JP2863449B2 - Control method of DC motor by pulse width modulation signal - Google Patents

Control method of DC motor by pulse width modulation signal

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JP2863449B2
JP2863449B2 JP6257771A JP25777194A JP2863449B2 JP 2863449 B2 JP2863449 B2 JP 2863449B2 JP 6257771 A JP6257771 A JP 6257771A JP 25777194 A JP25777194 A JP 25777194A JP 2863449 B2 JP2863449 B2 JP 2863449B2
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Description

【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、パルス幅変調(以下、
単にPWMという)信号による直流モータおよびブラシ
レス直流モータの制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to pulse width modulation (hereinafter referred to as "pulse width modulation").
The present invention relates to a DC motor and a brushless DC motor control method using a signal (hereinafter simply referred to as PWM).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のPWM信号による直流モ
ータの制御方法としては、図5に示すように、4個のス
イッチング素子S1,S2,S3,S4 から構成されるH型ブリッ
ジ回路により、直流モータMを制御する方法がある。こ
の方法は、上下両アームPWM制御と呼ばれ、上アーム
のスイッチング素子S1,S2 のみ、または下アームのスイ
ッチング素子S3,S4 のみのPWM制御に比べ応答特性に
優れ、高出力化が容易である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of controlling a DC motor using this kind of PWM signal, as shown in FIG. 5, an H-type bridge circuit composed of four switching elements S1, S2, S3, S4 is used. There is a method of controlling the DC motor M. This method is called upper and lower arm PWM control, and has superior response characteristics compared to PWM control of only the upper-arm switching elements S1 and S2 or only the lower-arm switching elements S3 and S4, and can easily achieve higher output. .

【0003】前記直流モータMの電気的時定数より高速
のPWM信号のデューティ比により、該モータMの速度
または出力トルクを制御できるが、ここでは速度につい
て説明する。
[0003] The speed or output torque of the DC motor M can be controlled by the duty ratio of the PWM signal higher than the electrical time constant of the DC motor M. Here, the speed will be described.

【0004】図5において、PWM信号一周期のなか
で、スイッチング素子S1,S4 が同じタイミングでオンオ
フし、スイッチング素子S2,S3 がこれと反対の同じタイ
ミングでオンオフする。PWM信号のx期間はスイッチ
ング素子S1,S4 がオンで、スイッチング素子S2,S3 がオ
フなので、電流は、スイッチング素子S1からモータMを
経て、スイッチング素子S4を流れる。この電流の単位時
間当たりの電流をI1とする。他方、y期間は、前記x期
間とは逆方向に単位時間当たりI2の電流がモータMに流
れる。従って、この回路が前記モータMに供給する電流
はI1とI2との和になるが、I1とI2との向きが反対なの
で、正方向トルクを発生する電流IはI=I1ーI2とな
る。
In FIG. 5, in one cycle of the PWM signal, the switching elements S1 and S4 are turned on and off at the same timing, and the switching elements S2 and S3 are turned on and off at the same opposite timing. Since the switching elements S1 and S4 are on and the switching elements S2 and S3 are off during the x period of the PWM signal, current flows from the switching element S1 through the motor M to the switching element S4. The current per unit time of this current is defined as I1. On the other hand, in the y period, a current of I2 per unit time flows through the motor M in the direction opposite to the x period. Accordingly, the current supplied to the motor M by this circuit is the sum of I1 and I2, but since the directions of I1 and I2 are opposite, the current I for generating the forward torque is I = I1−I2.

【0005】前記電流I1とI2との比は、前記PWM信号
のデューティ比で決まる。すなわちPWM信号デューテ
ィが100%のとき、スイッチング素子S1,S4 のみがオ
ンなので前記モータMは正方向最大速度となり、PWM
信号デューティが0%のとき、スイッチング素子S2,S3
のみがオンなので逆方向最大速度となり、PWM信号デ
ューティが50%のとき、電流Iは、I1=I2よりI=I1
−I2=0なので該モータMは停止する。よって、PWM
信号デューティ比とモータMの速度との関係は、図6に
示すようになる。
The ratio between the currents I1 and I2 is determined by the duty ratio of the PWM signal. That is, when the PWM signal duty is 100%, only the switching elements S1 and S4 are ON, so that the motor M has the maximum forward speed, and
When the signal duty is 0%, the switching elements S2, S3
When only the PWM signal duty is 50% since only the switch is on, the current I becomes I = I1 from I1 = I2.
Since -I2 = 0, the motor M stops. Therefore, PWM
The relationship between the signal duty ratio and the speed of the motor M is as shown in FIG.

【0006】次に、従来のPWM信号による直流モータ
の制御方法を、図7の構成図により説明する。直流モー
タMに結合されたパルス発生器1により速度フィードバ
ック情報FGを基に、+Vのパルス、−Vのパルスを形
成し、該パルス発生器1の回転方向情報DIRにより選
択する。VCは速度指令電圧である。前記回転方向が正
方向の場合は+Vのパルスのフィードバック信号を平滑
フィルタ2で平滑し、逆方向の場合は−Vのパルスのフ
ィードバック信号を平滑して、フィードバック電圧VF
を得る。これにより、該フィードバック電圧VFは、正
方向では正の電圧、逆方向では負の電圧の速度に比例し
た電圧となる。
Next, a conventional method of controlling a DC motor by using a PWM signal will be described with reference to a block diagram of FIG. A pulse of + V and a pulse of -V are formed based on the speed feedback information FG by the pulse generator 1 coupled to the DC motor M, and are selected by the rotation direction information DIR of the pulse generator 1. VC is a speed command voltage. When the rotation direction is the forward direction, the feedback signal of the + V pulse is smoothed by the smoothing filter 2, and when the rotation direction is the reverse direction, the feedback signal of the -V pulse is smoothed to obtain the feedback voltage VF.
Get. As a result, the feedback voltage VF becomes a voltage proportional to the speed of the positive voltage in the positive direction and the negative voltage in the reverse direction.

【0007】前記フィードバック電圧VFと前記速度指
令電圧VCとの差を、誤差増幅器3により求める。すな
わちその出力差電圧VEは、VE=−G(VC−VF)
となる。ここで、Gは該誤差増幅器3の増幅度である。
この差電圧VEに対して、比較器4により三角波信号5
と比較して、図8に示すような、パルス幅変調信号PW
M1を出力させ、該信号PWMIにより、前記直流モー
タMを制御、駆動する。
The difference between the feedback voltage VF and the speed command voltage VC is obtained by the error amplifier 3. That is, the output difference voltage VE is VE = −G (VC−VF)
Becomes Here, G is the amplification degree of the error amplifier 3.
The comparator 4 applies a triangular wave signal 5 to the difference voltage VE.
Compared with the pulse width modulation signal PW shown in FIG.
M1 is output, and the DC motor M is controlled and driven by the signal PWMI.

【0008】このため、前述と同じように、前記VEの
式から、VC=VF=0ならば、VE=0となり、PW
M信号デューティ比50%で前記モータMは停止し、V
C>VFのとき、VE<0となり、前記デューティ比は
大きくなって前記モータMは正方向に回転し、VC<V
Fのとき、VE>0となり、前記デューティ比は小さく
なって前記モータMは逆方向に回転する。よって、図7
によるPWM信号デューティ比とモータMの速度の関係
は、図6に示す関係を実現している。
Therefore, as described above, if VC = VF = 0, VE = 0, and PW
When the M signal duty ratio is 50%, the motor M stops, and V
When C> VF, VE <0, the duty ratio increases, the motor M rotates in the forward direction, and VC <V
At F, VE> 0, the duty ratio decreases, and the motor M rotates in the reverse direction. Therefore, FIG.
6 realizes the relationship shown in FIG. 6 between the PWM signal duty ratio and the speed of the motor M.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のPWM信号による直流モータの制御方法にあ
っては、PWM信号デューティ比が50%を境に前記モ
ータMは、正、逆両方向に回転できるため、前記モータ
Mからのフィードバック情報に「回転方向」情報が必要
となり、この情報がないと該モータMは逆転暴走した
り、またその情報が粗いと前記デューティ比が50%付
近でハンチングを発生するという問題点があった。
However, in such a conventional DC motor control method using a PWM signal, the motor M rotates in both forward and reverse directions when the PWM signal duty ratio is 50%. Therefore, the "rotation direction" information is necessary for the feedback information from the motor M. Without this information, the motor M may run out of control, or if the information is coarse, hunting may occur when the duty ratio is around 50%. There was a problem that it occurred.

【0010】このため、高分解能のエンコーダが必要で
あるとともに、図9に示すような演算増幅器6a、コン
デンサ6b,6cおよび抵抗器6d,6eからなる完全
三角波発生回路6が必要であるが、前記エンコーダや演
算増幅器6aはともに高価であるという問題点があっ
た。
For this reason, a high-resolution encoder is required, and a complete triangular wave generating circuit 6 comprising an operational amplifier 6a, capacitors 6b and 6c and resistors 6d and 6e as shown in FIG. 9 is required. There is a problem that both the encoder and the operational amplifier 6a are expensive.

【0011】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解消し、直流モータの速度や出
力トルクを安定して制御できるとともに、安価にできる
パルス幅変調信号による直流モータの制御方法を提案す
ることにある。
[0011] The present invention has been made in view of such a point,
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a DC motor control method using a pulse width modulation signal which can control the speed and output torque of the DC motor stably and can be inexpensive.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、次のとおりである。
The structure of the present invention for achieving the above object is as follows.

【0013】(1) 直流モータに結合された信号発生
器からの速度フィードバック信号を平滑した信号と、速
度指令信号との差をとり、この差信号に対して、比較器
により三角波信号と比較して得られたパルス幅変調信号
により、前記直流モータを制御する方法において、OR
回路により、前記パルス幅変調信号と、前記三角波信号
に同期しかつ同相の50%デューティ比のパルス信号と
の論理和をとり、出力されるパルス幅変調信号により、
前記直流モータの速度を制御することを特徴とする。
(1) A difference between a signal obtained by smoothing a speed feedback signal from a signal generator coupled to a DC motor and a speed command signal is obtained, and the difference signal is compared with a triangular wave signal by a comparator. Controlling the DC motor with the pulse width modulation signal obtained by
A circuit performs an OR operation on the pulse width modulation signal and a pulse signal having a 50% duty ratio in synchronization with the triangular wave signal and having the same phase.
The speed of the DC motor is controlled.

【0014】(2) 直流モータに結合された信号発生
器からのトルクフィードバック信号を平滑した信号と、
トルク指令信号との差をとり、この差信号に対して、比
較器により三角波信号と比較して得られたパルス幅変調
信号により、前記直流モータを制御する方法において、
OR回路により、前記パルス幅変調信号と、前記三角波
信号に同期しかつ同相の50%デューティ比のパルス信
号との論理和をとり、出力されるパルス幅変調信号によ
り、前記直流モータのトルクを制御することを特徴とす
る。
(2) a signal obtained by smoothing a torque feedback signal from a signal generator coupled to a DC motor;
In a method of controlling the DC motor by taking a difference from the torque command signal, and by using a pulse width modulation signal obtained by comparing the difference signal with a triangular wave signal by a comparator,
An OR circuit performs an OR operation on the pulse width modulation signal and a pulse signal having a 50% duty ratio in synchronization with the triangular wave signal and controlling the torque of the DC motor by the output pulse width modulation signal. It is characterized by doing.

【0015】(3) 前記(1)または(2)におい
て、前記三角波信号に代えて、コンデンサと抵抗器とを
直列に接続しかつ前記抵抗器側に定電圧電源を接続し、
前記コンデンサの両端をスイッチング素子により50%
デューティ比で開閉して充放電させ、前記コンデンサと
抵抗器との接続点から出力される不完全のこぎり波信号
が、前記比較器で比較されることを特徴とする。
(3) In the above (1) or (2), instead of the triangular wave signal, a capacitor and a resistor are connected in series, and a constant voltage power supply is connected to the resistor side,
50% of both ends of the capacitor by switching element
The incomplete sawtooth signal output from the connection point between the capacitor and the resistor is opened and closed at a duty ratio to be charged and discharged, and the incomplete sawtooth signal is compared by the comparator.

【0016】[0016]

【作用】本発明は以上のように構成され、デューティ比
50%のパルス信号を比較器からの出力PWM信号に常
に加算(論理和をとる)しているので、従来のようなP
WM信号デューティ比が50%付近で前記直流モータが
逆転暴走したり、ハンチングすることはなく、該モータ
の速度や出力トルクを安定して制御することができる。
According to the present invention, the pulse signal having a duty ratio of 50% is always added (or ORed) to the PWM signal output from the comparator.
When the WM signal duty ratio is around 50%, the DC motor does not run out of control or hunt, and the speed and output torque of the motor can be controlled stably.

【0017】また、前記三角波信号に代えて、コンデン
サと抵抗器とからなる直列回路の前記コンデンサの両端
を、スイッチング素子により50%デューティ比で開閉
することにより、得られる不完全のこぎり波信号を使用
しうるので、安価に制御することができる。
Further, in place of the triangular wave signal, an imperfect sawtooth wave signal obtained by opening and closing both ends of the capacitor in a series circuit including a capacitor and a resistor at a duty ratio of 50% using a switching element is used. Control can be performed at low cost.

【0018】[0018]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を例示的に詳しく説明する。図1は、本発明のパルス幅
変調(以下、単にPWMという)信号による直流モータ
の制御方法の一実施例を示す構成図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a DC motor control method using a pulse width modulation (hereinafter simply referred to as PWM) signal according to the present invention.

【0019】図1において、直流モータMの電気的時定
数より高速のPWM信号のデューティ比により、該モー
タMの速度または出力トルクを制御できるが、ここでは
速度について説明する。直流モータMに結合されたパル
ス発生器1からの+Vのパルスで形成された速度フィー
ドバック信号FGを平滑フィルタ2で平滑して、フィー
ドバック電圧VFを得る。該フィードバック電圧VFに
は回転方向の情報はない。誤差増幅器3の一方の入力端
に前記フィードバック電圧VFを入力し、他方の入力端
に速度指令電圧VCを入力して、該誤差増幅器3から前
記フィードバック電圧VFと前記速度指令電圧VCとの
差、すなわち差電圧VEを出力させる。
In FIG. 1, the speed or output torque of the DC motor M can be controlled by the duty ratio of the PWM signal which is higher than the electrical time constant of the DC motor M. Here, the speed will be described. The speed feedback signal FG formed by the + V pulse from the pulse generator 1 coupled to the DC motor M is smoothed by the smoothing filter 2 to obtain a feedback voltage VF. The feedback voltage VF has no information on the rotation direction. The feedback voltage VF is input to one input terminal of the error amplifier 3 and the speed command voltage VC is input to the other input terminal, and the difference between the feedback voltage VF and the speed command voltage VC from the error amplifier 3 is calculated by: That is, the difference voltage VE is output.

【0020】比較器4の一方の入力端(−側)に前記差
電圧VEを入力し、他方の入力端(+側)に三角波信号
5を入力して両者を比較し、その出力端からPWM信号
PWM1を出力させる。次いで、OR回路11により、
前記PWM信号PWM1と、前記三角波信号5に同期し
かつ同相の50%デューティ比のパルス信号12との論
理和をとり、出力されるPWM信号PWM2を前記直流
モータMに供給して、駆動し、その速度を制御する。
The difference voltage VE is input to one input terminal (− side) of the comparator 4 and the triangular wave signal 5 is input to the other input terminal (+ side) to compare the two. The signal PWM1 is output. Next, by the OR circuit 11,
ORing the PWM signal PWM1 with the pulse signal 12 having the same phase and a 50% duty ratio in synchronization with the triangular wave signal 5 and supplying the output PWM signal PWM2 to the DC motor M for driving; Control its speed.

【0021】前記誤差増幅器3から出力される前記フィ
ードバック電圧VFと前記速度指令電圧VCとの差電圧
VEは、前記式のとおり、VE=−G(VC−VF)と
なる。このため、VC=VF=0ならば、VE=0とな
り、PWM信号デューティ比50%で前記モータMは停
止し、VC>VFのとき、VE<0となり、前記デュー
ティ比は大きくなって前記モータMは正方向に回転す
る。そして、VC<VFのとき、VE>0となり、前記
デューティ比は小さくなるが、前記OR回路11から出
力される前記PWM信号PWM2は、前記OR回路11
の一方の入力端に入力される50%デューティ比のパル
ス信号12により、そのPWM信号PWM2のデューテ
ィ比は50%に固定され、前記モータMは停止される。
このため、該モータMは逆回転もハンチングもしない。
The difference voltage VE between the feedback voltage VF output from the error amplifier 3 and the speed command voltage VC is VE = -G (VC-VF) as in the above equation. For this reason, if VC = VF = 0, VE = 0, the motor M stops at a PWM signal duty ratio of 50%, and if VC> VF, VE <0, and the duty ratio increases to increase the motor M rotates in the forward direction. When VC <VF, VE> 0, and the duty ratio decreases. However, the PWM signal PWM2 output from the OR circuit 11 is
The duty ratio of the PWM signal PWM2 is fixed at 50% by the pulse signal 12 having a 50% duty ratio input to one input terminal of the motor M, and the motor M is stopped.
Therefore, the motor M does not rotate backward or hunt.

【0022】図2(a)、図2(b)および図2(c)
は、図1の前記誤差増幅器3から出力される差電圧VE
の各正負値と、前記比較器4および前記OR回路11か
ら出力されるそれぞれのPWM信号PWM1およびPW
M2の波形との関係を示す図である。図2(a)が差電
圧VE=0の場合、図2(b)が差電圧VE<0の場合
および図2(c)が差電圧VE>0の場合である。
FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c)
Is a differential voltage VE output from the error amplifier 3 in FIG.
And the PWM signals PWM1 and PWM output from the comparator 4 and the OR circuit 11, respectively.
It is a figure showing the relation with the waveform of M2. 2A shows the case where the difference voltage VE = 0, FIG. 2B shows the case where the difference voltage VE <0, and FIG. 2C shows the case where the difference voltage VE> 0.

【0023】前述の動作説明と前記図2(a)、図2
(b)および図2(c)から明らかなように、前記比較
器4の他方の入力端(+側)に入力される三角波信号5
の正の領域分(上半分)は不必要であることが分かる。
よって、従来の前記三角波発生回路6に代えて、図3に
示すような不完全のこぎり波発生回路13にすることが
できる。
The operation described above and FIGS. 2 (a) and 2
2B and FIG. 2C, the triangular wave signal 5 input to the other input terminal (+ side) of the comparator 4
It can be seen that the positive region (upper half) is unnecessary.
Therefore, an incomplete sawtooth wave generating circuit 13 as shown in FIG. 3 can be used instead of the conventional triangular wave generating circuit 6.

【0024】該不完全のこぎり波発生回路13は、コン
デンサ14と抵抗器15とを直列に接続するとともに、
前記抵抗器15側に定電圧電源−Vを接続し、前記コン
デンサ14の両端に接続したスイッチング素子16によ
り50%デューティ比で開閉して、該コンデンサ14を
充放電させる回路であり、前記コンデンサ14と抵抗器
15との接続点17から不完全のこぎり波信号18を発
生させている。
The imperfect sawtooth wave generating circuit 13 connects a capacitor 14 and a resistor 15 in series,
A constant voltage power supply -V is connected to the resistor 15 side, and a switching element 16 connected to both ends of the capacitor 14 opens and closes at a 50% duty ratio to charge and discharge the capacitor 14. An incomplete sawtooth signal 18 is generated from a connection point 17 between the resistor and the resistor 15.

【0025】図4は、前記不完全のこぎり波発生回路1
3の前記スイッチング素子16の開閉タイミングと、接
続点17に発生される不完全のこぎり波信号18の波形
と、前記比較器4から出力されるPWM信号PWM1の
波形との関係を示す図である。前記不完全のこぎり波信
号15は、図1の三角波として使用される目的に合致し
ているのは明らかである。また、前記抵抗器15は定電
流源に代えてもよい。
FIG. 4 shows the imperfect sawtooth wave generating circuit 1.
3 is a diagram showing the relationship between the switching timing of the switching element 16, the waveform of the incomplete sawtooth signal 18 generated at the connection point 17, and the waveform of the PWM signal PWM 1 output from the comparator 4. Obviously, the imperfect sawtooth signal 15 is suitable for the purpose used as the triangular wave in FIG. Further, the resistor 15 may be replaced with a constant current source.

【0026】本実施例では、PWM信号による直流モー
タの速度制御について説明しているが、同信号による同
モータのトルク制御についても同様で、この場合、フィ
ードバック信号として、前記直流モータに結合されたパ
ルス発生器1からのトルクフィードバック信号を使用す
ればよい。また、PWM信号による3相ブラシレス直流
モータの制御についても同様である。前記3相ブラシレ
ス直流モータの場合には、回転子位置情報からフィード
バック情報FGを得ることができる。
In this embodiment, the control of the speed of the DC motor by the PWM signal is described. However, the same applies to the torque control of the motor by the signal. In this case, the feedback signal is used as the feedback signal to the DC motor. What is necessary is just to use the torque feedback signal from the pulse generator 1. The same applies to the control of the three-phase brushless DC motor by the PWM signal. In the case of the three-phase brushless DC motor, feedback information FG can be obtained from rotor position information.

【0027】なお、本発明の技術は前記実施例における
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他
の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記
構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
The technique of the present invention is not limited to the technique in the above-described embodiment, but may be implemented by means of other modes that perform the same function. Can be changed or added.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、請求項1、2については、直流モータに結合さ
れた信号発生器からの速度またはトルクのフィードバッ
ク信号を平滑した信号と、速度またはトルクの指令信号
との差をとり、この差信号に対して、比較器により三角
波信号と比較して得られたパルス幅変調信号により、前
記直流モータを制御する方法において、OR回路によ
り、前記パルス幅変調信号と、前記三角波信号に同期し
かつ同相の50%デューティ比のパルス信号との論理和
をとり、出力されるパルス幅変調信号により、前記直流
モータの速度またはトルクを制御するので、直流モータ
の速度または出力トルクを安定して制御できる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, according to claims 1 and 2, a signal obtained by smoothing a speed or torque feedback signal from a signal generator coupled to a DC motor; In a method of controlling the DC motor by taking a difference from a speed or torque command signal and using a pulse width modulation signal obtained by comparing this difference signal with a triangular wave signal by a comparator, Since the pulse width modulation signal is ORed with the pulse signal having a 50% duty ratio in synchronization with the triangular wave signal and having the same phase, the speed or torque of the DC motor is controlled by the output pulse width modulation signal. In addition, the speed or output torque of the DC motor can be controlled stably.

【0029】また、請求項3、4については、前記三角
波信号に代えて、コンデンサと抵抗器とからなる直列回
路の前記コンデンサの両端を、スイッチング素子により
50%デューティ比で開閉することにより、出力される
不完全のこぎり波信号が、前記比較器で比較されるの
で、高価で高分解能のエンコーダが不必要となり、かつ
前記不完全のこぎり波信号が使用でき、安価に制御でき
る。
According to a third aspect of the present invention, both ends of the capacitor of a series circuit including a capacitor and a resistor are opened and closed at a duty ratio of 50% by a switching element in place of the triangular wave signal. Since the imperfect sawtooth signal is compared by the comparator, an expensive and high-resolution encoder is not required, and the imperfect sawtooth signal can be used and can be controlled at low cost.

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

【図1】本発明のパルス幅変調信号による直流モータの
制御方法の一実施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a method for controlling a DC motor using a pulse width modulation signal according to the present invention.

【図2】図2(a)、図2(b)および図2(c)は、
図1の誤差増幅器3から出力される差電圧VEの各正負
値と、比較器4およびOR回路11から出力されるそれ
ぞれのPWM信号PWM1およびPWM2の波形との関
係を示す図で、図2(a)が差電圧VE=0の場合、図
2(b)が差電圧VE<0の場合および図2(c)が差
電圧VE>0の場合である。
FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c)
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between each positive / negative value of the difference voltage VE output from the error amplifier 3 in FIG. 1 and the waveforms of the PWM signals PWM1 and PWM2 output from the comparator 4 and the OR circuit 11. FIG. 2B shows the case where the difference voltage VE <0, FIG. 2B shows the case where the difference voltage VE <0, and FIG. 2C shows the case where the difference voltage VE> 0.

【図3】不完全のこぎり波発生回路図である。FIG. 3 is an incomplete sawtooth wave generation circuit diagram.

【図4】不完全のこぎり波発生回路13のスイッチング
素子16の開閉タイミングと、接続点17に発生される
不完全のこぎり波信号波形18と、比較器4から出力さ
れるPWM信号PWM1の波形との関係を示す図であ
る。
4 shows the timing of opening and closing of the switching element 16 of the incomplete sawtooth wave generating circuit 13, the incomplete sawtooth signal waveform 18 generated at the connection point 17, and the waveform of the PWM signal PWM1 output from the comparator 4. FIG. It is a figure showing a relation.

【図5】従来のパルス幅変調信号による直流モータの制
御方法を説明する回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a conventional DC motor control method using a pulse width modulation signal.

【図6】図5におけるパルス幅変調信号デューティ比と
モータMの速度との関係を示す図である。
6 is a diagram illustrating a relationship between a duty ratio of a pulse width modulation signal and a speed of a motor M in FIG.

【図7】従来のパルス幅変調信号による直流モータの制
御方法を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a conventional DC motor control method using a pulse width modulation signal.

【図8】図8(a)、図8(b)および図8(c)は、
図7の誤差増幅器3から出力される差電圧VEの各正負
値と、比較器4から出力されるパルス幅変調信号PWM
1の波形との関係を示す図で、図8(a)が差電圧VE
=0の場合、図8(b)が差電圧VE<0の場合および
図8(c)が差電圧VE>0の場合である。
8 (a), 8 (b) and 8 (c)
Each positive / negative value of the difference voltage VE output from the error amplifier 3 in FIG. 7 and the pulse width modulation signal PWM output from the comparator 4
FIG. 8A shows the relationship with the waveform of FIG.
FIG. 8B shows the case where the difference voltage VE <0, and FIG. 8C shows the case where the difference voltage VE> 0.

【図9】従来の完全三角波発生回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional complete triangular wave generation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パルス発生器 2 平滑フィルタ 3 誤差増幅器 4 比較器 5 三角波信号 6 完全三角波発生回路 6a 演算増幅器 11 OR回路 12 パルス信号 13 不完全のこぎり波発生回路 14 コンデンサ 15 抵抗器 16 スイッチング素子 17 接続点 18 不完全のこぎり波信号 M 直流モータ VC 速度指令電圧 VF フィードバック電圧 VE 差電圧 PWM1,PWM2 パルス幅変調信号 Reference Signs List 1 pulse generator 2 smoothing filter 3 error amplifier 4 comparator 5 triangular wave signal 6 complete triangular wave generation circuit 6a operational amplifier 11 OR circuit 12 pulse signal 13 imperfect sawtooth wave generation circuit 14 capacitor 15 resistor 16 switching element 17 connection point 18 non Complete sawtooth signal M DC motor VC Speed command voltage VF Feedback voltage VE Difference voltage PWM1, PWM2 Pulse width modulation signal

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流モータに結合された信号発生器から
の速度フィードバック信号を平滑した信号と、速度指令
信号との差をとり、この差信号に対して、比較器により
三角波信号と比較して得られたパルス幅変調信号によ
り、前記直流モータを制御する方法において、OR回路
により、前記パルス幅変調信号と、前記三角波信号に同
期しかつ同相の50%デューティ比のパルス信号との論
理和をとり、出力されるパルス幅変調信号により、前記
直流モータの速度を制御することを特徴とするパルス幅
変調信号による直流モータの制御方法。
1. A difference between a signal obtained by smoothing a speed feedback signal from a signal generator coupled to a DC motor and a speed command signal, and comparing the difference signal with a triangular wave signal by a comparator. In the method of controlling the DC motor using the obtained pulse width modulation signal, an OR circuit performs an OR operation on the pulse width modulation signal and a pulse signal having a 50% duty ratio in synchronization with the triangular wave signal and having the same phase. And controlling the speed of the DC motor by an output pulse width modulation signal.
【請求項2】 直流モータに結合された信号発生器から
のトルクフィードバック信号を平滑した信号と、トルク
指令信号との差をとり、この差信号に対して、比較器に
より三角波信号と比較して得られたパルス幅変調信号に
より、前記直流モータを制御する方法において、OR回
路により、前記パルス幅変調信号と、前記三角波信号に
同期しかつ同相の50%デューティ比のパルス信号との
論理和をとり、出力されるパルス幅変調信号により、前
記直流モータのトルクを制御することを特徴とするパル
ス幅変調信号による直流モータの制御方法。
2. A difference between a signal obtained by smoothing a torque feedback signal from a signal generator coupled to a DC motor and a torque command signal, and comparing the difference signal with a triangular wave signal by a comparator. In the method of controlling the DC motor using the obtained pulse width modulation signal, an OR circuit performs an OR operation on the pulse width modulation signal and a pulse signal having a 50% duty ratio in synchronization with the triangular wave signal and having the same phase. A method for controlling a DC motor using a pulse width modulation signal, wherein the torque of the DC motor is controlled by an output pulse width modulation signal.
【請求項3】 前記三角波信号に代えて、コンデンサと
抵抗器とを直列に接続しかつ前記抵抗器側に定電圧電源
を接続し、前記コンデンサの両端をスイッチング素子に
より50%デューティ比で開閉して充放電させ、前記コ
ンデンサと抵抗器との接続点から出力される不完全のこ
ぎり波信号が、前記比較器で比較されることを特徴とす
る請求項1または請求項2に記載のパルス幅変調信号に
よる直流モータの制御方法。
3. In place of the triangular wave signal, a capacitor and a resistor are connected in series, a constant voltage power supply is connected to the resistor side, and both ends of the capacitor are opened and closed with a switching element at a 50% duty ratio. 3. The pulse width modulation according to claim 1, wherein the incomplete sawtooth signal output from a connection point between the capacitor and the resistor is compared by the comparator. 4. Control method of DC motor by signal.
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