JPH03198680A - Motor controller - Google Patents

Motor controller

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Publication number
JPH03198680A
JPH03198680A JP1339264A JP33926489A JPH03198680A JP H03198680 A JPH03198680 A JP H03198680A JP 1339264 A JP1339264 A JP 1339264A JP 33926489 A JP33926489 A JP 33926489A JP H03198680 A JPH03198680 A JP H03198680A
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JP
Japan
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data
motor
speed
rotation speed
stored
Prior art date
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Pending
Application number
JP1339264A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Harada
博之 原田
Tetsuji Kajitani
梶谷 哲司
Yasumasa Matsuura
松浦 康昌
Toshihiko Araki
荒木 俊彦
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mita Industrial Co Ltd filed Critical Mita Industrial Co Ltd
Priority to JP1339264A priority Critical patent/JPH03198680A/en
Publication of JPH03198680A publication Critical patent/JPH03198680A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately control a steady range of a motor by deciding that a motor rotating speed falls within the range when data corresponding to a center of large and small values of latest data is to fall within a predetermined range and determined to fall within a predetermined range of target rotating speed data. CONSTITUTION:When data regarding the rotating speed of a motor 10 is calculated at each predetermined timing, the latest data is compared with data regarding a target rotating speed stored in a first storage means of a controller 14. When the latest data corresponds to the data of the center of large and small values of the data of a plurality of times stored in a second storage means of the controller 14 or falls within a predetermined range to the data corresponding to the center of the large and small values and falls within a range to the data regarding the target rotating speed, it is decided that the rotating speed of the motor 10 arrives at the steady range.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、モータ制御装置に関するものであり、特に
、モータ回転速度が定常域に達したか否かを正確に判定
できるようにしたモータ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 control device, and in particular, to a motor control device that can accurately determine whether or not the motor rotation speed has reached a steady range. It is related to the device.

〈発明の背景〉 モータが過渡応答域から定常域に達した後に、モータを
一定速度に保つための制御として、PLL (phas
e−locked 1oop)制御が公知である。
<Background of the Invention> PLL (phas
e-locked loop) control is well known.

また、本出願人の先願に係るPWM (パルス幅変調)
信号による制御方法がある。この制御方法は、目標速度
と検出速度との速度差に比例した制御成分と、目標速度
信号と検出速度信号との位相差に比例した制御成分とに
基づいてPWM信号を得て、モータ速度を制御するもの
である。
In addition, PWM (pulse width modulation) related to the applicant's earlier application
There is a control method using signals. This control method obtains a PWM signal based on a control component proportional to the speed difference between the target speed and the detected speed, and a control component proportional to the phase difference between the target speed signal and the detected speed signal, and controls the motor speed. It is something to control.

上述の各制御方法は、モータが定常域に達した後の定速
制御として十分に効果を発揮する。
Each of the above-mentioned control methods is sufficiently effective as constant speed control after the motor reaches a steady state region.

〈発明か解決しようとする課題〉 ところで、モータの回転速度を定常域まで立上げる過渡
応答域においては、一般に、目標速度と検出速度との速
度差に比例した電圧をモータに印加する比例制御が行わ
れる。そして、検出速度が目標速度の所定パーセント、
たとえば95%以内に達したことによりモータ回転速度
が定常域に達したと判定されたり、前回の検出速度と今
回の検出速度とに基づいて加速成分を算出し、その値に
よってモータ回転速度が定常域に達したと判定されてい
た。
<Problem to be solved by the invention> By the way, in the transient response range where the rotational speed of the motor is raised to a steady range, proportional control that applies a voltage proportional to the speed difference between the target speed and the detected speed to the motor is generally performed. It will be done. Then, the detected speed is a predetermined percentage of the target speed,
For example, it may be determined that the motor rotation speed has reached a steady range by reaching within 95%, or an acceleration component may be calculated based on the previous detected speed and the current detected speed, and the motor rotation speed may be determined to be steady based on that value. It was determined that the area had been reached.

ところが、検出速度が目標速度の所定パーセント(たと
えば95%)以内に達したことによりモータ回転速度が
定常域に達したと判定する仕方では、たとえば負荷が設
定値よりも大きい場合には目標速度よりも低い速度(た
とえば目標速度の90%の速度)で速度が落着いてしま
い、いつまでたっても定常域に達したと判別されない場
合があった。
However, in the method of determining that the motor rotation speed has reached a steady range when the detected speed has reached a predetermined percentage (for example, 95%) of the target speed, for example, if the load is larger than the set value, the motor rotation speed is lower than the target speed. In some cases, the speed stabilizes at a low speed (for example, 90% of the target speed), and it is not determined that the steady state region has been reached.

また、加速度を算出してその値により定常域に達したか
否かを判定する仕方では、過渡応答域であっても、ノイ
ズや振動等により加速度成分がほぼ0になったと判定さ
れることがあり、定常域に入ったと誤判断されることが
あった。
Furthermore, in the method of calculating acceleration and determining whether it has reached a steady state based on that value, even in the transient response region, it may be determined that the acceleration component has become almost 0 due to noise, vibration, etc. There were cases where it was erroneously judged that the temperature had entered the steady state region.

そして、前者のように、モータの回転速度が定常域に達
したと判別されない場合には、PLL制御や本出願人の
考案した比例成分と位相差成分とに基づ<PWM信号に
よる制御に入ることができないし、また、たとえPLL
制御やPWM信号による制御に入っても、オーバーシュ
ートが激しく、モータの回転速度が安定するまでに時間
がかかる。
If it is not determined that the rotational speed of the motor has reached the steady range, as in the former case, control using PWM signals is entered based on PLL control or the proportional component and phase difference component devised by the applicant. And even if PLL
Even if control or PWM signal control is started, overshoot is severe and it takes time for the motor rotation speed to stabilize.

また、後者のように、誤判断により、過渡応答域にある
にも拘らず定常域に達したと判別された場合は、PLL
制御等に移っても、正常な制御を行えない。
In addition, as in the latter case, if it is determined that the stationary response region has been reached even though it is in the transient response region due to an erroneous judgment, the PLL
Even if control is started, normal control cannot be performed.

よって、モータ制御装置においては、モータ回転速度が
過渡応答域から定常域に達したことが正確に検出できる
ことが必要である。
Therefore, in the motor control device, it is necessary to be able to accurately detect when the motor rotation speed reaches the steady state range from the transient response range.

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、
モータ回転速度が定常域に達したことを正確に検出でき
、それに基づいてモータの定常域制御を行えるモータ制
御装置を提供することを目的とする。
This invention was made in view of the above circumstances, and
It is an object of the present invention to provide a motor control device that can accurately detect that the motor rotation speed has reached a steady state range, and can perform steady state range control of the motor based on this detection.

く課題を解決するための手段〉 この発明は、所定タイミングごとに、モータ回転速度に
関するデータを算出するデータ算出手段、目標回転速度
に関するデータが予め記憶された第1記憶手段、モータ
回転速度に関するデータを、所定の複数回分、新しいも
の順に記憶できる複数の記憶エリアを有し、データ算出
手段によってモータ回転速度に関するデータが算出され
るごとに、既に記憶されているデータを順次1つずつシ
フトして最古データを捨て、かつ今回算出されたデータ
を最新データ記憶エリアに記憶する第2記憶手段、最新
データ記憶エリアに記憶された最新データが、第2記憶
手段に記憶されている複数回分のデータの内、大小中央
に相当するデータに該当するかまたは大小中央に相当す
るデータに対して所定範囲内であるか否かを判別する第
1判別手段、最新データが、第1記憶手段に記憶されて
いる目標回転速度データに対して所定範囲内であるか否
かを判別する第2判別手段、および第1判別手段によっ
て、最新データは大小中央に相当するデータに該当する
かまたは大小中央に相当するデータに対して所定範囲内
であると判別され、かつ、第2判別手段によって、最新
データは目標回転速度データに対して所定範囲内である
と判別されたときに、モータ回転速度が定常域に達した
と判定する判定手段を含むことを特徴するモータ制御装
置である。
Means for Solving the Problems> The present invention provides a data calculation means for calculating data regarding the motor rotation speed at each predetermined timing, a first storage means in which data regarding the target rotation speed is stored in advance, and data regarding the motor rotation speed. It has a plurality of storage areas capable of storing a predetermined plurality of times of data in order of newest, and each time data regarding the motor rotation speed is calculated by the data calculation means, the already stored data is sequentially shifted one by one. A second storage means that discards the oldest data and stores the data calculated this time in the latest data storage area, and the latest data stored in the latest data storage area is data for multiple times stored in the second storage means. Among them, a first determining means for determining whether the data corresponds to the data corresponding to the center of magnitude or whether it is within a predetermined range with respect to the data corresponding to the center of magnitude, and the latest data is stored in the first storage means. The second determining means determines whether the target rotational speed data is within a predetermined range or not, and the first determining means determines whether the latest data corresponds to the data corresponding to the center of the magnitude or the data corresponding to the center of the magnitude. When the motor rotation speed is determined to be within a predetermined range with respect to the target rotation speed data, and the second determination means determines that the latest data is within a predetermined range with respect to the target rotation speed data, the motor rotation speed is in the steady range. The motor control device is characterized in that it includes a determining means that determines that the condition has been reached.

また、この発明は、前記モータ制御装置が、さらに、判
定手段がモータ回転速度が定常域に達したと判定したこ
とに応答して、モータ制御信号中における位相差制御成
分を増加させてモータを定常域制御する制御信号出力手
段、を含むことを特徴とするものである。
Further, in the present invention, the motor control device further controls the motor by increasing a phase difference control component in the motor control signal in response to the determination means determining that the motor rotation speed has reached a steady range. The invention is characterized in that it includes control signal output means for steady-state control.

く作用〉 所定タイミングごとに、モータ回転速度に関するデータ
が算出される。
Function> Data regarding the motor rotation speed is calculated at each predetermined timing.

モータ回転速度に関するデータが算出されると、第2記
憶手段に既に記憶されている過去所定回数分のデータが
順次1つずつシフトされて最古データが捨てられ、今回
算出されたデータは最新データ記憶エリアに記憶される
When the data regarding the motor rotation speed is calculated, the data for a predetermined number of times in the past already stored in the second storage means are shifted one by one, the oldest data is discarded, and the data calculated this time is the latest data. stored in the storage area.

次に、最新データが、第2記憶手段に記憶されている複
数回分データの内、大小中央に相当するデータに該当す
るかまたは大小中央に相当するデータに対して所定範囲
内であるか否かが判別される。
Next, whether the latest data corresponds to the data corresponding to the middle of the magnitude among the multiple data stored in the second storage means or is within a predetermined range with respect to the data corresponding to the middle of the magnitude. is determined.

また、最新データは、第1記憶手段に記憶されている目
標回転速度に関するデータと比較され、最新データは目
標回転速度に関するデータに対して所定範囲内であるか
否かが判別される。
Further, the latest data is compared with data related to the target rotation speed stored in the first storage means, and it is determined whether the latest data is within a predetermined range with respect to the data related to the target rotation speed.

その結果、最新データが、大小中央に相当するデータに
該当するかまたは大小中央に相当するデータに対して所
定範囲内であり、かつ、目標回転速度に関するデータに
対して所定範囲内である場合には、モータ回転速度は定
常域に達したと判定される。
As a result, if the latest data corresponds to the data corresponding to the center of magnitude or is within a predetermined range with respect to the data corresponding to the center of magnitude and small, and is within a predetermined range with respect to the data regarding the target rotation speed. , it is determined that the motor rotation speed has reached a steady range.

そして、モータ回転速度が定常域に達した場合において
は、モータ制御信号中における位相差制御信号成分が増
加されて、モータ制御が定常域制御に切換えられる。
When the motor rotation speed reaches the steady range, the phase difference control signal component in the motor control signal is increased and the motor control is switched to steady range control.

〈実施例〉 以下には、この発明の一実施例として、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
モータの制御回路に適用する場合を例にとって説明をす
る。
<Embodiment> An embodiment of the present invention will be described below, taking as an example a case where the present invention is applied to a control circuit of a DC servo motor for driving an optical system (illumination unit and reflection mirror) of a copying machine.

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
の制御回路では、DCサーボモータへの印加電圧として
P WM (pulse width modulat
jon)信号が使用されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a control circuit for a DC servo motor for driving an optical system of a copying machine. In this control circuit, the voltage applied to the DC servo motor is PWM (pulse width modulat
jon) signal is used.

このDCサーボモーター0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 0 is of a permanent magnet field type, and is rotationally driven by a driver section 11.
Move 7.

サーボモーター0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、サーボモーターoが予め定める微小角度回転
するごとに速度検出パルスを出力するものである。この
実施例のロークリエンコーダ12からは、互いに周期が
等しくかつ位相が90度ずれたA相とB相の速度検出パ
ルス(速度検出信号)が出力され、サーボモータ10が
1回転することにより、各相、たとえば200個の速度
検出パルスが出力される。
Rotary encoder 12 is installed on the rotation axis of servo motor 0.
are connected. As already known, the rotary encoder 12 outputs a speed detection pulse every time the servo motor o rotates by a predetermined minute angle. The low-resolution encoder 12 of this embodiment outputs A-phase and B-phase speed detection pulses (speed detection signals) that have the same period and are out of phase by 90 degrees, and when the servo motor 10 rotates once, For each phase, for example, 200 speed detection pulses are output.

ロークリエンコーダ12から出力される速度検出パルス
は、エンコーダ信号入力部13へ与えられる。エンコー
ダ信号人力部13は、後に詳述するように、ロークリエ
ンコーダ12から与えられる速度検出パルスに基づいて
、サーボモータ10の回転速度を検出するための回路で
ある。エンコーダ信号入力部13の出力は制御部14へ
与えられる。
The speed detection pulse output from the low-resolution encoder 12 is given to the encoder signal input section 13. The encoder signal human input section 13 is a circuit for detecting the rotational speed of the servo motor 10 based on the speed detection pulse given from the low-resolution encoder 12, as will be described in detail later. The output of the encoder signal input section 13 is given to the control section 14.

制御部14には、CPU、プログラムなどが記憶された
ROM、必要なデータを記憶するRAMなどが備えられ
ており、指令速度と検出速度との差の算出処理、速度指
令信号と速度検出信号との位相差の算出処理、モータ回
転速度の定常域到達検出処理、サーボモータ10を制御
するためのP0 WMデータの算出処理などが行われる。
The control unit 14 is equipped with a CPU, a ROM that stores programs, etc., a RAM that stores necessary data, etc., and performs calculation processing of the difference between the command speed and the detected speed, and the speed command signal and the speed detection signal. Processing for calculating the phase difference of , processing for detecting that the motor rotation speed has reached a steady range, processing for calculating P0 WM data for controlling the servo motor 10, etc. are performed.

制御部14には、複写機本体の制御部(図示せず)から
、動作指令信号および速度指令信号(速度指令クロック
)が与えられる。速度指令クロックは、速度指令信号入
力部15て信号処理されてから制御部14へ与えられる
The control section 14 is given an operation command signal and a speed command signal (speed command clock) from a control section (not shown) of the main body of the copying machine. The speed command clock is subjected to signal processing by the speed command signal input section 15 and then provided to the control section 14 .

制御部14は、各人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、前述したトライバ部11へドライバ部駆動信号
を与える。
The control section 14 executes arithmetic processing based on each human power signal, 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、制御部14から与えられるPW
Mデータに応じたパルス幅(出力デユーティ)のPWM
信号を発生す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1
0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 receives PW from the control unit 14.
PWM of pulse width (output duty) according to M data
This is a unit for generating signals. The servo motor 1 is activated by the PWM signal output from the PWM unit 16.
0 rotation speed is controlled. 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を所望の指令速度で回転さ
せるためには、前提として、サーボモー1 り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 rotate the servo motor 10 at a desired command speed, it is necessary to accurately detect the rotation speed of the servo motor 10.

そこで、この制御回路では、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 control circuit, the encoder signal human power section 13
The configuration 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には、ロークリエンコーダ12から送られてくるA相
の速度検出パルスの立上りを検出する立上り検出回路1
31、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および立
上り検出回路131の立上り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キャプチ
ャレジスタ134が備えられている。
To explain with reference to FIG. 2, encoder signal human power section 1
3 includes a rise detection circuit 1 that detects the rise of the A-phase speed detection pulse sent from the low reencoder 12.
31, up-count the reference clock, e.g. 16
A capture register 134 is provided, which uses the bit-configured free running counter 133 and the rise detection output of the rise 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.

基準クロックは、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。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2 路を設けてもよい。
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 when the circuit is composed of a microcomputer, a machine clock is used. Also, if there is no such reference clock,
Two reference clock generation circuits may be provided.

エンコーダ信号入力部13には、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が備え
られている。アップダウン検出部135は、立上り検出
回路131からA相の速度検出パルスの立上り検出出力
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)か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、立上り検出回路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 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 rise detection output of the A-phase speed detection pulse is given from the rise detection circuit 131,
Depending on whether the B-phase rotation pulse is at a high level or a low level, it is determined whether the servo motor 10 (FIG. 1) is rotating in the forward direction or in the reverse direction. The up/down counter 136 counts up or down the detection output of the rising edge detection circuit 131 based on the determined 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A相の速度検出パルスの立上りが検出されるご
とに更新されていく。また、アップダウンカウンタ13
6は、速度検出パルスの立上り検出回数、言い換えれば
速度検出パルス数を3 カウントする。
The contents of the capture register 134 include the capture signal,
That is, it is updated every time the rising edge of the A-phase speed detection pulse is detected. In addition, up/down counter 13
6 counts the number of times the rising edge of the speed detection pulse is detected, in other words, the number of speed detection pulses is counted by 3.

それゆえ、所定のサンプル時間ΔT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]33てカウン
トされる基準パルスのカウント数を計測すれば、それに
基づいて回転数Nを算出することができる。
Therefore, within a predetermined sampling time ΔT, if n rotation pulses are counted by the up-down counter 136 and the number of reference pulses counted by the free running counter 33 during that period is measured, the rotation The number N can be calculated.

つまり、サーボモータ10の回転数N[rpm]は、基
準クロックの周波数をf[Hzl、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12から出力
されるA相の回転パルス数をC[ppr]、今回のキャ
プチャレジスタ131の内容をCPT、、前回のキャプ
チャレジスタ131の内容をCPT、、前回のキャプチ
ャレジスタ131の内容をCPT、lとすると、・・・
 (1) 4 で算出することができる。
In other words, the rotation speed N [rpm] of the servo motor 10 is the frequency of the reference clock f [Hzl], and the number of A-phase rotation pulses output from the row encoder 12 when the servo motor 10 rotates once is C [ppr]. ], the content of the current capture register 131 is CPT, the content of the previous capture register 131 is CPT, the content of the previous capture register 131 is CPT, l...
(1) It can be calculated as 4.

ここで、式(1)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 、、、    n A     =悶・・・(2)
CPT、−CPT、l   X X : CPTo −CPT、−1 となる。
Here, in equation (1), since the reference clock frequency f and the number of rotational pulses C are constants, N , , n A = agony (2)
CPT, -CPT, lXX: CPTo -CPT, -1.

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を算出するための回転数検出
処理手順を示している。
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.
The rotation speed detection processing procedure for calculating the rotation speed N by reading every t is shown.

サンプル時間Δtは、 Δt≧X=CPT、−CPTll−+ −(3)を満足
する適当な時間が設定されている。
The sampling time Δt is set to an appropriate time that satisfies Δt≧X=CPT, −CPTll−+ −(3).

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5 間Δtに達するごとに(ステップS1)、タイマがリセ
ツトされ(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)。
The control unit 14 resets the timer (step S2) every time the internal timer reaches a certain sampling time Δt (step S1), and the capture register 134
Then, the contents of the up/down counter 136 are read out (step S3).

そして、今回読出したキャプチャレジスタ134のカウ
ント数CPT、、から、すでに記憶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CPT、、
、を減じることにより、1サンプル時間Δを内の基準ク
ロック数Xが求められた後、CPT、、が記憶される(
ステップS4)。
Then, from the count number CPT of the capture register 134 read this time, the count number CPT of the capture register 134 read last time which is already stored,
After the number of reference clocks X within one sample time Δ is determined by subtracting , CPT, , is stored (
Step S4).

また、今回読出したアップダウンカウンタ136のカウ
ント数UDC,,から、すでに記憶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,
lを減じることにより、1サンプル時間Δを内の回転パ
ルス数nが求められた後、UDCoが記憶される(ステ
ップS5)。
In addition, from the count number UDC, , of the up-down counter 136 read this time, the count number UDC, , of the up-down counter 136 that was already stored and read last time,
After the number n of rotational pulses within one sample time Δ is determined by subtracting l, UDCo is stored (step S5).

その後、上述した式(2)に基づいて、サーボモータ1
0の回転数Nが求められる(ステップS6)。
Then, based on the above equation (2), the servo motor 1
The rotation speed N of 0 is determined (step S6).

次に、速度指令信号入力部15について詳しく6 説明をする。Next, the speed command signal input section 15 will be detailed in 6. Give an explanation.

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立上りを検出するための立上り検出
回路151、基準クロックをアップカウントするフリー
ランニングカウンタ152、立上り検出回路151の立
上り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キャプチャレジスタ153および
立上り検出回路151の出力パルスをアップカウントす
るためのアップカウンタ154が備えられている。
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,
A rise detection circuit 151 for detecting the rise of the speed command clock, a free running counter 152 for up-counting the reference clock, and a rise detection output of the rise detection circuit 151 are used as a capture signal, and the capture signal is used as a trigger to control the free running counter 152. A capture register 153 for reading and holding a count number and an up counter 154 for up counting the output pulses of the rising edge detection circuit 151 are provided.

フリーランニングカウンタ152は、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。
Free running counter 152 is, for example, a 16-bit counter. This free running counter 152 may also be used in common with the free running counter 133 of the encoder signal input section 13 described above.

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7 クロコンピユータから出力される速度指令クロックは立
上り検出回路151へ与えられ、立上り検出回路151
において該速度指令クロックの立上りが検出される。立
上り検出回路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上
りに応答して更新されていく。よって、ある立上り検出
信号に基づいてキャプチャレジスタ153の内容を読出
し、次の立上り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、指令速
度となる回転数Noを得ることができる。
The speed command clock output from the main unit side of the apparatus, for example, the computer on the control side of the copying machine main unit 7, is given to the rising edge detection circuit 151;
The rising edge of the speed command clock is detected at . Since the output of the rising 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, if the contents of the capture register 153 are read based on a certain rising detection signal, the contents of the capture register 153 are read based on the next rising detection signal, and the difference is found, the free running counter 152 in one cycle of the speed command clock
The number of counts can be measured. In other words, it is possible to obtain the rotation speed No. that corresponds to the command speed.

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
号人力部13におけ8 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. , a reading method similar to that used for reading the count number of the capture register 153 in the encoder signal manual 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、その差を、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
差で除算することて、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. By dividing the difference by the difference between the count number read this time and the count number read last time in the up counter, a more accurate reference clock number within one cycle of the speed command clock is obtained.

第5図は、制御部14による速度指令クロックと速度検
出パルス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 pulse by the control unit 14.

まず、エンコーダ信号入力部13の立上り検出回路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PDT、、と
して記憶される(ステ9 ツブ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 rising 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 PDT (step 9, tab 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).

PP I、 =PP I <n−+r +SPD   
−(4)ここで、 PPI、。−3,: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(
SPDは固定値 である。) である。
PP I, =PP I <n-+r +SPD
-(4) where: PPI. −3,: Previously stored phase reference value SPD
: Number of reference clocks per cycle of speed command clock (
SPD is a fixed value. ).

ただし、P P I (−11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PPI。の値は、SPDとなる。
However, since the initial value of PPI (-11) is zero, the phase reference value PPI corresponding to when the first rising edge of the speed detection pulse after the start of motor control is detected in step S11 above. The value will be SPD.

この後、位相差PHDTが次式により算出され0 かつ記憶される(ステップ514)。After this, the phase difference PHDT is calculated by the following formula and 0 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
パルスの立上りが検出されるごとに(ステップ511)
、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。の更新(ステップ512)
、位相基準値PPI。の計算および更新(ステップ81
3)ならびに位相差PHDTの算出(ステップ514)
が繰返し行われる。
SPD Then, the above processing is repeated. That is, every time the rising edge of the speed detection pulse is detected (step 511)
, reading the count value of the free running counter 133 and the phase comparison value PDT. Update (step 512)
, phase reference value PPI. calculation and update (step 81
3) and calculation of phase difference PHDT (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3
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S13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 3
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. In other words, the phase reference value PPI calculated in step S13 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.

1 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813で算出される位相基準値PPI
、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。
1 Since SPD is a fixed value depending on the period of the speed command clock, the phase reference value PPI calculated in step 813
, 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
Tn)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
Tn) and the value (phase reference value PPI,) corresponding to the time from the start of motor control to the rising point of the speed command clock corresponding to the speed detection pulse whose rising edge was detected this time, is calculated as the difference between the value (phase reference value PPI) of the speed command clock. Value according to cycle (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 one cycle or more of the speed command clock,
The phase difference PHDT is 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.

2 サーボモータ10の回転速度Nを指令速度N。2 The rotation speed N of the servo motor 10 is the command speed N.

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 (=No−N)による制御電圧を
■]、位相差PHDTによる制御電圧をv2とすると、
次式で表わされる。
The voltage vO that should be output to the servo motor 10 in order to make the servo motor follow
It is expressed by the following formula.

VO=V1+V2          ・・・(6)位
相差PHDTによる制御電圧V2は、予め定められた制
御電圧v2の最大値をV2maxとすると、次のように
して求められる。
VO=V1+V2 (6) The control voltage V2 by the phase difference PHDT is determined as follows, assuming that the maximum value of the predetermined control voltage v2 is V2max.

(A)速度制御開始時から定常域までの立上り時の場合 (a)位相差が3周期より小さい場合 (−3<PHDT<+3) V2− (V2max /3) ◆PHDT・・・ (
7) (b)位相差が3周期以上でありかつ速度検出信号の位
相が速度指令信号の位相より進んでいる場合 (PHDT≦−3) V2−−V2max          −(8)3 (e)位相差が3周期以上でありかつ速度検出信号の位
相が速度指令信号の位相より遅れている場合 (PHDT≧+3) V2=+V2Illax           −(9
)従って、位相差PHDTと、制御電圧■2との関係は
、第6図に示される関係になる。
(A) At the time of rise from the start of speed control to the steady state (a) When the phase difference is smaller than 3 cycles (-3<PHDT<+3) V2- (V2max /3) ◆PHDT... (
7) (b) When the phase difference is 3 cycles or more and the phase of the speed detection signal is ahead of the phase of the speed command signal (PHDT≦-3) V2−−V2max−(8)3 (e) Phase difference is 3 cycles or more and the phase of the speed detection signal lags the phase of the speed command signal (PHDT≧+3) V2=+V2Illax −(9
) Therefore, the relationship between the phase difference PHDT and the control voltage (2) is as shown in FIG.

(B)定常域の場合 (a)位相差が1周期より小さい場合 (−1<PHDT<+1) V2−V2max −PHDT     −(10)(
b)位相差が1周期以上でありかつ速度検出信号の位相
が速度指令信号の位相より進んでいる場合 (PHDT≦−1) V2=−V2max         −(11)(c
)位相差が1周期以上でありかつ速度検出信号の位相が
速度指令信号の位相より遅れている場合 (PHDT≧+1) 4 V2=十V2max         −(12)従っ
て、位相差PHDTと、制御電圧V2との関係は、第7
図に示される関係になる。
(B) In the case of steady region (a) When the phase difference is smaller than one cycle (-1<PHDT<+1) V2-V2max -PHDT -(10)(
b) When the phase difference is one cycle or more and the phase of the speed detection signal is ahead of the phase of the speed command signal (PHDT≦-1) V2 = -V2max - (11) (c
) When the phase difference is one cycle or more and the phase of the speed detection signal lags the phase of the speed command signal (PHDT≧+1) 4 V2 = 10V2max - (12) Therefore, the phase difference PHDT and the control voltage V2 The relationship with
The relationship shown in the figure is obtained.

モータ制御開始後、速度が立上って定常域に達するまで
は、上式(7)〜(9)に基づいて■2が算出され、定
常域に達すると上式(10)〜(12)に基づ−いてv
2が算出される。従って、モータ制御開始後、定常状態
になるまでの立上り時には、位相差に対する制御電圧が
比較的低く、定常時には、位相差に対する制御電圧が比
較的高くなる。この結果、立上り時にモータ回転速度が
指令速度よりもかなり速い速度まで上がってしまうのを
防止できるとともに、定常時に速度の追従性をよくでき
、サーボモータ10の税調を防止することができる。
After the start of motor control, until the speed rises and reaches the steady range, ■2 is calculated based on the above equations (7) to (9), and when the speed reaches the steady range, the above equations (10) to (12) are calculated. Based on v
2 is calculated. Therefore, after the start of motor control, the control voltage for the phase difference is relatively low during the rise until the steady state is reached, and during the steady state, the control voltage for the phase difference is relatively high. As a result, it is possible to prevent the motor rotational speed from increasing to a speed considerably higher than the commanded speed at the time of startup, and also to improve the followability of the speed at steady state, and to prevent the servo motor 10 from adjusting.

第8図は、速度が定常域に達したことを検出するための
制御部14による定常域到達検出処理を示し、第9図は
、この処理に用いられる2種類のメモリM1およびM2
を示している。
FIG. 8 shows a steady state reaching detection process by the control unit 14 for detecting that the speed has reached a steady state, and FIG. 9 shows two types of memories M1 and M2 used for this process.
It shows.

第9図において、メモリM1は、5回分の回転数データ
を新しいものから順番に記憶するためのものであり、新
しい回転数データを記憶するためのエリアから古い回転
数データを記憶するためのエリアに向って、順に、5つ
の記憶エリアE1〜E5が備えられている。すなわち、
Elに今回(最新)の回転数データN、(nは自然であ
り、回転数データが算出されるごとに1. 2. 3.
・・・と増加していく。)が、E2に前回の回転数デー
タN(。−1)が、E3に2回前の回転数データN(n
2、が、E4に3回前の回転数データNtn−31が、
E5に4回前の回転数データN、。−4,が、それぞれ
記憶される。
In FIG. 9, the memory M1 is for storing rotation speed data for five times in order from the newest one, and has an area for storing new rotation speed data to an area for storing old rotation speed data. Five storage areas E1 to E5 are provided in this order. That is,
The current (latest) rotation speed data N, (n is natural, and each time the rotation speed data is calculated, 1. 2. 3.
...and increases. ), E2 has the previous rotation speed data N(.-1), and E3 has the two previous rotation speed data N(n
2, but E4 has the rotation speed data Ntn-31 from three times ago,
E5 has the rotation speed data N from 4 times ago. -4, are respectively stored.

メモリM2は、メモリ、Mlに記憶された5つの回転数
データN。−N+n−4+をソーティング、すなわち大
きいもの順に並べ替えるためのメモリで、5つの記憶エ
リアEll〜E15を有している。
Memory M2 contains five rotational speed data N stored in memory Ml. -N+n-4+ is a memory for sorting, that is, arranging in descending order of size, and has five storage areas Ell to E15.

メモリM1に記憶された5つの回転数データN7〜N(
。−4,がソーティングされた場合、メモリM2のエリ
アEllに、たとえば5つの回転数データN、、〜N(
11−4,のうち最大のものが、エリアE5 6 12に2番目に大きいものが、エリアE13に3番目に
大きいものが、エリアE14に4番目に大きいものか、
エリアE]5に最小のものが、それぞれ記憶される。従
って、ソーティングが行われると、エリアE13には、
メモリM1に記憶された5つの回転数データのうち、大
小中央に相当する回転数データが記憶される。
Five rotation speed data N7 to N(
. -4, is sorted, for example, five rotation speed data N, , ~N(
11-4, the largest one is in area E5, the second largest in 12, the third largest in area E13, the fourth largest in area E14,
The smallest ones are stored in area E]5. Therefore, when sorting is performed, in area E13,
Among the five rotation speed data stored in the memory M1, the rotation speed data corresponding to the center of the magnitude is stored.

なお、メモリM1およびM2は、5回分の回転数データ
記憶用に限らず、3以上で、好ましくは奇数個の任意の
複数個の回転数データ記憶用であればよい。
Note that the memories M1 and M2 are not limited to storage of rotation speed data for five rotations, but may be used for storing any plurality of rotation speed data of three or more, preferably an odd number.

第8図に示す定常域到達検出処理は、たとえば、第3図
の回転数検出処理のステップs6で、回転数Nが算出さ
れるごとに行われる。
The steady-state region attainment detection process shown in FIG. 8 is performed, for example, every time the rotation speed N is calculated in step s6 of the rotation speed detection process in FIG.

回転数Nが算出されると、メモリM1に記憶されている
5つの回転数データNn−N(TI−4+がシフトされ
る(ステップ521)。この結果、それまでのデータN
、は前回の回転数データN(n−11としてエリアE2
に、それまてのデータN<、、−1゜は2回前の回転数
データN、。−2,としてエリアE7 3に、それまでのデータN、。−2,は3回前の回転数
データN、。−3,としてエリアE4に、それまでのデ
ータN、。−3)は4回前の回転数データN、。−4、
としてエリアE5に記憶され、最古データであるそれま
でのデータN。−4,(5回前の回転数ブタ)は記憶さ
れなくなる。
When the rotation speed N is calculated, the five rotation speed data Nn-N (TI-4+) stored in the memory M1 are shifted (step 521). As a result, the previous data N
, is the previous rotation speed data N (n-11 as area E2
Then, the previous data N<,, -1° is the rotation speed data N two times before. -2, to area E7 3, and the previous data N. -2, is the rotation speed data N, three times before. -3, to area E4, and the previous data N. -3) is the rotation speed data N, 4 times ago. -4,
The previous data N is stored in area E5 as the oldest data. -4, (the number of rotations from five times before) will no longer be stored.

また、今回算出された最新の回転数データN。Also, the latest rotation speed data N calculated this time.

がエリアE1に記憶される(ステップ522)。is stored in area E1 (step 522).

次に、最新の回転数データN。を含むメモリM1に記憶
されている5つの速度データN。−N、。
Next, the latest rotation speed data N. Five speed data N stored in memory M1 including. -N.

4、がソーティングされ、メモリM2のエリアE11〜
E15には、5つの回転数データN。−N。−4,が、
大きい順に記憶される(ステップ823)。この結果、
エリアE1Bには、5つの回転数データN。〜N(。−
4,のうち大小中央に相当する回転数データ(これを「
中央データN□」と呼ぶことにする)が記憶される。
4 are sorted, and areas E11 to M2 of memory M2 are sorted.
E15 contains five rotation speed data N. -N. -4, but
They are stored in descending order (step 823). As a result,
Area E1B contains five rotation speed data N. ~N(.-
4. Rotation speed data corresponding to the center of magnitude (this is referred to as "
The central data (hereinafter referred to as "central data N□") is stored.

次に、メモリM1のエリアE1に記憶されている今回の
回転数データN0が、メモリM1のエリアE13に記憶
されている中央データN、と比較8 され、Noの所定範囲内にあるか否かが判別される(ス
テップ524)。つまり、最新の回転数データNゎが次
式で示される範囲内に入っているか否かが判別される。
Next, the current rotation speed data N0 stored in the area E1 of the memory M1 is compared with the central data N stored in the area E13 of the memory M1, and it is determined whether or not it is within a predetermined range of No. is determined (step 524). In other words, it is determined whether the latest rotational speed data Nゎ is within the range expressed by the following equation.

N、 (1−α)≦N、  ≦N=  (1+β)・・
・ (13) 但し、αおよびβは、実験または計算により予め設定さ
れたモータ回転速度が定常域に到達したことが正確に判
別できる値である。
N, (1-α)≦N, ≦N= (1+β)...
(13) However, α and β are values by which it can be accurately determined by experiment or calculation that the preset motor rotational speed has reached a steady range.

つまり、このステップS24では、今回の回転数データ
N、、が、今回および過去4回分の5つのデータのうち
の大小中央に相当するデータNmの所定範囲内に入って
いるか否かが判別される。
That is, in this step S24, it is determined whether or not the current rotational speed data N, , is within a predetermined range of data Nm corresponding to the middle of the five data of the current and past four times. .

今回の回転数データN。が上式(13)で示される範囲
内に入っていない場合には(ステップS24でNoの場
合)、速度変化、つまり加速度が比較的大きく、モータ
回転速度が未だ立上り状態であると判断され、位相差P
HDTに対する制御電圧v2の関係式の切換えは行われ
ることなく、今回の処理は終了される。
This rotation speed data N. is not within the range shown by the above equation (13) (No in step S24), it is determined that the speed change, that is, the acceleration is relatively large, and the motor rotation speed is still in a rising state, Phase difference P
The current process ends without switching the relational expression of the control voltage v2 for the HDT.

今回の回転数データN、か上式(13)で示される範囲
内に入っている場合には(ステップS24でYES) 
、速度変化、つまり加速度が比較的小さく、速度が定常
域に到達したと一応判断される(第1段階の判定がされ
る。)。
If the current rotational speed data N is within the range shown by the above formula (13) (YES in step S24)
, the change in speed, that is, the acceleration, is relatively small, and it is tentatively determined that the speed has reached a steady range (the first stage of determination is made).

しかしながら、この様なやり方では、制御が開始後、何
らかの原因で、サーボモータ10の回転速度が目標回転
速度よりも低い速度で落着き出した場合に、定常域に達
したと誤判定されてしまうことがある。
However, with this method, if the rotation speed of the servo motor 10 settles down to a speed lower than the target rotation speed for some reason after control starts, it may be incorrectly determined that the steady state region has been reached. There is.

そこで、この実施例では、上述のような誤判定を防止す
るために、ステップS25の処理がされる。
Therefore, in this embodiment, in order to prevent the above-mentioned erroneous determination, the process of step S25 is performed.

ステップS25では、今回算出された最新データN。が
、予めメモリに記憶されている目標回転数データN。と
比較され、最新データN、、が目標回転数データN。の
所定範囲内に入っているか否かが判別される(第2段階
の判定がされる。)(ステップ525)。つまり、最新
の回転数データN0が次式で示される範囲内に入ってい
るか否9 0 かが判別される。
In step S25, the latest data N calculated this time. is the target rotational speed data N stored in the memory in advance. The latest data N, , is compared with the target rotation speed data N. It is determined whether or not it is within a predetermined range (a second stage determination is made) (step 525). In other words, it is determined whether the latest rotational speed data N0 is within the range expressed by the following equation.

No  (17)≦N、≦No (1+δ)・・・(1
4) 但し、γおよびδは、予め定められた所定の設定値であ
る。
No (17)≦N,≦No (1+δ)...(1
4) However, γ and δ are predetermined set values.

最新回転数データN。が目標回転数データN。Latest rotation speed data N. is the target rotation speed data N.

に対して所定範囲内に入っていなければ、何らかの原因
で最新回転数データN。か目標回転数データN。よりも
低い回転数で落着きつつあるわけであるから、係る場合
には、サーボモータ10は定常域には達していないと判
断され、位相差PHDTに対する制御電圧v2の関係式
の切換えは行われることなく、今回の処理は終了される
If it is not within the predetermined range for some reason, the latest rotation speed data N. or target rotation speed data N. In this case, it is determined that the servo motor 10 has not reached the steady state region, and the relational expression of the control voltage v2 to the phase difference PHDT is changed. The current process is ended.

一方、最新回転数データNfiが目標回転数データN。On the other hand, the latest rotation speed data Nfi is the target rotation speed data N.

に対して所定範囲内であるならば、サーボモータ10の
回転速度は定常域に到達したものと判定され、位相差P
HDTに対する制御電圧■2の・関係式か、上記式(1
0)〜(12)で表わされるものに切換えられ、この処
理は終了される。
If the rotational speed of the servo motor 10 is within a predetermined range, it is determined that the rotational speed of the servo motor 10 has reached a steady range, and the phase difference P
The control voltage for HDT ■ 2 - relational expression or the above formula (1
0) to (12), and this process is terminated.

このように、この実施例によれば、今回および1 過去4回分の5つのデータの内の大小中央に相当するデ
ータN0の一定範囲内に、今回の回転数データN。が入
っているか否かが判別されることにより、モータ回転速
度が定常域に到達したか否かについての第1段階の判定
がされるので、瞬間的な負荷変動、ノイズなどの影響で
、速度検出信号が一時的に大きく変化した場合でもその
ような影響を受けた信号は比較判断に使われない。
As described above, according to this embodiment, the current rotational speed data N is within a certain range of the data N0 corresponding to the center of magnitude among the five data of the current time and the past four times. The first step is to determine whether or not the motor rotation speed has reached a steady range by determining whether or not the motor rotation speed has reached a steady state. Even if the detected signal changes significantly temporarily, the signal affected by this change is not used for comparative judgment.

また、最新回転数データN、、が、予め定められた目標
回転数データN。に対して所定範囲内に入っているか否
かによって、モータ回転速度が定常域に到達したか否か
の第2段階の判定がされるので、モータ回転速度が何ら
かの原因で目標回転速度よりも低い速度で落着こうとし
た場合に、定常域に到達したと誤判断されることなく、
定常域到達検出が正確に行われる。
Further, the latest rotation speed data N, , is predetermined target rotation speed data N. The second step is to determine whether the motor rotation speed has reached a steady range based on whether the motor rotation speed is within a predetermined range, so if the motor rotation speed is lower than the target rotation speed for some reason. If you try to settle down at a speed, it will not be mistakenly judged that you have reached a steady state.
Detection of reaching a steady state region is performed accurately.

以上の制御において、ステップS24の第1段階の判別
とステップS25の第2段階の判別とは、前後進になっ
ていてもよい。
In the above control, the first stage determination in step S24 and the second stage determination in step S25 may be for forward or backward movement.

速度差ΔNによる制御電圧■1は、次式で表わ2 される。The control voltage ■1 due to the speed difference ΔN is expressed by the following formula2 be done.

V1=Ra (GD2 ・Ay+Io+   IBL 375KT   Δt       KT+KeN =RaGD2.AN+KoN 37’5KT   Δt +Ra CI O+置/KT )   −(15)但し
、 Ra:アマチュア抵抗[Ω] KT:トルク定数[kgm/A ] Ke:誘起電圧定数[V/rpm] ■o: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コ TBI、:摺動負荷[kg+n ] である。
V1=Ra (GD2 ・Ay+Io+ IBL 375KT Δt KT+KeN = RaGD2.AN+KoN 37'5KT Δt +Ra CIO+position/KT ) -(15) However, Ra: amateur resistance [Ω] KT: torque constant [kgm/A] Ke: Induced voltage constant [V/rpm] o: No-load current [A] GD2: Moment of inertia due to load and motor [kg
m2 TBI: sliding load [kg+n].

制御部14は、サーボモータ10の回転速度Nを検出し
く第3図のステップS6)、指令速度N0との速度差Δ
Nを算出するごとに、または位相3 差PHDTを算出(第5図のステップ514)するごと
に、上式(6)〜(14)に基づいて、VOを算出して
、これに応じたPWMデータを出力する。このPWMデ
ータ4;!、PWMユニット16に送られ、ドライバ部
11を介して、サーボモータ10が制御される。
The control unit 14 detects the rotation speed N of the servo motor 10 (step S6 in FIG. 3) and calculates the speed difference Δ from the command speed N0.
Each time N is calculated or the phase 3 difference PHDT is calculated (step 514 in FIG. 5), VO is calculated based on the above equations (6) to (14), and the PWM is adjusted accordingly. Output data. This PWM data 4;! , are sent to the PWM unit 16, and the servo motor 10 is controlled via the driver section 11.

第10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11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. 10 is a block diagram showing a specific example of the configuration of the PWM unit 16, and FIG. 11 is a timing chart for explaining the operation of the PWM unit 16.

PWMユニット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 PWM 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構成されており、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 composed of, for example, a ring counter, and is configured to generate a set signal 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4 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、前述し
た式(6)によって求められた電圧データである。すな
わち、式(15)の電圧v1を位相差データPHDTに
よる制御電圧V2で補正した電圧VOである。このPW
Mデータは、PWMユニット16から出力されるPWM
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 or 4. The PWM data given from the control unit 14 is voltage data obtained by the above-mentioned equation (6). That is, it is the voltage VO obtained by correcting the voltage v1 in equation (15) with the control voltage V2 based on the phase difference data PHDT. This PW
M data is the PWM output from the PWM unit 16.
Used to determine the duty of the output signal.

ダウンカウンタ163は、PWM基準クロック(この実
施例では、PWM基準クロックは、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 counts down each time a PWM reference clock (in this embodiment, the PWM reference clock is a reference clock used in the encoder signal input section 13 and the speed command signal input section 15) is provided. When the set number is counted, a reset signal is output.

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、セラ5 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PW
M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 set by the cert signal. Therefore, the output of flip-flop 164, that is, PW
The M 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ヘリセット信
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 performs down counting based on the PWM reference clock, and when the set count value reaches "0", a reset 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、つまり式(6)で算出さ
れた電圧データ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 from the value held in the PWM data register 162, that is, the voltage data calculated by equation (6), and a PWM signal is derived from the PWM unit 16.

この発明は、複写機の光学系制御用に限らず、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 control of the optical system of a copying machine 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、6 負荷の大小に拘らず、モータ回転速度が過度応答域から
定常域に達した時に、それを確実に検出できる。
<Effects of the Invention> Since the present invention is configured as described above, it is possible to reliably detect when the motor rotational speed reaches the steady range from the transient response range, regardless of the magnitude of the load.

また、瞬間的な負荷変動やノイズなどによって、速度検
出信号が一時的に悪影響を受けても、その影響が判別結
果に表われず、回転速度が、定常域に達したことを正確
に検出できる。
In addition, even if the speed detection signal is temporarily adversely affected by instantaneous load fluctuations or noise, the effect will not be reflected in the discrimination results, and it is possible to accurately detect when the rotation speed has reached a steady state. .

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

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エンコーダ入力部の
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電気的構成例を示すブ
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手
順を表わすフローチャートである。 第6図は、速度立上り時に用いられる位相差P7 HDTに対する制御電圧v2の関係を表わすグラフであ
る。 第7図は、定常時に用いられる位相差PHDTに対する
制御電圧v2の関係を表わすグラフである。 第8図は、この発明の実施例における定常域到達検出処
理手順を表わすフローチャートである。 第9図は、定常域到達検出処理に用いられる2つのメモ
リM1およびM2を示す図である。 第10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11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・・・ロークリエンコーダ、13・・
・エンコーダ信号入力部、14・・・制御部、15・・
・速度指令信号入力部、16・・・PWMユニット、M
l、M2・・・メモリ、を示す。 8
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 the encoder input section according to the embodiment of the 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 an example of the electrical 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. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the control voltage v2 and the phase difference P7 HDT used at the time of speed rise. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the control voltage v2 and the phase difference PHDT used in steady state. FIG. 8 is a flowchart showing the procedure for detecting the arrival of a steady state region in the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing two memories M1 and M2 used for the steady state reaching detection process. FIG. 10 is a block diagram showing a specific electrical configuration of the PWM unit. FIG. 11 is a timing chart showing the operation of the PWM unit. In the figure, 10...DC servo motor, 11...
Driver section, 12...Low reencoder, 13...
・Encoder signal input section, 14...control section, 15...
・Speed command signal input section, 16...PWM unit, M
1, M2...indicates memory. 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、所定タイミングごとに、モータ回転速度に関するデ
ータを算出するデータ算出手段、目標回転速度に関する
データが予め記憶された第1記憶手段、 モータ回転速度に関するデータを、所定の複数回分、新
しいもの順に記憶できる複数の記憶エリアを有し、デー
タ算出手段によってモータ回転速度に関するデータが算
出されるごとに、既に記憶されているデータを順次1つ
ずつシフトして最古データを捨て、かつ今回算出された
データを最新データ記憶エリアに記憶する第2記憶手段
、 最新データ記憶エリアに記憶された最新データが、第2
記憶手段に記憶されている複数回分のデータの内、大小
中央に相当するデータに該当するかまたは大小中央に相
当するデータに対して所定範囲内であるか否かを判別す
る第1判別手段、 最新データが、第1記憶手段に記憶されている目標回転
速度データに対して所定範囲内であるか否かを判別する
第2判別手段、および 第1判別手段によって、最新データは大小中央に相当す
るデータに該当するかまたは大小中央に相当するデータ
に対して所定範囲内であると判別され、かつ、第2判別
手段によって、最新データは目標回転速度データに対し
て所定範囲内であると判別されたときに、モータ回転速
度が定常域に達したと判定する判定手段、 を含むことを特徴するモータ制御装置。 2、請求項第1項記載のモータ制御装置は、さらに、 判定手段がモータ回転速度が定常域に達したと判定した
ことに応答して、モータ制御信号中における位相差制御
成分を増加させてモータを定常域制御する制御信号出力
手段、を含むことを特徴とするものである。
[Scope of Claims] 1. Data calculation means for calculating data regarding motor rotational speed at each predetermined timing; first storage means in which data regarding target rotational speed is stored in advance; It has a plurality of storage areas that can store data in the order of the latest data, and each time the data calculation means calculates data related to the motor rotation speed, the data already stored is sequentially shifted one by one and the oldest data is discarded. and a second storage means for storing the data calculated this time in the latest data storage area; the latest data stored in the latest data storage area is stored in the second storage means;
a first determining means for determining whether data corresponding to the middle of the magnitude or within a predetermined range with respect to the data corresponding to the middle of the magnitude among the plurality of data stored in the storage means; The second determining means determines whether the latest data is within a predetermined range with respect to the target rotational speed data stored in the first storage means, and the first determining means determines that the latest data corresponds to the center of magnitude. or is within a predetermined range with respect to data corresponding to the center of magnitude, and the second determining means determines that the latest data is within a predetermined range with respect to the target rotation speed data. 1. A motor control device comprising: determination means for determining that the motor rotational speed has reached a steady range when the motor rotation speed has reached a steady range. 2. The motor control device according to claim 1 further comprises: increasing the phase difference control component in the motor control signal in response to the determining means determining that the motor rotational speed has reached a steady range; The present invention is characterized in that it includes a control signal output means for controlling the motor in a steady state region.
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