JPH036745B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は位相同期ループ即ちフエーズ・ロツ
ク・ループ、およびフエーズ・ロツク・ループを
使用したモータ速度のサーボ制御、特にフエー
ズ・ロツク・ループを包含した閉ループ・サーボ
機構に関するものである。

Ｂ 従来の技術 フエーズ・ロツク・ループは当分野において公
知である。このようなループのネツトワークない
し回路において、基準クロツクによつて与えられ
る基準交流信号の位相は、通常可変位相の交流入
力信号と比較される。これら２つの信号の間の位
相差は、出力誤差信号を発生する。

このようなループを使用して、モータの速度を
制御する場合、基準クロツクの周波数がモータが
回転すべきコマンド速度を構成し、モータの実際
の速度は上記の入力信号の形をしたフイードバツ
ク信号によつて表される。上記の誤差信号を使用
して、モータの付勢の大きさを制御し、モータの
速度を適正なものとし、これによつて位相誤差な
らびに誤差信号をほぼゼロにする。

Ｃ 発明が解決しようとする問題点 理解できるとおり、サーボが周波数クロツクす
なわち基準クロツクの周波数から外れることがあ
りフイードバツク信号が大幅に異なるものとな
り、休止状態から回転速度までのモータの加速
中、あるいは大幅なモータ速度の変更が要求され
た場合に、位相誤差が極めて大きくなつたり、飽
和したりする。この状態において、モータの付勢
は最大のものとなる。モータの付勢の大きさは、
モータの実際の速度と所望の速度との間の差とも
はや密接に関連したものではなくなる。結局、回
路は飽和状態から抜け出すことになる。しかしな
がら、この時点で、モータの速度は通常、所望の
速度よりもはるかに高いものであり、サーボがそ
の後モータの速度を適正なものにするにしても、
これは通常、所望の速度に対する速度のオーバシ
ユートおよび振幅があつて初めて達成されるもの
である。

公知技術の例としては米国特許3936762号があ
り、これにはデイジタル・フエーズ・ロツク・ル
ープが記載されている。この装置において、基準
クロツクは信号を分割することによつて得られる
が、この信号は固定周波数のクロツクによつて発
生するものである。基準クロツクは入力信号と比
較され、位相差信号が発生する。位相誤差信号が
作用して、通常固定クロツク源によつてもたらせ
るパルスを削除し、このようにして、基準クロツ
ク信号の周波数は、位相誤差に応じて変更され
る。本特許は飽和中に発生するもののように、位
相誤差が最大の大きさを取り続けている際に、基
準クロツクのパルスの発生時間を制御して、入力
信号の周波数に同期させ、その後飽和がなくなつ
たときに、本質的に位相が合うように基準クロツ
クを制御することを教示するものではない。

IBMテクニカル・デイスクロージヤ・ブレテ
イン、（IBM Technical Disclossure Bulletin）
1981年４月、5157〜5173ページには、基準クロツ
クの周波数および位相が、位相誤差の関数として
調節されるネツトワークが記載されている。この
場合も、ネツトワークは飽和の発生およびその結
果として基準クロツクの作動の変更を検出するも
のではない。

Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明はフエーズ・ロツク制御システムに関す
るものであり、特にDCモータの制御に有用なも
のである。

DCモータの速度を大幅に変更する場合、モー
タの付勢に変化をもたらすように作用する位相誤
差信号が、極めて大きくなり、システムの位相検
出器が飽和してしまう。この飽和のため、位相検
出器が飽和状態から脱したときには、公知技術に
おけるモータの速度は通常、高過ぎるものにな
る。その結果、モータ速度は希望する速度をオー
バシユートすることになる。しばらくして、モー
タの振動が始まり、希望する速度に固定される。

本発明は位相検出器が飽和したときに生じる位
相誤差信号をはるかに少ないものとすることによ
つて、この速度のオーバシユートの問題を解決す
るものである。しかしモータの付勢は、モータが
短時間で確実に所定速度に達するよう或る水準に
維持される。これは新しい基準値（NREF）を発
生させて、位相検出器が飽和している限り、モー
タの付勢を制限するデイジタル・フエーズ・ロツ
ク・ループで達成される。モータのタコメータ・
パルスが発生するたびに、モータ速度を示すフイ
ードバツク値（TEDGE）を発生する。サーボが
飽和している限り、この実速度値（TEDGE）が
新基準値（NREF）に達することはなく、また次
のタコメータ・フイードバツク・パルスが到着し
たときには大きな位相誤差（ERRA）が残る。
その結果、検出された位相誤差はある値に調節さ
れる新基準値（NREF）を発生し続けるが、この
目標値はレンジＬまたはレンジＨという一定値に
等しい位相誤差値ERRAをもたらすものであり、
これらの一定値はモータが速度を上げるというこ
とを仮定した場合に、飽和状態に応じていずれが
有効か決まるものである。

位相誤差値（ERRA）がある最大値、すなわ
ち、飽和が示されたときに選定された所定値レン
ジＬまたはレンジＨを超えたくなつた場合には、
新基準値（NREF）は以前の基準値（NREF）プ
ラス所定値（REF）に等しくなるようにセツト
されるが、この所定値の大きさはコマンド・モー
タ速度を示すものである。その後、フエーズ・ロ
ツク・ループが正規の態様で作用して、基準値と
フイードバツク値の位相を同期させる。

飽和定数レンジＬおよびレンジＨの数値は、位
相補償器１３、バツフア増幅器１４およびDCモ
ータ１０（第１図）からの予め規定された所望の
動作基準をもたらすように選定される。たとえ
ば、レンジＬおよびレンジＨを、大幅な位相誤差
ERRが生じた場合に、位相補償器１３に飽和が
生じないようなものに選定することができる。あ
るいは、位相誤差ERRがレンジＬまたはレンジ
Ｈのいずれかと等しくなる場合に、位相補償器か
ら最大の出力が得られるように、レンジＬおよび
レンジＨを選定してもよい。基準として他のもの
が可能なことは、当業者には明らかである。

本発明はモータをマイクロプロセツサによつて
制御する際に特に有用なものであり、入力信号お
よび出力信号を同時に迅速に位相ロツクするとい
う簡単なデイジタル技術を提示する。

本発明はデイジタル位相検出器を提供するもの
であり、この検出器においては、位相検出器が飽
和している限り、位相誤差出力の大きさが制限さ
れる。位相検出器が飽和していないようになる
と、位相誤差は実際の位相誤差と比例するように
なる。

本発明が特徴とするところは、このような位相
検出器をフエーズ・ロツク・ループに使用するこ
とにある。他の特徴はこのようなフエーズ・ロツ
ク・ループを、DCモータの速度制御に使用する
ことである。

Ｅ 実施例 第１図はDCモータの速度を制御するために使
用した本発明を示すものである。モータ１０は、
例えば、フロツピーデイスク駆動装置のスピンド
ル（図示せず）に接続されている。このような駆
動装置のスピンドルはフロツピーデイスクを回転
させるものであり、一定速度で駆動されるもので
あるが、さもないと駆動装置の磁気ヘツドがデイ
スクの他のトラツクへ移動するとき、スピンドル
の速度が変化することがある。例えば、ヘツドと
トラツクの線速度を全トラツクに対して一定に保
つことを望ましいが、この場合、ヘツドがデイス
ク外周のトラツクへ移動していくにしたがつて、
デイスクの回転速度を減ずることが望ましい。本
発明は休止状態から全速状態へモータ１０の加速
を制御するのに有利なものであり、かつモータ速
度の変更を行うためにも使用できるものである。

第１図の制御システムの新規のフエーズ・ロツ
ク・ループ部分は、さまざまな技術を使用して実
施できるものであり、これらはすべて当業者には
明らかなものである。本発明を達成する好ましい
手段は、オンボード・タイマを有するプログラム
式のマイクロコンピユータを使用することであ
る。同様に理解できることは、半導体の特注のチ
ツプを作成し、本発明を達成することができる
し、あるいは個別の論理回路またはブロツクを組
み合わせて、本発明を達成することもできる。本
発明の説明上、個別の論理ブロツク構成を詳細に
説明する。この説明より、当業者は必要に応じ、
マイクロコンピユータにプログラムを組んだり、
あるいは特注のチップを提供して、本発明を再現
することができよう。

本発明は広い意味で、位相検出制限器１１およ
び基準発生器１２からなるものである。

部分１１および１２は完全なデイジタル方式の
ものである。位相補償器１３、バツフア増幅器１
４および二乗回路１５は公知の回路であつて、ア
ナログ回路またはデイジタル回路のいずれであつ
てもよい。例えば、位相補償器１３をサンプリン
グ・データ技術を用い、基準発生器および位相検
出制限器を実施するのに使用されるものと同じマ
イクロコンピユータを制御するソフトウエアのプ
ログラミングによつて実施することができ、また
バツフア増幅器１４をデイジタル・アナログ変換
器（DAC）が組み合わされたアナログ装置によ
つて実施することができる。

以下のように構成されるプログラム・モジユー
ルはプログラミング技術者が、第２図の装置を達
成するためにマイクロコンピユータのプログラム
を組むことを可能とするものである。このステー
トメントはこの図の作動を理解する助けになるも
のである。

このステートメントにおいて、「PHIDET」と
いうプログラム・モジユールは各タコメータ・フ
イードバツク・パルス（第２図のTACH）が発
生すると開始され、その後３つのクロツク・パル
スCTL１，２および３がプログラム・モジユー
ルを介して論理をクロツクする。。フイードバツ
ク・パルスの周波数はこれらのクロツク・パルス
に関して常に、十分低いものであつて、次のフイ
ードバツク・パルスが発生した場合に、プログラ
ム・モジユールが反復できるようなものである。

REFの値は一定であり、所望のモータの回転
速度を決定する。回転速度を増加させる場合に
は、REFを新たな一定値に減らす。レンジＬお
よびレンジＨの値を一定であり、システムが飽和
する時期を決定するように選定される。

PHIDET開始 ERRA＝TEDGE−NREF （CTL1） もしERRA＜レンジＬなら ERR＝レンジＬ （CTL2） NREF＝TEDGE＋REF−レンジＬ
（CTL3） 或いは もしERRA＞レンジＨなら ERR＝レンジＨ （CTL2） NREF＝TEDGE＋REF−レンジＨ
（CTL3） 或いは ERR＝ERRA （CTL2） NREF＝NREF＋REF （CTL3） PHIDET終了 このモジユールにおいて、位相誤差ERRAは
時間値TEDGE（TEDGEは第２図のクロツク２１
のサイクルを合計したものである）によつて表さ
れる第２図のフイードバツク・パルスTACHの
発生と、このフイードバツク・パルスが発生する
と予想されていた時間値NREFとの間の時間差の
関数である。NREFはREFの値に初期設定され
る。その後、各フイードバツク・パルスが発生す
ると、新しい時間値NREFが発生し、その結果、
次のフイードバツク・パルスがフエーズ・ロツク
されていれば、位相誤差値が前記の次のフイード
バツク・パルスの発生時に位相誤差Ｏを示すよう
になる。しかしながら、モータの加速中、または
モータの速度の大幅な変化の際に、位相誤差は大
きなものとなる。

第２図のカウンタ２００の内容が増加を続ける
と、時間値TEDGEは増加を続ける。第２図のフ
イードバツク・パルス２２の発生時に、カウンタ
２００の時間値は第２図のデータ・ラツチ２６に
転送される。

システムが飽和していると、ERRAはレンジ
Ｌの低い値またはレンジＨの高い値のそれぞれと
比較して、大き過ぎるか小さ過ぎるかのいずれか
となる。この場合、(1)一定値REF、一定値レン
ジＨ（例えば、モータの加速中の）および定常時
に増加する値TEDHGEとして変化する値に、基
準値NREFがセツトされる。

システムが飽和している限り、位相誤差ERR
の値は定数、レンジＬまたはレンジＨのいずれか
となるが、この値はシステムが飽和状態を続ける
限り、モータの付勢をもたらすに有効なものであ
る。

しかしながら、レンジＬおよびレンジＨを境界
とする範囲内にあるものとして、位相誤差ERR
が検出されると、ERRは実際の位相誤差ERRA
と等しいものとなり、これにしたがつてモータが
付勢される。この場合、NREFがリセツトされ、
その以前の値プラス一定値REFと等しくされる。

換言すれば、出力ERRがモータを付勢する。
システムが飽和していると、モータの付勢は主と
して、飽和の極性または検出に従つて、レンジＬ
またはレンジＨのいずれによつて決定される。シ
ステムが飽和しないようになると、飽和していな
い状態が続く限り、モータの付勢は位相誤差
ERRAに比例することになる。

第２図は本発明の一部、すなわち第１図の基準
発生器１２および位相検出器１１を個別の論理ブ
ロツクで実施したものである。第２図の破線２０
より上の部分は基準発生器１２を実施したもので
あり、この線の下の部分は位相検出器１１を実施
したものである。

ネツトワークのタイミングの基礎となるのは、
高周波クロツク２１である。このクロツクの周期
は、たとえば3.2マイクロ秒である。TACHパル
スＡ、特にその立下りエツジが発生すると、クロ
ツク・パルスＢが選択される。このクロツク・パ
ルスは次いで、クロツク・パルスCL１，CL２お
よびCL３を発生する。第３図のタイミング図は
これら５つの信号の間の関係を示すものである。
制御ネツトワークを調時する態様は公知のもので
あるが、注意しなければならないのは、各クロツ
ク・パルスの間の経過時間が十分なものでなけれ
ば、個別型の論理ブロツクの演算操作および比較
操作の結果が有効なものとならないということで
あり、また次のフイードバツク・パルスすなわち
TACH２２が発生する前に、すべての計算が完
了していなければならないということである。モ
ータ１０の最高速度において、パルス２２の周期
は、たとえば2.5マイクロ秒である。2.5マイクロ
秒の間に、約「800」サイクルのクロツク２１が
発生する。この説明の場合、引用符号の数値は１
０進数を示す。

クロツク２１のサイクルの累積値は16ビツトの
カウンタ２００でカウントされる。すなわち、サ
ーボが活動している限り、カウンタは増加を続け
る。オーバフローすると、カウンタ２００はゼロ
にリセツトされ、再度計数を開始する。

ここで、サーボが作動しており、休止状態から
のモータ１０の加速が始まつたと仮定する。カウ
ンタ２００はゼロから計数を開始する。また、モ
ータが速度を上げた場合に「800」サイクルのク
ロツク２１が隣接するモータのフイードバツク・
パルスTACHの間で発生するものと仮定する。
この仮定の状況において、モータが低速で回転し
ているが、加速されているということにより、最
初のTACHパルスが発生すると、カウンタ２０
０は約「2000」のカウントを有することになる。

入力コマンド速度はREFで示される数値発生
器２３によつて決定される。数値REFはモータ
が速度を上げているときに、TACHフイードバ
ツク・パルス２２の間で発生するクロツク２１の
サイクル数を表す。この例の場合、REFは約
「800」であり、クロツク２１の2.5マイクロ秒と
いう幅の範囲内にある。モータが希望する速度で
回転している場合、カウンタ２００のカウントは
隣接するTACHパルスの間で「800」だけ増加す
る。

モータの速度を変更しようとする場合には、数
値REFを変更する。たとえば、この大きさを減
少させて、モータの速度を増加させる。モータの
速度が増加する結果として、REFの大きさの変
化によつて指示された、新しい速度をモータが取
ると、フイードバツク信号２２の周期も減少す
る。

上記のプログラム・モジユールを参照すると、
最初に発生するものはフイードバツク・パルス２
２である。この時点でデータ・ラツチ２４は初期
設定された時間値NREFを包含しており、この値
の大きさは数値発生器２３によつて指示された所
望速度−この場合は「800」−で、モータが回転し
ているという仮定に基づいて選定されている。こ
の時間値はバス２５に現れる。

タコメータ２６の最初のパルス２２が発生する
と（第２図参照）、例えば「2000」というカウン
トがデータ・ラツチ２６にセツトされる。このラ
ツチはこの場合、時間値TEDGEを包含している
が、この値はモータの加速の開始後に発生したク
ロツク２１のパルス数のカウントである。以前の
TACHパルス以降にこの数値が増加した量が、
モータの実際の速度である。モータが休止状態か
ら加速されるというこの仮定状態において、
TEDGEはNREFよりもはるかに大きなものであ
る。より詳細にいえば、TEDGE＝「2000」であ
り、NREF＝「800」である。値TEDGEはバス２
８に現れる。

ここで、位相誤差ERRAを計算する。この計
算は16ビツトのALUである減算回路２７によつ
て行われる。回路２７は時間値TEDGE−
NREF、すなわち「2000」−「800」＝「1200」を計
算する。この数値は位相誤差ERRAを表してお
り、クロツク・パルスCTL１が発生するとバス
２９に現れる。

ネツトワークにはこれで高低両方のプリセツト
値、レンジＬおよびレンジＨのそれぞれに対する
位相誤差、この場合には「1200」を計算する準備
が整うが、これらのプリセツト値は数値範囲を規
定するものであつて、位相誤差がこの範囲外にな
ると、本発明にしたがつて、特別なモードの操作
が行われ、REFの数値２３によつて指示される
所望の安定速度をオーバシユートし、その前後で
往復するという態様でオーバシユートし、その前
後で往復するという態様でモータが付勢されるこ
とを防止する。上限値、レンジＨはTEDGEの値
がNREFに関して大きいかどうかをテストする。
これはTACHパルス２２の間の時間間隔が長過
ぎるということ、すなわちモータが極めて低速で
回転していることを示すものである。モータが加
速されるというこの例の場合、ERRAはレンジ
Ｈよりも大きいものとなる。

さらに、レンジＨおよびレンジＬのそれぞれが
絶対１０進値「XXX＋400」および「XXX−
400」であると仮定する。このことは、(1)
TEDGE−NREF＝「XXX」が位相誤差０を表
し、(2)この減算の結果が位相誤差０の値「XXX」
よりも「400」大きいか小さい場合に、定義した
ところより、システムが飽和状態にあるものとみ
なされるということが予め定められていたことを
意味するものである。

モータの位相が遅れていると、比較器３５が作
動し、たとえば「XXX＋400」という値のレンジ
Ｈが有効なものとなる。モータの位相が進んでい
ると、比較器３４が作動し、たとえば「XXX−
400」という値のレンジＬが有効なものとなる。

第４図は存在可能な位相誤差ERRAと、時間
値レンジＨおよびレンジＬとの関係を示すもので
ある。この図において、２つの予め選択された値
は、位相誤差０の数値「XXX」からほぼ等しい
距離にあるようになつているが、２つの値が独立
して選定できるものであるから、このようなこと
は必ずしも必要ではない。

２つの時間値、レンジＬおよびレンジＨはそれ
ぞれ、ラツチ３０および３１にプリセツトされて
おり、バス３２および３３にそれぞれ現れる。２
つの値の相補的な比較器３４が設けられており、
位相誤差ERRAを下限値、レンジＬと比較し、
一方２つの値の相補的な比較器３５は位相誤差値
を上限値、レンジＨと比較する。

マルチプレクサ３６が作動して、３つの時間値
ERRA、レンジＬまたはレンジＨの一つをバス
３７に対してゲートする。マルチプレクサ３６は
３本の入力導線３８，３９または４０の内の１本
によつてこの機能を実行するように制御される。
これらの入力導線の内の１本が所定の時間に作動
している。例えば、時間値ERRAが時間値、レ
ンジＬよりも小さいものと仮定する。この場合、
定義したところによれば、ERRAはレンジＨよ
りも小さいものでなければならず、しかも比較器
３５の出力導線３９が作動していないのであるか
ら、導線３８だけが作動することになる。システ
ムが飽和していない場合、すなわちERRAがレ
ンジＬとレンジＨの間にある場合には、導線３８
および３９の両方が不作動となる。この場合、反
転ANDゲート４１の作動により、アクテイブ信
号が導線４０に与えられる。

導線４０が作動すると、マルチプレクサ３６の
出力は時間値ERRAになる。クロツク間隔CTL
２において、バス３７上の値はデータ・ラツチ４
２に置かれ、バス４３に現れる。この値は第１図
の位相補償器１３に印加され、モータの付勢を制
御するように動作する。

ここで、16ビツトのALUである減算回路４４
を参照すると、この回路は入力として、２つの時
間値TEDGEとERRを受信する。これら２つの値
の差、すなわちTEDGE−ERRがバス４５に現れ
る。ERRが３つの取り得る時間値ERRA、レン
ジＬまたはレンジＨの内の１つであることを、想
起されたい。これが当て嵌まるのであるから、16
ビツトのALUである減算回路４４が出力可能な
対応する３つの出力は、(1)TEDGE−ERRA、(2)
TEDGE−レンジＬおよび(3)TEDGE−レンジＨ
となる。

回路４４の出力時間値はバス４５に現れ、マル
チプレクサ４６の入力Ａに印加される。時間値
NREFはマルチプレクサ４６の入力Ｂに印加され
る。２本の導線４０または４８の内いずれか作動
しているものの制御によつて、このマルチプレク
サは２つの入力ＡまたはＢの一方を、バス４７に
印加するように作動する。上述のごとく、位相誤
差の時間値ERRAが時間値レンジＬとレンジＨ
によつて規定される限度内にある場合は常に、す
なわち、飽和という語がレンジＬとレンジＨの大
きさによつて定義されるものであるから、システ
ムが飽和していない場合は常に、導線４０が作動
することになる。導線４０が作動していない場
合、すなわちシステムが飽和していない場合は常
に、インバータ４９が作動して、導線４８を作動
させる。

導線４０が作動している場合は、マルチプレク
サの入力Ｂがバス４７に印加され、導線４８が作
動している場合は常に、入力Ａがバス４７に印加
されるように、マルチプレクサ４６は作動する。
導線４８が作動するのは、システムが飽和してい
るときであり、導線４０が作動するのは、システ
ムが飽和していないときである。

ここで仮定した加速状態において、システムは
飽和している。この場合、バス４７上の時間値は
TEDGE−レンジＨである。16ビツトのALUで
ある加算回路５０が作動して、バス４７上の信号
を、バス５０上にある時間値REF、すなわち一
定値「800」に加える。クロツク時間CTL３にお
いて、新しい時間値NREF＝REF＋TEDGE−レ
ンジＨがデータ・ラツチ２４にセツトされる。こ
の値が２つの一定値REFとレンジＨからなるこ
とに、留意されたい。モータの速度が上ると、値
TEDGEの大きさは増加を続けるが、TEDGEの
値の増加率はモータの速度が上るにつれて減少
し、回転速度においては、各TACHパルス２２
が発生するたびに、TEDGEの値はREFの値
（「800」）だけ増加する。

次のTACHパルス２２が発生すると、この新
しい時間値が使用され、上記の動作、すなわち上
記のプログラム・モジユールの動作が繰り返され
る。

この新しい時間値REF＋TEDGE−レンジＨ
は、モータが所望の速度で回転しているが、以前
の時間値NREFがクロツク２１のレンジＨカウン
トだけ遅れていると仮定した場合の値である。

別の言い方をすれば、この新しい時間値NREF
（TEDGE＋REF−レンジＨに等しい）は、モー
タが所望する速度で回転しており、TEDGEの次
の値がTEDGEの現在の値プラス一定値REFに等
しく、しかもERRAの次の値がレンジＨに等し
くなつており、したがつてモータが速度を上げる
まで、位相検出器を飽和限度内に維持すると仮定
した値である。例えば、仮定した加速状態の下で
は、TEDGEの以前の値は「2000」であつた。モ
ータが所望する速度で回転していると、カウンタ
２００は次のTACHが発生するまでに「800」だ
け進む。この場合、TEDGEの次の値は「2800」、
すなわち以前のTEDGEの値プラスREFに等しく
なるはずである。しかしながら、この仮定の場
合、TEDGEの次の値は「2800」よりも大きい
が、これはモータが以前として加速されており、
低速で回転しているからである。したがつて、こ
の場合も、時間値NREFは次に発生するこの
TEDGE＋一定値REF−一定値、レンジＨに等し
くなる。

一般的な説明のため、それぞれＮ−１、Ｎ、Ｎ
＋１で示されている３つの連続したTACHパル
スを考えてみる。システムがTACHパルスＮの
到達を待つている場合、データ・ラツチ２４で待
ちとなつているNREFの値は、TACHパルスＮ
−１で発生したTEDGEの値、すなわちTACHパ
ルスＮ−１が発生したことによつてデータ・ラツ
チ２６に置かれたTEDGEの値の関数である。

ここで、TACHパルスＮが発生する。この場
合、データ・ラツチ２６に置かれているTEDGE
の値は、TEDGEの以前の値＋「XXXX」になる。
ただし、「XXXX」はTACHパルスＮ−１とＮの
間で発生したクロツク２１のパルスの数である。

NREFの新しい値が、ここでデータ・ラツチ２
４に置かれる。モータの位相が遅れ、システムが
飽和すると、NREFのこの新しい値はTEDGE＋
REF−レンジＨの値に等しくなる。モータの位
相が進み、システムが飽和すると、NREFのこの
新しい値はTEDGE＋REF−レンジＬの値に等し
くなる。システムが飽和していないと、NREFの
この新しい値はNREF＋REFの以前の値に等し
くなる。

このようにして、システムが飽和状態にある限
り、REFおよびレンジＨの一定値とTEDGEの新
しい値（すなわち、各TACHパルス２２に対す
る新しい値）によつて決定されるレベルに、モー
タの付勢が維持される。モータの速度が所望する
速度に近づくと、TEDGEの値はNREFの値に近
づき、したがつてモータの付勢が減少されて、モ
ータ速度のオーバシユートが防止される。

Ｆ 発明の効果 本発明によれば、モータが所望する速度で回転
しているが、位相誤差がレンジＬおよびレンジＨ
によつて規定される飽和境界の一方と一致してい
ると、システムが仮定するような態様で、飽和モ
ードのフイードバツクが実施される。このように
して、モータはクロツク信号REFで定められた
通り、速度のオーバシユートを起こすことなく、
迅速に回転速度になる。

同様にして、システムはモータの付勢を減少さ
せるように作動して、例えば、コマンドがモータ
の速度を半分に減じた場合に、REFの値を２倍
にするようにする。この場合、このシステムも飽
和しそうであるが、この場合レンジの値はモータ
の減速時にモータの付勢を制御するために使用さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のフエーズ・ロツク・ループ
装置を使用してDCモータの速度を制御するブロ
ツク図である。第２図は、第１図の基準発生器お
よび位相検出制限器の詳細を示す図面である。第
３図は、第１図のTACHパルス、クロツク２１
およびクロツク・パルスの間の関係を示すタイミ
ング図である。第４図は、位相誤差０を表わす数
値XXXXと、サーボの２つの飽和状態を画定す
る２つの数値レンジＬとレンジＨの間の関係を示
すグラフである。 ２１……クロツク、２２……フイードバツク・
パルス（TACHパルス）、２４……データ・ラツ
チ、２６……データ・ラツチ、２７……減算回
路、２００……カウンタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高周波クロツク２１と、 この高周波クロツクによつて駆動されるカウン
   タ２００と、 繰り返し入力パルス（TACH）の低周波源２
   ２と、 前記繰り返し入力パルスによつて制御され、前
   記繰り返し入力パルスの各々が発生する際前記カ
   ウンタの数値内容を受信するように作動する第１
   のデータラツチ２６と、 前記低周波源の各パルス間に発生する高周波ク
   ロツクパルス数を示す大きさの基準値（REF）
   を最初に含んでいる第２のデータラツチ２４と、 前記第１および第２のデータラツチの内容を入
   力として受信し、これらの２つの入力間に存在す
   る数値差を示す出力信号（ERRA）を与えるデ
   イジタル位相検出手段２７と、 数値差の上限を規定する高い数値（レンジＨ）
   および数値差の下限を規定する低い数値（レンジ
   Ｌ）を発生するように作動可能である範囲規定手
   段と、 前記上限数値および下限数値ならびに前記位相
   手段の数値差出力を受信するテスト手段３４，３
   ５，３６および４１と、 前記数値差が前記高い数値および低い数値によ
   つて規定する限界以上または限界以下にあるかを
   判定する前記テスト手段に応動し、これに応じて
   その後の入力パルスの発生の際前記上限数値およ
   び下限数値によつて規定される範囲内に前記数値
   差があるようにする前記第２のデータラツチの前
   記数値内容をリセツトするように作動可能である
   リセツト手段４６および５０とを備え、 前記テスト手段は、入力として前記高い数値お
   よび前記数値差を受信し、前記数値差が前記高い
   数値より大きい場合、出力を与える第１の比較器
   ３５と、入力として前記低い数値および前記数値
   差を受信し、前記数値差が前記低い数値より小さ
   い場合、出力を与える第２の比較器３４と、入力
   として前記第１および第２の比較器の出力を受信
   し、前記数値差が前記高い数値より大きくなく、
   前記低い数値より小さくない場合、出力を与える
   ゲート手段４１と、入力として前記数値差、前記
   高い数値、前記低い数値、前記第１および第２の
   比較器の出力ならびに前記ゲート手段の出力を受
   信し、前記第１および第２の比較器のいずれかの
   出力により出力（ERR）として前記高い数値又
   は前記低い数値を与えるようにされ、前記ゲート
   手段からの出力により出力（ERR）として前記
   数値差を与えるようにされたマルチプレクサ手段
   ３６とを含んでいることを特徴とするフエーズ・
   ロツク・ループ装置。