JP4495274B2 - Ultrasonic motor drive control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波モータを最適周波数で駆動制御するための装置に関し、特に回路構成の簡易化と、リアルタイムの制御を可能にした超音波モータ駆動制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
超音波モータは、圧電セラミックス等の圧電素子に位相の異なる2つの交流電圧を印加して位相の異なる2つの定在波を励起し、その合成により駆動面の表面粒子に円又は楕円運動を形成し、この駆動面に加圧接触する移動体を摩擦駆動により移動させることで、移動体を回転運動させてモータとして機能するように構成している。このような超音波モータでは、駆動面での振幅が最大となる周波数でモータを駆動すれば、モータの最大能力を発揮させることができると考えられている。超音波モータの周波数に対する回転数の相関特性は図4(a)であり、同じく周波数に対する振幅電圧(振幅に対応した電圧)の相関特性は図4(b)であることが知られている。したがって、モータの回転数あるいは振幅を検出し、この検出値に基づいてモータの駆動周波数を制御することが好ましい。このうち、回転数を検出するにはエンコーダ等の部品が必要であり、超音波モータ駆動制御装置の構造が複雑になる。これに対し、超音波モータでは、ステータに設けられたセンサ電極により振幅を振幅電圧として容易に検出することが可能であるため、この振幅出力に基づいて駆動周波数をフィードバックする技術が考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような振幅電圧のピーク値を検出し、このピーク値の周波数に駆動周波数を制御しようとしても、ピーク値を検出するためにピークホールド回路等の複雑な回路が必要になり、前記した回路構成を簡略化する目的に反することになる。この場合、制御用マイクロコンピュータを用いたプログラム制御によってピーク値を検出することも不可能ではないが、プログラム処理に必要な時間だけ駆動周波数を制御する応答性が遅れることになり、リアルタイムで制御することは困難である。また、仮に簡易な回路構成でかつリアルタイムにピーク検出に基づいて駆動周波数の制御を行うことが可能とされても、図4(b)に示した相関特性からわかるように、超音波モータの周波数に対する振幅電圧の特性は、高周波数領域から低周波数領域に向けて漸増し、振幅電圧のピークVpを越えると急激に低減する特性となっている。このため、振幅電圧に基づいて駆動周波数をフィードバック制御したときに、高周波数側から低周波数側に向けて振幅電圧のピークを越えたとたんに振幅電圧が零に近い電圧となり、この電圧がフィードバックループで制御可能な電圧領域を逸脱してフィードバック制御が不安定なものになり、超音波モータを安定した状態で回転駆動制御することは困難になる。特に、図4(b)にも示されるように、振幅電圧には温度依存性があり、環境温度によってピーク電圧Vpとなる周波数が変化されるため、単純にピークを検出するのみでは温度変化によってピークが変動したときに前記したような制御の不安定性が顕著なものになる。
【0004】
本発明の目的は、簡易な回路構成で、かつリアルタイムで安定して超音波モータを回転駆動制御することを可能にした超音波モータ駆動制御装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の超音波モータ駆動制御装置は、超音波モータを駆動するための信号の駆動周波数を変化制御可能な周波数制御手段と、前記超音波モータの振動振幅を振幅電圧として検出する振幅電圧検出手段と、前記検出された振幅電圧と予め設定した基準電圧とを比較しその比較結果を比較信号として変化出力する比較手段とを備え、前記比較手段は、振幅電圧の信号波形の下限値側の電圧が基準電圧よりも低下したことを検出したときに前記比較信号を変化させ、前記周波数制御手段は、比較信号に基づいて前記駆動周波数を制御するとともに、比較信号が予め設定した複数回数だけ変化したときに前記駆動周波数の変化制御を停止することを特徴とする。振幅電圧に基づいて超音波モータの駆動周波数を制御することで、モータ回転数を検出するためのエンコーダが不要となる。また、振幅電圧の信号波形の下限値側の電圧が基準電圧よりも低下したときに駆動周波数の変化制御を停止するので、ノイズ等によって一時的に比較信号が変化した場合でも駆動周波数を固定することがなく、ノイズ等の影響を無くした安定した制御が可能となる。さらに、振幅電圧を基準電圧と比較して駆動周波数を制御するために、振幅電圧のピークを検出する必要がなく、回路構成の複雑化が防止される。また、振幅電圧のピークを検出し、このピークに基づいて駆動周波数を制御する必要がないため、振幅電圧のピークを越えて低周波数側に駆動周波数が制御されることもなく、かつ温度変化による振幅電圧の特性変化の影響を受けることもなく、しかもリアルタイムでの安定した制御が可能となる。
【0006】
ここで、本発明において、比較手段は振幅電圧の信号波形の下限値側の電圧が基準電圧よりも低下したときに比較信号を変化して出力するように構成する。また、振幅電圧検出手段として、超音波モータに付設されているセンサ電極で検出した電圧を利用することで、振幅電圧検出手段を新たに設ける必要もない。さらに、前記周波数制御手段は、制御電圧に基づいて発振周波数が変化される電圧制御発振器と、前記制御電圧を経時的に変化して前記電圧制御発振器に供給し、かつ前記比較手段からの比較信号に基づいて前記制御電圧を固定するCPUとを備えて構成することにより、一般的に提供されている回路部品を利用して本発明の駆動制御装置が実現可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の超音波モータ駆動制御装置の全体構成を示すブロック図である。超音波モータ1は、ここではその具体的な構成の説明は省略するが、一対の駆動電極A,Bを有しており、これら駆動電極に位相が90度異なる周波数信号を印加することにより、ステータとしての振動体が振動して弾性振動の進行波が励起され、前記振動体に圧接されている移動体は前記進行波の波頭の横方向成分によって摩擦駆動され、進行波の振幅に比例した速度で移動される。また、前記超音波モータ1にはセンサ電極Sが設けられており、このセンサ電極Sからは前記振動体が弾性振動したときの振幅に比例した振幅電圧VD が検出されるように構成されている。
【0008】
前記超音波モータ1を駆動制御するための制御回路として、CPU(マイクロコンピュータ)2が設けられており、前記CPU2の出力側には、前記超音波モータ1を駆動するための信号を出力する駆動出力ポートPoutと、前記超音波モータ1を駆動するための駆動周波数信号を周波数制御電圧として出力する制御電圧出力ポートPVCO と、後述する比較回路7での基準電圧を出力する基準電圧出力ポートPREF とを有している。また、前記CPU2の入力側には、前記センサ電極Sの検出出力を基準電圧と比較した比較出力が入力される駆動入力ポートPinを有している。
【0009】
前記CPU2の駆動出力ポートPoutはアンドゲート3の一方の入力に接続される。また、前記制御電圧出力ポートPVCO の出力は電圧制御発振器(VCO)4の制御電圧端子に入力され、その出力電圧に対応してVCO4の発振周波数を制御する。前記VCO4の出力は前記アンドゲート3の他方の入力に接続される。そして、前記アンドゲート3の出力となる駆動周波数信号SD は2分岐され、一方の出力はA電極側電力増幅回路5Aに入力され、電力増幅されて前記超音波モータ1の駆動電極Aに供給される。また、2分岐された他方の出力は90度シフタ6に入力され、ここで位相が90度移相される。この移相された出力はB電極側電力増幅回路5Bに入力され、ここで電力増幅されて前記超音波モータ1の駆動電極Bに供給される。なお、前記各電力増幅回路5A,5Bは、電力増幅用トランスT1,T2、スイッチング用トランジスタTR1〜TR4、インバータI1,I2で構成され、モータ駆動用電源電圧Vmに基づいて電力増幅動作を行うように構成されている。
【0010】
一方、前記超音波モータ1のセンサ電極Sには比較回路7が接続されており、この比較回路1の比較出力が前記CPU1の駆動入力ポートPinに入力される。前記比較回路7は、コンパレータCOMPと、抵抗R1〜R5、コンデンサCで構成されており、前記センサ電極Sの出力である振幅電圧VD を、抵抗R4、R5の抵抗比により回路電源電圧内に収まるように調整し、さらにその中心レベルが回路電源電圧Vの1/2の電圧になるようにレベルシフトした振幅電圧VD'として前記コンパレータCOMPの負入力端子に入力する。また、前記コンパレータCOMPの正入力端子には、前記CPU2の基準電圧出力ポートPREF からの基準電圧VREF が入力される。そして、前記コンパーレータCOMPは、前記センサ電極Sから得られてレベルシフトした振幅電圧VD'と、前記基準電圧VREF とを比較し、振幅電圧V D' の信号波形の下限値側の電圧が基準電圧V REF よりも低電圧となるタイミング時に、比較信号SC としてハイレベルの出力を出力し、前記CPU2 の駆動入力ポートPinに入力する。
【0011】
ここで、前記CPU2においては、当該制御対象となる超音波モータ1の周波数と振幅電圧の相関特性に基づいて、当該超音波モータ1が最大能力を発揮する駆動周波数ないしはその近傍の駆動周波数における振幅電圧を計算或いは測定により求めておき、その得られた振幅電圧よりも若干割小さい電圧波形の下限値を基準電圧VREF として求め、この基準電圧VREF を前記基準電圧出力ポートPREF から出力するように設定されている。
【0012】
以上の構成の超音波モータ駆動制御装置による駆動制御動作を図2のフローチャートと、図3のタイミング図に基づいて説明する。CPU2にモータ駆動命令が入力されると(S101)、CPU2は内蔵カウンタを「i=0」に設定する(S102)。次いで、CPU2は予め設定されている図3の基準電圧VREF を基準電圧出力ポートPREF から出力し、コンパレータCOMPの正入力端子に入力する(S103)。また、同時に制御電圧出力ポートPVCO からは、図3のように時間の経過とともに電圧が徐々に増加する制御電圧VVCO を出力する(S104)。この制御電圧VVCO を受けて、図3のように、VCO4はその発振周波数が初期の高周波数から低周波数側に向けて変化される駆動周波数信号SD を出力する。なお、この発振周波数は、図4(b)に示した周波数に対して振幅電圧が変化される領域で、しかも超音波モータ1の最大能力を発揮するピーク電圧Vpの周波数fpよりも所定周波数だけ高周波数側の周波数に設定されていることは言うまでもない。さらに、駆動出力ポートPoutからハイレベルの駆動信号SH を出力する(S105)。この駆動信号SH の出力により、アンドゲート3からVCO4の発振周波数の出力SD が駆動周波数信号として出力され、一方はA側電力増幅回路5Aに入力され、他方は90度移相された上でB側電力増幅回路5Bに入力される。そして、それぞれの周波数出力は、電力増幅回路5A,5Bにおいて電力増幅され、位相が90度異なる駆動信号として超音波モータ1の駆動電極A,Bに供給され、超音波モータ1を回転駆動する(S106)。
【0013】
超音波モータ1が回転駆動されると、センサ電極Sにおいてモータの駆動周波数に対応した振幅が検出され、振幅電圧VD が出力される。この振幅電圧VD は比較回路7においてレベルシフトされて振幅電圧VD'にされ、図3に示すように駆動周波数に対応した交流信号として出力される。この振幅電圧VD'は、図4(b)に示したように駆動周波数と相関を有しているため、超音波モータ1の駆動周波数が低減して行くと、これに伴って振幅電圧VD'の絶対値は徐々に増大される。そして、振幅電圧VD'はコンパレータCOMPにおいて基準電圧VREF と比較され、振幅電圧の信号波形の下限値側の電圧が基準電圧よりも低下した時点t1でコンパレータCOMPからは比較信号SC としてハイレベルが出力される。なお、この間、コンパレータCOMPからハイレベルが出力されるまでは、CPU2における制御電圧VVCO を徐々に増加しており、その結果図3のように、徐々に規定量ずつ周波数が低下される駆動周波数信号SD となる(S107,S108)。
【0014】
コンパレータCOMPからハイレベルの信号SC が出力されると、CPU2は内蔵カウンタを「i=i+1」とした上で(S109)、カウント数iが予め設定した値N(Nは1〜5程度の整数)と比較する(S110)。カウント数iが設定値Nに達していないときには、前記ステップS108に戻り、制御電圧VVCO をさらに増加させ、超音波モータ1の駆動周波数はさらに低くする。この結果としてセンサ電極Sから得られる振幅電圧VD'はさらに増加する。以上のステップを繰り返し、カウント数iが設定値Nに達すると、以降は制御電圧VVCO の増加を停止する。これにより、超音波モータ1はそのときの制御電圧に対応した駆動周波数によって駆動が継続するように制御されることになる。
【0015】
このように、超音波モータ1に付設されているセンサ電極Sを利用して振幅電圧VD'を求め、この振幅電圧に基づいて超音波モータ1の駆動周波数信号SD の駆動周波数を制御しているため、モータ回転数を検出するためのエンコーダ等は不要であり、回路構成が複雑になることはない。また、駆動周波数の制御に際しては、振幅電圧VD'の信号波形の下限値側の電圧が予め設定した基準電圧VREF よりも低下したことを検出したときに、駆動周波数信号SD をそのときの周波数に固定しているため、振幅電圧のピークを検出する必要はなく、そのための回路部品も不要であり、回路構成が複雑化することはない。また、このとき振幅電圧VD'の信号波形の下限値側の電圧が基準電圧VREF よりも低下した状態が所定回数Nに達したときに駆動周波数を固定しているため、例えば、ノイズ等によって一時的に振幅電圧が増加又は減少したような場合には駆動周波数を固定することはなく、駆動周波数を安定に制御することが可能となる。さらに、環境温度によって周波数と振幅電圧の相関特性が変化した場合でも、基準電圧に所定のマージンを持たせておけば、温度変化によっても超音波モータの駆動制御を安定に保持することが可能である。
【0016】
なお、基準電圧の設定に際して本発明者の実験によれば、前記したように、制御対象となる超音波モータの特性を予め測定して図4(b)に示したような駆動周波数に対する振幅電圧の相関特性を求めておき、その相関特性から得られるピーク電圧Vpに対して、例えば80%ないし90%程度の電圧を基準電圧VREF として設定し、かつ前記Nの値を5程度に設定しておけば、一般的な超音波モータにおいては、ピーク電圧の90〜95%の振幅電圧に相当する駆動周波数で超音波モータを駆動制御することが可能である。なお、これらの値は、制御対象となる超音波モータの種類や個々の特性のばらつき、さらにはセンサ電極の検出特性によって相違するものであることは言うまでもない。
【0017】
ここで、前記実施形態では、コンパレータCOMPの設定として、振幅電圧VD'の信号波形の下限値側の電圧が基準電圧VREF よりも低下した時点でコンパレータ出力をハイレベルにしているが、振幅電圧の信号波形の上限値側の電圧が基準電圧を越えた時点でコンパレータ出力をハイレベルにあるいはロウレベルに反転させるように構成してもよい。また、前記実施形態では、アンドゲート3を用いてVCOの出力SD と駆動出力SH との論理和をとって駆動周波数信号SD としているが、特にこのように構成する必要はなく、単純にCPUの出力でVCOを制御し、そのVCOの出力を直接利用して超音波モータを駆動するようにしてもよい。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、周波数制御手段により超音波モータを駆動するための駆動周波数を変化制御する一方で、超音波モータの振動振幅を振幅電圧検出手段により振幅電圧として検出し、この検出された振幅電圧と予め設定した基準電圧とを比較手段で比較し、この比較では振幅電圧の信号波形の下限値側の電圧が基準電圧よりも低下したことを検出したときに比較信号を変化させ、この比較結果としての比較信号に基づいて駆動周波数を制御するとともに、当該比較信号が複数回数だけ変化したときに前記周波数制御手段の前記駆動周波数の変化制御を停止するように構成しているので、ノイズ等によって一時的に比較信号が変化しても駆動周波数が変化されることがなく、ノイズの影響を無くした安定した制御が可能となる。また、本発明によれば、モータ回転数を検出するためのエンコーダが不要となり、また、振幅電圧を基準電圧と比較して駆動周波数を制御するために、振幅電圧のピークを検出する必要がなく、回路構成の複雑化が防止される。また、振幅電圧のピークを検出した上で、そのピークを基準として駆動周波数を制御することが不要となるため、振幅電圧のピークを越えて低周波数側に駆動周波数が制御されるようなこともなく、しかも温度変化に伴う振幅電圧の相関特性の変動の影響を抑制し、さらにリアルタイムでの超音波モータの安定した制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の超音波モータ駆動制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】図1の装置における制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図3】図2の各部における信号波形を示すタイミング図である。
【図4】超音波モータの駆動周波数に対する回転数と振幅電圧の相関特性を示す図である。
【符号の説明】
1 超音波モータ
2 CPU
3 アンドゲート
4 電圧制御発振器(VCO)
5A,5B 電力増幅回路
6 90度シフタ
7 比較回路
S センサ電極
COMP コンパレータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for driving and controlling an ultrasonic motor at an optimum frequency, and more particularly to an ultrasonic motor driving control apparatus that enables simplification of circuit configuration and real-time control.
[0002]
[Prior art]
An ultrasonic motor applies two alternating voltages with different phases to a piezoelectric element such as piezoelectric ceramics to excite two standing waves with different phases, and forms a circular or elliptical motion on the surface particles of the drive surface by synthesis. The moving body that is in pressure contact with the drive surface is moved by friction drive, so that the moving body rotates and functions as a motor. In such an ultrasonic motor, it is considered that if the motor is driven at a frequency that maximizes the amplitude on the driving surface, the maximum capacity of the motor can be exhibited. It is known that the correlation characteristic of the rotational speed with respect to the frequency of the ultrasonic motor is FIG. 4A, and the correlation characteristic of the amplitude voltage (voltage corresponding to the amplitude) with respect to the frequency is also FIG. 4B. Therefore, it is preferable to detect the rotation speed or amplitude of the motor and control the driving frequency of the motor based on the detected value. Among these, parts such as an encoder are required to detect the rotation speed, and the structure of the ultrasonic motor drive control device becomes complicated. On the other hand, since the ultrasonic motor can easily detect the amplitude as an amplitude voltage by the sensor electrode provided on the stator, a technique for feeding back the driving frequency based on the amplitude output is conceivable.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if such a peak value of the amplitude voltage is detected and the drive frequency is controlled to the frequency of the peak value, a complicated circuit such as a peak hold circuit is required to detect the peak value. This is contrary to the purpose of simplifying the circuit configuration. In this case, it is not impossible to detect the peak value by program control using a control microcomputer, but the response to control the drive frequency is delayed by the time required for program processing, and control is performed in real time. It is difficult. Even if it is possible to control the drive frequency based on peak detection in real time with a simple circuit configuration, the frequency of the ultrasonic motor can be understood from the correlation characteristics shown in FIG. The characteristic of the amplitude voltage with respect to is a characteristic that gradually increases from the high frequency region toward the low frequency region and rapidly decreases when the amplitude voltage peak Vp is exceeded. For this reason, when the drive frequency is feedback controlled based on the amplitude voltage, the amplitude voltage becomes a voltage close to zero as soon as the peak of the amplitude voltage is exceeded from the high frequency side toward the low frequency side. Thus, the feedback control becomes unstable by deviating from the controllable voltage range, and it becomes difficult to control the rotational drive of the ultrasonic motor in a stable state. In particular, as shown in FIG. 4B, the amplitude voltage has temperature dependence, and the frequency at which the peak voltage Vp is changed is changed by the environmental temperature. When the peak fluctuates, the control instability as described above becomes remarkable.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ultrasonic motor drive control device capable of performing rotational drive control of an ultrasonic motor stably with a simple circuit configuration and in real time.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The ultrasonic motor drive control device according to the present invention includes a frequency control means capable of changing and controlling a drive frequency of a signal for driving the ultrasonic motor, and an amplitude voltage detection means for detecting the vibration amplitude of the ultrasonic motor as an amplitude voltage. And comparing means for comparing the detected amplitude voltage with a preset reference voltage and changing and outputting the comparison result as a comparison signal, wherein the comparing means is a voltage on the lower limit side of the signal waveform of the amplitude voltage. The comparison signal is changed when it is detected that the voltage is lower than a reference voltage, and the frequency control means controls the drive frequency based on the comparison signal, and the comparison signal has changed a predetermined number of times. The drive frequency change control is sometimes stopped. By controlling the drive frequency of the ultrasonic motor based on the amplitude voltage, an encoder for detecting the motor rotation speed becomes unnecessary. Further, since the drive frequency change control is stopped when the voltage on the lower limit side of the signal waveform of the amplitude voltage falls below the reference voltage, the drive frequency is fixed even when the comparison signal temporarily changes due to noise or the like. Therefore, stable control without the influence of noise or the like is possible. Further, since the amplitude voltage is compared with the reference voltage to control the drive frequency, it is not necessary to detect the peak of the amplitude voltage, and the circuit configuration is prevented from becoming complicated. Further, since it is not necessary to detect the peak of the amplitude voltage and control the drive frequency based on this peak, the drive frequency is not controlled to the low frequency side beyond the peak of the amplitude voltage, and due to temperature change. It is possible to perform stable control in real time without being affected by changes in the characteristics of the amplitude voltage.
[0006]
Here, in the present invention, the comparison means is configured to change and output the comparison signal when the voltage on the lower limit side of the signal waveform of the amplitude voltage is lower than the reference voltage. Further, as the amplitude voltage detecting means, by using the voltage detected by the sensor electrodes are attached to the ultrasonic motor, there is no need to newly provide the amplitude voltage detection means. Further, the frequency control means includes a voltage controlled oscillator whose oscillation frequency is changed based on a control voltage, and supplies the voltage controlled oscillator with the control voltage changed over time, and a comparison signal from the comparison means The drive control device according to the present invention can be realized by utilizing generally provided circuit components by including the CPU for fixing the control voltage based on the above.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the ultrasonic motor drive control apparatus of the present invention. The
[0008]
A CPU (microcomputer) 2 is provided as a control circuit for driving and controlling the
[0009]
The drive output port Pout of the
[0010]
On the other hand, a comparison circuit 7 is connected to the sensor electrode S of the
[0011]
Here, in the
[0012]
The drive control operation by the ultrasonic motor drive control apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 and the timing chart of FIG. When a motor drive command is input to the CPU 2 (S101), the
[0013]
When the
[0014]
When the high-level signal SC is output from the comparator COMP, the
[0015]
As described above, the amplitude voltage VD ′ is obtained by using the sensor electrode S attached to the
[0016]
It should be noted that according to the inventor's experiment in setting the reference voltage, as described above, the characteristics of the ultrasonic motor to be controlled are measured in advance, and the amplitude voltage with respect to the drive frequency as shown in FIG. For example, a voltage of about 80% to 90% is set as the reference voltage VREF with respect to the peak voltage Vp obtained from the correlation characteristic, and the value of N is set to about 5. In this case, in a general ultrasonic motor, it is possible to drive and control the ultrasonic motor at a driving frequency corresponding to an amplitude voltage of 90 to 95% of the peak voltage. These values are variations in the types and the individual characteristics of the ultrasonic motor to be controlled, yet it is not needless to say those which differ by the detection characteristics of the sensor electrode.
[0017]
In the embodiment, the comparator COMP is set to the high level when the voltage on the lower limit side of the signal waveform of the amplitude voltage VD ′ is lower than the reference voltage VREF as the setting of the comparator COMP . The comparator output may be inverted to a high level or a low level when the voltage on the upper limit side of the signal waveform exceeds the reference voltage. In the above embodiment, the AND
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, while the drive frequency for driving the ultrasonic motor is controlled by the frequency control means, the vibration amplitude of the ultrasonic motor is detected as the amplitude voltage by the amplitude voltage detection means, and this detection is performed. A comparison means compares the measured amplitude voltage with a preset reference voltage. In this comparison, the comparison signal is changed when it is detected that the voltage on the lower limit side of the signal waveform of the amplitude voltage is lower than the reference voltage. Since the drive frequency is controlled based on the comparison signal as the comparison result, and the change control of the drive frequency of the frequency control means is stopped when the comparison signal is changed a plurality of times. temporarily comparison signal without driving frequency is changed also changes due to noise or the like, that Do enabling stable control without the influence of noise. Also, according to the present invention, an encoder for detecting the motor speed will not be required, in order to control the drive frequency by comparing the amplitude voltage reference voltage, it is necessary to detect the peak voltage amplitude Thus, the circuit configuration is prevented from becoming complicated. In addition, since it is not necessary to detect the peak of the amplitude voltage and control the drive frequency based on the peak, the drive frequency may be controlled to the low frequency side beyond the peak of the amplitude voltage. In addition, it is possible to suppress the influence of fluctuations in the correlation characteristics of the amplitude voltage due to temperature changes, and to realize stable control of the ultrasonic motor in real time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an ultrasonic motor drive control device of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining a control operation in the apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a timing chart showing signal waveforms at various parts in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram showing a correlation characteristic between the rotation speed and the amplitude voltage with respect to the drive frequency of the ultrasonic motor.
[Explanation of symbols]
1
3 And
5A, 5B Power amplification circuit 6 90 degree shifter 7 Comparison circuit S Sensor electrode COMP Comparator
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