JP2998400B2 - モータの速度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモータの速度制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】モータの回転速度を速度検出器により検
出して、その検出信号によってモータへの供給電力を制
御するモータの速度制御装置は、ビデオテープレコーダ
（以後、ＶＴＲと略す）のキャプスタンモータなどに広
く利用されている。ＶＴＲ等の磁気記録装置は、より一
層の高密度記録による装置の小型化、ディジタル化の開
発が各社で行われている。装置の小型軽量化を行う場合
に、モータの小型軽量化による慣性モーメントの低下は
避けることはできない。これは制御特性の大幅な劣化に
つながる。しかも、ディジタル化にともない、特殊再生
など、より高度な機能が要求されるようになる。この場
合、テープスピード、すなわち負荷がかかっているモー
タの回転速度を敏速に変化させる必要性が生じる。例え
ば、停止状態から、低速の一定速度で回転させる動作を
繰り返すようにモータの速度を制御する場合がある。

【０００３】従来の装置の構成例を図３に示す。図３に
おいて直流モータ３１は回転センサ３２と負荷３９を直
接回転駆動する。回転センサ３２はモータ３１の回転に
ともなって１回転当たりＺｑ回（Ｚｑは２以上の整数で
あり、ここではＺｑ＝１０００）の交流信号ａを発生す
る。回転センサ３２の交流信号ａは速度検出器３３に入
力され、交流信号ａの周期に応じたディジタル信号ｂを
得ている。

【０００４】速度検出器３３の具体的な構成例を図４に
示す。交流信号ａは波形整形回路４１によって波形整形
され、整形信号ｇを得ている。整形信号ｇはアンド回路
４３とフリップフロップ回路４５とフリップフロップ回
路４６に入力されている。アンド回路４３の入力側に
は、さらに、発振回路４２のクロックパルスｐとカウン
タ回路４４のオーバーフロー出力信号ｗも入力されてい
る。発振回路４２は水晶発振器と分周器等によって構成
され、整形信号ｇの周波数よりもかなり高周波のクロッ
クパルスｐ（500kHz程度）を発生している。カウンタ回
路４４はアンド回路４３の出力パルスｈの到来毎にその
内容をカウントアップする１２ビットのアップカウンタ
になっている。また、オーバーフロー出力信号ｗはカウ
ンタ回路４４のカウント内容が所定値以下のときには"
Ｈ"であり、カウンタ回路４４のカウント内容が所定値
以上になるとｗは"Ｌ"に変化する（ここに"Ｈ"は高電位
状態を表し、"Ｌ"は低電位状態を表している）。データ
入力型フリップフロップ回路４６は、整形信号ｇの立ち
上がりエッジをトリガ信号としてデータ入力端子に入力
された"Ｈ"を取り込み、その出力信号ｄを"Ｈ"にする
（ｄ＝"Ｈ"）。データ入力型フリップフロップ回路４５
は、整形信号ｇの立ち下がりエッジをトリガ信号として
データ入力端子に入力された信号ｄを取り込み、信号ｄ
がｄ＝"Ｈ"ならばその出力信号ｑを"Ｈ"にする（ｑ＝"
Ｈ"）。また、補償器３４からのリセット信号ｒが"Ｈ"
になると、カウンタ回路４４とフリップフロップ回路４
５とフリップフロップ回路４６の内部状態がリセットさ
れる（ｂ＝"ＬＬＬＬＬＬＬＬＬＬＬＬ"、ｗ＝"Ｈ"、ｑ
＝"Ｌ"、ｄ＝"Ｌ"）。

【０００５】次に、図４の速度検出器３３の動作につい
て説明する。いま、カウンタ回路４４とフリップフロッ
プ回路４５とフリップフロップ回路４６がリセット信号
ｒによってリセットされているものとする。回転センサ
３２の交流信号ａが"Ｌ"から"Ｈ"に変わると、波形整形
回路４１の整形信号ｇが"Ｌ"から"Ｈ"に変わり、アンド
回路４３の出力信号ｈとして発振回路４２のクロックパ
ルスｐが出力される。カウンタ回路４４は出力信号ｈを
カウントし、その内部状態を変化させていく。フリップ
フロップ回路４６は整形信号ｇの立ち上がりエッジによ
ってデータ"Ｈ"を取り込み、その出力信号ｄを"Ｌ"か
ら"Ｈ"に変化させる。交流信号ａが"Ｈ"から"Ｌ"に変わ
ると、波形整形回路４１の整形信号ｇが"Ｈ"から"Ｌ"に
変わり、アンド回路４３の出力信号ｈは"Ｌ"になり、カ
ウンタ回路４４はその内部状態を保持する。また、フリ
ップフロップ回路４５は整形信号ｇの立ち下がりエッジ
によって信号ｄを取り込む。ここで信号ｄは整形信号ｇ
の立ち上がりエッジのときにｄ＝"Ｈ"になっているの
で、フリップフロップ回路４５は、その出力信号ｑを"
Ｌ"から"Ｈ"に変化させる。カウンタ回路４４のディジ
タル信号ｂは、回転センサ３２の交流信号ａの（半）周
期長に比例した値であり、モータ３１の回転速度に反比
例している。後述の補償器３４はフリップフロップ回路
４５の出力信号ｑを見て、ｑが"Ｈ"になるとカウンタ回
路４４のディジタル信号ｂを入力し、その後にリセット
信号ｒを所定の短時間の間"Ｈ"にして、カウンタ回路４
４とフリップフロップ回路４５とフリップフロップ回路
４６を初期状態にリセットし、次の速度検出動作に備え
ている。なお、モータ３１の回転速度が遅すぎるときに
は、回転センサ３２の交流信号ａの周期が長いためにカ
ウンタ回路４４の内部状態が所定値以上になり、オーバ
ーフロー出力信号ｗが"Ｈ"から"Ｌ"に変わり、アンド回
路４３の出力信号ｈが"Ｌ"になり、カウンタ回路４４が
所定の大きな値を保持することもある。

【０００６】図３の補償器３４は、演算器３５とメモリ
３６によって構成され、速度検出器３３のディジタル信
号ｂを後述する内蔵のプログラムによって計算加工し、
制御信号Ｙを作成し、Ｄ／Ａ変換器３７でディジタル信
号からアナログ信号に変換され制御信号ｃを出力する。
補償器３４の制御信号ｃは電力増幅器３８（駆動手段）
に入力され、電力増幅された駆動信号Ｅｃ（制御信号ｃ
に比例した電流）がモータ３１に供給される。従って、
モータ３１と回転センサ３２と速度検出器３３と補償器
３４と電力増幅器３８（駆動手段）によって速度制御系
が構成され、モータ３１の回転速度が所定の値に制御さ
れる。

【０００７】補償器３４のメモリ３６は所定のプログラ
ムと定数が格納されたロム領域（ＲＯＭ：リードオンリ
ーメモリ）と随時必要なときに値を格納するラム領域
（ＲＡＭ：ランダムアクセスメモリ）に分かれている。
演算器３５はロム領域内のプログラムに従って所定の動
作や演算を行っている。

【０００８】さて、前述のように、モータの回転速度が
遅すぎるときには、カウンタ回路４４が所定の大きな値
を保持するが、この場合回転速度と速度誤差の１対１の
正確な対応がなくなってしまう。よって通常は、演算器
３５はロム領域のプログラム内でタイマーを用いて時間
を測定し、ある特定時間以内にフリップフロップ４５の
出力ｑが"Ｈ"にならなければ強制加速をするようなステ
ップパルス的な制御信号ｃを出力する。ここで、この特
定時間はモータ３１の回転速度と１回転あたりの回転セ
ンサ３２の交流信号の発生回数によって決定される。そ
して、強制加速をするような制御信号ｃを出力した後、
特定時間内にフリップフロップ４５の出力ｑが"Ｈ"にな
れば、速度検出を行い、検出した速度に応じた制御信号
ｃをプログラム内で作成する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
を低速で回転させる場合には、モータにかかる負荷が大
きいと、従来の方法ではスムーズな起動を行うことがで
きない。この原因について考察してみる。通常、補償器
３４には定常速度偏差をキャンセルするための積分器が
挿入されている（ロム領域内のプログラムで実現するこ
とができる）が、この積分器は収束までの時間が長いた
め、起動時には効果はない。よって、強制加速の後、回
転速度がほぼ基準速度に達したことを検出すると、直流
負荷による定常偏差が制御目標値を上回ってしまう。こ
の結果、負荷の直流成分によりモータが停止してしま
う。本発明は、負荷が大きい状態でモータを低速で走行
させる場合にも敏速な起動をするように工夫したもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のモータの速度制御装置は、モータの回転速度
に応じた周期の交流信号を生じる回転センサ手段と、前
記回転センサ手段の交流信号により前記モータの回転速
度の検出を行う速度検出手段と、前記速度検出手段の検
出信号に応じた制御信号を作り出す補償手段と、前記補
償手段の制御信号に応じて前記モータを駆動する駆動手
段を具備し、前記補償手段は、一定時間以上の間、前記
速度検出手段の検出信号が入力されない場合にはそのと
きの制御信号値から予め設定してある量だけ制御信号値
を変化させることを特徴としたものである。

【００１１】

【作用】本発明では、上記の構成とすることにより、負
荷が大きい状態でモータを低速走行させる場合において
も、敏速に起動をさせることができる。すなわち、モー
タを低速で間欠的に高精度で回転させることができる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例のモータの速度制御装
置について、図面を参照しながら説明する。全体の構成
については図３、速度検出器の構成については図４に示
すとおりであり従来例と同様であるので説明を省略す
る。図１に図３の補償器の内臓のプログラムの具体的な
一例を示す。次にその動作について説明する。 （１）＜回転誤差検出手段＞ まず、演算器３５は基準回転速度によって決定される時
間Ｔｗをタイマーにセットする（ｔ←Ｔｗ）。通常はこ
の時間Ｔｗは、基準回転速度でモータが回転していると
きの速度検出間隔時間の２〜３倍に相当するように設定
される。そして速度検出器３３のフリップフロップ４５
の出力信号ｑを入力し、信号ｑが"Ｈ"となるのを待って
いる。すなわち、速度検出器３３が交流信号ａの（半）
周期を検出し、新しいディジタル信号ｂを出力するのを
モニタしている。その間にタイマーは動作しており（ｔ
←ｔ−１）、ｔ＝０となる前に信号ｑが"Ｈ"となった場
合とそうでない場合とで以下の動作が異なる。ｔ＝０と
なっても信号ｑが"Ｈ"とならない場合には、（２ｂ）の
動作を行う。ｔ＝０となる前に信号ｑが"Ｈ"となると、
速度検出器３３のディジタル信号ｂを読み込んで、ディ
ジタル信号ｂに対する速度検出値Ｓ（ディジタル値）に
直すとともに、リセット信号ｒを所定時間"Ｈ"にして速
度検出器３３のカウンタ４４とフリップフロップ４５と
フリップフロップ４６をリセットする。所定の基準値Ｓ
ｒｅｆから速度検出値Ｓを引いて、その値をＲ倍（ここ
に、Ｒは所定の正の定数）し、モータ３１の現時点での
回転誤差Ｅを計算する（Ｅ＝Ｒ・（Ｓｒｅｆ−Ｓ））。 （２ａ）＜積分手段＞ 回転誤差ＥをＦｉｎに入力し（Ｆｉｎ←Ｅ）、入力され
たＦｉｎを積分して結果をＦｉｎｔに出力する（Ｆｉｎ
ｔ←Ｆｉｎｔ＋Ｆｉｎ）。 （３ａ）＜制御信号作成手段＞ 積分手段の積分信号Ｆｉｎｔと現時点の回転誤差を所定
の比率ｈ：１（ここにｈは積分手段による制御特性改善
効果の周波数帯域を決定する定数であり、０≦ｈ）にて
演算合成し、制御信号Ｙを計算する（Ｙ←Ｅ＋ｈ・Ｆｉ
ｎｔ）。その後、（４）の動作を行う。 （２ｂ）＜制御信号作成手段＞ 前回出力した制御信号値Ｙを特定の値Ｙｓｔｅｐだけ変
化させる（Ｙ←Ｙ−Ｙｓｔｅｐ）。ここで、Ｙｓｔｅｐ
の極性はモータが加速するような制御信号Ｙを作成する
ように選ばれる。Ｙｓｔｅｐの大きさとしては、大きす
ぎると急加速をしてしまい、従来例と変わらなくなって
しまう。小さすぎると起動までの時間が長くなってしま
う。負荷の大きさにもよるが、目安としてはＤ／Ａ変換
器３７の精度の１０倍程度である。実験的に、Ｙｓｔｅ
ｐの値を多少変化させても、起動時間にさほど影響はな
いことが分かっている。

【００１３】モータ停止時には制御信号Ｙはトルクオフ
となるような値が選ばれるので、起動時などは一定の間
隔（Ｔｗによって決定される時間）で、階段的に加速ト
ルクを増していくような制御信号を出力するような動作
をすることになる。 （３ｂ）＜積分手段＞特定の値Ｆｄｃを積分信号Ｆｉｎ
ｔとして出力する（Ｆｉｎｔ←Ｆｄｃ）。このＦｄｃは
モータがほぼ基準速度で回転しているときの積分信号Ｆ
ｄｃと近似していることが好ましい。ここで設定された
Ｆｉｎｔは、次に（２ａ）の動作を行う場合に用いられ
ることになる。 （４）＜制御信号の出力（制御信号作成手段）＞制御信
号値ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応した
直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後、（１）
の動作に復帰する。

【００１４】このように構成するならば、起動時に必要
な加速トルクを閉ループ的にサーチすることができるの
で、起動時にかかる負荷に対応した適切な加速トルクを
出力することができる。つまり、従来例のようにステッ
プパルス的に加速トルク指令することによりモータが急
加速して速度が上がりすぎることがなく、徐々に基準回
転速度に近づいていき、通常の制御ループ（前述の実施
例では（１），（２ａ），（３ａ）と続く動作を指す）
に入った直後は、モータの回転速度は基準回転速度より
も十分遅く、制御信号として加速指令になるので、モー
タが停止してしまうことはない。

【００１５】また、通常制御ループに入ったならば、従
来から行われている積分手段による補償により、負荷の
直流成分による悪影響を低減できる。このような動作に
より、スムーズな起動を行うことができる。

【００１６】さらに、強制加速ループ（前述の実施例で
は（１），（２ｂ），（３ｂ），（４）と続く動作）に
おいて、積分手段の積分信号Ｆｉｎｔとして特定の値Ｆ
ｄｃを入れておくならば、負荷が極めて大きいときや、
より低速で走行させなければならないとき（すなわち速
度の帰還ゲインを小さくしなければならないとき）に起
動時の安定性が増す。このときの特定の値Ｆｄｃは定常
時の積分信号Ｆｉｎｔを予測した値であることが望まし
い。これは、通常積分手段の応答時間はあまり短くでき
ないため、負荷の直流成分に対する補償を通常制御ルー
プに入った直後も行うようにするものである。

【００１７】また、モータの負荷のばらつきを考慮した
場合、前述の特定の値Ｆｄｃは決定するのは難しい。そ
こで、強制加速ループにおいて、出力制御信号値Ｙに比
例した値をＦｉｎｔに入力するようにするならば、この
とき格納されたＦｉｎｔは起動時の負荷に対応する積分
信号値であるが、負荷のばらつきに対応できる。なお、
このときの比例定数として考えられるものは、積分手段
の制御特性改善効果の周波数帯域を決定する定数ｈの逆
数である。また、起動時の負荷に対応する積分信号値と
定常時の積分信号値とで値が大きく異なる場合などは、
その比の分だけ補正して比例定数を選ぶと、よりスムー
ズな起動をすることができる。

【００１８】つぎに、起動時の回転速度の引き込み特性
を改善したプログラム例を図２示す。特に速度のオーバ
ーシュート、またオーバーシュートによる積分手段への
悪影響を考慮した構成となっている。次にその動作につ
いて説明する。 （１１）＜回転誤差検出手段＞ まず、演算器３５は基準回転速度によって決定される時
間Ｔｗをタイマーにセットする（ｔ←Ｔｗ）。通常はこ
の時間Ｔｗは、基準回転速度でモータが回転していると
きの速度検出間隔時間の２〜３倍に相当するように設定
される。そして速度検出器３３のフリップフロップ４５
の出力信号ｑを入力し、信号ｑが"Ｈ"となるのを待って
いる。すなわち、速度検出器３３が交流信号ａの（半）
周期を検出し、新しいディジタル信号ｂを出力するのを
モニタしている。その間にタイマーは動作しており（ｔ
←ｔ−１）、ｔ＝０となる前に信号ｑが"Ｈ"となった場
合とそうでない場合とで以下の動作が異なる。ｔ＝０と
なっても信号ｑが"Ｈ"とならない場合には、（１２ｂ）
の動作を行う。ｔ＝０となる前に信号ｑが"Ｈ"となる
と、速度検出器３３のディジタル信号ｂを読み込んで、
ディジタル信号ｂに対する速度検出値Ｓ（ディジタル
値）に直すとともに、リセット信号ｒを所定時間"Ｈ"に
して速度検出器３３のカウンタ４４とフリップフロップ
４５とフリップフロップ４６をリセットする。そして、
ここで停止状態から速度検出を行った回数をカウントす
る（Ｃｎｔ←Ｃｎｔ＋１。ただし、停止時にはＣｎｔ←
０としておく）。さらに、所定の基準値Ｓｒｅｆから速
度検出値Ｓを引いて、その値をＲ倍（ここに、Ｒは所定
の正の定数）し、モータ３１の現時点での回転誤差Ｅを
計算する（Ｅ＝Ｒ・（Ｓｒｅｆ−Ｓ））。次に、回転誤
差Ｅを調べて、現時点の速度が基準速度よりも遅ければ
（１２ａ）の動作を行う。基準速度よりも速ければ、速
度検出回数Ｃｎｔを調べる。１回目の速度検出であれば
（Ｃｎｔ＝１）、（１４）の動作を行う。そうでなけれ
ば（１２ａ）の動作を行う。 （１２ａ）＜積分手段＞ 速度検出回数Ｃｎｔを調べてＮ回以内（Ｃｎｔ≦Ｎ。こ
こでＮは正の整数であり、できるだけ小さい値であるの
が好ましい）ならば、次に（１３ａ）の動作を行う。そ
うでなければ、回転誤差ＥをＦｉｎに入力し（Ｆｉｎ←
Ｅ）、入力されたＦｉｎを積分して結果をＦｉｎｔに出
力する（Ｆｉｎｔ←Ｆｉｎｔ＋Ｆｉｎ）。 （１３）＜メモリ手段＞ 積分信号Ｆｉｎｔをメモリ手段のメモリ値としてＩｎｔ
＿ｂｕｆに格納しておく。定常状態での積分信号Ｆｉｎ
ｔを格納しておくのである。このＩｎｔ＿ｂｕｆは、次
に停止して再び起動するときに後述する（１４ｂ）＜積
分手段＞で用いられる。

【００１９】 （１４ａ）＜制御信号作成手段＞積分手段の積分信号Ｆ
ｉｎｔと現時点の回転誤差を所定の比率ｈ：１（ここに
ｈは積分手段による制御特性改善効果の周波数帯域を決
定する定数であり、０≦ｈ）にて演算合成し、制御信号
Ｙを計算する（Ｙ←Ｅ＋ｈ・Ｆｉｎｔ）。その後、（１
５）の動作を行う。 （１２ｂ）＜制御信号作成手段＞前回出力した制御信号
値Ｙを特定の値Ｙｓｔｅｐだけ変化させる（Ｙ←Ｙ−Ｙ
ｓｔｅｐ）。ここで、Ｙｓｔｅｐはモータが加速するよ
うな制御信号を作成するように選ばれる。モータ停止時
には制御信号Ｙはトルクオフとなるような値が選ばれる
ので、起動時などは一定の間隔（Ｔｗによって決定され
る時間）で、階段的に加速トルクを増していくような制
御信号を出力するような動作をすることになる。 （１４ｂ）＜積分手段＞前回の定常回転時に得られたメ
モリ手段のメモリ値Ｉｎｔ＿ｂｕｆを積分信号Ｆｉｎｔ
として出力する（Ｆｉｎｔ←Ｉｎｔ_ｂｕｆ）。このＩ
ｎｔ＿ｂｕｆはモータの定常回転時の負荷に対応してい
る。ここで格納されたメモリ値Ｉｎｔ＿ｂｕｆは、次に
（１４ａ）の動作を行う場合に用いられることになる。 （１５）＜制御信号の出力（制御信号作成手段）＞制御
信号値ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応し
た直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後、（１
１）の動作に復帰する。

【００２０】このように構成するならば、スムーズなモ
ータの起動特性が得られることは前述の実施例の場合と
同様である。さらに、定常状態でモータが回転している
ときの積分信号をメモリ手段に格納しておき、次の起動
時の強制加速制御ループ（本実施例においては（１
１），（１２ｂ），（１４ｂ），（１５）と続く動作を
指す）の（１４ｂ）＜積分手段＞の動作では、積分信号
として格納したメモリ値を出力するようにし、通常制御
ループ（本実施例においては、（１１），（１２ａ），
（１３），（１４ａ），（１５）と続く動作を指す）の
動作で用いるようにするならば、連続的に停止と起動を
繰り返す必要があるときに、起動時の回転速度のオーバ
ーシュートは大幅に低減することができる。この場合、
安定状態で回転しているときの積分信号出力は１回目の
起動→回転時と次の起動→回転時とではさほど大きな変
化はないため、前回の定常状態での積分信号値と、現在
起動しようとしていて定常状態になった場合の積分信号
値はほぼ近似していると考えられるからである。また、
メカニズムによる負荷のばらつきに影響されないという
利点も前述の実施例と同様である。

【００２１】さらに、他のモードから連続的に低速回転
と停止を繰り返すモードに変わった場合の１回目の起動
時など、メモリ手段にメモリ値が格納されていない場合
は、強制加速ループでの積分手段の積分信号として、制
御信号値に比例した値を出力するようにするならば、そ
の場合でもスムーズな起動を行うことができる。つま
り、モータの負荷が大きく、連続的に低速回転と停止を
繰り返す必要がある場合に、１回目の低速回転からスム
ーズに起動させることができ、しかも２回目以降は大き
くオーバーシュートすることなく起動させることができ
る。

【００２２】ところで、図３の回転センサ３２には、通
常ＭＲ（Magnetic Resistance）素子が用いられること
が多いが、その出力交流信号ａは振幅が非常に小さく、
またノイズを多く含んでいる。よって、波形整形回路４
１では出力信号ａをバンドパスフィルタを含んだ信号増
幅回路で増幅され、その後コンパレータで波形整形され
る。ここで、起動時など低速で回転しているときは、回
転センサ３２の出力交流信号ａは、低周波数の信号とな
るが、バンドパスフィルタの周波数特性により増幅度が
小さくなってしまう。このため、コンパレータ部が所望
通り動作しない恐れがある。そのため、波形整形回路４
１を構成するコンパレータの動作によって、実際の回転
速度よりもかなり速い速度に対応する整形信号ｇを出力
してしまう場合がある。そこで、１回目の速度検出（通
常制御ループにおいて）で、基準回転速度よりも速い速
度を検出した場合には、制御信号値Ｙを新たに更新せず
そのまま保持するようにする。上述の実施例では、その
制御信号値Ｙの作成の方法を考えると、１回目の速度検
出において基準速度に達することはほとんどありえな
い。つまり１回目の速度検出において基準回転速度より
も速い回転速度を検出した場合は、誤った速度検出をし
たと判断することができる。このようにすることによっ
て、起動直後の誤った速度検出により制御信号値Ｙが作
成されるのを防ぐことができる。よって、より敏速に基
準回転速度に収束させることができる。

【００２３】さらに、起動から連続するＮ回の通常制御
ループの動作においては、積分手段への入力は行わず、
積分信号値を変化させないようにするならば、より安定
な起動特性を得ることができる。これは、起動直後に回
転速度がオーバーシュートした場合に、積分手段の動作
が制御系に与える悪影響を防ぐためである。オーバーシ
ュートした情報を含む回転誤差が積分器へ入力される
と、その積分出力値は直流負荷に対する補償が十分にで
きず、結果モータの回転速度が安定しない。よって、速
度が安定してから積分動作をさせるようにした方がより
安定した起動特性を得ることができる。この場合、強制
加速ループにおいて積分信号値はほぼ定常時の負荷に対
応する値が出力されるように設定されているので、積分
手段に回転誤差を入力しなくても直流負荷に対する補償
は行うことができる。ただし、制御系全体を考えるなら
ば、モータの外乱抑制特性は積分手段を動作させた方が
良好になるので、正の整数Ｎはなるべく小さい値である
方が好ましい。

【００２４】なお、積分手段の演算手順においては、上
記の形に限られるものではなく、各種の等価的な式変形
が可能である。

【００２５】また、前述の各実施例では、速度検出器に
よってモータの回転速度のみを検出するようにしたが、
これ以外にモータの回転位相を周知の位相検出器によっ
て検出し、その両者を合成して回転誤差としてもよく本
発明に含まれることは言うまでもない。また、補償器の
出力をディジタル信号やＰＷＭ信号（パルス幅変調信
号）にしたり、電力増幅器の出力信号をＰＷＭ信号にし
てもよい。また、モータにブラシレスモータを用いても
よい。さらに補償器を完全なハードウェアによって構成
し、前述のプログラムと同じ動作を行わせるようにして
もよい。その他、本発明の主旨を換えずして種々の変更
が可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、モータに
かかっている負荷が大きくしかも低速で回転させたい場
合においても、オーバーシュートすることなくしかも敏
速に起動することができ、従って、本発明に基づき、Ｖ
ＴＲのキャプスタンモータを構成するならば、間欠的に
テープを低速で走行させることが容易にできるようにな
り、特殊再生が可能な高機能なＶＴＲを実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る補償器の内臓プログラムの一例を
表すフローチャートである。

【図２】本発明に係る補償器の内臓プログラムの一例を
表すフローチャートである。

【図３】従来例と本実施例でのモータの速度制御装置の
全体の構成図である。

【図４】従来例と本発明での速度検出器の構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 回転誤差検出手段 ２ａ，３ｂ 積分手段 ３ａ，２ｂ 制御信号作成手段 ３１ モータ ３２ 回転センサ ３３ 速度検出器 ３４ 補償器 ３５ 演算器 ３６ メモリ ３７ Ｄ／Ａ変換器 ３８ 電力増幅器 ３９ 負荷

フロントページの続き (72)発明者 後藤 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−21381（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 5/00 - 5/26 H02P 7/00 - 7/34

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの回転速度に応じた周期の交流信
   号を生じる回転センサ手段と、前記回転センサ手段の交
   流信号により前記モータの回転速度の検出を行う速度検
   出手段と、前記速度検出手段の検出信号に応じた制御信
   号を作り出す補償手段と、前記補償手段の制御信号に応
   じて前記モータを駆動する駆動手段を具備し、前記補償
   手段は、一定時間以上の間、前記速度検出手段の検出信
   号が入力されない場合にはそのときの制御信号値から予
   め設定してある量だけ制御信号値を変化させることを特
   徴とするモータの速度制御装置。
2. 【請求項２】 モータの回転速度に応じた周期の交流信
   号を生じる回転センサ手段と、前記回転センサ手段の交
   流信号により前記モータの回転速度の検出を行う速度検
   出手段と、前記速度検出手段の検出信号に応じた制御信
   号を作り出す補償手段と、前記補償手段の制御信号に応
   じて前記モータを駆動する駆動手段とを具備し、前記補
   償手段は、前記検出信号に基づき回転誤差を作り出す回
   転誤差検出手段と、前記回転誤差検出手段の回転誤差を
   積分演算し積分信号を得る積分手段と、前記積分手段の
   積分信号と前記回転誤差検出手段の回転誤差を演算合成
   して前記制御信号を作り出す制御信号作成手段とを具備
   し、前記制御信号作成手段は、一定時間以上の間、前記
   速度検出手段の検出信号が入力されない場合には制御信
   号値を予め設定してある量だけ変化させ、前記積分手段
   は積分信号としてある特定の値が出力されるようにして
   いることを特徴とするモータの速度制御装置。
3. 【請求項３】 一定時間以上の間、速度検出手段の検出
   信号が入力されない場合に積分手段の積分信号として出
   力される特定の値が、制御信号作成手段の制御信号値に
   比例した値であることを特徴とする請求項２記載のモー
   タの速度制御装置。
4. 【請求項４】 モータの回転速度に応じた周期の交流信
   号を生じる回転センサ手段と、前記回転センサ手段の交
   流信号により前記モータの回転速度の検出を行う速度検
   出手段と、前記速度検出手段の検出信号に応じた制御信
   号を作り出す補償手段と、前記補償手段の制御信号に応
   じて前記モータを駆動する駆動手段とを具備し、前記補
   償手段は、前記検出信号に基づき回転誤差を作り出す回
   転誤差検出手段と、前記回転誤差検出手段の回転誤差を
   積分演算し積分信号を得る積分手段と、前記積分手段の
   積分信号と前記回転誤差検出手段の回転誤差を演算合成
   して前記制御信号を作り出す制御信号作成手段と、モー
   タがほぼ基準速度で回転しているときの前記積分手段の
   積分信号値を格納しておくメモリ手段とを具備し、前記
   制御信号作成手段は一定時間以上の間、前記速度検出手
   段の検出信号が入力されない場合には制御信号値を予め
   設定してある量だけ変化させ、前記積分手段の積分信号
   として前記メモリ手段に格納されているメモリ値が出力
   されるようにしていることを特徴とするモータの速度制
   御装置。
5. 【請求項５】 メモリ手段にメモリ値が格納されておら
   ず、一定時間以上の間、速度検出手段の検出信号が入力
   されない場合には、積分手段の積分信号として出力され
   る特定の値が、制御信号作成手段の制御信号値に比例し
   た値であることを特徴とする請求項４記載のモータの速
   度制御装置。
6. 【請求項６】 一定時間以上の間、速度検出手段の検出
   信号が入力されない場合に制御信号作成手段が制御信号
   を出力した後、次の前記速度検出手段の速度検出におい
   て基準速度よりも速い回転速度を検出した場合、前回の
   制御信号値をそのまま保持することを特徴とする請求項
   １記載のモータの速度制御装置。
7. 【請求項７】 一定時間以上の間、速度検出手段の検出
   信号が入力されない場合に制御信号作成手段が制御信号
   を出力した後、次の前記速度検出手段の速度検出におい
   て基準速度よりも速い回転速度を検出した場合、前回の
   制御信号値をそのまま保持することを特徴とする請求項
   ２、または請求項３、または請求項４、または請求項５
   記載のモータの速度制御装置。
8. 【請求項８】 一定時間以上の間、速度検出手段の検出
   信号が入力されない場合に制御信号作成手段が制御信号
   を出力した後、次にＮ回（ここにＮは正の整数）連続し
   て前記速度検出手段が一定時間以内に速度検出ができた
   場合、そのＮ回の動作においては、積分手段は積分信号
   値を変化させないことを特徴とする請求項２または請求
   項３、または請求項４、または請求項５、または請求項
   ７記載のモータの速度制御装置。