JPH01181108A - デジタルサーボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、デジタルサーボ装置に関するものであり、詳
しくは、サーボモータが発生する騒音の低減に関するも
のである。

（従来の技術） デジタルサーボ装置は、レコーダの記録ペンの位置制御
装置としても広く用いられている。

第３図は、デジタルサーボ装置を用いたレコーダの一例
を示すブロック図である。第３図において、１は一定の
周期でアナログ入力信号Ａ　ｉｎをデジタル信号に変換
し、変換されたデジタル信号を目標位置データＤｓとし
てモータコントローラ２に出力するホストコントローラ
である。３はモータコントローラ２から出力されるデジ
タル信号ＤＯをアナログ信号であるパルス幅信号ＡＰに
変換してサーボモータ４に加えるモータドライバである
。なお、サーボモータ４としては例えば誘導モータを用
いる。このサーボモータ４は記録ペン５を駆動対象とし
て所定の方向に移動させるとともに、記録ペン５の帰還
位置データＤＦを出力するエンコーダ６を所定の方向に
回転させる。エンコーダ６は、回転方向に応じて、加算
パルスＰ＋または減算パルスＰ−をモータコントローラ
２に出力する。

このような構成において、モータコントローラ２はこれ
ら目標位置データＤＳと帰還位置データＤＦを入力とし
、目標位置データＤＳと帰還位置データＤＦを比較して
目標位置データＤＳと帰還位置データＤＦが等しくなる
ようにサーボモータ４を所定の方向に駆動するための駆
動信号データをＤＯをモータドライバ３に出力する。

これにより、サーボモータ４は目標位置データＤＳの方
向に回転駆動され、記録ペン５は目標位置データＤＳす
なわちアナログ入力信号Ａ　ｉｎの変化に追従して移動
しながら記録動作を行うことになる。

ところで、ホストコントローラ１はアナログ入力信号Ａ
　ｉｎの取り込み制御だけではなく各種の制御も行って
いることから、目標位置データＤＳの更新周期はモータ
コントローラ２の演算周期よりも長くなることが多い。

例えば、モータコントローラ２の演算周期が１ｍｓで目
標位置データＤＳの更新周期が８ｍｓに設定されている
場合には、モータコントローラ２は同一の目標位置デー
タＤＳに整定させるなめに８回演算を行うことになる。

ここで、アナログ入力信号Ａ　ｉｎの変化が小さい場合
には、目標位置データＤｓの変化の大きさも小さくなる
ことがらモータコントローラ２の演算結果による記録ペ
ン５の移動量も小さくなり、サーボモータ４の回転量も
小さくなる。

ところが、アナログ入力信号Ａ　ｉｎの変化が大きい場
合には、目標位置データＤｓの変化の大きさも大きくな
ることがらモータコントローラ２の演算結果による記録
ペン５の移動量も大きくなる。

そして、モータコントローラ２は、このように記録ペン
５を大きく移動させるのにあたって、より短時間で目標
位置データＤｓに整定させるためにサーボモータ４を第
４図に示すように加減速回転させることになる。

第４図において、縦軸には目標位置データＤＳを示し、
横軸には時間（周期）を示している。電源投入直後は目
標位置データＤＳ＋に向かって加速されるが、目標位置
データＤＳ＋近傍になると目標位置データＩ）ｓ＋に整
定させるために減速される。一方、減速動作中に次の目
標位置データＤ、２か入力される。これにより、サーボ
モータ４は目標位置データＤｓ２に向かって再び加速さ
れることになり、以下同様に逐次更新される目標位置デ
ータＤｓに対して加減速を繰り返すことになる。第４図
の実線Ａは目標位置データＤＳに対する理想的なサーボ
モータ４の回転軌跡を示し、破線Ｂは実際の軌跡を示し
ている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、第４図の破線Ｂに示すようにサーボモータ４の
加減速回転が繰り返されると、比較的大きな騒音が発生
することになる。

本発明は、このような点に着目したものであり、その目
的は、騒音の小さなデジタルサーボ装置を提供すること
にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のデジタルサーボ装置は、 一定の周期で目標位置データを出力するホストコントロ
ーラと、 サーボモータによる駆動対象の帰還位置データを出力す
る帰還位置データ出力手段と、これら目標位置データと
帰還位置データを入力とし、目標位置データの更新周期
よりも短い周期で前記目標位置データを逐次補間しなが
ら目標位置データと帰還位置データを比較して目標位置
データと帰還位置データが等しくなるようにサーボモー
タを所定の方向に駆動するモータコントローラ、 とで構成されたことを特徴とする。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、第
３図と同等部分には同一符号を付けている。第１図にお
いて、７はモータコントローラであり、第３図に示すモ
ータコントローラ２の機能とともに、目標位置データＤ
ｓの更新周期よりも短い周期で前記目標位置データＤｓ
を逐次補間しながら目標位置データＤＳと帰還位置デー
タＤＦを比較して目標付面データＤｓと帰還位置データ
ＤＦが等しくなるようにサーボモータ４を所定の方向に
駆動する機能を備えている。

第２図は、第１図の動作の流れの具体例を示すフローチ
ャートである。１ステツプ前の目標位置データＤＳＯに
続いて逐次新しい目標位置データＤＳｉが加えられる。

このようにして新しい目標位置データが加えられること
により、先のＤＳ。

はＩ）ｓｏになり、最新の目標位置データがＩ）ｓｔに
なる。モータコントローラ７は、これらＤＳＩとＩ）ｓ
ｏおよび目標位置データＤｓの更新周期とモータコント
ローラ７の演算周期の関係に基づいて、Ｉ）ｓｏとＤＳ
ｌの間の目標位置データの補開演ユを行う、前述のよう
に、目標位置データＤＳが８ｍｓ周期で更新され、モー
タコントローラ７の演算が１ｍｓ周期で行われるものと
すると、モータコントローラ７の各演算ステップにおけ
る目標位置データの補間データの大きさＳＴは、ＳＴ−
（Ｄｓ　ｔ　＋Ｄｓ　ｏ　）　／　８になり、 モータコントローラ７のｎ番目の演算ステップにおける
補間後の目標位置データＤＳ−は、Ｄｓ　−＝Ｄｓ　ｏ
　＋ｎ　−ＳＴ になる。

モータコントローラ７は、このようにして補間された目
標位置データＤＳ　−を用いてサーボ演算を行い、演Ｘ
結果を駆動信号データＤつとしてモータドライバ３に出
力する。

これにより、サーボモータ４は目標位置データＤＳ−の
方向に回転駆動され、記録ベン５は目標位置データＤｓ
−すなわちアナログ入力信号Ａ　ｉｎの変化に追従して
移動しながら記録動作を行うことになる。

このように構成することにより、目標位置データＤＳ−
は見掛は上従来よりも細かい間隔で更新されることにな
り、サーボモータ４の加減速の幅は小さくなってサーボ
モータ４の加減速に起因する騒音は大幅に軽減されるこ
とになる。

なお、目標位置データＤｓの補間間隔は必ずしもモータ
コントローラ７の演算周期と一致させなくてもよく、少
なくとも従来の目標位置データＤＳの更新周期よりも短
い周期で補間することにより騒音を軽減できる。

また、上記実施例では、レコーダに用いるデジタルサー
ボ装置の例について説明したが、このように構成される
デジタルサーボ装置は各種の位置制御装置としても有効
である。

また、サーボモータは回転型に限るものではなく、リニ
アモータ型であってもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、騒音の小さなデ
ジタルサーボ装置が実現でき、実用上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の動作の流れの具体例を示すフローチャート、第
３図は従来のデジタルサーボ装置を用いたレコーダの一
例を示すブロック図、第４図は第３図におけるサーボモ
ータの加減速説明図である。 １・・・ホストコントローラ、３・・・モータドライバ
４・・・サーボモータ、５・・・記録ペン、６・・・エ
ンコーダ、７・・・モータコントローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一定の周期で目標位置データを出力するホストコントロ
   ーラと、 サーボモータによる駆動対象の帰還位置データを出力す
   る帰還位置データ出力手段と、 これら目標位置データと帰還位置データを入力とし、目
   標位置データの更新周期よりも短い周期で前記目標位置
   データを逐次補間しながら目標位置データと帰還位置デ
   ータを比較して目標位置データと帰還位置データが等し
   くなるようにサーボモータを所定の方向に駆動するモー
   タコントローラ、 とで構成されたことを特徴とするデジタルサーボ装置。