JP2781864B2 - Digital drive for motor - Google Patents

Digital drive for motor

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JP2781864B2
JP2781864B2 JP61245692A JP24569286A JP2781864B2 JP 2781864 B2 JP2781864 B2 JP 2781864B2 JP 61245692 A JP61245692 A JP 61245692A JP 24569286 A JP24569286 A JP 24569286A JP 2781864 B2 JP2781864 B2 JP 2781864B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流モータをデジタル信号処理により速度制
御する様にしたモータのデジタル駆動装置に関する。 〔発明の概要〕 本発明は直流モータをデジタル信号処理により速度制
御する様にしたモータのデジタル駆動装置に関し、モー
タの回転速度を検出する回転速度検出手段と、回転速度
設定に応じた基準値を生成する基準値生成手段と、この
回転速度検出手段からの回転速度情報とこの基準値生成
手段にて生成した基準値を比較し差分を得る比較手段
と、この比較手段にて得た差分に対してデジタル演算処
理を行い、mビット(m≧3の正の整数)のデジタル信
号に変換して出力するデジタル信号処理手段と、nビッ
ト(m>nで、nは正の整数)のデジタル信号をアナロ
グ信号に変換する第2のデジタル−アナログ変換手段
と、kビット(m>kで、kは正の整数で(n+k)>
m)のデジタル信号をアナログ信号に変換する第1のデ
ジタル−アナログ変換手段と、この第1のデジタル−ア
ナログ変換手段のアナログ出力をこの第2のデジタル−
アナログ変換手段のアナログ出力に対し重み付けを合わ
せるために減衰する減衰手段と、この減衰手段からの減
衰処理されたアナログ信号とこの第2のデジタル−アナ
ログ変換手段からのアナログ信号を加算する加算手段
と、この加算手段からの加算結果に基づいてこのモータ
を駆動する駆動手段と、このmビットのデジタル出力の
うち上位nビットをラッチするラッチ手段と、このkビ
ットのデジタル信号の略中間値を表すkビットの固定デ
ータを発生する固定データ発生手段と、このデジタル信
号処理手段から出力されるmビットのデジタル信号のう
ちの上位nビット信号とこのラッチ手段から出力される
nビット信号とを選択的に切換える第1の切換手段と、
このデジタル信号処理手段から出力されるmビットのデ
ジタル信号のうちの下位kビット信号とこの固定データ
発生手段から出力されるkビット信号とを選択的に切換
える第2の切換手段と、回転速度が安定時には、この第
1の切換手段にてこのラッチ手段から出力されるnビッ
ト信号を選択するとともに、この第2の切換手段にてこ
のデジタル信号処理手段から出力されるmビットのデジ
タル信号のうちの下位kビット信号を選択し、回転速度
が不安定時にはこの第1の切換手段にてこのデジタル信
号処理手段から出力されるmビットのデジタル信号のう
ちの上位nビット信号を選択するとともに、この第2の
切換手段にてこの固定データ発生手段から出力されるk
ビット信号とを選択するように制御する制御手段とを備
えてなるようにし、低精度の安価なデジタル−アナログ
変換回路を使用して高精度の速度制御がなし得る様にし
たものである。 〔従来の技術〕 従来直流モータをデジタル信号処理により回転速度を
制御する様にしたモータのデジタル駆動装置として第4
図に示す如きものが提案されている。 即ちこの第4図に於いて、(1)は直流モータでこれ
は例えばテープレコーダのキャプスタンモータの如く一
定速度で回転することが要求されるものとする。このモ
ータ(1)の回転軸に関連して回転速度検出用の周波数
発電機(2)を設け、この周波数発電機(2)の出力側
に得られるモータ(1)の回転速度に応じた周波数信号
FGを回転周期検出回路(3)に供給し、この回転周期検
出回路(3)の出力側にこの回転周期に応じた直流電圧
を得、この出力信号を比較回路(4)に供給する。 また、(5)は回転速度設定に応じた基準電圧値が得
られる速度設定回路を示し、この速度設定回路(5)よ
りの基準電圧値を比較回路(4)に供給する。この比較
回路(4)の出力側にはこの回転周期検出回路(3)の
出力信号とこの基準電圧値の差の信号を得、この差の信
号をデジタル信号処理回路(6)に供給する。このデジ
タル信号処理回路(6)に於いてはこの差信号の加算値
に応じたデジタル信号に変換してデジタル演算を行い本
例では6ビットのデジタル制御信号例えば「011101」と
してパラレルに6個の出力端子(6a)(6b)…(6f)に
最下位ビットより順次上位ビットとなる如く出力する。
このデジタル信号処理回路(6)の6個の出力端子(6
a)(6b)…(6f)に得られる6ビットのデジタル制御
信号例えば「011101」を6ビットのデジタル−アナログ
変換回路(7)に供給し、このデジタル−アナログ変換
回路(7)の出力側に得られるアナログの制御信号を駆
動回路(8)を介してモータ(1)に供給してこの直流
モータ(1)の回転速度を制御する。 この第4図例に於いては直流モータ(1)の回転速度
を周波数発電機(2)で検出し、これを速度設定回路
(5)よりの基準値と比較し、この比較誤差に応じてデ
ジタル信号処理回路(6)で6ビットのデジタル制御信
号を得、この6ビットのデジタル制御信号をデジタル−
アナログ変換回路(7)を介してアナログの制御信号を
得、この制御信号により直流モータ(1)を制御してい
るので、この直流モータ(1)を速度設定回路(5)で
設定した速度の一定速度で回転することができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 斯るデジタル信号処理回路(6)を使用した速度制御
の精度はデジタル制御信号のビット数により決まるが、
このデジタル制御信号のビット数を増大例えば6ビット
としたときにはそのビット数に応じたビット数例えば6
ビットのデジタル−アナログ変換回路(7)が必要であ
る。即ちこのデジタル−アナログ変換回路(7)のビッ
ト数を増大することは負荷変動等によって決まる電圧可
変幅を細分化することとなると共に、回転精度等で決ま
る分解能(ステップ幅)をそれだけ小さくするので速度
制御の精度が増大することとなる。然しながらこのデジ
タル−アナログ変換回路(7)のビット数を増大するこ
とは1ビット増す毎にその構成が急激に複雑となり、極
めて高価となる不都合があった。 本発明は斯る点に鑑み低精度のビット数の少ない安価
なデジタル−アナログ変換回路を使用して比較的高精度
の速度制御をなし得るようにすることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明モータのデジタル駆動装置は例えば第1図に示
す如くデジタル信号処理により得られるモータ(1)の
回転速度を検出する回転速度検出手段(2)(3)と、
回転速度設定に応じた基準値を生成する基準値生成手段
(5)と、この回転速度検出手段(2)(3)からの回
転速度情報とこの基準値生成手段(5)にて生成した基
準値を比較し差分を得る比較手段(4)と、この比較手
段(4)にて得た差分に対してデジタル演算処理を行
い、mビット(m≧3の正の整数)のデジタル信号に変
換して出力するデジタル信号処理手段(6)と、nビッ
ト(m>nで、nは正の整数)のデジタル信号をアナロ
グ信号に変換する第2のデジタル−アナログ変換手段
(7b)と、kビット(m>kで、kは正の整数で(n+
k)>m)のデジタル信号をアナログ信号に変換する第
1のデジタル−アナログ変換手段(7a)と、この第1の
デジタル−アナログ変換手段(7a)のアナログ出力をこ
の第2のデジタル−アナログ変換手段(7b)のアナログ
出力に対し重み付けを合わせるために減衰する減衰手段
(11)と、この減衰手段(11)からの減衰処理されたア
ナログ信号とこの第2のデジタル−アナログ変換手段
(7b)からのアナログ信号を加算する加算手段(12)
と、この加算手段(12)からの加算結果に基づいてこの
モータ(1)を駆動する駆動手段(8)と、このmビッ
トのデジタル出力のうち上位nビットをラッチするラッ
チ手段(14)と、このkビットのデジタル信号の略中間
値を表すkビットの固定データを発生する固定データ発
生手段(10)と、このデジタル信号処理手段(6)から
出力されるmビットのデジタル信号のうちの上位nビッ
ト信号とこのラッチ手段(14)から出力されるnビット
信号とを選択的に切換える第1の切換手段(13)と、こ
のデジタル信号処理手段(6)から出力されるmビット
のデジタル信号のうちの下位kビット信号とこの固定デ
ータ発生手段(10)から出力されるkビット信号とを選
択的に切換える第2の切換手段(9)と、回転速度が安
定時には、この第1の切換手段(13)にてこのラッチ手
段(14)から出力されるnビット信号を選択するととも
に、この第2の切換手段(9)にてこのデジタル信号処
理手段(6)から出力されるmビットのデジタル信号の
うちの下位kビット信号を選択し、回転速度が不安定時
には第1の切換手段(13)にてこのデジタル信号処理手
段(6)から出力されるmビットのデジタル信号のうち
の上位nビット信号を選択するとともに、この第2の切
換手段(9)にてこの固定データ発生手段(10)から出
力されるkビット信号とを選択するように制御する制御
手段とを備えてなるものである。 〔作用〕 斯る本発明に於いてはデジタル−アナログ変換回路を
少なくとも2つの第1及び第2のデジタル−アナログ変
換回路(7a)及び(7b)で構成し、この第2デジタル−
アナログ変換回路(7b)の可変幅を第1のデジタル−ア
ナログ変換回路(7a)のステップの所定数倍例えば4倍
とし、この第1のデジタル−アナログ変換回路(7a)に
このデジタル制御信号の下位の所定数ビット例えば4ビ
ットを供給する様にすると共にこの第2のデジタル−ア
ナログ変換回路(7b)にこのデジタル制御信号のこの下
位の所定ビットに一部オーバラップ例えば2ビットオー
バラップして、それより上位所定数ビット例えば4ビッ
トを供給する様にしたので、モータ(1)の起動時等の
如くモータ(1)の回転速度の変動が大きいときには、
このデジタル制御信号の上位ビットが変動し、このとき
はこの上位ビットにより主にこのモータ(1)の回転速
度が制御されるので、このときは第2のデジタル−アナ
ログ変換回路(7b)が主に働くのであるが、安定時はモ
ータ(1)の回転速度の変動が小さいので主にデジタル
制御信号の下位ビットのみが変動し、このときは第1の
デジタル−アナログ変換回路(7a)が主に働き、この第
2のデジタル−アナログ変換回路(7b)に固定のデジタ
ル信号を供給してもモータ(1)の回転速度の制御には
関係なく、この第1のデジタル−アナログ変換回路(7
a)のステップにより決る精度でモータ(1)の回転速
度を制御することができ、比較的構成が簡単なビット数
の少ない例えば4ビットのデジタル−アナログ変換回路
を使用し、比較的精度の高い回転速度の制御ができる。 〔実施例〕 以下第1図を参照して本発明モータのデジタル駆動装
置の一実施例につき説明しよう。この第1図に於いて第
4図に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明
は省略する。 本例に於いてはデジタル信号処理回路(6)の例えば
6ビットのデジタル制御信号が得られる6つの出力端子
(6a)(6b)…(6f)の最下位より4つの出力端子(6
a)(6b)(6c)及び(6d)を切換スイッチ(9)の安
定側固定接点(9S)に接続し、このデジタル制御信号の
下位の4ビットの信号をこの安定側固定接点(9S)に供
給する如くする。また(10)は固定データ発生回路を示
し、本例に於いては4ビットのデジタル信号の中間値例
えば「0,1,1,1」又は「1,0,0,0」の固定データを発生す
る如くし、この固定データを切換スイッチ(9)の変動
側固定接点(9D)に供給し、この切換スイッチ(9)の
可動接点(9a)を比較的構成の簡単な4ビットのデジタ
ル−アナログ変換回路(7a)に供給する。 この場合、この切換スイッチ(9)の可動接点(9a)
は変動時例えばデジタル制御信号の上位4ビットが変動
しているときは変動側固定接点(9D)に接続し、安定時
例えば上位4ビットが変化しないときは安定側固定接点
(9S)に接続する如く、デジタル信号処理回路(6)よ
りの制御信号により制御される。 このデジタル−アナログ変換回路(7a)はアナログの
出力信号をこのデジタル−アナログ変換回路(7a)の1
ビットのステップを後述する比較的構成の簡単な4ビッ
トのデジタル−アナログ変換回路(7b)の可変幅の2ビ
ット分の1即ち1/4とするため逆に言えばデジタル−ア
ナログ変換回路(7b)の可変幅をこのデジタル−アナロ
グ変換回路(7a)のステップの4倍にする為にレベルを
1/4に減衰する1/4減衰回路(11)を介して加算回路(1
2)に供給する。またデジタル信号処理回路(6)の出
力端子(6c)(6d)(6e)及び(6f)に得られるデジタ
ル制御信号の切換スイッチ(9)の安定側固定接点(9
S)に供給する下位の4ビットの信号と2ビットオーバ
ラップしたそれより上位の4ビットの信号を切換スイッ
チ(13)の変動側固定接点(13D)に供給すると共にラ
ッチ回路(14)に供給する。このラッチ回路(14)のラ
ッチされた出力信号を安定側固定接点(13S)に供給
し、この切換スイッチ(13)の可動接点(13a)に得ら
れる4ビットのデジタル信号を比較的構成が簡単な4ビ
ットのデジタル−アナログ変換回路(7b)を介して加算
回路(12)に供給する。この場合この切換スイッチ(1
3)の可動接点(13a)は変動時例えばデジタル制御信号
の上位4ビットが変動しているときは変動側固定接点
(13D)に接続し、安定時例えばこの上位4ビットが変
化しないときは安定側固定接点(13S)に接続する如く
デジタル信号処理回路(6)よりの制御信号により制御
される。またラッチ回路(14)はこの切換スイッチ(1
3)の可動接点(13a)が安定側固定接点(13S)に切換
接続されるときのタイミングでデジタル制御信号の上位
4ビット例えば「0111」をラッチする如くする。 この加算回路(12)の出力信号を駆動回路(8)を介
してモータ(1)に供給し、このモータ(1)の回転速
度を制御する如くする。その他は第4図同様に構成す
る。 本例の動作につき第2図のフローチャートを参照しな
がら説明するに起動時はモータ(1)の回転速度の変動
が大きいので切換スイッチ(9)及び(13)の夫夫の可
動接点(9a)及び(13a)は夫々変動側固定接点(9D)
及び(13D)に接続され、このときはデジタル−アナロ
グ変換回路(7a)に固定データ発生回路(10)より4ビ
ットのデジタル信号の中間値例えば「0111」の固定デー
タを供給し、このアナログ信号が1/4に減衰されて加算
回路(12)に供給され、またこのときデジタル信号処理
回路(6)の出力側に得られるデジタル制御信号の上位
の4ビットのデジタル信号が切換スイッチ(13)を介し
てデジタル−アナログ変換回路(7b)に供給され、この
出力のアナログ信号が加算回路(12)に供給され、この
加算回路(12)の出力信号即ちアナログの制御信号によ
りモータ(1)の回転速度が制御され、モータ(1)の
回転速度が速度設定回路(5)の設定値に近づき、周波
数発電機(2)の出力側に得られる周波数信号FG即ち周
期検出回路(3)の出力側に得られる検出信号と基準値
との誤差が所定以内即ち上位4ビットが変化しなくなっ
たときに安定時として、切換スイッチ(9)及び(13)
の夫々の可動接点(9a)及び(13a)を安定側固定接点
(9S)及び(13S)に切換接続すると共にこのときラッ
チ回路(14)にこのデジタル制御信号の上位の4ビット
をラッチする。この安定時はこのラッチ回路(14)にて
ラッチした固定の上位4ビットのデジタル信号をデジタ
ル−アナログ変換回路(7b)に供給し、このデジタル−
アナログ変換回路(7b)の出力側に得られる変動しない
一定のアナログ信号を加算回路(12)に供給し、このと
きデジタル信号処理回路(6)のデジタル制御信号の下
位の4ビットのデジタル信号が切換スイッチ(9)を介
してデジタル−アナログ変換回路(7a)に供給され、こ
のデジタル−アナログ変換回路(7a)の出力側に得られ
るアナログ信号が1/4に減衰されて加算回路(12)に供
給され、この加算回路(12)の出力側に得られるアナロ
グの制御信号によりモータ(1)の回転速度が制御され
る。この場合モータ(1)の起動時等の如くモータ
(1)の回転速度の変動が大きいときにはこのデジタル
制御信号の上位ビットが変動し、このときはこの上位ビ
ットにより主にこのモータ(1)の回転速度が制御され
るので、このときはデジタル−アナログ変換回路(7b)
が主に働き、安定時はモータ(1)の回転速度の変動が
小さいので主にデジタル制御信号の下位ビットのみが変
動し、このときはデジタル−アナログ変換回路(7a)が
主に働き、このデジタル−アナログ変換回路(7b)に固
定のデジタル信号を供給してもモータ(1)の回転速度
の制御には関係なく、このデジタル−アナログ変換回路
(7a)のステップにより決る精度でモータ(1)の回転
速度を制御することができ、比較的構成が簡単なビット
数の少ない例えば4ビットのデジタル−アナログ変換回
路(7a)(7b)を使用し、比較的精度の高い回転速度の
制御ができる。 また上述例に於いて第3図フローチャートに示す如く
起動時の如き変動時に第1図のデジタル−アナログ変換
回路(7b)にデジタル制御信号の上位4ビットを供給す
ると共にデジタル−アナログ変換回路(7a)にオーバラ
ップしたビットの中央値とこの下位2ビットのデジタル
信号を供給する様にし、安定時は上述同様に構成する様
にしても上述同様の作用効果が得られることは容易に理
解できよう。 尚、上述実施例に於いては2個の構成の比較的簡単な
デジタル−アナログ変換回路を使用した例につき述べた
が、比較的簡単な構成の3個以上のデジタル−アナログ
変換回路を使用しても同様に構成できることは容易に理
解できよう。また本発明は上述実施例に限らず、本発明
の要旨を逸脱することなくその他種々の構成が取り得る
ことは勿論である。 〔発明の効果〕 本発明に依れば比較的構成の簡単なビット数の少ない
安価なデジタル−アナログ変換回路を使用して比較的精
度の高い回転速度の制御ができる利益がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a digital motor driving apparatus for controlling the speed of a DC motor by digital signal processing. [Summary of the Invention] The present invention relates to a digital drive device for a motor in which the speed of a DC motor is controlled by digital signal processing, a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor, and a reference value according to the rotation speed setting. A reference value generation means for generating, a comparison means for comparing the rotation speed information from the rotation speed detection means with the reference value generated by the reference value generation means, and obtaining a difference; Signal processing means for performing digital arithmetic processing to convert the digital signal into an m-bit (m ≧ 3 positive integer) digital signal and outputting the converted signal, and an n-bit (m> n, n is a positive integer) digital signal A digital-to-analog conversion means for converting into an analog signal, and k bits (m> k, where k is a positive integer and (n + k)>
m) to convert the digital signal into an analog signal, and an analog output of the first digital-to-analog converting means to the second digital-to-analog signal.
Attenuating means for attenuating the analog output of the analog converting means so as to adjust the weight; and an adding means for adding the attenuated analog signal from the attenuating means and the analog signal from the second digital-analog converting means. A driving means for driving the motor based on the addition result from the adding means, a latch means for latching upper n bits of the m-bit digital output, and a substantially intermediate value of the k-bit digital signal. a fixed data generating means for generating k-bit fixed data; a high-order n-bit signal among m-bit digital signals output from the digital signal processing means; and an n-bit signal output from the latch means. First switching means for switching to
Second switching means for selectively switching between the lower k-bit signal of the m-bit digital signal output from the digital signal processing means and the k-bit signal output from the fixed data generating means; In a stable state, the first switching means selects the n-bit signal output from the latch means, and the second switching means selects the m-bit digital signal output from the digital signal processing means. And when the rotational speed is unstable, the first switching means selects the upper n-bit signal from the m-bit digital signals output from the digital signal processing means, and K output from the fixed data generating means by the second switching means.
And control means for controlling the selection of the bit signal, so that a high-precision speed control can be performed using a low-precision and inexpensive digital-analog conversion circuit. [Prior Art] Conventionally, as a digital drive device for a DC motor in which the rotational speed is controlled by digital signal processing, a fourth motor is used.
The one shown in the figure has been proposed. That is, in FIG. 4, (1) is a DC motor which is required to rotate at a constant speed like a capstan motor of a tape recorder, for example. A frequency generator (2) for detecting a rotational speed is provided in association with the rotating shaft of the motor (1), and a frequency corresponding to the rotational speed of the motor (1) obtained at the output side of the frequency generator (2). signal
FG is supplied to a rotation cycle detection circuit (3), a DC voltage corresponding to the rotation cycle is obtained at the output side of the rotation cycle detection circuit (3), and this output signal is supplied to a comparison circuit (4). Reference numeral (5) denotes a speed setting circuit that can obtain a reference voltage value according to the rotation speed setting, and supplies the reference voltage value from the speed setting circuit (5) to the comparison circuit (4). At the output side of the comparison circuit (4), a signal of the difference between the output signal of the rotation period detection circuit (3) and the reference voltage value is obtained, and the difference signal is supplied to the digital signal processing circuit (6). In the digital signal processing circuit (6), the digital signal is converted into a digital signal corresponding to the added value of the difference signal and a digital operation is performed. In this example, six digital control signals of, for example, "011101" are converted into six signals in parallel. Output to the output terminals (6a), (6b),... (6f) so that the least significant bit becomes higher bit sequentially.
This digital signal processing circuit (6) has six output terminals (6
a) (6b)... A 6-bit digital control signal obtained in (6f), for example, “011101” is supplied to a 6-bit digital-analog conversion circuit (7), and the output side of the digital-analog conversion circuit (7) Is supplied to the motor (1) via the drive circuit (8) to control the rotation speed of the DC motor (1). In the example of FIG. 4, the rotational speed of the DC motor (1) is detected by a frequency generator (2), and this is compared with a reference value from a speed setting circuit (5). The digital signal processing circuit (6) obtains a 6-bit digital control signal, and converts the 6-bit digital control signal to a digital signal.
An analog control signal is obtained through an analog conversion circuit (7), and the DC motor (1) is controlled by the control signal. Therefore, the DC motor (1) is controlled at the speed set by the speed setting circuit (5). Can rotate at a constant speed. [Problems to be Solved by the Invention] The accuracy of speed control using the digital signal processing circuit (6) is determined by the number of bits of the digital control signal.
When the number of bits of the digital control signal is increased, for example, to 6 bits, the number of bits corresponding to the number of bits, for example, 6 bits
A bit digital-analog conversion circuit (7) is required. In other words, increasing the number of bits of the digital-analog conversion circuit (7) reduces the voltage variable width determined by load fluctuations and the like, and reduces the resolution (step width) determined by rotation accuracy and the like. The accuracy of the speed control will increase. However, increasing the number of bits of the digital-to-analog conversion circuit (7) has the disadvantage that the configuration is rapidly complicated every time one bit is added, and the cost is extremely high. In view of the above, an object of the present invention is to make it possible to perform relatively high-precision speed control using an inexpensive digital-to-analog conversion circuit with low precision and a small number of bits. [Means for Solving the Problems] The digital driving device for a motor according to the present invention is, for example, as shown in FIG. 1, a rotational speed detecting means (2) (3) for detecting the rotational speed of the motor (1) obtained by digital signal processing. )When,
Reference value generation means (5) for generating a reference value according to the rotation speed setting, rotation speed information from the rotation speed detection means (2) (3), and a reference generated by the reference value generation means (5). A comparing means (4) for comparing the values to obtain a difference, and performing digital operation processing on the difference obtained by the comparing means (4) to convert the difference into an m-bit (m ≧ 3 positive integer) digital signal Digital signal processing means (6) for converting and outputting an n-bit (m> n, n is a positive integer) digital signal to an analog signal; Bits (m> k, where k is a positive integer (n +
k)> m) a first digital-to-analog conversion means (7a) for converting a digital signal into an analog signal, and an analog output of the first digital-to-analog conversion means (7a) Attenuating means (11) for attenuating the analog output of the converting means (7b) in order to adjust the weight; an analog signal subjected to attenuating processing from the attenuating means (11); (12) adding means for adding the analog signal from
A driving means (8) for driving the motor (1) based on the addition result from the adding means (12), and a latch means (14) for latching upper n bits of the m-bit digital output. Fixed data generating means (10) for generating k-bit fixed data representing a substantially intermediate value of the k-bit digital signal, and m-bit digital signals output from the digital signal processing means (6). First switching means (13) for selectively switching between an upper n-bit signal and an n-bit signal output from the latch means (14); and an m-bit digital signal output from the digital signal processing means (6). Second switching means (9) for selectively switching between the lower k-bit signal of the signals and the k-bit signal output from the fixed data generating means (10); The switching means (13) selects the n-bit signal output from the latch means (14), and the second switching means (9) selects the m-bit signal output from the digital signal processing means (6). The lower k-bit signal is selected from among the digital signals, and when the rotation speed is unstable, the first switching means (13) selects the m-bit digital signal output from the digital signal processing means (6). Control means for selecting the upper n-bit signal and controlling the second switching means (9) to select the k-bit signal output from the fixed data generating means (10). Things. [Operation] In the present invention, the digital-to-analog conversion circuit is constituted by at least two first and second digital-to-analog conversion circuits (7a) and (7b).
The variable width of the analog conversion circuit (7b) is set to a predetermined number of times, for example, four times, the number of steps of the first digital-analog conversion circuit (7a), and the first digital-analog conversion circuit (7a) supplies the digital control signal to the first digital-analog conversion circuit (7a). A predetermined number of lower bits, for example, 4 bits, are supplied, and the second digital-analog conversion circuit (7b) partially overlaps, for example, 2 bits with the lower predetermined bits of the digital control signal. Since a predetermined number of higher order bits, for example, 4 bits, are supplied, when the rotation speed of the motor (1) is large, such as when the motor (1) is activated,
The upper bits of the digital control signal fluctuate. At this time, the rotation speed of the motor (1) is mainly controlled by the upper bits. In this case, the second digital-analog conversion circuit (7b) is mainly used. However, when the motor is stable, the rotation speed of the motor (1) is small, so that only the lower bits of the digital control signal fluctuate. In this case, the first digital-analog conversion circuit (7a) mainly operates. Even if a fixed digital signal is supplied to the second digital-analog conversion circuit (7b), regardless of the control of the rotation speed of the motor (1), the first digital-analog conversion circuit (7
The rotation speed of the motor (1) can be controlled with accuracy determined by the step a), and a digital-analog conversion circuit of relatively small number of bits, for example, 4 bits, is used, and the accuracy is relatively high. Rotation speed can be controlled. [Embodiment] An embodiment of a digital driving device for a motor according to the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, portions corresponding to FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this example, the four output terminals (6) from the lowest of the six output terminals (6a) (6b)... (6f) of the digital signal processing circuit (6) from which a 6-bit digital control signal is obtained, for example.
a) Connect (6b), (6c) and (6d) to the stable fixed contact (9S) of the changeover switch (9), and transfer the lower 4 bits of the digital control signal to the stable fixed contact (9S). To be supplied. Reference numeral (10) denotes a fixed data generation circuit. In this example, a fixed data of an intermediate value of a 4-bit digital signal, for example, "0,1,1,1" or "1,0,0,0" is output. This fixed data is supplied to the variable-side fixed contact (9D) of the changeover switch (9), and the movable contact (9a) of the changeover switch (9) is connected to a 4-bit digital-data having a relatively simple structure. It is supplied to the analog conversion circuit (7a). In this case, the movable contact (9a) of the changeover switch (9)
Is connected to the fixed-side fixed contact (9D) when the upper 4 bits of the digital control signal are changed, for example, when the upper 4 bits of the digital control signal are changed, and is connected to the fixed-side fixed contact (9S) when the upper 4 bits of the digital control signal are not changed. As described above, it is controlled by the control signal from the digital signal processing circuit (6). The digital-analog conversion circuit (7a) converts the analog output signal to one of the digital-analog conversion circuits (7a).
In other words, in order to reduce the bit step to one-fourth, ie, 1/4, of the variable width of the 4-bit digital-analog converter (7b) having a relatively simple configuration, the digital-analog converter (7b) In order to make the variable width of (4) four times the step of this digital-analog conversion circuit (7a),
The addition circuit (1
2) to supply. Also, the stable fixed contact (9) of the changeover switch (9) of the digital control signal obtained at the output terminals (6c), (6d), (6e) and (6f) of the digital signal processing circuit (6).
The lower 4-bit signal supplied to S) and the higher 4-bit signal which overlaps the 2-bit by 4 bits are supplied to the variable-side fixed contact (13D) of the changeover switch (13) and to the latch circuit (14). I do. The latched output signal of the latch circuit (14) is supplied to the stable fixed contact (13S), and the 4-bit digital signal obtained at the movable contact (13a) of the changeover switch (13) has a relatively simple structure. The signal is supplied to an adder circuit (12) via a 4-bit digital-analog converter circuit (7b). In this case, this switch (1
The movable contact (13a) of (3) is connected to the fixed contact (13D) on the fluctuation side when the upper 4 bits of the digital control signal fluctuate, for example, when the upper 4 bits of the digital control signal fluctuate, and is stable when the upper 4 bits of the digital control signal do not change. It is controlled by a control signal from the digital signal processing circuit (6) so as to be connected to the side fixed contact (13S). The latch circuit (14) is connected to this switch (1
The upper 4 bits of the digital control signal, for example, "0111" are latched at the timing when the movable contact (13a) of 3) is switched and connected to the stable fixed contact (13S). The output signal of the adding circuit (12) is supplied to the motor (1) via the driving circuit (8) so as to control the rotation speed of the motor (1). Otherwise, the configuration is the same as in FIG. The operation of the present example will be described with reference to the flowchart of FIG. 2. At the time of startup, the change in the rotation speed of the motor (1) is large, so that the movable contacts (9a) of the changeover switches (9) and (13) respectively. And (13a) are the floating fixed contacts (9D)
And (13D), in which case the fixed data generation circuit (10) supplies the intermediate value of the 4-bit digital signal, for example, the fixed data of "0111" to the digital-analog conversion circuit (7a), and this analog signal Is attenuated to 1/4 and supplied to the adder circuit (12). At this time, the upper 4 bits of the digital control signal obtained at the output side of the digital signal processing circuit (6) are switched to the changeover switch (13) Is supplied to a digital-analog conversion circuit (7b), and the output analog signal is supplied to an addition circuit (12). The output signal of the addition circuit (12), that is, an analog control signal, controls the motor (1). The rotation speed is controlled, the rotation speed of the motor (1) approaches the set value of the speed setting circuit (5), and the frequency signal FG obtained at the output side of the frequency generator (2), that is, the output of the period detection circuit (3) Beside Stable Sometimes, the change-over switch when the error between the detected signal and the reference value which is predetermined within ie the upper 4 bits is no longer changed (9) and (13)
The respective movable contacts (9a) and (13a) are switched and connected to the stable fixed contacts (9S) and (13S), and at this time, the upper four bits of the digital control signal are latched by the latch circuit (14). At the time of this stabilization, the fixed upper 4-bit digital signal latched by the latch circuit (14) is supplied to the digital-analog conversion circuit (7b).
A constant analog signal obtained at the output side of the analog conversion circuit (7b) is supplied to the addition circuit (12). At this time, the lower 4 bits of the digital control signal of the digital signal processing circuit (6) are converted into digital signals. The digital signal is supplied to the digital-analog conversion circuit (7a) via the changeover switch (9), and the analog signal obtained at the output side of the digital-analog conversion circuit (7a) is attenuated to 1/4 and added to the addition circuit (12). The rotation speed of the motor (1) is controlled by an analog control signal obtained at the output side of the addition circuit (12). In this case, when the rotation speed of the motor (1) greatly fluctuates, such as when the motor (1) is started, the upper bits of the digital control signal fluctuate. Since the rotation speed is controlled, in this case the digital-analog conversion circuit (7b)
Mainly operates, and when the rotation speed is stable, the rotation speed of the motor (1) is small. Therefore, only the lower bits of the digital control signal mainly change. In this case, the digital-analog conversion circuit (7a) mainly works. Even if a fixed digital signal is supplied to the digital-analog conversion circuit (7b), regardless of the control of the rotation speed of the motor (1), the motor (1) is determined with the accuracy determined by the steps of the digital-analog conversion circuit (7a). ) Can be controlled, and the relatively high-precision control of the rotational speed can be achieved by using, for example, a 4-bit digital-to-analog conversion circuit (7a) (7b) having a relatively simple configuration and a small number of bits. it can. In the above example, as shown in the flow chart of FIG. 3, the upper four bits of the digital control signal are supplied to the digital-analog conversion circuit (7b) of FIG. )), The digital signal of the lower two bits and the median value of the overlapped bits are supplied, and the same operation and effect as described above can be easily obtained even when the configuration is the same as above when the operation is stable. . In the above-described embodiment, an example in which two relatively simple digital-to-analog conversion circuits are used has been described. However, three or more relatively simple digital-to-analog conversion circuits are used. It can be easily understood that the same configuration can be adopted. In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention. According to the present invention, there is an advantage that the rotation speed can be controlled with relatively high accuracy by using an inexpensive digital-analog conversion circuit having a relatively simple configuration and a small number of bits.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明モータのデジタル駆動装置の一実施例を
示す構成図、第2図及び第3図は夫々本発明の説明に供
する線図、第4図は従来のモータのデジタル駆動装置の
例を示す構成図である。 (1)はモータ、(2)は周波数発電機、(3)は同期
検出回路、(4)は比較回路、(5)は速度設定回路、
(6)はデジタル信号処理回路、(7a)及び(7b)は夫
々デジタル−アナログ変換回路、(8)は駆動回路、
(9)及び(13)は夫々切換スイッチ、(10)は固定デ
ータ発生回路、(11)は1/4減衰回路、(14)はラッチ
回路である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital drive device for a motor according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams respectively illustrating the present invention, and FIG. FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a digital drive device for the motor of FIG. (1) is a motor, (2) is a frequency generator, (3) is a synchronization detection circuit, (4) is a comparison circuit, (5) is a speed setting circuit,
(6) is a digital signal processing circuit, (7a) and (7b) are digital-analog conversion circuits, (8) is a drive circuit,
(9) and (13) are changeover switches, (10) is a fixed data generation circuit, (11) is a 1/4 attenuation circuit, and (14) is a latch circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、 回転速度設定に応じた基準値を生成する基準値生成手段
と、 上記回転速度検出手段からの回転速度情報と上記基準値
生成手段にて生成した基準値を比較し差分を得る比較手
段と、 上記比較手段にて得た差分に対してデジタル演算処理を
行い、mビット(m≧3の正の整数)のデジタル信号に
変換して出力するデジタル信号処理手段と、 nビット(m>nで、nは正の整数)のデジタル信号を
アナログ信号に変換する第2のデジタル−アナログ変換
手段と、 kビット(m>kで、kは正の整数で(n+k)>m)
のデジタル信号をアナログ信号に変換する第1のデジタ
ル−アナログ変換手段と、 上記第1のデジタル−アナログ変換手段のアナログ出力
を上記第2のデジタル−アナログ変換手段のアナログ出
力に対し重み付けを合わせるために減衰する減衰手段
と、 上記減衰手段からの減衰処理されたアナログ信号と上記
第2のデジタル−アナログ変換手段からのアナログ信号
を加算する加算手段と、 上記加算手段からの加算結果に基づいて上記モータを駆
動する駆動手段と、 上記mビットのデジタル出力のうち上位nビットをラッ
チするラッチ手段と、 上記kビットのデジタル信号の略中間値を表すkビット
の固定データを発生する固定データ発生手段と、 上記デジタル信号処理手段から出力されるmビットのデ
ジタル信号のうちの上位nビット信号と上記ラッチ手段
から出力されるnビット信号とを選択的に切換える第1
の切換手段と、 上記デジタル信号処理手段から出力されるmビットのデ
ジタル信号のうちの下位kビット信号と上記固定データ
発生手段から出力されるkビット信号とを選択的に切換
える第2の切換手段と、 回転速度が安定時には、上記第1の切換手段にて上記ラ
ッチ手段から出力されるnビット信号を選択するととも
に、上記第2の切換手段にて上記デジタル信号処理手段
から出力されるmビットのデジタル信号のうちの下位k
ビット信号を選択し、 回転速度が不安定時には上記第1の切換手段にて上記デ
ジタル信号処理手段から出力されるmビットのデジタル
信号のうちの上位nビット信号を選択するとともに、上
記第2の切換手段にて上記固定データ発生手段から出力
されるkビット信号とを選択するように制御する制御手
段とを備えてなることを特徴とするモータのデジタル駆
動装置。
(57) [Claims] Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor, reference value generation means for generating a reference value according to the rotation speed setting, rotation speed information from the rotation speed detection means and the reference value generation means Comparing means for comparing the reference value to obtain a difference; digital processing for performing digital operation processing on the difference obtained by the comparing means to convert the signal into an m-bit (m ≧ 3 positive integer) digital signal; Signal processing means; second digital-analog conversion means for converting an n-bit (m> n, n is a positive integer) digital signal into an analog signal; k-bit (m> k, k is a positive (N + k)> m as an integer
A first digital-to-analog converting means for converting the digital signal into an analog signal, and for weighting an analog output of the first digital-to-analog converting means to an analog output of the second digital-to-analog converting means. An attenuating means for attenuating the analog signal from the attenuating means and an analog signal from the second digital-analog converting means, and an adding means for adding the analog signal from the adding means. Driving means for driving a motor; latch means for latching upper n bits of the m-bit digital output; fixed data generating means for generating k-bit fixed data representing a substantially intermediate value of the k-bit digital signal And the upper n-bit signal of the m-bit digital signal output from the digital signal processing means. A switch selectively the n-bit signal outputted from said latch means first
Switching means, and second switching means for selectively switching between a lower k-bit signal of the m-bit digital signal output from the digital signal processing means and a k-bit signal output from the fixed data generating means. When the rotational speed is stable, the first switching means selects the n-bit signal output from the latch means, and the second switching means selects the m-bit signal output from the digital signal processing means. Lower k of digital signals of
When the rotation speed is unstable, the first switching means selects the higher-order n-bit signal from the m-bit digital signals output from the digital signal processing means, and the second switching means selects the higher-order n-bit signal. Control means for controlling the switching means to select the k-bit signal output from the fixed data generating means and a k-bit signal output from the fixed data generating means.
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