度制御装置のブロ
ックダイアグラム、第2図は回路動作を説明するための
信号波形図、第3図はチャンネルセレクタの動作を説明
するためのフローチャート、第4図は誤差出力補正手段
の動作を説明するためのフローチャート、第5図はモニ
タ手段の動作を説明するためのフローチャートである。 1……モータ、2……波形整形器、3……プロセッサ、
3a……チャンネルセレクタ、3b……演算器、3c……メモ
リ、3d……周期検出器、4,5,6……データバス、7……
ディジタル−アナログ変換器、8……パワーアンプ。
FIG. 1 is a block diagram of a speed control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining a circuit operation, FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation of a channel selector, and FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the error output correction means, and FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the monitor means. 1 ... motor, 2 ... waveform shaper, 3 ... processor,
3a Channel selector, 3b Arithmetic unit, 3c Memory, 3d Period detector, 4, 5, 6 Data bus, 7
Digital-analog converter, 8 power amplifier.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回転体の速度情報を有する交流信号の周期
を検出する周期検出手段と、前記周期検出手段の検出値
を格納するメモリ手段と、前記検出値と基準値から誤差
出力を算出する演算器と、前記誤差出力に基づいて前記
回転体に駆動電力を供給する駆動手段と、前記メモリ手
段に格納されている連続する第1,第2の周期検出値と前
記基準値から第1,第2の偏位量を算出し、前記第1,第2
の偏位量の減算値が略一定であるときにその算出結果か
ら前記誤差出力の補正値を算出する補正値算出手段と、
前記補正値により各周期検出時点において前記演算器に
周期検出による誤差出力の補正を行わせる誤差出力補正
手段と、誤差出力補正手段の出力が略一定であることを
監視するモニタ手段を具備してなる速度制御装置。
1. A cycle detecting means for detecting a cycle of an AC signal having speed information of a rotating body, a memory means for storing a detected value of the cycle detecting means, and an error output calculated from the detected value and a reference value. An arithmetic unit, a driving unit that supplies driving power to the rotating body based on the error output, and a first, second, and third cycle detection values stored in the memory unit. Calculate the second deviation amount, and calculate the first and second deviation amounts.
Correction value calculation means for calculating a correction value of the error output from the calculation result when the subtraction value of the deviation amount is substantially constant,
Error output correction means for causing the arithmetic unit to correct an error output by the cycle detection at each cycle detection time by the correction value; and monitor means for monitoring that the output of the error output correction means is substantially constant. Become a speed control device.
【請求項2】回転体の速度情報を有する交流信号の少な
くとも2周期にわたって周期検出手段が周期検出を行な
うごとに周期検出手段の検出値を格納するメモリ手段の
アドレスを更新するとともに演算器に前記メモリ手段の
該当アドレスに格納された周期データと基準値を比較し
てその大小に応じた誤差出力を駆動手段に送出せしめる
チャンネルセレクタを具備してなる請求項(1)記載の
速度制御装置。
2. An address of memory means for storing a detected value of the cycle detecting means is updated every time the cycle detecting means detects a cycle over at least two cycles of an AC signal having speed information of the rotating body. 2. The speed control device according to claim 1, further comprising a channel selector for comparing the cycle data stored at the corresponding address of the memory means with the reference value and transmitting an error output according to the magnitude to the drive means.
【請求項3】モニタ手段が誤差出力補正手段の出力が略
一定でないと判断したときに再度補正値の演算を行なう
ことを特徴とする請求項(1)記載の速度制御装置。
3. The speed control device according to claim 1, wherein when the monitor means determines that the output of the error output correction means is not substantially constant, the correction value is calculated again.
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