JPH01238486A - Speed control circuit for motor - Google Patents

Speed control circuit for motor

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Publication number
JPH01238486A
JPH01238486A JP63062194A JP6219488A JPH01238486A JP H01238486 A JPH01238486 A JP H01238486A JP 63062194 A JP63062194 A JP 63062194A JP 6219488 A JP6219488 A JP 6219488A JP H01238486 A JPH01238486 A JP H01238486A
Authority
JP
Japan
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error signal
bit
speed
motor
bits
Prior art date
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Pending
Application number
JP63062194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Nishimoto
敦 西本
Mutsuji Kobayashi
小林 睦司
Toshihiko Watanabe
利彦 渡辺
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To form a digital processor in a circuit adapted to be integrated, and to accelerate a processing time by so setting counting means that the counted value when a motor is rotated at an instructed speed takes a specific value. CONSTITUTION:Counter means 14 for counting a signal from encoder signal generating means 2 is so set that the counted value when a motor 1 is rotated at an instructed speed takes a specific value. Speed error signal output means 20 outputs a bit initially varied in its code as counted from the less significant bit of all bits of the counter means 14 and a bit of less significant bit than this bit as speed error signals. The code of the bit varied initially in its code and the bit of more significant bit of the bit are inverted by code inverting means 16, and the output of the means 16 and a phase error signal are added. Then, the speed error signal and the phase error signal are added and output to a driving circuit 3.

Description

【発明の詳細な説明】 目     次 概     要  ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 
・ ・ ・  3頁産業上の利用分野 ・・・・・・・
・ 5頁従来の技術 ・・・・・・・・・・・ 5頁発
明が解決しようとする課題 ・・・ 8頁課題を解決す
るための手段 ・・・・ 8頁作     用  ・ 
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 10真実 
 施  例  ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 
・ ・ 12頁発明の効果 ・・・・・・・・・・・2
0頁I!  要 モータの速度制御回路に関し、 従来マイクロプロセッサで実現していたfジタル処理回
路をIc化に適した回路として処理時間の高速化を図っ
たモータの速度制御回路を提供することを目的とし、 モータの回転速度に比例したエンコーダ信号を用い、該
エンコーダ信号の周期をデジタル的に処理して速度誤差
信号及び位相誤差信号を得、これらの信号に基づいてモ
ータの回転速度をフィードバック制御するモータの速度
制御回路において、モータが指令速度で回転する場合、
カウント値をバイナリ表現で1回あるいは2回符号が変
化するような値に設定した、前記エンコーダ信号の周期
をカウントするカウンタ手段と、該カウンタ手段の全ビ
ットのうち下位から数えて最初に符号が変化するビット
及び該ビットより下位のビットを速度誤差信号として出
力する速度誤差信号出力手段と、眞記最初に符号が変化
するビットを少なくとも含むカウンタ手段の任意のビッ
ト長を累積的に加算する加算手段と、該加算手段に入力
するビットのうち前記最初に符号が変化するビット及び
該ビットよりも上位のビットの符号を反転する符号反転
手段と、前記加算手段の計算結果を位相誤差信号として
出力する位相誤差信号出力手段とを設けて構成する。
[Detailed description of the invention] Table of contents Overview ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ ・ 3 pages Industrial application fields ・・・・・・・
・Page 5: Prior art ・・・・・・・・・Page 5: Problem to be solved by the invention ・Page 8: Means for solving the problem ・Page 8: Effects・
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 10 truths
Example ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ Page 12 Effects of the invention ・・・・・・・・・・・・2
0 page I! Regarding the speed control circuit of the required motor, we aim to provide a speed control circuit for the motor that aims to speed up the processing time by converting the f-digital processing circuit, which was conventionally realized with a microprocessor, into a circuit suitable for IC. The speed of the motor is controlled by using an encoder signal proportional to the rotational speed of the motor, digitally processing the cycle of the encoder signal to obtain a speed error signal and a phase error signal, and feedback controlling the rotational speed of the motor based on these signals. In the control circuit, when the motor rotates at the commanded speed,
counter means for counting the period of the encoder signal, the count value of which is set to a value such that the sign changes once or twice in binary representation; A speed error signal output means for outputting a changing bit and bits lower than the bit as a speed error signal, and an addition for cumulatively adding arbitrary bit lengths of a counter means including at least a bit whose sign changes first. means, sign inverting means for inverting the sign of the bit whose sign first changes among the bits input to the adding means and bits higher than the bit, and outputting the calculation result of the adding means as a phase error signal. and phase error signal output means.

!!!190す1九里 本発明はモータの速度制御回路に関する。! ! ! 190s 1kuri The present invention relates to a motor speed control circuit.

整流子の代わりに無接点で電子的に整流を行なわせるブ
ラシレスモータは、寿命や電気雑音の面で信頼性が高く
、各種の機器への応用が進んでいる。このブラシレスモ
ータは構造上の自由度が高いので、軽薄短小化を実現し
易いという特徴があり、機器とモータ間の相対的な機械
精度が維持し易いダイレクトドライブモータとして用途
が拡大している。このようなモータは、例えば、カセッ
ト式テープレコーダ、ビデオテープレコーダ、レーザビ
ームプリンタのスキャナモータ等の高精度な定速回転を
必要とする用途に広く用いられている。そこで、モータ
を高精度で定速回転させるためのモータの速度制御回路
が要望されている。
Brushless motors, which use non-contact electronic commutation instead of a commutator, are highly reliable in terms of lifespan and electrical noise, and are increasingly being applied to a variety of devices. Since this brushless motor has a high degree of structural freedom, it is easy to make it lighter, thinner, shorter, and smaller, and its uses are expanding as a direct drive motor that can easily maintain relative mechanical precision between equipment and the motor. Such motors are widely used in applications that require highly accurate constant speed rotation, such as cassette tape recorders, video tape recorders, and scanner motors for laser beam printers. Therefore, there is a need for a motor speed control circuit that allows the motor to rotate at a constant speed with high precision.

従来の技術 ブラシレスモータを速度制御する回路において、モータ
の回転速度に比例したエンコーダ信号を用い、このエン
コーダ信号の周期をデジタル的に処理して速度誤差信号
と位相誤差信号を得、かかる信号をデジタル/アナログ
変換(D/A変換)した後にモータの駆動回路にフィー
ドバックする方式が知られている。
Conventional technology In a circuit that controls the speed of a brushless motor, an encoder signal proportional to the rotational speed of the motor is used, the cycle of this encoder signal is digitally processed to obtain a speed error signal and a phase error signal, and these signals are digitally processed. A method is known in which the data is fed back to the motor drive circuit after analog conversion (D/A conversion).

第4図は上述した方式の従来例ブロック図であり、同図
において1はモータ、2はエンコーダ信号発生器、3は
モータ駆動回路、4はクロック発生器、5は同期回路、
6はカウンタ、7は遅延回路、8はオーバフロー検出回
路、9はマイクロプロセッサ(MPU)、10.11は
D/A変換器、12は加算回路である。
FIG. 4 is a block diagram of a conventional example of the above-mentioned system, in which 1 is a motor, 2 is an encoder signal generator, 3 is a motor drive circuit, 4 is a clock generator, 5 is a synchronous circuit,
6 is a counter, 7 is a delay circuit, 8 is an overflow detection circuit, 9 is a microprocessor (MPU), 10.11 is a D/A converter, and 12 is an addition circuit.

第4図の回路の動作について説明する。仮にモータの指
令回転速度をf、H11実際のモータの回転速度をfH
,クロック発生器4の周波数z をf。Hl、エンコーダ信号発生器2はモーター回転に
1回信号を出すものとする。MPLI9にはllカウン
ト値としてf  /f、がソフト的に与えられている。
The operation of the circuit shown in FIG. 4 will be explained. Suppose that the command rotation speed of the motor is f, and the actual rotation speed of the motor is fH.
, the frequency z of the clock generator 4 is f. Hl, the encoder signal generator 2 shall output a signal once per motor rotation. MPLI9 is given f/f as the ll count value by software.

カウンタ6はエンコーダ信号発生器2から出力される信
号の周期をクロック発生器4の周波数でカウント動作を
行なうものである。
The counter 6 counts the period of the signal output from the encoder signal generator 2 at the frequency of the clock generator 4.

エンコーダ信号発生器2からの信号は、同期回路5でク
ロック発生器4の周波数で同期化された侵、カウンタ6
のクリア信号、MPLJ9にカウンタ6のカウント値を
入力するタイミング信号及びオーバフロー検出回路8の
リセット信号として用いられる。この結果、MPU9に
は、モータの回転周期に相当するカウント値f /fH
が入力される。MPtJ9からは2種類の出力が行なわ
れ、1つはf  /f  からf  /fHを引いた値
へfCS       C で、これは速度誤差信号に相当する。他の1つは上記速
度誤差信号Δfを累積的に加算した出力で、これは位相
誤差信号に相当する。速度誤差信号ΔfはD/A変換器
10でデジタル/アナログ変換された後加算回路12に
入力される。一方、位相誤差信号はD/A変換器11で
デジタル/アナログ変換された後加算回路12に入力さ
れる。加算回路12では、サーボ帯域等によって定まる
ゲインで両信号を加算し、これをモータ駆動回路3に入
力することにより、モーターを定速制御するようになっ
ている。
The signal from the encoder signal generator 2 is sent to a counter 6 which is synchronized with the frequency of the clock generator 4 in a synchronization circuit 5.
, a timing signal for inputting the count value of the counter 6 to the MPLJ 9, and a reset signal for the overflow detection circuit 8. As a result, the MPU 9 has a count value f /fH corresponding to the rotation period of the motor.
is input. There are two types of output from MPtJ9, one being fCSC which is f/f minus f/fH, which corresponds to the speed error signal. The other one is an output obtained by cumulatively adding the speed error signal Δf, which corresponds to a phase error signal. The speed error signal Δf is digital/analog converted by a D/A converter 10 and then input to an adder circuit 12 . On the other hand, the phase error signal is digital/analog converted by a D/A converter 11 and then input to an adder circuit 12 . The adder circuit 12 adds both signals with a gain determined by the servo band, etc., and inputs this to the motor drive circuit 3 to control the motor at a constant speed.

が解゛しようとする しかし、上述したような従来のモータの速度制御回路で
は、デジタル信号の処理をMPLJ9で行なっていたた
め、価格が高価になると共に、専用回路でないために処
理速度が遅いという問題があった。
However, in the conventional motor speed control circuit as described above, digital signals are processed using MPLJ9, which results in high prices and slow processing speeds since it is not a dedicated circuit. was there.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、従来マイクロプロセッサで実現
していたデジタル処理回路をIC化に適した回路として
処理時間の高速化を図ったモータの速度制御回路を提供
することである。
The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to speed up the processing time by converting a digital processing circuit, which was conventionally realized using a microprocessor, into a circuit suitable for integration into an IC. An object of the present invention is to provide a speed control circuit for a motor.

課題を解決するための手段 第1図に本発明の原理ブロック図を示す。Means to solve problems FIG. 1 shows a block diagram of the principle of the present invention.

第1図において、モータ1、エンコーダ信号発生器2、
駆動回路3、D/A変換器10.11及び加算回路12
は実質的に第4図に示した従来回路と同様である。
In FIG. 1, a motor 1, an encoder signal generator 2,
Drive circuit 3, D/A converter 10.11 and addition circuit 12
is substantially the same as the conventional circuit shown in FIG.

モータが指令速度で回転する場合、カウント値をバイナ
リ表現で1回あるいは2回符号が変化するような値に設
定した、モータの回転速度に比例したエンコーダ信号の
周期をカウントするカウンタ手段14を設ける。即ち、
該カウンタ手段14の全ビットのうち下位から数えて最
初に符号が変化するビットよりも上位のビットの値は全
て「0」、又は「1」とする。また、カウンタ手段14
の全ビットのうち下位から数えて最初に符号が変化する
ビット及び該ビットより下位のビットを速度誤差信号と
して出力する速度誤差信号出力手段20を設ける。
When the motor rotates at a commanded speed, a counter means 14 is provided for counting the period of an encoder signal proportional to the rotational speed of the motor, the count value being set to a value such that the sign changes once or twice in binary representation. . That is,
Among all the bits of the counter means 14, the values of the bits higher than the bit whose sign changes first, counting from the lower order, are all "0" or "1". Further, the counter means 14
A speed error signal output means 20 is provided for outputting, as a speed error signal, the bit whose sign changes first and the bits lower than this bit among all the bits counted from the lower order bit.

さらに、最初に符号が変化するビットを少なくとも含む
カウンタ手段14の任意のビット長を累積的に加算する
加算手段18と、加算手段18に入力するビットのうち
最初に符号が変化するビット及び該ビットよりも上位の
ビットの符号を反転する符号反転手段16と、加算手段
18の計算結果を位相誤差信号として出力する位相誤差
信号出力手段22とを設けて構成する。
Further, an addition means 18 for cumulatively adding arbitrary bit lengths of the counter means 14 including at least a bit whose sign changes first, and a bit whose sign changes first among the bits input to the addition means 18 and the bit. It is constructed by providing a sign inverting means 16 for inverting the sign of the higher-order bits, and a phase error signal outputting means 22 for outputting the calculation result of the adding means 18 as a phase error signal.

さらに望ましくは、エンコーダ信号の周期のカウント結
果がカウンタ手段14のビット長で表現できる値よりも
大きいか否かを判定する判定手段と、該判定手段が大き
いと判定した場合には、速度誤差信号出力手段20と位
相誤差信号出力手段22の出力値を、判定手段が大きい
と判定しない範囲でカウント結果が最大を示す値となる
ように選択する選択手段を設けるようにしてもよい。
More desirably, there is provided a determining means for determining whether or not the count result of the period of the encoder signal is larger than a value that can be expressed by the bit length of the counter means 14; A selection means may be provided for selecting the output values of the output means 20 and the phase error signal output means 22 so that the count results are the maximum values within a range where the determination means does not determine that the output values are large.

作   用 上述したようにカウンタ手段14は、モータが指令速度
で回転した場合のカウント値が特別の値を取るように設
定したものである。例えば、カウンタ手段14のビット
長を6、D/A変換器10゜11への出力を4ビツト、
カウンタ手段14をダウンカウンタとして用いる場合、
モータが指令速度で回転した場合のカウント値を、例え
ば[001000Jに設定する。カウンタ手段14をア
ップカウンタとして用いる場合には、カウント値を、例
えばrllloooJに設定する。また、カウンタ手段
14のビット長とD/A変換器10.11への入力ビッ
ト長とが4ビツトで等しい場合には、カウント値を、例
えばN 0OOJに設定する。
Function As described above, the counter means 14 is set so that the count value when the motor rotates at the commanded speed takes a special value. For example, the bit length of the counter means 14 is 6, the output to the D/A converter 10°11 is 4 bits,
When using the counter means 14 as a down counter,
For example, the count value when the motor rotates at the command speed is set to [001000J. When the counter means 14 is used as an up counter, the count value is set to, for example, rllloooJ. Further, when the bit length of the counter means 14 and the input bit length to the D/A converter 10.11 are equal at 4 bits, the count value is set to, for example, N0OOJ.

カウンタ手段14のカウント値をこのように設定するこ
とにより、モータの回転速度に応じたエンコーダ信号の
周期のカウント値から、速度誤差信号と、この速度誤差
信号を累積的に加算した位相誤差信号を求める加算手段
18や加算が正しく行なわれる範囲を定める判定手段の
構成を容易にすることができる。また、2つの誤差信号
からD/A変換器10.11への入力]−ドを価格の安
いR−2Rラダー抵抗網等に適したストレートバイナリ
若しくはこの補数表現に変換することが容易になる。
By setting the count value of the counter means 14 in this way, a speed error signal and a phase error signal obtained by cumulatively adding the speed error signal can be obtained from the count value of the period of the encoder signal corresponding to the rotational speed of the motor. It is possible to simplify the configuration of the adding means 18 for calculating and the determining means for determining the range in which the addition is correctly performed. Furthermore, it becomes easy to convert the input from the two error signals to the D/A converter 10.11 into straight binary or its complement expression suitable for an inexpensive R-2R ladder resistance network.

D/A変換器10.11でデジタル/アナログ変換され
た速度誤差信号及び位相誤差信号は、従来回路と同様に
加算回路12に入力され、加算回路12はこれらの信号
をサーボ帯域等によって定まるゲインで加算し、この結
果をモータ駆動回路3に入力することにより、モータ1
を定速制御する。
The speed error signal and phase error signal converted from digital to analog by the D/A converter 10.11 are input to the adder circuit 12 as in the conventional circuit, and the adder circuit 12 converts these signals into a gain determined by the servo band, etc. By adding this result to the motor drive circuit 3, the motor 1
is controlled at a constant speed.

実  施  例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。Example Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第2図は本発明の第1実施例のブロック図を示しており
、第4図に示した従来回路と実質的に同一な構成部分に
ついては同一符号が付しである。
FIG. 2 shows a block diagram of the first embodiment of the present invention, and components that are substantially the same as those of the conventional circuit shown in FIG. 4 are given the same reference numerals.

第2図において、3oはビット長が4ビツトのアップカ
ウンタ、31,33.37はラッチ、34は最上位ビッ
トの符号を反転する符号反転器、35はデジタル加算器
、32.36はデジタルマルチプレクサ、38.39は
遅延回路、40はオーバフロー検出回路である。オーバ
フロル検出回路40で判定手段24を構成し、デジタル
マルチプレクサ32.36で選択手段26を構成する。
In FIG. 2, 3o is an up counter with a bit length of 4 bits, 31, 33, and 37 are latches, 34 is a sign inverter that inverts the sign of the most significant bit, 35 is a digital adder, and 32, 36 are digital multiplexers. , 38 and 39 are delay circuits, and 40 is an overflow detection circuit. The overflow detection circuit 40 constitutes the determining means 24, and the digital multiplexers 32 and 36 constitute the selecting means 26.

以下本実施例の動作について説明する。The operation of this embodiment will be explained below.

仮に、モータの指令回転速度をr、H7、実際のモータ
の回転速度をf H1クロック発生器z 4の周波数をf H1工ンコーダ信号発生器2l はモータ1回転に1回信号を出力すものとする。
Assume that the command rotation speed of the motor is r, H7 is the actual rotation speed of the motor, f is the frequency of the H1 clock generator z4, and f is the frequency of the H1 encoder signal generator 2l, which outputs a signal once per motor rotation. do.

モータが指令速度f、で回転しているとき、カウンタ3
0のカウント値がバイナリ表現で[1o。
When the motor is rotating at the command speed f, counter 3
A count value of 0 is expressed in binary as [1o.

0」となるようにりaツク発生器4の周波数f。0'', the frequency f of the clock generator 4.

を定める。即ち、fo/f、がバイナリ表現で1000
Jとなるようにクロック発生器4の周波数fcを定める
。エンコーダ信号発生器2がらの信号は、同期回路5で
クロック発生器4の周波数f。で同期化された後、カウ
ンタ3oのクリア信号、ラッチ3L 33.37が入力
信号をラッチするタイミング信号、及びオーバフロー検
出回路40のリセット信号として用いられる。
Establish. That is, fo/f is 1000 in binary representation.
The frequency fc of the clock generator 4 is determined so that it becomes J. The signal from the encoder signal generator 2 is sent to the synchronization circuit 5 at the frequency f of the clock generator 4. After being synchronized by , it is used as a clear signal for the counter 3o, a timing signal for the latch 3L 33.37 to latch the input signal, and a reset signal for the overflow detection circuit 40.

モータの回転速度がfHのとき、クロック発生器4の周
波数f。でカウント動作を行なうカウンタ30のカウン
ト値は、f  /fHである。fH>f8の場合、カウ
ンタ30がアップカウンタであるので、そのカウント値
はバイナリ表現で[1000Jより小さく、例えばro
lllJ等となる。一方、fH<fsの場合には、カウ
ント値は「1000」より大きく、例えば「1oo1」
等となるか、あるいはカウンタ30がオーバフローする
。カウンタ30のオーバフロ=はオーバフロー検出回路
40により検出され、オーバフローを生じた場合には、
デジタルマルチプレクサ32でカウンタ30のカウンタ
値に関係なく、データがrl 111Jになるように選
択させる。デジタルマルチプレクサ32の出力は遅延回
路39の所定のデイレイでもってラッチ33にラッチさ
れ、結局ラッチ33の示す値は、モータの回転速度fH
と指令速度fsの大小に応じて「1000」を中心に変
化するので、この信号をオフセットのある速度誤差信号
と見做すことができる。
When the rotational speed of the motor is fH, the frequency f of the clock generator 4 is fH. The count value of the counter 30 which performs the counting operation is f/fH. When fH>f8, the counter 30 is an up counter, so its count value is expressed in binary as [less than 1000J, for example ro
lllJ etc. On the other hand, if fH<fs, the count value is greater than "1000", for example "1oo1".
etc., or the counter 30 overflows. The overflow of the counter 30 is detected by the overflow detection circuit 40, and when an overflow occurs,
The digital multiplexer 32 selects the data to be rl 111J regardless of the counter value of the counter 30. The output of the digital multiplexer 32 is latched by the latch 33 with a predetermined delay of the delay circuit 39, and the value indicated by the latch 33 is the rotational speed fH of the motor.
Since this signal changes around "1000" depending on the magnitude of the command speed fs, this signal can be regarded as a speed error signal with an offset.

次に位相側を説明する。デジタル加算器35には符号反
転器34でラッチ31の出力の最上位ビットのみ反転し
た値が入力されると共に、ラッチ37の値もフィードバ
ックして入力される。このような構成とすることにより
、デジタル加算器35はオフセットのない速度誤差信号
を累積的に加算することになる。これは第4図の従来例
で述べた位相誤差信号にほかならない。
Next, the phase side will be explained. A value obtained by inverting only the most significant bit of the output of the latch 31 by the sign inverter 34 is input to the digital adder 35, and the value of the latch 37 is also fed back and input. With this configuration, the digital adder 35 cumulatively adds speed error signals without offset. This is nothing but the phase error signal described in the conventional example shown in FIG.

デジタルマルチプレクサ36はf、<f、でカウンタ3
0のカウント値がオーバフローした場合に、デジタル加
算器35の出力に関係なく位相誤差信号をrlllIJ
になるように選択するものであり、モータの立上がり特
性を改善し、モータが指令速度の1/2等で誤同期する
のを防止するために設けたものである。
Digital multiplexer 36 outputs counter 3 at f,<f.
When the count value of 0 overflows, the phase error signal is rllllIJ regardless of the output of the digital adder 35.
It is provided to improve the start-up characteristics of the motor and to prevent the motor from being erroneously synchronized at, for example, 1/2 of the commanded speed.

ラッチ33から出力される速度誤差信号及びラッチ37
から出力される位相誤差信号は、それぞれD/A変換器
10.11によりデジタル/アナログ変換されて加算回
路12に入力される。加算回路12ではサーボ帯域等に
より定まるゲインで両信号を加算し、これをモータ駆動
回路3に入力することによりモータ1を定速制御する。
Speed error signal output from latch 33 and latch 37
The phase error signals outputted from the circuits are each subjected to digital/analog conversion by D/A converters 10 and 11 and input to the adder circuit 12 . The adder circuit 12 adds both signals with a gain determined by the servo band, etc., and inputs this to the motor drive circuit 3 to control the motor 1 at a constant speed.

第3図は本発明の第2実施例のブロック図である。第3
図で42は6ビツトのアップカウンタ、43はデジタル
コンパレータ、44はOR回路である。他の回路は第2
図に示した第1実施例と実質上同一であるのでその説明
を省略する。本実施例では、オーバフロー検出回路40
とデジタルコンパレータ43で判定手段24を構成する
FIG. 3 is a block diagram of a second embodiment of the present invention. Third
In the figure, 42 is a 6-bit up counter, 43 is a digital comparator, and 44 is an OR circuit. Other circuits are second
Since it is substantially the same as the first embodiment shown in the figure, its explanation will be omitted. In this embodiment, the overflow detection circuit 40
and a digital comparator 43 constitute the determining means 24.

以下本実施例の動作について説明する。The operation of this embodiment will be explained below.

クロック発生器4で発生されるクロック周波数foは、
モータの指令速度をf、とした場合、fo/fSがバイ
ナリ表現F「111000J又はこれより小さな値とな
るように定める。f /f8がrl 11000Jより
小さな場合には、サミールスイッチ45にその分を補正
する適切な値を設定して、カウンタ42がエンコーダ信
号の周期をカウントする際にサミールスイッチ45に設
定された値をカウンタ42に予め入力するようにしてお
く。これにより、モータが指令速度で回転しているとき
にエンコーダ信号発生器2がら出力される信号の周期を
クロック発生器4の周波数でカウントした場合の値は、
rllloooJとなるようにする。
The clock frequency fo generated by the clock generator 4 is
When the command speed of the motor is f, fo/fS is determined to be a binary expression F'111000J or a smaller value.If f/f8 is smaller than rl11000J, the same amount is set in the Samir switch 45. An appropriate value for correction is set so that when the counter 42 counts the period of the encoder signal, the value set in the Samir switch 45 is input into the counter 42 in advance.This allows the motor to operate at the command speed. When the period of the signal output from the encoder signal generator 2 during rotation is counted by the frequency of the clock generator 4, the value is:
Make it so that it becomes rllloooJ.

エンコーダ信号発生器2がらのエンコーダ信号は、第2
図に示した第1実施例と同様に、同期回路5でクロック
発生器4の周波数で同期化された後、サミールスイッチ
45に設定した値をカウンタ42に設定するロード信号
、ラッチ31.33゜37が入力信号をラッチするタイ
ミング信号、及びオーバフロー検出回路4oのリセット
信号として用いられる。
The encoder signal from the encoder signal generator 2 is
Similar to the first embodiment shown in the figure, after being synchronized with the frequency of the clock generator 4 by the synchronization circuit 5, the load signal which sets the value set in the Samir switch 45 in the counter 42, the latch 31.33° 37 is used as a timing signal for latching an input signal and as a reset signal for the overflow detection circuit 4o.

デジタルマルチプレクサ32にはカウンタ42の下位4
ビツトを入力する。一方、デジタル加算器35にはカウ
ンタ42の下位4ビツトのうち符号反転器34により最
上位ビットのみ反転した値を入力する。デジタル加算器
35にはさらに、ラッチ37の出力信号をフィードバッ
クして入力する。オーバフロー検出回路4oはカウンタ
42がエンコーダ信号の周期をカウントした際にオーバ
フローを生じたか否かを検出するものであり、オーバフ
ローを検出した場合、データr1111Jを、オーバフ
ローを検出しない場合、データ[0000Jをデジタル
マルチプレクサ32.36に送り出すと共に、OR回路
44にこの検出結果を入力する。
The digital multiplexer 32 has the lower 4 of the counter 42.
Enter bits. On the other hand, a value obtained by inverting only the most significant bit of the lower four bits of the counter 42 by the sign inverter 34 is input to the digital adder 35. Furthermore, the output signal of the latch 37 is fed back and input to the digital adder 35 . The overflow detection circuit 4o detects whether or not an overflow occurs when the counter 42 counts the period of the encoder signal. This detection result is sent to the digital multiplexers 32 and 36, and is also input to the OR circuit 44.

デジタルコンパレータ43は、カウンタ出力の上位2ビ
ツトがへカされて、この値が「11」に一致するか否か
を判定する回路であり、この判定結果をOR回路44に
入力している。モータが指令速度で回転する場合のカウ
ント値を前述したように定めているので、デジタルコン
パレータ43には大小を比較する機能を省くことができ
る。オーバフロー検出回路40の出力とカウンタの上位
2ビツトが「11」に一致したか否かを検出するデジタ
ルコンパレータ43の出力と、OR回路44の組合せに
より、誤差信号を求める演算が正しく行なわれているか
どうかを知ることができるようになっている。
The digital comparator 43 is a circuit that determines whether or not the upper two bits of the counter output match "11", and inputs the result of this determination to the OR circuit 44. Since the count value when the motor rotates at the commanded speed is determined as described above, the digital comparator 43 can omit the function of comparing the magnitudes. Is the calculation for determining the error signal performed correctly by the combination of the output of the overflow detection circuit 40, the output of the digital comparator 43 that detects whether the upper two bits of the counter match "11", and the OR circuit 44? Now you can know what's going on.

OR回路44の出力はデジタルマルチプレクサ32.3
6のデータセレクト信号として機能する。
The output of the OR circuit 44 is the digital multiplexer 32.3
It functions as a data select signal of 6.

即ら、オーバフロー検出回路40でオーバフローが検出
されるか、又は、デジタルコンパレータ43でカウンタ
42のカウント値の上位2ビツトが「11Jに一致して
いないと判定された場合には、OR回路44は先にオー
バフロー検出回路4oがらデジタルマルチプレクサ32
.36に送られたデータ(オーバフローを検出した場合
rl 111J、オーバフローを検出しない場合foo
oOJ )を選択する信号を出力する。一方、オーバフ
ローが検出されず且つデジタルコンパレータ43が「1
1]に一致していると判定した場合は、モータが指令速
度近くで回転していることを意味し、この場合にはOR
回路44から、デジタルマルチプレクサ32.36がラ
ッチ31の出力やデジタル加算器35の出力を選択する
信号を出すようにしている。
That is, if the overflow detection circuit 40 detects an overflow, or if the digital comparator 43 determines that the upper two bits of the count value of the counter 42 do not match "11J," the OR circuit 44 First, the overflow detection circuit 4o is connected to the digital multiplexer 32.
.. Data sent to 36 (rl 111J if overflow is detected, foo if overflow is not detected)
oOJ ) is output. On the other hand, no overflow is detected and the digital comparator 43 is "1".
1], it means that the motor is rotating near the command speed, and in this case, OR
From the circuit 44, digital multiplexers 32 and 36 output signals for selecting the output of the latch 31 and the output of the digital adder 35.

ラッチ33の値は上述した第1実施例と同様にモータの
回転速度f14と指令速度f、の大小に応じてrl 0
00Jを中心に変化するのでこの信号をオフセットのあ
る速度誤差信号と見做すことができる。また、ラッチ3
7の示す値はオフセットのない速度誤差信号を累積的に
加算したものであり、位相誤差信号を示している。
Similarly to the first embodiment described above, the value of the latch 33 varies depending on the magnitude of the motor rotational speed f14 and the command speed f.
Since it changes around 00J, this signal can be regarded as a speed error signal with an offset. Also, latch 3
The value indicated by 7 is the cumulative addition of velocity error signals without offset, and indicates a phase error signal.

第3図に示したような構成にすることにより、第2図に
示した実施例よりも量子化誤差を小さくできるので、D
/A変換器10.11のビット長を増加することなく速
度制御性能を向上することができる。
By adopting the configuration shown in FIG. 3, the quantization error can be made smaller than in the embodiment shown in FIG.
The speed control performance can be improved without increasing the bit length of the /A converter 10.11.

及」Jと1里 本発明は以上詳述したように、従来マイクロプロセッサ
で実現していたデジタル処理回路をIC化に適した回路
とすることができたため、モータの速度制御回路のコス
トを低減することができると共に処理時間を高速化でき
るという効果を奏する。
As detailed above, the present invention has made it possible to replace the digital processing circuit conventionally realized with a microprocessor with a circuit suitable for IC, reducing the cost of the motor speed control circuit. This has the effect of speeding up the processing time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の原理ブロック図、 第2図は本発明の第1実施例ブロック図、第3図は第2
実施例ブロック図、 第4図は従来例のブロック図である。 1・・・モータ、 2・・・エンコーダ信号発生器、 3・・・駆動回路、    4・・・クロック発生器、
14・・・カウンタ手段、 16・・・符号反転手段、
18・・・加算手段、 20・・・速度誤差信号出力手段、 22・・・位相誤差信号出力手段、 30.42・・・カウンタ、 31.33.37・・・ラッチ、 32.36・・・デジタルマルチプレクサ、34・・・
符号反転器、 35・・・デジタル加算器、 40・・・オーバフロー検出回路、 43・・・デジタルコンパレータ。
Fig. 1 is a block diagram of the principle of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of the first embodiment of the invention, and Fig. 3 is a block diagram of the second embodiment of the invention.
Embodiment Block Diagram FIG. 4 is a block diagram of a conventional example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Motor, 2...Encoder signal generator, 3...Drive circuit, 4...Clock generator,
14... Counter means, 16... Sign inversion means,
18...Addition means, 20...Speed error signal output means, 22...Phase error signal output means, 30.42...Counter, 31.33.37...Latch, 32.36...・Digital multiplexer, 34...
Sign inverter, 35... Digital adder, 40... Overflow detection circuit, 43... Digital comparator.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)モータの回転速度に比例したエンコーダ信号を用
い、該エンコーダ信号の周期をデジタル的に処理して速
度誤差信号及び位相誤差信号を得、これらの信号に基づ
いてモータの回転速度をフィードバック制御するモータ
の速度制御回路において、 モータが指令速度で回転する場合、カウント値をバイナ
リ表現で所定のビットが「1」でそれより下位のビット
が「0」となるように設定した、前記エンコーダ信号の
周期をカウントするカウンタ手段(14)と、 該カウンタ手段(14)の全ビットのうち前記所定のビ
ット及び該ビットより下位のビットを速度誤差信号とし
て出力する速度誤差信号出力手段(20)前記カウンタ
手段(14)からのビットのうち前記所定のビット及び
該ビットよりも上位のビットのうちの少なくとも1ビッ
トの符号を反転する符号反転手段(16)と、 該反転されたビットを累積的に加算する加算手段(18
)と、 該加算手段(18)の計算結果を位相誤差信号として出
力する位相誤差信号出力手段(22)とを具備したこと
を特徴とするモータの速度制御回路。
(1) Using an encoder signal proportional to the motor rotation speed, digitally process the cycle of the encoder signal to obtain a speed error signal and a phase error signal, and feedback control the motor rotation speed based on these signals. In a speed control circuit for a motor, when the motor rotates at a commanded speed, the encoder signal is set such that a predetermined bit is "1" and lower bits are "0" in binary representation of the count value. counter means (14) for counting the period of the counter means (14); and speed error signal output means (20) for outputting the predetermined bit and bits lower than the predetermined bit among all bits of the counter means (14) as a speed error signal. sign inverting means (16) for inverting the sign of at least one bit among the predetermined bit and bits higher than the bit among the bits from the counter means (14); and cumulatively inverting the sign of the inverted bit. Addition means (18
), and phase error signal output means (22) for outputting the calculation result of the addition means (18) as a phase error signal.
(2)前記エンコーダ信号の周期のカウント結果が前記
所定のビット及びそれより下位のビットで表現できる値
の範囲を外れているか否かを判定する判定手段(24)
と、 該判定手段(24)が外れていると判定した場合には、
前記速度誤差信号出力手段(20)と前記位相誤差信号
出力手段(22)の出力値を、大小何れの方に外れてい
るかに応じて前記範囲内でカウント結果が最大あるいは
最小を示す値となるように選択する選択手段(26)を
さらに具備したことを特徴とする請求項(1)記載のモ
ータの速度制御回路。
(2) Determination means (24) for determining whether the count result of the period of the encoder signal is outside the range of values that can be expressed by the predetermined bits and bits lower than the predetermined bits.
And, if the determination means (24) determines that it is out of order,
The output values of the speed error signal output means (20) and the phase error signal output means (22) are determined to be the maximum or minimum value within the range depending on whether the output values are larger or smaller. The motor speed control circuit according to claim 1, further comprising selection means (26) for selecting.
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