JP5777899B2 - アクチュエータの駆動制御装置 - Google Patents
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Description
また、請求項2に係る発明のアクチュエータ駆動制御装置は、固定部にトーションバーで軸支した可動部の振れ角を検出する振れ角検出手段と、所定電流値の初期駆動電流を、その周波数を一定間隔で増加させて前記可動部を揺動駆動する駆動力発生部に供給し、周波数の増加毎に前記振れ角検出手段の出力をサンプリングし、そのサンプリング値が予め設定した規定値以上であれば、前回サンプリング値と比較し、今回値が所定回数連続して前回値より大きいときに最新サンプリング時の周波数値を、可動部振れ角最大周波数として設定する初期駆動制御手段と、前記設定した可動部振れ角最大周波数が可動部の共振周波数と一致するよう駆動電流周波数を調整しつつ振れ角検出手段の検出出力に基づいて可動部の振れ角が目標値になるよう駆動電流値を制御する駆動電流制御手段と、を備え、前記可動部と前記駆動力発生部とを備えたアクチュエータの立上げ動作を制御する構成としたことを特徴とする。
図1は、本発明に係るアクチュエータ駆動制御装置の第1実施形態を示すブロック図である。
図1において、本実施形態のアクチュエータ駆動制御装置は、アクチュエータ10の駆動コイル14に供給する駆動電流を制御して図3に示すアクチュエータ10の可動部13の振れ角を制御する駆動電流供給回路1と、アクチュエータ10の可動部13の動きを検出して可動部13の実際の振れ角を示す振れ角検出信号を出力する振れ角検出手段である振れ角センサ2と、を備えて構成される。
図3において、このアクチュエータ10は、半導体製造技術を利用して製造した電磁駆動式のプレーナ型アクチュエータである。アクチュエータ10は、枠状の固定部11と、可動部13と、可動部13を固定部11に対し揺動可能に軸支する一対のトーションバー12,12とを備えて構成され、固定部11、トーションバー12,12及び可動部13は、半導体基板を用いて一体に形成される。
電源ONにより動作が開始される。
まず、ステップ1(図中、S1で示し、以下同様とする)で、初期駆動電流を予め設定した所定の電流値(所定のパルス幅)に設定し、その周波数を可動部の共振周波数を含んで予め設定した周波数範囲(例えば共振周波数±5%の範囲)を掃引しつつ、初期駆動電流をアクチュエータ10の駆動コイル14に供給する。尚、可動部13の共振周波数は実験等で予め知ることは可能である。
図5に、本実施形態の駆動制御装置によるアクチュエータ10の立上げ動作時の可動部13の振れ角の変化状態の概略を示す。図中、Aはステップ1の周波数の掃引期間であり、Bはステップ3の動作時点であり、Cの期間は図4のXで示すステップ4〜9の目標振れ角までの駆動電流制御期間である。
本実施形態のハードウエア構成は図1〜図3に示す第1実施形態と同様であり、駆動電流供給回路1の駆動電流制御動作が第1実施形態と異なるだけである。従って、ハードウエア構成の説明は省略し、駆動電流供給回路1のアクチュエータ立上げ時の駆動電流制御動作についてだけ説明する。
ステップ12で、初期駆動電流の周波数を一定間隔で増加させてアクチュエータ10の駆動コイル14に供給し、増加する毎に振れ角センサ2の検出出力をサンプリングする。
ステップ15で、連続回数のカウント値が所定回数(例えば5回)か否かを判定し、所定回数になるまでステップ12〜15の動作を繰返し、所定回数になったときは判定がYESとなり、記憶保持している周波数値を可動部13の初期駆動時の振れ角最大周波数として設定する。このステップ15までが図7のAの期間に相当する。
本実施形態のハードウエア構成は上述の各実施形態と同様であり、駆動電流供給回路1の駆動電流制御動作が異なるだけである。従って、ハードウエア構成の説明は省略し、駆動電流供給回路1のアクチュエータ立上げ時の駆動電流制御動作についてだけ説明する。
ステップ22で、初期駆動電流の周波数を掃引してアクチュエータ10の駆動コイル14に供給し、振れ角センサ2の検出出力をサンプリングする。
本実施形態のハードウエア構成は上述した各実施形態と同様であり、駆動電流供給回路1の駆動電流制御動作が異なるだけである。従って、ハードウエア構成の説明は省略し、駆動電流供給回路1のアクチュエータ立上げ時の駆動電流制御動作についてだけ説明する。
図示しないリセットボタンをONすると、ステップ41で、駆動電流を所定値減少する。減少量は、トーションバー12,12へのダメージを抑制するため、例えば可動部13の振れ角が約1度変化する程度の値が好ましい。
2 振れ角センサ
10 アクチュエータ
11 固定部
12,12 トーションバー
13 可動部
14 駆動コイル(駆動力発生部)
16 永久磁石(駆動力発生部)
Claims (5)
- 固定部にトーションバーで軸支した可動部の振れ角を検出する振れ角検出手段と、
所定電流値の初期駆動電流を、その周波数を一定間隔で増加させて前記可動部を揺動駆動する駆動力発生部に供給し、周波数の増加毎に振れ角検出手段の出力をサンプリングし、今回の周波数値が前回値以上のとき今回値を記憶保持し、今回値が所定回数連続して前回値より小さいときに記憶保持した周波数値を可動部振れ角最大周波数に設定する初期駆動制御手段と、
前記設定した可動部振れ角最大周波数が可動部の共振周波数と一致するよう駆動電流周波数を調整しつつ振れ角検出手段の検出出力に基づいて可動部の振れ角が目標値になるよう駆動電流値を制御する駆動電流制御手段と、
を備え、
前記可動部と前記駆動力発生部とを備えたアクチュエータの立上げ動作を制御するアクチュエータ駆動制御装置。 - 固定部にトーションバーで軸支した可動部の振れ角を検出する振れ角検出手段と、
所定電流値の初期駆動電流を、その周波数を一定間隔で増加させて前記可動部を揺動駆動する駆動力発生部に供給し、周波数の増加毎に前記振れ角検出手段の出力をサンプリングし、そのサンプリング値が予め設定した規定値以上であれば、前回サンプリング値と比較し、今回値が所定回数連続して前回値より大きいときに最新サンプリング時の周波数値を、可動部振れ角最大周波数として設定する初期駆動制御手段と、
前記設定した可動部振れ角最大周波数が可動部の共振周波数と一致するよう駆動電流周波数を調整しつつ振れ角検出手段の検出出力に基づいて可動部の振れ角が目標値になるよう駆動電流値を制御する駆動電流制御手段と、
を備え、
前記可動部と前記駆動力発生部とを備えたアクチュエータの立上げ動作を制御するアクチュエータ駆動制御装置。 - 前記駆動電流制御手段は、前記目標値より小さい中間目標値を少なくとも1つ設定し、可動部の振れ角を前記中間目標値に制御しながら前記目標値になるよう駆動電流値を制御する構成である請求項1及び2に記載のアクチュエータ駆動制御装置。
- 前記駆動電流制御手段は、前記中間目標値を複数設定する構成である請求項3に記載のアクチュエータ駆動制御装置。
- 前記駆動電流制御手段は、前記振れ角検出手段の検出出力信号と前記駆動力発生部に供給する駆動電流信号の位相差に基づいて、前記初期駆動制御手段で設定した可動部振れ角最大周波数と可動部共振周波数が一致するか否かを判定する構成である請求項1〜4のいずれか1つに記載のアクチュエータ駆動制御装置。
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