JPH03218281A - Motor controller - Google Patents

Motor controller

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Publication number
JPH03218281A
JPH03218281A JP2015351A JP1535190A JPH03218281A JP H03218281 A JPH03218281 A JP H03218281A JP 2015351 A JP2015351 A JP 2015351A JP 1535190 A JP1535190 A JP 1535190A JP H03218281 A JPH03218281 A JP H03218281A
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JP
Japan
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data
motor
speed
rotation speed
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP2015351A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Harada
博之 原田
Tetsuji Kajitani
梶谷 哲司
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 JP2015351A priority Critical patent/JPH03218281A/en
Publication of JPH03218281A publication Critical patent/JPH03218281A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve constant speed control of a motor by providing means for relatively increasing the phase difference control component in a feedback control signal of the motor when a judgment is made that the rotational speed of motor is reached to a steady region. CONSTITUTION:When the rising detecting circuit 131 at an encoder signal input section detects rising edge of a speed detection pulse, count in a free running counter 133 is read in then it is subjected to phase comparison and stored. Then, a phase reference is calculated and stored. Thereafter, phase difference is calculated and stored. The operation is repeated. Since the ratio of the phase difference control component due to a control signal increases relatively, a stable constant speed control having excellent follow-up performance to variation of load can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 この発明は、モータ制御装置に関するものてあり、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、定常域に達したモータの回転速度を目標速度に一
致するように定速制御するためのモータ制御装置に関す
るものである。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Fields 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 state region. The present invention relates to a motor control device for controlling the rotational speed of a motor at a constant speed so that it matches a target speed.

く発明の背景〉 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 loop)制御方法が公知である。
BACKGROUND OF THE INVENTION PLL (phas
e-locked loop) control methods are 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6 御成分と、l」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ついてPWM信号を得て、モー
タ速疫を制御ずるものてある。
Furthermore, there is a control method using a PWM (pulse width modulation) signal, which is related to an earlier application by the present applicant. 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. There is also a method to control motor speed.

1一述の各制御方法は、モータか定常域に達した後の定
速制御と17で十分に効果を発揮する。
Each of the control methods described in 1 and 1 is fully effective in constant speed control and 17 after the motor reaches a steady state region.

く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、検出速度か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。
By the way, in the transient response region where the rotational speed of the motor is increased to a steady state, proportional control is generally used to apply a voltage proportional to the speed difference between the target speed and the detected speed to the motor. It will be done. and a predetermined percentage of the detected speed or 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、検出速度か目標速度の所定パーセン1・(た
とえば95%)以内に達したことによりモタ回転速度か
定常域に達したと判定する仕方では、たとえば負荷か設
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定されない場
合かあった。
However, in the method of determining that the motor rotation speed has reached a steady range by reaching a predetermined percentage (for example, 95%) of the detected speed or the target speed, for example, if the load is greater than the set value, the target speed is There have been cases where the speed has stabilized at a speed lower than the target speed (for example, 90% of the target speed), and no matter how long it takes, 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O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, it may be determined that the acceleration component has reached almost O due to noise, vibration, etc. even in the transient response region. 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
したと判定されない場合には、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 determined that the rotational speed of the motor has not 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定された場合は、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 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なったことを正確に検出てきる
ことか必要である。
Therefore, in a motor control device, it is necessary to accurately detect when the motor rotation speed changes from a transient response range to a steady range.

また、モータ回転速度が定常域に達した後は、モータ回
転速度が目標速度からずれないように制御しなければな
らないが、従来装置では、検出されるモータ回転速度か
ノイズ等の影響を受けていることが多く、正確なモータ
回転速度の検出が困難で、定速制御か難しいという欠点
もあった。
In addition, after the motor rotation speed reaches a steady range, it is necessary to control the motor rotation speed so that it does not deviate from the target speed, but with conventional devices, the detected motor rotation speed is affected by noise, etc. This also has the disadvantage that it is difficult to accurately detect the motor rotation speed, and it is difficult to control the motor at a constant speed.

それゆえ、この発明は、」二連の各欠点を解消するため
になされたもので、モータ回転速度が過渡応答域から定
常域に達したことを正確に検出することかでき、モータ
回転速度が定常域に達した後は、ノイズ等によって一時
的に速度検出信号が変動しても、その変動の影響を受け
ることなく、正確にモータ回転速度を検出でき、モータ
の定速制御を良好に行えるようなモータ制御装置を提供
することを目的とする。
Therefore, this invention was made to eliminate each of the two drawbacks, and it is possible to accurately detect when the motor rotation speed has reached the steady range from the transient response area, and the motor rotation speed can be After reaching the steady state, even if the speed detection signal fluctuates temporarily due to noise etc., the motor rotation speed can be accurately detected without being affected by the fluctuation, and the constant speed control of the motor can be performed effectively. The purpose of the present invention is to provide a motor control device as described above.

く課題を解決するための手段〉 第1の発明は、モータ回転速度か指令速度に等9 しくなるように、速度差に基づく比例制御成分と、指令
信号と検出信号の位相差に基づく位相差制御成分を含む
制御信号によってモータをフィードバック制御するモー
タ制御装置であって、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、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記憶手段、記憶手
段に記憶されている複数回分のデータのうちの大小中央
に相当するデータと今回算出された最新データとを比較
し、最新データが大小中央に相当するデータに該当する
かまたは該データに対して所定範囲内であるか否かに基
づいて、モータ回転速度が定常域に達したか否かを判定
する判定手段、および、判定手段によって、モータ回転
速度が定常域に達したと判定されたと10 き、モータをフィードバック制御する制御信号成分のう
ち、位相差制御成分を相対的に増加させる制御成分変更
手段、を含むことを特徴とするモタ制御装置である。
Means for Solving the Problem> The first invention provides a proportional control component based on a speed difference and a phase difference based on a phase difference between a command signal and a detection signal so that the motor rotation speed becomes equal to the command speed. A motor control device that performs feedback control of a motor using a control signal including a control component, wherein the data calculation means calculates data regarding the motor rotation speed at each predetermined timing, and the data calculation means calculates data regarding the motor rotation speed for a predetermined number of times. It has multiple storage areas that can be stored in sequence, 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, the oldest data is discarded, and the current calculation is performed. A storage means for storing the calculated data in the latest data storage area, compares the latest data calculated this time with data corresponding to the middle of the data of multiple times stored in the storage means, and determines whether the latest data is large or small. a determination means for determining whether the motor rotational speed has reached a steady range based on whether the data corresponds to the center or is within a predetermined range with respect to the data; , comprising control component changing means for relatively increasing a phase difference control component among control signal components for feedback controlling the motor when it is determined that the motor rotational speed has reached a steady range. It is a motor control device.

また、第2の発明は、モータ回転速度が指令速度に等し
くなるように、速度差に基づく比例制御成分と、指令信
号と検出信号の位相差に基づく位相差制御成分を含む制
御信号によってモータをフィードバック制御するモータ
制御装置であって、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、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記憶手段、今回算出
された最新データが、記憶手段に記憶されている複数回
分データのうちの大小中央に相当するデータに該当する
か11 または該データに対して所定の第1範囲内であるか否か
を判別する第1判別手段、記憶手段に記憶されている複
数回分のデータのうちの最大データと最小データとの差
が、所定の第2範囲内であるか否かを判別する第2判別
手段、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該データに対して所
定の第1範囲内であると判別され、かつ、第2判別手段
によって、最大データと最小データとの差が所定の第2
範囲内であると判別されたとき、モータ回転速度が定常
域に達した判定する判定手段、および、判定手段によっ
て、モータ回転速度が定常域に達したと判定されたとき
、モータをフィードバック制御する制御信号成分のうち
、位相差制御成分を相対的に増加させる制御成分変更手
段、を含むことを特徴とするモータ制御装置である。
Further, the second invention operates the motor using a control signal including a proportional control component based on the speed difference and a phase difference control component based on the phase difference between the command signal and the detection signal so that the motor rotation speed becomes equal to the command speed. A motor control device that performs feedback control, and includes a data calculation means that calculates data related to motor rotation speed at each predetermined timing, and a plurality of storage areas that can store data related to the motor rotation speed for a predetermined plurality of times in chronological order. 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, the oldest data is discarded, and the currently calculated data is placed in the latest data storage area. The storage means to be stored, whether the latest data calculated this time corresponds to the data corresponding to the middle of the size among the multiple data stored in the storage means, or within a predetermined first range for the data. A first determining means for determining whether or not the data exists, and determining whether the difference between the maximum data and the minimum data among the plurality of data stored in the storage means is within a predetermined second range. The second determining means and the first determining means determine that the latest data corresponds to the data corresponding to the center of the magnitude or are within a predetermined first range with respect to the data, and the second determining means The difference between the maximum data and the minimum data is the predetermined second
a determining means for determining that the motor rotational speed has reached the steady range when it is determined that the motor rotational speed is within the range; and a feedback control of the motor when the determining means determines that the motor rotational speed has reached the steady range. A motor control device characterized in that it includes a control component changing means for relatively increasing a phase difference control component among control signal components.

さらに、第3の発明は、モータ回転速度が指令速度に等
しくなるように、速度差に基づく比例制御成分と、指令
信号と検出信号の位相差に基づく位相差制御成分を含む
制御信号によってモータを12 フィードバック制御するモータ制御装置であって、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、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
に記憶する記憶手段、今回算出された最新データが、記
憶手段に記憶されている複数回分のデータのうちの大小
中央に相当するデータに該当するかまたは該データに対
して所定の第1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、予め定める目標回転速度データに
対して所定の第2範囲内であるか否かを判別する第2判
別手段、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該データに対して
所定の第1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13 度データに対して所定の第2範囲内であると判別された
とき、モータ回転速度が定常域に達したと判定する判定
手段、および、判定手段によって、モータ回転速度が定
常域に達したと判定されたとき、モータをフィードバッ
ク制御する制御信号成分のうち、位相差制御成分を相対
的に増加させる制御成分変更手段、を含むことを特徴と
するモータ制御装置である。
Furthermore, the third invention controls the motor using a control signal including a proportional control component based on the speed difference and a phase difference control component based on the phase difference between the command signal and the detection signal so that the motor rotation speed becomes equal to the command speed. 12 A motor control device that performs feedback control, comprising a data calculation means that calculates data related to the motor rotation speed at each predetermined timing, and a plurality of storage areas that can store data related to the motor rotation speed for a predetermined plurality of times in order of newest. 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, the oldest data is discarded, and the currently calculated data is stored in the latest data storage area. The latest data calculated this time corresponds to the data corresponding to the middle of the data of multiple times stored in the storage means, or is within a predetermined first range for the data. The first determining means determines whether the latest data is within a predetermined second range with respect to the predetermined target rotational speed data, and the first determining means , it is determined that the latest data corresponds to the data corresponding to the center of the magnitude or is within a predetermined first range with respect to the data, and the latest data is determined to be the target rotation speed data of 13 degrees by the second determination means. and determining means for determining that the motor rotational speed has reached a steady range when it is determined that the motor rotational speed is within a predetermined second range; The motor control device is characterized in that it includes a control component changing means for relatively increasing a phase difference control component among control signal components that perform feedback control of the motor.

く作用〉 この発明によれば、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。
Effect> According to the present invention, data regarding the motor rotation speed is calculated at each predetermined timing.

データが算出されると、記憶手段に既に記憶されている
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 is calculated, the data already stored in the storage means are sequentially shifted one by one, the oldest data is discarded, and the data calculated this time is stored in the newest data storage area.

そして、ソーティングにより記憶手段に記憶されている
複数回分のデータのうちの大小中央に相当するデータが
求められ、そのデータと今回算出された最新データとが
比較される。
Then, by sorting, data corresponding to the middle of the plurality of data stored in the storage means is obtained, and this data is compared with the latest data calculated this time.

その結果、第1の発明によれば、最新データが、14 大小中央に相当するデータに該当するかまたは該データ
に対して所定範囲内であれば、モータ回転速度が定常域
に達したと判定され、所定範囲内でなければ、モータ回
転速度は過渡応答域と判定される。
As a result, according to the first invention, if the latest data corresponds to the data corresponding to 14 large and small centers or is within a predetermined range with respect to the data, it is determined that the motor rotation speed has reached the steady range. If the motor rotation speed is not within the predetermined range, the motor rotation speed is determined to be in the transient response range.

そして、モータ回転速度が定常域に達したと判定された
ときには、モータをフィードバック制御する制御信号成
分のうち、位相差制御成分が相対的に増加される。
Then, when it is determined that the motor rotation speed has reached the steady range, the phase difference control component is relatively increased among the control signal components for feedback controlling the motor.

また、第2の発明によれば、今回算出された最新データ
が、記憶手段に記憶されている複数回分データのうちの
大小中央に相当するデータに該当するかまたは該データ
に対して所定の第1範囲内であり、かつ記憶手段に記憶
されている複数回分のデータのうちの最大データと最小
データとの差が、所定の第2範囲内である場合に、モー
タ回転速度が定常域に達したと判定される。
Further, according to the second invention, the latest data calculated this time corresponds to the data corresponding to the middle of the plurality of data stored in the storage means, or a predetermined number is set for the data. 1 range, and the difference between the maximum data and the minimum data of the plurality of data stored in the storage means is within a predetermined second range, the motor rotation speed reaches a steady range. It is determined that

そして、モータ回転速度が定常域に達したと判定された
とき、モータをフィード/<ツク制御する制御信号成分
のうち、位相差制御成分が相対的に15 増加される。
Then, when it is determined that the motor rotational speed has reached the steady range, the phase difference control component is relatively increased by 15 among the control signal components for controlling the feed/<ts>k of the motor.

さらに、第3の発明によれば、今回算出された最新デー
タが、記憶手段に記憶されている複数回分のデータのう
ちの大小中央に相当するデータに該当するかまたは該デ
ータに対して所定の第1範囲内であり、かつ予め定める
目標回転速度データに対して所定の第2範囲内である場
合に、モータ回転速度が定常域に達したと判定される。
Furthermore, according to the third invention, the latest data calculated this time corresponds to the data corresponding to the middle of the data of the plurality of times stored in the storage means, or a predetermined value is applied to the data. When the motor rotation speed is within the first range and within a predetermined second range with respect to predetermined target rotation speed data, it is determined that the motor rotation speed has reached the steady range.

そして、モータ回転速度が定常域に達したと判定された
とき、モータをフィードバック制御する制御信号成分の
うち、位相差制御成分が相対的に増加される。
Then, when it is determined that the motor rotation speed has reached the steady range, the phase difference control component is relatively increased among the control signal components for feedback controlling the motor.

く実施例〉 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
モー夕の制御回路に適用した場合を例にとって説明をす
る。
Embodiments Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described, 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ザーボ
モー夕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ザーボモー16 夕への印加電圧としてPWM(pulse width
 modulation)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, PWM (pulse width) is used as the voltage applied to the DC servo motor 16.
modulation) signal is used.

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の回転軸にはロークリエンコーダ12
が連結されている。ロータリエンコーダ]2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
ずるごとに速度検出パルスを出力するものである。この
実施例のロータリエンコーダ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。
A rotary encoder 12 is installed on the rotating shaft of the servo motor 10.
are connected. As is already well known, the rotary encoder 2 outputs a speed detection pulse every time the servo motor 10 rotates by a predetermined minute angle. The rotary 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, each For example, 200 speed detection pulses are output.

なお、ロークリエンコーダ12の代わりに、サボモータ
10の回転に周期的に連動したパルスを出力する他の機
器を用いてもよい。
Note that instead of the low-return encoder 12, another device that outputs pulses periodically linked to the rotation of the servomotor 10 may be used.

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17 れる。エンコーダ信号入力部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
るだめの回路である。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。
A speed detection pulse output from the low-resolution encoder 12 is applied to an encoder signal input section 13. The encoder signal 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 rotary 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PWM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, the speed command signal and the speed detection signal, etc. , a process for detecting that the motor rotation speed has reached a steady range, a process for calculating PWM 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。速度指令クロツクは、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 a speed command signal input section 15 and then provided to the control section 14.

PWMユニット]6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(出力デュー18 ティ)のPWM信号を発生ずるためのユニットである。
PWM unit] 6 is a PWM unit given from the control unit 14.
This is a unit for generating a PWM signal with a pulse width (output duty: 18) according to M data.

PWMユニッ1・16から出力されるPWM信号によっ
てザーボモータ10の回転速度が制御される。
The rotation speed of the servo motor 10 is controlled by the PWM signal output from the PWM units 1 and 16.

ドライバ部11は、制御部14から与えられるドライバ
部駆動信号に基づいて、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 driver section 11 determines the rotation direction of the servo motor 10 and performs braking based on a driver section drive signal given from the control section 14 .

第2図は、エンコーダ信号入力部13の構成を示す図で
ある。この実施例では、エンコーダ信号入力部]2が第
2図の構成にされ、かつ制御部14による信号読出しが
工夫されることによって、正確な速度検出が行えるとと
もにサーボモータ]0の回転速度が過渡応答域か定常域
かが正しく判定できるようにされている。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the encoder signal input section 13. In this embodiment, the encoder signal input section ] 2 has the configuration shown in FIG. 2, and the signal readout by the control section 14 is devised, so that accurate speed detection is possible and the rotational speed of the servo motor [0] is transient. It is designed to correctly determine whether it is a response region or a stationary region.

第2図を参照して説明すると、エンコーダ信号入力部1
3には、ロータリエンコーダ12から送られてくるA相
の速度検出パルスの立上りエッジを検出する立上り検出
回路131、基準クロックをアップカウンl・するたと
えば16ビット構成の19 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1
33のカウン1・数を読取保持するキャプチャレジスタ
]34が備えられている。
To explain with reference to FIG. 2, encoder signal input section 1
3 includes a rising edge detection circuit 131 that detects the rising edge of the A-phase speed detection pulse sent from the rotary encoder 12, a 19-bit free running counter 133 that up-counts the reference clock, and a 19-bit free-running counter 133 that up-counts the reference clock. The rise detection output of the circuit 131 is used as a capture signal, and the free running counter 1 is activated using the capture signal as a trigger.
A capture register] 34 for reading and holding a count 1 of 33 is provided.

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ツクがない場合は
、基準クロック発生回路を設ければよい。
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. Furthermore, if such a reference clock does not exist, a reference clock generation circuit 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20 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1・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. Up/down counter 20 The counter 136 is for up-counting or down-counting the detection output of the rising 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A相の速度検出パルスの立上りエッジが検出さ
れるごとに更新されていく。また、アップダウンカウン
タ136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. Further, the up/down counter 136 counts the number of times the rising edge of the speed detection pulse is detected, in other words, the number of speed detection pulses.

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、速度検出パルスが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
ウントされる基準クロツクのカウン1・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, the up/down counter 136 counts n speed detection pulses, and during that time the free running counter 133 counts the reference clock count 1. The rotation speed N can be calculated by

つまり、サーホモータ10の回転数N[rpm]は、基
準クロックの周波数をf[Hz]、サーボモータ]0が
1回転することによりロータリエン21 コーダ12から出力されるA相の速度検出パルス数をC
[apr]、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,,、速度検出パルス数をnとすると、 f (1) 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 [Hz], and the number of A-phase speed detection pulses output from the rotary encoder 21 and coder 12 when the servo motor 0 rotates once. C
[apr], the contents of the current capture register 131 are CPT, , the contents of the previous capture register 131 are CPT, , and the number of speed detection pulses is n, then it can be calculated as f (1).

ここで、式(1)は、基準クロック周波数fと速度検出
パルス数Cとが定数であるから、N= nA CPTo −CPT, =nA X (2) 但し、A:−!−X60 C X :  CPTI1 −CPT, となる。
Here, in equation (1), since the reference clock frequency f and the speed detection pulse number C are constants, N= nA CPTo -CPT, = nA X (2) However, A: -! -X60CX: CPTI1 -CPT,

22 第3図は、制御部]4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の内容をザンブル時間Δ
tことに読出して回転数データN。を算出ずるとともに
、算出した回転数データN。に基づいて、モータ回転速
度か過渡応答域か定常域かを判別して、制御用回転数N
を決定するための回転数検出処理手順を示している。
22 In FIG.
Especially read out the rotation speed data N. In addition to calculating the rotation speed data N. Based on this, it is determined whether the motor rotation speed is in the transient response region or the steady region, and the control rotation speed N is determined.
The rotation speed detection processing procedure for determining the rotation speed is shown.

サンプル時間Δtは、 Δt≧X=CPT,  CPTo−+ − (3)を満
足する適当な時間か設定されている。
The sampling time Δt is set to be an appropriate time that satisfies the following: Δt≧X=CPT, CPTo−+ − (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ては、内部タイマが一定のサンプル時間Δt
に達することに(ステップS1)、タイマかりセットさ
れる(ステップS2)。そして、キャプチャレジスタ1
34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 uses an internal timer to set a constant sampling time Δt.
When the timer is reached (step S1), a timer is set (step S2). And capture register 1
34 and the contents of the up/down counter 136 are read out (step S3).

次いで、今回読出したキャプチャレジスタ134のカウ
ンI・数CPT,から、すてに記憶されている前回読出
したキャプチャレジスタ134の力23 ウント数CPT,−+を減じることにより、1サンプル
時間Δt内の基準クロック数Xが求められた後、CPT
,か記坊される(ステップS4)。
Next, by subtracting the previously stored count number CPT, -+ of the capture register 134 read last time from the count I/number CPT, of the capture register 134 read this time, the value within one sample time Δt is calculated. After the reference clock number X is determined, CPT
, is recorded (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U D C
 n−1を減じることにより、1ザンプル時間Δt内の
速度検出パルス数nが求められた後、UDC,が記憶さ
れる(ステップS5)。
Also, from the count number UDC of the up-down counter 136 read this time, the count number UDC of the up-down counter 136 read last time which is already stored
After the number n of speed detection pulses within one sample time Δt is determined by subtracting n-1, UDC is stored (step S5).

その後、上述した式(2)に基づいて、今回のザンプル
タイミングで算出された回転数データN(nは自然数で
あり、回転数データの算出タイミングごとに1.2,3
,・・・と増加していく。)が求められる(ステップS
6)。
After that, based on the above formula (2), the rotation speed data N (n is a natural number, 1.2, 3
,... and so on. ) is found (step S
6).

次に、ステップ87〜S12で、ステップS6で求めら
れた回転数データN,の真偽が判別され、制御用回転数
Nが決定される。
Next, in steps 87 to S12, it is determined whether the rotation speed data N obtained in step S6 is true or false, and the control rotation speed N is determined.

第4図は、ステップ87〜S12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. 4 shows the 2
Types of memories M1 and M2 are shown.

24 第4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、
E1に今回(最新)の回転数データN。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.。−2,が、E4に3回前の回転数データN
(n−31が、E5に4回前の回転数データNun−4
1が、それそれ記憶される。
24 In FIG. 4, the memory M1 is for storing rotation speed data for five times in order from the newest one, and is used to store old rotation speed data from an area for storing new rotation speed data. Five storage areas E1 to E5 are provided in order from area to area. That is,
The current (latest) rotation speed data N is in E1. However, E2 contains the previous rotation speed data N,. -1, is the rotation speed data N.2 times before in E3. . -2, is the rotation speed data N from 3 times ago in E4
(n-31 is the rotation speed data Nun-4 from 4 times ago to E5.
1 is memorized one by one.

メモリM2は、メモリM1に記憶された5つの回転数デ
ータN 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E ]. 1〜E]−5を有している。
The memory M2 is a memory for sorting the five rotational speed data N n -N (n 4 ) stored in the memory M1, that is, arranging them in descending order of size, and has five storage areas E]. 1 to E]-5.

メモリM1に記憶された5つの回転数データNn〜N(
。−4)か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N0〜N,。
Five rotation speed data Nn to N(
. -4), for example, five rotation speed data N0 to N, are stored in area Ell of memory M2.

−4.のうち最大のものが、エリアE12に2番目に大
きいものが、エリアE13に325 番目に大きいものが、エリアE ]. 4に4番目に大
きいものが、エリアE15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
E1Bには、メモリM]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。
-4. The largest one is in area E12, the second largest one is in area E13, the 325th largest one is in area E]. The fourth largest one is stored in area E15, and the smallest one is stored in area E15. Therefore, when sorting is performed, the area E1B stores rotation speed data corresponding to the center of the five rotation speed data stored in the memory M].

なお、メモリM]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 M] 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3図に戻って説明を続けると、今回の回転数データN
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N.,〜NLn−41がシフトされる(ス
テップS7)。この結果、それまでのデータN。は前回
の回転数データN。−1)としてエリアE2に、それま
でのデータN。−1)は2回前の回転数データN,。−
2,としてエリアE3に、それまでのデータN IR−
2)は3回前の回転数データN,。3,としてエリアE
4に、それまでのデータN,。3,は4回前の回転数デ
ータN.。−4)26 ?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回前の回転数データ)は記憶
されなくなる。
Returning to Figure 3 and continuing the explanation, this rotation speed data N
When n is calculated, the five rotational speed data N.n stored in the memory M1 are calculated. , ~NLn-41 are shifted (step S7). As a result, the previous data N. is the previous rotation speed data N. -1) in area E2, and the previous data N. -1) is the rotation speed data N, two times before. −
2, in area E3, the previous data NIR-
2) is the rotation speed data N, three times before. 3. Area E as
4, the previous data N,. 3. is the rotation speed data N.4 times before. . -4)26? The previous data N, which is the oldest data, is stored in area E5. -4, (rotation speed data from 5 times ago) is no longer stored.

また、今回算出された最新の回転数データN0がエリア
E1に記憶される(ステップS8)。
Furthermore, the latest rotation speed data N0 calculated this time is stored in area E1 (step S8).

次に、今回の回転数データNnを含むメモリM1に記憶
されている5つの速度データNn−N(。
Next, five speed data Nn-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S9)。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 the areas E11~ of memory M2 are sorted.
E15 contains five rotation speed data N. -N〈. -4> are stored in descending order (step S9). 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 "
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N。が、メモリM2のエリアE1Bに記憶
されている中央データN,,lと比較され、NoがN■
の所定範囲内にあるか否かが判別される(ステップS1
0)。つまり、今回算出された最新回転数データN0が
次式て示される今27 ?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N■の所定範囲内に入っているか否かが
判別される。
Next, current rotation speed data N stored in area E1 of memory M1. is compared with central data N,,l stored in area E1B of memory M2, and No.
It is determined whether or not it is within a predetermined range (step S1
0). In other words, the latest rotation speed data N0 calculated this time is expressed by the following formula. Then, it is determined whether the data N■ corresponding to the middle of the five data of the past four times is within a predetermined range.

N,,(1−α)≦N0≦NIN(1+β)・・・(4
) 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、ノイズなどによるデータ変化分と比較し
て、N,がN.nに対してより大きく変化しているか否
かがわかる値に設定されている。
N,, (1-α)≦N0≦NIN(1+β)...(4
) However, α and β are values that can be used to accurately determine whether the preset motor rotation speed has reached a steady range by experiment or calculation, and when compared with data changes due to noise etc., N. It is set to a value that allows you to know whether or not there is a larger change with respect to n.

今回の回転数データN。が上式(4)で示される範囲内
に入っていない場合には、速度変化が比較的大きく、モ
ータ回転速度が過渡応答域であると判定されて、定常域
フラグがリセットされ、制御用回転数Nとして最新回転
数データN.,が選択決定される(ステップS11)。
This rotation speed data N. is not within the range shown by equation (4) above, it is determined that the speed change is relatively large and the motor rotation speed is in the transient response region, the steady region flag is reset, and the control rotation The latest rotation speed data N. , is selected and determined (step S11).

一方、最新回転数データN。が上式(4)で示される範
囲内に入っている場合には、速度変化が比較的小さく、
モータ回転速度が定常域に到達し28 ?と判定されて、定常域フラグがセットされ、制御用回
転数Nは中央データNmに決定される(ステップS12
)。
On the other hand, the latest rotation speed data N. is within the range shown by equation (4) above, the speed change is relatively small;
When the motor rotation speed reaches the steady range?28? It is determined that the steady state flag is set, and the control rotation speed N is determined to be the central data Nm (step S12).
).

以上のように、ステップ87〜S12の処理では、今回
および過去4回分の5つのデータのうちの中央データN
。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、モータ回転速度が過
渡応答域か定常域かの判定がされ、過渡応答域では最新
回転数データNゎが、定常域では中央データN■が、そ
れぞれ、制御用回転数Nとして採用される。
As described above, in the processing of steps 87 to S12, the central data N of the five data of the current time and the past four times is
. The current rotational speed data N is within a certain range. By determining whether or not the motor rotation speed is in the transient response region or the steady region, it is determined whether the motor rotation speed is in the transient response region or the steady region. Each of these is adopted as the control rotation speed N.

よって、過渡応答域では、モータの速度変化に迅速に対
処できる。また、定常域では、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変化した場合
でも、そのような影響を受けた信号N。は使われず、中
央データN,nが制御に使われるので、安定した制御が
行える。
Therefore, in the transient response region, changes in motor speed can be quickly dealt with. In addition, in the steady state, even if the speed detection signal changes temporarily due to the influence of instantaneous load fluctuations, noise, etc., the signal N affected by such influence. is not used, and the central data N, n is used for control, so stable control can be performed.

次に、第3図のステップSIO〜S12の制御をさらに
改良した別の制御について説明する。
Next, another control that is a further improvement on the control in steps SIO to S12 in FIG. 3 will be described.

第5図は、第3図のステップSIO〜S12と29 置換可能な制御内容を表わすフローチャートである。FIG. 5 shows steps SIO to S12 and 29 in FIG. 3 is a flowchart showing replaceable control contents.

第3図の制御の場合は、次のような危惧がある。In the case of the control shown in FIG. 3, there are the following concerns.

つまり、制御が開始されてから定常域に達するまでの間
に、もし速度検出信号に第6A図において符号Aで示す
ような振動が生じた場合、定常域に達していないにもか
かわらず、定常域に達したと誤判定されてしまうことが
ある。
In other words, if the speed detection signal oscillates as shown by the symbol A in Figure 6A after the control is started until it reaches the steady state, the steady It may be erroneously determined that the limit has been reached.

第6A図の振動Aを拡大して示す第6B図を参照して説
明すると、時点t。で回転数データN。
Referring to FIG. 6B, which shows an enlarged view of vibration A in FIG. 6A, time t. The rotation speed data N.

が算出されると、時点tn ”” j (n−4+の5
回分の回転数データN。−Nun−41がメモリM1に
記憶されることになる。そうすると、最新データN。
is calculated, the time tn ”” j (5 of n-4+
Rotation speed data N for each batch. -Nun-41 will be stored in memory M1. Then, the latest data N.

はこれらのデータのうち大小中央に相当するデータにな
ってしまう。よって、第3図のステップS10の判定だ
けでは、定常域に達したと誤判定されてしまう。
is the data corresponding to the middle of these data. Therefore, if only the determination in step S10 in FIG. 3 is made, it will be erroneously determined that the steady state region has been reached.

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、第3図のステップS ]. 0に該当するス
テップSIO−1の判別に加え、ステツ30 ブSIO−2の判別が加えられている。
Therefore, in this embodiment, in order to prevent the above-mentioned erroneous determination, steps S]. In addition to the determination of step SIO-1, which corresponds to step 30, the determination of step SIO-2 is added.

ステップSIO−2では、さらに、今回および過去4回
分の5つのデータのうちの最大データNmax  (メ
モリM2のエリアEllに記憶されている。)と最小デ
ータNmin  (メモリM2のエリアE15に記憶さ
れている。)との差(Nmax −Nmin )か、予
め定められた所定範囲W内か否かが判別される。
In step SIO-2, the maximum data Nmax (stored in area Ell of memory M2) and the minimum data Nmin (stored in area E15 of memory M2) of the five data for the current and past four times are further added. ) is within a predetermined range W or not.

最大データN maxと最小データNminとの差(N
max 一Nmin )か、所定範囲W内でなければ、
たとえば第6A図および第6B図に示すような振動か速
度検出信号に生じているだけで、定常域には達していな
いと判断されて定常域フラグがリセットされ、制御用回
転数Nは最新回転数データN、に決定される(ステップ
S11)。
The difference between the maximum data N max and the minimum data N min (N
max - Nmin) or within the predetermined range W,
For example, if vibrations such as those shown in Figures 6A and 6B occur in the speed detection signal, it is determined that the steady range has not been reached, the steady range flag is reset, and the control rotation speed N is set to the latest rotation. The number data N is determined (step S11).

最大データN maXと最小データN minとの差(
Nmax −Nmin )が、所定範囲W内であれば、
上記ステップSIO−1で速度が定常域に到達したとの
判断が、振動等による誤判別でなかったと判定されて定
常域フラグはセットされ、制御用回B1 転数Nは中央データNmに決定される(ステップS12
)。
Difference between maximum data N maX and minimum data N min (
If Nmax - Nmin ) is within the predetermined range W, then
The determination that the speed has reached the steady range in step SIO-1 above is determined not to be a misjudgment due to vibration etc., the steady range flag is set, and the control rotation speed B1 rotation speed N is determined to be the central data Nm. (Step S12
).

このように、ステップSIO−1およびS10一2とい
う2段階の判別でモータ回転速度か過渡応答域か定常域
かが判定がされるので、制御が開始してから定常域に達
するまでの過渡応答域において、速度検出信号に上述の
ような振動が生じたとしても、定常域に達したと誤判断
されることはなく、定常域到達検出が正確に行われる。
In this way, it is determined whether the motor rotation speed is in the transient response region or the steady region in the two-step discrimination step SIO-1 and S10-2, so the transient response from the start of control until reaching the steady region is Even if the above-mentioned vibration occurs in the speed detection signal in the range, it will not be erroneously determined that the steady range has been reached, and the detection of reaching the steady range will be performed accurately.

以上の制御において、ステップSIO−1の判別とステ
ップS 1 0−2の判別とは、前後逆になっていても
よい。
In the above control, the determination in step SIO-1 and the determination in step S10-2 may be reversed.

第7図は、第3図のステップSIO−812と置換可能
なさらに別の制御内容を表わすフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing still another control content that can be replaced with step SIO-812 in FIG.

第3図のステップSIO〜S12の制御の場合、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危惧がある。
In the case of the control in steps SIO to S12 in FIG. 3, if the rotational speed of the servo motor 10 settles down to a lower speed than the target rotational speed for some reason after the control starts,
There is a risk that it may be erroneously determined that the steady state region has been reached.

32 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、第7図に示すように、第3図のステップSI
Oに該当するステップSIO−1の第1段階の判別に加
えて、ステップSIO−2の第2段階の判別がされる。
32 Therefore, in this embodiment, in order to prevent the above-mentioned erroneous determination, as shown in FIG.
In addition to the first stage determination of step SIO-1 corresponding to O, the second stage determination of step SIO-2 is performed.

ステップS10−2では、今回算出された最新データN
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。
In step S10-2, the latest data N calculated this time
n is target rotation speed data N stored in memory in advance
. The latest data N. is the target rotation speed data N.

の所定範囲内に入っているか否かが判別される。つまり
、最新の回転数データN.,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。
It is determined whether or not it is within a predetermined range. In other words, the latest rotation speed data N. , is within the range shown by the following formula.

No  (1  7)≦N,,≦No(]+δ)・・・
(5) 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 (1 7)≦N,,≦No(]+δ)...
(5) However, γ and δ are predetermined set values.

最新回転数データNfiか目標回転数データN。Latest rotation speed data Nfi or 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。が目標回転数デタN。よりも低
い回転数で落着きつつあるわけて33 あるから、係る場合には、ザーボモータ10は定常域に
は達していないと判断されて定常域フラグはリセットさ
れ、制御用回転数Nには、最新回転数データN0が使用
される(ステップS11)。
If it is not within the predetermined range for some reason, the latest rotation speed data N. is the target rotation speed data N. 33 Therefore, in such a case, it is determined that the servo motor 10 has not reached the steady state region, the steady state flag is reset, and the control revolution number N is set to the latest value. The rotation speed data N0 is used (step S11).

一方、最新回転数データN。が目標回転数データ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て定常域フラ
グはセットされ、制御用回転数Nには、ノイズ等の影響
を受でいない中央データNmが使用される(ステップS
12)。
On the other hand, the latest rotation speed data N. is the target rotation speed data N. If it is within a predetermined range, it is determined that the rotation speed of the servo motor 10 has reached a steady range, the steady range flag is set, and the control rotation speed N is determined to be free from the influence of noise etc. The central data Nm that does not exist is used (step S
12).

このように、この制御においても、ステップS10−1
およびSIO−2という2段階の判別で、モータ回転速
度が過渡応答域か定常域か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でも、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。
In this way, also in this control, step S10-1
and SIO-2, it is determined whether the motor rotation speed is in the transient response region or the steady region, so even if the motor rotation speed tries to settle down at a speed lower than the target rotation speed for some reason. , detection of reaching the steady state region is performed accurately without erroneously determining that the steady state region has been reached.

以上の制御においても、ステップSIO−1の第1段階
の判別とステップSIO−2の第2段階の判別とは、前
後逆になっていてもよい。
In the above control as well, the first stage determination in step SIO-1 and the second stage determination in step SIO-2 may be reversed.

34 次に、第1図における速度指令信号入力部15の説明を
する。
34 Next, the speed command signal input section 15 in FIG. 1 will be explained.

第8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エッジ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15
1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
ントするだめのアップカウンタ154が備えられている
FIG. 8 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 rising edge detection circuit 151 for detecting the rising edge of the speed command clock, a free running counter 152 for counting up the reference clock, and a rising edge detection circuit 15
The rising detection output of 1 is used as a capture signal, and the free running counter 152 uses the capture signal as a trigger.
A capture register 153 that reads and holds the count number of
Further, an up counter 154 for up counting the output pulses of the rising edge detection circuit 151 is provided.

フリーランニングカウンタ152は、たとえば16ビッ
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(第2図参照)と共用して
もよい。
The 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 (see FIG. 2) 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.

35 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立」ニリ検
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エッジが検出される。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、速度指令クロツクの立」
二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周期におけるフリーランニングカウンタ1
52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N。を得ることができる。
35 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 a rising edge detection circuit 151, and the rising edge of the speed command clock is detected in the rising edge detection circuit 151. The output of the rising edge detection circuit 151 is given to the free running counter 152 as a capture signal, so the contents of the capture register 153 are determined by the rising edge of the speed command clock.
It will be updated in response to the second request. Therefore, if the contents of the capture register 153 are read out based on a certain rising detection signal, the contents of the capture register 153 are read out based on the next rising detection signal, and the difference is found, the free running counter 1 in one period of the speed command clock can be calculated.
A count of 52 can be measured. In other words, the rotational speed N that is the commanded speed. can be obtained.

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1・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36 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 updated count 1 and the pre-updated count is not calculated, but the detection accuracy is further improved36. In order to do this, a reading method similar to that of reading the count number 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. 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9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. 9 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]3
1によって速度検出パルスの立上りエッジが検出される
と(ステップS21)、フリーランニングカウンタ]3
3のカウント値が読込まれ、37 その値が位相比較値PDT.とじて記憶される(ステッ
プS22)。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 of the encoder signal input section 13]3
1, when the rising edge of the speed detection pulse is detected (step S21), the free running counter]3
The count value of 37 is read, and that value is the phase comparison value PDT.37. It is stored together (step S22). Since the free running counter 133 starts counting the reference clock from the start of motor control, the phase comparison value PDT. The value corresponds to the time from the start of motor control to the time when the current pulse rise is detected.

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823)。
Next, the phase reference value PPI, is calculated and stored (step 823).

PPI,,=PPI,。−,,十SPD  ・・・(6
)ここで、 PPIい−1,: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は固定値 である。) である。
PPI,,=PPI,. -,,10SPD...(6
) Here, PPI-1,: Previously stored phase reference value SPD
: Number of reference clocks per cycle of speed command clock (S
PD is a fixed value. ).

ただし、P P I +,,−++の初期値は、零であ
るため、上記ステップS21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PP I.の値は、SPDとなる。
However, since the initial value of P P I +,, -++ is zero, in step S21, the first
Phase reference value PP corresponding to when the rising edge of the second speed detection pulse is detected I. The value of is SPD.

38 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S24)。
38 After this, the phase difference PHDT is calculated by the following equation and stored (step S24).

SPD そして、以」二の処理か繰返される。すなわち、速度検
出パルスの立上りか検出されることに(ステノブS21
)、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S22
)、位相基準値PPI。の計算および更新(ステップ8
23)ならびに位相差P H D Tの算出(ステップ
S24)か繰返し行われる。
SPD Then, the following two processes are repeated. In other words, only the rising edge of the speed detection pulse is detected (the steno knob S21
), reading the count value of the free running counter 133 and phase comparison value PDT. update (step S22
), phase reference value PPI. Calculate and update (Step 8
23) and calculation of the phase difference P H D T (step S24) are repeatedly performed.

モータ制御開始後、ステップS21で、第2回口の速度
検出パルスの立上りが検出されたときには、ステップ8
23で算出される位相基準値PPI,の値は2SPDと
なり、第3回目の速度検出パルスの立」二りか検出され
たときには3SPDとなる。つまり、ステップ323で
算出される位相基準値PPInの値は、モータ制御開始
時から今39 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 rising edge of the second speed detection pulse is detected in step S21, step 8
The value of the phase reference value PPI calculated in step 23 is 2SPD, and when only the third rising speed detection pulse is detected, it becomes 3SPD. In other words, the value of the phase reference value PPIn calculated in step 323 is the product of the total number of speed detection pulses output from the start of motor control to the rising edge of the 39th speed detection pulse and SPD.

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823で算出される位相基準値PP 
1n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ツクの立上がり
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 PP calculated in step 823
1n 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した値(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PPIo)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が算出されている
。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、速度指令クロツクの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
T, ) and the value (phase reference value PPIo) 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 PPIo) of the speed command clock Value according to cycle (SPD)
The phase difference PHDT is calculated 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.

40 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。
40 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Nを指令速度N。The rotation speed N of the servo motor 10 is the command speed N.

に追従さぜるためにサーボモータ]0に出力すべきPW
Mデータ用電圧VOは、速度差ΔN (=N−N)によ
る制御電圧(比例制御電圧)をV1、位相差PHDTに
よる制御電圧を■2とすると、次式で表わされる。
PW that should be output to [servo motor] 0 to follow
The M data voltage VO is expressed by the following equation, where V1 is the control voltage (proportional control voltage) due to the speed difference ΔN (=N-N), and 2 is the control voltage due to the phase difference PHDT.

VO=V1+V2          −(8)つまり
、この実施例では、速度差ΔN (=NoN)による比
例制御電圧V1を、位相差PHDTによる制御電圧V2
で補正している。この理由は、速度差ΔNによる比例制
御だけては、負荷変動に対する追従性が良くないからで
ある。
VO=V1+V2 - (8) In other words, in this embodiment, the proportional control voltage V1 due to the speed difference ΔN (=NoN) is changed to the control voltage V2 due to the phase difference PHDT.
It is corrected with. The reason for this is that proportional control based only on the speed difference ΔN does not have good followability to load fluctuations.

そこで、追従性をよくするため、この実施例では、速度
差ΔN(−No  N)による比例制御電圧V1を、位
相差PHDTによる制御電圧v2で補正しているのであ
る。
Therefore, in order to improve followability, in this embodiment, the proportional control voltage V1 based on the speed difference ΔN (-No N) is corrected by the control voltage v2 based on the phase difference PHDT.

速度差ΔNによる比例制御電圧V1は、次式で表わされ
る。
The proportional control voltage V1 based on the speed difference ΔN is expressed by the following equation.

4 ] ?1=Ra f  GD’   ΔN   ’  TB
L・■4− 1 o +     1 375KT  Δt        K■?−K e 
N =RaGD” ,AN+KeN 3 7 5 K T   Δt +R a  ( I o +TBL/ I(T )  
  −  (9)但し、 Ra:アマチュア抵抗[Ωコ K■: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] TBlじ招動負荷[ktml である。
4]? 1=Ra f GD'ΔN' TB
L・■4− 1 o + 1 375KT Δt K■? -Ke
N = RaGD”, AN+KeN 3 7 5 K T Δt + Ra (I o +TBL/ I(T)
- (9) However, Ra: Amateur resistance [ΩK]: 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] TBl is the same induced load [ktml].

なお、Nは、第3図、第5図または第7図の処理で決定
された制御用回転数である。
Note that N is the control rotation speed determined in the process of FIG. 3, FIG. 5, or FIG. 7.

位相差PHDTによる制御電圧V2は、予め定められた
制御電圧■2の最大値をV2maxとする42 と、次のようにして求められる。
The control voltage V2 due to the phase difference PHDT is determined as follows, where V2max is the maximum value of the predetermined control voltage (2).

(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・・・ 
(10) (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         ・・・(11)
(C)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−+V2I1ax・−(1 2) 従って、位相差PHDTと、制御電圧v2との関係は、
第10図に示される関係になる。
(A) During the 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...
(10) (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 (11)
(C) When the 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−+V2I1ax・−(1 2) Therefore, the phase difference PHDT and the control The relationship with voltage v2 is
The relationship shown in FIG. 10 is obtained.

(B)定常域の場合 43 (a)位相差が1周期より小さい場合 (−1<PHDT<+1) V2=V2max −PHDT     −(1B)(
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) V 2 = − V 2 max         ・
・・(14)(e)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) V2=+V2max         +++ (1 
5)従って、位相差PHDTと、制御電圧V2との関係
は、第11図に示される関係になる。
(B) In the case of steady region 43 (a) When the phase difference is smaller than one cycle (-1<PHDT<+1) V2=V2max −PHDT −(1B)(
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) V 2 = − V 2 max ・
...(14)(e) 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) V2=+V2max +++ (1
5) Therefore, the relationship between the phase difference PHDT and the control voltage V2 is as shown in FIG. 11.

第12図は、制御部14によるPWMデータの算出処理
手順を表わすフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for calculating PWM data by the control unit 14.

制御部14では、たとえば第3図に示す処理によって制
御用回転数Nを決定するごとに、式(9)に基づいて、
比例制御電圧V1が算出される(ス44 チップS31)。
In the control unit 14, each time the control rotation speed N is determined by the process shown in FIG. 3, for example, based on equation (9),
The proportional control voltage V1 is calculated (S44 chip S31).

次いで、第3図のステップSllまたはS12でリセッ
トまたはセットした定常域フラグの状態が判別され(ス
テップS32)、定常域フラグがリセットされてモータ
回転速度が過渡応答域の場合は、上式(10)〜(12
)に基づいてv2が算出される(ステップ833)。
Next, the state of the steady state flag that was reset or set in step Sll or S12 in FIG. )~(12
) is calculated based on (step 833).

一方、定常域フラグがセットされてモータ回転速度が定
常域に達している場合は、上式(13)〜(15)に基
づいてV2が算出される(ステップS34)。
On the other hand, if the steady state flag is set and the motor rotational speed has reached the steady state, V2 is calculated based on the above equations (13) to (15) (step S34).

そして、ステップS31で求められたV1とステップ5
33またはS34で求められたV2とが加算されて、制
御電圧vOが算出される(ステップS35)。
Then, V1 obtained in step S31 and step 5
33 or V2 obtained in S34 is added to calculate the control voltage vO (step S35).

よって、モータ制御開始後、定常状態になるまでの立上
り時には、位相差による制御電圧が相対的に少なく、定
常時では、位相差による制御電圧が相対的に多くなる。
Therefore, after the start of motor control, the control voltage due to the phase difference is relatively small during the rise until the steady state is reached, and during the steady state, the control voltage due to the phase difference is relatively large.

換言すれば、モータ制御電圧を構成する制御信号成分の
うち、比例制御成分45 が、過渡応答域では相対的に大きく、定常域では相対的
に小さくなるようにされている。
In other words, among the control signal components constituting the motor control voltage, the proportional control component 45 is relatively large in the transient response region and relatively small in the steady region.

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。
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.

なお、モータの制御信号成分のうち、位相差制御成分の
割合を変化させる仕方としては、上述の実施例に限らず
、次のようにしてもよい。
Note that the method of changing the ratio of the phase difference control component among the motor control signal components is not limited to the above-mentioned embodiment, and may be as follows.

上式(10)〜(15)に基づいて、位相差による制御
電圧v2を求める際に、フラグがリセット状態の立上り
時には、V2maxを相対的に小さな予め定める値Sと
し、フラグがセット状態の定常域では、V2maxを相
対的に大きな予め定める値Lとするのである。
Based on the above equations (10) to (15), when determining the control voltage v2 based on the phase difference, V2max is set to a relatively small predetermined value S at the rising edge when the flag is in the reset state, and V2max is set to a relatively small predetermined value S when the flag is in the set state. In the range, V2max is set to a relatively large predetermined value L.

あるいは、位相差による制御電圧v2を求める場合に、
立上り時の場合も、定常時の場合も、ともに、上式(1
0)〜(]2)または(13)〜(15)に基づいて算
出する。ただし、フラグが46 ノセッ1・状態の立上り1】、ソには、V 2 max
を相対的に小さな予め定める値Sとし、フラグがセッ1
・状態の定常域では、V2maxを相対的に大きな予め
定める値Lとするのである。
Alternatively, when determining the control voltage v2 based on the phase difference,
The above formula (1
Calculated based on 0) to (]2) or (13) to (15). However, if the flag is 46 (noset 1/state rise 1), V 2 max
is a relatively small predetermined value S, and the flag is set to 1.
- In the steady state region, V2max is set to a relatively large predetermined value L.

さらにまた、位相差による制御電圧■2は常に同じ方法
、たとえば上式(13)〜(15)に基づいて算出し、
比例制御成分V]を立」ニリ時か定常域かで増減させる
仕方を採用してもよい。
Furthermore, the control voltage (2) due to the phase difference is always calculated by the same method, for example, based on the above equations (13) to (15),
A method may be adopted in which the proportional control component V] is increased or decreased depending on whether it is in a steady state or in a steady state.

第13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14図はPWMユニッ1・16
の動作を説明するためのタイミングチャー1・である。
FIG. 13 is a block diagram showing a specific configuration example of the PWM unit 16, and FIG. 14 is a block diagram showing a specific configuration example of the PWM unit 1.
This is a timing chart 1 for explaining the operation.

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]63
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] 63
and an RS flip-flop 164.

セッl・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16
1はたとえばリングカウンタで構成されており、一定数
の基準夕ロックを旧数するご47 とにセッ1・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 16
1 is constituted by a ring counter, for example, and is designed to generate a set 1 signal every time a certain number of reference clocks are exceeded.

PWMデータレジスタ162は、制御部14がら与えら
れるPWMデータを保持するためのものである。制御部
]4から与えられるPWMデータとは、前述した式(8
)によって求められた電圧データである。すなわち、式
(9)の比例制御電圧V]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PWM
データは、PWMユニット16から出力されるPWM出
力信号のデュ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 [control unit] 4 is expressed by the above-mentioned formula (8
) is the voltage data determined by That is, it is the voltage VO obtained by correcting the proportional control voltage V] of equation (9) with the control voltage V2 based on the phase difference data PHDT. This PWM
The data is used to determine the duty of the PWM output signal output from the PWM unit 16.

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や速度指令信号入力部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 every 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l・16の動作は次のようになる。The operation of the PWM unit 1.16 is as follows.

セット信号発生部]61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、48 つまり制御部14から与えられたPWMデータが、ダウ
ンカウンタ163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 a set signal is output from the set signal generation unit 61, the contents of the PWM data register 162, that is, the PWM data given from the control unit 14, are set in the down counter 163, and the set signal causes the flip-flop 164 to be set to the down counter 163. is set. 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ヘリセッl・
信号を与える。よって、フリップフロソプ]64の出力
は口−1ノベルに反転する。
Next, the down counter 163 counts down based on the PWM reference clock, and when the set count value reaches "0", the flip-flop 164
give a signal. Therefore, the output of FlipFlosop] 64 is inverted to the 1-1 novel.

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(8)で算出さ
れた電圧データでデューティか決められ、PWM信号が
導出される。
As a result, the PWM unit 16 determines the duty based on the value held in the PWM data register 162, that is, the voltage data calculated by equation (8), and derives a PWM signal.

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.

49 く発明の効果〉 この発明は、以上のように構成されているので、負荷の
大小に拘らず、モータ回転速度か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。
49. 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 state 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. .

さらに、モータ回転速度が定常域になった後は、ノイズ
等に強く、かつ、制御信号における位相差制御成分の割
合が相対的に大きくされるので、負荷変動に対する追従
性に優れ、安定した定速制御が可能である。
Furthermore, after the motor rotation speed reaches a steady range, it is resistant to noise, etc., and the proportion of the phase difference control component in the control signal is relatively increased, so it has excellent followability to load fluctuations and maintains a stable constant state. Speed control is possible.

【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ザーボモー夕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。 50 第3図は、この発明の実施例における回転速度検出処理
手順を表イっすフローチャートである。 第4図は、定常域到達検出処理に用いられる2づのメモ
リM1およびM2を示す図である。 第5図は、第3図の制御をさらに改良した、第3図のス
テップS].0−312と置換可能な制御内容を表わす
フローチャートである。 第6A図および第6B図は、速度検出信号に特殊な振動
が生じた場合の問題点を説明するための図である。 第7図は、第3図の制御をさらに改良した、第3図のス
テップSIO〜S12と置換可能なさらに別の制御内容
を表わすフローチャートである。 第8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9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l・である。 第10図は、速度立上り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。 51 第11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12図は、制御部14によるPWMデータの算出処理
手順を表わすフローチャ−1・である。 第13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14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サーボモー夕、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
1、M2・・・メモリ、を示す。 52 2 1+1’1 22 eN    1 z C   z 2 回四姪 Oー
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of a drive control circuit of a DC servo motor for driving an optical system 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. 50 FIG. 3 is a flowchart showing the rotational speed detection processing procedure in the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing two memories M1 and M2 used for the steady state reaching detection process. FIG. 5 shows step S] in FIG. 3, which is a further improvement of the control in FIG. 3. 3 is a flowchart showing control contents that can be replaced with 0-312. FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining problems when special vibrations occur in the speed detection signal. FIG. 7 is a flowchart showing still another control content that is a further improvement on the control shown in FIG. 3 and can replace steps SIO to S12 in FIG. 3. FIG. 8 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the speed command signal input section. FIG. 9 is a flowchart 1 representing a phase difference detection processing procedure in an embodiment of the present invention. Figure 10 shows the phase difference PHDT used when speed rises.
3 is a graph showing the relationship between control voltage v2 and control voltage v2. 51 FIG. 11 is a graph showing the relationship between the control voltage V2 and the phase difference PHDT used in steady state. FIG. 12 is a flowchart 1 showing a procedure for calculating PWM data by the control unit 14. FIG. 13 is a block diagram showing a specific electrical configuration of the PWM unit. FIG. 14 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. 52 2 1+1'1 22 eN 1 z C z 2 times four nieces O-

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、モータ回転速度が指令速度に等しくなるように、速
度差に基づく比例制御成分と、指令信号と検出信号の位
相差に基づく位相差制御成分を含む制御信号によってモ
ータをフィードバック制御するモータ制御装置であって
、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、 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記憶手段、 記憶手段に記憶されている複数回分のデータのうちの大
小中央に相当するデータと今回算出された最新データと
を比較し、最新データが大小中央に相当するデータに該
当するかまたは該データに対して所定範囲内であるか否
かに基づいて、モータ回転速度が定常域に達したか否か
を判定する判定手段、および 判定手段によって、モータ回転速度が定常域に達したと
判定されたとき、モータをフィードバック制御する制御
信号成分のうち、位相差制御成分を相対的に増加させる
制御成分変更手段、 を含むことを特徴とするモータ制御装置。 2、モータ回転速度が指令速度に等しくなるように、速
度差に基づく比例制御成分と、指令信号と検出信号の位
相差に基づく位相差制御成分を含む制御信号によってモ
ータをフィードバック制御するモータ制御装置であって
、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、 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記憶手段、 今回算出された最新データが、記憶手段に記憶されてい
る複数回分データのうちの大小中央に相当するデータに
該当するかまたは該データに対して所定の第1範囲内で
あるか否かを判別する第1判別手段、 記憶手段に記憶されている複数回分のデータのうちの最
大データと最小データとの差が、所定の第2範囲内であ
るか否かを判別する第2判別手段、 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該データに対して所定の第
1範囲内であると判別され、かつ、第2判別手段によっ
て、最大データと最小データとの差が所定の第2範囲内
であると判別されたとき、モータ回転速度が定常域に達
した判定する判定手段、および判定手段によって、モー
タ回転速度が定常 域に達したと判定されたとき、モータをフィードバック
制御する制御信号成分のうち、位相差制御成分を相対的
に増加させる制御成分変更手段、 を含むことを特徴とするモータ制御装置。 3、モータ回転速度が指令速度に等しくなるように、速
度差に基づく比例制御成分と、指令信号と検出信号の位
相差に基づく位相差制御成分を含む制御信号によってモ
ータをフィードバック制御するモータ制御装置であって
、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、 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記憶手段、 今回算出された最新データが、記憶手段に記憶されてい
る複数回分のデータのうちの大小中央に相当するデータ
に該当するかまたは該データに対して所定の第1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、予め定める目標回転速度データに対して
所定の第2範囲内であるか否かを判別する第2判別手段
、 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該データに対して所定の第
1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の第
2範囲内であると判別されたとき、モータ回転速度が定
常域に達したと判定する判定手段、および 判定手段によって、モータ回転速度が定常域に達したと
判定されたとき、モータをフィードバック制御する制御
信号成分のうち、位相差制御成分を相対的に増加させる
制御成分変更手段、 を含むことを特徴とするモータ制御装置。
[Claims] 1. The motor is controlled by a control signal including a proportional control component based on the speed difference and a phase difference control component based on the phase difference between the command signal and the detection signal so that the motor rotation speed becomes equal to the command speed. A motor control device that performs feedback control, and has a data calculation means that calculates data related to motor rotation speed at each predetermined timing, and a plurality of storage areas that can store data related to the motor rotation speed for a predetermined plurality of times in chronological order. 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, the oldest data is discarded, and the currently calculated data is placed in the latest data storage area. Compare the data corresponding to the middle of the size among the multiple data stored in the storage means and the latest data calculated this time, and check whether the latest data corresponds to the data corresponding to the middle of the size. or determining means for determining whether or not the motor rotation speed has reached a steady range based on whether or not the data is within a predetermined range; A motor control device comprising: control component changing means for relatively increasing a phase difference control component among control signal components for feedback controlling the motor when it is determined that the motor is feedback-controlled. 2. A motor control device that performs feedback control of the motor using a control signal including a proportional control component based on the speed difference and a phase difference control component based on the phase difference between the command signal and the detection signal so that the motor rotation speed becomes equal to the command speed. a data calculation means for calculating data regarding the motor rotation speed at each predetermined timing; a plurality of storage areas capable of storing data regarding the motor rotation speed for a predetermined plurality of times in chronological order; Storage means for shifting the already stored data one by one one by one and discarding the oldest data each time data related to motor rotational speed is calculated, and storing the currently calculated data in the latest data storage area; Determine whether the calculated latest data corresponds to the data corresponding to the middle of the plurality of data stored in the storage means or whether it is within a predetermined first range with respect to the data. a first determining means; a second determining means for determining whether the difference between the maximum data and the minimum data among the plurality of data stored in the storage means is within a predetermined second range; The determining means determines that the latest data corresponds to the data corresponding to the center of magnitude or is within a predetermined first range with respect to the data, and the second determining means determines that the latest data corresponds to the data corresponding to the center of the data, or is within a predetermined first range with respect to the data, and the second determining means When the difference is determined to be within a predetermined second range, a determining means determines that the motor rotational speed has reached a steady range, and when the determining means determines that the motor rotational speed has reached a steady range, A motor control device comprising: control component changing means for relatively increasing a phase difference control component among control signal components for feedback controlling a motor. 3. A motor control device that performs feedback control of the motor using a control signal including a proportional control component based on the speed difference and a phase difference control component based on the phase difference between the command signal and the detection signal so that the motor rotation speed becomes equal to the command speed. a data calculation means for calculating data regarding the motor rotation speed at each predetermined timing; a plurality of storage areas capable of storing data regarding the motor rotation speed for a predetermined plurality of times in chronological order; Storage means for shifting the already stored data one by one one by one and discarding the oldest data each time data related to motor rotational speed is calculated, and storing the currently calculated data in the latest data storage area; Determine whether the calculated latest data corresponds to the data corresponding to the middle of the plurality of data stored in the storage means or whether it is within a predetermined first range with respect to the data. a first determining means for determining whether the latest data is within a predetermined second range with respect to predetermined target rotational speed data; It is determined that the latest data corresponds to the corresponding data or is within a predetermined first range with respect to the data, and the second determination means determines that the latest data is within a predetermined second range with respect to the target rotation speed data. A determining means for determining that the motor rotational speed has reached the steady range when it is determined that the motor rotational speed has reached the steady range, and a control signal component that performs feedback control of the motor when the determining means determines that the motor rotational speed has reached the steady range. A motor control device comprising: control component changing means for relatively increasing a phase difference control component.
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