JPH04355687A - Motor controller - Google Patents

Motor controller

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JPH04355687A
JPH04355687A JP3127823A JP12782391A JPH04355687A JP H04355687 A JPH04355687 A JP H04355687A JP 3127823 A JP3127823 A JP 3127823A JP 12782391 A JP12782391 A JP 12782391A JP H04355687 A JPH04355687 A JP H04355687A
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motor
signal
observer
output
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Nobuyoshi Okumura
信義 奥村
Noritaka Kishida
教敬 岸田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain a motor controller employing a software serve system disturbance estimation observer requiring no hardware such as A/D converters or D/A converters. CONSTITUTION:Angular speed OMEGA of a motor is calculated based on an FG signal fed from the FG section 13 of the motor. A speed error signal Bn of the motor is then determined based on thus calculated angular speed OMEGA and added to an estimation value Cn fed from a disturbance estimation observer 7 and the sum An is fed to the disturbance estimation observer 7. Consequently, hardwares such as A/D converters or D/A converters not required, resulting in simplification of the constitution and enhancement of control performance.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、モータの動作、例えば
外乱トルクを監視し、モータの速度を制御するモータ制
御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device that monitors the operation of a motor, such as disturbance torque, and controls the speed of the motor.

【0002】0002

【従来の技術】VTR等の装置では、モータ制御技術の
改良が、装置の信頼性向上を確保し小型化するために重
要である。特に、VTRのドラムやキャプスタンの駆動
に用いるモータの性能は、画質、音質を大きく左右する
ため、近年ではVTRのモータ制御に対する要求が高ま
っている。
2. Description of the Related Art In devices such as VTRs, it is important to improve motor control technology in order to ensure improved reliability and miniaturize the device. In particular, the performance of the motor used to drive the drum and capstan of a VTR greatly affects the image quality and sound quality, and in recent years there has been an increasing demand for VTR motor control.

【0003】従来、VTRにおけるモータ制御は、ディ
ジタル化及びソフトウエア化によりその性能向上が画さ
れていた。しかし、このような検討方向では、ワウフラ
ッタ、外乱抑圧度、モータのバラツキに対する制御剛性
等を改善するには一定の限界又は障害があった。
Conventionally, the performance of motor control in a VTR has been improved through digitalization and software. However, in this direction of investigation, there are certain limits or obstacles to improving control rigidity against wow and flutter, disturbance suppression, motor variation, etc.

【0004】このような限界又は障害を除去するために
、先に、VTRのキャプスタン制御において現代制御理
論を用い、外乱推定オブザーバによる外乱除去ループを
設ける構成が提案されている(「外乱推定によるVTR
キャプスタンモータのロバスト制御」、テレビジョン学
会誌、vol.44,No.11,pp.1618〜1
621(1990)、長沢他、参照。)。
In order to eliminate such limitations or obstacles, a configuration has previously been proposed in which modern control theory is used in VTR capstan control and a disturbance elimination loop is provided using a disturbance estimation observer. VTR
"Robust Control of Capstan Motor", Journal of the Television Society, vol. 44, No. 11, pp. 1618-1
621 (1990), see Nagasawa et al. ).

【0005】図16には、外乱推定オブザーバを用いて
構成した従来のモータ制御装置の構成が示されている。 この図に示される装置は、制御対象となるモータとして
VTRのドラムモータ、キャプスタンモータを想定した
ものである。
FIG. 16 shows the configuration of a conventional motor control device configured using a disturbance estimation observer. The device shown in this figure assumes that the motor to be controlled is a drum motor or a capstan motor of a VTR.

【0006】この図に示される装置は、モータ(1)を
PWM(Pulse width modulatio
n)制御する装置である。すなわち、速度誤差信号をP
WM信号に変換するPWM変換器(2)が設けられてい
る。PWM変換器(2)の後段には、低域通過フィルタ
(以下、LPFという)(3)、増幅器(4)、モータ
駆動アンプ(以下、MDAという)(5)が順に設けら
れている。LPF(3)は、PWM信号からPWM搬送
周波数成分を除去するフィルタであり、その出力はアナ
ログ電圧である。増幅器(4)は、LPF(3)から出
力されるアナログ電圧を増幅し、MDA(5)に供給す
る。MDA(5)は、増幅器(4)によって増幅された
アナログ電圧をモータ(1)に供給すべき電流、すなわ
ち駆動電流Iに変換する。
The device shown in this figure uses PWM (Pulse Width Modulation) to control the motor (1).
n) It is a controlling device. In other words, the speed error signal is P
A PWM converter (2) for converting into WM signals is provided. A low pass filter (hereinafter referred to as LPF) (3), an amplifier (4), and a motor drive amplifier (hereinafter referred to as MDA) (5) are provided in this order after the PWM converter (2). LPF (3) is a filter that removes the PWM carrier frequency component from the PWM signal, and its output is an analog voltage. The amplifier (4) amplifies the analog voltage output from the LPF (3) and supplies it to the MDA (5). The MDA (5) converts the analog voltage amplified by the amplifier (4) into a current to be supplied to the motor (1), that is, a drive current I.

【0007】駆動電流Iは、加算部(6)を介してモー
タ(1)及び外乱推定オブザーバ(7)に供給される。 モータ(1)は、加算部(6)の出力により駆動され、
角速度ωで回転する。外乱推定オブザーバ(7)は、加
算部(6)の出力を取り込むと共に、モータ(1)の角
速度ωを電気信号として取り込む。外乱推定オブザーバ
(7)は、これらの入力に応じてオブザーバ演算信号を
発生させ、加算部(6)にフィードバックする。加算部
(6)は、このオブザーバ演算信号をMDA(5)の出
力に加算するので、実際にモータ(1)及び外乱推定オ
ブザーバ(7)に供給される駆動電流Iは、外乱推定オ
ブザーバ(7)の出力たるオブザーバ演算信号を反映さ
せた値となる。すなわち、外乱推定に係るフィードバッ
クループが形成されている。
The drive current I is supplied to the motor (1) and the disturbance estimation observer (7) via the adder (6). The motor (1) is driven by the output of the adder (6),
Rotates with angular velocity ω. The disturbance estimation observer (7) takes in the output of the adder (6) and also takes in the angular velocity ω of the motor (1) as an electrical signal. The disturbance estimation observer (7) generates an observer calculation signal according to these inputs, and feeds it back to the addition section (6). Since the adder (6) adds this observer calculation signal to the output of the MDA (5), the drive current I actually supplied to the motor (1) and the disturbance estimation observer (7) is ) is a value that reflects the observer calculation signal that is the output. That is, a feedback loop related to disturbance estimation is formed.

【0008】また、この従来例においては、速度誤差演
算部(8)が設けられている。この速度誤差演算部(8
)は角速度ωを表す電気信号を取り込み、速度誤差信号
を発生させ、PWM変換器(2)に供給する。PWM信
号は、この速度誤差信号に応じて生成されるため、速度
誤差演算部(8)はモータ(1)の速度制御に係るフィ
ードバックループを形成しているといえる。
Further, in this conventional example, a speed error calculation section (8) is provided. This speed error calculation section (8
) takes in an electrical signal representing the angular velocity ω, generates a velocity error signal, and supplies it to the PWM converter (2). Since the PWM signal is generated according to this speed error signal, it can be said that the speed error calculation section (8) forms a feedback loop related to speed control of the motor (1).

【0009】なお、実際には、位相制御系(モータ(1
)の回転位相を検出しフィードバック制御する系統)を
設ける構成とするが、ここでは説明の簡易化のため省略
している。
[0009] Actually, the phase control system (motor (1)
) is provided, but it is omitted here for the purpose of simplifying the explanation.

【0010】この図に示される装置をブロック線図で表
すと、図17のようになる。この図においては、モータ
(1)は、電流−トルク変換部(9)及びトルク−回転
変換部(10)として表されている。電流−トルク変換
部(9)は、モータ(1)のうち、加算部(6)の出力
である駆動電流Iを駆動トルクTMに変換する部分を示
すブロックであり、トルク−回転変換部(10)はトル
クTMを角速度ωに変換する部分を示すブロックである
。従って、電流−トルク変換部(9)の伝達関数はトル
ク定数KTであり、トルク−回転変換部(10)の伝達
関数はモータ(1)のイナーシャJ及び粘性制動係数D
により一次遅れ関数1/(Js+D)と表される。
A block diagram of the apparatus shown in this figure is shown in FIG. 17. In this figure, the motor (1) is represented as a current-torque converter (9) and a torque-rotation converter (10). The current-torque converter (9) is a block showing a part of the motor (1) that converts the drive current I, which is the output of the adder (6), into the drive torque TM, and the torque-rotation converter (10). ) is a block showing a part that converts torque TM into angular velocity ω. Therefore, the transfer function of the current-torque converter (9) is the torque constant KT, and the transfer function of the torque-rotation converter (10) is the inertia J of the motor (1) and the viscous braking coefficient D.
This is expressed as a first-order lag function 1/(Js+D).

【0011】ただし、この図では、電流−トルク変換部
(9)とトルク−回転変換部(10)の間に加算器(1
1)が描かれている。この加算器(11)は、電流−ト
ルク変換部(9)の出力であるトルクTMに外乱トルク
TGが加わることをモデル化したブロックである。従っ
て、実際にトルク−回転変換部(10)に入力されるの
は厳密にはトルクTMではなくトルクTM+外乱トルク
TGである。
However, in this figure, an adder (1) is installed between the current-torque converter (9) and the torque-rotation converter (10).
1) is depicted. This adder (11) is a block that models the addition of disturbance torque TG to torque TM, which is the output of the current-torque converter (9). Therefore, strictly speaking, what is actually input to the torque-rotation converter (10) is not the torque TM, but the torque TM+disturbance torque TG.

【0012】また、この図においては、PWM変換器(
2)の伝達関数がPWM変換ゲインKPWMとして表さ
れており、LPF(3)の伝達関数がHLPF(s)と
表されている。さらに、増幅器(4)及びMDA(5)
の合成伝達関数は変換ゲインKAとしてブロック(12
)で示されている(以下、増幅部という)。
[0012] Also, in this figure, a PWM converter (
The transfer function of 2) is expressed as PWM conversion gain KPWM, and the transfer function of LPF (3) is expressed as HLPF(s). Furthermore, an amplifier (4) and an MDA (5)
The composite transfer function of block (12
) (hereinafter referred to as the amplification section).

【0013】次に、速度誤差演算部(8)は、この図で
はFG部(13)、速度検出部(14)及び速度系係数
部(15)として描かれている。FG部(13)は、角
速度ωを電気信号に変換してFG(Frequency
 generator )信号として出力する。FG信
号は、モータ(1)の回転に同期する立ち上がり/立ち
下がりを有する信号である。この図では、モータ一回転
当りのFGパルス数(立ち上り又は立ち下がりの回数)
がKFGとして示されている。FG信号は、速度検出部
(14)に取り込まれる。速度検出部(14)は、伝達
関数HF(s)を有しており、FG信号に基づき回転速
度ωを検出し、速度系係数部(15)に供給する。速度
系係数部(15)は、速度検出部(14)の出力に速度
系係数KFを乗じて速度制御信号を生成し、PWM変換
器(2)に供給する。
Next, the speed error calculation section (8) is depicted in this figure as an FG section (13), a speed detection section (14), and a speed system coefficient section (15). The FG section (13) converts the angular velocity ω into an electrical signal and generates an FG (Frequency) signal.
generator ) signal. The FG signal is a signal having rising/falling edges synchronized with the rotation of the motor (1). In this figure, the number of FG pulses per motor rotation (number of rises or falls)
is shown as KFG. The FG signal is taken into the speed detection section (14). The speed detection section (14) has a transfer function HF(s), detects the rotation speed ω based on the FG signal, and supplies it to the speed system coefficient section (15). The speed system coefficient section (15) multiplies the output of the speed detection section (14) by the speed system coefficient KF to generate a speed control signal and supplies it to the PWM converter (2).

【0014】一方、外乱推定オブザーバ(7)は、駆動
電流IにKT・gを乗ずる構成を含んでいる。この構成
は、図17においては、電圧変換部(16)、A/D変
換部(17)、電流変換部(18)及び乗算部(19)
から構成されている。電圧変換部(16)は、駆動電流
Iに変換ゲインRを乗じて電圧信号に変換する。A/D
変換部(17)は、この電圧信号をA/D変換し、ディ
ジタル値で出力する。A/D変換部(17)の変換ゲイ
ンは、FADである。電流変換部(18)は、A/D変
換部(17)の出力に係数αを乗じ、乗算部(19)に
供給する。ここに、係数α=1/(R・FAD)である
。従って、電流変換部(18)の出力は、変換ゲイン1
で駆動電流Iをディジタル値に変換したものに相当する
。乗算部(19)は、このディジタル値にKT・gを乗
ずる。ここで、KTは前述のようにトルク定数であり、
これを当該ディジタル値に乗ずることで、電流−トルク
変換部(9)の出力たるトルクTMが推定される。 gは外乱推定オブザーバ(7)による外乱抑圧帯域を決
定する定数である。乗算部(19)の出力は、加算器(
20)に供給される。
On the other hand, the disturbance estimation observer (7) includes a configuration in which the drive current I is multiplied by KT·g. In FIG. 17, this configuration includes a voltage converter (16), an A/D converter (17), a current converter (18), and a multiplier (19).
It consists of A voltage converter (16) multiplies the drive current I by a conversion gain R and converts it into a voltage signal. A/D
The converter (17) A/D converts this voltage signal and outputs it as a digital value. The conversion gain of the A/D converter (17) is FAD. The current converter (18) multiplies the output of the A/D converter (17) by a coefficient α and supplies the result to the multiplier (19). Here, the coefficient α=1/(R·FAD). Therefore, the output of the current converter (18) has a conversion gain of 1
This corresponds to the drive current I converted into a digital value. A multiplier (19) multiplies this digital value by KT·g. Here, KT is the torque constant as mentioned above,
By multiplying this by this digital value, the torque TM, which is the output of the current-torque converter (9), is estimated. g is a constant that determines the disturbance suppression band by the disturbance estimation observer (7). The output of the multiplier (19) is sent to the adder (
20).

【0015】また、外乱推定オブザーバ(7)において
角速度ωを取り込むのは、乗算部(21)及び(22)
である。なお、実際には、角速度ωを直接取り込むので
はなくFG信号に基づき角速度ωを検出する構成をとる
のが一般的だが、ここでは図の簡略化のため直接取り込
むように描いている。乗算部(21)は角速度ωにJ・
g2を、乗算部(22)はJ・gを、それぞれ乗ずる。 乗算部(21)の出力は、乗算部(19)の出力と加算
器(20)において加算され、一次遅れ要素(23)を
介して減算器(24)に供給される。一次遅れ要素(2
3)は、伝達関数が1/(s+g)のディジタルフィル
タであり、従って、加算器(20)の出力はgに相応す
る時間だけ遅延することになる。減算器(24)には、
乗算部(22)の出力も供給されており、減算器(24
)は乗算部(23)の出力から乗算部(22)の出力を
減ずる。減算器(24)の出力は、この図では、TG^
で示されている。
[0015] In the disturbance estimation observer (7), the angular velocity ω is taken in by the multipliers (21) and (22).
It is. Note that in reality, it is common to have a configuration in which the angular velocity ω is detected based on the FG signal rather than being directly fetched, but in order to simplify the diagram, it is depicted as being directly fetched. The multiplier (21) adds J・to the angular velocity ω.
The multiplier (22) multiplies g2 by J.g. The output of the multiplier (21) is added to the output of the multiplier (19) in an adder (20), and is supplied to a subtracter (24) via a first-order delay element (23). First-order lag element (2
3) is a digital filter with a transfer function of 1/(s+g), so the output of the adder (20) is delayed by a time corresponding to g. The subtractor (24) has
The output of the multiplier (22) is also supplied, and the subtracter (24)
) subtracts the output of the multiplier (22) from the output of the multiplier (23). The output of the subtractor (24) is TG^ in this figure.
It is shown in

【0016】TG^は、外乱トルクTGの推定値に相当
する。これは、先に掲げた論文の図3及び式(3)〜(
5)(ゴピナスの最小次元オブザーバの形を示す)にお
いて明らかである。すなわち、この従来例の外乱推定オ
ブザーバ(7)は、最小次元オブザーバとして構成した
例である。
TG^ corresponds to the estimated value of the disturbance torque TG. This is based on Figure 3 and equations (3) to (
5) (showing the form of Gopinath's minimum-dimensional observer). That is, this conventional disturbance estimation observer (7) is an example configured as a minimum dimension observer.

【0017】減算器(24)の出力である外乱トルクT
Gの推定値TG^は、乗算部(25)、電圧変換部(2
6)、D/A変換部(27)及び電流変換部(28)に
順に供給される。乗算部(25)は、推定値TG^に変
換ゲイン1/KTを乗じ、電圧変換部(26)に供給す
る。電圧変換部(26)は、電圧変換部(26)から供
給される信号に変換ゲインβを乗ずることにより電圧信
号に変換し、D/A変換部(27)に供給する。D/A
変換部(27)は、この電圧信号をD/A変換する。変
換ゲインはFDAである。電流変換部(28)は、D/
A変換された電圧信号に1/Rを乗じて電流信号に変換
し、加算部(6)に供給する。ここで、電圧変換部(2
6)の変換ゲインβはR/FDAである。
Disturbance torque T which is the output of the subtractor (24)
The estimated value TG^ of G is calculated by the multiplier (25), the voltage converter (25), and the voltage converter (25).
6), is sequentially supplied to the D/A converter (27) and the current converter (28). The multiplier (25) multiplies the estimated value TG^ by a conversion gain of 1/KT and supplies the result to the voltage converter (26). The voltage converter (26) multiplies the signal supplied from the voltage converter (26) by a conversion gain β to convert it into a voltage signal, and supplies the voltage signal to the D/A converter (27). D/A
A converter (27) performs D/A conversion on this voltage signal. The conversion gain is FDA. The current converter (28) is a D/
The A-converted voltage signal is multiplied by 1/R, converted into a current signal, and supplied to the adder (6). Here, the voltage converter (2
The conversion gain β in 6) is R/FDA.

【0018】この従来例の装置は、以上説明したような
構成を有するものである。次に、この従来例の動作につ
いて説明する。
This conventional device has the configuration described above. Next, the operation of this conventional example will be explained.

【0019】この従来例においては、モータ(1)の角
速度ωに応じたFG信号がFG部(13)において生成
され、速度検出部(14)はFG信号の立ち上がり又は
立ち下がりを検出し、その時間間隔を周期として検出す
る。速度系係数部(15)は、この周期に応じた値の速
度誤差信号を出力し、モータ(1)が所定角速度で回転
するようこの信号に基づきモータ(1)のPWM制御が
行われる。
In this conventional example, the FG signal corresponding to the angular velocity ω of the motor (1) is generated in the FG section (13), and the speed detection section (14) detects the rise or fall of the FG signal and detects the rise or fall of the FG signal. Detects a time interval as a period. The speed system coefficient section (15) outputs a speed error signal having a value corresponding to this cycle, and PWM control of the motor (1) is performed based on this signal so that the motor (1) rotates at a predetermined angular velocity.

【0020】ここに、駆動電流Iが及び角速度ωが外乱
推定オブザーバ(7)に取り込まれると、外乱推定オブ
ザーバ(7)は、これらに基づき推定値TG^を求め、
推定値TG^に対応する値のオブザーバ演算信号を加算
部(6)に出力する。加算部(6)は、増幅部(12)
の出力とオブザーバ演算信号を加算し、この加算結果に
基づきモータ(1)が所定角速度で回転するよう制御さ
れる。この制御の結果、モータ(1)に加わる外乱トル
クTGが打ち消されるよう、モータ(1)が回転するこ
とになる。
Here, when the drive current I and the angular velocity ω are taken into the disturbance estimation observer (7), the disturbance estimation observer (7) calculates the estimated value TG^ based on these, and
An observer calculation signal having a value corresponding to the estimated value TG^ is output to the adder (6). The adder (6) is an amplifier (12)
The output of the motor (1) and the observer calculation signal are added, and the motor (1) is controlled to rotate at a predetermined angular velocity based on the addition result. As a result of this control, the motor (1) rotates so that the disturbance torque TG applied to the motor (1) is canceled out.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来から
、外乱トルクを打ち消すようモータを駆動することが可
能であったが、先に述べたように、装置を小型化、高信
頼化するためには装置をできるだけソフトウエアを利用
して実現したほうが良い。図17においてソフトウエア
化(すなわち、ある種のプロセッサにより実現)するこ
とが可能なのは、主にA/D変換部(17)をへた後及
びD/A変換部(27)に至るまでの部分、すなわち、
図において破線(29)で示されている部分である。言
い換えれば、装置をソフトウエアサーボ方式で実現する
ためには、ディジタルデータを取り扱うべくA/D変換
及びD/A変換が必要である。
[Problem to be Solved by the Invention] Conventionally, it has been possible to drive a motor so as to cancel out disturbance torque, but as mentioned earlier, it is necessary to make the device smaller and more reliable. It is better to implement the device using software as much as possible. In FIG. 17, the parts that can be implemented in software (that is, realized by a certain type of processor) are mainly the parts after leaving the A/D converter (17) and up to the D/A converter (27). , that is,
This is the part indicated by a broken line (29) in the figure. In other words, in order to implement the device using the software servo method, A/D conversion and D/A conversion are necessary to handle digital data.

【0022】このような必要は、結果として、A/D変
換及びD/A変換のためのハードウエアを必要とするた
めソフトウエア化の支障となっていた。また、A/D変
換及びD/A変換に起因する時間遅れが外乱推定オブザ
ーバの時間遅れ要素として作用し、制御性能の劣化を引
き起こす原因となっていた。
[0022] As a result, such a requirement requires hardware for A/D conversion and D/A conversion, which has been a hindrance to software implementation. Further, the time delay caused by A/D conversion and D/A conversion acts as a time delay element of the disturbance estimation observer, causing deterioration of control performance.

【0023】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、ソフトウエア化へ
の支障がなく、制御性能も良いモータ制御装置を提供す
ることを目的とする。また、この装置を応用して、FG
信号のデューティむらを低減可能な装置や、起動時の動
作が改善された装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve these problems, and it is an object of the present invention to provide a motor control device that does not impede software implementation and has good control performance. In addition, by applying this device, FG
It is an object of the present invention to provide a device capable of reducing signal duty unevenness and a device with improved startup operation.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項1は、ディジタル値の速度信
号に応じてモータを駆動する駆動手段と、モータの回転
速度を表すディジタル値を出力する速度検出手段と、速
度検出手段から出力されるディジタル値の回転速度及び
速度信号に基づきモータを監視し、モータに加わる外乱
トルク、速度変動等の変量を推定し、推定された変量を
ディジタル値で出力するオブザーバと、ディジタル値の
回転速度及びオブザーバの出力に基づきモータに加わる
外乱トルク、速度変動等の変量が相殺されるようディジ
タル値の速度信号を生成する速度指令手段と、を備える
ことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, claim 1 of the present invention provides a driving means for driving a motor according to a speed signal of a digital value, and a digital signal representing the rotational speed of the motor. A speed detection means outputs a value, and the motor is monitored based on the rotational speed and speed signal of the digital value output from the speed detection means, and variables such as disturbance torque and speed fluctuations applied to the motor are estimated, and the estimated variables are an observer that outputs a digital value, and a speed command means that generates a digital speed signal so that variables such as disturbance torque and speed fluctuations applied to the motor are offset based on the digital rotation speed and the output of the observer. It is characterized by being prepared.

【0025】また、請求項2は、速度信号に応じてモー
タを駆動する駆動手段と、モータの回転速度を表す方形
波信号を出力する速度検出手段と、速度検出手段から出
力される方形波信号に含まれるデューティむらを補正し
速度誤差として出力する補正部と、速度誤差及び速度信
号に基づきモータを監視し、モータに加わる外乱トルク
、速度変動等の変量を推定し、推定された変量を出力す
るオブザーバと、速度誤差及びオブザーバの出力に基づ
きモータに加わる外乱トルク、速度変動等の変量が相殺
されるよう速度信号を生成する速度指令手段と、を備え
ることを特徴とする。
A second aspect of the present invention provides a drive means for driving the motor in accordance with a speed signal, a speed detection means for outputting a square wave signal representing the rotational speed of the motor, and a square wave signal output from the speed detection means. A correction unit that corrects the duty unevenness contained in the motor and outputs it as a speed error, and a correction unit that monitors the motor based on the speed error and speed signal, estimates variables such as disturbance torque and speed fluctuations applied to the motor, and outputs the estimated variables. and speed command means for generating a speed signal so that variables such as disturbance torque and speed fluctuations applied to the motor are offset based on the speed error and the output of the observer.

【0026】次に、請求項3は、請求項2記載のモータ
制御装置において、補正部が、まず方形波信号に含まれ
る同一値の期間の平均長を演算し、この平均長を逐次当
該期間の時間長から減じ、当該期間の目標長を加算して
、デューティむらを補正することを特徴とする。
Next, in a third aspect of the present invention, in the motor control device according to the second aspect, the correction section first calculates the average length of periods of the same value included in the square wave signal, and sequentially calculates the average length of the periods of the same value included in the square wave signal. It is characterized in that the duty unevenness is corrected by subtracting from the time length of , and adding the target length of the period.

【0027】さらに、請求項4は、速度信号に応じてモ
ータを駆動する駆動手段と、モータの回転速度を検出す
る速度検出手段と、モータの回転速度を積分することに
よりモータの回転位相を出力する位相検出手段と、速度
検出手段から出力されるディジタル値の回転速度及び速
度信号に基づきモータを監視し、モータに加わる外乱ト
ルク、速度変動等の変量を推定し、推定された変量を出
力するオブザーバと、回転速度、回転位相及びオブザー
バの出力に基づきモータに加わる外乱トルク、速度変動
等の変量が相殺されるよう速度信号を生成する速度指令
手段と、位相検出手段により検出される回転位相に基づ
き位相同期引き込みがなされているか否かを判別し、な
されている場合にのみオブザーバの出力を速度指令手段
に供給させる位相同期引き込み判別手段と、を備えるこ
とを特徴とする。
[0027]Furthermore, claim 4 provides a driving means for driving the motor according to a speed signal, a speed detection means for detecting the rotational speed of the motor, and a rotational phase of the motor is output by integrating the rotational speed of the motor. monitors the motor based on the digital rotation speed and speed signal output from the phase detection means and the speed detection means, estimates variables such as disturbance torque applied to the motor, speed fluctuation, etc., and outputs the estimated variables. an observer, a speed command means that generates a speed signal such that variables such as disturbance torque and speed fluctuation applied to the motor are offset based on the rotational speed, rotational phase, and output of the observer; and a rotational phase detected by the phase detection means. The present invention is characterized by comprising a phase synchronization pull-in determining means for determining whether or not phase synchronization pull-in is being performed based on the result, and supplying the output of the observer to the speed command means only when the phase synchronization pull-in is being performed.

【0028】そして、請求項5は、請求項4記載のモー
タ制御装置において、位相同期引き込み判別手段が、モ
ータの起動後所定時間の経過をもって位相同期引き込み
がなされていると判別することを特徴とする。
[0028] According to a fifth aspect of the present invention, in the motor control device according to the fourth aspect, the phase synchronization pull-in determining means determines that the phase synchronization pull-in has been performed after a predetermined period of time has elapsed after starting the motor. do.

【0029】[0029]

【作用】本発明の請求項1においては、駆動手段がディ
ジタル値の速度信号に応じてモータを駆動する。このモ
ータの回転速度は、速度検出手段からディジタル値とし
て出力される。オブザーバは、速度検出手段から出力さ
れるディジタル値の回転速度及び速度信号に基づきモー
タを監視し、モータに加わる外乱トルク、速度変動等の
変量を推定し、推定された変量をディジタル値で出力す
る。このディジタル値は、ディジタル値の回転速度と共
に速度指令手段に入力され、速度指令手段はこれらに基
づき、モータに加わる外乱トルク、速度変動等の変量が
相殺されるようディジタル値の速度信号を生成する。従
って、本発明においては、駆動電流をA/D変換したり
、オブザーバの出力をD/A変換するような必要がない
。このため、A/D変換やD/A変換のためのハードウ
エアが不要となり、また、このハードウエアの存在に起
因する時間遅れによる制御性能の劣化が回避される。 請求項2においては、駆動手段が速度信号に応じてモー
タを駆動する。速度検出手段は、モータの回転速度を表
す方形波信号を出力する。補正部は、この方形波信号に
含まれるデューティむらを補正し速度誤差として出力す
る。オブザーバは、速度信号の他、この速度誤差に基づ
きモータを監視し、モータに加わる外乱トルク、速度変
動等の変量を推定し、推定された変量を出力する。この
変量は、速度誤差と共に速度指令手段に供給され、速度
指令手段は、これらに基づきモータに加わる外乱トルク
、速度変動等の変量が相殺されるよう速度信号を生成す
る。従って、この請求項においては、方形波信号に2逓
倍等に起因するデューティむらが生じている場合であっ
ても、このデューティむらが補正され、外乱トルク等の
変量の推定がより正確となる。
According to the first aspect of the present invention, the driving means drives the motor in accordance with a digital speed signal. The rotation speed of this motor is output as a digital value from the speed detection means. The observer monitors the motor based on the digital rotation speed and speed signal output from the speed detection means, estimates variables such as disturbance torque and speed fluctuations applied to the motor, and outputs the estimated variables as digital values. . This digital value is input to the speed command means together with the rotational speed of the digital value, and the speed command means generates a speed signal of the digital value based on these values so that variables such as disturbance torque and speed fluctuation applied to the motor are offset. . Therefore, in the present invention, there is no need to A/D convert the drive current or D/A convert the observer output. Therefore, hardware for A/D conversion and D/A conversion is not required, and deterioration in control performance due to time delay caused by the presence of this hardware is avoided. In the second aspect of the present invention, the driving means drives the motor according to the speed signal. The speed detection means outputs a square wave signal representing the rotational speed of the motor. The correction section corrects the duty unevenness included in this square wave signal and outputs it as a speed error. The observer monitors the motor based on this speed error in addition to the speed signal, estimates variables such as disturbance torque applied to the motor, speed fluctuation, etc., and outputs the estimated variables. This variable is supplied to the speed command means together with the speed error, and the speed command means generates a speed signal based on these variables so that variables such as disturbance torque and speed fluctuations applied to the motor are offset. Therefore, in this claim, even if the square wave signal has duty unevenness due to doubling or the like, this duty unevenness is corrected, and the estimation of variables such as disturbance torque becomes more accurate.

【0030】請求項3においては、補正部が、まず方形
波信号に含まれる同一値の期間の平均長を演算する。補
正部は、この平均長を逐次当該期間の時間長から減じ、
当該期間の目標長を加算する。請求項3においては、こ
のような手法によりデューティむらの補正が行われるこ
とにより、デューティむらのばらつきが補正される。請
求項4においては、駆動手段が速度信号に応じてモータ
を駆動する。速度検出手段は、モータの回転速度を検出
する。また、位相検出手段は、モータの回転速度を積分
することによりモータの回転位相を出力する。オブザー
バは、これらの量、すなわち速度検出手段から出力され
るディジタル値の回転速度及び速度信号に基づきモータ
を監視し、モータに加わる外乱トルク、速度変動等の変
量を推定し、推定された変量を出力する。速度指令手段
は、回転速度、回転位相及びオブザーバの出力に基づき
モータに加わる外乱トルク、速度変動等の変量が相殺さ
れるよう速度信号を生成する。そして、位相同期引き込
み判別手段は、位相検出手段により検出される回転位相
に基づき位相同期引き込みがなされているか否かを判別
し、なされている場合にのみオブザーバの出力を速度指
令手段に供給させる。従って、請求項4においては、位
相同期引き込みがなされていないときにはオブザーバの
出力が制御に反映されないので、例えば起動時における
位相変動に起因するオブザーバ出力の不正確さが、制御
から排除される。この結果、位相同期引き込みが迅速化
されつつ、一旦位相同期引き込みがなされた状態では、
モータの回転速度変動が抑制される。
In the third aspect of the present invention, the correction section first calculates the average length of periods of the same value included in the square wave signal. The correction unit sequentially subtracts this average length from the time length of the period,
Add the target length for the relevant period. In claim 3, by correcting the duty unevenness using such a method, the variation in the duty unevenness is corrected. In a fourth aspect of the present invention, the driving means drives the motor according to the speed signal. The speed detection means detects the rotation speed of the motor. Further, the phase detection means outputs the rotational phase of the motor by integrating the rotational speed of the motor. The observer monitors the motor based on these quantities, that is, the digital rotational speed and speed signal output from the speed detection means, estimates variables such as disturbance torque applied to the motor, speed fluctuation, etc., and calculates the estimated variables. Output. The speed command means generates a speed signal based on the rotational speed, rotational phase, and output of the observer so that variables such as disturbance torque and speed fluctuations applied to the motor are offset. Then, the phase synchronization pull-in determining means determines whether phase synchronization pull-in is being performed based on the rotational phase detected by the phase detection means, and supplies the output of the observer to the speed command means only when it is being performed. Therefore, in claim 4, since the output of the observer is not reflected in the control when phase synchronization pull-in is not performed, inaccuracies in the observer output due to phase fluctuations at startup, for example, are eliminated from the control. As a result, phase synchronization is speeded up, and once phase synchronization has been achieved,
Motor rotational speed fluctuations are suppressed.

【0031】そして、請求項5においては、位相同期引
き込み判別手段が、モータの起動後所定時間の経過をも
って位相同期引き込みがなされていると判別する。これ
は、軌道の後位相同期引き込みがなされるまでの時間を
おおよそ予測できることに鑑みたものである。この構成
では、請求項4における作用がおおむね確保せられる一
方で、構成の簡素化が実現される。
In the fifth aspect of the invention, the phase synchronization pull-in determining means determines that phase synchronization pull-in has been performed after a predetermined time has elapsed after starting the motor. This is based on the fact that it is possible to roughly predict the time until phase synchronization entrainment occurs after the orbit. With this configuration, while the effect of claim 4 is generally ensured, the configuration is simplified.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図16及び図17に示されてい
る従来例と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省
略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the same components as those of the conventional example shown in FIGS. 16 and 17 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0033】図1には、本発明の第1実施例に係るモー
タ制御装置の構成が、図2には、そのブロック線図が、
それぞれ表されている。図1に示されるように、本実施
例では、駆動電流Iが外乱推定オブザーバ(7)に取り
込まれるのではなく加算値Anが取り込まれている。ま
た、外乱推定オブザーバ(7)の出力たるオブザーバ演
算値Cnは、図16のオブザーバ演算信号のようにモー
タ(1)に前置された加算部(6)にフィードバックさ
れるのではなく、速度誤差演算部(8)の後段の加算部
(6)にフィードバックされる。加算部(6)は、MD
A(5)の出力にオブザーバ制御信号を加算するのでは
なく、速度誤差信号Bnとオブザーバ演算値Cnを加算
し、加算値AnをPWM変換器(2)の他、外乱推定オ
ブザーバ(7)に供給する。なお、図1及び図2では、
外乱推定オブザーバ(7)に角速度ωを供給するための
FG部が示されておらず、位相制御系も示されていない
が、これらは実際には存するものとする。
FIG. 1 shows the configuration of a motor control device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a block diagram thereof.
each is represented. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the driving current I is not taken into the disturbance estimation observer (7), but the added value An is taken into the disturbance estimation observer (7). Furthermore, the observer calculation value Cn, which is the output of the disturbance estimation observer (7), is not fed back to the adder (6) placed in front of the motor (1) like the observer calculation signal in FIG. It is fed back to the adder (6) at the subsequent stage of the arithmetic unit (8). The addition section (6) is an MD
Rather than adding the observer control signal to the output of A (5), the speed error signal Bn and the observer calculation value Cn are added, and the added value An is sent to the disturbance estimation observer (7) in addition to the PWM converter (2). supply In addition, in FIGS. 1 and 2,
Although the FG section for supplying the angular velocity ω to the disturbance estimation observer (7) is not shown, nor is the phase control system shown, it is assumed that these actually exist.

【0034】図2に示されるブロック線図においては、
外乱推定オブザーバ(7)が乗算部(30)及び(31
)が含まれている。乗算部(30)は加算値Anに係数
を乗じて加算器(20)に供給し、乗算部(31)は推
定値TG^にやはり係数を乗じてオブザーバ演算値Cn
として加算部(6)に供給する。
In the block diagram shown in FIG.
The disturbance estimation observer (7) is connected to the multipliers (30) and (31).
)It is included. The multiplier (30) multiplies the addition value An by a coefficient and supplies the result to the adder (20), and the multiplier (31) multiplies the estimated value TG^ by a coefficient to obtain the observer calculation value Cn.
It is supplied to the adder (6) as

【0035】乗算部(30)において乗ぜられる係数は
、KPWM・KA・KT・gである。図17に示される
従来例において、速度系係数部(15)の出力から乗算
部(19)までの合成伝達関数を求めるとKPWM・H
LPF(s)・KA・R・FAD・α・KT・gであり
、これにα=1/(R・FAD)を代入することにより
KPWM・HLPF(s)・KA・KT・gと変形され
る。本実施例では、LPF(3)の遮断周波数をモータ
制御系の取り扱う周波数より十分高く設定する(すなわ
ち、外乱推定オブザーバ(7)の取り扱う帯域ではHL
PF(s)=1と見なせるような遮断周波数に設定する
)ことで、外乱推定オブザーバ(7)の制御性能に有意
の影響を与えることを避けることとしている。すなわち
、KPWM・HLPF(s)・KA・KT・gからHL
PF(s)を省いたKPWM・KA・KT・gを、乗算
部(30)に付与している。
The coefficients multiplied in the multiplier (30) are KPWM.KA.KT.g. In the conventional example shown in FIG.
LPF(s)・KA・R・FAD・α・KT・g, which can be transformed into KPWM・HLPF(s)・KA・KT・g by substituting α=1/(R・FAD). Ru. In this embodiment, the cutoff frequency of the LPF (3) is set sufficiently higher than the frequency handled by the motor control system (that is, in the band handled by the disturbance estimation observer (7), HL
By setting the cutoff frequency to a value that can be regarded as PF(s)=1, significant influence on the control performance of the disturbance estimation observer (7) is avoided. That is, KPWM・HLPF(s)・KA・KT・g to HL
KPWM.KA.KT.g, excluding PF(s), is assigned to the multiplier (30).

【0036】同様に、外乱推定オブザーバ(7)の出力
の出力先を速度系係数部(15)の後段に変更したのに
伴ない、乗算部(31)には、係数1/(KPWM・K
A・KT)が付与されている。より詳細にいえば、従来
例における減算器(24)の出力から加算部(6)への
フィードバック路の伝達関数が保存されるよう、乗算部
(31)の係数が設定されている。
Similarly, since the output destination of the disturbance estimation observer (7) has been changed to the stage after the velocity system coefficient section (15), the multiplication section (31) has a coefficient 1/(KPWM·K
A/KT) is given. More specifically, the coefficients of the multiplier (31) are set so that the transfer function of the feedback path from the output of the subtracter (24) to the adder (6) in the conventional example is preserved.

【0037】次に、この実施例の動作について説明する
。図3には、この実施例の動作が示されている。
Next, the operation of this embodiment will be explained. FIG. 3 shows the operation of this embodiment.

【0038】この実施例においては、FG部(13)の
出力であるFG信号につき立ち上がりまたは立ち下がり
のエッジが検出されるまで、速度誤差演算部(8)の動
作は待ち状態となる(101)。エッジが検出されると
、前回検出されたエッジとの時間差、すなわちFG信号
の周期が演算され、この周期に基づき従来例と同様速度
誤差信号Bnが演算される(102)。
In this embodiment, the operation of the speed error calculation unit (8) is in a waiting state (101) until a rising or falling edge of the FG signal output from the FG unit (13) is detected. . When an edge is detected, the time difference from the previously detected edge, that is, the period of the FG signal, is calculated, and based on this period, the speed error signal Bn is calculated as in the conventional example (102).

【0039】一方、角速度ωが外乱推定オブザーバ(7
)に取り込まれる(103)。なお、この実施例におい
ても、従来例と同様、FG信号の周期を求めた後に乗算
部(21)及び(22)に供給する手段は図1から省略
されている。外乱推定オブザーバ(7)は、角速度ω及
び加算値αの値に基づき、推定値TG^を求め、さらに
オブザーバ演算値Cnを出力する(104)。ここに、
先に述べたように乗算部(30)及び(31)に係る変
形がなされているのを除けば、ステップ(104)の動
作は従来例の外乱推定オブザーバ(7)と同じである。
On the other hand, the angular velocity ω is determined by the disturbance estimation observer (7
) (103). In this embodiment as well, as in the conventional example, the means for supplying the period of the FG signal to the multipliers (21) and (22) after obtaining it is omitted from FIG. The disturbance estimation observer (7) calculates the estimated value TG^ based on the values of the angular velocity ω and the added value α, and further outputs the observer calculation value Cn (104). Here,
The operation of step (104) is the same as that of the conventional disturbance estimation observer (7), except that the multipliers (30) and (31) are modified as described above.

【0040】オブザーバ演算値Cnは、加算器(6)に
供給され、速度誤差信号Bnと加算される(105)。 従って、An=Bn+Cnである。この結果得られる加
算値Anは、PWM変換器(2)に供給されこれに応じ
てモータ(1)のPWM制御が行われることとなる(1
06)。同時に、この加算値Anは乗算部(30)にも
供給され、ステップ(104)において用いられる。こ
の後、ステップ(101)に戻る。
The observer calculation value Cn is supplied to the adder (6) and added to the speed error signal Bn (105). Therefore, An=Bn+Cn. The resulting addition value An is supplied to the PWM converter (2), and PWM control of the motor (1) is performed accordingly (1
06). At the same time, this added value An is also supplied to the multiplier (30) and used in step (104). After this, the process returns to step (101).

【0041】このように、本実施例によれば、従来例と
同様の基本的動作を実行でき、従来例において得られる
利点を相変わらず享受できる。さらには、この実施例で
は、アナログ値である駆動電流Iではなくディジタル値
である加算値Anを外乱推定オブザーバ(7)に供給す
るようにし、外乱推定オブザーバ(7)の出力を駆動電
流Iではなく速度制御信号Bnと加算可能なディジタル
量としたため、A/D変換あるいはD/A変換の必要が
ない。従って、装置をソフトウエア的構成にすることが
でき、かつ、A/D変換あるいはD/A変換に起因する
時間遅れがなく制御性能が向上する。具体的には、図2
の破線(29)内のうち、二点鎖線で表されるハード部
分(32)を除き、ソフトウエア化できる。
As described above, according to this embodiment, the same basic operations as in the conventional example can be executed, and the advantages obtained in the conventional example can still be enjoyed. Furthermore, in this embodiment, the addition value An, which is a digital value, instead of the drive current I, which is an analog value, is supplied to the disturbance estimation observer (7), and the output of the disturbance estimation observer (7) is Since the signal is a digital quantity that can be added to the speed control signal Bn without any need for A/D conversion or D/A conversion. Therefore, the device can be configured in terms of software, and there is no time delay due to A/D conversion or D/A conversion, and control performance is improved. Specifically, Figure 2
Of the parts within the broken line (29), except for the hardware part (32) represented by the two-dot chain line, it can be implemented as software.

【0042】なお、この実施例では、外乱推定オブザー
バ(7)を最小次元オブザーバとしているがこれは他の
形式のもの、例えば同一次元オブザーバとしてもよい。 更には、外乱推定オブザーバではなく速度推定オブザー
バ等のオブザーバに適用しても良い。そして、VTRの
ドラムモータやキャプスタンモータのみでなく、他の種
類のモータを制御対象としても良い。さらには、PWM
制御ではなく、D/A変換方式等によりモータを制御し
ても良い。
In this embodiment, the disturbance estimation observer (7) is a minimum dimension observer, but it may be of another type, for example, a same dimension observer. Furthermore, the present invention may be applied to an observer such as a speed estimation observer instead of a disturbance estimation observer. In addition to the drum motor and capstan motor of the VTR, other types of motors may also be controlled. Furthermore, PWM
Instead of control, the motor may be controlled by a D/A conversion method or the like.

【0043】図3には、本発明の第2実施例の構成が示
されている。この実施例は、第1実施例がモータ(1)
を電流制御する構成であったのに対し、電圧制御する構
成である。特に、この図の制御方式は、モータ(1)を
電圧制御するトランジスタをPWM信号で直接駆動する
方式である。
FIG. 3 shows the configuration of a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the first embodiment is a motor (1).
In contrast to the previous configuration where the current was controlled, this configuration uses voltage control. In particular, the control method shown in this figure is a method in which a transistor that voltage-controls the motor (1) is directly driven by a PWM signal.

【0044】この実施例は、マイクロコンピュータ(3
3)を備えている。このマイクロコンピュータ(33)
は図示しない角速度ωの検出手段の出力を監視して、モ
ータ(1)の速度及び位相制御を行い、かつ、外乱推定
オブザーバの機能をも行う。マイクロコンピュータ(3
3)の出力はPWM信号であり、このPWM信号は伝達
ブロック(34)に供給される。
This embodiment uses a microcomputer (3
3). This microcomputer (33)
monitors the output of an angular velocity ω detection means (not shown), controls the speed and phase of the motor (1), and also functions as a disturbance estimation observer. Microcomputer (3
The output of 3) is a PWM signal, which is supplied to the transfer block (34).

【0045】伝達ブロック(34)は、伝達関数Gd(
s)を有している。伝達ブロック(34)は、トランジ
スタ(TR1)、(TR2)、トランジスタ(TR2)
のベース抵抗(R1)、トランジスタ(TR2)のベー
ス・エミッタ抵抗(R2)、スイッチングダイオード(
D)、コイル(L)、コンデンサ(C)から構成されて
いる。
The transfer block (34) has a transfer function Gd(
s). The transmission block (34) includes transistors (TR1), (TR2), and transistors (TR2).
base resistance (R1), base-emitter resistance (R2) of transistor (TR2), switching diode (
D), a coil (L), and a capacitor (C).

【0046】トランジスタ(TR1)のベースには、P
WM信号が供給されている。従って、トランジスタ(T
R1)はPWM信号によりオンオフする。トランジスタ
(TR1)のコレクタはトランジスタ(TR2)のベー
スに接続されており、従って、トランジスタ(TR2)
もPWM信号によりオンオフする。コイル(L)及びコ
ンデンサ(C)はトランジスタ(TR2)によるスイッ
チング波形を直流化するフィルタを構成しており、その
遮断周波数は、第1実施例と同様、フィルタの伝達関数
が1に近似できるよう十分高く設定されている。
[0046] The base of the transistor (TR1) has P
WM signal is supplied. Therefore, the transistor (T
R1) is turned on and off by a PWM signal. The collector of transistor (TR1) is connected to the base of transistor (TR2), thus transistor (TR2)
It is also turned on and off by the PWM signal. The coil (L) and capacitor (C) constitute a filter that converts the switching waveform of the transistor (TR2) into direct current, and its cutoff frequency is set so that the transfer function of the filter can be approximated to 1, as in the first embodiment. It is set high enough.

【0047】この実施例においては、マイクロコンピュ
ータ(33)が第1実施例と同様に機能する。PWM変
換ゲインKPWM及び伝達関数Gd(s)から駆動電流
Iが決定されるため、推定値TG^を得ることができる
。すなわち、本実施例においても第1実施例と同様の効
果を得られる。
In this embodiment, the microcomputer (33) functions in the same manner as in the first embodiment. Since the drive current I is determined from the PWM conversion gain KPWM and the transfer function Gd(s), the estimated value TG^ can be obtained. That is, the same effects as in the first embodiment can be obtained in this embodiment as well.

【0048】図5は、本発明の第3実施例に係るモータ
制御装置のブロック線図である。この実施例は、角速度
ωをトルク−回転変換部(10)から外乱推定オブザー
バ(7)に取り込むのではなく、速度検出部(14)の
出力を外乱推定オブザーバ(7)内の変換部(35)を
介して乗算部(21)及び(22)に取り込むようにし
ている。この場合、変換部(35)の変換ゲインα´は
FG部(13)及び速度検出部(14)の変換ゲインの
積の逆数、すなわちα´=2π/(KFG・HF(s)
)である。この実施例によっても、第1実施例と同様の
動作が行われ、同様の効果を確保できる。
FIG. 5 is a block diagram of a motor control device according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, instead of taking the angular velocity ω from the torque-rotation converter (10) into the disturbance estimation observer (7), the output of the speed detector (14) is transferred to the converter (35) in the disturbance estimation observer (7). ) to the multipliers (21) and (22). In this case, the conversion gain α' of the conversion section (35) is the reciprocal of the product of the conversion gains of the FG section (13) and the speed detection section (14), that is, α'=2π/(KFG・HF(s)
). This embodiment also performs the same operation as the first embodiment and can ensure the same effects.

【0049】また、この実施例では、FG部(13)が
図6に示されるような構成を有している。すなわち、磁
気ヘッド(36)、スレッショルド電圧源(37)及び
波形整形回路(38)を有している。モータ(1)には
あらかじめ着磁パターン(201)が付与されているも
のとする。
Further, in this embodiment, the FG section (13) has a configuration as shown in FIG. That is, it has a magnetic head (36), a threshold voltage source (37), and a waveform shaping circuit (38). It is assumed that the motor (1) is provided with a magnetization pattern (201) in advance.

【0050】FG部(13)の磁気ヘッド(36)は着
磁パターン(201)を読取り、正弦波信号(a)を波
形整形回路(38)に供給する。波形整形回路(38)
には、正弦波信号(a)の他、スレッショルド電圧源(
37)からスレッショルド電圧(b)が供給されており
、波形整形回路(38)は正弦波信号(a)をスレッシ
ョルド電圧(b)と比較する。すると、図7に示される
ように、正弦波信号(a)がスレッショルド電圧(b)
より大きな期間はH値の、小さな期間はL値の、方形波
信号であるFG信号(c)が得られる。このFG信号(
c)は、速度検出部(14)に供給され、速度制御及び
外乱トルク推定に用いられる。
The magnetic head (36) of the FG section (13) reads the magnetized pattern (201) and supplies the sine wave signal (a) to the waveform shaping circuit (38). Waveform shaping circuit (38)
In addition to the sine wave signal (a), the threshold voltage source (
A threshold voltage (b) is supplied from 37), and the waveform shaping circuit (38) compares the sine wave signal (a) with the threshold voltage (b). Then, as shown in FIG. 7, the sine wave signal (a) becomes the threshold voltage (b)
An FG signal (c) is obtained which is a square wave signal with an H value during a larger period and an L value during a smaller period. This FG signal (
c) is supplied to the speed detection section (14) and used for speed control and disturbance torque estimation.

【0051】この実施例において、スレッショルド電圧
(b)が正確な値(b1)であった場合には、図7に(
c1)として示されるFG信号(c)が得られる。ここ
に、正確な値のスレッショルド電圧(b1)とは、この
ようなH値期間=T/2、L値期間=T/2のデューテ
ィ比=50%のFG信号(c1)が得られる電圧をいう
ものとする。Tは、正弦波信号(a)、従ってFG信号
(c)の周期である。このようなFG信号(c1)であ
れば、これを2逓倍して使用しても、制御誤差は生じな
い。
In this example, if the threshold voltage (b) is an accurate value (b1), the result shown in FIG.
An FG signal (c) denoted as c1) is obtained. Here, the threshold voltage (b1) with an accurate value is the voltage at which such an FG signal (c1) with an H value period = T/2, an L value period = T/2, and a duty ratio of 50% is obtained. shall be said. T is the period of the sinusoidal signal (a) and therefore the FG signal (c). If such an FG signal (c1) is used, no control error will occur even if it is doubled and used.

【0052】しかし、このようなスレッショルド電圧(
b1)からずれた値のスレッショルド電圧(b2)であ
った場合、デューティ比≠50%のFG信号(c2)と
なる。すなわち、デューティむらの発生である。このよ
うなFG信号(c2)をFG部(13)から出力し速度
検出を行った場合でも、FG信号(c)の立ち上がりエ
ッジまたは立ち下がりエッジのみを検出して速度検出を
行うならば、周期Tが一定であることから、問題は生じ
ない。しかし、2逓倍を行う場合、すなわち立ち上がり
エッジと立ち下がりエッジの間の時間を検出して速度検
出とする場合には、デューティむらが外乱トルク推定動
作に反映してしまい。モータ(1)の回転変動が生じて
しまう。
However, such a threshold voltage (
If the threshold voltage (b2) is deviated from b1), the FG signal (c2) has a duty ratio of ≠50%. In other words, duty unevenness occurs. Even when speed detection is performed by outputting such an FG signal (c2) from the FG section (13), if speed detection is performed by detecting only the rising edge or falling edge of the FG signal (c), the period is Since T is constant, no problem arises. However, when doubling is performed, that is, when speed is detected by detecting the time between the rising edge and the falling edge, the duty unevenness is reflected in the disturbance torque estimation operation. This causes fluctuations in the rotation of the motor (1).

【0053】図8には、このような点に着目してさらに
改良を加えた第4実施例のブロック線図が示されている
。この実施例は、第3実施例に補正部(39)を付加し
た構成である。補正部(39)は、速度検出部(14)
の後段に配置されており、ソフトウエア的に構成可能な
部材である。従って、この実施例においても、第1実施
例もしくは第3実施例と同様の効果が得られる。
FIG. 8 shows a block diagram of a fourth embodiment that has been further improved with attention to such points. This embodiment has a configuration in which a correction section (39) is added to the third embodiment. The correction unit (39) is a speed detection unit (14)
It is a member that can be configured using software. Therefore, in this embodiment as well, the same effects as in the first embodiment or the third embodiment can be obtained.

【0054】この実施例で新たに得られる効果は、デュ
ーティむらの補正による正確な外乱トルク推定である。 図9及び図10には、本実施例の動作が示されており、
以下、動作説明を通じて本実施例の利点に関して説明す
る。
A new effect obtained with this embodiment is accurate estimation of disturbance torque by correction of duty unevenness. 9 and 10 show the operation of this embodiment,
The advantages of this embodiment will be explained below through an explanation of its operation.

【0055】この実施例においては、FG部(13)は
、図6及び図7と同様に動作する。速度検出部(14)
は、FG信号(c)について判定(301)を実行する
。この判定(301)は、FG信号(c)の立ち上がり
エッジ及び立ち下がりエッジのいずれかが入力されたか
否かを判定するステップである。すなわち、この実施例
では、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを共に入
力し半周期を検出する2逓倍動作を行う。判定(301
)において入力されたと判定されるまで、この判定(3
01)が繰り返される。
In this embodiment, the FG section (13) operates in the same manner as in FIGS. 6 and 7. Speed detection part (14)
performs determination (301) on the FG signal (c). This determination (301) is a step of determining whether either the rising edge or the falling edge of the FG signal (c) is input. That is, in this embodiment, a doubling operation is performed in which both a rising edge and a falling edge are input to detect a half cycle. Judgment (301
) until it is determined that an input has been made in (3).
01) is repeated.

【0056】入力されたと判定された場合には、補正部
(39)は、FGカウンタの内容mを1インクリメント
する(302)。FGカウンタは、プロセッサ内にソフ
トウエア的にまたはハードウエア的に構成され補正部(
39)が使用するカウンタであり、初期的には「0」に
設定されている。このFGカウンタの内容mは、後の説
明で理解されるように、入力されたエッジが立ち上がり
エッジか立ち下がりエッジかを示す。
If it is determined that the input has been made, the correction unit (39) increments the content m of the FG counter by 1 (302). The FG counter is configured in software or hardware in the processor, and is configured in a correction section (
39) is a counter used, and is initially set to "0". The content m of this FG counter indicates whether the input edge is a rising edge or a falling edge, as will be understood in the following explanation.

【0057】次に、速度検出部(14)は、FG信号(
c)の半周期xmを演算する(303)。補正部(39
)は、補正計算フラグが「1」であるか否かを判定する
(304)。補正計算フラグは補正計算を行っているか
否かを示すフラグであり、初期値は「1」である。従っ
て、動作開始直後には「1」であり、ステップ(305
)に移行する。
Next, the speed detection section (14) detects the FG signal (
The half period xm of c) is calculated (303). Correction section (39
) determines whether the correction calculation flag is "1" (304). The correction calculation flag is a flag indicating whether correction calculation is being performed or not, and its initial value is "1". Therefore, it is "1" immediately after the start of operation, and step (305
).

【0058】ステップ(305)においては、補正部(
39)がFGカウンタの内容mについての偶奇判定を行
う。初期値が0であることから、mが偶数の場合には立
ち上がりエッジ入力直後であり、奇数の場合には立ち下
がりエッジ入力直後である。奇数の場合には今回入力さ
れた立ち上がりエッジと前回入力された立ち下がりエッ
ジの時間差が、逆に偶数の場合には今回入力された立ち
下がりエッジと前回入力された立ち上がりエッジの時間
差が、それぞれステップ(303)において半周期xm
として求められている。従って、ステップ(305)に
おいて奇数とされた場合には現在の半周期xmはFG信
号(c)がL値の半周期であり、偶数とされた場合には
現在の半周期xmはFG信号(c)がH値の半周期であ
る。
In step (305), the correction section (
39) performs an even/odd judgment on the content m of the FG counter. Since the initial value is 0, if m is an even number, it is immediately after a rising edge is input, and if m is an odd number, it is immediately after a falling edge is input. If the number is odd, the time difference between the rising edge input this time and the falling edge input last time is the step. Conversely, if the number is even, the time difference between the falling edge input this time and the rising edge input last time is the step. (303) half period xm
is sought after. Therefore, if the number is odd in step (305), the current half cycle xm is the half cycle of the L value of the FG signal (c), and if the number is even, the current half cycle xm is the half cycle of the FG signal (c). c) is the half cycle of the H value.

【0059】この実施例においては、補正部(39)は
、L値の半周期とH値の半周期とを別個に集計している
。すなわち、偶数と判定された場合にはステップ(30
6)が実行され、奇数と判定された場合にはステップ(
307)が実行される。ステップ(306)においては
、xhにxmが加算され、ステップ(307)において
は、xlにxmが加算される。ただし、xh及びxlは
初期的には「0」に設定されているものとする。
In this embodiment, the correction section (39) separately totals the half cycle of the L value and the half cycle of the H value. That is, if it is determined that the number is even, step (30
6) is executed, and if it is determined to be an odd number, step (
307) is executed. In step (306), xm is added to xh, and in step (307), xm is added to xl. However, it is assumed that xh and xl are initially set to "0".

【0060】これらステップ(306)及び(307)
の実行後には、判定(308)が実行される。すなわち
、補正部(39)は、加算が所定回数(n回)行われた
か否かを判定する。この判定の結果行われていないとさ
れた場合にはステップ(301)に戻り、以上説明した
演算が繰り返される。
These steps (306) and (307)
After execution of , determination (308) is executed. That is, the correction unit (39) determines whether addition has been performed a predetermined number of times (n times). If the result of this determination is that it has not been performed, the process returns to step (301) and the calculations described above are repeated.

【0061】このような動作が繰り返された結果ステッ
プ(308)においてn回に至ったとされた場合には、
補正部(39)は、ステップ(309)を実行する。こ
のとき、FGカウンタの内容mが偶数の場合のxmがx
hに累算されており、奇数の場合のxmがxlに累算さ
れている。ステップ(309)においては、xH=xh
/n xL=xl/n の演算が行われる。このxH及びxLは、それぞれH値
及びL値の半周期の平均値であると理解できる。この後
、補正部(39)は、補正フラグを「1」に設定する(
310)。補正フラグは初期的には「0」に設定されて
おり、xH及びxLが求められているかを表すフラグで
ある。
[0061] If it is determined in step (308) that such an operation has been repeated n times,
The correction unit (39) executes step (309). At this time, xm when the content m of the FG counter is an even number is x
h, and xm in the case of an odd number is accumulated in xl. In step (309), xH=xh
/n xL=xl/n is calculated. It can be understood that xH and xL are the average values of the half cycle of the H value and the L value, respectively. After this, the correction unit (39) sets the correction flag to "1" (
310). The correction flag is initially set to "0" and is a flag indicating whether xH and xL are calculated.

【0062】次に、図10に示される動作に移る。補正
部(39)は、補正フラグが「1」であるか否かを判定
する(311)。この場合、補正フラグが「1」である
ためステップ(312)に移る。補正部(39)は、ス
テップ(312)において補正カウンタの内容mの偶奇
判定を行う。偶数の場合にはステップ(313)に、奇
数の場合にはステップ(314)に移る。
Next, we move on to the operation shown in FIG. The correction unit (39) determines whether the correction flag is "1" (311). In this case, since the correction flag is "1", the process moves to step (312). The correction unit (39) performs an even/odd determination of the content m of the correction counter in step (312). If the number is even, the process moves to step (313), and if the number is odd, the process moves to step (314).

【0063】ステップ(313)では、X=xm−xH
+x0が、ステップ(314)では、X=xm−xL+
x0が、補正部(39)により、それぞれ演算される。 ここに、x0はオフセット値であり、FG信号(c)の
真の半周期を表している。従って、このようにして求め
られるXは、検出した半周期xmからデューティむらを
補正した補正値である。この後、補正部(39)は、補
正計算フラグを「0」にし、補正計算を終了する(31
5)。
In step (313), X=xm−xH
+x0, but in step (314), X=xm-xL+
x0 is calculated by the correction unit (39). Here, x0 is an offset value and represents the true half cycle of the FG signal (c). Therefore, X obtained in this manner is a correction value obtained by correcting the duty unevenness from the detected half cycle xm. After that, the correction unit (39) sets the correction calculation flag to "0" and ends the correction calculation (31
5).

【0064】続いて、速度系係数部(15)は、速度誤
差計算を行い(316)、外乱推定オブザーバ(7)は
、外乱トルクTGの推定を行い(317)、加算部(6
)は速度誤差信号Bnとオブザーバ演算値Cnの加算を
行い(318)、加算値CnはPWM変換器(2)によ
りPWM信号として出力される(319)。
Subsequently, the speed system coefficient section (15) calculates the speed error (316), the disturbance estimation observer (7) estimates the disturbance torque TG (317), and the addition section (6)
) adds the speed error signal Bn and the observer calculation value Cn (318), and the added value Cn is output as a PWM signal by the PWM converter (2) (319).

【0065】この後には、ステップ(301)に戻る。 この後、ステップ(303)までは以上説明した内容と
同様の動作となるが、ステップ(304)において補正
計算フラグが「0」であるためにステップ(311)に
分岐する。さらに、補正フラグもすでに「1」になって
いるため、ステップ(312)に移行する。なお、補正
フラグが「0」であれば、ステップ(316)に移行す
る。
After this, the process returns to step (301). Thereafter, the operations up to step (303) are similar to those described above, but since the correction calculation flag is "0" in step (304), the process branches to step (311). Furthermore, since the correction flag is already set to "1", the process moves to step (312). Note that if the correction flag is "0", the process moves to step (316).

【0066】このように、本実施例においては、2逓倍
によりFG信号(c)のエッジ検出を行った場合でも、
デューティむらを補正してより正確な外乱トルク推定、
ひいてはモータ(1)の制御を実現できる。また、平均
値を求めこれを利用して補正するようにしたため、演算
時間の遅れも生じない。
In this way, in this embodiment, even when the edge of the FG signal (c) is detected by doubling,
More accurate disturbance torque estimation by correcting duty unevenness,
As a result, control of the motor (1) can be realized. Furthermore, since the average value is calculated and used for correction, there is no delay in calculation time.

【0067】なお、他の方法でデューティむら補正を行
ってもよく、外乱推定オブザーバ(7)は最小次元オブ
ザーバではなく例えば同一次元オブザーバでも良く、外
乱推定オブザーバ(7)にかえ速度推定オブザーバ等を
用いてもよい。キャプスタンモータ等に限定されないこ
とはいうまでもない。
Note that the duty unevenness correction may be performed using other methods, and the disturbance estimation observer (7) may be, for example, a same-dimensional observer instead of the minimum dimension observer, or a speed estimation observer or the like may be used instead of the disturbance estimation observer (7). May be used. Needless to say, the present invention is not limited to capstan motors and the like.

【0068】次に、本発明の第5実施例について説明す
る。図11は、この実施例のブロック線図である。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a block diagram of this embodiment.

【0069】この実施例においては、先に説明した従来
例及び各実施例においては省略されていた位相制御系の
構成も示されている。すなわち、トルク−回転変換部(
10)の出力を積分することによりモータ(1)の角速
度ωを位相に変換する積分要素(40)と、積分要素(
40)の出力からモータ(1)の回転位相を検出する位
相検出器(41)と、が示されている。なお、図におい
てHP(s)は位相検出器(41)の伝達関数である。 位相検出器(41)の出力は、加算部(6)に供給され
、これにより、位相制御に係るフィードバックループが
構成される。
In this embodiment, the configuration of the phase control system, which was omitted in the conventional example and each embodiment described above, is also shown. In other words, the torque-rotation converter (
an integral element (40) that converts the angular velocity ω of the motor (1) into a phase by integrating the output of the integral element (10);
A phase detector (41) that detects the rotational phase of the motor (1) from the output of the motor (40) is shown. Note that in the figure, HP(s) is the transfer function of the phase detector (41). The output of the phase detector (41) is supplied to the adder (6), thereby configuring a feedback loop related to phase control.

【0070】更に、図11においては、外乱トルクTG
の加算に係る加算器(11)が省略されており、増幅器
(4)及びモータ駆動ランプ(5)両者のゲインを表す
ブロックである増幅部(12)が移行の増幅部(42)
及び(43)に分割して描かれている。増幅部(42)
のゲインはKAMP、増幅部(43)のゲインはKMD
Aと表されている。更に、加算部(6)から出力される
加算値Anは、遅延器(44)を介して乗算部(30)
に入力される。遅延器(44)は、加算値Anを1サン
プリング周期TFだけ遅延させる遅延器である。
Furthermore, in FIG. 11, the disturbance torque TG
The adder (11) related to addition is omitted, and the amplifier unit (12), which is a block representing the gain of both the amplifier (4) and the motor drive lamp (5), is replaced by the transition amplifier unit (42).
and (43). Amplification section (42)
The gain of the amplifier section (43) is KAMP, and the gain of the amplifier section (43) is KMD.
It is expressed as A. Further, the added value An output from the adder (6) is sent to the multiplier (30) via a delay device (44).
is input. The delay device (44) is a delay device that delays the addition value An by one sampling period TF.

【0071】この実施例においては、位相制御系は、次
のように動作する。先に述べた速度制御系においては、
モータ(1)の回転に応じてFG部(13)がモータ(
1)の回転速度に対応したFG信号を生成させていたが
、位相制御系においては、モータ(1)の1回転毎にP
G(Pulse Generator )信号が1パル
ス発生し、基準位相との時間差を計測する。この計測は
、積分要素(40)によって行われ、引き続き位相検出
器(41)によりモータ(1)の回転位相が検出される
。この回転移送は、加算部(6)を介してPWM変換器
(2)に供給され、PWM信号の生成に寄与する。
In this embodiment, the phase control system operates as follows. In the speed control system mentioned earlier,
The FG section (13) rotates the motor (1) according to the rotation of the motor (1).
The FG signal corresponding to the rotation speed of motor (1) was generated, but in the phase control system, P
One pulse of the G (Pulse Generator) signal is generated, and the time difference from the reference phase is measured. This measurement is performed by an integral element (40), and subsequently the rotational phase of the motor (1) is detected by a phase detector (41). This rotational transfer is supplied to the PWM converter (2) via the adder (6) and contributes to the generation of the PWM signal.

【0072】このように、本実施例によれば、速度制御
のみならず位相制御を行なうようにしたため、モータ(
1)の回転速度変動が抑制されることとなる。
As described above, according to this embodiment, not only speed control but also phase control is performed, so that the motor (
1) rotational speed fluctuations will be suppressed.

【0073】更には、外乱推定オブザーバ(7)を設け
ているため、外乱トルクTGに起因するモータ(1)の
回転速度変動が抑圧される。更に、A/D変換及びD/
A変換の必要がないため、本実施例においては第1実施
例等と同様の効果を得ることができる。
Furthermore, since the disturbance estimation observer (7) is provided, fluctuations in the rotational speed of the motor (1) caused by the disturbance torque TG are suppressed. Furthermore, A/D conversion and D/
Since there is no need for A conversion, this embodiment can achieve the same effects as the first embodiment and the like.

【0074】図12は、本発明の第6実施例に係るモー
タ制御装置の構成が示されている。この図はブロック線
図であり、図11と同様の省略等を施している。この実
施例は、図11に示される第5実施例に加え、位相同期
引込み判別手段(45)を付加した点が相違しており、
更に、この位相同期引込み判別手段(45)によってオ
ンオフされる切替えスイッチ(46)が乗算部(31)
と加算部(6)の間に設けられている点が異なる。この
実施例は、図11に示される第5実施例を更に改良する
ことにより、モータ起動時等の過渡応答時における位相
同期引込みを早期に行わせることを可能にしたものであ
る。すなわち、モータ起動時等の過渡応答時には位相検
出器(41)の出力が大きく変動し、速度指令値が大き
く変動する結果、外乱推定オブザーバ(7)の演算過程
におけるオーバフローの発生や外乱トルクTGの不正確
な推定等が発生し、速度指令値が不適当な値になり、位
相同時引込みを遅らせてしまうという問題点が生じ得る
。この実施例では、モータ(1)の起動時等において位
相同期引込み判別手段(40)の制御の下、外乱推定オ
ブザーバ(7)による推定値Cnを加算部(6)に供給
することを断とうとするものである。図13には、この
実施例の動作の流れが示されている。なお、速度制御、
位相制御、外乱トルクTGの推定動作については先に説
明したものと同様であるのでここでは詳細を省略する。
FIG. 12 shows the configuration of a motor control device according to a sixth embodiment of the present invention. This figure is a block diagram, and the same omissions as in FIG. 11 are made. This embodiment is different from the fifth embodiment shown in FIG. 11 in that a phase synchronization pull-in determining means (45) is added.
Further, a changeover switch (46) that is turned on and off by the phase synchronization pull-in determining means (45) is connected to the multiplier (31).
The difference is that it is provided between the and adder (6). This embodiment is a further improvement of the fifth embodiment shown in FIG. 11, thereby making it possible to perform phase synchronization pull-in early during a transient response such as when starting a motor. That is, during a transient response such as when starting the motor, the output of the phase detector (41) fluctuates greatly, and the speed command value fluctuates greatly, resulting in overflow in the calculation process of the disturbance estimation observer (7) and disturbance torque TG. Inaccurate estimation or the like may occur, resulting in an inappropriate speed command value, which may cause problems such as delaying simultaneous phase pull-in. In this embodiment, when the motor (1) is started, under the control of the phase synchronization pull-in determining means (40), the estimation value Cn by the disturbance estimation observer (7) is cut off from being supplied to the addition unit (6). It is something to do. FIG. 13 shows the flow of operation of this embodiment. In addition, speed control,
Since the phase control and disturbance torque TG estimation operations are the same as those described above, details will be omitted here.

【0075】この実施例の装置は、モータ(1)の回転
に伴い、FG信号のエッジ又はTG信号のエッジが入力
されるまで、速度検出及び位相検出は行なわない。FG
信号のエッジが入力されると(401)、ステッブ(4
05)〜(410)の動作に移行し、その後、ステップ
(402)に移る。また、FG信号のエッジが入力され
ていない状態でPG信号のエッジが入力された場合(4
02)、ステップ(403)及び(404)の動作を実
行し、再びFG信号のエッジの入力待ち状態(401)
に戻る。
The apparatus of this embodiment does not perform speed detection or phase detection until an edge of the FG signal or an edge of the TG signal is input as the motor (1) rotates. FG
When the edge of the signal is input (401), step (4
The process moves to operations 05) to (410), and then moves to step (402). Also, if the edge of the PG signal is input while the edge of the FG signal is not input (4
02), executes the operations of steps (403) and (404), and returns to the FG signal edge input waiting state (401)
Return to

【0076】ステップ(403)においては、位相検出
器(41)によって位相検出が行われ、検出結果からN
Pが位相検出器(41)から出力される。位相同期引込
み判別手段(45)は、この位相検出結果NPに基づき
位相同期引込みが成されているかどうかを判別する(4
04)。
In step (403), phase detection is performed by the phase detector (41), and from the detection result N
P is output from the phase detector (41). The phase synchronization pull-in determination means (45) determines whether phase synchronization pull-in is achieved based on this phase detection result NP (4
04).

【0077】一方、ステップ(401)においてFG信
号のエッジが入力されたと判定された場合にはステップ
(405)〜(410)が実行される。ステップ(40
5)においては、速度検出部(14)が速度検出を行な
い、その結果、NFを出力する。加算部(6)は、速度
検出部(14)の出力である速度検出結果NFと位相検
出器(41)の出力である位相検出結果NPとを加算し
、その加算結果NをPWM変換器(2)に出力する(4
06)。この時、位相同期引込み判別手段(45)によ
り先のステップ(404)において位相同期引込みがな
されているか否かの判定がなされている。ステップ(4
06)の後は、この判別結果に応じて動作が分岐し(4
07)、位相同期引込みがなされている場合にのみ外乱
推定オブザーバ(7)の演算結果NO(推定値Cnに相
当する)を切替えスイッチ(46)を介して加算部(6
)に取り込み(408)、加算結果Nに更に外乱推定オ
ブザーバ(7)による演算結果をNOを加算する(40
9)。すなわち、位相同期引込み判別手段(45)は、
位相検出結果NPに基づき位相同期引込みがなされるか
否かを判別し、なされている場合にのみ切替えスイッチ
(46)をオンさせ、外乱推定オブザーバ(7)による
演算結果NOを加算部(6)に供給する。
On the other hand, if it is determined in step (401) that an edge of the FG signal has been input, steps (405) to (410) are executed. Step (40
In step 5), the speed detection section (14) detects the speed and outputs NF as a result. The adder (6) adds the speed detection result NF, which is the output of the speed detector (14), and the phase detection result NP, which is the output of the phase detector (41), and sends the addition result N to the PWM converter ( 2) Output to (4
06). At this time, the phase synchronization pull-in determination means (45) has determined whether phase synchronization pull-in has been performed in the previous step (404). Step (4
After 06), the operation branches depending on the result of this determination (4
07), the calculation result NO (corresponding to the estimated value Cn) of the disturbance estimation observer (7) is sent to the adder (6) via the changeover switch (46) only when phase synchronization is being performed.
) (408), and the calculation result by the disturbance estimation observer (7) is added to the addition result N (40
9). That is, the phase synchronization pull-in determining means (45)
Based on the phase detection result NP, it is determined whether phase locking is performed or not, and only when it is performed, the changeover switch (46) is turned on, and the calculation result NO by the disturbance estimation observer (7) is added to the addition unit (6). supply to.

【0078】このように、外乱推定オブザーバ(7)の
演算結果NOがNに加えられた後、あるいは位相同期引
込みがまだなされておらず切替えスイッチ(46)がオ
フされていたときには直ちに、ステップ(410)にか
かる動作が実行される。ステッブ(410)に示される
のは、PWM変換器(2)による(N)のPWM変換動
作であり、この結果、モータ(1)のPWM制御が実行
されることになる。
In this way, immediately after the calculation result NO of the disturbance estimation observer (7) is added to N, or when phase synchronization has not yet been performed and the changeover switch (46) is turned off, step ( 410) is executed. What is shown in step (410) is (N) PWM conversion operations by the PWM converter (2), and as a result, PWM control of the motor (1) is executed.

【0079】このように、本実施例によれば、位相同期
引込みがなされている場合にのみ外乱推定オブザーバ(
7)の出力を用いて速度制御及び位相制御を行なうよう
にしているため、位相同期引込みがモータ(1)の起動
時等の過渡応答時において位相同期引込みが遅くなるこ
とがなく、また、外乱トルクTGによるモータ(1)の
外乱速度変動を抑圧することができる。
As described above, according to this embodiment, the disturbance estimation observer (
Since the speed control and phase control are performed using the output of 7), the phase synchronization pull-in does not become slow during a transient response such as when starting the motor (1), and also prevents disturbances. Disturbance speed fluctuations of the motor (1) due to torque TG can be suppressed.

【0080】図14には、本発明の第7実施例に係るモ
ータ制御装置の構成が示されている。この実施例は、図
12に示される第6実施例の構成を更に簡素化し、第6
実施例と同様の効果をより経済的に得ようとするもので
ある。すなわち図14に明瞭に示されるように、位相同
期引込み判別手段(45)に代えタイマ(47)が設け
られている。このタイマ(47)はモータ(1)の起動
から一定時間経過後に切替えスイッチ(46)をオフか
らオンに切替えるタイマである。従って、図15に示さ
れるこの実施例の動作も、図13に示される第6実施例
の動作と異なり、ステップ(404)が省略され、ステ
ップ(407)がステップ(411)に置き換えられて
いる。すなわち、この実施例においては、位相同期引込
みがなされているか否かではなく、タイマ(47)の動
作の結果、モータ(1)の起動のうち一定時間が経過し
たと見なせる場合にのみ外乱推定オブザーバ(7)の演
算結果NOを加算部(6)に取り組ませるものである。 従って、この実施例によれば、第6実施例により得られ
た効果をより簡素な構成で実現することができる。
FIG. 14 shows the configuration of a motor control device according to a seventh embodiment of the present invention. This embodiment further simplifies the configuration of the sixth embodiment shown in FIG.
This is an attempt to obtain the same effect as the embodiment more economically. That is, as clearly shown in FIG. 14, a timer (47) is provided in place of the phase synchronization pull-in determining means (45). This timer (47) is a timer that switches the changeover switch (46) from off to on after a certain period of time has elapsed since the motor (1) was started. Therefore, the operation of this embodiment shown in FIG. 15 is also different from the operation of the sixth embodiment shown in FIG. 13 in that step (404) is omitted and step (407) is replaced with step (411). . In other words, in this embodiment, the disturbance estimation observer is activated only when it can be considered that a certain period of time has elapsed during the activation of the motor (1) as a result of the operation of the timer (47), regardless of whether phase synchronization pull-in is performed or not. The calculation result NO of (7) is applied to the adder (6). Therefore, according to this embodiment, the effects obtained by the sixth embodiment can be realized with a simpler configuration.

【0081】なお、この実施例においてはモータ(1)
の起動時をタイマ(47)の起算点としたが、これは、
例えば通常再生とスピードサーチ等の特殊再生との間の
モード移行時などの他の移行時を基準としてもよい。ま
た、VTRのドラムモータ等に限らず、キャプスタンモ
ータ等、他のモータであってもよい。
[0081] In this embodiment, the motor (1)
The starting point of the timer (47) was set as the starting point of the timer (47).
For example, other transition times such as mode transition between normal play and special play such as speed search may be used as the reference. Further, the motor is not limited to the drum motor of a VTR, but may be a capstan motor or other other motor.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
によれば、オブザーバが速度検出手段から出力されるデ
ィジタルの回転速度及び速度信号に基づきモータを監視
し、外乱トルク推定動作を実行するようにしたため、A
/D変換、D/A変換等が不要となり、ハードウェアの
省略による簡素化かつ経済的な構成の実現、A/D変換
等による時間遅れの発生防止による制御性能の向上等の
効果が得られる。
[Effect of the invention] As explained above, claim 1 of the present invention
According to A.
/D conversion, D/A conversion, etc. are no longer required, resulting in a simplified and economical configuration by omitting hardware, and improved control performance by preventing time delays caused by A/D conversion, etc. .

【0083】また、請求項2によれば、モータの回転速
度を表す方形波信号に含まれるデューティむらを補正す
るようにしたため、外乱トルク等のの変量の推定がより
正確となる。
Furthermore, according to the second aspect of the present invention, since the duty unevenness included in the square wave signal representing the rotational speed of the motor is corrected, the estimation of variables such as disturbance torque becomes more accurate.

【0084】請求項3によれば、モータの回転周波数の
平均値を演算し、この平均値によりデューティむらを補
正するようにしたため、補正における演算時間による遅
れの発生防止や、デューティむらのない正しい速度検出
が可能となる等の効果が得られる。
According to claim 3, since the average value of the rotational frequency of the motor is calculated and the duty unevenness is corrected using this average value, it is possible to prevent the occurrence of a delay due to the calculation time in correction and to correct the duty without unevenness. Effects such as speed detection become possible can be obtained.

【0085】請求項4によれば、位相同期引込みがなさ
れている場合にのみオブザーバの出力が制御に用いられ
るため、モータ起動時等の過渡応答時に回転速度変動を
外乱トルク等の推定に反映させないようにして誤差発生
を防止することができる。
According to claim 4, since the output of the observer is used for control only when phase synchronization pull-in is performed, rotational speed fluctuations are not reflected in estimation of disturbance torque, etc. during transient response such as when starting a motor. In this way, errors can be prevented from occurring.

【0086】請求項5によれば、請求項4における位相
同期引込み判別手段をタイマとしたため、簡易な構成で
、請求項4に係る効果が得られる。
According to claim 5, since the phase synchronization pull-in determining means in claim 4 is a timer, the effect according to claim 4 can be obtained with a simple configuration.

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

【図1】第1実施例に係るモータ制御装置の構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a motor control device according to a first embodiment.

【図2】第1実施例に係るモータ制御装置の構成を示す
ブロック線図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a motor control device according to a first embodiment.

【図3】第1実施例に係るモータ制御装置の動作の流れ
を示すフローチャート図である。
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of operations of the motor control device according to the first embodiment.

【図4】第2実施例に係るモータ制御装置の構成を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of a motor control device according to a second embodiment.

【図5】第3実施例に係るモータ制御装置の構成を示す
ブロック線図である。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a motor control device according to a third embodiment.

【図6】FG部の構成及び動作線図を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the configuration and operation diagram of the FG section.

【図7】FG信号の波形を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a waveform of an FG signal.

【図8】第4実施例に係るモータ制御装置の構成を示す
ブロック線図である。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a motor control device according to a fourth embodiment.

【図9】第4実施例に係るモータ制御装置の動作の一部
を示すフローチャート図である 。
FIG. 9 is a flowchart showing part of the operation of the motor control device according to the fourth embodiment.

【図10】第4実施例に係るモータ制御装置の動作の一
部を示すフローチャート図である 。
FIG. 10 is a flowchart showing part of the operation of the motor control device according to the fourth embodiment.

【図11】第5実施例に係るモータ制御装置の構成を示
すブロック線図である。
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a motor control device according to a fifth embodiment.

【図12】第6実施例に係るモータ制御装置の構成を示
すブロック線図である。
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of a motor control device according to a sixth embodiment.

【図13】第6実施例に係るモータ制御装置の動作を示
すフローチャート図である。
FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the motor control device according to the sixth embodiment.

【図14】第7実施例に係るモータ制御装置の構成を示
すブロック線図である。
FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of a motor control device according to a seventh embodiment.

【図15】第7実施例に係るモータ制御装置の動作の流
れを示すフローチャート図である。
FIG. 15 is a flowchart showing the flow of operations of a motor control device according to a seventh embodiment.

【図16】一従来例に係るモータ制御装置の構成を示す
図である。
FIG. 16 is a diagram showing the configuration of a motor control device according to a conventional example.

【図17】従来例の構成を示すブロック線図である。FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1)  モータ (2)  PWM変換器 (6)  加算部 (7)  外乱推定オブザーバ (8)  速度誤差演算部 (9)  電流−トルク変換部 (10)  トルク−回転変換部 (13)  FG部 (14)  速度検出部 (20)  加算器 (21),(22)  乗算部 (23)  一次遅れ要素 (24)  減算器 (29)  ソフトウェアの部分 (30),(31)  乗算部 (33)  マイクロコンピュータ (36)  磁気ヘッド (37)  スレッショルド電圧源 (38)  波形整形回路 (39)  補正部 (40)  積分要素 (41)  位相検出器 (45)  位相同期引込み判別手段 (46)  切替えスイッチ (47)  タイマ I  駆動電流 ω  モータの角速度 An  加算値 Bn  速度部材信号 Cn  オブザーバ演算値 (a)  正弦波信号 (b),(b1 ),(b2 )  スレッショルド電
圧(c),(c1 ),(c2 )  FG信号xH,
xL  平均値 NP  位相検出結果 NF  速度検出結果 N  加算結果 NO  オブザーバの演算結果
(1) Motor (2) PWM converter (6) Adder (7) Disturbance estimation observer (8) Speed error calculation unit (9) Current-torque converter (10) Torque-rotation converter (13) FG unit ( 14) Speed detection section (20) Adder (21), (22) Multiplication section (23) First-order lag element (24) Subtractor (29) Software section (30), (31) Multiplication section (33) Microcomputer (36) Magnetic head (37) Threshold voltage source (38) Waveform shaping circuit (39) Correction section (40) Integral element (41) Phase detector (45) Phase synchronization pull-in determination means (46) Changeover switch (47) Timer I Drive current ω Motor angular velocity An Added value Bn Speed member signal Cn Observer calculation value (a) Sine wave signal (b), (b1), (b2) Threshold voltage (c), (c1), (c2) FG signal xH,
xL Average value NP Phase detection result NF Speed detection result N Addition result NO Observer calculation result

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  ディジタル値の速度信号に応じてモー
タを駆動する駆動手段と、モータの回転速度を表すディ
ジタル値を出力する速度検出手段と、速度検出手段から
出力されるディジタル値の回転速度及び速度信号に基づ
きモータを監視し、モータに加わる外乱トルク、速度変
動等の変量を推定し、推定された変量をディジタル値で
出力するオブザーバと、ディジタル値の回転速度及びオ
ブザーバの出力に基づきモータに加わる外乱トルク、速
度変動等の変量が相殺されるようディジタル値の速度信
号を生成する速度指令手段と、を備えることを特徴とす
るモータ制御装置。
1. A drive means for driving a motor according to a speed signal of a digital value, a speed detection means for outputting a digital value representing the rotational speed of the motor, and a rotational speed and a rotational speed of the digital value output from the speed detection means. There is an observer that monitors the motor based on the speed signal, estimates variables such as disturbance torque applied to the motor, speed fluctuation, etc., and outputs the estimated variables as a digital value. A motor control device comprising speed command means for generating a speed signal of a digital value so that variables such as applied disturbance torque and speed fluctuation are canceled out.
【請求項2】  速度信号に応じてモータを駆動する駆
動手段と、モータの回転速度を表す方形波信号を出力す
る速度検出手段と、速度検出手段から出力される方形波
信号に含まれるデューティむらを補正し速度誤差として
出力する補正部と、速度誤差及び速度信号に基づきモー
タを監視し、モータに加わる外乱トルク、速度変動等の
変量を推定し、推定された変量を出力するオブザーバと
、速度誤差及びオブザーバの出力に基づきモータに加わ
る外乱トルク、速度変動等の変量が相殺されるよう速度
信号を生成する速度指令手段と、を備えることを特徴と
するモータ制御装置。
2. Driving means for driving the motor in accordance with a speed signal, speed detection means for outputting a square wave signal representing the rotational speed of the motor, and duty unevenness included in the square wave signal output from the speed detection means. a correction unit that corrects and outputs it as a speed error, an observer that monitors the motor based on the speed error and speed signal, estimates variables such as disturbance torque applied to the motor, speed fluctuation, etc., and outputs the estimated variables; A motor control device comprising: speed command means for generating a speed signal such that variables such as disturbance torque and speed fluctuations applied to the motor are offset based on an error and an output of an observer.
【請求項3】  請求項2記載のモータ制御装置におい
て、補正部が、まず方形波信号に含まれる同一値の期間
の平均長を演算し、この平均長を逐次当該期間の時間長
から減じ、当該期間の目標長を加算して、デューティむ
らを補正することを特徴とするモータ制御装置。
3. The motor control device according to claim 2, wherein the correction section first calculates the average length of periods of the same value included in the square wave signal, and sequentially subtracts this average length from the time length of the period, A motor control device that corrects duty unevenness by adding a target length for the period.
【請求項4】  速度信号に応じてモータを駆動する駆
動手段と、モータの回転速度を検出する速度検出手段と
、モータの回転速度を積分することによりモータの回転
位相を出力する位相検出手段と、速度検出手段から出力
されるディジタル値の回転速度及び速度信号に基づきモ
ータを監視し、モータに加わる外乱トルク、速度変動等
の変量を推定し、推定された変量を出力するオブザーバ
と、回転速度、回転位相及びオブザーバの出力に基づき
モータに加わる外乱トルク、速度変動等の変量が相殺さ
れるよう速度信号を生成する速度指令手段と、位相検出
手段により検出される回転位相に基づき位相同期引き込
みがなされているか否かを判別し、なされている場合に
のみオブザーバの出力を速度指令手段に供給させる位相
同期引き込み判別手段と、を備えることを特徴とするモ
ータ制御装置。
4. Driving means for driving the motor according to a speed signal, speed detection means for detecting the rotational speed of the motor, and phase detection means for outputting the rotational phase of the motor by integrating the rotational speed of the motor. , an observer that monitors the motor based on the digital rotation speed and speed signal output from the speed detection means, estimates variables such as disturbance torque applied to the motor, speed fluctuation, etc., and outputs the estimated variables; , a speed command means that generates a speed signal such that variables such as disturbance torque applied to the motor and speed fluctuation are offset based on the rotational phase and the output of the observer; and a phase synchronization pull-in based on the rotational phase detected by the phase detection means. 1. A motor control device comprising: phase synchronization pull determining means for determining whether or not phase synchronization is being performed, and supplying the output of the observer to the speed command means only when it is being performed.
【請求項5】  請求項4記載のモータ制御装置におい
て、位相同期引き込み判別手段が、モータの起動後所定
時間の経過をもって位相同期引き込みがなされていると
判別することを特徴とするモータ制御装置。
5. The motor control device according to claim 4, wherein the phase synchronization pull-in determination means determines that the phase synchronization pull-in has been performed after a predetermined time has elapsed after the motor is started.
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