JP2846504B2 - Motor control device - Google Patents

Motor control device

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JP2846504B2
JP2846504B2 JP3127823A JP12782391A JP2846504B2 JP 2846504 B2 JP2846504 B2 JP 2846504B2 JP 3127823 A JP3127823 A JP 3127823A JP 12782391 A JP12782391 A JP 12782391A JP 2846504 B2 JP2846504 B2 JP 2846504B2
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signal
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信義 奥村
教敬 岸田
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、モータの動作、例えば
外乱トルクを監視し、モータの速度を制御するモータ制
御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor controller for monitoring the operation of a motor, for example, disturbance torque and controlling the speed of the motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】VTR等の装置では、モータ制御技術の
改良が、装置の信頼性向上を確保し小型化するために重
要である。特に、VTRのドラムやキャプスタンの駆動
に用いるモータの性能は、画質、音質を大きく左右する
ため、近年ではVTRのモータ制御に対する要求が高ま
っている。
2. Description of the Related Art In a device such as a VTR, improvement of a motor control technique is important for ensuring reliability of the device and reducing its size. In particular, the performance of a motor used for driving a drum or a capstan of a VTR greatly affects image quality and sound quality. Therefore, in recent years, there has been an increasing demand for VTR motor control.

【0003】従来、VTRにおけるモータ制御は、ディ
ジタル化及びソフトウエア化によりその性能向上が画さ
れていた。しかし、このような検討方向では、ワウフラ
ッタ、外乱抑圧度、モータのバラツキに対する制御剛性
等を改善するには一定の限界又は障害があった。
Conventionally, the performance of motor control in a VTR has been improved by digitization and software. However, in such a study direction, there are certain limits or obstacles in improving the wow and flutter, the degree of disturbance suppression, the control rigidity against variations in the motor, and the like.

【0004】このような限界又は障害を除去するため
に、先に、VTRのキャプスタン制御において現代制御
理論を用い、外乱推定オブザーバによる外乱除去ループ
を設ける構成が提案されている(「外乱推定によるVT
Rキャプスタンモータのロバスト制御」、テレビジョン
学会誌、vol.44,No.11,pp.1618〜1621(1990)、長沢他、
参照。)。
In order to remove such limitations or obstacles, there has been proposed a configuration in which a modern control theory is used in capstan control of a VTR and a disturbance removal loop is provided by a disturbance estimation observer (refer to "Disturbance estimation. VT
Robust control of R capstan motor ", Journal of the Institute of Television Engineers of Japan, vol.44, No.11, pp.1618-1621 (1990), Nagasawa et al.,
reference. ).

【0005】図16には、外乱推定オブザーバを用いて
構成した従来のモータ制御装置の構成が示されている。
この図に示される装置は、制御対象となるモータとして
VTRのドラムモータ、キャプスタンモータを想定した
ものである。
FIG. 16 shows a configuration of a conventional motor control device configured using a disturbance estimation observer.
The device shown in this figure assumes a VTR drum motor and a capstan motor as motors to be controlled.

【0006】この図に示される装置は、モータ(1)を
PWM(Pulse width modulation)制御する装置であ
る。すなわち、速度誤差信号をPWM信号に変換するP
WM変換器(2)が設けられている。PWM変換器
(2)の後段には、低域通過フィルタ(以下、LPFと
いう)(3)、増幅器(4)、モータ駆動アンプ(以
下、MDAという)(5)が順に設けられている。LP
F(3)は、PWM信号からPWM搬送周波数成分を除
去するフィルタであり、その出力はアナログ電圧であ
る。増幅器(4)は、LPF(3)から出力されるアナ
ログ電圧を増幅し、MDA(5)に供給する。MDA
(5)は、増幅器(4)によって増幅されたアナログ電
圧をモータ(1)に供給すべき電流、すなわち駆動電流
Iに変換する。
The device shown in FIG. 1 is a device for controlling the motor (1) by PWM (Pulse Width Modulation). That is, P which converts the speed error signal into a PWM signal
A WM converter (2) is provided. A low-pass filter (hereinafter, referred to as LPF) (3), an amplifier (4), and a motor drive amplifier (hereinafter, referred to as MDA) (5) are provided in the subsequent stage of the PWM converter (2). LP
F (3) is a filter for removing a PWM carrier frequency component from the PWM signal, and its output is an analog voltage. The amplifier (4) amplifies the analog voltage output from the LPF (3) and supplies it to the MDA (5). MDA
(5) converts the analog voltage amplified by the amplifier (4) into a current to be supplied to the motor (1), that is, a drive current I.

【0007】駆動電流Iは、加算部(6)を介してモー
タ(1)及び外乱推定オブザーバ(7)に供給される。
モータ(1)は、加算部(6)の出力により駆動され、
角速度ωで回転する。外乱推定オブザーバ(7)は、加
算部(6)の出力を取り込むと共に、モータ(1)の角
速度ωを電気信号として取り込む。外乱推定オブザーバ
(7)は、これらの入力に応じてオブザーバ演算信号を
発生させ、加算部(6)にフィードフォワードする。加
算部(6)は、このオブザーバ演算信号をMDA(5)
の出力に加算するので、実際にモータ(1)及び外乱推
定オブザーバ(7)に供給される駆動電流Iは、外乱推
定オブザーバ(7)の出力たるオブザーバ演算信号を反
映させた値となる。すなわち、外乱推定に係るフィード
フォワードループが形成されている。
[0007] The drive current I is supplied to the motor (1) and the disturbance estimation observer (7) via the adder (6).
The motor (1) is driven by the output of the adder (6),
It rotates at an angular velocity ω. The disturbance estimation observer (7) takes in the output of the adder (6) and also takes in the angular velocity ω of the motor (1) as an electric signal. Disturbance estimation observer (7) generates a observer operation signal in response to these inputs, feeds forward to the adder (6). The adder (6) converts the observer operation signal into an MDA (5)
, The drive current I actually supplied to the motor (1) and the disturbance estimation observer (7) has a value reflecting the observer calculation signal output from the disturbance estimation observer (7). That is, the feed related to the disturbance estimation
A forward loop is formed.

【0008】また、この従来例においては、速度誤差演
算部(8)が設けられている。この速度誤差演算部
(8)は角速度ωを表す電気信号を取り込み、速度誤差
信号を発生させ、PWM変換器(2)に供給する。PW
M信号は、この速度誤差信号に応じて生成されるため、
速度誤差演算部(8)はモータ(1)の速度制御に係る
フィードバックループを形成しているといえる。
In this conventional example, a speed error calculator (8) is provided. The speed error calculator (8) takes in an electric signal representing the angular speed ω, generates a speed error signal, and supplies the speed error signal to the PWM converter (2). PW
Since the M signal is generated according to the speed error signal,
It can be said that the speed error calculation section (8) forms a feedback loop related to the speed control of the motor (1).

【0009】なお、実際には、位相制御系(モータ
(1)の回転位相を検出しフィードバック制御する系
統)を設ける構成とするが、ここでは説明の簡易化のた
め省略している。
In practice, a phase control system (system for detecting the rotational phase of the motor (1) and performing feedback control) is provided, but is omitted here for simplification of description.

【0010】この図に示される装置をブロック線図で表
すと、図17のようになる。この図においては、モータ
(1)は、電流−トルク変換部(9)及びトルク−回転
変換部(10)として表されている。電流−トルク変換
部(9)は、モータ(1)のうち、加算部(6)の出力
である駆動電流Iを駆動トルクTに変換する部分を示
すブロックであり、トルク−回転変換部(10)はトル
クTを角速度ωに変換する部分を示すブロックであ
る。従って、電流−トルク変換部(9)の伝達関数はト
ルク定数Kであり、トルク−回転変換部(10)の伝
達関数はモータ(1)のイナーシャJ及び粘性制動係数
Dにより一次遅れ関数1/(Js+D)と表される。
FIG. 17 is a block diagram showing the apparatus shown in FIG. In this figure, the motor (1) is represented as a current-torque converter (9) and a torque-rotation converter (10). The current-torque converter (9) is a block showing a portion of the motor (1) that converts the drive current I, which is the output of the adder (6), into a drive torque T M. 10) is a block showing a part for converting the torque TM into the angular velocity ω. Therefore, the transfer function of the current-torque converter (9) is a torque constant KT , and the transfer function of the torque-rotation converter (10) is the first-order lag function 1 based on the inertia J and the viscous damping coefficient D of the motor (1). / (Js + D).

【0011】ただし、この図では、電流−トルク変換部
(9)とトルク−回転変換部(10)の間に算器(1
1)が描かれている。この算器(11)は、電流−ト
ルク変換部(9)の出力であるトルクTに外乱トルク
の影響が加わることをモデル化したブロックであ
る。従って、実際にトルク−回転変換部(10)に入力
されるのは厳密にはトルクTではなくトルクT
乱トルクTである。
[0011] However, in this figure, the current - torque conversion section (9) and torque - subtracters during rotation conversion unit (10) (1
1) is drawn. The subtraction unit (11), the current - a block obtained by modeling that the influence of the disturbance torque T G at which the torque T M output torque converting portion (9) applied. Thus, the actual torque - a disturbance torque T G - rotating transformer (10) is strictly torque being inputted to the T M rather than torque T M.

【0012】また、この図においては、PWM変換器
(2)の伝達関数がPWM変換ゲインKPWMとして表
されており、LPF(3)の伝達関数がHLPF(s)
と表されている。さらに、増幅器(4)及びMDA
(5)の合成伝達関数は変換ゲインKとしてブロック
(12)で示されている(以下、増幅部という)。
In this figure, the transfer function of the PWM converter (2) is represented as a PWM conversion gain K PWM , and the transfer function of the LPF (3) is H LPF (s).
Is represented. Further, the amplifier (4) and the MDA
Composite transfer function (5) are shown in block (12) as a conversion gain K A (hereinafter, referred to as amplifier section).

【0013】次に、速度誤差演算部(8)は、この図で
はFG部(13)、速度検出部(14)及び速度系係数
部(15)として描かれている。FG部(13)は、角
速度ωを電気信号に変換してFG(Frequency generato
r )信号として出力する。FG信号は、モータ(1)の
回転に同期する立ち上がり/立ち下がりを有する信号で
ある。この図では、モータ一回転当りのFGパルス数
(立ち上り又は立ち下がりの回数)がKFGとして示さ
れている。FG信号は、速度検出部(14)に取り込ま
れる。速度検出部(14)は、伝達関数H(s)を有
しており、FG信号に基づき回転速度ωを検出し、速度
系係数部(15)に供給する。速度系係数部(15)
は、速度検出部(14)の出力に速度系係数Kを乗じ
て速度制御信号を生成し、PWM変換器(2)に供給す
る。
Next, the speed error calculating section (8) is depicted as an FG section (13), a speed detecting section (14), and a speed system coefficient section (15) in FIG. The FG unit (13) converts the angular velocity ω into an electric signal to convert the angular velocity ω into an FG (Frequency generato).
r) Output as a signal. The FG signal is a signal having a rise / fall synchronized with the rotation of the motor (1). In this figure, the number of FG pulses (the number of rising or falling) per one rotation of the motor is shown as KFG . The FG signal is taken into the speed detector (14). The speed detection unit (14) has a transfer function H F (s), detects the rotation speed ω based on the FG signal, and supplies the rotation speed ω to the speed system coefficient unit (15). Speed system coefficient part (15)
Multiplies the speed-based coefficients K F and generates a speed control signal to the output of the speed detector (14) to the PWM converter (2).

【0014】一方、外乱推定オブザーバ(7)は、駆動
電流IにK・gを乗ずる構成を含んでいる。この構成
は、図17においては、電圧変換部(16)、A/D変
換部(17)、電流変換部(18)及び乗算部(19)
から構成されている。電圧変換部(16)は、駆動電流
Iに変換ゲインRを乗じて電圧信号に変換する。A/D
変換部(17)は、この電圧信号をA/D変換し、ディ
ジタル値で出力する。A/D変換部(17)の変換ゲイ
ンは、FADである。電流変換部(18)は、A/D変
換部(17)の出力に係数αを乗じ、乗算部(19)に
供給する。ここに、係数α=1/(R・FAD)であ
る。従って、電流変換部(18)の出力は、変換ゲイン
1で駆動電流Iをディジタル値に変換したものに相当す
る。乗算部(19)は、このディジタル値にK・gを
乗ずる。ここで、Kは前述のようにトルク定数であ
り、これを当該ディジタル値に乗ずることで、電流−ト
ルク変換部(9)の出力たるトルクTが推定される。
gは外乱推定オブザーバ(7)による外乱抑圧帯域を決
定する定数である。乗算部(19)の出力は、加算器
(20)に供給される。
On the other hand, the disturbance estimation observer (7) includes a configuration in which the drive current I is multiplied by KT · g. In FIG. 17, this configuration includes a voltage conversion unit (16), an A / D conversion unit (17), a current conversion unit (18), and a multiplication unit (19).
It is composed of The voltage converter (16) converts the drive current I by a conversion gain R to convert the drive current I into a voltage signal. A / D
The conversion unit (17) performs A / D conversion on the voltage signal and outputs a digital value. Conversion gain of the A / D conversion unit (17) is F AD. The current converter (18) multiplies the output of the A / D converter (17) by a coefficient α, and supplies the result to the multiplier (19). Here, the coefficient α = 1 / (R · F AD ). Therefore, the output of the current conversion unit (18) corresponds to a value obtained by converting the drive current I into a digital value with a conversion gain of 1. The multiplication unit (19) multiplies this digital value by KT · g. Here, K T is a torque constant, as mentioned above, which by multiplying to the digital value, the current - output serving torque T M of the torque converter unit (9) is estimated.
g is a constant for determining a disturbance suppression band by the disturbance estimation observer (7). The output of the multiplication unit (19) is supplied to an adder (20).

【0015】また、外乱推定オブザーバ(7)において
角速度ωを取り込むのは、乗算部(21)及び(22)
である。なお、実際には、角速度ωを直接取り込むので
はなくFG信号に基づき角速度ωを検出する構成をとる
のが一般的だが、ここでは図の簡略化のため直接取り込
むように描いている。乗算部(21)は角速度ωにJ・
を、乗算部(22)はJ・gを、それぞれ乗ずる。
乗算部(21)の出力は、乗算部(19)の出力と加算
器(20)において加算され、一次遅れ要素(23)を
介して減算器(24)に供給される。一次遅れ要素(2
3)は、伝達関数が1/(s+g)のディジタルフィル
タであり、従って、加算器(20)の出力はgに相応す
る時間だけ遅延することになる。減算器(24)には、
乗算部(22)の出力も供給されており、減算器(2
4)は乗算部(23)の出力から乗算部(22)の出力
を減ずる。減算器(24)の出力は、この図では、T
^で示されている。
In the disturbance estimation observer (7), the angular velocity ω is taken in by the multipliers (21) and (22).
It is. In practice, the angular velocity ω is not directly taken in, but rather the angular velocity ω is detected based on the FG signal. However, in this case, the angular velocity ω is directly taken in for simplification of the drawing. The multiplication unit (21) calculates the angular velocity ω by J ·
The g 2, multiplication section (22) is a J · g, multiplied respectively.
The output of the multiplication unit (21) is added to the output of the multiplication unit (19) in the adder (20) and supplied to the subtractor (24) via the first-order lag element (23). First order delay element (2
3) is a digital filter having a transfer function of 1 / (s + g), so that the output of the adder (20) is delayed by a time corresponding to g. The subtractor (24)
The output of the multiplication unit (22) is also supplied, and the subtractor (2
4) subtracts the output of the multiplier (22) from the output of the multiplier (23). The output of the subtractor (24) is, in this figure, T G
Indicated by ^.

【0016】T^は、外乱トルクTの推定値に相当
する。これは、先に掲げた論文の図3及び式(3)〜
(5)(ゴピナスの最小次元オブザーバの形を示す)に
おいて明らかである。すなわち、この従来例の外乱推定
オブザーバ(7)は、最小次元オブザーバとして構成し
た例である。
TG } corresponds to an estimated value of the disturbance torque TG . This is shown in FIG. 3 and Equations (3) to
(5) (indicating the shape of the minimum dimension observer of Gopinas). That is, the disturbance estimation observer (7) of this conventional example is an example configured as a minimum-dimensional observer.

【0017】減算器(24)の出力である外乱トルクT
の推定値T^は、乗算部(25)、電圧変換部(2
6)、D/A変換部(27)及び電流変換部(28)に
順に供給される。乗算部(25)は、推定値T^に変
換ゲイン1/Kを乗じ、電圧変換部(26)に供給す
る。電圧変換部(26)は、乗算部(25)から供給さ
れる信号に変換ゲインβを乗ずることにより電圧信号に
変換し、D/A変換部(27)に供給する。D/A変換
部(27)は、この電圧信号をD/A変換する。変換ゲ
インはFDAである。電流変換部(28)は、D/A変
換された電圧信号に1/Rを乗じて電流信号に変換し、
加算部(6)に供給する。ここで、電圧変換部(26)
の変換ゲインβはR/FDAである。
The disturbance torque T which is the output of the subtractor (24)
G estimate T G ^ is the multiplication unit (25), the voltage conversion unit (2
6), and are sequentially supplied to the D / A converter (27) and the current converter (28). The multiplier (25) multiplies the estimated value TG by a conversion gain 1 / KT , and supplies the result to the voltage converter (26). The voltage converter (26) converts the signal supplied from the multiplier (25 ) into a voltage signal by multiplying the signal by the conversion gain β, and supplies the voltage signal to the D / A converter (27). The D / A converter (27) performs D / A conversion on this voltage signal. The conversion gain is FDA . A current converter (28) multiplies the D / A-converted voltage signal by 1 / R to convert the voltage signal into a current signal;
It is supplied to the adder (6). Here, the voltage conversion unit (26)
Is the R / FDA .

【0018】この従来例の装置は、以上説明したような
構成を有するものである。次に、この従来例の動作につ
いて説明する。
This conventional device has the configuration as described above. Next, the operation of this conventional example will be described.

【0019】この従来例においては、モータ(1)の角
速度ωに応じたFG信号がFG部(13)において生成
され、速度検出部(14)はFG信号の立ち上がり又は
立ち下がりを検出し、その時間間隔を周期として検出す
る。速度系係数部(15)は、この周期に応じた値の速
度誤差信号を出力し、モータ(1)が所定角速度で回転
するようこの信号に基づきモータ(1)のPWM制御が
行われる。
In this conventional example, an FG signal corresponding to the angular velocity ω of the motor (1) is generated in the FG section (13), and the speed detection section (14) detects the rising or falling of the FG signal, and The time interval is detected as a cycle. The speed system coefficient section (15) outputs a speed error signal having a value corresponding to the cycle, and the PWM control of the motor (1) is performed based on the signal so that the motor (1) rotates at a predetermined angular speed.

【0020】ここに駆動電流I及び角速度ωが外乱推定
オブザーバ(7)に取り込まれると、外乱推定オブザー
バ(7)は、これらに基づき推定値T^を求め、推定
値T^に対応する値のオブザーバ演算信号を加算部
(6)に出力する。加算部(6)は、増幅部(12)の
出力とオブザーバ演算信号を加算し、この加算結果に基
づきモータ(1)が所定角速度で回転するよう制御され
る。この制御の結果、モータ(1)に加わる外乱トルク
が打ち消されるよう、モータ(1)が回転すること
になる。
[0020] Here drive dynamic current I及 beauty angular velocity ω is taken into the disturbance estimation observer (7), a disturbance estimating observer (7) obtains the estimated value T G ^ Based on these, the estimated value T G ^ An observer operation signal having a corresponding value is output to the adder (6). The addition section (6) adds the output of the amplification section (12) and the observer operation signal, and controls the motor (1) to rotate at a predetermined angular velocity based on the addition result. As a result of this control, the motor (1) rotates so that the disturbance torque TG applied to the motor (1) is canceled.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来か
ら、外乱トルクを打ち消すようモータを駆動することが
可能であったが、先に述べたように、装置を小型化、高
信頼化するためには装置をできるだけソフトウエアを利
用して実現したほうが良い。図17においてソフトウエ
ア化(すなわち、ある種のプロセッサにより実現)する
ことが可能なのは、主にA/D変換部(17)をへた後
及びD/A変換部(27)に至るまでの部分、すなわ
ち、図において破線(29)で示されている部分であ
る。言い換えれば、装置をソフトウエアサーボ方式で実
現するためには、ディジタルデータを取り扱うべくA/
D変換及びD/A変換が必要である。
As described above, conventionally, it has been possible to drive the motor so as to cancel the disturbance torque. However, as described above, in order to reduce the size and increase the reliability of the apparatus. It is better to implement the device using software as much as possible. In FIG. 17, what can be implemented by software (that is, realized by a certain type of processor) is mainly the part after the A / D converter (17) and the part up to the D / A converter (27). That is, it is the part shown by the broken line (29) in the figure. In other words, in order to implement the device by the software servo system, the A / A
D conversion and D / A conversion are required.

【0022】このような必要は、結果として、A/D変
換及びD/A変換のためのハードウエアを必要とするた
めソフトウエア化の支障となっていた。また、A/D変
換及びD/A変換に起因する時間遅れが外乱推定オブザ
ーバの時間遅れ要素として作用し、制御性能の劣化を引
き起こす原因となっていた。
As a result, this necessitates hardware for A / D conversion and D / A conversion, which hinders software implementation. In addition, the time delay caused by the A / D conversion and the D / A conversion acts as a time delay element of the disturbance estimation observer, causing deterioration of control performance.

【0023】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、ソフトウエア化へ
の支障がなく、制御性能も良いモータ制御装置を提供す
ることを目的とする。また、この装置を応用して、FG
信号のデューティむらを低減可能な装置や、起動時の動
作が改善された装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a motor control device which does not hinder software implementation and has good control performance. Also, by applying this device, FG
It is an object of the present invention to provide a device that can reduce the duty unevenness of a signal and a device with improved operation at the time of starting.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0025】本発明は、ディジタル値の制御信号に応じ
てモータを駆動する駆動手段と、上記モータの回転速度
に応じて方形波信号を生成しそのデユーティに基づいて
上記モータの回転速度をディジタル値で検出する速度検
出手段と、上記速度検出手段の出力に基づき上記モータ
の速度誤差を演算する速度誤差演算手段と、上記モータ
の回転位相をディジタル値で検出する位相検出手段と、
上記位相検出手段の出力に基づき上記モータの位相誤差
を演算する位相誤差演算手段と、上記モータに加わる外
乱トルクをディジタル値で推定して出力する外乱トルク
オブザーバとを備えたモータ制御装置に係る発明であ
る。
According to the present invention, a digital value control signal
Drive means for driving the motor by means of
Generates a square wave signal according to the
Speed detection to detect the rotation speed of the above motor by digital value
Output means and the motor based on the output of the speed detection means.
Speed error calculating means for calculating the speed error of the motor, and the motor
Phase detection means for detecting the rotation phase of
The phase error of the motor based on the output of the phase detection means
And a phase error calculating means for calculating
Disturbance torque that estimates and outputs the disturbance torque as a digital value
The invention relates to a motor control device having an observer.
You.

【0026】本発明の請求項1は、上記速度誤差演算手
段の出力、上記位相誤差演算手段の出力及び上記外乱ト
ルクオブザーバの出力をディジタル値で加算する加算手
段と、上記加算出力に基づきモータを駆動する駆動手段
と、上記速度検出手段で生成される方形波信号のデュー
ティむらを補正するデューティむら補正手段を備え、上
記外乱トルクオブザーバは、上記デューティむらが補正
された上記速度検出手段の出力と上記加算手段の出力と
に基づいて上記モータに加わる外乱トルクを推定して、
上記加算出力に基づきモータを制御することを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an adding means for adding the output of the speed error calculating means, the output of the phase error calculating means and the output of the disturbance torque observer as a digital value, and a motor based on the added output. Drive means to drive
And duty unevenness correcting means for correcting the duty unevenness of the square wave signal generated by the speed detecting means, wherein the disturbance torque observer outputs the output of the speed detecting means in which the duty unevenness has been corrected and the output of the adding means. by estimating the disturbance torque applied to the motor based on an output,
The motor is controlled based on the added output .

【0027】次に、本発明の請求項2は、上記デューテ
ィむら補正手段は、まず、上記方形波信号に含まれる同
一値の期間の平均長を演算し、この平均長を随時当該期
間の時間長から減じ、当該期間の目標長を加算して、デ
ューティむらを補正することを特徴とする。
Next, a second aspect of the present invention is the above-described dute.
The unevenness correcting means firstly includes the same signal included in the square wave signal.
Calculate the average length of a single period, and calculate this average length
Subtracted from the length of time between
The present invention is characterized by correcting cutie unevenness .

【0028】そして、本発明の請求項3は、上記位相検
出手段により検出される回転位相に基づきモータの回転
位相同期引き込みがなされているか否かを判別する位相
同期引き込み判断手段を備え、回転位相同期引き込みが
なされているときのみ上記加算手段によって上記位相誤
差演算手段の出力を加算することを特徴とする。
Further , claim 3 of the present invention provides the above-mentioned phase detection.
Motor rotation based on the rotation phase detected by the
Phase for determining whether phase lock-in has been performed
Synchronization pull-in determination means
Only when the phase error is detected by the adding means.
The output of the difference calculation means is added .

【0029】[0029]

【作用】本発明の請求項1においては、ディジタル値の
制御信号に応じてモータが駆動される。速度検出手段
は、モータの回転に応じて方形波信号を生成し、方形波
信号のデューティに基づきモータの速度をディジタル値
で出力する。また、位相検出手段は、モータの回転位相
をディジタル値で検出する。速度誤差演算手段及び位相
誤差演算手段は、各々、モータの速度又は回転位相の検
出結果に基づきモータの速度誤差又は位相誤差を演算す
る。加算手段は、速度誤差演算手段の出力、位相誤差演
算手段の出力及び外乱トルクオブザーバの出力をディジ
タル加算する。外乱トルクオブザーバは、加算手段の出
力及び速度検出手段の出力に基づき、モータに加わる外
乱トルクを推定し、加算手段に出力する。更に、速度検
出手段の出力は、外乱トルクオブザーバへの入力に先立
ち、デューティむら補正手段を経る。デューティむら補
正手段は、速度検出手段にて生成された方形波信号のデ
ューティむらを補正する。このように、ディジタル値で
ある加算手段の出力をオブザーバに入力する構成の下で
は、モータの駆動電流をA/D変換したりあるいは外乱
トルクオブザーバの出力をD/A変換する必要がないか
ら、A/D変換やD/A変換のためのハードウエアが不
要になり、またこのハードウエアの存在に起因する時間
遅れによる制御性能の劣化が回避される。更に、上述の
ように速度検出手段の出力にデューティむら補正を施す
構成においては、方形波信号に仮に2逓倍等に起因する
デューティむらが生じていたとしても、このデューティ
むらが外乱トルク推定に否定的な影響を与えることは、
生じにくい。
According to the first aspect of the present invention, the motor is driven according to the control signal of the digital value. The speed detecting means generates a square wave signal according to the rotation of the motor, and outputs the motor speed as a digital value based on the duty of the square wave signal. The phase detecting means detects the rotation phase of the motor as a digital value. The speed error calculating means and the phase error calculating means respectively calculate the speed error or the phase error of the motor based on the detection result of the motor speed or the rotation phase. The adder digitally adds the output of the speed error calculator, the output of the phase error calculator, and the output of the disturbance torque observer. The disturbance torque observer estimates the disturbance torque applied to the motor based on the output of the adding means and the output of the speed detecting means, and outputs the estimated torque to the adding means. Further, the output of the speed detecting means passes through the duty unevenness correcting means prior to the input to the disturbance torque observer. The duty unevenness correcting means corrects the duty unevenness of the square wave signal generated by the speed detecting means. As described above, under the configuration in which the output of the adding means, which is a digital value, is input to the observer, there is no need to A / D convert the drive current of the motor or D / A convert the output of the disturbance torque observer. Hardware for A / D conversion and D / A conversion becomes unnecessary, and deterioration of control performance due to time delay caused by the presence of this hardware is avoided. Further, in the configuration in which the output of the speed detecting means is subjected to the duty unevenness correction as described above, even if the square wave signal has the duty unevenness due to the doubling or the like, the duty unevenness is not applied to the disturbance torque estimation. Impact
It is unlikely to occur.

【0030】請求項においては、補正部が、まず方形
波信号に含まれる同一値の期間の平均長を演算する。補
正部は、この平均長を逐次当該期間の時間長から減じ、
当該期間の目標長を加算する。請求項においては、こ
のような手法によりデューティむらの補正が行われるこ
とにより、デューティむらのばらつきが補正される。
In the second aspect , the correction unit first calculates the average length of the period of the same value included in the square wave signal. The correction unit sequentially subtracts the average length from the time length of the period,
Add the target length for the period. According to the second aspect , the unevenness of the duty is corrected by such a method, so that the variation of the unevenness of the duty is corrected.

【0031】請求項においては、位相同期引き込み判
別手段は、位相検出手段により検出される回転位相に基
づき位相同期引き込みがなされているか否かを判別し、
なされている場合にのみ加算手段によって位相誤差演算
手段の出力を加算する。従って、請求項においては、
位相同期引き込みがなされていないときには外部トルク
オブザーバの出力が制御に反映されないので、例えば起
動時における位相変動に起因するオブザーバ出力の不正
確さが、制御から排除される。この結果、位相同期引き
込みが迅速化されつつ、一旦位相同期引き込みがなされ
た状態では、モータの回転速度変動が抑制される。
[0031] In the third aspect, the phase pull-determining means determines whether or not the phase synchronization pull based on the rotation phase detected by the phase detection means has been made,
Phase error calculation by adding means only when
Add the outputs of the means . Therefore, in claim 3 ,
When the phase lock pull-in is not performed, the output of the external torque observer is not reflected in the control, so that the inaccuracy of the observer output due to, for example, a phase change at the time of startup is excluded from the control. As a result, the phase lock pull-in is speeded up, and once the phase lock pull-in has been performed, the rotation speed fluctuation of the motor is suppressed.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図16及び図17に示されてい
る従来例と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省
略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those in the conventional example shown in FIGS. 16 and 17 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0033】図1には、本発明の第1実施例に係るモー
タ制御装置の構成が、図2には、そのブロック線図が、
それぞれ表されている。図1に示されるように、本実施
例では、駆動電流Iが外乱推定オブザーバ(7)に取り
込まれるのではなく加算値Anが取り込まれている。ま
た、外乱推定オブザーバ(7)の出力たるオブザーバ演
算値Cnは、図16のオブザーバ演算信号のようにモー
タ(1)に前置された加算部(6)にフィードフォワー
されるのではなく、速度誤差演算部(8)の後段の加
算部(6)にフィードフォワードされる。加算部(6)
は、MDA(5)の出力にオブザーバ制御信号を加算す
るのではなく、速度誤差信号Bnとオブザーバ演算値C
nを加算し、加算値AnをPWM変換器(2)の他、外
乱推定オブザーバ(7)に供給する。なお、図1及び図
2では、外乱推定オブザーバ(7)に角速度ωを供給す
るためのFG部が示されておらず、位相制御系も示され
ていないが、これらは実際には存するものとする。
FIG. 1 shows a configuration of a motor control device according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
Each is represented. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the drive current I is not taken into the disturbance estimation observer (7), but the added value An is taken. The observer operation value Cn output from the disturbance estimation observer (7) is fed forward to an adder (6) in front of the motor (1) as in the observer operation signal in FIG.
Rather than being de, fed forward to the subsequent addition of the speed error computing section (8) (6). Adder (6)
Does not add the observer control signal to the output of the MDA (5), but the speed error signal Bn and the observer operation value C
n is added, and the added value An is supplied to the disturbance estimating observer (7) in addition to the PWM converter (2). Although FIGS. 1 and 2 do not show an FG section for supplying the angular velocity ω to the disturbance estimation observer (7) and do not show a phase control system, these are assumed to actually exist. I do.

【0034】図2に示されるブロック線図においては、
外乱推定オブザーバ(7)乗算部(30)及び(3
1)が含まれている。乗算部(30)は加算値Anに係
数を乗じて加算器(20)に供給し、乗算部(31)は
推定値T^にやはり係数を乗じてオブザーバ演算値C
nとして加算部(6)に供給する。
In the block diagram shown in FIG.
The disturbance estimation observer (7) is multiplied by the multipliers (30) and (3).
1) is included. The multiplication unit (30) multiplies the addition value An by a coefficient and supplies the result to the adder (20). The multiplication unit (31) also multiplies the estimation value TG by the coefficient and obtains the observer operation value C
It is supplied to the adder (6) as n.

【0035】乗算部(30)において乗ぜられる係数
は、KPWM・K・K・gである。図17に示され
る従来例において、速度系係数部(15)の出力から乗
算部(19)までの合成伝達関数を求めるとKPWM
LPF(s)・K・R・FAD・α・K・gであ
り、これにα=1/(R・FAD)を代入することによ
りKPWM・HLPF(s)・K・K・gと変形さ
れる。本実施例では、LPF(3)の遮断周波数をモー
タ制御系の取り扱う周波数より十分高く設定する(すな
わち、外乱推定オブザーバ(7)の取り扱う帯域ではH
LPF(s)=1と見なせるような遮断周波数に設定す
る)ことで、外乱推定オブザーバ(7)の制御性能に有
意の影響を与えることを避けることとしている。すなわ
ち、KPW ・HLPF(s)・K・K・gからH
LPF(s)を省いたKPWM・K・K・gを、乗
算部(30)に付与している。
The coefficient to be multiplied in the multiplication unit (30) is K PWM · K A · K T · g. In the conventional example shown in FIG. 17, a composite transfer function from the output of the velocity system coefficient section (15) to the multiplication section (19) is obtained as K PWM ·
H LPF (s) · K A · R · F AD · α · K T · g, and by substituting α = 1 / (R · F AD ), K PWM · H LPF (s) · K It is transformed to A · KT · g. In this embodiment, the cutoff frequency of the LPF (3) is set sufficiently higher than the frequency handled by the motor control system (that is, H is set in the band handled by the disturbance estimation observer (7)).
By setting LPF (s) to a cutoff frequency that can be regarded as 1), the control performance of the disturbance estimation observer (7) is not significantly affected. That is, from K PWM M · H LPF (s) · K A · K T · g to H
K PWM · K A · K T · g without LPF (s) is provided to the multiplication unit (30).

【0036】同様に、外乱推定オブザーバ(7)の出力
の出力先を速度系係数部(15)の後段に変更したのに
伴ない、乗算部(31)には、係数1/(KPWM・K
・K)が付与されている。より詳細にいえば、従来
例における減算器(24)の出力から加算部(6)への
フィードフォワード路の伝達関数が保存されるよう、乗
算部(31)の係数が設定されている。
Similarly, as the output destination of the disturbance estimation observer (7) is changed to a stage subsequent to the speed coefficient section (15), the multiplication section (31) includes a coefficient 1 / (K PWM · K
A · K T) has been granted. More specifically, as the feed-forward path transfer function of the output of the subtractor (24) in the prior art to the adder (6) are stored, the coefficient multiplier (31) is set.

【0037】次に、この実施例の動作について説明す
る。図3には、この実施例の動作が示されている。
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 3 shows the operation of this embodiment.

【0038】この実施例においては、FG部(13)の
出力であるFG信号につき立ち上がりまたは立ち下がり
のエッジが検出されるまで、速度誤差演算部(8)の動
作は待ち状態となる(101)。エッジが検出される
と、前回検出されたエッジとの時間差、すなわちFG信
号の周期が演算され、この周期に基づき従来例と同様速
度誤差信号Bnが演算される(102)。
In this embodiment, the operation of the speed error calculation section (8) is in a waiting state until a rising or falling edge is detected for the FG signal output from the FG section (13) (101). . When an edge is detected, a time difference from the previously detected edge, that is, a cycle of the FG signal is calculated, and a speed error signal Bn is calculated based on this cycle as in the conventional example (102).

【0039】一方、角速度ωが外乱推定オブザーバ
(7)に取り込まれる(103)。なお、この実施例に
おいても、従来例と同様、FG信号の周期を求めた後に
乗算部(21)及び(22)に供給する手段は図1から
省略されている。外乱推定オブザーバ(7)は、角速度
ω及び加算値Anの値に基づき、推定値T^を求め、
さらにオブザーバ演算値Cnを出力する(104)。こ
こに、先に述べたように乗算部(30)及び(31)に
係る変形がなされているのを除けば、ステップ(10
4)の動作は従来例の外乱推定オブザーバ(7)と同じ
である。
On the other hand, the angular velocity ω is taken into the disturbance estimation observer (7) (103). In this embodiment, as in the conventional example, the means for obtaining the period of the FG signal and supplying it to the multipliers (21) and (22) is omitted from FIG. The disturbance estimation observer (7) calculates an estimated value TG based on the angular velocity ω and the value of the added value An ,
Further, an observer operation value Cn is output (104). Here, except that the modification of the multiplication units (30) and (31) is performed as described above, the step (10) is performed.
The operation of 4) is the same as that of the disturbance estimation observer (7) of the conventional example.

【0040】オブザーバ演算値Cnは、加算器(6)に
供給され、速度誤差信号Bnと加算される(105)。
従って、An=Bn+Cnである。この結果得られる加
算値Anは、PWM変換器(2)に供給されこれに応じ
てモータ(1)のPWM制御が行われることとなる(1
06)。同時に、この加算値Anは乗算部(30)にも
供給され、ステップ(104)において用いられる。こ
の後、ステップ(101)に戻る。
The observer operation value Cn is supplied to the adder (6), and is added to the speed error signal Bn (105).
Therefore, An = Bn + Cn. The added value An obtained as a result is supplied to the PWM converter (2), and the PWM control of the motor (1) is performed accordingly (1).
06). At the same time, the added value An is also supplied to the multiplication unit (30) and used in step (104). Thereafter, the process returns to step (101).

【0041】このように、本実施例によれば、従来例と
同様の基本的動作を実行でき、従来例において得られる
利点を相変わらず享受できる。さらには、この実施例で
は、アナログ値である駆動電流Iではなくディジタル値
である加算値Anを外乱推定オブザーバ(7)に供給す
るようにし、外乱推定オブザーバ(7)の出力を駆動電
流Iではなく速度制御信号Bnと加算可能なディジタル
量としたため、A/D変換あるいはD/A変換の必要が
ない。従って、装置をソフトウエア的構成にすることが
でき、かつ、A/D変換あるいはD/A変換に起因する
時間遅れがなく制御性能が向上する。具体的には、図2
の破線(29)内のうち、二点鎖線で表されるハード部
分(32)を除き、ソフトウエア化できる。
As described above, according to this embodiment, the same basic operation as that of the conventional example can be performed, and the advantages obtained in the conventional example can be enjoyed as before. Further, in this embodiment, an addition value An, which is a digital value, is supplied to the disturbance estimation observer (7) instead of the drive current I, which is an analog value, and the output of the disturbance estimation observer (7) is controlled by the drive current I. Therefore, there is no need for A / D conversion or D / A conversion because the digital amount can be added to the speed control signal Bn. Therefore, the apparatus can be configured in a software manner, and there is no time delay caused by A / D conversion or D / A conversion, and control performance is improved. Specifically, FIG.
Can be softwareized except for the hard part (32) represented by the two-dot chain line in the broken line (29).

【0042】なお、この実施例では、外乱推定オブザー
バ(7)を最小次元オブザーバとしているがこれは他の
形式のもの、例えば同一次元オブザーバとしてもよい。
更には、外乱推定オブザーバではなく速度推定オブザー
バ等のオブザーバに適用しても良い。そして、VTRの
ドラムモータやキャプスタンモータのみでなく、他の種
類のモータを制御対象としても良い。さらには、PWM
制御ではなく、D/A変換方式等によりモータを制御し
ても良い。
In this embodiment, the disturbance estimating observer (7) is a minimum-dimensional observer, but may be of another type, for example, a same-dimensional observer.
Further, the present invention may be applied to an observer such as a speed estimation observer instead of the disturbance estimation observer. Further, not only the drum motor and the capstan motor of the VTR but also other types of motors may be controlled. Furthermore, PWM
Instead of the control, the motor may be controlled by a D / A conversion method or the like.

【0043】図には、本発明の第2実施例の構成が示
されている。この実施例は、第1実施例がモータ(1)
を電流制御する構成であったのに対し、電圧制御する構
成である。特に、この図の制御方式は、モータ(1)を
電圧制御するトランジスタをPWM信号で直接駆動する
方式である。
FIG. 4 shows the configuration of the second embodiment of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that the motor (1)
In contrast to the configuration in which the current is controlled, the configuration in which the voltage is controlled. In particular, the control method shown in this figure is a method in which a transistor for controlling the voltage of the motor (1) is directly driven by a PWM signal.

【0044】この実施例は、マイクロコンピュータ(3
3)を備えている。このマイクロコンピュータ(33)
は図示しない角速度ωの検出手段の出力を監視して、モ
ータ(1)の速度及び位相制御を行い、かつ、外乱推定
オブザーバの機能をも行う。マイクロコンピュータ(3
3)の出力はPWM信号であり、このPWM信号は伝達
ブロック(34)に供給される。
In this embodiment, the microcomputer (3
3) is provided. This microcomputer (33)
Monitors the output of the detection means for the angular velocity ω (not shown), controls the speed and phase of the motor (1), and also performs the function of a disturbance estimation observer. Microcomputer (3
The output of 3) is a PWM signal, and this PWM signal is supplied to the transmission block (34).

【0045】伝達ブロック(34)は、伝達関数G
(s)を有している。伝達ブロック(34)は、トラ
ンジスタ(TR)、(TR)、トランジスタ(TR
)のベース抵抗(R)、トランジスタ(TR)の
ベース・エミッタ抵抗(R)、スイッチングダイオー
ド(D)、コイル(L)、コンデンサ(C)から構成さ
れている。
The transfer block (34) has a transfer function G
d (s). The transmission block (34) includes the transistors (TR 1 ), (TR 2 ), and the transistor (TR).
2 ) a base resistance (R 1 ), a transistor (TR 2 ) base-emitter resistance (R 2 ), a switching diode (D), a coil (L), and a capacitor (C).

【0046】トランジスタ(TR)のベースには、P
WM信号が供給されている。従って、トランジスタ(T
)はPWM信号によりオンオフする。トランジスタ
(TR)のコレクタはトランジスタ(TR)のベー
スに接続されており、従って、トランジスタ(TR
もPWM信号によりオンオフする。コイル(L)及びコ
ンデンサ(C)はトランジスタ(TR)によるスイッ
チング波形を直流化するフィルタを構成しており、その
遮断周波数は、第1実施例と同様、フィルタの伝達関数
が1に近似できるよう十分高く設定されている。
The base of the transistor (TR 1 ) has P
The WM signal is supplied. Therefore, the transistor (T
R 1 ) is turned on and off by the PWM signal. Transistor collector of (TR 1) is connected to the base of the transistor (TR 2), therefore, the transistor (TR 2)
Are also turned on and off by the PWM signal. The coil (L) and the capacitor (C) constitute a filter for converting the switching waveform of the transistor (TR 2 ) into a direct current, and the cutoff frequency thereof can approximate the transfer function of the filter to 1, as in the first embodiment. It is set high enough.

【0047】この実施例においては、マイクロコンピュ
ータ(33)が第1実施例と同様に機能する。PWM変
換ゲインKPWM及び伝達関数G(s)から駆動電流
Iが決定されるため、推定値T^を得ることができ
る。すなわち、本実施例においても第1実施例と同様の
効果を得られる。
In this embodiment, the microcomputer (33) functions similarly to the first embodiment. Since the drive current I is determined from the PWM conversion gain K PWM and the transfer function G d (s), the estimated value T G ^ can be obtained. That is, the same effects as those of the first embodiment can be obtained in this embodiment.

【0048】図5は、本発明の第3実施例に係るモータ
制御装置のブロック線図である。この実施例は、角速度
ωをトルク−回転変換部(10)から外乱推定オブザー
バ(7)に取り込むのではなく、速度検出部(14)の
出力を外乱推定オブザーバ(7)内の変換部(35)を
介して乗算部(21)及び(22)に取り込むようにし
ている。この場合、変換部(35)の変換ゲインα´は
FG部(13)及び速度検出部(14)の変換ゲインの
積の逆数、すなわちα´=2π/(KFG・H
(s))である。この実施例によっても、第1実施例
と同様の動作が行われ、同様の効果を確保できる。
FIG. 5 is a block diagram of a motor control device according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, instead of taking the angular velocity ω from the torque-rotation conversion unit (10) into the disturbance estimation observer (7), the output of the speed detection unit (14) is converted into the conversion unit (35) in the disturbance estimation observer (7). ) Is taken into the multipliers (21) and (22). In this case, the conversion gain α ′ of the conversion unit (35) is the reciprocal of the product of the conversion gains of the FG unit (13) and the speed detection unit (14), that is, α ′ = 2π / (K FG · H
F (s)). According to this embodiment, the same operation as that of the first embodiment is performed, and the same effect can be secured.

【0049】また、この実施例では、FG部(13)が
図6に示されるような構成を有している。すなわち、磁
気ヘッド(36)、スレッショルド電圧源(37)及び
波形整形回路(38)を有している。モータ(1)には
あらかじめ着磁パターン(201)が付与されているも
のとする。
In this embodiment, the FG section (13) has a structure as shown in FIG. That is, it has a magnetic head (36), a threshold voltage source (37), and a waveform shaping circuit (38). It is assumed that the motor (1) is provided with a magnetized pattern (201) in advance.

【0050】FG部(13)の磁気ヘッド(36)は着
磁パターン(201)を読取り、正弦波信号(a)を波
形整形回路(38)に供給する。波形整形回路(38)
には、正弦波信号(a)の他、スレッショルド電圧源
(37)からスレッショルド電圧(b)が供給されてお
り、波形整形回路(38)は正弦波信号(a)をスレッ
ショルド電圧(b)と比較する。すると、図7に示され
るように、正弦波信号(a)がスレッショルド電圧
(b)より大きな期間はH値の、小さな期間はL値の、
方形波信号であるFG信号(c)が得られる。このFG
信号(c)は、速度検出部(14)に供給され、速度制
御及び外乱トルク推定に用いられる。
The magnetic head (36) of the FG section (13) reads the magnetization pattern (201) and supplies the sine wave signal (a) to the waveform shaping circuit (38). Waveform shaping circuit (38)
Is supplied with a threshold voltage (b) from a threshold voltage source (37) in addition to the sine wave signal (a), and the waveform shaping circuit (38) converts the sine wave signal (a) to the threshold voltage (b). Compare. Then, as shown in FIG. 7, the period when the sine wave signal (a) is larger than the threshold voltage (b) has the H value, the period when the sine wave signal is small is the L value,
An FG signal (c), which is a square wave signal, is obtained. This FG
The signal (c) is supplied to the speed detector (14) and used for speed control and disturbance torque estimation.

【0051】この実施例において、スレッショルド電圧
(b)が正確な値(b)であった場合には、図7に
(c)として示されるFG信号(c)が得られる。こ
こに、正確な値のスレッショルド電圧(b)とは、こ
のようなH値期間=T/2、L値期間=T/2のデュー
ティ比=50%のFG信号(c)が得られる電圧をい
うものとする。Tは、正弦波信号(a)、従ってFG信
号(c)の周期である。このようなFG信号(c)で
あれば、これを2逓倍して使用しても、制御誤差は生じ
ない。
In this embodiment, when the threshold voltage (b) is an accurate value (b 1 ), an FG signal (c) shown as (c 1 ) in FIG. 7 is obtained. Here, an accurate value of the threshold voltage (b 1 ) means that such an FG signal (c 1 ) having an H value period = T / 2 and an L value period = T / 2 and a duty ratio = 50% is obtained. It refers to voltage. T is the period of the sine wave signal (a) and thus the FG signal (c). With such an FG signal (c 1 ), no control error occurs even if the signal is doubled and used.

【0052】しかし、このようなスレッショルド電圧
(b)からずれた値のスレッショルド電圧(b)で
あった場合、デューティ比≠50%のFG信号(c
となる。すなわち、デューティむらの発生である。この
ようなFG信号(c)をFG部(13)から出力し速
度検出を行った場合でも、FG信号(c)の立ち上がり
エッジまたは立ち下がりエッジのみを検出して速度検出
を行うならば、周期Tが一定であることから、問題は生
じない。しかし、2逓倍を行う場合、すなわち立ち上が
りエッジと立ち下がりエッジの間の時間を検出して速度
検出とする場合には、デューティむらが外乱トルク推定
動作に反映してしまい。モータ(1)の回転変動が生じ
てしまう。
However, if the threshold voltage (b 2 ) deviates from the threshold voltage (b 1 ), the FG signal (c 2 ) with a duty ratio of about 50%
Becomes That is, duty unevenness occurs. Even when such an FG signal (c 2 ) is output from the FG section (13) and speed detection is performed, if speed detection is performed by detecting only the rising edge or falling edge of the FG signal (c), Since the period T is constant, no problem occurs. However, when doubling is performed, that is, when the time between the rising edge and the falling edge is detected and the speed is detected, the uneven duty is reflected in the disturbance torque estimation operation. The rotation fluctuation of the motor (1) occurs.

【0053】図8には、このような点に着目してさらに
改良を加えた第4実施例のブロック線図が示されてい
る。この実施例は、第3実施例に補正部(39)を付加
した構成である。補正部(39)は、速度検出部(1
4)の後段に配置されており、ソフトウエア的に構成可
能な部材である。従って、この実施例においても、第1
実施例もしくは第3実施例と同様の効果が得られる。
FIG. 8 is a block diagram of a fourth embodiment in which further attention is paid to such points. This embodiment has a configuration in which a correction unit (39) is added to the third embodiment. The correction unit (39) includes a speed detection unit (1).
4) This member is arranged at the subsequent stage and can be configured by software. Therefore, also in this embodiment, the first
An effect similar to that of the embodiment or the third embodiment can be obtained.

【0054】この実施例で新たに得られる効果は、デュ
ーティむらの補正による正確な外乱トルク推定である。
図9及び図10には、本実施例の動作が示されており、
以下、動作説明を通じて本実施例の利点に関して説明す
る。
An effect newly obtained in this embodiment is accurate disturbance torque estimation by correcting duty unevenness.
9 and 10 show the operation of this embodiment.
Hereinafter, advantages of the present embodiment will be described through an operation description.

【0055】この実施例においては、FG部(13)
は、図6及び図7と同様に動作する。速度検出部(1
4)は、FG信号(c)について判定(301)を実行
する。この判定(301)は、FG信号(c)の立ち上
がりエッジ及び立ち下がりエッジのいずれかが入力され
たか否かを判定するステップである。すなわち、この実
施例では、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを共
に入力し半周期を検出する2逓倍動作を行う。判定(3
01)において入力されたと判定されるまで、この判定
(301)が繰り返される。
In this embodiment, the FG section (13)
Operates in the same manner as in FIGS. Speed detector (1
4) executes determination (301) on the FG signal (c). This determination (301) is a step of determining whether any of the rising edge and the falling edge of the FG signal (c) has been input. That is, in this embodiment, a doubling operation for detecting a half cycle by inputting both the rising edge and the falling edge is performed. Judgment (3
This determination (301) is repeated until it is determined in step (01) that an input has been made.

【0056】入力されたと判定された場合には、補正部
(39)は、FGカウンタの内容mを1インクリメント
する(302)。FGカウンタは、プロセッサ内にソフ
トウエア的にまたはハードウエア的に構成され補正部
(39)が使用するカウンタであり、初期的には「0」
に設定されている。このFGカウンタの内容mは、後の
説明で理解されるように、入力されたエッジが立ち上が
りエッジか立ち下がりエッジかを示す。
If it is determined that the input has been made, the correction section (39) increments the content m of the FG counter by one (302). The FG counter is a counter configured as software or hardware in the processor and used by the correction unit (39), and is initially “0”.
Is set to The content m of the FG counter indicates whether the input edge is a rising edge or a falling edge, as will be understood later.

【0057】次に、速度検出部(14)は、FG信号
(c)の半周期xを演算する(303)。補正部(3
9)は、補正計算フラグが「1」であるか否かを判定す
る(304)。補正計算フラグは補正計算を行っている
か否かを示すフラグであり、初期値は「1」である。従
って、動作開始直後には「1」であり、ステップ(30
5)に移行する。
Next, the speed detection unit (14) calculates the half cycle x m of the FG signal (c) (303). Correction unit (3
9) determines whether the correction calculation flag is “1” (304). The correction calculation flag is a flag indicating whether or not the correction calculation is being performed, and the initial value is “1”. Therefore, it is “1” immediately after the start of the operation, and step (30)
Go to 5).

【0058】ステップ(305)においては、補正部
(39)がFGカウンタの内容mについての偶奇判定を
行う。mが偶数の場合には立ち上がりエッジ入力直後で
あり、奇数の場合には立ち下がりエッジ入力直後とす
る。偶数の場合には今回入力された立ち上がりエッジと
前回入力された立ち下がりエッジの時間差が、逆に奇数
の場合には今回入力された立ち下がりエッジと前回入力
された立ち上がりエッジの時間差が、それぞれステップ
(303)において半周期xとして求められている。
従って、ステップ(305)において奇数とされた場合
には現在の半周期xはFG信号(c)がL値の半周期
であり、偶数とされた場合には現在の半周期xはFG
信号(c)がH値の半周期である。
In step (305), the correction section (39) makes an even / odd judgment on the content m of the FG counter . If m is even, it is immediately after the rising edge input, and if m is odd, it is immediately after the falling edge input .
You. In the case of an even number , the time difference between the currently input rising edge and the previously input falling edge, and conversely, in the case of an odd number , the time difference between the currently input falling edge and the previously input rising edge. but it has been required as a half period x m in each step (303).
Accordingly, step (305) if it is an odd number in a half cycle of the current half-cycle x m is FG signal (c) is L value, the current half-cycle x m if it is an even FG
The signal (c) is a half cycle of the H value.

【0059】この実施例においては、補正部(39)
は、L値の半周期とH値の半周期とを別個に集計してい
る。すなわち、偶数と判定された場合にはステップ(3
06)が実行され、奇数と判定された場合にはステップ
(307)が実行される。ステップ(306)において
は、xにxが加算され、ステップ(307)におい
ては、xにxが加算される。ただし、x及びx
は初期的には「0」に設定されているものとする。
In this embodiment, the correction section (39)
Indicates that the half cycle of the L value and the half cycle of the H value are separately counted. That is, if it is determined that the number is an even number, step (3)
06) is executed, and when it is determined that the number is an odd number, step (307) is executed. In step (306), x m is added to x h, in the step (307), x m is added to x l. Where xh and xl
Is initially set to “0”.

【0060】これらステップ(306)及び(307)
の実行後には、判定(308)が実行される。すなわ
ち、補正部(39)は、加算が所定回数(n回)行われ
たか否かを判定する。この判定の結果行われていないと
された場合にはステップ(301)に戻り、以上説明し
た演算が繰り返される。
These steps (306) and (307)
After the execution of (3), the determination (308) is performed. That is, the correction unit (39) determines whether the addition has been performed a predetermined number of times (n times). If it is determined that the determination has not been made, the process returns to step (301), and the above-described calculation is repeated.

【0061】このような動作が繰り返された結果ステッ
プ(308)においてn回に至ったとされた場合には、
補正部(39)は、ステップ(309)を実行する。こ
のとき、FGカウンタの内容mが偶数の場合のxがx
に累算されており、奇数の場合のxがxに累算さ
れている。ステップ(309)においては、 x=x/n x=x/n の演算が行われる。このx及びxは、それぞれH値
及びL値の半周期の平均値であると理解できる。この
後、補正部(39)は、補正フラグを「1」に設定する
(310)。補正フラグは初期的には「0」に設定され
ており、x及びxが求められているかを表すフラグ
である。
If it is determined in step (308) that the above operation has been repeated to reach n times,
The correction unit (39) executes Step (309). At this time, when the content m of the FG counter is an even number, xm is x
h are accumulated in, x m in the case of an odd number are accumulated in x l. In step (309), calculation of x H = x h / n x L = x l / n is performed. The x H and x L can be understood to be a mean value of the half cycle of the H values and the L values. Thereafter, the correction unit (39) sets the correction flag to “1” (310). Correction flag is initially being set to "0", a flag indicating whether x H and x L is required.

【0062】次に、図10に示される動作に移る。補正
部(39)は、補正フラグが「1」であるか否かを判定
する(311)。この場合、補正フラグが「1」である
ためステップ(312)に移る。補正部(39)は、ス
テップ(312)において補正カウンタの内容mの偶奇
判定を行う。偶数の場合にはステップ(313)に、奇
数の場合にはステップ(314)に移る。
Next, the operation moves to the operation shown in FIG. The correction unit (39) determines whether the correction flag is “1” (311). In this case, since the correction flag is “1”, the process proceeds to step (312). The correction unit (39) performs an even / odd determination on the content m of the correction counter in step (312). If the number is even, the process proceeds to step (313). If the number is odd, the process proceeds to step (314).

【0063】ステップ(313)では、X=x−x
+xが、ステップ(314)では、X=x−x
が、補正部(39)により、それぞれ演算される。
ここに、xはオフセット値であり、FG信号(c)の
真の半周期を表している。従って、このようにして求め
られるXは、検出した半周期xからデューティむらを
補正した補正値である。この後、補正部(39)は、補
正計算フラグを「0」にし、補正計算を終了する(31
5)。
In step (313), X = x m -x H
+ X 0 is X = x m −x L + in step (314).
x 0 is calculated by the correction unit (39).
Here, x 0 is an offset value, which represents the true half-period of the FG signal (c). Thus, X obtained in this way is a correction value obtained by correcting the duty unevenness from the detected half cycle x m. Thereafter, the correction unit (39) sets the correction calculation flag to "0" and ends the correction calculation (31).
5).

【0064】続いて、速度系係数部(15)は、速度誤
差計算を行い(316)、外乱推定オブザーバ(7)
は、外乱トルクTの推定を行い(317)、加算部
(6)は速度誤差信号Bnとオブザーバ演算値Cnの加
算を行い(318)、加算値CnはPWM変換器(2)
によりPWM信号として出力される(319)。
Subsequently, the speed system coefficient section (15) calculates a speed error (316), and obtains a disturbance estimation observer (7).
Estimates the disturbance torque TG (317), the adding unit (6) adds the speed error signal Bn and the observer operation value Cn (318), and the added value Cn is a PWM converter (2).
Is output as a PWM signal (319).

【0065】この後には、ステップ(301)に戻る。
この後、ステップ(303)までは以上説明した内容と
同様の動作となるが、ステップ(304)において補正
計算フラグが「0」であるためにステップ(311)に
分岐する。さらに、補正フラグもすでに「1」になって
いるため、ステップ(312)に移行する。なお、補正
フラグが「0」であれば、ステップ(316)に移行す
る。
Thereafter, the flow returns to step (301).
Thereafter, the operation up to step (303) is the same as described above, but the process branches to step (311) because the correction calculation flag is "0" in step (304). Further, since the correction flag has already been set to "1", the process proceeds to step (312). If the correction flag is "0", the flow shifts to step (316).

【0066】このように、本実施例においては、2逓倍
によりFG信号(c)のエッジ検出を行った場合でも、
デューティむらを補正してより正確な外乱トルク推定、
ひいてはモータ(1)の制御を実現できる。また、平均
値を求めこれを利用して補正するようにしたため、演算
時間の遅れも生じない。
As described above, in this embodiment, even when the edge of the FG signal (c) is detected by doubling,
More accurate disturbance torque estimation by correcting duty unevenness,
As a result, control of the motor (1) can be realized. Further, since the average value is obtained and used for correction, there is no delay in the calculation time.

【0067】なお、他の方法でデューティむら補正を行
ってもよく、外乱推定オブザーバ(7)は最小次元オブ
ザーバではなく例えば同一次元オブザーバでも良く、外
乱推定オブザーバ(7)にかえ速度推定オブザーバ等を
用いてもよい。キャプスタンモータ等に限定されないこ
とはいうまでもない。
Note that the duty unevenness correction may be performed by another method. The disturbance estimation observer (7) may be, for example, the same dimension observer instead of the minimum dimension observer, and the disturbance estimation observer (7) may be replaced with a speed estimation observer. May be used. Needless to say, it is not limited to a capstan motor or the like.

【0068】次に、本発明の第5実施例について説明す
る。図11は、この実施例のブロック線図である。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a block diagram of this embodiment.

【0069】この実施例においては、先に説明した従来
例及び各実施例においては省略されていた位相制御系の
構成も示されている。すなわち、トルク−回転変換部
(10)の出力を積分することによりモータ(1)の角
速度ωを位相に変換する積分要素(40)と、積分要素
(40)の出力からモータ(1)の回転位相を検出する
位相検出器(41)と、が示されている。なお、図にお
いてH(s)は位相検出器(41)の伝達関数であ
る。位相検出器(41)の出力は、加算部(6)に供給
され、これにより、位相制御に係るフィードバックルー
プが構成される。
In this embodiment, the configuration of the phase control system which is omitted in the above-described conventional example and each embodiment is also shown. That is, an integral element (40) for converting the angular velocity ω of the motor (1) into a phase by integrating the output of the torque-rotation converter (10), and the rotation of the motor (1) based on the output of the integral element (40). A phase detector (41) for detecting a phase is shown. In the drawing, H P (s) is a transfer function of the phase detector (41). The output of the phase detector (41) is supplied to the adder (6), whereby a feedback loop related to phase control is configured.

【0070】更に、図11においては、外乱トルクT
の加算に係る加算器(11)が省略されており、増幅器
(4)及びモータ駆動ランプ(5)両者のゲインを表す
ブロックである増幅部(12)が移行の増幅部(42)
及び(43)に分割して描かれている。増幅部(42)
のゲインはKAMP、増幅部(43)のゲインはK
DAと表されている。更に、加算部(6)から出力され
る加算値Anは、遅延器(44)を介して乗算部(3
0)に入力される。遅延器(44)は、加算値Anを1
サンプリング周期Tだけ遅延させる遅延器である。
Further, in FIG. 11, the disturbance torque TG
The adder (11) relating to the addition of (1) is omitted, and the amplifier (12), which is a block representing the gains of both the amplifier (4) and the motor drive ramp (5), is replaced with an amplifier (42) in transition.
And (43). Amplifying unit (42)
The gain of the amplifier (43) is K AMP and the gain of the amplifier (43) is K M
It is designated as DA . Further, the addition value An output from the addition unit (6) is output to the multiplication unit (3) via the delay unit (44).
0). The delay unit (44) sets the addition value An to 1
This is a delay unit that delays by the sampling period TF .

【0071】この実施例においては、位相制御系は、次
のように動作する。先に述べた速度制御系においては、
モータ(1)の回転に応じてFG部(13)がモータ
(1)の回転速度に対応したFG信号を生成させていた
が、位相制御系においては、モータ(1)の1回転毎に
PG(Pulse Generator )信号が1パルス発生し、基準
位相との時間差を計測する。この計測は、積分要素(4
0)によって行われ、引き続き位相検出器(41)によ
りモータ(1)の回転位相が検出される。この回転移送
は、加算部(6)を介してPWM変換器(2)に供給さ
れ、PWM信号の生成に寄与する。
In this embodiment, the phase control system operates as follows. In the speed control system described above,
The FG unit (13) generates an FG signal corresponding to the rotation speed of the motor (1) according to the rotation of the motor (1). However, in the phase control system, the PG signal is generated every one rotation of the motor (1). (Pulse Generator) One pulse of the signal is generated, and the time difference from the reference phase is measured. This measurement is based on the integral element (4
0), and subsequently the rotational phase of the motor (1) is detected by the phase detector (41). This rotational transfer is supplied to the PWM converter (2) via the adder (6) and contributes to generation of a PWM signal.

【0072】このように、本実施例によれば、速度制御
のみならず位相制御を行なうようにしたため、モータ
(1)の回転速度変動が抑制されることとなる。
As described above, according to this embodiment, not only the speed control but also the phase control are performed, so that the rotation speed fluctuation of the motor (1) is suppressed.

【0073】更には、外乱推定オブザーバ(7)を設け
ているため、外乱トルクTに起因するモータ(1)の
回転速度変動が抑圧される。更に、A/D変換及びD/
A変換の必要がないため、本実施例においては第1実施
例等と同様の効果を得ることができる。
Further, since the disturbance estimation observer (7) is provided, the rotation speed fluctuation of the motor (1) caused by the disturbance torque TG is suppressed. Furthermore, A / D conversion and D /
Since there is no need for A-conversion, the present embodiment can provide the same effects as those of the first embodiment.

【0074】図12は、本発明の第6実施例に係るモー
タ制御装置の構成が示されている。この図はブロック線
図であり、図11と同様の省略等を施している。この実
施例は、図11に示される第5実施例に加え、位相同期
引込み判別手段(45)を付加した点が相違しており、
更に、この位相同期引込み判別手段(45)によってオ
ンオフされる切替えスイッチ(46)が乗算部(31)
と加算部(6)の間に設けられている点が異なる。この
実施例は、図11に示される第5実施例を更に改良する
ことにより、モータ起動時等の過渡応答時における位相
同期引込みを早期に行わせることを可能にしたものであ
る。すなわち、モータ起動時等の過渡応答時には位相検
出器(41)の出力が大きく変動し、速度指令値が大き
く変動する結果、外乱推定オブザーバ(7)の演算過程
におけるオーバフローの発生や外乱トルクTの不正確
な推定等が発生し、速度指令値が不適当な値になり、位
相同時引込みを遅らせてしまうという問題点が生じ得
る。この実施例では、モータ(1)の起動時等において
位相同期引込み判別手段(40)の制御の下、外乱推定
オブザーバ(7)による推定値Cnを加算部(6)に供
給することを断とうとするものである。図13には、こ
の実施例の動作の流れが示されている。なお、速度制
御、位相制御、外乱トルクTの推定動作については先
に説明したものと同様であるのでここでは詳細を省略す
る。
FIG. 12 shows a configuration of a motor control device according to a sixth embodiment of the present invention. This drawing is a block diagram, in which the same omissions and the like as in FIG. 11 are given. This embodiment is different from the fifth embodiment shown in FIG. 11 in that a phase synchronization pull-in determination means (45) is added.
Further, a changeover switch (46) which is turned on / off by the phase synchronization pull-in determination means (45) includes a multiplication unit (31).
And an adder (6). In this embodiment, the fifth embodiment shown in FIG. 11 is further improved to enable early phase lock-in at the time of transient response such as when starting the motor. That is, the output of the phase detector (41) greatly fluctuates and the speed command value fluctuates greatly during a transient response such as when the motor is started, and as a result, the occurrence of an overflow and the disturbance torque TG in the calculation process of the disturbance estimation observer (7). May be inaccurately estimated, the speed command value may become an inappropriate value, and the simultaneous phase pull-in may be delayed. In this embodiment, the supply of the estimated value Cn by the disturbance estimating observer (7) to the adding unit (6) under the control of the phase synchronization pull-in determining means (40) at the time of starting the motor (1) or the like is to be refused. Is what you do. FIG. 13 shows a flow of the operation of this embodiment. Note that the speed control, the phase control, and the operation of estimating the disturbance torque TG are the same as those described above, and thus the details are omitted here.

【0075】この実施例の装置は、モータ(1)の回転
に伴い、FG信号のエッジ又はG信号のエッジが入力
されるまで、速度検出及び位相検出は行なわない。FG
信号のエッジが入力されると(401)、ステッブ(4
05)〜(410)の動作に移行し、その後、ステップ
(402)に移る。また、FG信号のエッジが入力され
ていない状態でPG信号のエッジが入力された場合(4
02)、ステップ(403)及び(404)の動作を実
行し、再びFG信号のエッジの入力待ち状態(401)
に戻る。
[0075] The apparatus of this embodiment, with the rotation of the motor (1), to the edge of the edge or P G signal of the FG signal is input, the speed detection and phase detection is not performed. FG
When the edge of the signal is input (401), the step (4)
05) to (410), and then to step (402). Further, when the edge of the PG signal is input while the edge of the FG signal is not input (4
02), execute the operations of steps (403) and (404), and wait for the input of the edge of the FG signal again (401)
Return to

【0076】ステップ(403)においては、位相検出
器(41)によって位相検出が行われ、検出結果からN
が位相検出器(41)から出力される。位相同期引込
み判別手段(45)は、この位相検出結果Nに基づき
位相同期引込みが成されているかどうかを判別する(4
04)。
In step (403), the phase is detected by the phase detector (41).
P is output from the phase detector (41). Phase pull-in discriminating means (45) determines whether the phase detection result phase pull-in based on the N P have been made (4
04).

【0077】一方、ステップ(401)においてFG信
号のエッジが入力されたと判定された場合にはステップ
(405)〜(410)が実行される。ステップ(40
5)においては、速度検出部(14)が速度検出を行な
い、その結果、Nを出力する。加算部(6)は、速度
検出部(14)の出力である速度検出結果Nと位相検
出器(41)の出力である位相検出結果Nとを加算
し、その加算結果NをPWM変換器(2)に出力する
(406)。この時、位相同期引込み判別手段(45)
により先のステップ(404)において位相同期引込み
がなされているか否かの判定がなされている。ステップ
(406)の後は、この判別結果に応じて動作が分岐し
(407)、位相同期引込みがなされている場合にのみ
外乱推定オブザーバ(7)の演算結果N(推定値Cn
に相当する)を切替えスイッチ(46)を介して加算部
(6)に取り込み(408)、加算結果Nに更に外乱推
定オブザーバ(7)による演算結果をNを加算する
(409)。すなわち、位相同期引込み判別手段(4
5)は、位相検出結果Nに基づき位相同期引込みがな
されるか否かを判別し、なされている場合にのみ切替え
スイッチ(46)をオンさせ、外乱推定オブザーバ
(7)による演算結果Nを加算部(6)に供給する。
On the other hand, if it is determined in step (401) that an edge of the FG signal has been input, steps (405) to (410) are executed. Step (40
In 5), the speed detection unit (14) performs velocity detection, thereby outputting N F. Addition unit (6) adds the phase detection result N P is the output of the speed detector (14) which is the output speed detection result of the N F and the phase detector (41), PWM converting the addition result N It is output to the vessel (2) (406). At this time, the phase synchronization pull-in determination means (45)
In step (404), it is determined whether or not phase lock-in has been performed. After step (406), the operation branches in accordance with the result of this determination (407), and the operation result N O (estimated value Cn) of the disturbance estimation observer (7) is obtained only when the phase lock-in is performed.
Uptake (408) to the adder (6) via a switch (46) switches the corresponding) to further the calculation result of the disturbance estimation observer (7) is added to N O to sum N (409). That is, the phase synchronization pull-in determination means (4
5) determines whether or not the phase pull-in based on the phase detection result N P is made to turn on the switch (46) switched only when being made, the result calculation by the disturbance estimation observer (7) N O Is supplied to the adder (6).

【0078】このように、外乱推定オブザーバ(7)の
演算結果NがNに加えられた後、あるいは位相同期引
込みがまだなされておらず切替えスイッチ(46)がオ
フされていたときには直ちに、ステップ(410)にか
かる動作が実行される。ステッブ(410)に示される
のは、PWM変換器(2)による(N)のPWM変換動
作であり、この結果、モータ(1)のPWM制御が実行
されることになる。
[0078] Thus, immediately when after operation result N O disturbance estimation observer (7) was added to N, or the phase pull-in is switched not yet made the switch (46) has been turned off, step The operation according to (410) is performed. The step (410) shows the (N) PWM conversion operation by the PWM converter (2). As a result, the PWM control of the motor (1) is executed.

【0079】このように、本実施例によれば、位相同期
引込みがなされている場合にのみ外乱推定オブザーバ
(7)の出力を用いて速度制御及び位相制御を行なうよ
うにしているため、位相同期引込みがモータ(1)の起
動時等の過渡応答時において位相同期引込みが遅くなる
ことがなく、また、外乱トルクTによるモータ(1)
の外乱速度変動を抑圧することができる。
As described above, according to the present embodiment, the speed control and the phase control are performed using the output of the disturbance estimation observer (7) only when the phase lock-in is performed. The phase-locking pull-in does not slow down during a transient response such as when the motor (1) is started, and the motor (1) is driven by the disturbance torque TG.
Disturbance speed fluctuation can be suppressed.

【0080】図14には、本発明の第7実施例に係るモ
ータ制御装置の構成が示されている。この実施例は、図
12に示される第6実施例の構成を更に簡素化し、第6
実施例と同様の効果をより経済的に得ようとするもので
ある。すなわち図14に明瞭に示されるように、位相同
期引込み判別手段(45)に代えタイマ(47)が設け
られている。このタイマ(47)はモータ(1)の起動
から一定時間経過後に切替えスイッチ(46)をオフか
らオンに切替えるタイマである。従って、図15に示さ
れるこの実施例の動作も、図13に示される第6実施例
の動作と異なり、ステップ(404)が省略され、ステ
ップ(407)がステップ(411)に置き換えられて
いる。すなわち、この実施例においては、位相同期引込
みがなされているか否かではなく、タイマ(47)の動
作の結果、モータ(1)の起動のうち一定時間が経過し
たと見なせる場合にのみ外乱推定オブザーバ(7)の演
算結果Nを加算部(6)に取り組ませるものである。
従って、この実施例によれば、第6実施例により得られ
た効果をより簡素な構成で実現することができる。
FIG. 14 shows the configuration of a motor control device according to a seventh embodiment of the present invention. This embodiment further simplifies the configuration of the sixth embodiment shown in FIG.
This is to achieve the same effect as in the embodiment more economically. That is, as clearly shown in FIG. 14, a timer (47) is provided instead of the phase lock pull-in determination means (45). This timer (47) is a timer for switching the changeover switch (46) from off to on after a predetermined time has elapsed from the start of the motor (1). Therefore, the operation of this embodiment shown in FIG. 15 also differs from the operation of the sixth embodiment shown in FIG. 13 in that step (404) is omitted and step (407) is replaced with step (411). . That is, in this embodiment, the disturbance estimating observer is used only when it is considered that a certain time has elapsed during the activation of the motor (1) as a result of the operation of the timer (47), not whether or not the phase lock-in has been performed. (7) of the operation result is intended to tackle the N O to the adder (6).
Therefore, according to this embodiment, the effect obtained by the sixth embodiment can be realized with a simpler configuration.

【0081】なお、この実施例においてはモータ(1)
の起動時をタイマ(47)の起算点としたが、これは、
例えば通常再生とスピードサーチ等の特殊再生との間の
モード移行時などの他の移行時を基準としてもよい。ま
た、VTRのドラムモータ等に限らず、キャプスタンモ
ータ等、他のモータであってもよい。
In this embodiment, the motor (1)
Is the starting point of the timer (47).
For example, another transition time such as a mode transition between normal reproduction and special reproduction such as speed search may be used as a reference. Further, the motor is not limited to the drum motor of the VTR, but may be another motor such as a capstan motor.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
によれば、オブザーバが速度検出手段から出力されるデ
ィジタルの回転速度及び速度信号に基づきモータを監視
し、外乱トルク推定動作を実行するようにしたため、A
/D変換、D/A変換等が不要となり、ハードウェアの
省略による簡素化かつ経済的な構成の実現、A/D変換
等による時間遅れの発生防止による制御性能の向上等の
効果が得られる。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
According to the above, the observer monitors the motor based on the digital rotation speed and speed signal output from the speed detection means, and executes the disturbance torque estimation operation.
A / D conversion, D / A conversion, and the like are not required, and effects such as realization of a simplified and economical configuration by omitting hardware, improvement of control performance by preventing occurrence of time delay by A / D conversion, and the like are obtained. .

【0083】また、請求項によれば、モータの回転速
度を表す方形波信号に含まれるデューティむらを補正す
るようにしたため、外乱トルク等のの変量の推定がより
正確となる。
According to the first aspect of the present invention, since the duty unevenness included in the square wave signal representing the rotation speed of the motor is corrected, the estimation of a variable such as a disturbance torque becomes more accurate.

【0084】請求項によれば、モータの回転周波数の
平均値を演算し、この平均値によりデューティむらを補
正するようにしたため、補正における演算時間による遅
れの発生防止や、デューティむらのない正しい速度検出
が可能となる等の効果が得られる。
According to the second aspect , the average value of the rotation frequency of the motor is calculated, and the duty unevenness is corrected based on the average value. The effect that speed detection becomes possible is obtained.

【0085】請求項によれば、位相同期引込みがなさ
れている場合にのみオブザーバの出力が制御に用いられ
るため、モータ起動時等の過渡応答時に回転速度変動を
外乱トルク等の推定に反映させないようにして誤差発生
を防止することができる。
According to the third aspect , since the output of the observer is used for control only when the phase synchronization is performed, the fluctuation of the rotational speed is not reflected in the estimation of the disturbance torque or the like at the time of a transient response such as when the motor is started. In this manner, occurrence of an error can be prevented.

【0086】[0086]

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

【図1】第1実施例に係るモータ制御装置の構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a motor control device according to a first embodiment.

【図2】第1実施例に係るモータ制御装置の構成を示す
ブロック線図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a motor control device according to the first embodiment.

【図3】第1実施例に係るモータ制御装置の動作の流れ
を示すフローチャート図である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of an operation of the motor control device according to the first embodiment.

【図4】第2実施例に係るモータ制御装置の構成を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a motor control device according to a second embodiment.

【図5】第3実施例に係るモータ制御装置の構成を示す
ブロック線図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a motor control device according to a third embodiment.

【図6】FG部の構成及び動作線図を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration and an operation diagram of an FG unit.

【図7】FG信号の波形を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a waveform of an FG signal.

【図8】第4実施例に係るモータ制御装置の構成を示す
ブロック線図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a motor control device according to a fourth embodiment.

【図9】第4実施例に係るモータ制御装置の動作の一部
を示すフローチャート図である 。
FIG. 9 is a flowchart showing a part of the operation of the motor control device according to the fourth embodiment.

【図10】第4実施例に係るモータ制御装置の動作の一
部を示すフローチャート図である 。
FIG. 10 is a flowchart showing a part of the operation of the motor control device according to the fourth embodiment.

【図11】第5実施例に係るモータ制御装置の構成を示
すブロック線図である。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a motor control device according to a fifth embodiment.

【図12】第6実施例に係るモータ制御装置の構成を示
すブロック線図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a motor control device according to a sixth embodiment.

【図13】第6実施例に係るモータ制御装置の動作を示
すフローチャート図である。
FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation of the motor control device according to the sixth embodiment.

【図14】第7実施例に係るモータ制御装置の構成を示
すブロック線図である。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a motor control device according to a seventh embodiment.

【図15】第7実施例に係るモータ制御装置の動作の流
れを示すフローチャート図である。
FIG. 15 is a flowchart illustrating a flow of an operation of the motor control device according to the seventh embodiment.

【図16】一従来例に係るモータ制御装置の構成を示す
図である。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a motor control device according to a conventional example.

【図17】従来例の構成を示すブロック線図である。FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) モータ (2) PWM変換器 (6) 加算部 (7) 外乱推定オブザーバ (8) 速度誤差演算部 (9) 電流−トルク変換部 (10) トルク−回転変換部 (13) FG部 (14) 速度検出部 (20) 加算器 (21),(22) 乗算部 (23) 一次遅れ要素 (24) 減算器 (29) ソフトウェアの部分 (30),(31) 乗算部 (33) マイクロコンピュータ (36) 磁気ヘッド (37) スレッショルド電圧源 (38) 波形整形回路 (39) 補正部 (40) 積分要素 (41) 位相検出器 (45) 位相同期引込み判別手段 (46) 切替えスイッチ (47) タイマ I 駆動電流 ω モータの角速度 An 加算値 Bn 速度誤差信号 Cn オブザーバ演算値 (a) 正弦波信号 (b),(b1 ),(b2 ) スレッショルド電圧 (c),(c1 ),(c2 ) FG信号 x,x 平均値 N 位相検出結果 N 速度検出結果 N 加算結果 N オブザーバの演算結果(1) Motor (2) PWM converter (6) Adder (7) Disturbance estimation observer (8) Speed error calculator (9) Current-torque converter (10) Torque-rotation converter (13) FG unit ( 14) Speed detector (20) Adder (21), (22) Multiplier (23) Primary delay element (24) Subtractor (29) Software part (30), (31) Multiplier (33) Microcomputer (36) Magnetic head (37) Threshold voltage source (38) Waveform shaping circuit (39) Correction unit (40) Integral element (41) Phase detector (45) Phase synchronization pull-in determination means (46) Changeover switch (47) Timer I drive current ω motor angular velocity An additional value Bn speed error signal Cn observer calculation value (a) sine wave signal (b), (b 1) , (b 2) Suresshoru Voltage (c), (c 1) , (c 2) FG signal x H, x L average N P phase detection result N F speed detection result N sum N O observer operation result

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−141817(JP,A) 特開 昭61−1286(JP,A) 特開 昭63−220786(JP,A) 特開 昭64−26385(JP,A) 特開 昭61−266086(JP,A) 特開 平1−103183(JP,A) 特開 平1−234079(JP,A) 特開 平3−293988(JP,A) 特開 平4−156283(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 5/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-55-141817 (JP, A) JP-A-61-1286 (JP, A) JP-A-63-220786 (JP, A) JP-A 64-64 26385 (JP, A) JP-A-61-266086 (JP, A) JP-A-1-103183 (JP, A) JP-A 1-234079 (JP, A) JP-A-3-293988 (JP, A) JP-A-4-156283 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H02P 5/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ディジタル値の制御信号に応じてモータ
を駆動する駆動手段と、 上記モータの回転速度に応じて方形波信号を生成しその
デユーティに基づいて上記モータの回転速度をディジタ
ル値で検出する速度検出手段と、 上記速度検出手段の出力に基づき上記モータの速度誤差
を演算する速度誤差演算手段と、 上記モータの回転位相をディジタル値で検出する位相検
出手段と、 上記位相検出手段の出力に基づき上記モータの位相誤差
を演算する位相誤差演算手段と、 上記モータに加わる外乱トルクをディジタル値で推定し
て出力する外乱トルクオブザーバとを備えたモータ制御
装置において、 上記速度誤差演算手段の出力、上記位相誤差演算手段の
出力及び上記外乱トルクオブザーバの出力をディジタル
値で加算する加算手段と、上記加算出力に基づきモータを駆動する駆動手段と、 上記速度検出手段で生成される方形波信号のデューティ
むらを補正するデューティむら補正手段を備え、 上記外乱トルクオブザーバは、上記デューティむらが補
正された上記速度検出手段の出力と上記加算手段の出力
とに基づいて上記モータに加わる外乱トルクを推定
て、上記加算出力に基づきモータを制御することを特徴
とするモータ制御装置。
1. A drive means for driving a motor in accordance with a control signal of a digital value, a square wave signal generated in accordance with a rotation speed of the motor, and a rotation speed of the motor detected as a digital value based on a duty of the signal. Speed detection means for calculating, a speed error calculation means for calculating a speed error of the motor based on an output of the speed detection means, a phase detection means for detecting a rotation phase of the motor as a digital value, and an output of the phase detection means And a disturbance torque observer for estimating and outputting a disturbance torque applied to the motor as a digital value, based on the output of the speed error calculation means. Adding means for adding the output of the phase error calculating means and the output of the disturbance torque observer as a digital value ; Driving means for driving the motor based on the added output, and duty unevenness correcting means for correcting the duty unevenness of the square wave signal generated by the speed detecting means, wherein the disturbance torque observer has the duty unevenness corrected. estimating a disturbance torque applied to the motor based on the outputs of the adding means of the velocity detecting means
A motor control device that controls the motor based on the addition output .
【請求項2】 上記デューティむら補正手段は、まず、
上記方形波信号に含まれる同一値の期間の平均長を演算
し、この平均長を随時当該期間の時間長から減じ、当該
期間の目標長を加算して、デューティむらを補正するこ
とを特徴とする請求項1記載のモータ制御装置。
2. The duty unevenness correcting means includes:
The average length of the period of the same value included in the square wave signal is calculated, the average length is subtracted from the time length of the period at any time, the target length of the period is added, and the duty unevenness is corrected. The motor control device according to claim 1.
【請求項3】 上記位相検出手段により検出される回転
位相に基づきモータの回転位相同期引き込みがなされて
いるか否かを判別する位相同期引き込み判断手段を備
え、回転位相同期引き込みがなされているときのみ上記
加算手段によって上記位相誤差演算手段の出力を加算す
ることを特徴とする請求項1記載のモータ制御装置。
3. A phase synchronization pull-in determining means for determining whether or not the rotation phase synchronization of the motor is performed based on the rotation phase detected by the phase detection means, and only when the rotation phase synchronization is performed. 2. The motor control device according to claim 1, wherein the output of the phase error calculating means is added by the adding means.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06339292A (en) * 1993-04-02 1994-12-06 Fanuc Ltd Force controlling method by estimation of disturbance load
JP3393170B2 (en) * 1996-12-03 2003-04-07 シャープ株式会社 Motor speed control device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55141817A (en) * 1979-04-23 1980-11-06 Brother Ind Ltd Control unit for detection signal
JPS611286A (en) * 1984-06-13 1986-01-07 Fuji Photo Film Co Ltd Motor controlling method
JP2849085B2 (en) * 1987-03-09 1999-01-20 株式会社リコー Digital speed control method for electric motor
JPS6426385A (en) * 1987-07-20 1989-01-27 Sanyo Electric Co Correction of motor revolution nonuniformity
JP2529297B2 (en) * 1987-10-14 1996-08-28 松下電器産業株式会社 Servo device
JPH0779556B2 (en) * 1988-03-15 1995-08-23 松下電器産業株式会社 Speed control device

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