JP2957216B2 - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置Info
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- JP2957216B2 JP2957216B2 JP2015360A JP1536090A JP2957216B2 JP 2957216 B2 JP2957216 B2 JP 2957216B2 JP 2015360 A JP2015360 A JP 2015360A JP 1536090 A JP1536090 A JP 1536090A JP 2957216 B2 JP2957216 B2 JP 2957216B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、モータ制御装置に関し、特に、モータの
停止制御の仕方が改良されたモータ制御装置に関するも
のである。
停止制御の仕方が改良されたモータ制御装置に関するも
のである。
＜従来の技術＞ たとえば複写機の光学系（照明ユニットおよび反射ミ
ラー）駆動用のDCサーボモーダの制御装置を例にとって
説明すると、光学系がリターン状態において、光学系が
予め定める通過点を通過した時にサーボモータのブレー
キングが開始され、光学系の移動速度が減速されて、光
学系が目標停止位置であるホームポジションで停止する
ようにされていた。
ラー）駆動用のDCサーボモーダの制御装置を例にとって
説明すると、光学系がリターン状態において、光学系が
予め定める通過点を通過した時にサーボモータのブレー
キングが開始され、光学系の移動速度が減速されて、光
学系が目標停止位置であるホームポジションで停止する
ようにされていた。
＜発明が解決しようとする課題＞ ところが、サーボモータによって駆動される光学系に
は、光学系移動用のロッド棒等の摺動部材や、ワイヤや
プーリ等が含まれているので、サーボモータ側から見る
と、光学系は、常に一定のモータ負荷になっているわけ
ではなく、モータ負荷としては微妙に変化する負荷であ
る。
は、光学系移動用のロッド棒等の摺動部材や、ワイヤや
プーリ等が含まれているので、サーボモータ側から見る
と、光学系は、常に一定のモータ負荷になっているわけ
ではなく、モータ負荷としては微妙に変化する負荷であ
る。
このため、リターン中の光学系が所定位置を通過した
時にサーボモータのブレーキングを開始しても、常に最
適なブレーキングが行えるとは限らず、場合によって
は、光学系はホームポジションの手前で停止寸前まで減
速されてしまうようなブレーキングになったり、あるい
は、光学系がホームポジションを通過した後にようやく
停止するようなブレーキングになったりする場合があっ
た。
時にサーボモータのブレーキングを開始しても、常に最
適なブレーキングが行えるとは限らず、場合によって
は、光学系はホームポジションの手前で停止寸前まで減
速されてしまうようなブレーキングになったり、あるい
は、光学系がホームポジションを通過した後にようやく
停止するようなブレーキングになったりする場合があっ
た。
勿論、ホームポジションに検出スイッチを設けてお
き、光学系がホームポジションに達し、該検出スイッチ
が切換わることによって、サーボモータを急激に停止さ
せることも可能ではあるが、そのようにすると、急激に
停止された光学系に振動が生じ、連続コピー時において
は、次のコピーの先端の画像が乱れる恐れがあるし、ま
た、光学系移動用の摺動部材等の摩耗が激しいという欠
点もある。
き、光学系がホームポジションに達し、該検出スイッチ
が切換わることによって、サーボモータを急激に停止さ
せることも可能ではあるが、そのようにすると、急激に
停止された光学系に振動が生じ、連続コピー時において
は、次のコピーの先端の画像が乱れる恐れがあるし、ま
た、光学系移動用の摺動部材等の摩耗が激しいという欠
点もある。
以上は、複写機における光学系駆動用のモータ制御装
置の場合であるが、この種の欠点は、モータ制御装置全
般について共通して言えることである。
置の場合であるが、この種の欠点は、モータ制御装置全
般について共通して言えることである。
それゆえ、この発明は、上述のような欠点を解消し
て、モータ負荷が目標停止位置で丁度停止するように、
モータのブレーキング開始タイミングが改良されたモー
タ制御装置を提供することを目的とする。
て、モータ負荷が目標停止位置で丁度停止するように、
モータのブレーキング開始タイミングが改良されたモー
タ制御装置を提供することを目的とする。
＜課題を解決するための手段＞ 第１の発明は、モータの回転軸に結合され、モータの
回転に応じた信号を出力する回転信号出力手段、回転信
号出力手段の出力に基づいて、モータ回転速度を算出す
る速度算出手段、回転信号出力手段の出力に基づいて、
モータによって移動される所定の負荷の現在位置を算出
する位置算出手段、モータに停止指令信号を出力する手
段、および、停止指令信号が出力されて後、速度算出手
段で算出されるモータ回転速度が予め定める速度まで低
下した時、位置算出手段で算出される負荷の現在位置を
予め定められた目標停止位置と比較し、該比較結果に基
づいて、次回に出力する停止指令信号の出力タイミング
を補正する補正手段を備え、補正手段は、負荷の現在位
置を予め定められた目標停止位置と比較した結果、負荷
の現在位置が目標停止位置に対して移動方向上流側であ
り、現在位置と目標停止位置との距離がＸであれば、距
離Ｘに予め定める係数α（但し、０＜α＜１）を乗じた
距離だけ負荷が移動するように停止指令信号の出力タイ
ミングを遅らせ、逆に、負荷の現在位置が目標停止位置
に対して移動方向下流側であり、現在位置と目標停止位
置との距離がＹであれば、距離Ｙに予め定める係数β
（但し、０＜β＜１）を乗じた距離だけ負荷が手前側で
停止するように、停止指令信号の出力タイミングを早め
ることを特徴とするものである。
回転に応じた信号を出力する回転信号出力手段、回転信
号出力手段の出力に基づいて、モータ回転速度を算出す
る速度算出手段、回転信号出力手段の出力に基づいて、
モータによって移動される所定の負荷の現在位置を算出
する位置算出手段、モータに停止指令信号を出力する手
段、および、停止指令信号が出力されて後、速度算出手
段で算出されるモータ回転速度が予め定める速度まで低
下した時、位置算出手段で算出される負荷の現在位置を
予め定められた目標停止位置と比較し、該比較結果に基
づいて、次回に出力する停止指令信号の出力タイミング
を補正する補正手段を備え、補正手段は、負荷の現在位
置を予め定められた目標停止位置と比較した結果、負荷
の現在位置が目標停止位置に対して移動方向上流側であ
り、現在位置と目標停止位置との距離がＸであれば、距
離Ｘに予め定める係数α（但し、０＜α＜１）を乗じた
距離だけ負荷が移動するように停止指令信号の出力タイ
ミングを遅らせ、逆に、負荷の現在位置が目標停止位置
に対して移動方向下流側であり、現在位置と目標停止位
置との距離がＹであれば、距離Ｙに予め定める係数β
（但し、０＜β＜１）を乗じた距離だけ負荷が手前側で
停止するように、停止指令信号の出力タイミングを早め
ることを特徴とするものである。
第２の発明は、モータの回転軸に結合され、モータの
回転に応じた信号を出力する回転信号出力手段、回転信
号出力手段の出力に基づいて、モータ回転速度を算出す
る速度算出手段、回転信号出力手段の出力に基づいて、
モータによって移動される所定の負荷の現在位置を算出
する位置算出手段、モータに停止指令信号を出力する手
段、および、停止指令信号が出力されて後、速度算出手
段で算出されるモータ回転速度が予め定める速度まで低
下した時、位置算出手段で算出される負荷の現在位置を
予め定められた目標停止位置と比較し、該比較の結果、
負荷の現在位置と目標停止位置との差が予め定める距離
以上開いている場合に、該比較結果に基づいて、次回に
出力する停止指令信号の出力タイミングを補正する補正
手段を備え、補正手段は、負荷の現在位置を予め定めら
れた目標停止位置と比較し、該比較の結果、負荷の現在
位置と目標停止位置との差が予め定める距離以上開いて
いる場合であり、かつ、負荷の現在位置が目標停止位置
に対して移動方向上流側であり、現在位置と目標停止位
置との距離がＸであれば、距離Ｘに予め定める係数α
（但し、０＜α＜１）を乗じた距離だけ負荷が移動する
ように停止指令信号の出力タイミングを遅らせ、逆に、
負荷の現在位置が目標停止位置に対して移動方向下流側
であり、現在位置と目標停止位置との距離がＹであれ
ば、距離Ｙに予め定める係数β（但し、０＜β＜１）を
乗じた距離だけ負荷が手前側で停止するように、停止指
令信号の出力タイミングを早めることを特徴とするもの
である。
回転に応じた信号を出力する回転信号出力手段、回転信
号出力手段の出力に基づいて、モータ回転速度を算出す
る速度算出手段、回転信号出力手段の出力に基づいて、
モータによって移動される所定の負荷の現在位置を算出
する位置算出手段、モータに停止指令信号を出力する手
段、および、停止指令信号が出力されて後、速度算出手
段で算出されるモータ回転速度が予め定める速度まで低
下した時、位置算出手段で算出される負荷の現在位置を
予め定められた目標停止位置と比較し、該比較の結果、
負荷の現在位置と目標停止位置との差が予め定める距離
以上開いている場合に、該比較結果に基づいて、次回に
出力する停止指令信号の出力タイミングを補正する補正
手段を備え、補正手段は、負荷の現在位置を予め定めら
れた目標停止位置と比較し、該比較の結果、負荷の現在
位置と目標停止位置との差が予め定める距離以上開いて
いる場合であり、かつ、負荷の現在位置が目標停止位置
に対して移動方向上流側であり、現在位置と目標停止位
置との距離がＸであれば、距離Ｘに予め定める係数α
（但し、０＜α＜１）を乗じた距離だけ負荷が移動する
ように停止指令信号の出力タイミングを遅らせ、逆に、
負荷の現在位置が目標停止位置に対して移動方向下流側
であり、現在位置と目標停止位置との距離がＹであれ
ば、距離Ｙに予め定める係数β（但し、０＜β＜１）を
乗じた距離だけ負荷が手前側で停止するように、停止指
令信号の出力タイミングを早めることを特徴とするもの
である。
＜作用＞ モータ回転信号に基づいて、モータ回転速度が算出さ
れると共に、モータによって移動される所定負荷の現在
位置が算出される、 停止指令信号が所定のタイミングで出力されると、モ
ータの回転速度は減速される。そして、算出されるモー
タ回転速度が予め定める速度まで低下した時に、算出さ
れた負荷の現在位置が予め定められた目標停止位置と比
較される。
れると共に、モータによって移動される所定負荷の現在
位置が算出される、 停止指令信号が所定のタイミングで出力されると、モ
ータの回転速度は減速される。そして、算出されるモー
タ回転速度が予め定める速度まで低下した時に、算出さ
れた負荷の現在位置が予め定められた目標停止位置と比
較される。
比較の結果、算出された負荷の現在位置が目標停止位
置の手前側である場合には、次回の停止指令信号出力タ
イミングを、負荷の位置が目標停止位置まで近付くよう
に係数αに基づいて遅らせ、また、負荷の現在位置が目
標停止位置を過ぎている場合には、出力タイミングを係
数βに基づいて早めるように制御する。
置の手前側である場合には、次回の停止指令信号出力タ
イミングを、負荷の位置が目標停止位置まで近付くよう
に係数αに基づいて遅らせ、また、負荷の現在位置が目
標停止位置を過ぎている場合には、出力タイミングを係
数βに基づいて早めるように制御する。
また、第２の発明によれば、算出された負荷の現在位
置と目標停止位置との差が予め定める距離以上開いてい
る場合においてのみ、第１の発明と同様に、次回に出力
する停止指令信号の出力タイミングが補正される。
置と目標停止位置との差が予め定める距離以上開いてい
る場合においてのみ、第１の発明と同様に、次回に出力
する停止指令信号の出力タイミングが補正される。
＜実施例＞ 以下には、この発明の一実施例として、複写機の光学
系（照明ユニットおよび反射ミラー）駆動用のDCサーボ
モータの制御回路に適用した場合を例にとって説明をす
る。
系（照明ユニットおよび反射ミラー）駆動用のDCサーボ
モータの制御回路に適用した場合を例にとって説明をす
る。
第３図は、複写機の光学系を駆動するためのDCサーボ
モータの制御回路の構成例を示すブロック図である。こ
の制御回路では、DCサーボモータへの印加電圧としてPW
M（pulse width modulation）信号が使用されている。
モータの制御回路の構成例を示すブロック図である。こ
の制御回路では、DCサーボモータへの印加電圧としてPW
M（pulse width modulation）信号が使用されている。
このDCサーボモータ10は永久磁石フィールド形であっ
て、ドライバ部11によって回転駆動され、光学系17を移
動させる。
て、ドライバ部11によって回転駆動され、光学系17を移
動させる。
サーボモータ10の回転軸にはロータリエンコーダ12が
連結されている。ロータリエンコーダ12は、既に公知の
通り、サーボモータ10が予め定める微小角度回転するご
とに速度検出パルスを出力するものである。この実施例
のロータリエンコーダ12からは、互いに周期が等しくか
つ位相が90度ずれたＡ相とＢ相の速度検出パルスが出力
され、サーボモータ10が１回転することにより、各相、
たとえば200個の速度検出パルスが出力される。
連結されている。ロータリエンコーダ12は、既に公知の
通り、サーボモータ10が予め定める微小角度回転するご
とに速度検出パルスを出力するものである。この実施例
のロータリエンコーダ12からは、互いに周期が等しくか
つ位相が90度ずれたＡ相とＢ相の速度検出パルスが出力
され、サーボモータ10が１回転することにより、各相、
たとえば200個の速度検出パルスが出力される。
なお、ロータリエンコーダ12の代わりに、サーボモー
タ10の回転に周期的に連動したパルスを出力する他の機
器を用いてもよい。
タ10の回転に周期的に連動したパルスを出力する他の機
器を用いてもよい。
ロータリエンコーダ12から出力される速度検出パルス
は、エンコーダ信号入力部13へ与えられる。エンコーダ
信号入力部13は、後に詳述するように、ロータリエンコ
ーダ12から与えられる速度検出パルスに基づいて、サー
ボモータ10の回転速度を検出するための回路である。エ
ンコーダ信号入力部13の出力は制御部14へ与えられる。
は、エンコーダ信号入力部13へ与えられる。エンコーダ
信号入力部13は、後に詳述するように、ロータリエンコ
ーダ12から与えられる速度検出パルスに基づいて、サー
ボモータ10の回転速度を検出するための回路である。エ
ンコーダ信号入力部13の出力は制御部14へ与えられる。
制御部14には、CPU、プログラムなどが記憶されたRO
M、必要なデータを記憶するRAMなどが備えられており、
指令速度と検出速度との差の算出処理、速度指令信号と
速度検出信号との位相差の算出処理、サーボモータ10を
制御するためのPWMデータの算出処理などが行われる。
M、必要なデータを記憶するRAMなどが備えられており、
指令速度と検出速度との差の算出処理、速度指令信号と
速度検出信号との位相差の算出処理、サーボモータ10を
制御するためのPWMデータの算出処理などが行われる。
制御部14には、複写機本体の制御部（図示せず）か
ら、動作指令信号および速度指令信号（速度指令クロッ
ク）が与えられる。速度指令クロックは、速度指令信号
入力部15で信号処理されてから制御部14へ与えられる。
ら、動作指令信号および速度指令信号（速度指令クロッ
ク）が与えられる。速度指令クロックは、速度指令信号
入力部15で信号処理されてから制御部14へ与えられる。
PWMユニット16は、制御部14から与えられるPWMデータ
に応じたパルス幅（出力デューティ）のPWM信号を発生
するためのユニットである。PWMユニット16から出力さ
れるPWM信号によってサーボモータ10の回転速度が制御
される。
に応じたパルス幅（出力デューティ）のPWM信号を発生
するためのユニットである。PWMユニット16から出力さ
れるPWM信号によってサーボモータ10の回転速度が制御
される。
ドライバ部11は、制御部14から与えられるドライバ部
駆動信号に基づいて、サーボモータ10の回転方向を決め
たり、ブレーキングしたりする。
駆動信号に基づいて、サーボモータ10の回転方向を決め
たり、ブレーキングしたりする。
第４図は、エンコーダ信号入力部13の構成を示す図で
ある。この実施例では、エコーダ信号入力部12が第４図
の構成にされ、かつ制御部14による信号読出しが工夫さ
れることによって、正確な速度検出が行えるとともにサ
ーボモータ10の回転速度が所定の速度まで低下したか否
かが正しく判定できるようにされている。
ある。この実施例では、エコーダ信号入力部12が第４図
の構成にされ、かつ制御部14による信号読出しが工夫さ
れることによって、正確な速度検出が行えるとともにサ
ーボモータ10の回転速度が所定の速度まで低下したか否
かが正しく判定できるようにされている。
第４図を参照して説明すると、エンコーダ信号入力部
13には、ロータリエンコーダ12から送られてくるＡ相の
速度検出パルスの立上りエッジを検出する立上り検出回
路131、基準クロックをアップカウントするたとえば16
ビット構成のフリーランニングカウンタ133および立上
り検出回路131の立上り検出出力をキャプチャ信号と
し、該キャプチャ信号をトリガとしてフリーランニング
カウンタ133のカウト数を読取保持するキャプチャレジ
スタ134とが備えられている。
13には、ロータリエンコーダ12から送られてくるＡ相の
速度検出パルスの立上りエッジを検出する立上り検出回
路131、基準クロックをアップカウントするたとえば16
ビット構成のフリーランニングカウンタ133および立上
り検出回路131の立上り検出出力をキャプチャ信号と
し、該キャプチャ信号をトリガとしてフリーランニング
カウンタ133のカウト数を読取保持するキャプチャレジ
スタ134とが備えられている。
基準クロックは、第１図に示す回路全体の動作タイミ
ングの基準となる基準クロックであり、回路がマイクロ
コンピュータで構成されている場合にはマシンクロック
が利用される。また、そのような基準クロックがない場
合は、基準クロック発生回路を設ければよい。
ングの基準となる基準クロックであり、回路がマイクロ
コンピュータで構成されている場合にはマシンクロック
が利用される。また、そのような基準クロックがない場
合は、基準クロック発生回路を設ければよい。
エンコーダ信号入力部13には、さらに、アップダウン
検出部135およびアップダウンカウンタ136が備えられて
いる。アップダウン検出部135は、立上り検出回路131か
らＡ相の速度検出パルスの立上り検出出力が与えられた
時にＢ相の回転パルスのレベルを判断し、Ｂ相の回転パ
ルスがハイレベルかローレベルかによって、サーボモー
タ10（第３図）が正転しているか逆転しているかを判別
するものである。アップダウンカウンタ136は、アップ
ダウン検出部135の判別出力に基づいて、立上り検出回
路131の検出出力をアップカウントまたはダウンカウン
トするものである。従って、ある基準位置、たとえば光
学系17がホームポジションのときのアプダウンカウンタ
136のカウント値をHPDT、現在のカウント値をUDCとする
と、その差（UDC−HPDT）は、光学系17の現在位置を表
わす値になる。
検出部135およびアップダウンカウンタ136が備えられて
いる。アップダウン検出部135は、立上り検出回路131か
らＡ相の速度検出パルスの立上り検出出力が与えられた
時にＢ相の回転パルスのレベルを判断し、Ｂ相の回転パ
ルスがハイレベルかローレベルかによって、サーボモー
タ10（第３図）が正転しているか逆転しているかを判別
するものである。アップダウンカウンタ136は、アップ
ダウン検出部135の判別出力に基づいて、立上り検出回
路131の検出出力をアップカウントまたはダウンカウン
トするものである。従って、ある基準位置、たとえば光
学系17がホームポジションのときのアプダウンカウンタ
136のカウント値をHPDT、現在のカウント値をUDCとする
と、その差（UDC−HPDT）は、光学系17の現在位置を表
わす値になる。
次に、第４図の回路の動作説明をする。
キャプチャレジスタ134の内容は、キャプチャ信号、
すなわちＡ相の速度検出パルスの立上りエッジが検出さ
れるごとに更新されていく。また、アップダウンカウン
タ136は、速度検出パルスの立上り検出回数、言い換え
れば速度検出パルス数をカウントする。
すなわちＡ相の速度検出パルスの立上りエッジが検出さ
れるごとに更新されていく。また、アップダウンカウン
タ136は、速度検出パルスの立上り検出回数、言い換え
れば速度検出パルス数をカウントする。
それゆえ、所定のサンプル時間ΔＴ内において、アッ
プダウンカウンタ136で、速度検出パルスがｎ個カウン
トされ、その間にフリーランニングカウンタ133でカウ
ントされる基準クロックのカウント数を計測すれば、そ
れに基づいて回転数Ｎを算出することができる。
プダウンカウンタ136で、速度検出パルスがｎ個カウン
トされ、その間にフリーランニングカウンタ133でカウ
ントされる基準クロックのカウント数を計測すれば、そ
れに基づいて回転数Ｎを算出することができる。
つまり、サーボモータ10の回転数Ｎ［rpm］は、基準
クロックの周波数をｆ［Hz］、サーボモータ10が１回転
することによりロータリエンコーダ12から出力されるＡ
相の速度検出パルス数をＣ［ppr］、今回のキャプチャ
レジスタ131の内容をCPTn、前回のキャプチャレジスタ1
31の内容をCPTn-1、速度検出パルス数をｎとすると、 で算出することができる。
クロックの周波数をｆ［Hz］、サーボモータ10が１回転
することによりロータリエンコーダ12から出力されるＡ
相の速度検出パルス数をＣ［ppr］、今回のキャプチャ
レジスタ131の内容をCPTn、前回のキャプチャレジスタ1
31の内容をCPTn-1、速度検出パルス数をｎとすると、 で算出することができる。
ここで、式（１）は、基準クロック周波数ｆと速度検
出パルス数Ｃとが定数であるから、 となる。
出パルス数Ｃとが定数であるから、 となる。
第５図は、制御部14がキャプチャレジスタ134および
アップダウンカウンタ136の内容をサンプル時間Δｔご
とに読出して回転数データＮを算出するための回転数検
出処理手順を示している。
アップダウンカウンタ136の内容をサンプル時間Δｔご
とに読出して回転数データＮを算出するための回転数検
出処理手順を示している。
次に、第４図および第５図を参照して説明をする。
制御部14では、内部タイマが一定のサンプル時間Δｔ
に達するごとに（ステップS1）、タイマがリセットされ
（ステップS2）、キャプチャレジスタ134およびアップ
ダウンカウンタ136の内容が読出される（ステップS
3）。
に達するごとに（ステップS1）、タイマがリセットされ
（ステップS2）、キャプチャレジスタ134およびアップ
ダウンカウンタ136の内容が読出される（ステップS
3）。
そして、今回読出されたキャプチャレジスタ134のカ
ウント数CPTnから、すでに記憶されている前回読出され
たキャプチャレジスタ134のカウント数CPTn-1を減じる
ことにより、１サンプル時間Δｔ内の基準クロック数Ｘ
が求められた後、CPTnが記憶される（ステップS4）。
ウント数CPTnから、すでに記憶されている前回読出され
たキャプチャレジスタ134のカウント数CPTn-1を減じる
ことにより、１サンプル時間Δｔ内の基準クロック数Ｘ
が求められた後、CPTnが記憶される（ステップS4）。
また、今回読出されたアップダウンカウンタ136のカ
ウント数UDCnから、すでに記憶されている前回読出され
たアップダウンカウンタ136のカウント数UDCn-1を減じ
ることにより、１サンプル時間Δｔ内の回転パルス数ｎ
が求められた後、UDCnが記憶される（ステップS5）。
ウント数UDCnから、すでに記憶されている前回読出され
たアップダウンカウンタ136のカウント数UDCn-1を減じ
ることにより、１サンプル時間Δｔ内の回転パルス数ｎ
が求められた後、UDCnが記憶される（ステップS5）。
その後、上述した式（２）に基づいて、サーボモータ
10の回転数データＮが求められる（ステップS6）。
10の回転数データＮが求められる（ステップS6）。
上述のように一定のサンプル時間Δｔごとに回転数検
出処理を行うのに替えて、たとえば、速度検出パルスが
出力されるごとに、キャプチャレジスタ134のカウント
数CPTnを読出し、前回のカウント数CPTn-1を減じて、最
新の速度検出パルスの周期を算出し、この周期に基づい
て回転数データＮを求めるようにしてもよい。
出処理を行うのに替えて、たとえば、速度検出パルスが
出力されるごとに、キャプチャレジスタ134のカウント
数CPTnを読出し、前回のカウント数CPTn-1を減じて、最
新の速度検出パルスの周期を算出し、この周期に基づい
て回転数データＮを求めるようにしてもよい。
あるいはまた、別の回転数検出処理であっても構わな
い。
い。
次に、第１図を参照して、上述した制御回路によって
光学系17を所望の停止位置であるホームポジションに停
止させるための停止制御の概要について説明をする。
光学系17を所望の停止位置であるホームポジションに停
止させるための停止制御の概要について説明をする。
光学系17がリターン方向へ移動している場合におい
て、光学系17が予め定めるブレーキングスタート位置Ｓ
になった時に、サーボモータ10に対してブレーキング制
御が開始される。光学系17がブレーキングスタート位置
Ｓになったか否かは、この実施例では、アップダウンカ
ウンタ136（第４図参照）のカウント値に基づいて判定
される。つまり、カウント値がBRDTになったとき、光学
系17はブレーキングスタート位置Ｓになったと判定され
る。なお、検出スイッチをブレーキングスタート位置Ｓ
に設けておき、その切換出力を利用してもよい。
て、光学系17が予め定めるブレーキングスタート位置Ｓ
になった時に、サーボモータ10に対してブレーキング制
御が開始される。光学系17がブレーキングスタート位置
Ｓになったか否かは、この実施例では、アップダウンカ
ウンタ136（第４図参照）のカウント値に基づいて判定
される。つまり、カウント値がBRDTになったとき、光学
系17はブレーキングスタート位置Ｓになったと判定され
る。なお、検出スイッチをブレーキングスタート位置Ｓ
に設けておき、その切換出力を利用してもよい。
よって、光学系17の移動速度、換言すればサーボモー
タ10の回転測度は、ブレーキングスタート位置Ｓを通過
した時点から予め定める割合で減速され、所定時間後に
は予め定める極低速度NLまで低下される。
タ10の回転測度は、ブレーキングスタート位置Ｓを通過
した時点から予め定める割合で減速され、所定時間後に
は予め定める極低速度NLまで低下される。
制御部14では、エンコーダ信号入力部13からの信号入
力に基づいて、サーボモータ10の速度が極低速度NLまで
低下した時に、光学系17の現在位置を算出して、その位
置とホームポジションHPとを比較する。
力に基づいて、サーボモータ10の速度が極低速度NLまで
低下した時に、光学系17の現在位置を算出して、その位
置とホームポジションHPとを比較する。
そして、比較の結果、光学系17の現在位置が、ホーム
ポジションHPよりも手前側の場合には、ホームポジショ
ンHPと光学系17の現在位置との距離に応じて、次回のブ
レーキングスタートタイミングが、ホームポジションHP
側にずれるように補正される。
ポジションHPよりも手前側の場合には、ホームポジショ
ンHPと光学系17の現在位置との距離に応じて、次回のブ
レーキングスタートタイミングが、ホームポジションHP
側にずれるように補正される。
また、現在位置がホームポジションHPを通過して行き
過ぎている場合には、次回のブレーキングスタートタイ
ミングが、ホームポジションHPに対してより手前側でス
タートするように補正される。
過ぎている場合には、次回のブレーキングスタートタイ
ミングが、ホームポジションHPに対してより手前側でス
タートするように補正される。
第２図は、制御部14によって実行されるブレーキング
スタートタイミングの補正制御の内容を表わすフローチ
ャートである。
スタートタイミングの補正制御の内容を表わすフローチ
ャートである。
次に、第１図ないし第２図を主として参照しながら、
この実施例におけるブレーキングスタートタイミングの
補正制御について説明をする、 制御部14では、ブレーキング制御開始後、前述した回
転数検出処理（第５図参照）によってサーボモータ10の
回転数Ｎが算出されるごとに、その回転数が予め定める
極低速度NLになったか否かの判別がされる（ステップS1
1）。
この実施例におけるブレーキングスタートタイミングの
補正制御について説明をする、 制御部14では、ブレーキング制御開始後、前述した回
転数検出処理（第５図参照）によってサーボモータ10の
回転数Ｎが算出されるごとに、その回転数が予め定める
極低速度NLになったか否かの判別がされる（ステップS1
1）。
そして、サーボモータ10の速度が極低速度NLになった
と判別された場合には、次に、光学系17の現在位置Ｍが
算出される（ステップS12）。
と判別された場合には、次に、光学系17の現在位置Ｍが
算出される（ステップS12）。
この現在位置Ｍの算出は、アップダウンカウンタ136
のカウント値UDCに基づいてなされる。アップダウンカ
ウンタ136は、前述したように、立上り検出回路131の検
出出力をアップカウントまたはダウンカウントするもの
であり、立上り検出回路131の検出出力は、サーボモー
タ10の回転に比例している。従って、ホームポジション
HPにおけるアップダウンカウンタ136のカウント値をHPD
T、現在のアップダウンカウンタ136のカウント値をUDC
とすれば、ホームポジションHPを基準とする光学系17の
現在位置Ｍは、 Ｍ＝UDC−HPDT で算出することができる（ステップS12）。
のカウント値UDCに基づいてなされる。アップダウンカ
ウンタ136は、前述したように、立上り検出回路131の検
出出力をアップカウントまたはダウンカウントするもの
であり、立上り検出回路131の検出出力は、サーボモー
タ10の回転に比例している。従って、ホームポジション
HPにおけるアップダウンカウンタ136のカウント値をHPD
T、現在のアップダウンカウンタ136のカウント値をUDC
とすれば、ホームポジションHPを基準とする光学系17の
現在位置Ｍは、 Ｍ＝UDC−HPDT で算出することができる（ステップS12）。
算出された現在位置Ｍに基づいて、光学系17は、その
移動方向（リターン方向）に対して、ホームポジション
HPよりも手前側（上流側）であるか、ホームポジション
HPよりも行き過ぎ（下流側）であるかが判別され、それ
ぞれの判別結果に応じて、ブレーキングスタートタイミ
ングの補正がされる。
移動方向（リターン方向）に対して、ホームポジション
HPよりも手前側（上流側）であるか、ホームポジション
HPよりも行き過ぎ（下流側）であるかが判別され、それ
ぞれの判別結果に応じて、ブレーキングスタートタイミ
ングの補正がされる。
より具体的に説明すると、現在位置Ｍが、ホームポジ
ションHPよりも手前側で、第１距離Ｊよりも離れている
場合には、ブレーキングスタートタイミングが、たとえ
ばアップダウンカウンタ136のカウント値で３ポイント
分ホームポジションHP側にずれるように補正される（ス
テップS13→S14→S15→S16→S17）。
ションHPよりも手前側で、第１距離Ｊよりも離れている
場合には、ブレーキングスタートタイミングが、たとえ
ばアップダウンカウンタ136のカウント値で３ポイント
分ホームポジションHP側にずれるように補正される（ス
テップS13→S14→S15→S16→S17）。
また、現在位置Ｍが、ホームポジションHPの手前側
で、第１距離Ｊよりも近付いており、かつ、第２距離Ｋ
よりも離れている場合には、ブレーキングスタートタイ
ミングが、たとえば２ポイント分ホームポジションHP側
にずれるように補正される（ステップS13→S14→S15→S
16→S18）。
で、第１距離Ｊよりも近付いており、かつ、第２距離Ｋ
よりも離れている場合には、ブレーキングスタートタイ
ミングが、たとえば２ポイント分ホームポジションHP側
にずれるように補正される（ステップS13→S14→S15→S
16→S18）。
同様に、現在位置Ｍが、ホームポジションHPの手前側
で、第２距離Ｋよりも近付いているが、第３距離Ｌより
も離れている場合には、ブレーキングスタートタイミン
グが、たとえば１ポイント分ホームポジション側にずれ
るように補正される（ステップS13→S14→S15→S19）。
で、第２距離Ｋよりも近付いているが、第３距離Ｌより
も離れている場合には、ブレーキングスタートタイミン
グが、たとえば１ポイント分ホームポジション側にずれ
るように補正される（ステップS13→S14→S15→S19）。
さらに、光学系17の現在位置Ｍが、ホームポジション
HPの手前側であるが、その位置が第３距離Ｌよりも近付
いている場合には（ステップS14においてNO）、許容誤
差範囲内と考えて、ブレーキングスタートタイミングの
補正はされない。
HPの手前側であるが、その位置が第３距離Ｌよりも近付
いている場合には（ステップS14においてNO）、許容誤
差範囲内と考えて、ブレーキングスタートタイミングの
補正はされない。
一方、光学系17の現在位置Ｍが、ホームポジションHP
を通り過ぎて行き過ぎている場合、その距離が第４距離
Ｎ未満の場合は許容誤差範囲とされるが（ステップS13
でNO）、現在位置が第４距離Ｎ以上離れており、第５距
離Ｐ未満である場合には、ブレーキングスタートタイミ
ングがたとえば１ポイントより手前側になるように補正
される（ステップS13→S20→S22）。
を通り過ぎて行き過ぎている場合、その距離が第４距離
Ｎ未満の場合は許容誤差範囲とされるが（ステップS13
でNO）、現在位置が第４距離Ｎ以上離れており、第５距
離Ｐ未満である場合には、ブレーキングスタートタイミ
ングがたとえば１ポイントより手前側になるように補正
される（ステップS13→S20→S22）。
さらに、現在位置ＭがホームポジションHPを通り過
ぎ、かつ、第５距離Ｐよりも離れている場合には（ステ
ップS20においてはYES）、ブレーキングスタートタイミ
ングがホームポジションHPと現在位置Ｍとの距離の２分
の１分より手前側になるように補正がされる（ステップ
S21）。
ぎ、かつ、第５距離Ｐよりも離れている場合には（ステ
ップS20においてはYES）、ブレーキングスタートタイミ
ングがホームポジションHPと現在位置Ｍとの距離の２分
の１分より手前側になるように補正がされる（ステップ
S21）。
このように、光学系17がブレーキングスタート位置Ｓ
になったことを表わすカウント値BRDTが補正され、次回
のブレーキングスタートタイミングは補正後のBRDTに基
づいてなされる。
になったことを表わすカウント値BRDTが補正され、次回
のブレーキングスタートタイミングは補正後のBRDTに基
づいてなされる。
換言すれば、光学系17がリターン時において、アップ
ダウンカウンタ136のカウント値がBRDTになったとき、
ブレーキング制御がスタートされ、サーボモータ10の回
転速度が極低速度NLになった時点で、光学系17の現在位
置Ｍと目標停止位置HPとが比較され、光学系17の現在位
置Ｍが目標停止位置HPに対して移動方向上流側の場合に
は、BRDTが減らされて、次回のブレーキング制御のスタ
ートタイミングが所定量遅らされる。
ダウンカウンタ136のカウント値がBRDTになったとき、
ブレーキング制御がスタートされ、サーボモータ10の回
転速度が極低速度NLになった時点で、光学系17の現在位
置Ｍと目標停止位置HPとが比較され、光学系17の現在位
置Ｍが目標停止位置HPに対して移動方向上流側の場合に
は、BRDTが減らされて、次回のブレーキング制御のスタ
ートタイミングが所定量遅らされる。
逆に、光学系17が移動方向下流側である場合には、BR
DTが増やされて、次回のブレーキングスタートタイミン
グが早められるわけである。
DTが増やされて、次回のブレーキングスタートタイミン
グが早められるわけである。
上述の場合において、ホームポジションHPの位置を０
とすると、第１距離Ｊ〜第５距離Ｐの間には、次のよう
な関係が成立している。
とすると、第１距離Ｊ〜第５距離Ｐの間には、次のよう
な関係が成立している。
−Ｐ＜−Ｎ＜０＜Ｌ＜Ｋ＜Ｊ 以上の実施例においては、第１距離Ｊ〜第５距離Ｐと
現在位置Ｍとを比較して、ブレーキングスタートタイミ
ングを、アップダウンカウンタ136のカウント値で１ポ
イント〜３ポイント分補正するようにした（ステップS1
7,S18,S19,S22）が次のように補正量を決めるのが好ま
しい。
現在位置Ｍとを比較して、ブレーキングスタートタイミ
ングを、アップダウンカウンタ136のカウント値で１ポ
イント〜３ポイント分補正するようにした（ステップS1
7,S18,S19,S22）が次のように補正量を決めるのが好ま
しい。
すなわち、光学系17の現在位置Ｍをホームポジション
HPと比較し、両者の距離がＸであれば、その距離Ｘに予
め定める係数α（但し、０＜α＜１）を乗じた距離だ
け、ブレーキング制御のスタートポイントをずらせるよ
うに制御する。
HPと比較し、両者の距離がＸであれば、その距離Ｘに予
め定める係数α（但し、０＜α＜１）を乗じた距離だ
け、ブレーキング制御のスタートポイントをずらせるよ
うに制御する。
その際、現在位置ＭがホームポジションHPよりも上流
側か下流側（行き過ぎ）かによって、上述の係数αを、
手前側ではαとし、行き過ぎの場合にはβ（但し、０＜
β＜1,β≠α）となるように変更する。
側か下流側（行き過ぎ）かによって、上述の係数αを、
手前側ではαとし、行き過ぎの場合にはβ（但し、０＜
β＜1,β≠α）となるように変更する。
また、この実施例では、現在位置Ｍが、−Ｎ＜Ｍ＜Ｌ
の場合には、現在位置ＭがちょうどホームポジションHP
でなくても、許容誤差と考えて、次回のブレーキングス
タートタイミングの補正はされないようにされている
が、このような許容誤差範囲をあえて設定せず、現在位
置ＭがホームポジションHPと少しでもずれている場合に
は、次回の制御時において、ブレーキングスタートタイ
ミングを補正するようにしてもよい。
の場合には、現在位置ＭがちょうどホームポジションHP
でなくても、許容誤差と考えて、次回のブレーキングス
タートタイミングの補正はされないようにされている
が、このような許容誤差範囲をあえて設定せず、現在位
置ＭがホームポジションHPと少しでもずれている場合に
は、次回の制御時において、ブレーキングスタートタイ
ミングを補正するようにしてもよい。
なお、この発明は、上述の複写機の光学系制御用に限
らず、ファクシミリ装置の読取装置制御用モータやその
他の一般的なモータ制御回路に採用できる。
らず、ファクシミリ装置の読取装置制御用モータやその
他の一般的なモータ制御回路に採用できる。
また、モータへの印加電圧は、PWM信号以外の形で与
えてもよい。
えてもよい。
＜発明の効果＞ この発明は、以上のように構成されているので、モー
タ負荷が所望の位置に達した時に丁度停止させるよう
に、かつ、衝撃なくモータを停止させることができるよ
うに、モータの停止制御を行うことができる。
タ負荷が所望の位置に達した時に丁度停止させるよう
に、かつ、衝撃なくモータを停止させることができるよ
うに、モータの停止制御を行うことができる。
よって、この発明を複写機の光学系制御用に利用した
場合には、光学系が急激に停止され、停止時に生じる振
動等によって、次回のコピー時にコピー先端部に画像の
揺ぎが生じる等の恐れがない。
場合には、光学系が急激に停止され、停止時に生じる振
動等によって、次回のコピー時にコピー先端部に画像の
揺ぎが生じる等の恐れがない。
第１図は、この発明の一実施例に係るサーボモータ10の
停止制御の概要を表わす図である。 第２図は、この発明の一実施例に係るサーボモータ10の
ブレーキングスタートタイミングの補正内容を表わすフ
ローチャートである。 第３図は、この発明の一実施例が適用された光学系用駆
動用DCサーボモータの駆動制御回路の全体構成を示すブ
ロック図である。 第４図は、この発明の一実施例に係るエンコーダ信号入
力部の電気的構成を示す回路ブロック図である。 第５図は、この発明の一実施例における回転速度検出処
理手順を表わすフローチャートである。 図において、10……DCサーボモータ、11……ドライバ
部、12……ロータリエンコーダ、13……エンコーダ信号
入力部、14……制御部、を示す。
停止制御の概要を表わす図である。 第２図は、この発明の一実施例に係るサーボモータ10の
ブレーキングスタートタイミングの補正内容を表わすフ
ローチャートである。 第３図は、この発明の一実施例が適用された光学系用駆
動用DCサーボモータの駆動制御回路の全体構成を示すブ
ロック図である。 第４図は、この発明の一実施例に係るエンコーダ信号入
力部の電気的構成を示す回路ブロック図である。 第５図は、この発明の一実施例における回転速度検出処
理手順を表わすフローチャートである。 図において、10……DCサーボモータ、11……ドライバ
部、12……ロータリエンコーダ、13……エンコーダ信号
入力部、14……制御部、を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】モータの回転軸に結合され、モータの回転
に応じた信号を出力する回転信号出力手段、 回転信号出力手段の出力に基づいて、モータ回転速度を
算出する速度算出手段、 回転信号出力手段の出力に基づいて、モータによって移
動される所定の負荷の現在位置を算出する位置算出手
段、 モータに停止指令信号を出力する手段、および 停止指令信号が出力されて後、速度算出手段で算出され
るモータ回転速度が予め定める速度まで低下した時、位
置算出手段で算出される負荷の現在位置を予め定められ
た目標停止位置と比較し、該比較結果に基づいて、次回
に出力する停止指令信号の出力タイミングを補正する補
正手段を備え、 補正手段は、負荷の現在位置を予め定められた目標停止
位置と比較した結果、負荷の現在位置が目標停止位置に
対して移動方向上流側であり、現在位置と目標停止位置
との距離がＸであれば、距離Ｘに予め定める係数α（但
し、０＜α＜１）を乗じた距離だけ負荷が移動するよう
に停止指令信号の出力タイミングを遅らせ、逆に、負荷
の現在位置が目標停止位置に対して移動方向下流側であ
り、現在位置と目標停止位置との距離がＹであれば、距
離Ｙに予め定める係数β（但し、０＜β＜１）を乗じた
距離だけ負荷が手前側で停止するように、停止指令信号
の出力タイミングを早めることを特徴とするモータ制御
装置。 - 【請求項２】モータの回転軸に結合され、モータの回転
に応じた信号を出力する回転信号出力手段、 回転信号出力手段の出力に基づいて、モータ回転速度を
算出する速度算出手段、 回転信号出力手段の出力に基づいて、モータによって移
動される所定の負荷の現在位置を算出する位置算出手
段、 モータに停止指令信号を出力する手段、および 停止指令信号が出力されて後、速度算出手段で算出され
るモータ回転速度が予め定める速度まで低下した時、位
置算出手段で算出される負荷の現在位置を予め定められ
た目標停止位置と比較し、該比較の結果、負荷の現在位
置と目標停止位置との差が予め定める距離以上開いてい
る場合に、該比較結果に基づいて、次回に出力する停止
指令信号の出力タイミングを補正する補正手段を備え、 補正手段は、負荷の現在位置を予め定められた目標停止
位置と比較し、該比較の結果、負荷の現在位置と目標停
止位置との差が予め定める距離以上開いている場合であ
り、かつ、負荷の現在位置が目標停止位置に対して移動
方向上流側であり、現在位置と目標停止位置との距離が
Ｘであれば、距離Ｘに予め定める係数α（但し、０＜α
＜１）を乗じた距離だけ負荷が移動するように停止指令
信号の出力タイミングを遅らせ、逆に、負荷の現在位置
が目標停止位置に対して移動方向下流側であり、現在位
置と目標停止位置との距離がＹであれば、距離Ｙに予め
定める係数β（但し、０＜β＜１）を乗じた距離だけ負
荷が手前側で停止するように、停止指令信号の出力タイ
ミングを早めることを特徴とするモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015360A JP2957216B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015360A JP2957216B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | モータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03222684A JPH03222684A (ja) | 1991-10-01 |
| JP2957216B2 true JP2957216B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=11886634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015360A Expired - Lifetime JP2957216B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2957216B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111884564B (zh) * | 2020-08-06 | 2022-02-18 | 深圳市海浦蒙特科技有限公司 | 变频器控制方法、变频器系统及存储介质 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62173993A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-07-30 | S G:Kk | モ−タの位置決め制御装置 |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP2015360A patent/JP2957216B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03222684A (ja) | 1991-10-01 |
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