JPH0387713A - ポリゴンミラー駆動モータの制御方式およびその装置 - Google Patents
ポリゴンミラー駆動モータの制御方式およびその装置Info
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- JPH0387713A JPH0387713A JP1222805A JP22280589A JPH0387713A JP H0387713 A JPH0387713 A JP H0387713A JP 1222805 A JP1222805 A JP 1222805A JP 22280589 A JP22280589 A JP 22280589A JP H0387713 A JPH0387713 A JP H0387713A
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Landscapes
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の技術]
本発明は複写機ような感光体上に潜像を形成して現像手
段により可視化する画像形成装置のポリゴンミラー駆動
モータの制御方式及びその装置に関するものである。
段により可視化する画像形成装置のポリゴンミラー駆動
モータの制御方式及びその装置に関するものである。
[従来の技術]
従来この種の装置での速度制御は、よく知られているフ
ェーズ・ロックド・ループ(PLL:PI(ASE L
OCKED LOOP)により制御されている。この場
合、モータの起動時、目標速度の切り換え時などの過渡
時期の制御と目標回転数に到達した後の定常時との制御
では、PLL制御の内部定数(ゲイン)を切り換えてい
る。このようにすることで、過渡時期のモータへの供給
電流を制限してオーバーシュートを押え、定常状態への
スムーズな遷移を実現している。
ェーズ・ロックド・ループ(PLL:PI(ASE L
OCKED LOOP)により制御されている。この場
合、モータの起動時、目標速度の切り換え時などの過渡
時期の制御と目標回転数に到達した後の定常時との制御
では、PLL制御の内部定数(ゲイン)を切り換えてい
る。このようにすることで、過渡時期のモータへの供給
電流を制限してオーバーシュートを押え、定常状態への
スムーズな遷移を実現している。
[発明が解決しようとしている課題]
しかしながら、過渡時期にモータへの供給電流を制限し
ている為、モータ立ち上げ時や目標速度切り換え時に目
標回転数に到達するまでの所要時間が増大し、その為に
ファーストコピー時間や速度の切り換えを要する複写に
かかる時間が増大するという問題点があった。
ている為、モータ立ち上げ時や目標速度切り換え時に目
標回転数に到達するまでの所要時間が増大し、その為に
ファーストコピー時間や速度の切り換えを要する複写に
かかる時間が増大するという問題点があった。
本発明は、上記点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、過渡時期の制御を改善することにある。
するところは、過渡時期の制御を改善することにある。
具体的には、状態量と制御量の関係があいまいな過渡時
期に、そのあいまいな関係をファジィ推論をおこなうこ
とで制御量を算出し、制御するようにしたポリゴンミラ
ー駆動モータ制御方式及びその装置を提供することにあ
る。
期に、そのあいまいな関係をファジィ推論をおこなうこ
とで制御量を算出し、制御するようにしたポリゴンミラ
ー駆動モータ制御方式及びその装置を提供することにあ
る。
更に、過渡時期の制御では、装置の経時変化による負荷
変動やモータの昇温によるトルクの変動の影響が大きい
、この変動に対して、ファジィ推論で用いられる規則が
一定である場合、制御状態が変化してしまうという問題
があった。
変動やモータの昇温によるトルクの変動の影響が大きい
、この変動に対して、ファジィ推論で用いられる規則が
一定である場合、制御状態が変化してしまうという問題
があった。
本発明の更に目的とするところは、前述の変動に対して
ファジィ推論を用いた過渡時期の制御を改善するポリゴ
ンミラー駆動モータの制御方式及びその装置を提供する
ことにある。
ファジィ推論を用いた過渡時期の制御を改善するポリゴ
ンミラー駆動モータの制御方式及びその装置を提供する
ことにある。
[課題を解決するための手段]
この課題を解決するために、本発明のポリゴンミラー駆
動モータの制御方式は、感光体上に潜像を形成して現像
手段により可視化する画像形成装置におけるポリゴンミ
ラー駆動モータの制御方式であって、 複数のファジィルールを有し、ポリゴンモータが過渡時
期にある場合に、前記過渡時期の所要時間に対応して前
記複数のファジィルール内の所定のルールを選択し、ポ
リゴンモータのエンコーダにより検出されるポリゴンモ
ータ速度とポリゴンモータの複数の目標速度とポリゴン
モータの移動角度量とのうち少なくともひとつの状態量
と速度制御量とのあいまいな関係から、ファジィ推論に
より速度制御量を算出し、該速度制御量に基づいてポリ
ゴンモータを制御する。
動モータの制御方式は、感光体上に潜像を形成して現像
手段により可視化する画像形成装置におけるポリゴンミ
ラー駆動モータの制御方式であって、 複数のファジィルールを有し、ポリゴンモータが過渡時
期にある場合に、前記過渡時期の所要時間に対応して前
記複数のファジィルール内の所定のルールを選択し、ポ
リゴンモータのエンコーダにより検出されるポリゴンモ
ータ速度とポリゴンモータの複数の目標速度とポリゴン
モータの移動角度量とのうち少なくともひとつの状態量
と速度制御量とのあいまいな関係から、ファジィ推論に
より速度制御量を算出し、該速度制御量に基づいてポリ
ゴンモータを制御する。
ここで、前記過渡時期は、ポリゴンモータ駆動開始後に
ポリゴンモータが所定の目標速度に達するまで、ポリゴ
ンモータの目標速度を変更してからポリゴンモータが目
標速度に達するまでである。
ポリゴンモータが所定の目標速度に達するまで、ポリゴ
ンモータの目標速度を変更してからポリゴンモータが目
標速度に達するまでである。
又、前記過渡時期でない定常時には、ポリゴンモータの
エンコーダにより検出されるポリゴンモータ速度とポリ
ゴンモータの目標速度とを用いて、、PLLによりポリ
ゴンモータ速度を制御する。
エンコーダにより検出されるポリゴンモータ速度とポリ
ゴンモータの目標速度とを用いて、、PLLによりポリ
ゴンモータ速度を制御する。
又、本発明のポリゴンミラー駆動モータの制御装置は、
感光体上に潜像を形成して現像手段により可視化する画
像形成装置におけるポリゴンミラー駆動モータの制御装
置であって、ポリゴンモータのエンコーダにより検出さ
れるポリゴンモータ速度とポリゴンモータの目標速度と
を用いて、PLLによりポリゴンモータ速度を制御する
第一のポリゴンモータ速度制御手段と、ポリゴンモータ
のエンコーダにより検出されるポリゴンモータ速度とポ
リゴンモータの複数の目標速度とポリゴンモータの移動
角度ii、=のうち少なくともひとつの状態量を検知・
する状態量検知手段と、前記状態量と速度制御量ヒを少
なくどもひとつのあいまい果合で表現する関数を記憶す
る関数記憶手段と、前記状態mat速度制御量との関係
を複数の定性的な規則として関係づけて記憶する規則記
憶手段と、該規則記憶手段に記憶された複数の規則から
、所要時間に基づいて1つの規則を選択する選択手段と
、前記各規則に従って前記状態量の集合に属する度合か
ら前記速度制御量の集合に属する度合を算出し、その中
から最も可能性の高い速度制御量を推論する推論平段と
、該推論手段により推論された前記速度制御量に基づい
て、ポリゴンモータ速度を制御する第二のポリゴンモー
タ速度制御手段と、所定のタイミングで、前記第一のポ
リゴンモータ速度制御手段による制御と前記第二のポリ
ゴンモータ速度制御手段による制御とを切り換える制御
切換手段ヒな備える。
感光体上に潜像を形成して現像手段により可視化する画
像形成装置におけるポリゴンミラー駆動モータの制御装
置であって、ポリゴンモータのエンコーダにより検出さ
れるポリゴンモータ速度とポリゴンモータの目標速度と
を用いて、PLLによりポリゴンモータ速度を制御する
第一のポリゴンモータ速度制御手段と、ポリゴンモータ
のエンコーダにより検出されるポリゴンモータ速度とポ
リゴンモータの複数の目標速度とポリゴンモータの移動
角度ii、=のうち少なくともひとつの状態量を検知・
する状態量検知手段と、前記状態量と速度制御量ヒを少
なくどもひとつのあいまい果合で表現する関数を記憶す
る関数記憶手段と、前記状態mat速度制御量との関係
を複数の定性的な規則として関係づけて記憶する規則記
憶手段と、該規則記憶手段に記憶された複数の規則から
、所要時間に基づいて1つの規則を選択する選択手段と
、前記各規則に従って前記状態量の集合に属する度合か
ら前記速度制御量の集合に属する度合を算出し、その中
から最も可能性の高い速度制御量を推論する推論平段と
、該推論手段により推論された前記速度制御量に基づい
て、ポリゴンモータ速度を制御する第二のポリゴンモー
タ速度制御手段と、所定のタイミングで、前記第一のポ
リゴンモータ速度制御手段による制御と前記第二のポリ
ゴンモータ速度制御手段による制御とを切り換える制御
切換手段ヒな備える。
ここで、前記選択手段は、ポリゴンモータ駆動開始から
ポリゴンモータが目標速度に達するまでの時間偏差に対
応して前記複数の規則を選択し、。
ポリゴンモータが目標速度に達するまでの時間偏差に対
応して前記複数の規則を選択し、。
前記切換手段は、ポリゴンモータが目標速度に達した時
に、前記第二のポリゴンモータ速度制御手段による制御
から前記第一のポリゴンモータ速度制御手段による制御
に切り換える。
に、前記第二のポリゴンモータ速度制御手段による制御
から前記第一のポリゴンモータ速度制御手段による制御
に切り換える。
又、前記切換手段は、ポリゴンモータの目標速度を変更
する時に、前記第一のポリゴンモータ速度制御手段によ
る制御から前記第二のポリゴンモータ速度制御手段によ
る制御に切り換える。
する時に、前記第一のポリゴンモータ速度制御手段によ
る制御から前記第二のポリゴンモータ速度制御手段によ
る制御に切り換える。
又、前記選択手段は、ポリゴンモータの目標速度が変更
されてから目標速度に達するまでの時間偏差に対応して
前記複数の規則を選択し前記切換手段は、ポリゴンモー
タの目標速度を変更した後のポリゴンモータが目標速度
に達した時に、前記第二のポリゴンモータ速度制御手段
による制御から前記第一のポリゴンモータ速度制御手段
による制御に切り換える。
されてから目標速度に達するまでの時間偏差に対応して
前記複数の規則を選択し前記切換手段は、ポリゴンモー
タの目標速度を変更した後のポリゴンモータが目標速度
に達した時に、前記第二のポリゴンモータ速度制御手段
による制御から前記第一のポリゴンモータ速度制御手段
による制御に切り換える。
[実施例]
以下に、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
く構成例〉
第2図は本実施例の複写装置の簡易化した断面図である
。110は複写する原稿を載置する原稿台ガラス、11
2は原稿を照明する照明ランプを有した光学系、108
は光学系が基準位置にいることを検出するホームセンサ
、109は光学系が前進して原稿の先端であることを検
出する画先センサである。また光学系が後進時にも画先
センサでの検出信号が発生する。111は感光体ドラム
である。120はよく知られているレーザ光を感光体ド
ラム上に操作させる為の6面体のポリゴンミラー 10
6はポリゴンミラー120を駆動するモータである。
。110は複写する原稿を載置する原稿台ガラス、11
2は原稿を照明する照明ランプを有した光学系、108
は光学系が基準位置にいることを検出するホームセンサ
、109は光学系が前進して原稿の先端であることを検
出する画先センサである。また光学系が後進時にも画先
センサでの検出信号が発生する。111は感光体ドラム
である。120はよく知られているレーザ光を感光体ド
ラム上に操作させる為の6面体のポリゴンミラー 10
6はポリゴンミラー120を駆動するモータである。
第1図は本実施例の複写装置のポリゴンモータ制御部の
基本ブロック図である。106はポリゴンミラー120
を駆動するモータである。
基本ブロック図である。106はポリゴンミラー120
を駆動するモータである。
105はモータ106のドライバである。107はモー
タ106に連結されたエンコーダで、モータ106の回
転に同期した信号が出力される。100はよく知られて
いるPLL制御部であり、モータ106を所望の速度で
回転させる場合、所望速度に対応した基準周波数FSを
入力することで、モータ106からのエンコーダ信号F
Gどの位相角が一定角になるように、モータ106の速
度制御信号となるパルス幅変調信号P1を出力する。
タ106に連結されたエンコーダで、モータ106の回
転に同期した信号が出力される。100はよく知られて
いるPLL制御部であり、モータ106を所望の速度で
回転させる場合、所望速度に対応した基準周波数FSを
入力することで、モータ106からのエンコーダ信号F
Gどの位相角が一定角になるように、モータ106の速
度制御信号となるパルス幅変調信号P1を出力する。
101は後述するファジィ推論によるモータ速度制御と
、PLLによるモータ速度制御を行うに必要な基準周波
数FSの出力と、駆動停止制御信号○N10 F Fに
よる駆動、停止の制御と、モータ速度制御をPLL制御
で行うかファジィ制御で行うかの切り換え制御を行う演
算・制御用のCPUであり、カウンタdc、カウンタt
c+タイマTa、タイマTxとを有している。103は
CPU 101により制御するためのプログラムと後述
するファジィ規則103a及びメンバシップ関数103
bを記憶するROMである。ここで、ファジィ規則10
3aはファジィ規則1゜ファジィ規則2.・・・等の複
数のファジィルールを有する。102は制御とファジィ
推論を行う際に作業領域として用いるRAMであり、前
回のファジィ制御の所要時間を記憶する前回所要時間1
02aを有している。104はPLLで出力された速度
制御信号Piとファジィ推論で出力された速度制御信号
P2(ここで、PI、P2共にパルス幅変調信号である
)とを切り換える切換スイッチであり、前述のcpu
i o iの信号SWで切り換えられる。
、PLLによるモータ速度制御を行うに必要な基準周波
数FSの出力と、駆動停止制御信号○N10 F Fに
よる駆動、停止の制御と、モータ速度制御をPLL制御
で行うかファジィ制御で行うかの切り換え制御を行う演
算・制御用のCPUであり、カウンタdc、カウンタt
c+タイマTa、タイマTxとを有している。103は
CPU 101により制御するためのプログラムと後述
するファジィ規則103a及びメンバシップ関数103
bを記憶するROMである。ここで、ファジィ規則10
3aはファジィ規則1゜ファジィ規則2.・・・等の複
数のファジィルールを有する。102は制御とファジィ
推論を行う際に作業領域として用いるRAMであり、前
回のファジィ制御の所要時間を記憶する前回所要時間1
02aを有している。104はPLLで出力された速度
制御信号Piとファジィ推論で出力された速度制御信号
P2(ここで、PI、P2共にパルス幅変調信号である
)とを切り換える切換スイッチであり、前述のcpu
i o iの信号SWで切り換えられる。
本実施例では、変倍複写時の等倍、拡大では、図示して
いない感光体駆動モータの回転数は180rpm、ポリ
ゴンミラー駆動モータの回転数は8600rpm、基準
周波数FSがIKHzであり、縮小時の図示していない
感光体駆動モータの回転数は130rpmで、ポリゴン
ミラー駆動モータの回転数は6200rpm、基準周波
数が722Hzである。
いない感光体駆動モータの回転数は180rpm、ポリ
ゴンミラー駆動モータの回転数は8600rpm、基準
周波数FSがIKHzであり、縮小時の図示していない
感光体駆動モータの回転数は130rpmで、ポリゴン
ミラー駆動モータの回転数は6200rpm、基準周波
数が722Hzである。
く動作例〉
次に、本実施例のポリゴンモータのファジィ推論による
速度制御の動作例について述べる0駆動作例の説明を第
1図〜第5図を用いて行なう。
速度制御の動作例について述べる0駆動作例の説明を第
1図〜第5図を用いて行なう。
CPUl0Iは、ポリゴンモータのエンコーダ107か
ら出力されるパルス数を一定時間カウントすることによ
ってポリゴンミラー120の回転速度を算出し、さらに
この算出された速度と目標速度との差を速度偏差として
算出する。また現在位置と目標位置間の移動に要する一
定パルス数と、現在位置以降エンコーダより入力される
パルス数とを比較することにより、ポリゴンモータ10
6の目標位置までの移動パルス数である距離偏差を算出
する。
ら出力されるパルス数を一定時間カウントすることによ
ってポリゴンミラー120の回転速度を算出し、さらに
この算出された速度と目標速度との差を速度偏差として
算出する。また現在位置と目標位置間の移動に要する一
定パルス数と、現在位置以降エンコーダより入力される
パルス数とを比較することにより、ポリゴンモータ10
6の目標位置までの移動パルス数である距離偏差を算出
する。
今回のファジィ推論を行なうために、
■現在速度に対する目標速度の速度偏差■現在位置に対
する目標位置の距離偏差の2つの状態量を用いる。
する目標位置の距離偏差の2つの状態量を用いる。
また、ポリゴンモータの速度制御を行う制御量としては
、 ■ポリゴンモータ速度制御量 を用しする。
、 ■ポリゴンモータ速度制御量 を用しする。
第3A図〜第3C図は上記■〜■の状態量および制御量
のメンバシップ関数と呼ばれるファジィ集合を示す。
のメンバシップ関数と呼ばれるファジィ集合を示す。
速度偏差、距離偏差及びポリゴンモータ制御量を大きく
い(つかの集合に分け、例えば、速度偏差の場合には、 1)S3・・・ 速度偏差が小さい。
い(つかの集合に分け、例えば、速度偏差の場合には、 1)S3・・・ 速度偏差が小さい。
2)M、・・・ 速度偏差が中くらい。
3)LS・・・ 速度偏差が大きい。
距離偏差の場合には、
1)Sa・・・ 距離偏差が小さい。
2 ) M d・・・ 距離偏差が中くらい。
3)L、・・・ 距離偏差が大きい。
とする。各々の果合に属する度合をOから1までの値で
表現する。第3A図は速度偏差のメンバシップ関数、第
3B図は距離偏差のメンバシップ関数、第3C図はポリ
ゴンモータ制御量のメンバシップ関数である。
表現する。第3A図は速度偏差のメンバシップ関数、第
3B図は距離偏差のメンバシップ関数、第3C図はポリ
ゴンモータ制御量のメンバシップ関数である。
次に速度偏差と距離偏差との状態量からポリゴン先学モ
ータの制御量を算出する方法について述べる。ポリゴン
モータ制御量の決定には、例えば次のようなファジィ規
則を用いる。
ータの制御量を算出する方法について述べる。ポリゴン
モータ制御量の決定には、例えば次のようなファジィ規
則を用いる。
(ルール1)
もし、速度偏差=L、且つ距離偏差= M dならば、
ポリゴンモータ制御量” M c(ルール2) もし、速度偏差2M1.且つ距離偏差= M aならば
、ポリゴンモータ制御m=5c このようにファジィ規則を必要に応じて設定する。第4
A図、第4B図は本実施例で使用するファジィルールで
ある。ここで、それぞれのファジィルールには“通常の
ルール”と“補正後のルール“の2つのルールがある。
ポリゴンモータ制御量” M c(ルール2) もし、速度偏差2M1.且つ距離偏差= M aならば
、ポリゴンモータ制御m=5c このようにファジィ規則を必要に応じて設定する。第4
A図、第4B図は本実施例で使用するファジィルールで
ある。ここで、それぞれのファジィルールには“通常の
ルール”と“補正後のルール“の2つのルールがある。
第5図は前記(ルール1)と(ルール2)を用いてファ
ジィ推論することにより、ポリゴンモータの制御量を算
出する一例である。例ヒして、速度偏差=X、距離偏差
=yとした場合を考える。
ジィ推論することにより、ポリゴンモータの制御量を算
出する一例である。例ヒして、速度偏差=X、距離偏差
=yとした場合を考える。
(ルール1)では、速度偏差のメンバシップ関数により
入力Xに対してμ×の度合でり、の集合に含まれ、距離
偏差のメンバシップ関数により入力yに対してμ、の度
合でM6の集合に含まれる。その後、μ8とμ、の最小
値をヒリ、その値がCルール1)の条件部が満たされる
度合とする。その値とポリゴンモータの制御量のメンバ
シップ関数MeとのMIN (最小値)演算をとるとS
の斜線部で示す台形となる。(ルール2)においても同
様の計算を行い、Tの斜線部で示す形がでてくる。
入力Xに対してμ×の度合でり、の集合に含まれ、距離
偏差のメンバシップ関数により入力yに対してμ、の度
合でM6の集合に含まれる。その後、μ8とμ、の最小
値をヒリ、その値がCルール1)の条件部が満たされる
度合とする。その値とポリゴンモータの制御量のメンバ
シップ関数MeとのMIN (最小値)演算をとるとS
の斜線部で示す台形となる。(ルール2)においても同
様の計算を行い、Tの斜線部で示す形がでてくる。
その後、Sの集合とTの集合の和をとり、斜線部で示す
Uの新たな集合を作成する。この集合の重心Pをファジ
ィ推論により得られたポリゴンモータの制御量と設定す
る。尚、速度偏差” L s且つ距離偏差= S aの
場合、速度偏差” M s且つ距離偏差= S aの場
合は図示されていない。
Uの新たな集合を作成する。この集合の重心Pをファジ
ィ推論により得られたポリゴンモータの制御量と設定す
る。尚、速度偏差” L s且つ距離偏差= S aの
場合、速度偏差” M s且つ距離偏差= S aの場
合は図示されていない。
以上説明したように、第4図に示した全てのファジィル
ールについて、前述した方法で各ファジィ規則に従い状
態量のファジィ集合に属する度合から制御量のファジィ
集合に属する度合を算出し、各ルールに属する集合の和
を算出し、その最も可能性の高い制御量を重心を求める
ことで算出し、その重心をポリゴンモータの制御量とし
て設定する。そして、設定されたポリゴンモータ制御量
に応じてポリゴンモータを制御する。この制御量はポリ
ゴンモータのPWM出力のDUTYである。
ールについて、前述した方法で各ファジィ規則に従い状
態量のファジィ集合に属する度合から制御量のファジィ
集合に属する度合を算出し、各ルールに属する集合の和
を算出し、その最も可能性の高い制御量を重心を求める
ことで算出し、その重心をポリゴンモータの制御量とし
て設定する。そして、設定されたポリゴンモータ制御量
に応じてポリゴンモータを制御する。この制御量はポリ
ゴンモータのPWM出力のDUTYである。
くポリゴンモータの起動時〉
次に第6図、第7図のフローチャートを参照して、ポリ
ゴンミラー駆動モータ起動時におけるファジィ推論の手
順を説明する。
ゴンミラー駆動モータ起動時におけるファジィ推論の手
順を説明する。
第6図のルーチンはエンコーダ割り込みによりポリゴン
モータが一定数(d)移動するたびに実行される。この
エンコーダ割り込みルーチンは、ポリゴンモータが目標
速度に達する迄の間使用される。一方、本ルーチンとは
別に第7図のステップS20で時間測定用割り込みルー
チンを設け、カウンタtcのカウントアツプを一定時間
おきに行う、カウンタtcは第6図のルーチン中のステ
ップsx3’rゼロクリアされる。従って、カウンタd
cとtcとの値からその時点でのポリゴンモータの回転
速度が求められる。
モータが一定数(d)移動するたびに実行される。この
エンコーダ割り込みルーチンは、ポリゴンモータが目標
速度に達する迄の間使用される。一方、本ルーチンとは
別に第7図のステップS20で時間測定用割り込みルー
チンを設け、カウンタtcのカウントアツプを一定時間
おきに行う、カウンタtcは第6図のルーチン中のステ
ップsx3’rゼロクリアされる。従って、カウンタd
cとtcとの値からその時点でのポリゴンモータの回転
速度が求められる。
まずステップSllでカウンタdcのカウントアツプを
行う、ステップS12ではカウンタtcの値から回転速
度を求め、速度偏差を計算する。
行う、ステップS12ではカウンタtcの値から回転速
度を求め、速度偏差を計算する。
カウンタtcは、ステップS12の処理が終了した後に
ステップS13でゼロクリアされる。
ステップS13でゼロクリアされる。
ステップS14でカウンタdcの値から距離偏差を算出
する。
する。
次に、ステップS21で前回のポリゴンモータ駆動時に
おける起動所要時間(モータ起動からファジィ推論によ
る制御を終えるまでの時間)をもとに、例えば前回の起
動所要時間が400m5ec未満の時は第4A図の“通
常のルール”を使用し、400m5ec以上の時は第4
A図の“補正後のルール”を使用することで制御する。
おける起動所要時間(モータ起動からファジィ推論によ
る制御を終えるまでの時間)をもとに、例えば前回の起
動所要時間が400m5ec未満の時は第4A図の“通
常のルール”を使用し、400m5ec以上の時は第4
A図の“補正後のルール”を使用することで制御する。
次にステップS15.S16で、移動距離。
移動速度の各々についてその状態量のファジィ集合に属
する度合を決定して、その値から第4A図のファジィル
ールに基づき制御量のファジィ集合に属する度合を求め
る。考慮すべき全ルールについてこの作業を終了すると
、ステップS15からS17に進んで、各ルールに属す
る集合の和を算出し、ステップ318でその最も可能性
の高い制御量を重心を求める事で算出し、ステップS1
9でその重心をポリゴンミラー駆動モータを制御すべき
PWMデータとして設定する。
する度合を決定して、その値から第4A図のファジィル
ールに基づき制御量のファジィ集合に属する度合を求め
る。考慮すべき全ルールについてこの作業を終了すると
、ステップS15からS17に進んで、各ルールに属す
る集合の和を算出し、ステップ318でその最も可能性
の高い制御量を重心を求める事で算出し、ステップS1
9でその重心をポリゴンミラー駆動モータを制御すべき
PWMデータとして設定する。
ポリゴンモータの回転速度が設定値に達した時点でポリ
ゴンミラー駆動モータの速度制御をPLLに切り換える
。同時に、ポリゴンモータ起動時からその時までの所要
時間を記憶する。
ゴンミラー駆動モータの速度制御をPLLに切り換える
。同時に、ポリゴンモータ起動時からその時までの所要
時間を記憶する。
この値は次回のファジィルールの補正時に参照される。
くポリゴンモータの変速時〉
次に第6図、第7図のフローチャートを参照して、ポリ
ゴンミラー駆動モータの回転速度の変速時におけるファ
ジィ推論の手順を説明する。
ゴンミラー駆動モータの回転速度の変速時におけるファ
ジィ推論の手順を説明する。
第6図のルーチンはエンコーダ割り込みによりポリゴン
モータが一定数(d)移動するたびに実行される。この
エンコーダ割り込みルーチンは、ポリゴンモータの変速
命令を受けてから回転速度がある設定値(第2速)に達
する迄の間使用される。一方、本ルーチンとは別に第7
図の時間測定用割り込みルーチンを設け、カウンタtc
のカウントアツプを一定時間おきに行う。以下各ステッ
プでの処理は、加速時は第4A図、減速時は第4B図の
ファジィルールを使用する他は起動時と同様である。尚
、変速時は、前回のポリゴンモータ変速時における変速
所要時間(モータ変速開始からポリゴンモータの回転速
度が目標速度に達するまで)をもとに、例えば前回の変
速所要時間が300m5ec未満の時は第4A図(又は
第4B図)の“通常のルール”を使用し、300m5e
c以上の時は第4A図(又は第4B図)の“補正後のル
ール”を使用することで制御する。
モータが一定数(d)移動するたびに実行される。この
エンコーダ割り込みルーチンは、ポリゴンモータの変速
命令を受けてから回転速度がある設定値(第2速)に達
する迄の間使用される。一方、本ルーチンとは別に第7
図の時間測定用割り込みルーチンを設け、カウンタtc
のカウントアツプを一定時間おきに行う。以下各ステッ
プでの処理は、加速時は第4A図、減速時は第4B図の
ファジィルールを使用する他は起動時と同様である。尚
、変速時は、前回のポリゴンモータ変速時における変速
所要時間(モータ変速開始からポリゴンモータの回転速
度が目標速度に達するまで)をもとに、例えば前回の変
速所要時間が300m5ec未満の時は第4A図(又は
第4B図)の“通常のルール”を使用し、300m5e
c以上の時は第4A図(又は第4B図)の“補正後のル
ール”を使用することで制御する。
ポリゴンモータの回転速度が設定値に達した時点でポリ
ゴンミラー駆動モータの速度制御をPLLに切り換える
。同時に、ポリゴンモータ変速開始からその時までの所
要時間を記憶する。
ゴンミラー駆動モータの速度制御をPLLに切り換える
。同時に、ポリゴンモータ変速開始からその時までの所
要時間を記憶する。
この値は次回のファジィルールの補正時に参照される。
くファジィ制御とPLL制御との切り換え〉次に第8図
のフローチャートを参照して、ポリゴンミラー駆動モー
タの起動時及び変速時における、ファジィ速度制御とP
LL速度制御ヒによるポリゴンミラー駆動モータの速度
制御の切り換えを説明する。
のフローチャートを参照して、ポリゴンミラー駆動モー
タの起動時及び変速時における、ファジィ速度制御とP
LL速度制御ヒによるポリゴンミラー駆動モータの速度
制御の切り換えを説明する。
まず、ステップS30と340で起動時か、変速時かを
判定する。起動時の場合はステップS30からステップ
S31に進んで、ポリゴンモータの目標速度に対応する
目標周波数FS(IKHz)をPLLに出力する。ステ
ップS32では、ポリゴンモータの速度制御をファジィ
速度制御に切り換えると共に、ステップ532aでタイ
マT8をゼロクリアする。ステップS33では、ポリゴ
ンモータを回転させる。
判定する。起動時の場合はステップS30からステップ
S31に進んで、ポリゴンモータの目標速度に対応する
目標周波数FS(IKHz)をPLLに出力する。ステ
ップS32では、ポリゴンモータの速度制御をファジィ
速度制御に切り換えると共に、ステップ532aでタイ
マT8をゼロクリアする。ステップS33では、ポリゴ
ンモータを回転させる。
ステップS34ではポリゴンモータが目標速度に達した
か否かを判断して、達してない場合は所定回転毎にステ
ップS34でファジィ制御を行いながら目標速度に達す
るのを待つ。ステップS35ではポリゴンモータの速度
制御をPLL速度制御に切り換えると共に、ステップ5
35aでタイマT8の値を前回所要時間として記憶する
。
か否かを判断して、達してない場合は所定回転毎にステ
ップS34でファジィ制御を行いながら目標速度に達す
るのを待つ。ステップS35ではポリゴンモータの速度
制御をPLL速度制御に切り換えると共に、ステップ5
35aでタイマT8の値を前回所要時間として記憶する
。
変速時の場合はステップ$40からステップS41に進
んで、ポリゴンモータの目標速度に対応スル目標周波数
FS (722)1z)をPLL茫出力出力。ステップ
S42では、ポリゴンモータの速度制御をファジィ速度
制御に切り換えると共に、ステップ542aでタイマT
、をゼロクリアする。ステップS43では、ポリゴンモ
ータを回転を減速させる。ステップS44ではポリゴン
モータが0標速度に達したか否かを判断して、達してな
い場合は所定回転毎にステップS44でファジィ制御を
行いながら目標速度に達するのを待つ、ステップS45
ではポリゴンモータの速度制御をPLL速度制御に切り
換えると共に、ステップ545aでタイマT、の値を前
回所要時間として記憶する。
んで、ポリゴンモータの目標速度に対応スル目標周波数
FS (722)1z)をPLL茫出力出力。ステップ
S42では、ポリゴンモータの速度制御をファジィ速度
制御に切り換えると共に、ステップ542aでタイマT
、をゼロクリアする。ステップS43では、ポリゴンモ
ータを回転を減速させる。ステップS44ではポリゴン
モータが0標速度に達したか否かを判断して、達してな
い場合は所定回転毎にステップS44でファジィ制御を
行いながら目標速度に達するのを待つ、ステップS45
ではポリゴンモータの速度制御をPLL速度制御に切り
換えると共に、ステップ545aでタイマT、の値を前
回所要時間として記憶する。
尚、駆動時でも変速時でもない場合はステップS50で
PLLによる制御を続ける。
PLLによる制御を続ける。
〔発明の効果]
以上のように、本発明によれば、ポリゴンミラー駆動モ
ータの起動時1回転速度の切り替え時などの過度的な制
御時に、ファジィ推論による速度制御に切り換えること
で、過度的な部分にかかる所要時間を短縮でき、ファー
ストコピー時間や速度の切り換えを要する複写にかかる
時間を短縮することが出来る。
ータの起動時1回転速度の切り替え時などの過度的な制
御時に、ファジィ推論による速度制御に切り換えること
で、過度的な部分にかかる所要時間を短縮でき、ファー
ストコピー時間や速度の切り換えを要する複写にかかる
時間を短縮することが出来る。
更に、時間を短縮すると共に定常状態へのスムーズな遷
移を実現している為、画質の安定化が達成できる効果が
ある。
移を実現している為、画質の安定化が達成できる効果が
ある。
更に、ポリゴンモータの起動時及び変速時などの過渡的
な制御時に所要時間を測定し、そのデータに従ってファ
ジィ推論で用いられる複数の規則を切り変えることで、
経時変化による負荷変動やモータの昇温によるトルク変
動に対しても安定した制御が可能となる。
な制御時に所要時間を測定し、そのデータに従ってファ
ジィ推論で用いられる複数の規則を切り変えることで、
経時変化による負荷変動やモータの昇温によるトルク変
動に対しても安定した制御が可能となる。
第1図は本実施例の複写装置のポリゴンモータ制御部の
基本ブロック図、 第2図は本実施例の複写装置の簡易化した断面図、 第3A図は速度偏差のメンバシップ関数の例を示す図、 第3B図は距離偏差のメンバシップ関数の例を示す図、 第3C図はポリゴンモータ制御量のメンバシップ関数の
例を示す図、 第4A図、第4B図は本実施例のファジィルールを示す
図、 第5図は本実施例のファジィ推論の例を示す図、 第6図はエンコーダ割り込みルーチンの手順を示すフロ
ーチャート、 第7図はタイマ割り込みルーチンの手順を示すフローチ
ャート、 第8図はファジィ速度制御とPLL速度制御との切り換
え手順を示すフローチャートである。 図中、100・・・PLL制御部、101・・・CPU
、102・・・RAM、103・・・ROM。 103、 a・・・ファジィ規則、103b・・・メン
バシップ関数、104・・・切換スイッチ、105−・
・ドライバ、106・・・モータ、107・・・エンコ
ーダ、108・・・ホームセンサ、109・・・画先セ
ンサ、110・・・原稿台ガラス、111・・・感光体
ドラム、112・・・光学系、120・・・ポリゴンミ
ラーである。 0 %−>h、\−−!>尿杖− 第4B 図 くノムール1 〉 第5図 ポリゴンモータ御1着「i
基本ブロック図、 第2図は本実施例の複写装置の簡易化した断面図、 第3A図は速度偏差のメンバシップ関数の例を示す図、 第3B図は距離偏差のメンバシップ関数の例を示す図、 第3C図はポリゴンモータ制御量のメンバシップ関数の
例を示す図、 第4A図、第4B図は本実施例のファジィルールを示す
図、 第5図は本実施例のファジィ推論の例を示す図、 第6図はエンコーダ割り込みルーチンの手順を示すフロ
ーチャート、 第7図はタイマ割り込みルーチンの手順を示すフローチ
ャート、 第8図はファジィ速度制御とPLL速度制御との切り換
え手順を示すフローチャートである。 図中、100・・・PLL制御部、101・・・CPU
、102・・・RAM、103・・・ROM。 103、 a・・・ファジィ規則、103b・・・メン
バシップ関数、104・・・切換スイッチ、105−・
・ドライバ、106・・・モータ、107・・・エンコ
ーダ、108・・・ホームセンサ、109・・・画先セ
ンサ、110・・・原稿台ガラス、111・・・感光体
ドラム、112・・・光学系、120・・・ポリゴンミ
ラーである。 0 %−>h、\−−!>尿杖− 第4B 図 くノムール1 〉 第5図 ポリゴンモータ御1着「i
Claims (6)
- (1)感光体上に潜像を形成して現像手段により可視化
する画像形成装置におけるポリゴンミラー駆動モータの
制御方式であつて、 複数のファジィルールを有し、ポリゴンモータが過渡時
期にある場合に、前記過渡時期の所要時間に対応して前
記複数のファジィルール内の所定のルールを選択し、ポ
リゴンモータのエンコーダにより検出されるポリゴンモ
ータ速度とポリゴンモータの複数の目標速度とポリゴン
モータの移動角度量とのうち少なくともひとつの状態量
と速度制御量とのあいまいな関係から、ファジィ推論に
より速度制御量を算出し、該速度制御量に基づいてポリ
ゴンモータを制御することを特徴とするポリゴンミラー
駆動モータの制御方式。 - (2)前記過渡時期は、ポリゴンモータ駆動開始後にポ
リゴンモータが所定の目標速度に達するまで、ポリゴン
モータの目標速度を変更してからポリゴンモータが目標
速度に達するまでであることを特徴とする請求項第1項
記載のポリゴンミラー駆動モータの制御方式。 - (3)前記過渡時期でない定常時には、ポリゴンモータ
のエンコーダにより検出されるポリゴンモータ速度とポ
リゴンモータの目標速度とを用いて、PLLによりポリ
ゴンモータ速度を制御することを特徴とする請求項第1
項記載のポリゴンミラー駆動モータの制御方式。 - (4)感光体上に潜像を形成して現像手段により可視化
する画像形成装置におけるポリゴンミラー駆動モータの
制御装置であつて、 ポリゴンモータのエンコーダにより検出されるポリゴン
モータ速度とポリゴンモータの目標速度とを用いて、P
LLによりポリゴンモータ速度を制御する第一のポリゴ
ンモータ速度制御手段と、ポリゴンモータのエンコーダ
により検出されるポリゴンモータ速度とポリゴンモータ
の複数の目標速度とポリゴンモータの移動角度量とのう
ち少なくともひとつの状態量を検知する状態量検知手段
と、 前記状態量と速度制御量とを少なくともひとつのあいま
い集合で表現する関数を記憶する関数記憶手段と、 前記状態量と速度制御量との関係を複数の定性的な規則
として関係づけて記憶する規則記憶手段と、 該規則記憶手段に記憶された複数の規則から、所要時間
に基づいて1つの規則を選択する選択手段と、 前記各規則に従つて前記状態量の集合に属する度合から
前記速度制御量の集合に属する度合を算出し、その中か
ら最も可能性の高い速度制御量を推論する推論手段と、 該推論手段により推論された前記速度制御量に基づいて
、ポリゴンモータ速度を制御する第二のポリゴンモータ
速度制御手段と、 所定のタイミングで、前記第一のポリゴンモータ速度制
御手段による制御と前記第二のポリゴンモータ速度制御
手段による制御とを切り換える制御切換手段とを備える
ことを特徴とするポリゴンミラー駆動モータの制御装置
。 - (5)前記選択手段は、ポリゴンモータ駆動開始からポ
リゴンモータが目標速度に達するまでの時間偏差に対応
して前記複数の規則を選択し、前記切換手段は、ポリゴ
ンモータが目標速度に達した時に、前記第二のポリゴン
モータ速度制御手段による制御から前記第一のポリゴン
モータ速度制御手段による制御に切り換えることを特徴
とする請求項第4項記載のポリゴンミラー駆動モータの
制御装置。 - (6)前記切換手段は、ポリゴンモータの目標速度を変
更する時に、前記第一のポリゴンモータ速度制御手段に
よる制御から前記第二のポリゴンモータ速度制御手段に
よる制御に切り換えることを特徴とする請求項第4項記
載のポリゴンミラー駆動モータの制御装置。(7)前記
選択手段は、ポリゴンモータの目標速度が変更されてか
ら目標速度に達するまでの時間偏差に対応して前記複数
の規則を選択し前記切換手段は、ポリゴンモータの目標
速度を変更した後のポリゴンモータが目標速度に達した
時に、前記第二のポリゴンモータ速度制御手段による制
御から前記第一のポリゴンモータ速度制御手段による制
御に切り換えることを特徴とする請求項第6項記載のポ
リゴンミラー駆動モータの制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1222805A JPH0387713A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | ポリゴンミラー駆動モータの制御方式およびその装置 |
US07/574,451 US5148089A (en) | 1989-08-31 | 1990-08-29 | Method and apparatus for controlling motors |
DE69010596T DE69010596T2 (de) | 1989-08-31 | 1990-08-30 | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von Motoren. |
EP90309516A EP0415772B1 (en) | 1989-08-31 | 1990-08-30 | Method and apparatus for controlling motors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1222805A JPH0387713A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | ポリゴンミラー駆動モータの制御方式およびその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0387713A true JPH0387713A (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=16788174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1222805A Pending JPH0387713A (ja) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | ポリゴンミラー駆動モータの制御方式およびその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0387713A (ja) |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1222805A patent/JPH0387713A/ja active Pending
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