JPH03173385A - Rotating speed controller for motor - Google Patents

Rotating speed controller for motor

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Publication number
JPH03173385A
JPH03173385A JP1311220A JP31122089A JPH03173385A JP H03173385 A JPH03173385 A JP H03173385A JP 1311220 A JP1311220 A JP 1311220A JP 31122089 A JP31122089 A JP 31122089A JP H03173385 A JPH03173385 A JP H03173385A
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JP
Japan
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control
phase difference
value
speed
control value
Prior art date
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Pending
Application number
JP1311220A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuji Kajitani
梶谷 哲司
Hiroyuki Harada
博之 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Original Assignee
Mita Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mita Industrial Co Ltd filed Critical Mita Industrial Co Ltd
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Publication of JPH03173385A publication Critical patent/JPH03173385A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce wow and flutter during rotating by a method wherein the title device is provided with a means, deciding a first condition, in which the stability of a control system is high, or a second condition, in which the stability of the control system is low, based on the controlling value of phase difference at every predetermined timings, and another means, changing the controlling value with respect to the phase difference by a predetermined value under the first or second condition. CONSTITUTION:A control unit 14 controls a motor 10 so that the rotating speed coincides with a commanding speed based on a speed difference and a phase difference obtained by speed difference operating process and the operating process of phase difference between a speed command and a speed difference detecting signal. When a control system is judged that it is in second condition, in which the stability of the same system is low, a proportional control range determining value is decreased to increase the affection of a correcting voltage due to the phase difference. In a first condition, in which the stability of the control system is high, the proportional control range determining value is decreased to increase the affection of the correcting voltage. The tendency of the control based on the speed difference is increased in the first condition while the tendency of the control based on the phase difference is increased in the second condition.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、モータの回転速度制御装置に関し、特に、
モータの回転速度をPWM信号によって制御するモータ
の回転速度制御装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a motor rotation speed control device, and in particular,
The present invention relates to a motor rotation speed control device that controls the rotation speed of a motor using a PWM signal.

〈発明の背景〉 モータ回転速度制御装置として、PWM (パルス幅変
調)信号によって制御するようにしたものがある。
<Background of the Invention> Some motor rotational speed control devices are controlled by PWM (pulse width modulation) signals.

このような回転速度制御装置は、たとえば複写機等の原
稿読取装置における光学系駆動用のDCサーボモータ制
御装置に採用されている。
Such a rotational speed control device is employed, for example, in a DC servo motor control device for driving an optical system in a document reading device such as a copying machine.

光学系駆動用のサーボモータ制御装置においては、特に
、光学系の移動に伴ない摩擦抵抗等が変化してモータ負
荷が変動しても、追従性よくサーボモータを一定速度に
保ち、光学系を一定速度で移動させる必要がある。
In a servo motor control device for driving an optical system, even if the motor load fluctuates due to changes in frictional resistance as the optical system moves, the servo motor can be kept at a constant speed with good follow-up ability, and the optical system can be controlled. It must be moved at a constant speed.

従来は、サーボモータを一定速度に保つために、目標速
度と実際の検出速度との速度差に比例した電圧によって
PWM信号を得る比例制御が行われていた。
Conventionally, in order to maintain a servo motor at a constant speed, proportional control has been performed in which a PWM signal is obtained using a voltage proportional to the speed difference between a target speed and an actual detected speed.

ところが、従来の比例制御では、実際の検出速度から目
標速度までモータ速度を増加させる場合の加速度が、目
標速度の大小によって変わり、目標速度が大きい程加速
度が小さく、目標速度に達するまでの時間が長くなり、
追従性が良くないという欠点があった。
However, in conventional proportional control, the acceleration when increasing the motor speed from the actual detected speed to the target speed changes depending on the size of the target speed, and the larger the target speed, the smaller the acceleration, and the longer it takes to reach the target speed. It gets longer,
There was a drawback that followability was not good.

より具体的に説明をする。Let me explain more specifically.

モータに電圧Vを加えた時の運動方程式は、般に、次式
で表される。
The equation of motion when voltage V is applied to the motor is generally expressed by the following equation.

375KT   dt −V−Ra  (10+TBL/KT)    ・” 
 (1)となる。
375KT dt -V-Ra (10+TBL/KT) ・”
(1) becomes.

但し、 Ra:アマチュア抵抗[Ω] KT : トルク定数[kga+/A ]KE:誘起電
圧定数[V/rpa+] lo:無負荷電流[A] GD2 :負荷とモータによる慣性モーメント[kg 
m2] 置:摺動負荷[kgm] n:回転速度[rpm] である。
However, Ra: amateur resistance [Ω] KT: torque constant [kga+/A] KE: induced voltage constant [V/rpa+] lo: no-load current [A] GD2: moment of inertia due to load and motor [kg
m2] Position: sliding load [kgm] n: rotational speed [rpm].

これをnについて解くと、t−0でn=Npならば、 E dn   375KT dt   RaGD2 E となる。Solving this for n, if n=Np at t-0, then E dn 375KT dt RaGD2 E becomes.

この式より、サンプリングした速度がNの時に、電圧V
を加えた時間の加速度aは、 Np−N、t−0を代入することにより、aGD2 また、 (4) で与えられる。
From this formula, when the sampling speed is N, the voltage V
By substituting Np-N and t-0, the acceleration a during the time when .

ところで、目標速度をNo1サンプリングした速度をN
1その差をΔNとした場合、通常の比例制御によって、 V−にΔN−K (No −N) を印加した場合の加速度aは、 V−にΔN、N−No−ΔNを式(4)に代入すること
により求められ次式で表される。
By the way, the speed obtained by sampling the target speed No.1 is N
1 If the difference is ΔN, then the acceleration a when ΔN-K (No -N) is applied to V- by normal proportional control is given by formula (4), where ΔN is applied to V- and N-No-ΔN. It is obtained by substituting into the following equation.

a−375KTKE aGD2 −  (N−ΔN)1 一375KvKE aGD2 X  ((K/KE + 1)  ΔN−N。a-375KTKE aGD2 - (N-ΔN)1 -375KvKE aGD2 X ((K/KE + 1) ΔN-N.

E この式より、ΔNが同じ値であっても、目標速度N。が
大きければ加速度aが小さく、Noが小さいとaが大き
くなってしまうことがわかる。
E From this formula, even if ΔN is the same value, the target speed N. It can be seen that if No is large, the acceleration a is small, and if No is small, a becomes large.

そこで、本出願人は、指令速度(目標速度)と実際の検
出速度との速度差を求めるとともに、指令速度と検出速
度との位相差を求め、速度差による速度制御を位相差に
よって補正することにより、追従性よくモータを制御で
きる装置を開発した。
Therefore, the applicant has proposed a method in which the speed difference between the commanded speed (target speed) and the actual detected speed is determined, the phase difference between the commanded speed and the detected speed is determined, and the speed control based on the speed difference is corrected using the phase difference. We have developed a device that can control motors with good followability.

その装置によると、サーボモータの回転速度を指令速度
に追従させるために、サーボモータに出力すべき電圧v
Oは、速度差ΔNによる制御電圧を■1、位相差PHD
Tによる制御電圧を■2とすると、次式で表される。
According to that device, the voltage v to be output to the servo motor in order to make the rotation speed of the servo motor follow the command speed
O is the control voltage due to the speed difference ΔN.■1, the phase difference PHD
Assuming that the control voltage due to T is 2, it is expressed by the following equation.

VO−Vl±V2        ・・・(6)ここで
、位相差PHDTと制御電圧V2との間には、予め定め
られた制御電圧v2の最大値を■2 maxとすると、
次の関係がある。
VO-Vl±V2 (6) Here, between the phase difference PHDT and the control voltage V2, if the predetermined maximum value of the control voltage v2 is 2 max,
There is the following relationship.

(a>位相差が1周期より小さい場合 (−1<PHDT<+1) V2−V2max −PHDT (b)位相差が1周期以上でありかつ速度検出信号が速
度指令信号より進んでいる場合 (PHDT≦−1) V2=−V2max (C)位相差が1周期以上でありかつ速度検出信号が速
度指令信号より遅れている場合 (PHDT≧+1) V 2−−4− V 2 ff1ax 〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、本出願人が開発した制御装置によれば、出力
電圧VOは速度差による制御電圧■1と、位相差による
制御電圧■2との和になっているから、モータに速度変
動が生じた場合に、速度差に基づく制御電圧V1だけて
制御する場合に比べて、より短時間でモータの回転速度
を指令速度に追従させることができる。
(a> When the phase difference is smaller than one cycle (-1<PHDT<+1) V2-V2max -PHDT (b) When the phase difference is one cycle or more and the speed detection signal is ahead of the speed command signal (PHDT ≦-1) V2=-V2max (C) When the phase difference is one cycle or more and the speed detection signal lags behind the speed command signal (PHDT≧+1) V 2--4- V 2 ff1ax <Solved by the invention By the way, according to the control device developed by the applicant, the output voltage VO is the sum of the control voltage (1) due to the speed difference and the control voltage (2) due to the phase difference. When a speed fluctuation occurs, the rotation speed of the motor can be made to follow the command speed in a shorter time than when control is performed using only the control voltage V1 based on the speed difference.

しかしながら、反面、位相差に基づく制御電圧v2の割
合が大きいと、速度差に基づく制御電圧v1だけでモー
タの回転速度を制御する場合に比べて、回転中のワウフ
ラッタが大きくなったり、回転速度が発振しやすくなる
という問題点がある。
However, on the other hand, if the ratio of the control voltage v2 based on the phase difference is large, the wow and flutter during rotation will become large and the rotation speed will be There is a problem that oscillation is likely to occur.

この発明は、上述の問題点を解消し、追従性がよく、し
かもモータ回転中のワウフラッタを小さくてきる回転速
度制御装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotational speed control device that solves the above-mentioned problems, has good followability, and can reduce wow and flutter during motor rotation.

く課題を解決するだめの手段〉 この発明は、指令速度と検出速度との差に基づく速度差
制御値と、速度指令信号と速度検出信号との位相差に基
づく位相差制御値とを制御量として、モータをフィード
バック制御するモータの回転速度制御装置であって、所
定タイミングごとに、出力されている位相差制御値に基
づいて、制御系が相対的に安定度の高い第1状態である
かまたは相対的に安定度の低い第2状態であるかを判定
する判定手段、判定手段よって、制御系が第1状態と判
定された時に、位相差制御値を求めるために用いられる
位相差と制御値との関係を、位相差に対して制御値が予
め定める値だけ小さくなるように変更する手段、ならび
に、判定手段よって、制御系が第2状態と判定された時
に、位相差制御値を求めるために用いられる位相差と制
御値との関係を、位相差に対して制御値が予め定める値
だけ大きくなるように変更する手段を備えているモータ
の回転速度制御装置である。
Means for Solving the Problem> This invention provides a speed difference control value based on the difference between the command speed and the detected speed, and a phase difference control value based on the phase difference between the speed command signal and the speed detection signal. is a motor rotation speed control device that performs feedback control of a motor, and determines whether the control system is in a relatively highly stable first state based on the output phase difference control value at each predetermined timing. or a determining means for determining whether the control system is in the second state with relatively low stability, and when the determining means determines that the control system is in the first state, the phase difference and control used to obtain the phase difference control value means for changing the relationship between the control value and the phase difference so that the control value is smaller by a predetermined value than the phase difference, and determining the phase difference control value when the control system is determined to be in the second state by the determining means. This is a motor rotational speed control device that includes means for changing the relationship between a phase difference used for this purpose and a control value so that the control value becomes larger than the phase difference by a predetermined value.

また、この発明は、前記モータの回転速度制御装置にお
いて、判定手段は、出力されている位相差制御値が予め
定められた最大制御値または最少制tlfIl値である
ことに基づいて制御系が第2状態であることを判定し、
位相差制御値が予め定められた最大制御値または最少制
御値でないことに基づいて、制御系が第1状態であるこ
とを判定することを特徴とするものである。
Furthermore, in the motor rotational speed control device, the determination means is configured to determine whether the control system is in 2 state is determined,
The present invention is characterized in that it is determined that the control system is in the first state based on the fact that the phase difference control value is not a predetermined maximum control value or minimum control value.

さらにまた、この発明は、前記モータの回転速度制御装
置において、判定手段は、位相差制御値が予め定める範
囲内の値であることに基づいて、制御系が第1状態であ
ることを判定し、位相差制御値が予め定める範囲内の値
でないことに基づいて、制御系が第2状態であることを
判定することを特徴とするものである。
Furthermore, in the motor rotational speed control device, the determining means determines that the control system is in the first state based on the fact that the phase difference control value is within a predetermined range. , it is determined that the control system is in the second state based on the fact that the phase difference control value is not within a predetermined range.

く作用〉 所定タイミングごとに、出力されている位相差制御値に
基づいて、制御系が第1状態であるかまたは第2状態で
あるかが判定される。
Effects> At predetermined timings, it is determined whether the control system is in the first state or the second state based on the output phase difference control value.

そして、制御系が第1状態と判定された時には、さらに
安定度が高められた状態になるように、位相差制御値を
求めるために用いられる位相差と制御値との関係を、位
)0差に対して制御値が予め定める値だけ小さくなるよ
うに変更される。
When the control system is determined to be in the first state, the relationship between the phase difference and the control value used to obtain the phase difference control value is set to The control value is changed to be smaller by a predetermined value relative to the difference.

制御系が第2状態と判定された時には、より追従性をよ
くするために、位相差制御値を求めるために用いられる
位相差と制御値との関係を、位相差に対して制御値が予
め定める値だけ大きくなるように変更される。
When it is determined that the control system is in the second state, in order to improve followability, the relationship between the phase difference and the control value used to obtain the phase difference control value is determined by setting the control value to the phase difference in advance. It is changed so that it becomes larger by the specified value.

第1状態か第2状態かの判定は、出力されている位相差
制御値が、最大制御値または最少制御値でないか否かに
よって行われてもよいし、あるいは、出力されている位
相差制御値が、予め定める範囲内の値になっているか否
かに基づいてなされてもよい。
The determination as to whether it is the first state or the second state may be made based on whether the output phase difference control value is not the maximum control value or the minimum control value, or the output phase difference control value The determination may be made based on whether the value is within a predetermined range.

〈実施例〉 以下には、この発明の一実施例と1−で、複写機の光学
系(照明ユニットおよび反射ミラー)駆動用のDCサー
ボモータの駆動制御回路に適用する場合を例にとって説
明をする。
<Embodiment> In the following, one embodiment of the present invention and 1- will be explained, taking as an example the case where it is applied to a drive control circuit of a DC servo motor for driving the optical system (illumination unit and reflection mirror) of a copying machine. do.

第1図は、複写機の光学系を駆動するためのDCサーボ
モータの駆動制御回路の構成例を示すブロック図である
。この制御回路は、DCサーボモータヘノ印加電圧とし
てPWM(pulse width ll1odula
t1on)信号を使用する回路になっている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a drive control circuit for a DC servo motor for driving an optical system of a copying machine. This control circuit uses PWM (pulse width ll1odula) as the voltage applied to the DC servo motor.
The circuit uses the t1on) signal.

このDCサーボモータ10は永久磁石フィールド形であ
って、ドライバ部11によって回転駆動され、光学系1
7を移動させる。
This DC servo motor 10 is of a permanent magnet field type, and is rotationally driven by a driver section 11.
Move 7.

サーボモータ10の回転軸にはロータリエンコーダ12
が連結されている。ロータリエンコーダ12は、既に公
知の通り、サーボモータ10が予め定める微小角度回転
するごとに回転パルスを出力するものである。この実施
例のロータリエンコーダ12は、サーボモータ10が1
回転することによりたとえば200個の回転パルスを出
力する。
A rotary encoder 12 is attached to the rotating shaft of the servo motor 10.
are connected. As already known, the rotary encoder 12 outputs a rotation pulse every time the servo motor 10 rotates by a predetermined minute angle. The rotary encoder 12 of this embodiment has one servo motor 10.
By rotating, for example, 200 rotation pulses are output.

また、ロータリエンコーダ12の回転パルスには、少な
くとも人相の回転パルスおよびB相の回転パルスが含ま
れていて、両回転パルスは等しい数(モータ1回転当た
りたとえば200個)で、かつ互いに位)【1が90度
ずれたパルスになっている。
Further, the rotation pulses of the rotary encoder 12 include at least human-phase rotation pulses and B-phase rotation pulses, and both rotation pulses have an equal number (for example, 200 per motor rotation) and are in phase with each other. [1 is a pulse shifted by 90 degrees.

ロークリエンコーダ12から出力される回転パルスは、
エンコーダ信号人力部13へ与えられる。
The rotation pulse output from the low-resolution encoder 12 is
The encoder signal is given to the human power section 13.

エンコーダ信号人力部13は、後に詳述するように、ロ
ータリエンコーダ12から与えられる回転パルスに基づ
いて、サーボモータ10の回転を検出するための回路で
ある。エンコーダ信号入力部13の検出出力は制御部1
4へ与えられる。
The encoder signal human input section 13 is a circuit for detecting the rotation of the servo motor 10 based on rotation pulses given from the rotary encoder 12, as will be described in detail later. The detection output of the encoder signal input section 13 is the control section 1.
given to 4.

制御部14は、この回路全体を制御する中枢であって、
指令速度と検出されたモータの実際の回転速度との差を
算出する速度差算出処理、速度指令信号と速度検出信号
との位相差を算出する位相差算出処理、速度差および位
相差に基づいてモータ回転速度が指令速度と等しくなる
ようにモータ10を制御するための制御処理等を行う。
The control unit 14 is the center that controls the entire circuit,
Speed difference calculation processing that calculates the difference between the command speed and the detected actual rotational speed of the motor; Phase difference calculation processing that calculates the phase difference between the speed command signal and the speed detection signal; and Control processing and the like are performed to control the motor 10 so that the motor rotation speed becomes equal to the command speed.

制御部14には、後述する制御動作の際に用いられるメ
モリやタイマが含まれている。
The control unit 14 includes a memory and a timer used for control operations to be described later.

制御部14には、また、動作指令信号および指令速度が
与えられる。指令速度は、複写機本体の制御部(図示せ
ず)からの速度指令信号としての速度指令クロックか速
度指令信号人力部15へ与えられて信号処理され、制御
部14へ与えられるようになっている。この詳細につい
ては後述する。
The control unit 14 is also given an operation command signal and a command speed. The command speed is given to a speed command clock as a speed command signal from a control section (not shown) of the copying machine main body, or to a speed command signal manual section 15 for signal processing, and then given to the control section 14. There is. The details will be described later.

制御部14は、これら各入力信号に基づいて演算処理を
実行し、PWMデータを算出してPWMユニット16へ
与えると共に、前述したドライバ部11ヘドライバ部駆
動信号を与える。
The control section 14 executes arithmetic processing based on each of these input signals, calculates PWM data, and provides it to the PWM unit 16, and also provides a driver section drive signal to the driver section 11 described above.

PWMユニット16は、与えられるPWMデータに基づ
いてPWM信号のパルス幅(田カデューティ)を変化さ
せるためのユニットである。PWMユニット16から出
力されるPWM信号によってサーボモータ10の回転速
度が制御される。また、ドライバ部駆動信号は、サーボ
モータ10の回転方向を決めたり、ブレーキングしたり
する。
The PWM unit 16 is a unit for changing the pulse width (duty) of the PWM signal based on the applied PWM data. The rotational speed of the servo motor 10 is controlled by a PWM signal output from the PWM unit 16. Further, the driver unit drive signal determines the rotation direction of the servo motor 10 and performs braking.

ところで、サーボモータ10を所望の速度で正確に回転
させるためには、前提として、サーボモータ10の回転
速度を正確に検出する必要がある。
By the way, in order to accurately rotate the servo motor 10 at a desired speed, it is necessary to accurately detect the rotation speed of the servo motor 10.

そこで、この駆動制御回路では、エンコーダ信号人力部
13の構成を第2図のようにし、かつ制御部14による
信号読出しを工夫して、正確な速度検出が行えるように
されている。
Therefore, in this drive control circuit, the configuration of the encoder signal manual section 13 is as shown in FIG. 2, and the signal reading by the control section 14 is devised so that accurate speed detection can be performed.

第2図を参照して説明すると、エンコーダ信号人力部1
3は、ロータリエンコーダ12から出力されるA相の回
転パルス(これが、速度検出パルスとなる。)が与えら
れるエツジ検出回路131を備えている。エツジ検出回
路131は、与えられる回転パルス、つまり速度検出パ
ルスの立ち上りエツジを検出して、その検出出力を導出
する。
To explain with reference to FIG. 2, encoder signal human power section 1
3 includes an edge detection circuit 131 to which an A-phase rotation pulse (which serves as a speed detection pulse) output from the rotary encoder 12 is applied. The edge detection circuit 131 detects the rising edge of the applied rotation pulse, that is, the speed detection pulse, and derives its detection output.

エンコーダ信号人力部13は、また、与えられる基準ク
ロックをアップカウントするたとえば16ビツト構成の
フリーランニングカウンタ133と、キャプチャレジス
タ134とを備えている。
The encoder signal input unit 13 also includes a free running counter 133 of, for example, 16 bits, which counts up the applied reference clock, and a capture register 134.

キャプチャレジスタ134は、エツジ検出回路131の
エツジ検出出力をキャプチャ信号とし、該キャプチャ信
号をトリガとしてフリーランニングカウンタ133のカ
ウント数を読取保持するものである。 なお、基準クワ
ツクは、第1図に示す回路全体の動作タイミングの基準
となる基準クロックであり、回路がマイクロコンピュー
タで構成されている場合はマシンクロックが利用される
The capture register 134 uses the edge detection output of the edge detection circuit 131 as a capture signal, and uses the capture signal as a trigger to read and hold the count number of the free running counter 133. Note that the reference clock is a reference clock that serves as a reference for the operation timing of the entire circuit shown in FIG. 1, and if the circuit is constituted by a microcomputer, a machine clock is used.

また、そのような基準クロックがない場合、基準クロッ
ク発生回路を設けてもよい。
Furthermore, if there is no such reference clock, a reference clock generation circuit may be provided.

エンコーダ信号人力部13は、さらに、アップダウン検
出部135およびアップダウンカウンタ136を備えて
いる。アップダウン検出部135は、A相のエツジ検出
出力が与えられた時にB相の回転パルスのレベルを判断
し、B相の回転パルスがハイレベルかローレベルかによ
って、サーボモータ10(第1図)が正転しているか逆
転しているかを判別するものである。アップダウンカウ
ンタ136は、アップダウン検出部135の判別出力に
基づいて、エツジ検出回路131の検出出力をアップカ
ウントまたはダウンカウントするものである。
The encoder signal human input section 13 further includes an up/down detection section 135 and an up/down counter 136. The up-down detection unit 135 determines the level of the B-phase rotation pulse when the A-phase edge detection output is given, and depending on whether the B-phase rotation pulse is at a high level or a low level, the servo motor 10 (see FIG. ) is used to determine whether the rotation is normal or reverse. The up/down counter 136 counts up or down the detection output of the edge detection circuit 131 based on the determination output of the up/down detection section 135.

次に、第2図の回路の動作説明をする。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 2 will be explained.

キャプチャレジスタ134の内容は、キャプチャ信号、
すなわち速度検出パルスによって更新されていく。また
、アップダウンカウンタ136は、エツジ検出信号数、
言い換えれば速度検出パルス数をカウントする。
The contents of the capture register 134 include the capture signal,
That is, it is updated by the speed detection pulse. In addition, the up/down counter 136 has the number of edge detection signals,
In other words, the number of speed detection pulses is counted.

それゆえ、所定のサンプル時間Δτ内において、アップ
ダウンカウンタ136で、回転パルスがn個カウントさ
れ、その間にフリーランニングカウンタ133でカウン
トされる基準パルスのカウント数を計APIすれば、そ
れに基づいて回転数Nを算出することができる。つまり
、回転数Nは、・・・ (7) て算出することができる。
Therefore, if the up/down counter 136 counts n rotation pulses within a predetermined sampling time Δτ, and the number of reference pulses counted by the free running counter 133 during that period is calculated, the rotation The number N can be calculated. In other words, the rotation speed N can be calculated as follows.

ここに、 )iSSツクロック周波数をf  [Hz]、サーボモ
ータ10が1回転することによりロークリエンコーダ1
2から出力されるA相の回転パルス数をC[apr]、 今回のサンプルタイミング時のキャプチャレジスタ13
1の内容をCPT。、 前回のサンプルタイミング時のキャプチャレジスタ13
1の内容をCPT、、、 とする。
Here, )iSS clock frequency is f [Hz], and when the servo motor 10 rotates once, the low-return encoder 1
The number of A-phase rotation pulses output from 2 is C[apr], and the capture register 13 at the current sample timing.
CPT the contents of 1. , Capture register 13 at the previous sample timing
Let the contents of 1 be CPT, .

ところで、式(6)は、基準クロック周波数fと回転パ
ルス数Cとが定数であるから、N−−1Δ ・・・(8
) A CPT、−CPTn−1X 但し、Aニー!−X60 X : CPTll −CPT、。
By the way, in equation (6), since the reference clock frequency f and the number of rotational pulses C are constants, N--1Δ...(8
) A CPT, -CPTn-1X However, A knee! -X60X: CPTll -CPT,.

となる。becomes.

第3図は、制御部14がキャプチャレジスタ134およ
びアップダウンカウンタ136の内容をサンプル時間Δ
tごとに読出して回転数Nを算出するための制御動作を
表わすフローチャートである。
FIG. 3 shows that the control unit 14 samples the contents of the capture register 134 and the up/down counter 136 at a sampling time Δ.
It is a flowchart showing the control operation for calculating the rotation speed N by reading every t.

なお、サンプル時間Δtは、 Δt≧CPT、−CPTfl−1   ・・・(9)を
満足する適当な時間が設定されている。
Note that the sampling time Δt is set to an appropriate time that satisfies Δt≧CPT, −CPTfl−1 (9).

次に、第2図および第3図を参照して説明をする。Next, explanation will be given with reference to FIGS. 2 and 3.

制御部14は、内部タイマが一定のサンプル時間Δtに
達するごとに(ステップS1)、タイマをリセットしく
ステップS2)、キャプチャレジスタ134およびアッ
プダウンカウンタ136の内容を読出す(ステップS3
)。
Each time the internal timer reaches a certain sampling time Δt (step S1), the control unit 14 resets the timer (step S2), and reads the contents of the capture register 134 and the up/down counter 136 (step S3).
).

そして、読出したキャプチャレジスタ134のカウント
数CPT、からメモリにストアされている前回読出した
キャプチャレジスタ134のカウント数CPTn−1を
減じて1サンプル時間Δを内の基準クロック数Xを求め
た後、CPT、をメモリにストアする(ステップS4)
Then, after subtracting the count number CPTn-1 of the previously read capture register 134 stored in the memory from the read count number CPT of the capture register 134, the reference clock number X within one sample time Δ is obtained. CPT, is stored in memory (step S4)
.

また、読出したアップダウンカウンタ136のカウント
数UDC,からメモリにストアされている前回読出した
アップダウンカウンタ136のカウント数UDC,−+
を減じて1サンプル時間Δを内の回転パルス数を求めた
後、UDC,をメモリにストアする(ステップS5)。
Also, from the read count number UDC, of the up-down counter 136, the count number UDC, -+ of the up-down counter 136 read last time stored in the memory.
After subtracting the number of rotation pulses within one sample time Δ, UDC is stored in the memory (step S5).

その後、上述した式(6)に基づいて、サーボモータ1
0の回転数Nを求める(ステップS6)。
Then, based on the above equation (6), the servo motor 1
0 rotation speed N is determined (step S6).

次に、速度指令信号入力部15について詳しく説明をす
る。
Next, the speed command signal input section 15 will be explained in detail.

第4図は、速度指令信号入力部15の具体的な構成例を
示すブロック図である。速度指令信号入力部15には、
速度指令クロックのたとえば立ち上がりエツジを検出す
るためのエツジ検出回路151と、フリーランニングカ
ウンタ152と、キャプチャレジスタ153と、アップ
カウンタ154とが含まれている。
FIG. 4 is a block diagram showing a specific example of the configuration of the speed command signal input section 15. As shown in FIG. In the speed command signal input section 15,
It includes an edge detection circuit 151 for detecting, for example, a rising edge of the speed command clock, a free running counter 152, a capture register 153, and an up counter 154.

フリーランニングカウンタ152は、与えられる基僧ク
ロックをアップカウントするたとえば16ビツト構成の
カウンタである。このフリーランニングカウンタ152
は、前述したエンコーダ信号入力部13のフリーランニ
ングカウンタ133と共用してもよい。
The free running counter 152 is, for example, a 16-bit counter that counts up the applied basic clock. This free running counter 152
may be used in common with the free running counter 133 of the encoder signal input section 13 described above.

キャプチャレジスタ153は、エツジ検出回路151の
エツジ検出出力をキャプチャ信号とし、該キャプチャ信
号をトリガとしてフリーランニングカウンタ152のカ
ウント数を読取保持するものである。
The capture register 153 uses the edge detection output of the edge detection circuit 151 as a capture signal, and uses the capture signal as a trigger to read and hold the count number of the free running counter 152.

アップカウンタ154は、エツジ検出回路151の出力
パルスをアップカウントするためのちのである。
The up counter 154 is for counting up the output pulses of the edge detection circuit 151.

この回路の動作は、次の通りである。The operation of this circuit is as follows.

装置本体側、たとえば複写機本体の制御側マイクロコン
ピュータから出力される速度指令クロックはエツジ検出
回路151へ与えられ、立ち上がりエツジが検出される
。エツジ検出回路151の出力はキャプチャ信号として
フリーランニングカウンタ152へ与えられるので、キ
ャプチャレジスタ153の内容は、速度指令クロックの
立ち上がりエツジに応答して更新されて行く。よって、
あるエツジ検出信号に基づいてキャプチャレジスタ15
3の内容を読出し、次のエツジ検出信号に基づいてキャ
プチャレジスタ153の内容を読出して、その差を求め
れば、速度指令クロック1周期におけるフリーランニン
グカウンタ152のカウント数を計測することができる
。つまり、1凛となる回転速度データ(指令速度データ
)を得ることができる。
A speed command clock outputted from a control side microcomputer on the apparatus main body side, for example, a copying machine main body, is applied to an edge detection circuit 151, and a rising edge is detected. Since the output of the edge detection circuit 151 is given to the free running counter 152 as a capture signal, the contents of the capture register 153 are updated in response to the rising edge of the speed command clock. Therefore,
Capture register 15 based on a certain edge detection signal
3, read the contents of the capture register 153 based on the next edge detection signal, and find the difference between them, thereby making it possible to measure the count number of the free running counter 152 in one cycle of the speed command clock. In other words, it is possible to obtain rotation speed data (command speed data) that is 1 Rin.

なおこの実施例では、キャプチャレジスタ153の内容
が更新されるごとに、更新後のカウント数と更新前のカ
ウント数との差のカウント数を求めるというやり方では
なく、より検出精度を向上させるために、エンコーダ信
号入力部13におけるキャプチャレジスタ153のカウ
ント数読出しと同様の読出方法がとられている。
Note that in this embodiment, each time the contents of the capture register 153 are updated, the difference between the count number after the update and the count number before the update is calculated. , the same reading method as the count number reading of the capture register 153 in the encoder signal input section 13 is used.

すなわち、制御部14は、所定のサンプル時間Δtごと
にキャプチャレジスタ153の内容およびアップカウン
タ154の内容を読出し、キャプチャレジスタ153に
おける今回読出したカウント数と前回読出したカウント
数との差を求め、それをアップカウンタにおける今回読
出したカウント数から前回読出したカウント数との差で
割算することで、速度指令クロック1周期内におけるよ
り正確な基準クロック数を求めるようにしている。
That is, the control unit 14 reads the contents of the capture register 153 and the contents of the up counter 154 at every predetermined sampling time Δt, calculates the difference between the count number read this time and the count number read last time in the capture register 153, and calculates the difference between the count number read this time and the count number read last time in the capture register 153. A more accurate reference clock number within one cycle of the speed command clock is obtained by dividing by the difference between the count number read this time and the count number read last time in the up counter.

そして、指令速度と、モータ10の検出回転数Nとによ
って、両者の速度差ΔNが求められる。
Then, the speed difference ΔN between the command speed and the detected rotation speed N of the motor 10 is determined.

第5図は、制御部14による速度指令クロックと速度検
出信号との位相差算出処理手順を示している。
FIG. 5 shows a procedure for calculating the phase difference between the speed command clock and the speed detection signal by the control unit 14.

まず、エンコーダ信号入力部13のエツジ検出回路13
1によって速度検出パルスの立上りが検出されると(ス
テップ511)、フリーランニングカウンタ133のカ
ウント値が読込まれ、その値が位相比較値PDTnとし
て記憶される(ステップ512)。フリーランニングカ
ウンタ133は、モータ制御開始時から基準クロックの
カウントを開始しているので、位相比較値PDT、の値
は、モータ制御開始時から今回のパルス立上り検出時点
までの時間に応じた値となる。
First, the edge detection circuit 13 of the encoder signal input section 13
1, when the rising edge of the speed detection pulse is detected (step 511), the count value of the free running counter 133 is read and the value is stored as the phase comparison value PDTn (step 512). Since the free running counter 133 starts counting the reference clock from the start of motor control, the value of the phase comparison value PDT is a value corresponding to the time from the start of motor control to the current pulse rise detection point. Become.

次に、位相基準値PPI。が、次式により計算されかつ
記憶される(ステップ813)。
Next, the phase reference value PPI. is calculated and stored according to the following equation (step 813).

PPI、−PPI+、1)+SPD   −(10)こ
こで、 PP L−−11:前回記憶された位相基準値SPD 
   :速度指令クロック1周期間の基準クロック数S
PD (SPDは 固定値である。) である。
PPI, -PPI+, 1) + SPD - (10) Here, PP L--11: Previously stored phase reference value SPD
: Reference clock number S for one cycle of speed command clock
PD (SPD is a fixed value).

ただし、P P I o−uの初期値は、零であるため
、上記ステップS11で、モータ制御開始後第1回目の
速度検出パルスの立上りが検出されたときに対応する位
相基準値PP1.の値は、SPDとなる。
However, since the initial value of P P I o-u is zero, the corresponding phase reference value PP1. The value of is SPD.

この後、位相差PHDTが次式により算出されかつ記憶
される(ステップ514)。
Thereafter, the phase difference PHDT is calculated using the following equation and stored (step 514).

SPD そして、以上の処理が繰返される。すなわち、速度検出
信号の立上りが検出されるごとに(ステップ5ll)、
フリーランニングカウンタ133のカウント値の読込み
および位相比較値PDT。
SPD Then, the above processing is repeated. That is, each time the rising edge of the speed detection signal is detected (step 5ll),
Reading the count value of the free running counter 133 and the phase comparison value PDT.

の更新(ステップ512)、位相基準値PPI。(step 512), phase reference value PPI.

の計算および更新(ステップ813)ならびに位相差P
HDTの算出(ステップ514)が繰返し行われる。
(step 813) and the phase difference P
The HDT calculation (step 514) is repeated.

モータ制御開始後、ステップS11で、第2回目の速度
検出パルスの立上りが検出されたときには、ステップ8
13で算出される位相基準値PP1、の値は2SPDと
なり、第3回目の速度検出パルスの立上りが検出された
ときには3SPDとなる。つまり、ステップ313で算
出される位相基準値PPI。の値は、モータ制御開始時
から今回の速度検出パルス立上り時点までの間に出力さ
れた速度検出パルス総数とSPDとの積値になる。
After the start of motor control, when the second rise of the speed detection pulse is detected in step S11, step 8
The value of the phase reference value PP1 calculated in step 13 becomes 2SPD, and becomes 3SPD when the third rising edge of the speed detection pulse is detected. That is, the phase reference value PPI calculated in step 313. The value is the product of SPD and the total number of speed detection pulses output from the start of motor control to the current rise of the speed detection pulse.

SPDは、速度指令クロックの周期に応じた固定値であ
るから、ステップ313で算出される位相基準値PPI
、の値は、モータ制御開始時から今回立上りが検出され
た速度検出パルスに対応する速度指令クロックの立上が
り時点までの時間に応じた値となる。
Since SPD is a fixed value depending on the period of the speed command clock, the phase reference value PPI calculated in step 313
The value of , is a value corresponding to the time from the start of motor control to the time of the rise of the speed command clock corresponding to the speed detection pulse whose rise was detected this time.

そして、モータ制御開始時から今回の速度検出パルスの
立上り検出時点までの時間に応じた値(位相比較値PD
T、)と、モータ制御開始時から今回立上りが検出され
た速度検出パルスに対応する速度指令クロックの立上が
り時点までの時間に応じた値(位相基準値PPI、)と
の差を、速度指令クロックの周期に応じた値(SPD)
で除することにより、位相差PHDTが求められている
。よって、速度指令クロックと速度検出パルスとの位相
差が、速度指令クロックの1周期分以上である場合でも
、その位相差PHDTが正確に検出される。
Then, a value (phase comparison value PD
T, ) and the value (phase reference value PPI,) corresponding to the time from the start of motor control to the time of the rise of the speed command clock corresponding to the speed detection pulse whose rise was detected this time is calculated as the speed command clock. Value according to the period of (SPD)
The phase difference PHDT is obtained by dividing by . Therefore, even if the phase difference between the speed command clock and the speed detection pulse is equal to or more than one cycle of the speed command clock, the phase difference PHDT can be accurately detected.

次に、制御部14から出力されるPWMデータの算出方
法について説明する。
Next, a method for calculating PWM data output from the control unit 14 will be explained.

サーボモータ10の回転速度を指令速度に追従させるた
めにサーボモータ10に出力すべき電圧VOは、速度差
ΔNによる制御電圧をvl、位相差PHDTによる制御
電圧をV2とすると、次式%式% (12) 位相差PHDTによる制御電圧■2は、次のようにして
求められる。
The voltage VO to be output to the servo motor 10 in order to make the rotational speed of the servo motor 10 follow the command speed is calculated by the following formula, %, where vl is the control voltage due to the speed difference ΔN, and V2 is the control voltage due to the phase difference PHDT. (12) The control voltage (2) by the phase difference PHDT is obtained as follows.

(a)位相差の絶対値I PHDT lか、後述する位
相差・補正電圧関係決定処理の中で決定される比例制御
範囲決定値Wより小さい場合:(l PHDT l <
W) V2−a ・PHDT        −(13)ただ
し、αは、あらかじめ定められた■2の最大値をV2m
ax(一定)とすると、次式で表される。
(a) When the absolute value of the phase difference I PHDT l is smaller than the proportional control range determination value W determined in the phase difference/correction voltage relationship determination process described later: (l PHDT l <
W) V2-a ・PHDT - (13) However, α is the predetermined maximum value of ■2 V2m
When ax (constant) is assumed, it is expressed by the following equation.

a−V2max /W            −(1
4)(b)位相差の絶対値I PHDT Iが、比例制
御範囲決定値W以上でありかつ速度検出パルスが速度指
令クロックより進んでいる場合: (PHDT≦−W) V2−一α           ・・・(15)(c
)位相差の絶対値l PHDT lか、比例制御範囲決
定値W以上でありかつ速度検出パルスが速度指令クロッ
クより遅れている場合 (PHDT≧+W) V2−+α           ・・・(16)従っ
て、比例制御範囲決定値Wか例えば1の場合には、a−
V2maxとなり、位相差PHDTと、制i卸電圧V2
との関係は、第6A図に示されるようになる。
a-V2max/W-(1
4) (b) When the absolute value of the phase difference I PHDT I is greater than or equal to the proportional control range determination value W and the speed detection pulse is ahead of the speed command clock: (PHDT≦-W) V2-1α...・(15)(c
) If the absolute value of the phase difference l PHDT l is greater than or equal to the proportional control range determination value W and the speed detection pulse lags behind the speed command clock (PHDT≧+W) V2-+α (16) Therefore, the proportional If the control range determination value W is 1, for example, a-
V2max, the phase difference PHDT and the control voltage V2
The relationship with is shown in FIG. 6A.

また、比例制御範囲決定値Wが例えば2の場合には、a
−V2max/2となり、位相差PHDTと、制御電圧
V2との関係は、第6B図に示されるようになる。
Further, when the proportional control range determination value W is 2, for example, a
-V2max/2, and the relationship between the phase difference PHDT and the control voltage V2 is as shown in FIG. 6B.

つまり、位相差の絶対1til!IPHDTIが比例制
御範囲決定値W以下の範囲においては、比例制御範囲決
定値Wが小さいほど、位相差PHDTに対する制御電圧
V2は大きくなり、逆に、比例制御範囲決定値Wが大き
いほど、位相差PHDTに対する制御電圧V2は小さく
なる。
In other words, the absolute phase difference is 1til! In the range where IPHDTI is less than or equal to the proportional control range determination value W, the smaller the proportional control range determination value W, the larger the control voltage V2 for the phase difference PHDT becomes. The control voltage V2 for the PHDT becomes smaller.

言い換えれば、比例制御範囲決定値Wが小さいほど、制
御電圧VOに対して位(口蓋PHDTによる制御電圧V
2の影響が大きくなり、逆に、比例制御範囲決定値Wが
大きいほど、制御電圧■0に対して位相差PHDTによ
る制御電圧■2の影響が小さくなる。
In other words, the smaller the proportional control range determination value W is, the smaller the proportional control range determination value W is, the more the proportional control range determination value W is
Conversely, the larger the proportional control range determination value W is, the smaller the influence of the control voltage (2) due to the phase difference PHDT with respect to the control voltage (20) becomes.

第7図は、この比例制御範囲決定値W1すなわち、位相
差に対する制御電圧の関係を制御系の状態に応じて決定
するための、制御部14による位相差・制御電圧関係決
定処理手順を示している。
FIG. 7 shows a phase difference/control voltage relationship determination processing procedure by the control unit 14 to determine the proportional control range determination value W1, that is, the relationship between the control voltage and the phase difference, according to the state of the control system. There is.

この処理は、位相差検出処理で位相差PHDTが算出さ
れるごと、すなわち時間Δtごとに行われる。比例制御
範囲決定値Wの初期値は、たとえば「1」に予め設定さ
れている。
This process is performed every time the phase difference PHDT is calculated in the phase difference detection process, that is, every time Δt. The initial value of the proportional control range determination value W is set in advance to, for example, "1".

位相差PHDTが算出されると、位相差の絶λ・I値l
 PHDT Iが、比例制御範囲決定値Wより小さいか
否かが判別される(ステップ521)。
When the phase difference PHDT is calculated, the absolute λ・I value l of the phase difference
It is determined whether PHDT I is smaller than the proportional control range determination value W (step 521).

位相差の絶対値I PHDT lが、比例制御範囲決定
値Wより小さい場合には、制御系が相対的に安定度の高
い第1状態にあると判断される。そして、現在の比例制
御範囲決定値Wが、予め定められた上限値Wmax 、
たとえば[7コと等しいか否かが判定される(ステップ
522)。
If the absolute value I PHDT l of the phase difference is smaller than the proportional control range determination value W, it is determined that the control system is in the first state with relatively high stability. Then, the current proportional control range determination value W is set to a predetermined upper limit value Wmax,
For example, it is determined whether it is equal to [7] (step 522).

比例制御範囲決定値Wが上限値Wmaxと等しくなけれ
ば、比例制御範囲決定値Wが+1された値に更新され(
ステップ23)、今回の処理は終了する。比例制御範囲
決定値Wが上限値WIIlaxと等しい場合には、比例
制御範囲決定値Wが更新されることなく、今回の処理は
終了する。
If the proportional control range determination value W is not equal to the upper limit value Wmax, the proportional control range determination value W is updated to a value incremented by +1 (
Step 23), the current process ends. If the proportional control range determination value W is equal to the upper limit value WIIlax, the current process ends without updating the proportional control range determination value W.

上記ステップS21で、位相差の絶対値IPHDTIが
、比例制御範囲決定値Wより大きいと判別された場合に
は、制御系が相対的に安定度の低い第2状態にあると判
断される。そして、現在の比例制御範囲決定値Wが、予
め定められた下限値Wm1n %たとえば「1」と等し
いか否かが判定される(ステップ524)。
If it is determined in step S21 that the absolute value IPHDTI of the phase difference is larger than the proportional control range determination value W, it is determined that the control system is in the second state with relatively low stability. Then, it is determined whether the current proportional control range determination value W is equal to a predetermined lower limit value Wm1n%, for example, "1" (step 524).

比例制御範囲決定値Wが下限値W m i nと等しく
なければ、比例制御範囲決定値Wが−1された値に更新
され(ステップ25)、今回の処理は終了する。比例制
御範囲決定値Wが下限値W m i nと等しい場合に
は、比例制御範囲決定値Wが更新されることなく、今回
の処理は終了する。
If the proportional control range determination value W is not equal to the lower limit value W min , the proportional control range determination value W is updated to a value minus 1 (step 25), and the current process ends. If the proportional control range determination value W is equal to the lower limit W min , the current process ends without updating the proportional control range determination value W.

この様な処理が、位相差検出処理で位相差PHDTが算
出されるごとに行われ、その都度、上記第(13)弐〜
第(16)式に基づいて制御電圧V2か算出され、この
V2とVlとに基づいて制御電圧VOが算出され、制御
電圧vOによってサボモータ10が制御される。
Such processing is performed every time the phase difference PHDT is calculated in the phase difference detection processing, and each time, the above-mentioned (13)
Control voltage V2 is calculated based on equation (16), control voltage VO is calculated based on V2 and Vl, and servo motor 10 is controlled by control voltage vO.

従って、制御系が相対的に安定度の高い第1状態にある
場合には、比例制御範囲決定値Wが大きくされ、位相差
PHDTによる補正電圧V2の影響が小さくされる。逆
に、制御系が相対的に安定度の低い第2状態にある場合
には、比例制御範囲決定値Wが小さくされ、位相差PH
DTによる補正電圧v2の影響が大きくされる。この結
果、制御系が第1状態にある場合には、速度差に基づく
制御の傾向が強くなり、制御系が第2状態にある場合に
は、位相差に基づく制御の傾向が強くなる。
Therefore, when the control system is in the first state with relatively high stability, the proportional control range determination value W is increased, and the influence of the correction voltage V2 due to the phase difference PHDT is reduced. Conversely, when the control system is in the second state with relatively low stability, the proportional control range determination value W is made small, and the phase difference PH
The influence of the correction voltage v2 due to DT is increased. As a result, when the control system is in the first state, there is a strong tendency for control to be based on the speed difference, and when the control system is in the second state, there is a strong tendency for control to be based on the phase difference.

よって、モータの負荷変動が大きいような第2状態では
、位相差制御を用いて比較的短時間にモータ回転速度を
指令速度に追従させることかできる。
Therefore, in the second state where the motor load fluctuation is large, the motor rotation speed can be made to follow the command speed in a relatively short time using phase difference control.

また、安定状態では、モータ回転中のワウフラッタを小
さくできる。
Furthermore, in a stable state, wow and flutter during motor rotation can be reduced.

上記位相差・制御電圧関係決定処理においては、制御系
が第1状態であるかまたは第2状態にあるかを判定する
ために、ステップS21で位相差の絶対値I PHDT
 lが、比例制御範囲決定値Wより小さいか否かが判別
されているが、位相差の絶対値I PHDT lが、任
意の値、たとえば1より小さいか否かを判別するように
してもよい。
In the phase difference/control voltage relationship determination process, in order to determine whether the control system is in the first state or the second state, the absolute value I PHDT of the phase difference is determined in step S21.
Although it is determined whether l is smaller than the proportional control range determination value W, it may be determined whether the absolute value I PHDT l of the phase difference is smaller than an arbitrary value, for example, 1. .

なお、速度差ΔNによる制御電圧V1は、次式%式% (17) Ra;アマチュア抵抗[Ωコ に丁=トルク定数〔kgmハコ KE +誘起電圧定数[V/rpml ■o:無負荷電流[A] GD2:負荷とモータによる慣性モーメント[kgα2
コ TBL:摺動負荷[kg11] である。
The control voltage V1 due to the speed difference ΔN is calculated using the following formula (17) Ra: amateur resistance [Ω = torque constant [kgm] KE + induced voltage constant [V/rpm ■ o: no-load current [ A] GD2: Moment of inertia due to load and motor [kgα2
TBL: Sliding load [kg11].

第8図は、PWMユニット16の具体的な構成例を示す
ブロック図であり、第9図はPWMユニット16の動作
を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 8 is a block diagram showing a specific example of the configuration of the PWM unit 16, and FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the PWM unit 16.

PWM2ニット16には、セット信号発生部161と、
PWMデータレジスタ162と、ダウンカウンタ163
とRSフリップフロップ164とが備えられている。
The PWM2 unit 16 includes a set signal generation section 161,
PWM data register 162 and down counter 163
and an RS flip-flop 164.

セット信号発生部161は、一定の周期ごとにセット信
号を発生するものである。このセット信号発生部161
はたとえばリングカウンタで11へ1成されており、一
定数の基準クロックを計数するごとにセット信号を発生
するようにされている。
The set signal generator 161 generates a set signal at regular intervals. This set signal generating section 161
is set to 1 by a ring counter, for example, and a set signal is generated every time a certain number of reference clocks are counted.

PWMデータレジスタ162は、制御部14から与えら
れるPWMデータを保持するためのものである。制御部
14から与えられるPWMデータとは、前述L タ?m
バチ−タV O−V 1 + V 2 テする。このP
WMデータは、PWMユニット16から出力されるPW
M出力信号のデユーティを決めるのに用いられる。
The PWM data register 162 is for holding PWM data given from the control unit 14. The PWM data given from the control unit 14 is the L data mentioned above. m
Vachita V O-V 1 + V 2 te. This P
The WM data is the PW output from the PWM unit 16.
Used to determine the duty of the M output signal.

ダウンカウンタ163は、PWM基僧クロック(この実
施例ては、PWM基弗クロックは、エンコーダ信号入力
部13や速度指令信号人力部15で用いられる基準クロ
ックが共用されている。)が与えられごとにダウンカウ
ントをし、設定された数を計測するとリセット信号を出
力するものである。
The down counter 163 receives a PWM basic clock (in this embodiment, the PWM basic clock is a reference clock used in the encoder signal input section 13 and the speed command signal input section 15). It counts down and outputs a reset signal when the set number is counted.

PWMユニット16の動作は次のようになる。The operation of the PWM unit 16 is as follows.

セット信号発生部161からセット信号が出力されると
、PWMデータレジスタ162の内容、つまり制御部1
4から与えられたPWMデータが、ダウンカウンタ16
3にセットされ、また、セット信号によってフリップフ
ロップ164がセットされる。従って、フリップフロッ
プ164の出力、つまりPWM信号はハイレベルとなる
When the set signal is output from the set signal generating section 161, the contents of the PWM data register 162, that is, the control section 1
The PWM data given from 4 is sent to the down counter 16.
3, and the flip-flop 164 is also set by the set signal. Therefore, the output of the flip-flop 164, that is, the PWM signal becomes high level.

次に、ダウンカウンタ163はPWM基準クロックに基
づいてダウンカウントを行い、設定されたカウント値が
「0」になると、フリップフロップ164ヘリセツト信
号を与える。よって、フリップフロップ164の出力は
ローレベルに反転する。
Next, the down counter 163 counts down based on the PWM reference clock, and when the set count value reaches "0", a heliset signal is given to the flip-flop 164. Therefore, the output of flip-flop 164 is inverted to low level.

この結果、PWMユニット16からは、PWMデータレ
ジスタ162で保持された値、つまり電圧データvOで
デユーティが決められ、PWM信号が導出される。
As a result, the duty is determined by the value held in the PWM data register 162, that is, the voltage data vO, and a PWM signal is derived from the PWM unit 16.

この発明は、以上説明した複写機の光学系ifi制御用
に限らず、ファクシミリ装置の読取装置制御用モータや
、その他の一般的なモータ制御回路に採用できる。
The present invention is applicable not only to the optical system ifi control of a copying machine as described above, but also to a motor for controlling a reading device of a facsimile machine and other general motor control circuits.

また、この発明は、PWM信号以外で印加電圧を算出す
る場合にも適用できる。
Further, the present invention can be applied to the case where the applied voltage is calculated using other than PWM signals.

〈発明の効果〉 この発明は、以上のように構成されているので、追従性
がよく、しかもモータ回転中のワウフラッタが小さいモ
ータの回転速度制御を実現できる。
<Effects of the Invention> Since the present invention is configured as described above, it is possible to realize rotational speed control of a motor with good followability and less wow and flutter during motor rotation.

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

第1図は、この発明の実施例が適用された光学系駆動用
DCサーボモータの駆動制御回路の電気的構成を示すブ
ロック図である。 第2図は、この発明の実施例に係る光学系駆動用DCサ
ーボモータの回転速度検出装置の電気的構成を示す回路
ブロック図である。 第3図は、この発明の実施例における回転速度検出処理
手順を表わすフローチャートである。 第4図は、速度指令信号入力部の具体的な構成例を示す
ブロック図である。 第5図は、この発明の実施例における位相差検出処理理
手順を表わすフローチャートである。 第6A図および第6B図は、位相差PHDTと位相差に
基づく制御電圧v1との関係を表わすグラフである。 第7図は、この発明の実施例における位相差・制御電圧
関係決定処理手順を表わすフローチャートである。 第8図は、PWMユニットの具体的な電気的構成を示す
ブロック図である。 第9図は、PWMユニットの動作を表わすタイミングチ
ャートである。 図において、10・・・DCサーボモータ、11・・・
ドライバ部、12・・・ロータリエンコーダ、13・・
・エンコーダ信号人力部、14・・・制御部、15・・
・速度指令信号入力部、16・・・PWMユニット、を
示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of a drive control circuit for an optical system drive DC servo motor to which an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a circuit block diagram showing the electrical configuration of a rotational speed detection device for a DC servo motor for driving an optical system according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart showing the rotational speed detection processing procedure in the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing a specific example of the configuration of the speed command signal input section. FIG. 5 is a flowchart showing the phase difference detection processing procedure in the embodiment of the present invention. FIGS. 6A and 6B are graphs showing the relationship between the phase difference PHDT and the control voltage v1 based on the phase difference. FIG. 7 is a flowchart showing a phase difference/control voltage relationship determination processing procedure in an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a block diagram showing a specific electrical configuration of the PWM unit. FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the PWM unit. In the figure, 10...DC servo motor, 11...
Driver section, 12... Rotary encoder, 13...
・Encoder signal human power section, 14...control section, 15...
・Speed command signal input section, 16... PWM unit is shown.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、指令速度と検出速度との差に基づく速 度差制御値と、速度指令信号と速度検出 信号との位相差に基づく位相差制御値と を制御量として、モータをフィードバッ ク制御するモータの回転速度制御装置で あって、 所定タイミングごとに、出力されてい る位相差制御値に基づいて、制御系が相 対的に安定度の高い第1状態であるかま たは相対的に安定度の低い第2状態であ るかを判定する判定手段、 判定手段よって、制御系が第1状態と 判定された時に、位相差制御値を求める ために用いられる位相差と制御値との関 係を、位相差に対して制御値が予め定め る値だけ小さくなるように変更する手段、 ならびに、判定手段よって、制御系が 第2状態と判定された時に、位相差制御 値を求めるために用いられる位相差と制 御値との関係を、位相差に対して制御値 が予め定める値だけ大きくなるように変 更する手段、 を備えているモータの回転速度制御装置。 2、請求項第1項記載のモータの回転速度 制御装置において、 判定手段は、出力されている位相差制 御値が予め定められた最大制御値または 最少制御値であることに基づいて制御系 が第2状態であることを判定し、位相差 制御値が予め定められた最大制御値また は最少制御値でないことに基づいて、制 御系が第1状態であることを判定するこ とを特徴とするものである。 3、請求項第1項記載のモータの回転速度 制御装置において、 判定手段は、位相差制御値が予め定め る範囲内の値であることに基づいて、制 御系が第1状態であることを判定し、位 相差制御値が予め定める範囲内の値でな いことに基づいて、制御系が第2状態で あることを判定することを特徴とするも のである。[Claims] 1. Speed based on the difference between command speed and detected speed Degree difference control value, speed command signal and speed detection The phase difference control value based on the phase difference with the signal and is the controlled variable, and the motor is fed back. A rotation speed control device for a motor that controls There it is, is output at each predetermined timing. Based on the phase difference control value, the control system In contrast, the first state with high stability is the or a second state with relatively low stability. determination means for determining whether The determining means determines whether the control system is in the first state. When it is determined, obtain the phase difference control value. The relationship between the phase difference and control value used for The control value is predetermined for the phase difference. means to change the value so that it is smaller by the value In addition, the control system is determined by the determination means. When the second state is determined, phase difference control The phase difference and control used to find the value The relationship between the control value and the control value relative to the phase difference. is changed so that it becomes larger by a predetermined value. means to change; A motor rotation speed control device equipped with. 2. Rotational speed of the motor according to claim 1 In the control device, The determination means is based on the output phase difference control. The control value is a predetermined maximum control value or The control system is based on the minimum control value. is in the second state, and the phase difference The control value is a predetermined maximum control value or is not the minimum control value. Determine whether the system is in the first state. It is characterized by the following. 3. Rotational speed of the motor according to claim 1 In the control device, The determination means uses a phase difference control value determined in advance. based on the value being within the range Determine that the system is in the first state, and The phase difference control value must be within the predetermined range. Based on the fact that the control system is in the second state, Characterized by determining something It is.
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