JP2834486B2 - Motor control device - Google Patents

Motor control device

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JP2834486B2
JP2834486B2 JP1222801A JP22280189A JP2834486B2 JP 2834486 B2 JP2834486 B2 JP 2834486B2 JP 1222801 A JP1222801 A JP 1222801A JP 22280189 A JP22280189 A JP 22280189A JP 2834486 B2 JP2834486 B2 JP 2834486B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の技術分野] 本発明は、過渡時期と定常時期とを有するモータを制
御するモータ制御装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a motor control device that controls a motor having a transition period and a steady period.

[従来の技術] 従来この種の装置での速度制御は、よく知られている
フエーズ・ロツクド・ループ(PLL:PHASE LOCKED LOO
P)により制御されている。この場合、モータの起動
時,回転方向の切り換え時,停止時などの過渡時期の制
御と目標回転数に到達した後の定常時との制御では、PL
L制御の内部定数(ゲイン)を切り換えている。このよ
うにすることで、過渡時期のモータへの供給電流を制限
してオーバーシユートを押え、定常状態へのスムーズな
遷移を実現している。
[Prior Art] Conventionally, speed control in this type of device is performed by using a well-known phase locked loop (PLL).
P). In this case, the control for the transitional time such as when the motor starts, the direction of rotation is switched, and when the motor stops, and the control for the steady state after reaching the target rotational speed are PL
The internal constant (gain) of L control is switched. By doing so, the supply current to the motor during the transition period is limited to suppress overshoot, and a smooth transition to the steady state is realized.

[発明が解決しようとしている課題] しかしながら、過渡時期にモータへの供給電流を制限
している為、過渡時期に要する所要時間が増大し、起動
時にはスタートから画像先端までの助走距離を長く設定
しなければならず、装置が大きくなるという問題点があ
つた。更に、過渡的な所要時間は画像露光から次の画像
露光への周期に影響を及ぼすと言う問題点もあつた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since the supply current to the motor is limited during the transition period, the time required for the transition period increases, and at the time of startup, the approach distance from the start to the image front end is set to be long. And there is a problem that the device becomes large. Further, there is another problem that the transient required time affects the cycle from one image exposure to the next image exposure.

本発明は、上記点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、過渡時期の制御を改善することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve control of a transition period.

[課題を解決するための手段] 上記問題を解決するために、本発明は、モータの回転
速度及び前記モータによって駆動される物体の位置のう
ち少なくとも1つの状態量と速度制御量との関係を、フ
アジイ規則として関係づけて記憶する規則記憶手段と、
前記フアジイ規則を用いてフアジイ推論することによ
り、速度制御量を計算する計算手段と、前記モータが過
渡時期にある場合は、前記計算手段により算出された速
度制御量に基づいて前記モータを制御し、前記モータが
定常時期にある場合は、前記フアジイ推論以外の制御方
法によって前記モータを制御する制御手段とを有するこ
とを特徴とするモータ制御装置を提供するものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention relates to a relationship between a state quantity and a speed control amount among at least one of a rotation speed of a motor and a position of an object driven by the motor. , A rule storage means for storing associatively as a fuzzy rule,
By performing fuzzy inference using the fuzzy rule, calculating means for calculating a speed control amount, and controlling the motor based on the speed control amount calculated by the calculating means when the motor is in a transitional period. And a control unit for controlling the motor by a control method other than the fuzzy inference when the motor is in a stationary time.

また、本発明は、モータの回転速度及び前記モータに
よって駆動される物体の位置のうち少なくとも1つの状
態量と速度制御量との関係を、フアジイ規則として関係
づけて記憶する規則記憶手段と、前記フアジイ規則を用
いてフアジイ推論することにより、速度制御量を計算す
る計算手段と、前記計算手段により算出された速度制御
量に基づいて前記モータを制御する第1の制御手段と、
前記モータの回転に応じてエンコーダから出力される信
号と目標速度に対応した信号とを用いて、PLL制御によ
りモータの速度を制御する第2の制御手段と、所定のタ
イミングで、前記第1の制御手段による制御と前記第2
の制御手段による制御とを切り替える制御切換手段とを
有することを特徴とするモータ制御装置を提供するもの
である。
The present invention also provides a rule storage means for storing a relationship between at least one state quantity and a speed control quantity among a rotation speed of a motor and a position of an object driven by the motor in association with a fuzzy rule, Calculating means for calculating a speed control amount by performing fuzzy inference using the fuzzy rule; first control means for controlling the motor based on the speed control amount calculated by the calculating means;
A second control unit that controls the speed of the motor by PLL control using a signal output from an encoder according to the rotation of the motor and a signal corresponding to the target speed; Control by the control means and the second
And a control switching unit for switching between the control by the control unit and the control unit.

[実施例] 以下に、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
Example An example of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

<構成例> 第2図は本実施例の複写装置の簡易化した断面図であ
る。110は複写する原稿を載置する原稿台ガラス、112は
原稿を照明する照明ランプを有した光学系、108は光学
系が基準位置にいることを検出するホームセンサ、109
は光学系が前進して原稿の先端であることを検出する画
先センサである。また光学系が後進時にも画先センサで
の検出信号が発生する。111は感光体ドラムである。
<Example of Configuration> FIG. 2 is a simplified cross-sectional view of the copying apparatus of the present embodiment. Reference numeral 110 denotes a platen glass on which a document to be copied is placed; 112, an optical system having an illumination lamp for illuminating the document; 108, a home sensor for detecting that the optical system is at a reference position;
Is an image sensor for detecting that the optical system advances and is the leading edge of the document. Further, a detection signal from the image sensor is generated even when the optical system moves backward. 111 is a photosensitive drum.

第1図は本実施例の複写装置の光学モータ制御部の基
本ブロツク図である。106は光学系112を駆動する光学モ
ータで正転(光学系前進)と逆転(光学系後進)の駆動
が行われる。105は光学モータ106のドライバである。10
7は光学モータ106に連結されたエンコーダで、光学モー
タ106の回転に同期した信号が出力される。100はよく知
られているPLL制御部であり、光学モータ106を所望の速
度で回転させる場合、所望速度に対応した基準周波数FS
を入力することで、光学モータ106からのエンコーダ信
号FGとの位相角が一定角になるように、光学モータ106
の速度制御信号となるパルス幅変調信号P1を出力する。
FIG. 1 is a basic block diagram of the optical motor control unit of the copying apparatus according to the present embodiment. An optical motor 106 drives the optical system 112. The optical motor 106 drives forward (optical system forward) and reverse (optical system backward). Reference numeral 105 denotes a driver for the optical motor 106. Ten
Reference numeral 7 denotes an encoder connected to the optical motor 106, which outputs a signal synchronized with the rotation of the optical motor 106. 100 is a well-known PLL control unit, and when rotating the optical motor 106 at a desired speed, a reference frequency FS corresponding to the desired speed is used.
Is input so that the phase angle with the encoder signal FG from the optical motor 106 becomes a constant angle.
And outputs a pulse width modulation signal P1 serving as the speed control signal.

101は後述するフアジイ推論による光学モータ速度制
御と、PLLによる光学モータ速度制御を行うに必要な基
準周波数FSの出力と、前後進制御信号F/Rと駆動停止制
御信号ON/OFFとによる前進,後進,停止の制御と、光学
モータ速度制御をPLL制御で行うかフアジイ制御で行う
かの切り換え制御を行う演算・制御用のCPUであり、カ
ウンタdc,カウンタtc,タイマTsとを有している。103はC
PU101により制御するためのプログラムと後述するフア
ジイ規則103a及びメンバシツプ関数103bを記憶するROM
である。102は制御とフアジイ推論を行う際に作業領域
として用いるRAMである。104はPLLで出力された速度制
御信号P1とフアジイ推論で出力された速度制御信号P2
(ここで、P1,P2共にパルス幅変調信号である)とを切
り換える切換スイツチであり、前述のCPU101の信号SWで
切り換えられる。108は前述したホームセンサであり、1
09は画先センサである。その出力信号(High/Low)は共
にCPU101に入力されている。
101 is an optical motor speed control based on fuzzy inference described later, an output of a reference frequency FS necessary for performing the optical motor speed control by a PLL, a forward / reverse control signal F / R and a drive stop control signal ON / OFF, reverse, Yes and the control of stopping a CPU for calculation and control for one of the switching control of the optical motor speed control performed by performing either fuzzy control by PLL control, counter d c, a counter t c, a timer T s doing. 103 is C
ROM for storing a program to be controlled by the PU 101 and a fuzzy rule 103a and a membership function 103b to be described later.
It is. Reference numeral 102 denotes a RAM used as a work area when performing control and fuzzy inference. 104 is a speed control signal P1 output by PLL and a speed control signal P2 output by fuzzy inference
(Here, P1 and P2 are both pulse width modulation signals.) The switching switch is switched by the signal SW of the CPU 101 described above. Reference numeral 108 denotes the home sensor described above.
09 is an image sensor. The output signals (High / Low) are both input to the CPU 101.

<動作例> 次に、本実施例の光学モータのフアジイ推論による速
度制御の動作例について述べる。本動作例の説明を第1
図〜第5図を用いて行なう。
<Operation Example> Next, an operation example of speed control by fuzzy inference of the optical motor of the present embodiment will be described. The description of this operation example is the first.
This is performed using FIGS.

CPU101は、光学モータのエンコーダ107から出力され
るパルス数を一定時間カウントすることによつて光学系
112の速度を算出し、さらにこの算出された速度と目標
速度との差を速度偏差として算出する。また基準位置と
目標位置間の移動に要する一定パルス数と、基準位置通
過後にエンコーダから入力されるパルス数とを比較する
ことにより、光学系112の目標位置までの距離偏差を算
出する。
The CPU 101 counts the number of pulses output from the encoder 107 of the optical motor for a certain period of time, thereby
The speed of 112 is calculated, and the difference between the calculated speed and the target speed is calculated as a speed deviation. The distance deviation between the optical system 112 and the target position is calculated by comparing the number of pulses required for movement between the reference position and the target position with the number of pulses input from the encoder after passing through the reference position.

今回のフアジイ推論を行なうために、 現在速度に対する目標速度の速度偏差 現在位置に対する目標位置の距離偏差 の2つの状態量を用いる。 In order to perform the fuzzy inference this time, two state quantities, the speed deviation of the target speed from the current speed and the distance deviation of the target position from the current position, are used.

また、光学系の速度制御を行う制御量としては、 光学モータ速度制御量 を用いる。 Also, as a control amount for controlling the speed of the optical system, an optical motor speed control amount is used.

第3A図〜第3C図は上記〜の状態量および制御量の
メンバシツプ関数と呼ばれるフアジイ集合を示す。
3A to 3C show a fuzzy set called a membership function of the above-mentioned state quantities and control quantities.

速度偏差,距離偏差及び光学モータ制御量を大きくい
くつかの集合に分け、例えば、 速度偏差の場合には、 1)Ss… 速度偏差が小さい。
The speed deviation, the distance deviation, and the optical motor control amount are largely divided into several groups. For example, in the case of the speed deviation, 1) S s ... The speed deviation is small.

2)Ms… 速度偏差が中くらい。2) M s ... Speed deviation is medium.

3)Ls… 速度偏差が大きい。3) a large L s ... speed deviation.

距離偏差の場合には、 1)Sd… 距離偏差が小さい。In the case of a distance deviation, 1) S d ... The distance deviation is small.

2)Md… 距離偏差が中くらい。2) M d ... Distance deviation is medium.

3)Ld… 距離偏差が大きい。3) a large L d ... distance deviation.

とする。各々の集合に属する度合を0から1までの値で
表現する。第3A図は速度偏差のメンバシツプ関数、第3B
図は距離偏差のメンバシツプ関数、第3C図は光学モータ
制御量のメンバシツプ関数である。
And The degree belonging to each set is represented by a value from 0 to 1. Fig. 3A shows the membership function of the speed deviation, Fig. 3B
The figure shows the membership function of the distance deviation, and FIG. 3C shows the membership function of the optical motor control amount.

次に速度偏差と距離偏差との状態量から光学モータの
制御量を算出する方法について述べる。光学モータ制御
量の決定には、例えば次のようなフアジイ規則を用い
る。
Next, a method of calculating the control amount of the optical motor from the state amount between the speed deviation and the distance deviation will be described. For determining the optical motor control amount, for example, the following fuzzy rule is used.

(ルール1) もし、速度偏差=Ls且つ距離偏差=Mdならば、光学モ
ータ制御量=Mc (ルール2) もし、速度偏差=Ms且つ距離偏差=Mdならば、光学モ
ータ制御量=Sc このようにフアジイ規則を必要に応じて設定する。第
4A図、第4B図は本実施例で使用するフアジイルールであ
る。
(Rule 1) If, if the speed deviation = L s and distance deviation = M d, the optical motor control amount = M c (Rule 2) If velocity deviation = M s and distance deviation = if M d, the optical motor control Amount = S c Thus, the fuzzy rules are set as required. No.
4A and 4B show the fuzzy rule used in this embodiment.

第5図は前記(ルール1)と(ルール2)を用いてフ
アジイ推論することにより、光学モータの制御量を算出
する一例である。例として、速度偏差=x、距離偏差=
yとした場合を考える。
FIG. 5 is an example of calculating the control amount of the optical motor by performing fuzzy inference using the above (rule 1) and (rule 2). For example, speed deviation = x, distance deviation =
Consider the case of y.

(ルール1)では、速度偏差のメンバシツプ関数によ
り入力xに対してμの度合でLsの集合に含まれ、距離
偏差のメンバシツプ関数により入力yに対してμの度
合でMdの集合に含まれる。その後、μとμの最小値
をとり、その値が(ルール1)の条件部が満たされる度
合とする。その値と光学モータの制御量のメンバシツプ
関数McとのMIN(最小値)演算をとるとSの斜線部で示
す台形となる。(ルール2)においても同様の計算を行
い、Tの斜線部で示す形がでてくる。
In (Rule 1), in the set of L s at the degree of mu x with respect to the input x by Menbashitsupu function of the speed deviation, the set of M d at the degree of mu y for the input y by Menbashitsupu function of distance deviation include. After that, the minimum value of μ x and μ y is obtained, and the value is defined as the degree to which the condition part of (rule 1) is satisfied. The value and the MIN (minimum value) between Menbashitsupu function M c of the control amount of the optical motor Taking operation becomes trapezoid indicated by the shaded area in S. The same calculation is performed in (rule 2), and the shape shown by the shaded portion of T comes out.

その後、Sの集合とTの集合の和をとり、斜線部で示
すUの新たな集合を作成する。この集合の重心Pをフア
ジイ推論により得られた光学モータの制御量と設定す
る。尚、速度偏差=Ls且つ距離偏差=Sdの場合、速度偏
差=Ms且つ距離偏差=Sdの場合は図示されていない。
Thereafter, the sum of the set of S and the set of T is calculated, and a new set of U indicated by the hatched portion is created. The center of gravity P of this set is set as the control amount of the optical motor obtained by the fuzzy inference. In the case of the speed deviation = L s and distance deviation = S d, in the case of the speed deviation = M s and distance deviation = S d is not shown.

以上説明したように、第4図に示した全てのフアジイ
ルールについて、前述した方法で各フアジイ規則に従い
状態量のフアジイ集合に属する度合から制御量のフアジ
イ集合に属する度合を算出し、各ルールに属する集合の
和を算出し、その最も可能性の高い制御量を重心を求め
ることで算出し、その重心を光学モータの制御量として
設定する。そして、設定された光学モータ制御量に応じ
て光学モータを制御する。この制御量は光学モータのPW
M出力のDUTYである。
As described above, for all the fuzzy rules shown in FIG. 4, the degree of belonging to the fuzzy set of the control quantity is calculated from the degree to which the state quantity belongs to the fuzzy set in accordance with each of the fuzzy rules by the method described above, and the degree of belonging to each rule is calculated. The sum of the sets is calculated, the most likely control amount is calculated by obtaining the center of gravity, and the center of gravity is set as the control amount of the optical motor. Then, the optical motor is controlled according to the set optical motor control amount. This control amount is the PW of the optical motor.
M output DUTY.

<光学系の起動時> 次に第6図,第7図のフローチヤートを参照して、光
学モータ起動時におけるフアジイ推論の手順を説明す
る。
<At the time of starting the optical system> Next, the procedure of the fuzzy inference at the time of starting the optical motor will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

第6図のルーチンはエンコーダ割り込みにより光学系
が一定距離(d)移動するたびに実行される。このエン
コーダ割り込みルーチンは、光学系の位置が画先に達す
る迄の間使用される。一方、本ルーチンとは別に第7図
のステツプS20で時間測定用割り込みルーチンを設け、
カウンタtcのカウントアツプを一定時間おきに行う。カ
ウンタtcは第6図のルーチン中のステツプS13でゼロク
リアされる。従つて、カウンタdcとtcとの値からその時
点での光学系の移動速度が求められる。
The routine of FIG. 6 is executed each time the optical system moves a predetermined distance (d) due to an encoder interrupt. This encoder interrupt routine is used until the position of the optical system reaches the image destination. On the other hand, apart from this routine, an interrupt routine for time measurement is provided in step S20 in FIG.
Counts up-counter t c in a predetermined time interval. Counter t c is cleared to zero at step S13 in during routine Figure 6. Accordance connexion, the moving speed of the optical system at that time from the value of the counter d c and t c are obtained.

まずステツプS11で光学系移動距離カウンタdcのカウ
ントアツプを行う。ステツプS12ではカウンタtcの値か
ら移動速度を求め、速度偏差を計算する。カウンタt
cは、ステツプS12の処理が終了した後にステツプS13で
ゼロクリアされる。ステツプS14でカウンタdcの値から
距離偏差を算出する。
First counts up-optical system moving distance counter d c at step S11. Step obtains a moving speed-S12 the value of the counter t c, calculates a speed deviation. Counter t
c is cleared to zero in step S13 after the processing in step S12 ends. Calculating the distance deviation from the value of the counter d c at step S14.

次にステツプS15,S16で、移動距離,移動速度の各々
についてその状態量のフアジイ集合に属する度合を決定
して、その値から新たに設定されたフアジイルールに基
づき制御量のフアジイ集合に属する度合を求める。考慮
すべきについてこの作業を終了すると、ステツプS15か
らS17に進んで、各ルールに属する集合の和を算出し、
ステツプS18でその最も可能性の高い制御量を重心を求
める事で算出し、ステツプS19でその重心を光学モータ
を制御すべきPWMデータとして設定する。
Next, in steps S15 and S16, the degree to which the state quantity belongs to the fuzzy set for each of the moving distance and the moving speed is determined, and the degree to which the control quantity belongs to the fuzzy set based on the newly set fuzzy rule is determined from the values. Ask. After completing this work for consideration, the process proceeds from step S15 to S17 to calculate the sum of the sets belonging to each rule,
In step S18, the most likely control amount is calculated by obtaining the center of gravity, and in step S19, the center of gravity is set as PWM data for controlling the optical motor.

光学系の移動速度が設定値に達した時点で光学モータ
の速度制御をPLLに切り換える。
When the moving speed of the optical system reaches the set value, the speed control of the optical motor is switched to PLL.

<光学系の反転時> 次に第6図,第7図のフローチヤートを参照して、光
学モータの回転方向の反転時におけるフアジイ推論の手
順を説明する。
<At the time of reversing the optical system> Next, the procedure of fuzzy inference when the rotation direction of the optical motor is reversed will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

第6図のルーチンはエンコーダ割り込みにより光学系
が一定距離(d)移動するたびに実行される。このエン
コーダ割り込みルーチンは、光学系の移動方向が反転し
てから速度がある設定値に達する迄の間使用される。一
方、本ルーチンとは別に第7図の時間測定用割り込みル
ーチンを設け、カウンタtcのカウントアツプを一定時間
おきに行う。以下各ステツプでの処理は起動時と同様で
ある。
The routine of FIG. 6 is executed each time the optical system moves a predetermined distance (d) due to an encoder interrupt. This encoder interrupt routine is used until the speed reaches a certain set value after the moving direction of the optical system is reversed. On the other hand, the present routine is provided separately from the seventh view of a time measurement interrupt routine, and counts up-counter t c in a predetermined time interval. Subsequent processing in each step is the same as that at the time of startup.

光学系の移動速度が設定値に達した時点で光学モータ
の速度制御をPLLに切り換える。
When the moving speed of the optical system reaches the set value, the speed control of the optical motor is switched to PLL.

<光学系停止時> 次に第6図,第7図のフローチヤートを参照して、光
学モータ停止時におけるフアジイ推論の手順を説明す
る。
<At the time of stopping the optical system> Next, the procedure of the fuzzy inference when the optical motor is stopped will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

第6図のルーチンはエンコーダ割り込みにより光学系
が一定距離(d)移動するたびに実行される。このエン
コーダ割り込みルーチンは、光学系移動停止の命令を受
けてから光学系の移動速度がゼロに達する迄の間使用さ
れる。光学系移動停止の命令を受ける迄は、光学系の移
動は従来の方式によつて制御されている。一方、本ルー
チンとは別に第7図の時間測定用割り込みルーチンを設
け、カウンタtcのカウントアツプを一定時間おきに行
う。以下の各ステツプの処理は、第4B図のフアジイルー
ルを使用する他は起動及び反転時と同じである。尚、停
止後には通常起動あるいは反転が実施される。
The routine of FIG. 6 is executed each time the optical system moves a predetermined distance (d) due to an encoder interrupt. This encoder interrupt routine is used from the time the optical system movement stop command is received until the moving speed of the optical system reaches zero. Until a command to stop the movement of the optical system is received, the movement of the optical system is controlled by a conventional method. On the other hand, the present routine is provided separately from the seventh view of a time measurement interrupt routine, and counts up-counter t c in a predetermined time interval. The processing of each of the following steps is the same as that at the time of starting and reversing except that the fuzzy rule of FIG. 4B is used. After the stop, normal start-up or inversion is performed.

<フアジイ制御とPLL制御と切り換え> 次に第8図のフローチヤートを参照して、光学モータ
の起動時,反転時及び停止時における、フアジイ速度制
御とPLL速度制御とによる光学モータの速度制御の切り
換えを説明する。
<Switching between fuzzy control and PLL control> Next, referring to the flowchart of FIG. 8, the speed control of the optical motor by the fuzzy speed control and the PLL speed control at the time of starting, reversing and stopping the optical motor. The switching will be described.

まず、ステップS31で光学モータの目標速度に対応す
る目標周波数FS(1KHz)をPLLに出力する。ステツプS32
では、光学モータの速度制御をフアジイ速度制御に切り
換える。ステツプS33では、光学モータを正転(前進)
させる。ステツプS34では光学系が画先に着いたか否か
を判断して、着いてない場合は所定距離毎にステツプS3
4でフアジイ制御を行いながら画先へ着くのを待つ。
First, in step S31, a target frequency FS (1 KHz) corresponding to the target speed of the optical motor is output to the PLL. Step S32
Then, the speed control of the optical motor is switched to the fuzzy speed control. In step S33, the optical motor is rotated forward (forward)
Let it. In step S34, it is determined whether or not the optical system has arrived at the image destination. If not, step S3 is performed for each predetermined distance.
Wait for the destination to arrive while performing the fuzzy control in step 4.

ステツプS35では光学モータの速度制御をPLL速度制御
に切り換える。ステツプS36では光学モータを反転させ
るタイミングのタイマTsをセツトする。ステツプS37で
は、タイマTsがタイムアツプしたか否かを判断して、タ
イムアツプした場合はステツプS38に進み、タイムアツ
プしていない場合はステツプS37でタイムアツプを待
つ。ステツプS38では、光学モータの反転時における目
標速度に対応する目標周波数FS(3KHz)をPLLに出力す
る。
In step S35, the speed control of the optical motor is switched to the PLL speed control. In step S36 to excisional timer T s of the timing for reversing the optical motor. In the step S37, the timer T s is to determine whether or not Taimuatsupu, if you Taimuatsupu proceed to step S38, If you do not have Taimuatsupu wait for Taimuatsupu at step S37. In step S38, a target frequency FS (3 KHz) corresponding to the target speed at the time of reversal of the optical motor is output to the PLL.

ステツプS39では光学モータの速度制御をフアジイ速
度制御に切り換える。ステツプS40では、光学モータを
反転(後進)させる。ステツプS41では光学モータがエ
ンコーダを介することにより出力される周波数がステツ
プS38で出力された目標周波数FSに等しいか否かを判断
する。等しい場合はステツプS42に進み、等しくない場
合は所定距離毎にフアジイ制御を行いながら目標周波数
に対するのを待つ。
In step S39, the speed control of the optical motor is switched to the fuzzy speed control. In step S40, the optical motor is reversed (reverse). In step S41, it is determined whether or not the frequency output by the optical motor via the encoder is equal to the target frequency FS output in step S38. If they are equal, the process proceeds to step S42. If they are not equal, the process waits for the target frequency while performing fuzzy control for each predetermined distance.

ステツプS42では、光学モータの速度制御をPLL速度制
御に切り換える。ステツプS43では光学系が画先に着い
たかを判断する。着いた場合はステツプS44に進み、着
いていない場合はステツプS43で着くのを待つ。
In step S42, the speed control of the optical motor is switched to the PLL speed control. In step S43, it is determined whether the optical system has reached the image destination. If it has arrived, the process proceeds to step S44, and if it has not arrived, it waits for arrival at step S43.

ステツプS44では、光学モータの速度制御をフアジイ
速度制御に切り換える。フアジイ速度制御はステツプS4
5で光学系が停止するまで行なわれる。
In step S44, the speed control of the optical motor is switched to the fuzzy speed control. Fuzzy speed control is step S4
The operation is performed until the optical system stops at 5.

[発明の効果] 以上説明したように、請求項1乃至4記載の発明によ
れば、モータが過渡時期にある場合は、記憶手段に記憶
してあるフアジイ規則を用いてフアジイ推論することに
より、速度制御量を算出し、算出された速度制御量に基
づいてモータを制御するので、過渡時期に要する制御時
間が短縮できる。またモータが定常時期にある場合は、
フアジイ推論以外の制御方法によりモータを制御するの
で、定常時期用のフアジイ規則を記憶しておく必要が無
く、フアジイ規則を記憶するための記憶手段を節約でき
る。それにより、コストを削減できる。即ち、過渡時期
に要する制御時間が短縮できると共に、コストを抑えた
モータ制御装置を提供することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the first to fourth aspects of the present invention, when the motor is in a transitional period, the fuzzy inference is performed by using the fuzzy rule stored in the storage means. Since the speed control amount is calculated and the motor is controlled based on the calculated speed control amount, the control time required for the transition period can be reduced. If the motor is in a steady state,
Since the motor is controlled by a control method other than the fuzzy inference, it is not necessary to store the fuzzy rules for the steady-state period, and the storage means for storing the fuzzy rules can be saved. Thereby, costs can be reduced. That is, it is possible to provide a motor control device in which the control time required for the transition period can be reduced and the cost is reduced.

また、請求項5乃至11記載の発明によれば、フアジイ
推論に基づきモータの速度を制御する第1の制御手段
と、PLL制御によりモータの速度を制御する第2の制御
手段とを有し、所定のタイミングで第1の制御手段によ
る制御と第2の制御手段による制御とを切り替えること
ができるので、オーバーシュートを押さえるのに有効な
フアジイ制御と安定した回転速度を保つのに有効なPLL
制御とをそれぞれ適した時期に行うことができ、モータ
の回転状況に適した速度制御を行うモータ制御装置を提
供することができる。
Further, according to the invention as set forth in claims 5 to 11, there are provided first control means for controlling the speed of the motor based on fuzzy inference, and second control means for controlling the speed of the motor by PLL control, Since the control by the first control means and the control by the second control means can be switched at a predetermined timing, a fuzzy control effective for suppressing overshoot and a PLL effective for maintaining a stable rotation speed are provided.
Control can be performed at appropriate times, and a motor control device that performs speed control appropriate for the rotation state of the motor can be provided.

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

第1図は本実施例の複写装置の光学モータ制御部の基本
ブロツク図、 第2図は本実施例の複写装置の簡易化した断面図、 第3A図は速度偏差のメンバシツプ関数の例を示す図、 第3B図は距離偏差のメンバシツプ関数の例を示す図、 第3C図は光学モータ制御量のメンバシツプ関数の例を示
す図、 第4A図,第4B図は本実施例のフアジイルールを示す図、 第5図は本実施例のフアジイ推論の例を示す図、 第6図はエンコーダ割り込みルーチンの手順を示すフロ
ーチヤート、 第7図はタイマ割り込みルーチンの手順を示すフローチ
ヤート、 第8図はフアジイ速度制御とPLL速度制御との切り換え
手順を示すフローチヤートである。 図中、100……PLL制御部、101……CPU、102……RAM、10
3……ROM、103a……フアジイ規則、103b……メンバシツ
プ関数、104……切換スイツチ、105……ドライバ、106
……モータ、107……エンコーダ、108……ホームセン
サ、109……画先センサ、110……原稿台ガラス、111…
…感光体ドラム、112……光学系である。
FIG. 1 is a basic block diagram of the optical motor control unit of the copying machine of the present embodiment, FIG. 2 is a simplified sectional view of the copying machine of the present embodiment, and FIG. 3A shows an example of a membership function of a speed deviation. FIG. 3B is a diagram showing an example of a membership function of the distance deviation. FIG. 3C is a diagram showing an example of a membership function of the optical motor control amount. FIGS. FIG. 5 is a diagram showing an example of fuzzy inference according to the present embodiment. FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of an encoder interrupt routine. FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of a timer interrupt routine. 5 is a flowchart showing a procedure for switching between speed control and PLL speed control. In the figure, 100: PLL control unit, 101: CPU, 102: RAM, 10
3 ROM, 103a Fuzzy rule, 103b Membership function, 104 Switching switch, 105 Driver, 106
…… Motor, 107 …… Encoder, 108 …… Home sensor, 109 …… Image sensor, 110 …… Origin platen glass, 111…
... Photosensitive drum, 112... An optical system.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−89371(JP,A) 特開 昭63−153531(JP,A) 特開 平3−87712(JP,A) 特開 平3−87713(JP,A) 特開 平3−87762(JP,A) 特開 平3−87763(JP,A) 特開 平3−87764(JP,A) 特開 平3−87772(JP,A) 特開 平3−89881(JP,A) 特許2710839(JP,B2) 特許2706150(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 5/00 G05D 3/00 G05B 13/02Continuation of the front page (56) References JP-A-3-89371 (JP, A) JP-A-63-153531 (JP, A) JP-A-3-87712 (JP, A) JP-A-3-87713 (JP) JP-A-3-87762 (JP, A) JP-A-3-87763 (JP, A) JP-A-3-87764 (JP, A) JP-A-3-87772 (JP, A) 3-89881 (JP, A) Patent 2710839 (JP, B2) Patent 2706150 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H02P 5/00 G05D 3/00 G05B 13/02

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】モータの回転速度及び前記モータによって
駆動される物体の位置のうち少なくとも1つの状態量と
速度制御量との関係を、フアジイ規則として関係づけて
記憶する規則記憶手段と、 前記フアジイ規則を用いてフアジイ推論することによ
り、速度制御量を計算する計算手段と、 前記モータが過渡時期にある場合は、前記計算手段によ
り算出された速度制御量に基づいて前記モータを制御
し、前記モータが定常時期にある場合は、前記フアジイ
推論以外の制御方法によって前記モータを制御する制御
手段とを有することを特徴とするモータ制御装置。
1. A rule storage means for storing a relationship between at least one of a rotational speed of a motor and a position of an object driven by the motor and a speed control amount in association with a fuzzy rule; Calculating means for calculating a speed control amount by fuzzy inference using a rule, and controlling the motor based on the speed control amount calculated by the calculating means when the motor is in a transition period, A control means for controlling the motor by a control method other than the fuzzy inference when the motor is in a steady state.
【請求項2】前記モータは、原稿を露光走査する光学系
を駆動することを特徴とする請求項1記載のモータ制御
装置。
2. The motor control device according to claim 1, wherein said motor drives an optical system for exposing and scanning a document.
【請求項3】前記過渡時期は、前記モータの駆動を開始
させてから光学系が原稿先端の近傍に到達するまでの期
間、前記光学系の移動方向を反転させる為に前記モータ
の駆動方向を反転させてから前記モータが目標速度に達
するまでの期間、前記光学系を停止させる為に前記モー
タの速度制御を開始してから終了するまでの期間のいず
れかであることを特徴とする請求項2記載のモータ制御
装置。
3. The transition period includes changing the driving direction of the motor in order to reverse the moving direction of the optical system during a period from when the driving of the motor is started to when the optical system reaches the vicinity of the leading end of the document. 5. The motor according to claim 1, wherein the motor is controlled to stop at a target speed after the motor is turned over, or the motor is controlled to stop the optical system. 3. The motor control device according to 2.
【請求項4】前記制御手段は、前記モータが定常時期に
ある場合に、前記モータの回転に応じてエンコーダから
出力される信号と目標速度に対応した信号とを用いて、
PLL制御により前記モータの速度を制御することを特徴
とする請求項2記載のモータ制御装置。
4. The control means uses a signal output from an encoder in accordance with the rotation of the motor and a signal corresponding to a target speed when the motor is in a steady state.
3. The motor control device according to claim 2, wherein the speed of the motor is controlled by PLL control.
【請求項5】モータの回転速度及び前記モータによって
駆動される物体の位置のうち少なくとも1つの状態量と
速度制御量との関係を、フアジイ規則として関係づけて
記憶する規則記憶手段と、 前記フアジイ規則を用いてフアジイ推論することによ
り、速度制御量を計算する計算手段と、 前記計算手段により算出された速度制御量に基づいて前
記モータを制御する第1の制御手段と、 前記モータの回転に応じてエンコーダから出力される信
号と目標速度に対応した信号とを用いて、PLL制御によ
りモータの速度を制御する第2の制御手段と、 所定のタイミングで、前記第1の制御手段による制御と
前記第2の制御手段による制御とを切り替える制御切換
手段とを有することを特徴とするモータ制御装置。
5. A rule storage means for storing a relation between at least one of a rotation speed of a motor and a position of an object driven by the motor and a speed control amount in association with a fuzzy rule; Calculating means for calculating a speed control amount by fuzzy inference using rules; first control means for controlling the motor based on the speed control amount calculated by the calculating means; A second control means for controlling the speed of the motor by PLL control using a signal output from the encoder and a signal corresponding to the target speed, and controlling the first control means at a predetermined timing. A motor control device comprising: control switching means for switching between control by the second control means.
【請求項6】前記第1の制御手段は、前記モータの回転
速度と前記モータによって駆動される物体の位置とのう
ち少なくとも1つの状態量を検知する状態量検知手段
と、 前記状態量と前記速度制御量とをそれぞれフアジイ集合
で表現した関数を記憶する関数記憶手段と、 前記フアジイ規則と前記関数とを用いて、前記モータの
速度制御量を推論する推論手段とを有し、 前記推論手段により推論された速度制御量に基づいて前
記モータの速度を制御することを特徴とする請求項5記
載のモータ制御装置。
6. The state control device according to claim 1, wherein the first control means detects at least one state quantity of a rotation speed of the motor and a position of an object driven by the motor; A function storage unit that stores a function in which a speed control amount is expressed by a fuzzy set; and an inference unit that infers a speed control amount of the motor using the fuzzy rule and the function. 6. The motor control device according to claim 5, wherein the speed of the motor is controlled based on the speed control amount inferred from the following.
【請求項7】前記モータは、原稿を露光走査する光学系
を駆動することを特徴とする請求項5記載のモータ制御
装置。
7. The motor control device according to claim 5, wherein said motor drives an optical system for exposing and scanning a document.
【請求項8】前記切替手段は、前記モータの駆動を開始
してから光学系が画像先端の近傍に到達した時に、前記
第1の制御手段による制御から前記第2の制御手段によ
る制御に切り替えることを特徴とする請求項7記載のモ
ータ制御装置。
8. The switching means switches from the control by the first control means to the control by the second control means when the optical system reaches near the leading end of the image after the driving of the motor is started. The motor control device according to claim 7, wherein:
【請求項9】前記切替手段は、光学系の移動方向を反転
させる為に前記モータの駆動方向を反転させる時に、前
記第2の制御手段による制御から前記第1の制御手段に
よる制御に切り替えることを特徴とする請求項7記載の
モータ制御装置。
9. The switching means switches from control by the second control means to control by the first control means when reversing the driving direction of the motor to reverse the moving direction of the optical system. The motor control device according to claim 7, wherein:
【請求項10】前記切替手段は、前記モータの駆動方向
を反転させた後の前記モータが目標速度に達した時に、
前記第1の制御手段による制御から前記第2の制御手段
による制御に切り替えることを特徴とする請求項7記載
のモータ制御装置。
10. The switching means, when the motor reaches a target speed after reversing the driving direction of the motor,
8. The motor control device according to claim 7, wherein the control is switched from the control by the first control unit to the control by the second control unit.
【請求項11】前記切替手段は、前記モータの駆動を停
止する為の速度制御を開始した時に、前記第2の制御手
段による制御から前記第1の制御手段による制御に切り
替えることを特徴とする請求項7記載のモータ速度装
置。
11. The switching means switches from the control by the second control means to the control by the first control means when the speed control for stopping the driving of the motor is started. The motor speed device according to claim 7.
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