JP5440538B2 - モータ制御装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
ところで、このような構成のモータ制御装置には、第二の設定処理の実行が開始された後のモータの加速度に基づき、基準速度を設定する基準速度設定手段を設けるとよい。
具体的に、基準速度設定手段は、基準速度設定時のモータの加速度に基づき、モータの加速度が大きい程、基準速度として小さい値を設定し、モータの加速度が小さい程、基準速度として大きい値を設定することによって、基準速度を、基準速度設定時のモータの加速度に対応した値に設定する構成にすることができる。このように基準速度を設定すれば、上記問題の発生を抑えて、高精度又は迅速にモータ速度を設定速度に調整することができる。
また、モード切替手段は、目標加速度軌跡に従う目標加速度が加速度上限推定手段により推定された加速度上限を超え、且つ、その時点でのモータの速度と目標加速度軌跡に従う目標速度との偏差が所定値を超えたことを条件に、第一の設定処理に代えて、第二の設定処理を、目標加速度設定手段に実行させる構成にされるとよい。
本実施例の制御システム1は、図1に示すように、駆動対象10を駆動するモータ(直流モータ)20と、モータドライバ30と、モータ20の回転軸に接続されたロータリエンコーダ40と、ロータリエンコーダ40の出力信号に基づき、モータの回転速度ωを検出する速度検出器50と、モータ20に対する制御入力(操作量)を算出するモータ制御ユニット60と、を備える。
このようにして画像形成装置等の電気的装置に組み込まれる制御システム1のモータドライバ30は、モータ制御ユニット60から入力される電流指令値Uに基づき、電流指令値Uに対応する駆動電流をモータ20に入力してモータ20を駆動する。この電流指令値Uは、モータ20に対する制御入力に対応する。
目標指令生成部61は、予め設定された加速度プロファイルに従って、各時点の目標加速度Arを設定し、更に目標加速度Arの積分動作により、目標加速度Arに対応する各時点の目標速度ωrを算出して、この目標速度ωrをフィードバック制御器63に入力するものである。
目標指令生成部61は、外部(電気的装置のメインマイコン等)から加速指令が入力されると、加速指令と共に指定された速度ωf及び加速時間Taの情報に基づき、図1下段に実線で示すような速度ゼロから速度ωfまでの目標加速度軌跡を表す加速度プロファイルを生成(設定)する。ここで、速度ωfは、加速終了時の速度に対応する。また、加速時間Taは、速度ゼロから速度ωfまで加速時間に対応する。
式(3)に従って目標加速度Ar=Azが設定された場合の目標速度ωr=ωzは、次式により表される。
Claims (6)
- モータを設定速度まで加速させるモータ制御装置であって、
加速制御開始時からの各時点の目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、
前記目標加速度設定手段により設定された前記目標加速度に基づき、前記モータへの制御入力を調整して前記モータを制御する制御手段と、
前記モータにて実現可能な加速度の上限を推定する加速度上限推定手段と、
前記加速制御開始時には、前記設定速度での目標加速度をゼロとする予め定められた前記加速制御開始時からの目標加速度軌跡に従って、各時点の目標加速度を設定する第一の設定処理を、前記目標加速度設定手段に実行させる一方、前記目標加速度軌跡に従う目標加速度が前記加速度上限推定手段により推定された前記加速度の上限を超える場合には、この時点以降、前記第一の設定処理に代えて、前記加速度上限推定手段により推定された前記加速度の上限に従う目標加速度を設定する第二の設定処理を、前記目標加速度設定手段に実行させるモード切替手段と、
前記モータの速度が前記設定速度未満の予め定められた基準速度に到達したことを検知する検知手段と、
前記第二の設定処理の実行が開始された後の前記モータの加速度に基づき、前記基準速度を設定する基準速度設定手段と、
前記目標加速度設定手段が前記第二の設定処理を実行している場合に、前記基準速度に到達したことが前記検知手段により検知されると、この時点からの新たな目標加速度軌跡であって、前記設定速度での目標加速度をゼロとする新たな目標加速度軌跡を、この時点での前記モータの運動状態に基づき設定する軌跡設定手段と、
を備え、
前記モード切替手段は、前記基準速度に到達したことが前記検知手段により検知されると、前記第二の設定処理に代えて、前記軌跡設定手段により設定された前記新たな目標加速度軌跡に従う目標加速度を設定する第三の設定処理を、前記目標加速度設定手段に実行させ、
前記基準速度設定手段は、前記基準速度設定時の前記モータの加速度に基づき、前記モータの加速度が大きい程、前記基準速度として小さい値を設定し、前記モータの加速度が小さい程、前記基準速度として大きい値を設定することによって、前記基準速度を、前記基準速度設定時の前記モータの加速度に対応した値に設定すること
を特徴とするモータ制御装置。 - 前記基準速度設定手段は、前記目標加速度軌跡に従う目標加速度が、前記加速度上限推定手段により推定された前記加速度の上限以下となった時点で、前記基準速度を設定すること
を特徴とする請求項1記載のモータ制御装置。 - モータを設定速度まで加速させるモータ制御装置であって、
加速制御開始時からの各時点の目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、
前記目標加速度設定手段により設定された前記目標加速度に基づき、前記モータへの制御入力を調整して前記モータを制御する制御手段と、
前記モータへの制御入力及び前記制御入力に対する制御出力に基づいて外乱を推定する外乱オブザーバと、
前記外乱オブザーバにより推定された外乱に基づき、前記モータにて実現可能な加速度の上限を推定する加速度上限推定手段と、
前記加速制御開始時には、前記設定速度での目標加速度をゼロとする予め定められた前記加速制御開始時からの目標加速度軌跡に従って、各時点の目標加速度を設定する第一の設定処理を、前記目標加速度設定手段に実行させる一方、前記目標加速度軌跡に従う目標加速度が前記加速度上限推定手段により推定された前記加速度の上限を超える場合には、この時点以降、前記第一の設定処理に代えて、前記加速度上限推定手段により推定された前記加速度の上限に従う目標加速度を設定する第二の設定処理を、前記目標加速度設定手段に実行させるモード切替手段と、
前記モータの速度が前記設定速度未満の予め定められた基準速度に到達したことを検知する検知手段と、
前記目標加速度設定手段が前記第二の設定処理を実行している場合に、前記基準速度に到達したことが前記検知手段により検知されると、この時点からの新たな目標加速度軌跡であって、前記設定速度での目標加速度をゼロとする新たな目標加速度軌跡を、この時点での前記モータの運動状態に基づき設定する軌跡設定手段と、
を備え、
前記モード切替手段は、前記基準速度に到達したことが前記検知手段により検知されると、前記第二の設定処理に代えて、前記軌跡設定手段により設定された前記新たな目標加速度軌跡に従う目標加速度を設定する第三の設定処理を、前記目標加速度設定手段に実行させること
を特徴とするモータ制御装置。 - モータを設定速度まで加速させるモータ制御装置であって、
加速制御開始時からの各時点の目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、
前記目標加速度設定手段により設定された前記目標加速度に基づき、前記モータへの制御入力を調整して前記モータを制御する制御手段と、
前記モータにて実現可能な加速度の上限を推定する加速度上限推定手段と、
前記加速制御開始時には、前記設定速度での目標加速度をゼロとする予め定められた前記加速制御開始時からの目標加速度軌跡に従って、各時点の目標加速度を設定する第一の設定処理を、前記目標加速度設定手段に実行させる一方、前記目標加速度軌跡に従う目標加速度が前記加速度上限推定手段により推定された前記加速度の上限を超え、且つ、その時点での前記モータの速度と前記目標加速度軌跡に従う目標速度との偏差が所定値を超えたことを条件に、この時点以降、前記第一の設定処理に代えて、前記加速度上限推定手段により推定された前記加速度の上限に従う目標加速度を設定する第二の設定処理を、前記目標加速度設定手段に実行させるモード切替手段と、
前記モータの速度が前記設定速度未満の予め定められた基準速度に到達したことを検知する検知手段と、
前記目標加速度設定手段が前記第二の設定処理を実行している場合に、前記基準速度に到達したことが前記検知手段により検知されると、この時点からの新たな目標加速度軌跡であって、前記設定速度での目標加速度をゼロとする新たな目標加速度軌跡を、この時点での前記モータの運動状態に基づき設定する軌跡設定手段と、
を備え、
前記モード切替手段は、前記基準速度に到達したことが前記検知手段により検知されると、前記第二の設定処理に代えて、前記軌跡設定手段により設定された前記新たな目標加速度軌跡に従う目標加速度を設定する第三の設定処理を、前記目標加速度設定手段に実行させること
を特徴とするモータ制御装置。 - 前記軌跡設定手段は、目標加速度の初期値を、前記基準速度に到達したことが前記検知手段により検知された時点での前記モータの加速度に設定し、前記設定速度での目標加速度を、ゼロに設定してなる目標加速度軌跡であって、目標加速度が単調減少する形状の目標加速度軌跡を、前記新たな目標加速度軌跡に設定すること
を特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項記載のモータ制御装置。 - モータと、
前記モータからの動力を受けて、シート及び前記シートに画像形成可能な記録ヘッドの少なくとも一方を搬送し、前記記録ヘッドを通じて前記シートに画像を形成する画像形成機構と、
前記モータを制御する請求項1〜請求項5のいずれか一項記載のモータ制御装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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