JP2788546B2 - Servo motor device - Google Patents

Servo motor device

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JP2788546B2
JP2788546B2 JP2303765A JP30376590A JP2788546B2 JP 2788546 B2 JP2788546 B2 JP 2788546B2 JP 2303765 A JP2303765 A JP 2303765A JP 30376590 A JP30376590 A JP 30376590A JP 2788546 B2 JP2788546 B2 JP 2788546B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はサーボモータ装置に関し、モータの回転速度
制御と回転位相制御の各誤差演算を並列処理できない場
合に適用して有用なものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a servomotor device, and is useful when applied to a case where error calculations of motor rotation speed control and rotation phase control cannot be processed in parallel.

<従来の技術> 従来、VTRやビデオフロッピディスク等、映像信号を
記録するためにビデオヘッドと記録媒体とを相対回転さ
せるモータの位相制御では、位相系の基準信号位相とし
て映像信号の垂直同期信号を用い、比較信号位相として
モータの1回転の位相を表すPG信号を用いて、位相比較
を行っている。
<Prior art> Conventionally, in a phase control of a motor for relatively rotating a video head and a recording medium for recording a video signal, such as a VTR or a video floppy disk, a vertical synchronization signal of the video signal is used as a reference signal phase of a phase system. And the PG signal representing the phase of one rotation of the motor is used as the comparison signal phase to perform the phase comparison.

ところが、電子スチルカメラのモータ位相制御では、
カメラという機能からモータの速い立ち上りが要求され
ている。しかし垂直同期信号とPG信号との位相比較で制
御を行うと、位相比較動作がNTSC信号では60Hzとなるの
で、位相引き込みまでに数秒と長い時間がかかり、要求
を満足できない。
However, in the motor phase control of the electronic still camera,
A fast start-up of the motor is required from the function of a camera. However, if control is performed by comparing the phase of the vertical synchronizing signal and the PG signal, the phase comparison operation is 60 Hz for the NTSC signal.

そこで、基準位相として電子スチルカメラの撮像系の
同期信号発生器(SSG)により高速の信号を発生させ、
比較位相信号としてモータの回転速度を表すFG信号を用
いて、PG信号の場合よりも高い周波数で位相比較動作を
行うことにより、位相引き込みを短時間で終了させるよ
うにしている。しかし、このままでは垂直同期信号とPG
信号との位相が合わないので、つまり磁気パターン上で
記録媒体の機械的位相と垂直同期信号の位置とが所定の
関係にならないので、モータ1回転と磁気シートの回転
位相を表すPG信号により、通常はモータがサーボロック
したのちSSGの映像同期信号のみをリセットして、PG信
号と垂直同期信号前縁との位相を7H(Hは水平走査期
間)に合わせている。
Therefore, a high-speed signal is generated by the synchronization signal generator (SSG) of the imaging system of the electronic still camera as the reference phase,
By using the FG signal representing the rotation speed of the motor as the comparison phase signal and performing the phase comparison operation at a higher frequency than in the case of the PG signal, the phase pull-in is completed in a short time. However, in this state, the vertical sync signal and PG
Since the phase with the signal does not match, that is, the mechanical phase of the recording medium and the position of the vertical synchronizing signal do not have a predetermined relationship on the magnetic pattern. Usually, after the motor is servo-locked, only the SSG video synchronization signal is reset, and the phase of the PG signal and the leading edge of the vertical synchronization signal is adjusted to 7H (H is a horizontal scanning period).

この技術により、数100ミリ秒で位相引き込みが完了
する。従って、電子スチルカメラとして被写体を記録で
きるまでの時間が短縮され、カメラのレリーズ・スイッ
チを早押ししても、シャッターチャンスを逃すなどの不
都合が少なくなった。
With this technique, phase pull-in is completed in a few hundred milliseconds. Accordingly, the time required for recording an object as an electronic still camera is reduced, and even if the release switch of the camera is pressed quickly, inconvenience such as missing a photo opportunity is reduced.

しかし、記録可能になるまでの時間を実際に制限して
いるのは電子スチルカメラシステム内では、PG信号と垂
直同期信号とが安定に且つ確実に同期がとれるまでの時
間であるが、この時間の大部分はSSGリセット前にモー
タがサーボロックするまでの時間であるので、早く且つ
バラツキなくサーボロックすることが更に望まれてい
る。
However, in the electronic still camera system, the time until the recording is actually enabled is the time until the PG signal and the vertical synchronization signal are stably and reliably synchronized. Most of the time is the time until the motor is servo-locked before resetting the SSG. Therefore, it is further desired that the servo lock be performed quickly and without variation.

ここで、SSGリセットのための基準となるサーボロッ
ク判定方法は幾つかあるが、先ずは、下記,等があ
る。
Here, there are several servo lock determination methods serving as a reference for resetting the SSG.

位相誤差(電圧)を検出し、所定値内に達した時にサ
ーボロックしたと判定する方法。
A method of detecting a phase error (voltage) and determining that servo lock has been performed when the phase error has reached a predetermined value.

サーボロック判定は特別に行わず、モータが起動して
から或る一定時間経過した時にサーボロックしたと推定
する方法。
A method of estimating that servo lock has been performed when a certain period of time has elapsed since the motor was started, without specially performing servo lock determination.

しかし、の方法では、完全にロックしたという確実
性はあるが、本質的に、サーボロックするまでの時間の
バラツキがそのまま出てしまうという不具合がある。
However, in the method (1), although there is a certainty that the lock has been completed, there is a problem that the variation in the time until the servo lock is essentially obtained as it is.

一方、の方法では、サーボロックしたと判定するま
での時間のバラツキはなくなるが、本当にロックするま
での各種バラツキ、及び、直接にはサーボロックを検出
していないことに対するマージン、これらを見込む必要
があるので、SSGリセットをするまでの時間を相当長く
せざるをえないという不具合がある。
On the other hand, in the method (1), there is no variation in the time until it is determined that the servo is locked.However, it is necessary to take into account various variations until the lock is actually achieved and a margin for not directly detecting the servo lock. Because of this, there is a problem that the time until SSG reset has to be considerably long.

即ち、,いずれの方法でもサーボロックするまで
の時間のバラツキを一定にして且つ短時間に引き込むよ
うにすれば良いのであるが、短時間で引き込ませるため
には、通常サーボの位相系帯域を広く、つまりf(周波
数)特性を上げねばならない。
In other words, in either method, it is only necessary to make the variation in the time until the servo lock is fixed and to pull in in a short time. However, in order to pull in in a short time, the phase system band of the servo is usually widened. That is, the f (frequency) characteristics must be improved.

しかし、サーボのf特性を拡大すると、系内部のノイ
ズや外乱等にも応答してしまうので、むやみにf特性を
広くできない。特に、モータ1回転につき1回発生する
「エンコーダFGエラー」に応答しないようにf特性を設
定すると、そのf特性によりステップ応答時間が決まっ
てしまうので、或る程度以上はサーボロックを短時間に
できない。よって、最終的にはロックするまでの時間の
バラツキが最大になるという不具合がある。
However, if the f-characteristic of the servo is expanded, it also responds to noise or disturbance inside the system, so that the f-characteristic cannot be broadened unnecessarily. In particular, if the f-characteristic is set so as not to respond to the "encoder FG error" that occurs once per motor rotation, the step response time is determined by the f-characteristic. Can not. Therefore, there is a problem that the variation in the time until locking finally becomes maximum.

<関連技術> そこで発明者は、モータ起動時、基準速度変更時など
においても迅速に応答し、モータがサーボロックするま
での時間が短く且つ毎回のバラツキがない安定なモータ
サーボ装置の研究開発に努力し、平成1年12月1日付け
特許出願として、 「モータ速度制御を含む位相制御ループの外側にループ
設け、第1の入力基準位相とモータ回転の出力位相との
差を検出し、その検出量に応じて第1の入力基準位相を
シフトする手段を設けて、この位相シフト手段の出力を
第2の入力基準位相としての位相制御ループの入力と
し、更に、前記外側のループにスイッチ手段を設けて、
モータ回転速度が非定常速度から定常速度近くに達した
瞬間のみ位相シフト手段のシフト量を設定するようにし
たモータサーボ装置、あるいは、スイッチ手段はモータ
回転速度が非定常速度のときオンし、定常速度内にある
ときオフするようにしたモータサーボ装置」 を既に提案している。
<Related Technology> Therefore, the inventor of the present invention has been engaged in the research and development of a stable motor servo device that responds quickly even when the motor is started or when the reference speed is changed, has a short time until the motor is servo-locked, and has no variation every time. Efforts were made to file a patent application filed on December 1, 1999, stating, "A loop is provided outside the phase control loop including the motor speed control, and the difference between the first input reference phase and the output phase of the motor rotation is detected. Means for shifting the first input reference phase in accordance with the detected amount; providing the output of this phase shift means as an input to a phase control loop as a second input reference phase; With
The motor servo device or the switch means that sets the shift amount of the phase shift means only at the moment when the motor rotation speed approaches the steady speed from the unsteady speed, or the switch means is turned on when the motor rotation speed is the unsteady speed, and A motor servo device that turns off when the speed is within the speed "has already been proposed.

第4図は位相制御ループを示し、第5図にその等価回
路を示す。第6図は外側ループとスイッチを設けたモー
タサーボ装置を示し、201は第1の基準位相(基準パル
ス)、202は位相制御ループ、203はモータ回転出力位
相、204は外側のループ、205は加算器、206は位相シフ
ト回路、207は第2の入力基準位相、208はスイッチ、20
9はモータサーボ装置である。
FIG. 4 shows a phase control loop, and FIG. 5 shows an equivalent circuit thereof. FIG. 6 shows a motor servo device provided with an outer loop and a switch, 201 is a first reference phase (reference pulse), 202 is a phase control loop, 203 is a motor rotation output phase, 204 is an outer loop, and 205 is Adder, 206 is a phase shift circuit, 207 is a second input reference phase, 208 is a switch, 20
9 is a motor servo device.

上述のモータサーボ装置209では、モータの位相系の
目標である第1の入力基準位相201が、速度系が定常回
転近くに達し位相系が引き込めるモータ回転出力位相と
同位相となうように、第2の入力基準位相207を設定す
る。従って、位相制御ループ202の目標設定値が小さく
なるため、位相引き込みまでの時間が短縮し、しかもモ
ータ起動毎に引き込み時間がバラツクことがなく安定で
ある。
In the above-described motor servo device 209, the first input reference phase 201, which is the target of the phase system of the motor, is set to have the same phase as the motor rotation output phase that the speed system reaches near steady-state rotation and the phase system retracts. , The second input reference phase 207 is set. Accordingly, the target set value of the phase control loop 202 is reduced, so that the time until phase pull-in is shortened, and the pull-in time is stable without variation every time the motor is started.

<発明が解決しようとする課題> 上述した第1の入力基準位相201から第2の入力基準
位相207を設定してサーボロックまでの時間を速くし、
且つバラツキをなくすモータサーボ装置をマイクロプロ
セッサやマイクロコンピュータ等(以下、マイコンと呼
ぶ)のソフトウェア処理で実現しようとすると、次のよ
うな問題がある。
<Problem to be Solved by the Invention> The first input reference phase 201 to the second input reference phase 207 are set to shorten the time until servo lock,
If the motor servo device for eliminating the variation is to be realized by software processing of a microprocessor, a microcomputer or the like (hereinafter, referred to as a microcomputer), there are the following problems.

即ち、アナログやロジックのハードウェアを用いてモ
ータサーボ装置を構成すれば、位相系の場合、基準位相
信号(パルス)と比較位相信号(パルス)が殆ど同時に
入力しても、それぞれの信号を並列処理しているので位
相差に比例した出力を直ちに得ることができる。
That is, if the motor servo device is configured using analog or logic hardware, in the case of a phase system, even if the reference phase signal (pulse) and the comparison phase signal (pulse) are input almost simultaneously, the respective signals are parallelized. Since the processing is performed, an output proportional to the phase difference can be obtained immediately.

しかし、これをマイコンで処理しようとすると、マイ
コン自体の演算方法やアーキテクチャーにもよるが、基
本的にはシリーズ(直列)処理しか行えないので、基準
位相信号あるいは比較位相信号の各々で割り込みにより
演算処理を行うことになるが、(i)多重割り込みを許
可しない処理体系の場合、(ii)多重割り込みを許可す
る処理体系の場合、いずれでも、それぞれ不都合があ
る。これについて、第7図〜第9図を参照して説明す
る。
However, if this is to be processed by the microcomputer, it depends on the operation method and architecture of the microcomputer itself, but basically only series (serial) processing can be performed. Arithmetic processing is performed, but any of (i) a processing system that does not allow multiple interrupts and (ii) a processing system that allows multiple interrupts has disadvantages. This will be described with reference to FIGS. 7 to 9.

(i)多重割り込みを許可しない処理体系の場合: 基準位相信号と比較位相信号であるFG信号との入力タ
イミングは不定であるから、第7図(a)の如く基準位
相信号による割り込みでマイコンが位相誤差演算を行っ
ている間にFG信号が入力すると、位相誤差演算を終了し
たのち、FG信号により速度誤差演算を行うことになる。
時間a1は基準位相信号の入力から位相誤差データの出力
までの時間であり、時間b1はFG信号の入力から速度誤差
データの出力までの時間である。
(I) In the case of a processing system that does not allow multiple interrupts: Since the input timings of the reference phase signal and the FG signal as the comparison phase signal are undefined, the microcomputer is interrupted by the reference phase signal as shown in FIG. If the FG signal is input while the phase error calculation is being performed, the phase error calculation is terminated, and then the speed error calculation is performed using the FG signal.
Time a1 is the time from the input of the reference phase signal to the output of the phase error data, and time b1 is the time from the input of the FG signal to the output of the speed error data.

逆に、同第7図(b)の如くFG信号による割り込みで
速度誤差演算を行っている間に基準位相信号が入力する
と、マイコンは速度誤差演算を終了したのち、位相誤差
演算を行う。a′1は位相誤差データを出力するまでの
時間、b′1は速度誤差データを出力するまでの時間で
あり、a′1>a1、b1>b′1となる。
Conversely, as shown in FIG. 7B, if the reference phase signal is input while the speed error calculation is being performed by the interruption by the FG signal, the microcomputer ends the speed error calculation and then performs the phase error calculation. a'1 is the time until the phase error data is output, b'1 is the time until the speed error data is output, and a'1> a1 and b1>b'1.

従って、基準位相信号とFG信号の入力順序のいかんに
よって誤差データの出力タイミングが遅れ、また、その
変動も大きいという欠点がある。特に、一般のサーボモ
ータでは、ロック中の基準位相信号とFG信号とは位相差
ゼロ付近でジッタを持ちながら発生するので、速度誤差
データの出力タイミングがb1とb′1のように大きく変
動し、サーボ性能が著しく損なわれる。
Therefore, there is a disadvantage that the output timing of the error data is delayed depending on the input order of the reference phase signal and the FG signal, and the fluctuation thereof is large. In particular, in a general servo motor, since the locked reference phase signal and the FG signal are generated with jitter near the phase difference of zero, the output timing of the speed error data fluctuates greatly like b1 and b'1. , The servo performance is significantly impaired.

(ii)多重割り込みを許可する処理体系の場合: 第8図(a)の如く基準位相信号による割り込み処理
で位相誤差演算を行っている間にFG信号が入力すると、
マイコンは位相誤差演算処理を一時中断し、FG信号によ
る割り込み処理を開始いて速度誤差演算を行い、これを
終了したのち位相誤差演算を再開する。a2は位相誤差デ
ータを出力するまでの時間、b2は速度誤差データを出力
するまでの時間である。
(Ii) In the case of a processing system permitting multiple interrupts: As shown in FIG. 8 (a), when the FG signal is input while the phase error calculation is being performed in the interrupt processing using the reference phase signal,
The microcomputer temporarily suspends the phase error calculation process, starts an interrupt process by the FG signal, performs a speed error calculation, and after completing the speed error calculation, restarts the phase error calculation. a2 is the time until the phase error data is output, and b2 is the time until the speed error data is output.

逆に、同第8図(b)の如くFG信号による割り込み処
理で速度誤差演算を行っている間に基準位相信号が入力
すると、マイコンは速度誤差演算を一時中断し、基準位
相信号による割り込み処理を開始して位相誤差演算を行
い、これを終了したのち速度誤差演算を再開する。a′
2は位相誤差データを出力するまでの時間、b′2は速
度誤差データを出力するまでの時間であり、a2>a′
2、b′2>b2となる。
Conversely, as shown in FIG. 8B, if the reference phase signal is input while the speed error calculation is being performed by the interrupt processing using the FG signal, the microcomputer temporarily suspends the speed error calculation and performs the interrupt processing using the reference phase signal. Is started and the phase error calculation is performed. After this is completed, the speed error calculation is restarted. a '
2 is the time to output the phase error data, b'2 is the time to output the speed error data, and a2> a '
2, b'2> b2.

従って、上記(i)の処理体系の場合と同様、基準位
相信号とFG信号の入力順序のいかんによって誤差データ
の出力タイミングが遅れ、また、その変動が大きく、位
相差ゼロ付近でジッタを伴うサーボロック状態でのサー
ボ性能が損なわれる。この他に、割り込み処理の再開に
必要なプログラムアドレス及びデータを退避しておくた
めのデータメモリ(RAM)を確保する必要があるという
欠点がある。
Therefore, as in the case of the processing system (i), the output timing of the error data is delayed due to the input order of the reference phase signal and the FG signal, and the fluctuation thereof is large, and the servo with jitter near the zero phase difference is generated. Servo performance in the locked state is impaired. In addition, there is a disadvantage that it is necessary to secure a data memory (RAM) for saving a program address and data necessary for restarting the interrupt processing.

また、上記(i),(ii)いずれの処理体系であって
も、基準位相信号による割り込み処理内で位相誤差演算
を行う場合、一般に基準位相信号が入力した時点の直前
に入力されたFG信号の入力時刻データを用いて、基準位
相信号との入力時間差から位相誤差を計算する。従っ
て、第9図の如く、第n番目の基準位相信号による割り
込み処理を行う場合に、第n番目の基準位相信号とその
直前の第n−1番目の基準位相信号との間でFG信号が発
生していないと、第n−1番目の基準位相信号の入力時
点よりも以前に発生したFG信号の入力時刻データを用い
て位相誤差演算を行うことになり、正しい位相関係にな
らない。
Also, in any of the processing systems (i) and (ii), when the phase error calculation is performed in the interrupt processing by the reference phase signal, the FG signal input immediately before the input of the reference phase signal is generally used. , A phase error is calculated from the input time difference from the reference phase signal. Therefore, as shown in FIG. 9, when an interrupt process is performed by the nth reference phase signal, the FG signal is generated between the nth reference phase signal and the (n−1) th reference phase signal immediately before the nth reference phase signal. If not, the phase error calculation will be performed using the input time data of the FG signal generated before the input time point of the (n-1) th reference phase signal, and the phase relationship will not be correct.

その結果、第n番目の基準位相信号による割り込み処
理と第n−1番目の基準位相信号による割り込み処理と
で同じFG信号の入力時刻データを用いねばならない場
合、第n−1番目の基準位相信号による位相誤差演算で
は仮に位相が少し進んでいると演算したとすると、第n
番目の基準位相信号による位相誤差演算では、360度
(1周期)以上大幅に位相が遅れているという演算結果
となり、大きな値の位相誤差データが出力されてしま
う。この位相誤差データを用いて位相制御することは、
1つ前の第n−1番目の基準位相信号に位相を引き込む
動作をすることであり、位相比較の回数が実質上減って
位相系のゲインが低下するので、位相の引き込みに時間
がかかり、位相の速い引き込みが実現できない。
As a result, when the same input time data of the FG signal must be used for the interrupt processing by the n-th reference phase signal and the interrupt processing by the (n-1) -th reference phase signal, the (n-1) -th reference phase signal If it is calculated that the phase is slightly advanced in the phase error calculation by
In the phase error calculation using the second reference phase signal, the calculation result indicates that the phase is significantly delayed by 360 degrees (one cycle) or more, and phase error data having a large value is output. Performing phase control using this phase error data is as follows:
This is an operation of pulling the phase into the immediately preceding (n-1) th reference phase signal. Since the number of phase comparisons is substantially reduced and the gain of the phase system is reduced, it takes time to pull in the phase. Fast phase pull-in cannot be realized.

このような欠点をなくすには、360゜以上遅れている
か否かを判定すれば良い。しかし、この判定を要する処
理時間が長くなり、また判定用プログラムのメモリ(RO
M)が余計に必要となるという、別の欠点が生じる。
In order to eliminate such a defect, it is only necessary to determine whether the vehicle is delayed by 360 ° or more. However, the processing time required for this determination increases, and the memory (RO
Another disadvantage is that M) is additionally required.

なお、第9図の如く、互いに隣接する2つの基準位相
信号間にFG信号が1つも発生しない場合としては、モー
タ起動時や外乱印加時などモータの回転速度が設定値よ
り遅い場合だけでなく、通常のサーボロック状態でもジ
ッタがあるため、基準位相信号間にFG信号が1つも発生
しない場合がある。
As shown in FIG. 9, the case where no FG signal is generated between two adjacent reference phase signals is caused not only when the rotation speed of the motor is slower than the set value, such as when the motor is started or when disturbance is applied. Even in a normal servo lock state, there is a case where no FG signal is generated between the reference phase signals because of jitter.

本発明は上述した欠点を解消し、マイコン等を用いた
ソフトウェアによりモータを制御する場合でも、モータ
起動時や基準速度変更時等においても迅速に応答し、モ
ータのサーボロックがかかるまでの時間(ロック時間)
が短く且つ毎回のロック時間のばらつきがなく安定であ
るサーボモータ装置を提供するものである。
The present invention solves the above-mentioned drawbacks, and responds quickly even when the motor is controlled by software using a microcomputer or the like when the motor is started or when the reference speed is changed, and the time until the servo lock of the motor is activated ( Lock time)
The present invention is to provide a servomotor device which is short and stable without any variation in lock time every time.

<課題を解決するための手段> 本発明によるサーボモータ装置の構成は、 中央処理装置により回転速度誤差の検出と回転位相誤差
の検出を割り込み信号に基づいて直列に処理し、得られ
た回転速度誤差と回転位相誤差に基づいてモータを制御
するサーボモータ装置において、 モータの目標回転速度を設定する手段と、 モータの回転速度を検出し回転速度信号を出力する回転
速度検出手段と、 このモータの回転速度信号を割り込み信号にして動作
し、目標回転速度と検出した回転速度との誤差を検出し
上記回転速度誤差とする回転速度誤差検出手段と、同期
信号を発生する同期信号発生手段と、 上記同期信号を基に、モータの目標回転位相として第1
の基準位相信号を発生する基準回転位相発生手段と、 モータの回転位相を検出し回転位相信号を出力する回転
位相検出手段と、 上記回転速度誤差に基づき、モータの回転速度が目標回
転速度近くの定常速度範囲内にあるか否かを判定する定
常速度検出手段と、 モータの回転速度が目標回転速度近くの定常速度範囲内
に達した場合に、第1の基準位相信号とモータの回転位
相信号との位相差を検出して最低位相量と比較し、検出
した位相差が最低位相量以上であればこの位相差を初期
位相として記憶し、検出した位相差が最低位相量未満で
あれば最低位相量を初期位相として記憶する初期位相検
出及びメモリ手段と、 第1の基準位相信号の位相を初期位相検出及びメモリ手
段に記憶された初期位相だけ位相シフトし、第2の基準
位相信号とする基準位相移相手段と、 モータの回転位相信号と第2の基準位相信号との位相誤
差を検出して上記回転位相誤差とする回転位相誤差検出
手段と、 この回転位相誤差の値に応じて、モータの回転位相の半
周期に相当する位相差から第2の基準位相信号に対する
モータの回転位相の進みと漏れを検出し、回転位相誤差
のデータに位相の進み又は遅れを表す符号を付加する符
号付加手段と、 上記回転位相誤差に基づき、モータの回転位相が目標回
転位相近くの定常位相範囲内にあるか否かを判定する定
常位相検出手段と、 モータの回転位相が目標回転位相近くの定常位相範囲内
に達した場合に、回転位相検出手段で検出されたモータ
の回転位相信号により同期信号発生手段をリセットする
リセット手段を具備することを特徴とする。
<Means for Solving the Problems> The configuration of the servomotor device according to the present invention is as follows. The central processing unit processes the detection of the rotational speed error and the detection of the rotational phase error in series based on the interrupt signal, and obtains the obtained rotational speed. A servo motor device that controls the motor based on the error and the rotation phase error; a means for setting a target rotation speed of the motor; a rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the motor and outputting a rotation speed signal; A rotation speed error detection unit that operates by using the rotation speed signal as an interrupt signal, detects an error between the target rotation speed and the detected rotation speed, and sets the rotation speed error as the rotation speed error, a synchronization signal generation unit that generates a synchronization signal, Based on the synchronization signal, the first rotation phase is set as the target rotation phase of the motor.
A reference rotation phase generating means for generating a reference phase signal of the following, a rotation phase detection means for detecting a rotation phase of the motor and outputting a rotation phase signal, and a rotation speed of the motor near the target rotation speed based on the rotation speed error. A stationary speed detecting means for determining whether or not the rotational speed is within a stationary speed range; a first reference phase signal and a rotational phase signal of the motor when the rotational speed of the motor reaches a stationary speed range near a target rotational speed; Is detected and compared with the minimum phase amount. If the detected phase difference is equal to or greater than the minimum phase amount, the phase difference is stored as an initial phase. An initial phase detection and memory means for storing a phase amount as an initial phase; and a phase shift of the phase of the first reference phase signal by the initial phase stored in the initial phase detection and memory means, and a second reference phase signal is obtained. A reference phase shifter, a rotation phase error detector that detects a phase error between a rotation phase signal of the motor and the second reference phase signal and sets the rotation phase error as the rotation phase error, Detecting the advance and leakage of the rotation phase of the motor with respect to the second reference phase signal from the phase difference corresponding to the half cycle of the rotation phase of the motor, and adding a sign indicating the phase advance or delay to the data of the rotation phase error. Sign adding means; stationary phase detecting means for determining whether or not the rotational phase of the motor is within a steady phase range near the target rotational phase based on the rotational phase error; and a rotational phase of the motor near the target rotational phase. A reset means is provided for resetting the synchronizing signal generation means with a rotation phase signal of the motor detected by the rotation phase detection means when the rotation phase reaches the stationary phase range.

この場合、必要に応じ、初期位相検出及びメモリ手段
と回転位相誤差検出手段は、回転位相検出手段で検出さ
れた回転位相信号に代えて、回転速度検出手段で検出さ
れた回転速度信号を回転位相信号として入力し前記所定
の処理を行う。
In this case, if necessary, the initial phase detection and memory means and the rotation phase error detection means may replace the rotation phase signal detected by the rotation phase detection means with the rotation speed signal detected by the rotation speed detection means. The signal is input as a signal to perform the predetermined processing.

<作用> 本発明においては、初期位相検出及びメモリ手段によ
り、定常速度範囲内になった時の第1の基準位相信号と
回転位相信号との位相差と、最低位相量とのうち、大き
い方を初期位相として記憶し、基準位相移相手段によ
り、第1の基準位相信号を初期位相だけ位相シフトして
第2の基準位相信号とし、この第2の基準位相信号と回
転位相信号との位相誤差を回転位相誤差検出手段により
検出する。これにより、回転位相制御に入ると、第1の
基準位相信号と回転位相信号との位相差は初期位相の近
傍で変動するだけで、初期位相に応じて回転位相信号は
基準位相信号より常に進むか、常に遅れるだけで、従来
のように回転位相信号が位相差ゼロの近傍でランダムに
基準位相信号より進んだり、遅れたりすることはない。
つまり、回転位相信号と基準位相信号との入力順序が変
動せず必ず一定となる。
<Operation> In the present invention, the larger of the phase difference between the first reference phase signal and the rotational phase signal when the speed is within the steady speed range and the minimum phase amount by the initial phase detection and memory means. Is stored as an initial phase, and the first reference phase signal is phase-shifted by the initial phase by the reference phase shifting means to obtain a second reference phase signal, and the phase of the second reference phase signal and the rotational phase signal is The error is detected by the rotation phase error detecting means. Thus, when the rotation phase control is started, the phase difference between the first reference phase signal and the rotation phase signal only fluctuates near the initial phase, and the rotation phase signal always advances from the reference phase signal according to the initial phase. Or, only by always delaying, the rotational phase signal does not randomly advance or delay from the reference phase signal near the phase difference of zero unlike the related art.
That is, the input order of the rotation phase signal and the reference phase signal does not change and is always constant.

従って、中央処理装置により回転速度誤差の検出と回
転位相誤差の検出を割り込み信号に基づいて直列に処理
するために回転速度制御と回転位相制御の誤差演算を並
列処理できない場合でも、モータ起動時や目標回転速度
の変更時等においても、正しい位相関係で位相比較を行
うことができ、位相引き込み開始から位相引き込み完了
までのサーボロック時間が短縮し且つ毎回のサーボロッ
ク時間のばらつきがなく安定する。
Therefore, even when the central processing unit cannot detect the rotational speed error and the rotational phase error in parallel because the rotational speed error and the rotational phase error cannot be detected in parallel based on the interrupt signal, the error calculation of the rotational speed control and the rotational phase control cannot be performed in parallel. Even when the target rotation speed is changed, the phase comparison can be performed with the correct phase relationship, the servo lock time from the start of the phase pull-in to the completion of the phase pull-in is reduced, and the servo lock time does not vary every time and becomes stable.

また、定常位相範囲内になった時に、同期信号発生手
段をリセットすることにより、位相引き込み完了時のモ
ータの回転位相を所定の値にする。
When the phase falls within the steady phase range, the synchronous signal generating means is reset to set the rotation phase of the motor at the completion of the phase pull-in to a predetermined value.

更に、符号を付加して位相の進み又は遅れを表すこと
により、第2の基準位相信号に対するに対する回転位相
差を±180゜の範囲内で表わすことができ、位相制御量
が少なくなる。
Further, by adding a sign to indicate the advance or delay of the phase, the rotational phase difference with respect to the second reference phase signal can be represented within a range of ± 180 °, and the amount of phase control is reduced.

初期位相検出及びメモリ手段と回転位相誤差検出手段
がモータの回転速度信号を回転位相信号として用いる場
合は、位相比較動作が高い周波数で行われる。
When the initial phase detection and memory means and the rotation phase error detection means use the rotation speed signal of the motor as the rotation phase signal, the phase comparison operation is performed at a high frequency.

<実 施 例> 第1図は本発明を電子スチルカメラに適用した実施例
を示し、以下これを説明する。
<Embodiment> FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to an electronic still camera, which will be described below.

第1図において、可撓性を有する磁気ディスク(VF;
ビデオフロッピー)2がモータ1のスピンドルにチャッ
キングされて回転し、記録時には、撮像装置6から得ら
れた信号を記録/再生回路5により信号処理してビデオ
ヘッド3に記録電流を流し、磁気ディク2に映像信号を
記録する。再生時には、モータ1により回転されている
磁気ディスク2をビデオヘッド3が再生し、記録/再生
回路5により信号処理してビデオ信号を出力する。
In FIG. 1, a flexible magnetic disk (VF;
A video floppy 2 is chucked by the spindle of the motor 1 and rotates. At the time of recording, a signal obtained from the imaging device 6 is signal-processed by the recording / reproducing circuit 5 to supply a recording current to the video head 3 so that a magnetic 2 is recorded with a video signal. At the time of reproduction, the video head 3 reproduces the magnetic disk 2 rotated by the motor 1, and the recording / reproduction circuit 5 performs signal processing to output a video signal.

第1図中で一点鎖線で囲んだ部分22内の回路8,9,10,1
1,12,13,14,15及び16はマイクロプロセッサで構成して
ある。これらの回路のうちで、システム制御回路8は記
録/再生回路5及び撮像回路6の他、基準回転速度発生
回路9、回転速度誤差検出回路10、定常速度検出回路1
1、初期位相検出及びメモリ回路12、基準位相移相回路1
3、回転位相誤差検出回路14、固定バイアス回路15、並
びに定常位相検出回路16を制御する。
Circuits 8, 9, 10, and 1 in a portion 22 surrounded by a chain line in FIG.
1, 12, 13, 14, 15 and 16 are constituted by microprocessors. Among these circuits, the system control circuit 8 includes a recording / reproducing circuit 5 and an imaging circuit 6, a reference rotation speed generation circuit 9, a rotation speed error detection circuit 10, and a steady speed detection circuit 1.
1, initial phase detection and memory circuit 12, reference phase shift circuit 1
3. Control the rotational phase error detection circuit 14, the fixed bias circuit 15, and the stationary phase detection circuit 16.

まず、速度系について説明する。 First, the speed system will be described.

基準回転速度発生回路9は、モータ1の目標回転速度
を設定するものであり、その目標回転速度出力Bを回転
速度誤差検出回路10に与える。
The reference rotation speed generation circuit 9 is for setting a target rotation speed of the motor 1, and provides the target rotation speed output B to a rotation speed error detection circuit 10.

回転速度誤差検出回路10は、モータ1に取付けた回転
速度検出用の周波数発生器FGから得られる回転速度信号
(FG信号)Cと基準回転速度発生回路9で設定された目
標回転速度出力Bとから、目標回転速度に対するモータ
回転速度の誤差を検出し、回転速度誤差信号Dを定常速
度検出回路11と、立上り補償及び位相補償及びMIX(混
合)回路18にそれぞれ与える。
The rotation speed error detection circuit 10 includes a rotation speed signal (FG signal) C obtained from a rotation speed detection frequency generator FG attached to the motor 1 and a target rotation speed output B set by the reference rotation speed generation circuit 9. Then, the error of the motor rotation speed with respect to the target rotation speed is detected, and the rotation speed error signal D is supplied to the steady speed detection circuit 11 and the rise compensation and phase compensation and MIX (mixing) circuit 18, respectively.

定常速度検出回路11は、回転速度誤差信号Dに基づ
き、現在のモータ回転速度が目標回転速度近くの定常速
度範囲内にあるか否かを判定する回路であり、その判定
出力Eをシステム制御回路8に与え、また、スイッチ20
に制御信号として与える。
The steady speed detection circuit 11 is a circuit that determines whether or not the current motor speed is within a steady speed range near the target speed based on the speed error signal D. 8 and also switch 20
As a control signal.

スイッチ20は、回転位相誤差検出回路14から出力され
る回転位相誤差信号Hと固定バイアス回路15から出力さ
れる固定バイアス信号I(本実施例では位相比較の動作
レンジのセンター値)とのうち一方を、定常速度検出回
路11の判定出力Eに従って選択し、位相補償回路17に与
える。即ち、判定出力Eの内容が「定常速度範囲外」で
あれば固定バイアス信号Iを選択し、「定常速度範囲
内」であれば回転位相誤差信号Hを選択する。今、モー
タ移動時を想定すると、スイッチ21がオンしてモータ起
動が指令されるが、初めは「定常速度範囲外」なので、
スイッチ20は固定バイアス信号Iを選択し、その後目標
回転速度に近づくので「定常速度範囲内」となり、スイ
ッチ20は回転位相誤差信号Hを選択する。
The switch 20 outputs one of the rotation phase error signal H output from the rotation phase error detection circuit 14 and the fixed bias signal I (the center value of the operation range of the phase comparison in this embodiment) output from the fixed bias circuit 15. Is selected in accordance with the judgment output E of the steady-state speed detection circuit 11 and given to the phase compensation circuit 17. That is, the fixed bias signal I is selected when the content of the judgment output E is “out of the steady speed range”, and the rotational phase error signal H is selected when the content is “in the steady speed range”. Now, assuming that the motor is moving, the switch 21 is turned on and a command to start the motor is issued.
The switch 20 selects the fixed bias signal I, and thereafter approaches the target rotation speed, so that it becomes “within the steady speed range”, and the switch 20 selects the rotation phase error signal H.

次に、位相系について説明する。ここで、本実施例で
は、モータ1のFGからの回転速度信号Cを回転位相信号
として用いる。また、この回転位相号Cに対する目標回
転位相として、第1の基準位相信号Aを移相して得た第
2の基準位相信号Gを用いている。
Next, the phase system will be described. Here, in the present embodiment, the rotation speed signal C from the FG of the motor 1 is used as the rotation phase signal. The second reference phase signal G obtained by shifting the first reference phase signal A is used as the target rotation phase for the rotation phase number C.

まず、基準回転位相発生回路7は、撮像回路6内に含
まれている同期信号発生器(SSG)のクロックを受け、
このクロックを分周して位相系の第1の基準位相信号A
を生成し、基準位相移相回路13と、初期位相検出及びメ
モリ回路12にそれぞれ与える。
First, the reference rotation phase generation circuit 7 receives a clock of a synchronization signal generator (SSG) included in the imaging circuit 6,
This clock is divided to obtain a first reference phase signal A of the phase system.
Is generated and supplied to the reference phase shift circuit 13 and the initial phase detection and memory circuit 12, respectively.

基準位相移相回路13は、第1の基準位相信号Aの位相
を、初期位相検出及びメモリ回路12からの位相差出力F
の内容だけ、即ち回路12にセットされた初期位相だけオ
フセットする位相シフト回路である。この基準位相移相
回路13で移相された信号Gが第2の基準位相信号であ
り、回転位相誤差検出回路14に与えられる。
The reference phase shift circuit 13 converts the phase of the first reference phase signal A into a phase difference output F from the initial phase detection and memory circuit 12.
, Ie, a phase shift circuit that offsets only by the initial phase set in the circuit 12. The signal G shifted in phase by the reference phase shift circuit 13 is the second reference phase signal, and is supplied to the rotation phase error detection circuit 14.

初期位相検出及びメモリ回路12、定常速度検出回路11
の判定出力Eが「定常速度範囲内」になったとき、シス
テム制御回路8の指令を受けて第1の基準位相信号Aと
モータ1のFGからの回転速度信号Cとの位相差を検出
し、これを初期位相として記憶する。但し、位相差が最
低位相量未満の場合は、最低位相量を初期位相として記
憶する。
Initial phase detection and memory circuit 12, steady speed detection circuit 11
When the determination output E becomes "within the steady speed range", the phase difference between the first reference phase signal A and the rotation speed signal C from the FG of the motor 1 is detected in response to a command from the system control circuit 8. , And this is stored as the initial phase. However, when the phase difference is less than the minimum phase amount, the minimum phase amount is stored as the initial phase.

回転位相誤差検出回路14は、第2の基準位相信号Gと
モータ1のFGからの回転速度信号Cとの位相差を検出
し、これから回転位相誤差信号Hを作ってスイッチ20
と、定常位相検出回路16にそれぞれ与える。
The rotation phase error detection circuit 14 detects a phase difference between the second reference phase signal G and the rotation speed signal C from the FG of the motor 1, and generates a rotation phase error signal H therefrom to generate a switch 20.
To the stationary phase detection circuit 16.

但し、回転位相誤差検出回路14における位相差の検出
としては、第2の基準位相信号Gに位相を記憶しておい
てモータ1の回転速度信号Cが入力した時点で位相差検
出を行う。また、回転速度信号Cを回転位相信号に用い
ているので、回転速度誤差の検出を行った後に第2の基
準位相信号Gに対し位相誤差を検出するようにしてい
る。更に、位相誤差の検出に際し、位相制御量を小さく
して位相引き込みを早くするため、回転位相誤差検出回
路14において、見かけ上±180゜の範囲内に位相差が入
るように演算し、位相誤差のデータに符号を付加して位
相の進み、遅れを表している。
However, as for the detection of the phase difference in the rotation phase error detection circuit 14, the phase difference is detected when the rotation speed signal C of the motor 1 is inputted after storing the phase in the second reference phase signal G. Further, since the rotation speed signal C is used as the rotation phase signal, the phase error is detected with respect to the second reference phase signal G after the detection of the rotation speed error. Further, in detecting the phase error, in order to reduce the amount of phase control and speed up the phase pull-in, the rotation phase error detection circuit 14 calculates so that the phase difference is apparently within the range of ± 180 °, and calculates the phase error. A sign is added to the data No. 1 to indicate the advance and delay of the phase.

回転位相誤差信号Hは、定常速度検出回路11の判定出
力Eが「定常速度範囲内」のとき、スイッチ20を通して
位相補償回路17に与えられる。
The rotation phase error signal H is supplied to the phase compensation circuit 17 through the switch 20 when the determination output E of the steady speed detection circuit 11 is “within the steady speed range”.

位相補償回路17は位相系の補償フィルタである。 The phase compensation circuit 17 is a phase compensation filter.

立ち上り補償及び位相補償及びMIX回路18は、回転速
度誤差検出回路10からの速度誤差信号Dと位相補償回路
17の出力Kとを信号処理して、モータ駆動回路19に与え
る。この回路18の出力Lによってモータ駆動回路19がモ
ータ1に電流を流し、モータを回転させる。
The rise compensation and phase compensation and MIX circuit 18 includes a speed error signal D from the rotational speed error detection circuit 10 and a phase compensation circuit.
The output K of the signal 17 is signal-processed and supplied to the motor drive circuit 19. The motor drive circuit 19 supplies a current to the motor 1 by the output L of the circuit 18 to rotate the motor.

定常位相検出回路16は、回転位相誤差信号Hを入力し
て目標回転位相に近い定常位相範囲内でモータ1が回転
しているか否かを検出し、その結果Jをシステム制御回
路8へ出力する。即ち、定常位相範囲内のとき、位相引
き込み完了であるサーボロック信号jをシステム制御回
路8へ出力する。
The stationary phase detection circuit 16 receives the rotational phase error signal H, detects whether the motor 1 is rotating within a stationary phase range close to the target rotational phase, and outputs a result J to the system control circuit 8. . That is, when within the steady phase range, the servo lock signal j indicating that the phase lock-in is completed is output to the system control circuit 8.

システム制御回路8は、このサーボロック信号Jを受
けて撮像装置6のSSGを1回転検出のPG4でリセットし
て、磁気ディスク2の回転位相と映像信号の位相とを所
定の位相差に合わせる。
In response to the servo lock signal J, the system control circuit 8 resets the SSG of the imaging device 6 with PG4 that detects one rotation, and adjusts the rotation phase of the magnetic disk 2 and the phase of the video signal to a predetermined phase difference.

次に、第2図を参照して、第1図の一点鎖線部分22内
のマイクロプロセッサとしての動作のフローを説明す
る。
Next, with reference to FIG. 2, the flow of operation as a microprocessor in the dashed line portion 22 in FIG. 1 will be described.

第2図において、ステップ121〜124が速度系の処理で
あり、モータ1のFGからの回転速度信号Cの割り込みに
より速度系が動作する。まずステップ122で、入力割り
込みした回転速度信号Cの入力時刻を記憶する。次にス
テップ123で、回転速度誤差検出として、回転速度信号
Cの周期演算結果からモータの回転速度を求め、これか
ら目標回転速度Bを減算して速度誤差Dを求める。そし
て、ステップ124で演算結果の速度誤差Dの出力を行
う。
In FIG. 2, steps 121 to 124 are processing of the speed system, and the speed system operates by interruption of the rotation speed signal C from the FG of the motor 1. First, at step 122, the input time of the rotational speed signal C interrupted is stored. Next, in step 123, as the rotation speed error detection, the rotation speed of the motor is obtained from the cycle calculation result of the rotation speed signal C, and the target rotation speed B is subtracted therefrom to obtain the speed error D. Then, in step 124, the speed error D of the calculation result is output.

ステップ121〜124の速度系処理の間に、第1の基準位
相信号Aが割り込んできたら、基準位相信号Aが入力し
た時刻データの記録処理のみを行い、最小限の時間遅れ
で速度誤差Dを出力するようになっている。
If the first reference phase signal A is interrupted during the speed-related processing in steps 121 to 124, only the recording processing of the time data when the reference phase signal A is input is performed, and the speed error D is reduced with a minimum time delay. Output.

モータ速度系の処理、即ち回転速度誤差検出の演算の
終了後、ステップ125以降の回転位相誤差の演算処理に
移り、モータ位相系処理を行う。
After the processing of the motor speed system, that is, the calculation of the rotation speed error detection is completed, the process proceeds to the calculation processing of the rotation phase error after step 125 to perform the motor phase system processing.

まず、ステップ126でモータ速度系がロックしている
かを判定する。モータ速度系がロックしていなければ、
即ち定常速度検出回路11の出力Eが「定常速度範囲外」
を表していれば、ステップ146に行き、位相誤差が何で
あっても零と見なし、固定バイアス回路15に設定した動
作レンジのセンター値である固定バイアス信号Iを位相
誤差信号としてスイッチ20を通して位相補償回路17へ出
力し、ステップ142に行って割り込み処理を終了し、次
のFG割り込みを待つ。
First, at step 126, it is determined whether the motor speed system is locked. If the motor speed system is not locked,
That is, the output E of the steady speed detecting circuit 11 is "out of the steady speed range".
, The process proceeds to step 146, where any phase error is regarded as zero, and the fixed bias signal I, which is the center value of the operation range set in the fixed bias circuit 15, is used as a phase error signal through the switch 20 for phase compensation. The signal is output to the circuit 17, and the process goes to step 142 to end the interrupt processing and wait for the next FG interrupt.

ステップ126にてモータ速度系がロックしている、即
ち定常速度検出回路11の出力Eが「定常速度範囲内」を
表していると判定すれば、ステップ127に行って基準回
転位相発生回路7から第1の基準位相信号Aが入力され
ていたか否かを判定する。第1の基準位相信号Aが入力
されていなければ、ステップ146に行き、位相誤差を零
と見なして動作レンジのセンター値である固定バイアス
信号Iを位相誤差信号として出力し、ステップ142に行
って割り込み処理を終了する。
If it is determined in step 126 that the motor speed system is locked, that is, if the output E of the steady speed detection circuit 11 indicates “within the steady speed range”, the flow proceeds to step 127 and the reference rotation phase generation circuit 7 It is determined whether the first reference phase signal A has been input. If the first reference phase signal A has not been input, the process proceeds to step 146, in which the phase error is regarded as zero, and the fixed bias signal I, which is the center value of the operating range, is output as the phase error signal. The interrupt processing ends.

ステップ127にて第1の基準位相信号Aが入力されて
いたら、ステップ128へ行って第1の基準位相信号Aと
モータ回転速度信号Cとの位相差εを各信号の入力時刻
から演算する。そして、ステップ129にて、初期位相検
出及びメモリ回路12に初期位相aがセットされているか
否か判定し、セットされていなければステップ143へ、
セットされていればステップ130へ進む。
If the first reference phase signal A has been input in step 127, the process proceeds to step 128 to calculate the phase difference ε between the first reference phase signal A and the motor rotation speed signal C from the input time of each signal. Then, in step 129, it is determined whether or not the initial phase a has been set in the initial phase detection and memory circuit 12, and if not set, the process proceeds to step 143.
If set, go to step 130.

ステップ143では、初期位相オフセット位相量の最低
位相量bと、ステップ128で演算した位相差εとを比較
する。最低位相量bの方が大きければステップ144に進
んでa=bとして初期位相をセットし、位相差εの方が
大きければステップ145に進んでa=εとして初期位相
をセットして、ステップ146へ進む。いずれの場合も、
ステップ146は位相誤差を零と見なして動作レンジのセ
ンター値である固定バイアス信号Iを位相誤差信号とし
て出力し、割り込み処理を終了する。
In step 143, the minimum phase amount b of the initial phase offset phase amount is compared with the phase difference ε calculated in step 128. If the minimum phase amount b is larger, the process proceeds to step 144, and the initial phase is set as a = b. If the phase difference ε is larger, the process proceeds to step 145, and the initial phase is set as a = ε. Proceed to. In either case,
In step 146, the phase error is regarded as zero, and the fixed bias signal I, which is the center value of the operation range, is output as the phase error signal, and the interrupt processing ends.

ステップ129で既に初期位相aがセットされていると
判定した場合は、ステップ130にて、位相誤差検出の演
算(α=ε−a)を行う。即ち、ステップ128で演算し
た位相差εから初期位相aを減算した値を位相誤差αと
する。これは、第2の基準位相信号Gと回転速度信号C
との位相差に相当する。
If it is determined in step 129 that the initial phase a has already been set, then in step 130, a calculation (α = ε−a) of phase error detection is performed. That is, a value obtained by subtracting the initial phase a from the phase difference ε calculated in step 128 is set as a phase error α. This is because the second reference phase signal G and the rotation speed signal C
Corresponding to the phase difference.

次に、ステップ131にて、α=ε−aの演算でボロー
が出たか否かを判定し、ボローが出ていなければステッ
プ130での演算結果(位相誤差α)を採用してステップ1
34へ進む。ボローが出ていれば、ステップ132にて逆の
演算α=a−ε、即ち初期位相aから位相差εを減算し
た値を位相誤差αとして求め、このように演算を反転し
たことを示すため符号フラグをステップ133でセットし
たのち、ステップ134へ進む。この符号フラグにより、
モータ回転速度信号Cの位相が進んだと見なせる。
Next, in step 131, it is determined whether or not a borrow has been generated in the calculation of α = ε−a. If no borrow has been generated, the calculation result (the phase error α) in step 130 is adopted and step 1 is performed.
Proceed to 34. If there is a borrow, the inverse calculation α = a−ε in step 132, that is, the value obtained by subtracting the phase difference ε from the initial phase a is obtained as the phase error α, and this indicates that the calculation has been inverted. After setting the sign flag in step 133, the process proceeds to step 134. By this sign flag,
It can be considered that the phase of the motor rotation speed signal C has advanced.

ステップ134では、ステップ130又は132で算出した位
相誤差αが180゜を越えているか否かを判定し、180゜を
越えていなければ(180≧α)、ステップ137へ進む。位
相誤差αが180゜を越えていれば、ステップ135へ進んで
位相誤差αが±180゜を越えたことを示すため符号フラ
グをセットし、次いでステップ136にて、位相が360゜ず
れた時の位相誤差値から上記位相誤差αを減算し、減算
結果を新たに位相誤差αとしてステップ137へ進む。
In step 134, it is determined whether or not the phase error α calculated in step 130 or 132 exceeds 180 °. If the phase error α does not exceed 180 ° (180 ≧ α), the process proceeds to step 137. If the phase error α exceeds 180 °, proceed to step 135, set a sign flag to indicate that the phase error α has exceeded ± 180 °, and then in step 136, when the phase is shifted by 360 ° The above phase error α is subtracted from the above phase error value, and the result of the subtraction is set as a new phase error α, and the routine proceeds to step 137.

ステップ137では、ステップ133又は135の符号フラグ
がセットされているか否かを判定し、符号フラグがセッ
トされていれば第2の基準位相信号Gに対してモータ回
転速度信号Cが進んでいると見なし、ステップ138に
て、動作レンジのセンター値から位相誤差αを減算す
る。符号フラグがセットされていなければ第2の基準位
相信号Gに対してモータ回転速度信号Cが遅れていると
見なし、ステップ139にて、動作レンジのセンター値に
位相誤差αを加算する。
In step 137, it is determined whether or not the sign flag of step 133 or 135 is set. If the sign flag is set, it is determined that the motor rotation speed signal C is ahead of the second reference phase signal G. In step 138, the phase error α is subtracted from the center value of the operation range. If the sign flag is not set, it is considered that the motor rotation speed signal C is behind the second reference phase signal G, and in step 139, the phase error α is added to the center value of the operation range.

その後、ステップ140にて、ステップ138での減算結果
又はステップ139での加算結果を最終の位相誤差量とし
て出力し、次いでステップ141で符号フラグをクリアし
てから、ステップ142にて割り込み処理を終了する。
Thereafter, in step 140, the result of the subtraction in step 138 or the result of the addition in step 139 is output as the final phase error amount. Next, the sign flag is cleared in step 141, and the interrupt processing is terminated in step 142. I do.

このような速度系と位相系の処理の繰り返しにより、
位相が引き込まれると、サーボロック信号Jが出力され
る。
By repeating such processing of the speed system and the phase system,
When the phase is pulled, a servo lock signal J is output.

ここで、符号フラグの導入について、第3図を参照し
て説明する。第3図において、第1の基準位相信号Aの
入力時刻をTref、モータ回転位相信号Cの入力時刻をT
fgとすると、位相差εは ε=Tfg−Tref …式(1) で与えられる。これに対し、次式(2)で与えられる位
相差ε′を考えてみる。
Here, introduction of the sign flag will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the input time of the first reference phase signal A is T ref , and the input time of the motor rotation phase signal C is T
If fg , the phase difference ε is given by ε = T fg −T ref ... On the other hand, consider the phase difference ε ′ given by the following equation (2).

ε′=ε−360゜ =Tfg−Tref−360゜ …式(2) εとε′との関係は、位相の進み遅れの違いはある
が、見掛け上は第1の基準位相信号Aに対して同じ位相
関係にある。従って、第3図に示した例では、位相制御
量が多い式(1)の演算を行うよりも、式(2)の演算
により位相差を検出する方が位相引き込みが速くなる。
ε ′ = ε−360 ° = T fg −T ref −360 ° Equation (2) The relationship between ε and ε ′ has a difference in phase advance / delay, but apparently the first reference phase signal A Are in the same phase relationship. Therefore, in the example shown in FIG. 3, detecting the phase difference by the calculation of the equation (2) makes the phase pull-in faster than performing the calculation of the equation (1) having a large phase control amount.

一般的には、第2図の動作フローの場合、ステップ13
4で、モータ回転速度信号Cの半周期に相当する位相差1
80゜と、ステップ130又は132で算出した位相差αとを比
較する。α≦180゜ならばそのまま、α>180゜ならばα
=360゜−αと置き換える、つまり上式(2)の演算を
採用する。これにより、位相差αは±180゜内に収ま
る。但し、ステップ135で符号フラグをセットして上式
(2)の演算による旨明確にする。
Generally, in the case of the operation flow of FIG.
4, the phase difference 1 corresponding to a half cycle of the motor rotation speed signal C
80 ° is compared with the phase difference α calculated in step 130 or 132. If α ≦ 180 °, leave it as is, if α> 180 °, α
= 360 ゜ −α, that is, the operation of the above equation (2) is adopted. Thus, the phase difference α falls within ± 180 °. However, in step 135, a sign flag is set to clarify that the calculation is performed by the equation (2).

なお、位相差αと180゜とはαの量で大小判定を行っ
ているので、比較動作の処理のみで判定可能である。従
って、通常のマイコンであれば比較動作命令があるので
1命令であれば判定でき、従来の位相が360゜遅れてい
るか否かの判定に比べて動作命令が少なく、処理が速
い。その理由は、従来では第9図に示したような信号だ
と、入力されたFG信号の前回との比較、制御するには、
更に基準位相信号との位相関係があるので、単に比較の
みでは制御できないからである。
Since the magnitude difference between the phase difference α and 180 ° is determined by the amount of α, it can be determined only by the processing of the comparison operation. Therefore, since a normal microcomputer has a comparison operation instruction, it can be determined if there is only one instruction, and the number of operation instructions is smaller and processing is faster than in the conventional determination as to whether or not the phase is delayed by 360 °. The reason is that if the signal is as shown in Fig. 9 in the past, it is necessary to compare and control the input FG signal with the previous one.
Further, since there is a phase relationship with the reference phase signal, it cannot be controlled only by comparison.

<発明の効果> 本発明によれば、初期位相検出及びメモリ手段によ
り、定常速度範囲内になった時の第1の基準位相信号と
回転位相信号との位相差と、最低位相量とのうち、大き
い方を初期位相として記憶し、基準位相移相手段によ
り、第1の基準位相信号を初期位相だけ位相シフトして
第2の基準位相信号とし、この第2の基準位相信号と回
転位相信号との位相誤差を回転位相誤差検出手段により
検出するので、回転位相制御に入ると、第1の基準位相
信号と回転位相信号との位相差は初期位相の近傍で変動
するだけで、初期位相に応じて回転位相信号は基準位相
信号より常に進むか、常に遅れる。つまり、従来のよう
に回転位相信号が位相差ゼロの近傍でランダムに基準位
相信号より進んだり、遅れたりすることはない。
<Effects of the Invention> According to the present invention, the initial phase detection and memory means determine the difference between the phase difference between the first reference phase signal and the rotation phase signal when the speed is within the steady speed range, and the minimum phase amount. The larger one is stored as the initial phase, and the reference phase shift means shifts the phase of the first reference phase signal by the initial phase to form a second reference phase signal. The second reference phase signal and the rotational phase signal The rotation phase error detection means detects the phase error between the first reference phase signal and the rotation phase signal. When the rotation phase control starts, the phase difference between the first reference phase signal and the rotation phase signal only fluctuates near the initial phase. Accordingly, the rotational phase signal always leads or lags the reference phase signal. That is, unlike the related art, the rotational phase signal does not randomly advance or lag the reference phase signal near the phase difference of zero.

従って、中央処理装置により回転速度誤差の検出と回
転位相誤差の検出を割り込み信号に基づいて直列に処理
するために回転速度制御と回転位相制御の誤差演算を並
列処理できない場合でも、回転位相信号と基準位相信号
との入力順序が変動せず必ず一定となるので、モータ起
動時や目標回転速度の変更時等においても、正しい位相
関係で位相比較を行うことができ、位相引き込み開始か
ら位相引き込み完了までのサーボロック時間が短縮し且
つ毎回のサーボロック時間のばらつきがなく安定であ
る。
Therefore, even if the error calculation of the rotation speed control and the rotation phase control cannot be performed in parallel because the central processing unit processes the detection of the rotation speed error and the detection of the rotation phase error in series based on the interrupt signal, Since the input order with the reference phase signal does not change and is always constant, the phase comparison can be performed with the correct phase relationship even when the motor is started or the target rotation speed is changed. And the servo lock time is stable without any variation in the servo lock time.

また、本発明においては、符号付加手段により、回転
位相誤差のデータに位相の進みまたは遅れを表す符号を
付加するので、回転位相誤差の検出に位相制御量の少な
い演算式を使用することができ、これにより位相の引き
込みが一層速くなる。
In the present invention, the sign adding means adds a sign indicating the advance or delay of the phase to the data of the rotational phase error, so that an arithmetic expression with a small phase control amount can be used for detecting the rotational phase error. , Which leads to a faster phase pull-in.

更に、定常位相範囲内になった時に同期信号発生手段
をリセットすることにより、位相引き込み完了時のモー
タの回転位相を所定の値にすることができる。
Further, by resetting the synchronizing signal generating means when the phase falls within the steady phase range, the rotation phase of the motor at the completion of the phase pull-in can be set to a predetermined value.

一方、初期位相検出及びメモリ手段と回転位相誤差検
出手段がモータの回転速度信号を回転位相信号として用
いる発明の場合には、高い周波数で位相比較動作を行う
ことができる。
On the other hand, in the case of the invention in which the initial phase detection and memory means and the rotation phase error detection means use the rotation speed signal of the motor as the rotation phase signal, the phase comparison operation can be performed at a high frequency.

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

第1図は本発明を電子スチルカメラに適用した実施例の
構成図、第2図はマイクロプロセッサによる処理のフロ
ーチャート、第3図は符号付加の説明に関する図、第4
図,第5図及び第6図はそれぞれ本発明の関連技術の説
明図、第7図、第8図及び第9図はそれぞれ従来技術の
説明図である。 図面中、 FGはモータ回転速度信号を出力する周波数発生器、 1はモータ、 4はPG、 6は撮像装置、 7は基準回転位相発生器、 8はシステム制御回路、 9は基準回転速度発生回路、 10は回転速度誤差検出回路、 11は定常速度検出回路、 12は初期位相検出及びメモリ回路、 13は基準位相移相回路、 14は回転位相誤差検出回路、 16は定常位相検出回路、 22はマイクロプロセッサである。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment in which the present invention is applied to an electronic still camera, FIG. 2 is a flowchart of processing by a microprocessor, FIG.
FIG. 5, FIG. 5 and FIG. 6 are explanatory views of the related art of the present invention, and FIG. 7, FIG. 8 and FIG. In the drawing, FG is a frequency generator that outputs a motor rotation speed signal, 1 is a motor, 4 is a PG, 6 is an imaging device, 7 is a reference rotation phase generator, 8 is a system control circuit, and 9 is a reference rotation speed generation circuit. , 10 is a rotation speed error detection circuit, 11 is a steady speed detection circuit, 12 is an initial phase detection and memory circuit, 13 is a reference phase shift circuit, 14 is a rotation phase error detection circuit, 16 is a steady phase detection circuit, 22 is It is a microprocessor.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−208106(JP,A) 特開 平1−264587(JP,A) 特開 平2−65685(JP,A) 特開 平2−79788(JP,A) 特開 平2−237487(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 5/00 - 5/52 G11B 19/28Continuation of the front page (56) References JP-A-63-208106 (JP, A) JP-A-1-264587 (JP, A) JP-A-2-65685 (JP, A) JP-A-2-79788 (JP) , A) JP-A-2-237487 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H02P 5/00-5/52 G11B 19/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】中央処理装置により回転速度誤差の検出と
回転位相誤差の検出を割り込み信号に基づいて直列に処
理し、得られた回転速度誤差と回転位相誤差に基づいて
モータを制御するサーボモータ装置において、 モータの目標回転速度を設定する手段と、 モータの回転速度を検出し回転速度信号を出力する回転
速度検出手段と、 このモータの回転速度信号を割り込み信号にして動作
し、目標回転速度と検出した回転速度との誤差を検出し
上記回転速度誤差とする回転速度誤差検出手段と、 同期信号を発生する同期信号発生手段と、 上記同期信号を基に、モータの目標回転位相として第1
の基準位相信号を発生する基準回転位相発生手段と、 モータの回転位相を検出し回転位相信号を出力する回転
位相検出手段と、 上記回転速度誤差に基づき、モータの回転速度が目標回
転速度近くの定常速度範囲内にあるか否かを判定する定
常速度検出手段と、 モータの回転速度が目標回転速度近くの定常速度範囲内
に達した場合に、第1の基準位相信号とモータの回転位
相信号との位相差を検出して最低位相量と比較し、検出
した位相差が最低位相量以上であればこの位相差を初期
位相として記憶し、検出した位相差が最低位相量未満で
あれば最低位相量を初期位相として記憶する初期位相検
出及びメモリ手段と、 第1の基準位相信号の位相を初期位相検出及びメモリ手
段に記憶された初期位相だけ位相シフトし、第2の基準
位相信号とする基準位相移相手段と、 モータの回転位相信号と第2の基準位相信号との位相誤
差を検出して上記回転位相誤差とする回転位相誤差検出
手段と、 この回転位相誤差の値に応じて、モータの回転位相の半
周期に相当する位相差から第2の基準位相信号に対する
モータの回転位相の進みと遅れを検出し、回転位相誤差
のデータに位相の進み又は遅れを表す符号を付加する符
号付加手段と、 上記回転位相誤差に基づき、モータの回転位相が目標回
転位相近くの定常位相範囲内にあるか否かを判定する定
常位相検出手段と、 モータの回転位相が目標回転位相近くの定常位相範囲内
に達した場合に、回転位相検出手段で検出されたモータ
の回転位相信号により同期信号発生手段をリセットする
リセット手段 を具備することを特徴とするサーボモータ装置。
1. A servo motor, wherein a rotation speed error detection and a rotation phase error detection are processed in series by a central processing unit based on an interrupt signal, and a motor is controlled based on the obtained rotation speed error and rotation phase error. Means for setting a target rotation speed of the motor, rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the motor and outputting a rotation speed signal, and operating with the rotation speed signal of the motor as an interrupt signal, A rotational speed error detecting means for detecting an error between the detected rotational speed and the rotational speed error, a synchronous signal generating means for generating a synchronous signal, and a first rotational target motor phase based on the synchronous signal.
A reference rotation phase generating means for generating a reference phase signal of the following, a rotation phase detection means for detecting a rotation phase of the motor and outputting a rotation phase signal, and a rotation speed of the motor near the target rotation speed based on the rotation speed error. A stationary speed detecting means for determining whether or not the rotational speed is within a stationary speed range; a first reference phase signal and a rotational phase signal of the motor when the rotational speed of the motor reaches a stationary speed range near a target rotational speed; Is detected and compared with the minimum phase amount. If the detected phase difference is equal to or greater than the minimum phase amount, the phase difference is stored as an initial phase. An initial phase detection and memory means for storing a phase amount as an initial phase; and a phase shift of the phase of the first reference phase signal by the initial phase stored in the initial phase detection and memory means, and a second reference phase signal is obtained. Reference phase shifting means, a rotation phase error detection means for detecting a phase error between the rotation phase signal of the motor and the second reference phase signal and obtaining the rotation phase error, Detecting the lead and lag of the rotational phase of the motor with respect to the second reference phase signal from the phase difference corresponding to the half cycle of the rotational phase of the motor, and adding a sign indicating the advance or lag of the phase to the data of the rotational phase error. A sign adding means; a stationary phase detecting means for determining whether or not the rotational phase of the motor is within a stationary phase range near the target rotational phase based on the rotational phase error; and a rotational phase of the motor near the target rotational phase. A servo motor comprising reset means for resetting a synchronizing signal generating means with a rotation phase signal of the motor detected by the rotation phase detection means when the rotation phase reaches the stationary phase range. Location.
【請求項2】請求項(1)において、初期位相検出及び
メモリ手段と回転位相誤差検出手段は、回転位相検出手
段で検出された回転位相信号に代えて、回転速度検出手
段で検出された回転速度信号を回転位相信号として入力
し前記所定の処理を行う手段であることを特徴とするサ
ーボモータ装置。
2. The method according to claim 1, wherein the initial phase detecting and memory means and the rotational phase error detecting means replace the rotational phase signal detected by the rotational phase detecting means with the rotational speed detected by the rotational speed detecting means. A servo motor device, which is means for inputting a speed signal as a rotation phase signal and performing the predetermined processing.
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JP2808618B2 (en) * 1988-11-15 1998-10-08 日本電気株式会社 Disk rotation control device
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