JPH04265699A - Motor driving method - Google Patents
Motor driving methodInfo
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- JPH04265699A JPH04265699A JP3027339A JP2733991A JPH04265699A JP H04265699 A JPH04265699 A JP H04265699A JP 3027339 A JP3027339 A JP 3027339A JP 2733991 A JP2733991 A JP 2733991A JP H04265699 A JPH04265699 A JP H04265699A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、ステッピングモーター
やDCサーボモーターなどのモーター駆動方法に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for driving motors such as stepping motors and DC servo motors.
【0002】0002
【従来の技術】従来、ステッピングモーターでは、必要
とするモーター速度(駆動周波数)が小さい場合、停止
状態から直ちに所定の周波数で駆動できる(図2(a)
参照)が、必要とする周波数が大きい場合には、図2(
b)のように、低い周波数から高い周波数へ直線的に加
速または減速するスローアップ、スローダウン方式(台
形駆動)で、駆動させていた。走査し、副走査方向に機
械的に走査するものであり、副走査方向の駆動によるス
テッピングモーターを用いた例を図3に基づいて説明す
る。[Prior Art] Conventionally, in a stepping motor, if the required motor speed (driving frequency) is small, it can be driven at a predetermined frequency immediately from a stopped state (Fig. 2 (a)
), but if the required frequency is large, the method shown in Figure 2 (
As shown in b), it was driven using a slow-up/slow-down method (trapezoidal drive) that linearly accelerates or decelerates from a low frequency to a high frequency. An example using a stepping motor driven in the sub-scanning direction will be described with reference to FIG. 3.
【0003】図3において、11は筐体であり、前記筐
体11にはシャフト4及びレール10が固定されている
。又、8は光源、ミラーなど(図示せず)を搭載した光
学ユニットであり、前記光学ユニット8の一方が軸受7
にて前記シャフト4に、もう一方がローラー9にて前記
レール10にそれぞれ保持されており、光学ユニット8
はY方向に摺動自在である。更に、前記光学ユニット8
の接続金具6は、ステッピングモーター1のモータープ
ーリー2とテンションプーリー5により張架されたベル
ト3に圧接されている。ステッピングモーター1の駆動
力は、モータープーリー2、ベルト3、接続金具6を介
して光学ユニット8に伝達される。ステッピングモータ
ー1にて光学ユニット8を駆動する際、従来のモーター
駆動方法では、図4(a)の時間t0、t1や、図5(
a)の時間t0、t1、t2、t3のところで、光学ユ
ニット8のローラー9側に振動が発生する。例えば、モ
ーター駆動方法が台形駆動の場合、光学ユニットと原稿
の関係は図6のようになる。最初の光学ユニットの位置
をY0、原稿の先端をY1、原稿の後端をY2とする。
まず、ステッピングモーターをスローアップしている間
、光学ユニットはY0からY1まで移動する。次に、Y
1からY2まで移動しながら原稿を読み取る。最後に、
Y2からスローダウンに入り、Y3で停止する。ここで
、Y0〜Y3の時間関係は、図5(a)のt0〜t3に
それぞれ対応する。今、t0、t1で光学ユニットに振
動が発生すると、図7(a)のような原稿を読み取った
場合、図7(b)のような画像になる。In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a housing, and a shaft 4 and a rail 10 are fixed to the housing 11. Further, 8 is an optical unit equipped with a light source, a mirror, etc. (not shown), and one side of the optical unit 8 is mounted on a bearing 7.
The optical unit 8
is slidable in the Y direction. Furthermore, the optical unit 8
The connecting fitting 6 is pressed against a belt 3 stretched between a motor pulley 2 and a tension pulley 5 of the stepping motor 1. The driving force of the stepping motor 1 is transmitted to the optical unit 8 via a motor pulley 2, a belt 3, and a connecting fitting 6. When driving the optical unit 8 with the stepping motor 1, in the conventional motor driving method, the times t0 and t1 in FIG. 4(a) or the time t1 in FIG.
At times t0, t1, t2, and t3 in a), vibrations occur on the roller 9 side of the optical unit 8. For example, when the motor drive method is trapezoidal drive, the relationship between the optical unit and the document is as shown in FIG. The position of the first optical unit is Y0, the leading edge of the document is Y1, and the trailing edge of the document is Y2. First, while the stepping motor is slowed down, the optical unit moves from Y0 to Y1. Next, Y
The document is read while moving from 1 to Y2. lastly,
It starts slowing down from Y2 and stops at Y3. Here, the time relationship between Y0 and Y3 corresponds to t0 to t3 in FIG. 5(a), respectively. Now, when vibration occurs in the optical unit at t0 and t1, when a document as shown in FIG. 7(a) is read, an image as shown in FIG. 7(b) is obtained.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のモー
ター駆動方法が有する問題点、即ちモーターの始動時及
び停止時において発生する振動を低減するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to reduce the problem of conventional motor drive methods, namely the vibrations that occur when starting and stopping the motor.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】モーターを始動する際に
は、正の加速度で、加速度を増加させながら加速し始め
、途中から加速度を減少させながら加速して始動し、モ
ーターを停止させる際には、負の加速度で、加速度を減
少させながら減速し始め、途中から加速度を増加させな
がら減速して停止する構成とした。[Means for solving the problem] When starting the motor, start accelerating with positive acceleration while increasing the acceleration, start accelerating while decreasing the acceleration halfway, and when stopping the motor, start accelerating while increasing the acceleration. is a negative acceleration, starts decelerating while decreasing the acceleration, and then decelerates and stops while increasing the acceleration halfway.
【0006】[0006]
【作用】ステッピングモーターやDCモーターなどのモ
ーターを始動する際には、正の加速度で、加速度を増加
させながら加速し始め、途中から加速度を減少させなが
ら加速することにより、滑らかに始動する。又、モータ
ーを停止する際には、負の加速度で、加速度を減少させ
ながら減速し始め、途中から加速度を増加させながら減
速することにより、滑らかに停止する。[Operation] When starting a motor such as a stepping motor or a DC motor, it starts accelerating with positive acceleration while increasing the acceleration, and then accelerates while decreasing the acceleration midway through, so that it starts smoothly. Furthermore, when stopping the motor, the motor starts to decelerate with a negative acceleration while decreasing the acceleration, and then decelerates while increasing the acceleration midway through, thereby smoothly stopping the motor.
【0007】[0007]
【実施例】本発明による1実施例を図面に基づいて説明
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be explained based on the drawings.
【0008】図1は、本発明によるステッピングモータ
ーの駆動方法を示す特性図である。図1(a)は、加速
度の変化率を表した特性図であり、縦軸は加速度の変化
率p、横軸は時間t、スローアップの前半(t0〜t1
)はt=kで一定、スローアップの後半(t1〜t2)
はp=−kで一定になっている。図1(b)は、図1(
a)(加速度の変化率)を時間で積分した特性図で加速
度を表している(縦軸は加速度a、横軸は時間t)。図
1(c)は、図1(b)(加速度)を時間で積分した特
性図で速度を表している(縦軸は速度v、横軸は時間t
)。t0〜t2がスローアップ期間、t2〜t3が等速
で原稿を読んでいる期間、t3〜t5がスローダウン期
間である。ここで、FIG. 1 is a characteristic diagram showing a method of driving a stepping motor according to the present invention. FIG. 1(a) is a characteristic diagram showing the rate of change in acceleration, where the vertical axis is the rate of change p in acceleration, the horizontal axis is time t, and the first half of slow-up (t0 to t1).
) is constant at t=k, second half of slow-up (t1-t2)
is constant at p=-k. Figure 1(b) is similar to Figure 1(b).
Acceleration is expressed in a characteristic diagram obtained by integrating a) (rate of change in acceleration) over time (vertical axis is acceleration a, horizontal axis is time t). Figure 1(c) is a characteristic diagram that integrates Figure 1(b) (acceleration) over time and represents the speed (the vertical axis is the speed v, the horizontal axis is the time t).
). The period from t0 to t2 is a slow-up period, the period from t2 to t3 is a period during which the document is read at a constant speed, and the period from t3 to t5 is a slow-down period. here,
【0009】[0009]
【数1】[Math 1]
【0010】である。この例では、ステッピングモータ
ーを使用しているため、図1(c)の速度カーブでモー
ターを駆動する場合、n番目のパルスとn+1番目のパ
ルスとの間隔を求め、スローアップのためのタイムテー
ブルを作る必要がある。なお、t2〜 t3は等速度で
あり、t3〜t5のスローダウンのところは、t0〜t
2のスローア ップ部分を時間的に逆にしただけなので
、ここではt0〜t2のスローアップ部分のタイムテー
ブルの作り方を示す。[0010] In this example, a stepping motor is used, so when driving the motor with the speed curve shown in Figure 1(c), find the interval between the nth pulse and the n+1th pulse, and create a time table for slowing up. It is necessary to make Note that t2 to t3 are constant speeds, and the slowdown of t3 to t5 is t0 to t3.
Since the slow-up portion of 2 is simply reversed in time, here we will show how to create a timetable for the slow-up portion from t0 to t2.
【0011】図8は、スローアップ時の加速度の変化率
を表した特性図であり、これを2回積分して速度を表す
特性図を作る。まず、図8を式で表すと、t1の前後で
それ ぞれ、FIG. 8 is a characteristic diagram showing the rate of change in acceleration during slow-up, and this is integrated twice to create a characteristic diagram representing speed. First, if Figure 8 is expressed as a formula, before and after t1,
【0012】0012
【数2】[Math 2]
【0013】(0≦t<t1)及び(0≦t<t1) and
【0014】[0014]
【数3】[Math 3]
【0015】(t1≦t<t2)のようになる。これを
時間で積分すると、(t1≦t<t2). Integrating this over time, we get
【0016】[0016]
【数4】[Math 4]
【0017】及び[0017] and
【0018】[0018]
【数5】[Math 5]
【0019】のようになり、加速度を表す。数4におい
て、t=0でα=0であるから、It becomes as follows, and represents acceleration. In equation 4, since t=0 and α=0,
【0020】[0020]
【数6】[Math 6]
【0021】(0≦t<t1)になる。又、数5におい
てt=t1は、数6におけるt=t1に 相当する。従
って、数5でt=t1のときa=kt1になり、これを
代入するとβ=2kt1になる。よって、数5は、(0≦t<t1). Also, t=t1 in Equation 5 corresponds to t=t1 in Equation 6. Therefore, in Equation 5, when t=t1, a=kt1, and by substituting this, β=2kt1. Therefore, the number 5 is
【0
022】0
022]
【数7】[Math 7]
【0023】(t1≦t<t2)のようになる。時間t
0〜t2の加速度を特性図に示すと図9のようになる。(t1≦t<t2). time t
A characteristic diagram of the acceleration from 0 to t2 is shown in FIG. 9.
【0024】次に、速度を求めるため、数6及び数7を
積分する。数6及び数7を積分すると、Next, in order to find the velocity, Equations 6 and 7 are integrated. Integrating numbers 6 and 7, we get
【0025】[0025]
【数8】[Math. 8]
【0026】及び[0026] and
【0027】[0027]
【数9】[Math. 9]
【0028】のようになる。数8において、初期値をv
0とし、γ=v0とおくと、It becomes as follows. In Equation 8, the initial value is v
0 and γ=v0, then
【0029】[0029]
【数10】[Math. 10]
【0030】(0≦t<t1)になる。又、数9におい
てt=t1のところは、数10のt=t1に相当するの
で、δ=−kt12+v0となり、これを代入すると(0≦t<t1). Also, in equation 9, t=t1 corresponds to t=t1 in equation 10, so δ=-kt12+v0, and substituting this, we get
【
0031】[
0031
【数11】[Math. 11]
【0032】(t1≦t<t2)になる。数10及び数
11は、図10に示すような特性図になる。(t1≦t<t2). Equations 10 and 11 result in a characteristic diagram as shown in FIG.
【0033】v1は数10にt=t1を代入して[0033] v1 is obtained by substituting t=t1 into equation 10.
【00
34】00
34]
【数12】[Math. 12]
【0035】になる。最終的な速度v2は、数11にt
=2t1(=t2)を代入して0035. The final velocity v2 is expressed as t in Equation 11.
Substituting =2t1 (=t2)
【0036】[0036]
【数13】[Math. 13]
【0037】になる。0037.
【0038】数10、数11はkが決まっていると仮定
しているが、実際には、スローアップ開始時の速度v0
、スローアップ終了時の目的とする速度v2、及び、ス
ローアップに要する時間t2が決まっている場合が多く
、それからkを決める必要があ る。数13において、[0038] Equations 10 and 11 assume that k is fixed, but in reality, the speed v0 at the start of slow-up
, the target velocity v2 at the end of the slow-up, and the time t2 required for the slow-up are often determined, and it is necessary to determine k from these. In number 13,
【0039】[0039]
【数14】[Math. 14]
【0040】であるから、これをkについて変形すると
Therefore, if we transform this with respect to k,
【0041】[0041]
【数15】[Math. 15]
【0042】になり、kがv0、v2、t1で表される
。
数10及び数11に数15を代入する と、##EQU1## k is expressed by v0, v2, and t1. Substituting number 15 into number 10 and number 11, we get
【0043
】0043
]
【数16】[Math. 16]
【0044】及び[0044] and
【0045】[0045]
【数17】[Math. 17]
【0046】になり、これでスローアップ時の時間tに
おける速度vが表されたことになる。##EQU1## This represents the velocity v at time t during slow-up.
【0047】ここで、実際に数値を当てはめステッピン
グモーターを始動するためのタイムテーブルを作成する
。例として、v0=200pps(pulse pe
r s econd)、v2=1000pps、t1
=100msec(t2=200ms ec)とすると
、数16及び数17にそれぞれ数値を代入してNow, a time table for starting the stepping motor is created by actually applying numerical values. As an example, v0=200pps (pulse pe
r s econd), v2=1000pps, t1
= 100msec (t2 = 200ms ec), then substitute the numerical values into Equation 16 and Equation 17, respectively.
【004
8】004
8]
【数18】[Math. 18]
【0049】及び[0049] and
【0050】[0050]
【数19】[Math. 19]
【0051】になる。又、タイムテーブルはIt becomes [0051]. Also, the timetable is
【0052
】0052
]
【表1】[Table 1]
【0053】のようになり、左からパルスの番号、その
パルスが出される時間t(msec)、モーター速度v
(pps)、次のパルスまでの時間tn(msec)で
ある。 最初はt=0なので、時間の欄に0を書き、数
18のtに0を代入する。するとv=200となるので
、速度の欄に200を入れる。間隔tnは、速度の逆数
な ので1/200=0.005sec=5msecと
なる。2番目のパルス時間tは、1番目のパルス時間t
に、tnを足した値5msecになる。数18のtに
5を代入するとv=201ppsとなり、間隔tnは1
/201≒4.975m secとなる。3番目のパル
スの時間tは、2番目のパルスの時間tに間隔tn を
足した値5+4.975=9.975になる。このよう
に順次、時間t、速度v、間隔tnを求めていき、タイ
ムテーブルを作る。ここで、時間tが100m sec
(t1)までは数18を使い、100msecを越える
と数19に切り換 える。200msecを越えたとこ
ろで終了する。From the left, the pulse number, the time t (msec) for which the pulse is issued, and the motor speed v
(pps), and the time until the next pulse tn (msec). Initially, t=0, so write 0 in the time column and substitute 0 for t in Equation 18. Then, v=200, so enter 200 in the speed column. The interval tn is the reciprocal of the speed, so 1/200=0.005sec=5msec. The second pulse time t is the first pulse time t
The sum of tn and tn is 5 msec. To the number 18 t
When 5 is substituted, v=201pps, and the interval tn is 1
/201≒4.975m sec. The time t of the third pulse is the time t of the second pulse plus the interval tn, 5+4.975=9.975. In this way, time t, speed v, and interval tn are determined in sequence to create a time table. Here, time t is 100 m sec
Until (t1), Equation 18 is used, and when it exceeds 100 msec, it switches to Equation 19. The process ends when it exceeds 200 msec.
【0054】実際の装置に使う場合は、パソコン等であ
らかじめ、このタイムテーブルを計算しておき、装置内
のマイコンのROMなどに焼いておくか、モーター速度
と装置内のCPUの能力から可能であれば、計算しなが
らパルスを出してもよい。パルスを出す場合は、表1の
間隔tnのみ注目し、n番目のパルスを出した後、tn
msec後にn+1番目のパルスを出すように、タイマ
ー等を設定すればよい。[0054] When used in an actual device, this timetable can be calculated in advance on a personal computer or the like and stored in the ROM of the microcomputer in the device, or it can be calculated based on the motor speed and the capacity of the CPU in the device. If so, you can emit pulses while calculating. When emitting pulses, pay attention only to the interval tn in Table 1, and after emitting the nth pulse, tn
A timer or the like may be set so that the (n+1)th pulse is output after msec.
【0055】なお、このタイムテーブルを逆に使えば、
スローダウン時にそのまま利用できる。[0055] If you use this timetable in reverse,
It can be used as is when slowing down.
【0056】[0056]
【発明の効果】ステッピングモーターやDCモーターな
どのモーターを始動する際には、正の加速度で、加速度
を増加させながら加速し始め、途中から加速度を減少さ
せながら加速することにより、滑らかな始動動作を行う
。モーターを停止させる際には、負の加速度で、加速度
を減少させながら減速し始め、途中から加速度を増加さ
せながら減速することにより、滑らかな停止動作を行う
。従って、モーターの始動時及び停止時において、振動
の低減を実現できる。更に本発明によるモーター駆動方
法は、プログラムを変更するだけで実現可能であり、開
発期間の短縮及びコストの低減が実現できる。[Effects of the Invention] When starting a motor such as a stepping motor or a DC motor, it starts accelerating with positive acceleration while increasing the acceleration, and then accelerates while decreasing the acceleration halfway, resulting in smooth starting operation. I do. When stopping the motor, the motor starts to decelerate with a negative acceleration while decreasing the acceleration, and then decelerates while increasing the acceleration midway through to achieve a smooth stopping operation. Therefore, vibration can be reduced when starting and stopping the motor. Furthermore, the motor drive method according to the present invention can be implemented by simply changing the program, and can shorten the development period and reduce costs.
【図1】本発明によるステッピングモーターの駆動方法
を示す特性図であり、(a)は加速度の変化率を、(b
)は加速度を、(c)は速度をそれぞれ表している。FIG. 1 is a characteristic diagram showing the method of driving a stepping motor according to the present invention, in which (a) shows the rate of change in acceleration;
) represents acceleration, and (c) represents velocity, respectively.
【図2】従来技術によるモーター駆動方法を示す特性図
であり、(a)はスローアップ、スローダウンのない方
式を、(b)はスローアップ、スローダウン方式(台形
駆動)をそれぞれ表している。[Fig. 2] Characteristic diagrams showing motor drive methods according to the prior art, in which (a) shows a method without slow-up and slow-down, and (b) shows a slow-up and slow-down method (trapezoidal drive), respectively. .
【図3】画像読み取り装置における副走査方向の駆動部
分の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a driving portion in the sub-scanning direction in the image reading device.
【図4】従来技術によるモーター駆動方法(スローアッ
プ、スローダウンなし)を示す特性図であり、(a)は
速度を、(b)は加速度をそれぞれ表している。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a conventional motor driving method (no slow-up, no slow-down), in which (a) represents speed and (b) represents acceleration.
【図5】従来技術によるモーター駆動方法(台形駆動)
を示す特性図であり、(a)は速度を、(b)は加速度
を、(c)は加速度の変化率をそれぞれ表している。[Figure 5] Motor drive method using conventional technology (trapezoidal drive)
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the speed, (b) the acceleration, and (c) the rate of change in the acceleration.
【図6】図3における画像読み取り装置の光学ユニット
と原稿の位置関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the optical unit of the image reading device and a document in FIG. 3;
【図7】図3における画像読み取り装置において、従来
技術によるモーター駆動を行った場合の読み取り画像の
一例であり、(a)は原稿、(b)は読み取り画像であ
る。7 is an example of a read image when the image reading apparatus shown in FIG. 3 is driven by a motor according to a conventional technique, in which (a) is a document and (b) is a read image; FIG.
【図8】本発明によるモーター駆動方法のスローアップ
時の加速度の変化率を示した特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing the rate of change in acceleration during slow-up of the motor drive method according to the present invention.
【図9】本発明によるモーター駆動方法のスローアップ
時の加速度を示した特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing acceleration during slow-up of the motor driving method according to the present invention.
【図10】本発明によるモーター駆動方法のスローアッ
プ時の速度を示した特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram showing the speed during slow-up of the motor driving method according to the present invention.
1 ステッピグンモーター 2 モータープーリー 3 ベルト 4 シャフト 5 テンションプーリー 6 接続金具 7 軸受 8 光学ユニット 9 ローラー 10 レール 11 筐体 1 Steppign motor 2 Motor pulley 3 Belt 4 Shaft 5 Tension pulley 6 Connection fittings 7 Bearing 8 Optical unit 9 Roller 10 Rail 11 Housing
Claims (1)
などのモーター駆動方法において、モーターを始動する
際には、正の加速度で、加速度を増加させながら加速し
始め、途中から加速度を減少させながら加速して始動し
、モーターを停止させる際には、負の加速度で、加速度
を減少させながら減速し始め、途中から加速度を増加さ
せながら減速して停止することを特徴とするモーター駆
動方法。[Claim 1] In a motor driving method such as a stepping motor or a DC motor, when starting the motor, the motor starts accelerating with positive acceleration while increasing the acceleration, and then starts accelerating while decreasing the acceleration halfway. However, when stopping the motor, the motor starts to decelerate with a negative acceleration while decreasing the acceleration, and then decelerates while increasing the acceleration midway through, and then stops.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3027339A JPH04265699A (en) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Motor driving method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3027339A JPH04265699A (en) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Motor driving method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04265699A true JPH04265699A (en) | 1992-09-21 |
Family
ID=12218301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3027339A Pending JPH04265699A (en) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | Motor driving method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04265699A (en) |
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