JPH05103489A - Motor speed controller - Google Patents

Motor speed controller

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Publication number
JPH05103489A
JPH05103489A JP3256379A JP25637991A JPH05103489A JP H05103489 A JPH05103489 A JP H05103489A JP 3256379 A JP3256379 A JP 3256379A JP 25637991 A JP25637991 A JP 25637991A JP H05103489 A JPH05103489 A JP H05103489A
Authority
JP
Japan
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signal
counter
motor
speed
clock
Prior art date
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Pending
Application number
JP3256379A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikiyo Futagawa
良清 二川
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH05103489A publication Critical patent/JPH05103489A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain good speed control characteristics in any state by operating a signal to be generated by adding a frequency discriminator or an acceleration detector to a phase detector which discharges an output control amount, thereby largely removing an error signal and achieving proportional or proportional/ differential control. CONSTITUTION:The motor speed controller comprises, in addition to a phase detector 11 having a first counter 13 and a latch circuit 14, a limiter 21 for applying load data to the counter 13, a frequency discriminator 31 for generating a modulation signal to the detector 11, or an acceleration detector 33, signal processing means 30 having logical circuits 32, 35 or 34, a signal distributor 25 for generating signals to be applied to the elements, and a clock generator 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は広範囲の速度モードで円
滑な過渡応答と安定常特性を得るモータ速度制御装置の
構成に関し、特にプリンタのキャリッジモータ等に用い
られるモータ速度制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor speed controller for obtaining a smooth transient response and stable normal characteristics in a wide range of speed modes, and more particularly to a motor speed controller used for a carriage motor of a printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7が一般刊行物に開示されている従来
技術による実施例を示す図で、図8がその特性を示す図
である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of a conventional technique disclosed in general publications, and FIG. 8 is a diagram showing its characteristics.

【0003】図7で、1は速度データ又は入力端を表
す。2はクロック発生器で、速度データ1に対応した基
準クロックφsを発生する。Msはモータ7に設けた周波
数発生器8の速度に比例した信号を表す。4は位相検出
器で、基準クロックφsを計数して目標速度に対応した
周期Toの容量を有するカウンタ1と信号Msでカウンタ1
のデータをラッチするラッチ回路1とラッチ回路1のデ
ータをD/A(ディジタル・アナログ)変換するD/A変換器
1とより構成される。この位相検出器3の出力特性は図
8(b)である。
In FIG. 7, 1 represents velocity data or an input terminal. A clock generator 2 generates a reference clock φs corresponding to the speed data 1. Ms represents a signal proportional to the speed of the frequency generator 8 provided in the motor 7. Reference numeral 4 denotes a phase detector which counts the reference clock φs and has a capacity of a cycle To corresponding to the target speed and a counter 1 using a signal Ms.
Of the latch circuit 1 and a D / A converter 1 for D / A (digital / analog) conversion of the data of the latch circuit 1. The output characteristic of the phase detector 3 is shown in FIG.

【0004】4は周波数弁別器で、目標速度に対応した
周期To又は周波数 oより離れた量を放出するもので特性
例を示すのが、図8(a)である。図8(a)ではある
周波数以下では最大出力に、ある周波数以上では零出力
である。目標周波数foの前後では最大から零まで負計数
で変化して出力を放出する。
Reference numeral 4 denotes a frequency discriminator, which emits an amount distant from the period To or frequency o corresponding to the target speed, and FIG. 8A shows a characteristic example. In FIG. 8A, the maximum output is obtained below a certain frequency, and the zero output is produced above a certain frequency. Before and after the target frequency fo, it changes from a maximum to zero by a negative count and emits an output.

【0005】周波数弁別器4の構成は、基準クロックφ
sを計数して信号Msでリセットされ目標速度の周期Toに
対応した容量のカウンタ2と図示してない論理回路を介
してMs信号でカウンタ2のデータをラッチするラッチ回
路2とラッチ回路2のデータをD/A変換するD/A変換器2
よりなる。
The frequency discriminator 4 has a reference clock φ.
of the latch circuit 2 and the latch circuit 2 that counts s, is reset by the signal Ms, and has a capacity corresponding to the cycle To of the target speed, and the data of the counter 2 is latched by the Ms signal via a logic circuit (not shown). D / A converter 2 for D / A converting data
Consists of.

【0006】5はオペ・アンプの様な加減算器で、位相
出力は可変抵抗器VR1を、周波数弁別出力は可変抵抗VR2
を介して加重入力される。加減算器5の出力は電力増幅
器6を経てモータ7に印加される。
Reference numeral 5 is an adder / subtractor such as an operational amplifier. The phase output is a variable resistor VR 1 and the frequency discrimination output is a variable resistor VR 2.
Weighted input via. The output of the adder / subtractor 5 is applied to the motor 7 via the power amplifier 6.

【0007】図7で示すモータ速度制御の起動時の立上
げ特性例を示すのが図8(C)である。制御なしの場合
と目標速度AとBの場合の3例を示す。低い速度Bの方
が過渡特性が悪く安定定常回転の立上げ時間が長い例を
示する以上が従来技術によるモータ速度制御装置の実施
例である。
FIG. 8C shows an example of a startup characteristic at the time of starting the motor speed control shown in FIG. 3 examples of no control and target velocities A and B are shown. The example in which the motor speed control device according to the related art is described above shows an example in which the transient characteristic is worse at a lower speed B and the startup time of stable steady rotation is longer.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし前述の従来技術
では、供給電源電圧が一定の場合、より定速ほど大きな
オーバシュート又はアンダシュートが発生して立上特性
が悪い問題点がある。モータの速度が一種類の場合は余
り問題がないが、プリンタ、複写機の様に何種類もの速
度モードが必要な場合には可変抵抗器VR1とVR2を調整す
るのは実用的でない。これを解決するには速度モードに
合わせて設定したものをアナログがスイッチで切り換え
る方法を取っている。これでは構成要素の増加によるコ
スト・アップが問題になる。特に基本構成要素をIC化し
た場合、外付部品の増加によるスペース効率が悪くなる
問題点も有する。
However, in the above-mentioned prior art, when the power supply voltage is constant, there is a problem that the start-up characteristic is poor due to the occurrence of overshoot or undershoot at a constant speed. The speed of the motor is no serious problem in the case of one type, a printer, to adjust the variable resistor VR 1 and VR 2 if anything like a copier kinds speed mode is required is impractical. To solve this, the analog switch is used to switch the settings that are set according to the speed mode. This raises the problem of cost increase due to the increase in the number of components. In particular, when the basic components are integrated into an IC, there is a problem that the space efficiency is deteriorated due to the increase of external parts.

【0009】そこで、本発明のモータ速度制御装置はこ
れ等の問題点を解決するもので、その目的は唯一の制御
量を放出するのみで調整用の外付部品を排除しても良好
な制御特性を有するモータ速度制御装置の提供にある。
Therefore, the motor speed control device of the present invention solves these problems, and its purpose is to release only one control amount and to perform good control even if external parts for adjustment are eliminated. A motor speed control device having characteristics is provided.

【0010】更に他の目的は、制御量を放出する位相検
出器に周波数弁別器又は加速度検出器と共同で大幅な誤
差信号の排除、比例制御又は比例・微分制御を加えて、
多種なる速度モードでも円滑な立上特性又は過渡応答特
性と安定な定常特性を得るモータ速度制御装置の提供に
ある。
Still another object is to add a large amount of error signal elimination, proportional control or proportional / derivative control in cooperation with a frequency discriminator or an acceleration detector to a phase detector that emits a controlled variable,
It is an object of the present invention to provide a motor speed control device that can obtain smooth start-up characteristics or transient response characteristics and stable steady-state characteristics even in various speed modes.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】モータの周波数発生器の
信号MSと目標速度に対応した基準周期信号Toとの位相差
をD/A(ディジタル・アナログ)変換したものを速度制
御量となすモータ速度制御装置において、クロック発生
器10と、信号MSで所定信号群を生成する信号分配器25
と、所定の入出力手段を有する第1カウンタ13とラッチ
回路14を主たる構成要素とする位相検出器11と、ラッチ
回路14のデータをD/A変換してモータの制御量とするD/A
変換器18と、制御量の上下限を設定するリミッタ21と、
周波数弁別器31を含みリミッタ21のデータを第1カウン
タ13にロードする信号と第1カウンタの入力手段に与え
る信号を発生する信号処理手段とよりなり、唯一の制御
量の放出で大幅な誤差制御量の防止、適切な比例制御又
は比例・微分制御を有して、多種なる速度モードでも円
滑な立上(起動)特性又は過渡応答特性と安定な定常特
性を得るのが本発明の特徴である。
[Means for Solving the Problems] A motor having a speed control amount obtained by D / A (digital-analog) conversion of a phase difference between a signal MS of a motor frequency generator and a reference period signal To corresponding to a target speed. In the speed control device, a clock generator 10 and a signal distributor 25 that generates a predetermined signal group with the signal MS.
, A phase detector 11 having a first counter 13 having a predetermined input / output means and a latch circuit 14 as main components, and D / A converting data of the latch circuit 14 into a motor control amount.
A converter 18, a limiter 21 for setting the upper and lower limits of the controlled variable,
It comprises a frequency discriminator 31 and a signal processing means for generating a signal for loading the data of the limiter 21 to the first counter 13 and a signal for giving to the input means of the first counter. It is a feature of the present invention that it has a smooth start-up (start-up) characteristic or a transient response characteristic and a stable steady-state characteristic even in various speed modes by preventing the quantity and having an appropriate proportional control or proportional / derivative control. ..

【0012】更には、信号処理手段30に加速度検出器33
を加えて第1カウンタ13の入力手段の制御に単独又は周
波数弁別器31と共働して作用させて更に制御特性を向上
させたのも本発明の特徴である。
Further, the signal processing means 30 includes an acceleration detector 33.
In addition, it is a feature of the present invention that the control characteristic is further improved by acting on the control of the input means of the first counter 13 alone or in cooperation with the frequency discriminator 31.

【0013】尚更には、加速度検出器33を周波数弁別器
31の構成要素を共有的に構成したことにより構成要素の
低減によるコスト低減も本発明の特徴である。
Furthermore, the acceleration detector 33 is a frequency discriminator.
Another feature of the present invention is that the cost is reduced by reducing the number of components by configuring 31 components in common.

【0014】[0014]

【実施例】図1は本発明の実施例の具体的なブロック構
成を示す図である。図1で図7と同じ符号又は番号は同
じ意味を有するものとする。
FIG. 1 is a diagram showing a concrete block configuration of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same reference numerals or numbers as in FIG. 7 have the same meaning.

【0015】図1で、10はクロック発生器で速度データ
10によって変調される基準クロックφSとクロックφSと
位相が異なるか又は周波数の高いクロックφBを発生す
る。クロックφBは複数の場合もある。
In FIG. 1, reference numeral 10 designates a clock generator for speed data.
The reference clock φS and the clock φS modulated by 10 generate a clock φB having a different phase or a higher frequency. There may be a plurality of clocks φB.

【0016】11は位相検出器で第1カウンタ13と第1カ
ウンタ13のデータを常時は信号MSでラッチするラッチ回
路14が主たる構成要素である。CK、LD、R、LPはクロッ
ク入力端子、ロード信号端子、リセット端子、ラッチパ
ルス入力端子をそれぞれ表す。 12はAND-DRゲートでク
ロックφSとφBを加算又は削除し、常時はクロックφS
が通過している。15はORゲート、16はディレイ器でDと
付した。ディレイ器16は特定の場合に於る第1カウンタ
13のデータをラッチ回路14に正確に取り込むためのタイ
ミング調整である。17はORゲートである。
Reference numeral 11 denotes a phase detector, which is mainly composed of a first counter 13 and a latch circuit 14 which always latches the data of the first counter 13 with a signal MS. CK, LD, R, and LP represent a clock input terminal, a load signal terminal, a reset terminal, and a latch pulse input terminal, respectively. 12 is an AND-DR gate that adds or deletes the clocks φS and φB, and normally clocks φS
Is passing. Reference numeral 15 is an OR gate, and 16 is a delay device, which is denoted by D. The delay device 16 is the first counter in a specific case
The timing is adjusted so that the data of 13 is accurately taken into the latch circuit 14. 17 is an OR gate.

【0017】18はD/A変換器でラッチ回路14のデータをD
/A変換してアナログの制御量を線18aを介して放出す
る。
Reference numeral 18 is a D / A converter which converts the data of the latch circuit 14 into D
/ A is converted and an analog control amount is emitted via the line 18a.

【0018】21はリミッタで各速度モードに於る制御量
の上限と下限値を上下限データ入力端20より取り込み保
持するものである。データの取り込みは速度データライ
ンからでもよい。リミッタ21のデータはアンダー又はオ
ーバー速度の場合に第1カウンタ13に取り込まれ、放出
制御量に上下限の制限することにより過制動又は過付勢
を防止する。これにより、起動時又は変速時に大きなオ
ーバー又はアンダーシュートが発生せず円滑に定常回転
に早く突入する特徴を有する。
Reference numeral 21 is a limiter which takes in and holds the upper and lower limit values of the control amount in each speed mode from the upper and lower limit data input terminal 20. Data acquisition may be from the velocity data line. The data of the limiter 21 is taken into the first counter 13 when the speed is under or over, and the over-braking or over-energizing is prevented by limiting the upper and lower limits of the release control amount. As a result, there is a feature that a large overshoot or undershoot does not occur at the time of start-up or gear shifting, and the steady rotation is smoothly entered quickly.

【0019】尚、リミッタ21の下限値は零も含む。この
場合は第1カウンタ13をリセット端子Rよりリセットす
る。図1ではこれを示してある。
The lower limit value of the limiter 21 includes zero. In this case, the first counter 13 is reset from the reset terminal R. This is shown in FIG.

【0020】25は信号分配器で、信号MSをT-FF(トリガ
フリップフロップ)26とANDゲート27aと27bより構成し
ている。符号T、Q1、Q1FはT-FF26のクロック入力端、
肯定出力、否定出力をそれぞれ表す。MS1とMS2とは信号
MSを交互に2系列パルス列に分配したものである。この
信号分配器25のQ1信号とMS1とMS2の例を図2に示してあ
る。
Reference numeral 25 is a signal distributor, which is composed of a signal MS including a T-FF (trigger flip-flop) 26 and AND gates 27a and 27b. Reference symbols T, Q 1 and Q 1 F are clock input terminals of T-FF26,
Positive output and negative output are shown. MS1 and MS2 are signals
The MS is alternately distributed into two series pulse trains. An example of the Q 1 signal and MS1 and MS2 of this signal distributor 25 is shown in FIG.

【0021】30は信号処理手段で少なくとも周波数弁別
器31を含むもので、図1では加速度検出器33も図示して
ある。
Reference numeral 30 is a signal processing means including at least a frequency discriminator 31, and in FIG. 1 an acceleration detector 33 is also shown.

【0022】32は論理回路で、周波数弁別器31の出力Q2
とQ2、T-FF26の出力Q1とQ1の論理を取って目標速度より
早い場合はuVに、遅い場合はLVに時間幅の信号が現わ
れる。
Reference numeral 32 denotes a logic circuit, which is the output Q 2 of the frequency discriminator 31.
By taking the logics of Q2 and Q2 and outputs Q1 and Q1 of the T-FF26, a time width signal appears at uV when the speed is faster than the target speed, and at LV when the speed is slower than the target speed.

【0023】34は論理回路で加速度検出器の出力Q3とQ
3、T-FF26の出力Q1とQ1の論理を取って信号MSの到来時
間幅の前の時間幅が大きい場合はPAに、小さい場合はNA
に信号が差時間幅の信号が現われる。
Reference numeral 34 is a logic circuit which outputs Q3 and Q of the acceleration detector.
3. Take the logic of the outputs Q1 and Q1 of T-FF26, and PA when the time width before the arrival time width of the signal MS is large, NA when it is small
A signal with a difference time width appears at.

【0024】36はNORゲートでAND-ORゲート12に与えて
クロックφSを削除する。この場合、第1カウンタ13は
進まないからラッチ回路14のデータは小さい値となる。
出力制御量は小さくなる。
A NOR gate 36 is provided to the AND-OR gate 12 to delete the clock φS. In this case, since the first counter 13 does not advance, the data in the latch circuit 14 has a small value.
The output control amount becomes small.

【0025】37はORゲートでAND-ORゲート12のクロック
φBを通過させるから多く第1カウンタは進む。この場
合は出力制御量は大きくなる。
Numeral 37 is an OR gate which allows the clock .phi.B of the AND-OR gate 12 to pass therethrough, so that the first counter advances in many cases. In this case, the output control amount becomes large.

【0026】このように本発明の位相検出器11の作動は
AND-ORゲート12を通過するクロックを速度又は加速度情
報によって変調することにより、第1カウンタの進遅を
制御して速やかに所定制御量に到達する。このことから
円滑な過渡応答特性が得られるのである。
Thus, the operation of the phase detector 11 of the present invention is
By modulating the clock passing through the AND-OR gate 12 with the velocity or acceleration information, the advance / retard of the first counter is controlled to quickly reach the predetermined control amount. From this, a smooth transient response characteristic can be obtained.

【0027】言及が遅れたが、従来の位相検出器を構成
するカウンタの入力クロックは一定である故に所定位相
量に達するに複雑な経過を取るのでオーバ又はアンダシ
ュートが大きくなり定常状態になるまで時間を要する場
合がある。
Although the reference is delayed, since the input clock of the counter which constitutes the conventional phase detector is constant, it takes a complicated process to reach the predetermined amount of phase, so that the overshoot or undershoot becomes large and becomes a steady state. It may take time.

【0028】上述した速度に関したuV、LV、加速度に関
したPA、NAの放出論理は図3の具体的な回路で後述す
る。これ等の関係は図2に示してある。
The release logic of uV, LV for velocity and PA, NA for acceleration described above will be described later in a specific circuit of FIG. These relationships are shown in FIG.

【0029】図1の35は論理回路で、信号MSの目標速度
の周期Toより例えば図4に示すようにt<3/4ToならuL
に、t>5/4ToならLLにパルス信号を発生させる。
Reference numeral 35 in FIG. 1 is a logic circuit, which is uL if t <3 / 4To from the period To of the target speed of the signal MS, for example, as shown in FIG.
Then, if t> 5 / 4To, a pulse signal is generated in the LL.

【0030】信号uLは第1カウンタ13にリミッタ21の下
限値を、信号LLは上限値をロードするのである。これに
より、各速度モードに於る過制度及び過付勢を防止する
のである。図1では下限値を零にしてあるために、第1
カウンタ13のリセット端子を使用した例を示す。
The signal uL loads the lower limit value of the limiter 21 into the first counter 13, and the signal LL loads the upper limit value. As a result, over-regulation and over-energization in each speed mode are prevented. In FIG. 1, since the lower limit value is set to zero, the first
An example of using the reset terminal of the counter 13 will be shown.

【0031】以上が本発明の要旨であるが、更に言及す
れば速度制御ではPID(比例・積分・微分)制御が望ま
しいが、I制御は位置制御が含む場合必要であるが単に
速度制御ではPD制御で充分である。そこで本発明では
PD制御を駆使してあるのである。
The above is the gist of the present invention, and further mention is made that PID (proportional / integral / derivative) control is preferable in speed control, but I control is necessary when position control is included, but simply PD in speed control. Control is sufficient. Therefore, the present invention makes full use of PD control.

【0032】即ち、モータの起動時又は変速時は制御量
の誤差が大きいので、制御量に上下限値を定めるように
してオーバ・アンダーコートを制限して過渡応答を改善
しているのである。
That is, since there is a large error in the control amount when the motor is started or when the gear is shifted, the transient response is improved by limiting the over / undercoat by setting the upper and lower limits of the control amount.

【0033】定常状態近傍では、P制御又はPD制御を
実行するのである。P制御は位相検出器11そのものにも
持っているが、周波数弁別器31による信号uV、LV、D制
御には加速度検出器33による信号PA、NAで実行する。
Near the steady state, P control or PD control is executed. Although P control is also provided in the phase detector 11 itself, signals uV, LV, and D control by the frequency discriminator 31 are executed by signals PA and NA by the acceleration detector 33.

【0034】これ等の信号の作用のさせ方は図示してな
いが、クロックφBを複数にして各々重み付した構成で
もよい。
Although not shown in the figure, how to operate these signals may be such that a plurality of clocks φB are provided and weighted respectively.

【0035】制御量の放出関係を図4に示す。図4で
は、目標速度の速度AとBに対する周期To1とTo2で示
す。斜線部がP又PD制御が働いている自由制御範囲であ
る。
The release relationship of the controlled amount is shown in FIG. In FIG. 4, the cycles To 1 and To 2 for the target speeds A and B are shown. The shaded area is the free control range where P or PD control is working.

【0036】この制御で、モータ起動時の立上特性を示
すのが図6で、速度AとBに対して上下限値での制御な
しの場合の特性も図示してある。本発明によれば円滑な
立上特性が得れる。
FIG. 6 shows the start-up characteristics when the motor is started under this control, and the characteristics without the upper and lower limit values for the speeds A and B are also shown. According to the present invention, smooth startup characteristics can be obtained.

【0037】次に図3で、本発明の特徴である周波数弁
別器31と加速度検出器を同時に簡単に構成した例を説明
する。
Next, referring to FIG. 3, an example in which the frequency discriminator 31 and the acceleration detector, which are the features of the present invention, are simply configured simultaneously will be described.

【0038】第2カウンタ41の容量はクロックφSを計
数してキヤリCAが発生すると目標速度の周期Toになるも
のである。信号MS1でR端子を介してリセットされる。4
3はD-FF(ディレイドフリップフロップでD、CK、R、Q
2、Q2かそれぞれデータ入力端、クロック入力端、リセ
ット端、肯定出力、否定出力を表す。47も同じ構成のD-
FFである。)であり、信号MS1でリセットされキヤリCA
をインバータ42でインバータした信号で肯定出力Q2=1
にする。従って、第2カウンタ41とD-FF43は周期Toの時
間尺となる。
The capacity of the second counter 41 becomes the cycle To of the target speed when the clock CA is generated and the carrier CA is generated. It is reset via the R terminal with signal MS 1 . Four
3 is D-FF (delayed flip-flop, D, CK, R, Q
2 and Q 2 respectively represent data input terminal, clock input terminal, reset terminal, positive output and negative output. 47 has the same configuration as D-
It is FF. ) And is reset by signal MS 1
Inverted signal by inverter 42 for positive output Q 2 = 1
To Therefore, the second counter 41 and the D-FF 43 are on the time scale of the cycle To.

【0039】論理回路32はANDゲート48aと48bの構成
で、信号分配器25のQ1、Q1と論理を取って先述のuV、LV
を発生させる。
The logic circuit 32 is composed of AND gates 48a and 48b, and takes the logic from Q 1 and Q 1 of the signal distributor 25 to obtain the above uV and LV.
Generate.

【0040】尚、D-FF43と47はデータ入力端が+5Vに接
続してある故、一旦Q2=1、Q3=1になるとリセットさ
れるまで、保持する。信号uLとLLを発生する論理回路35
は、信号LVとuV、第2カウンタ41の上位ビット図示では
2ビットとの論理を取って、生成する。NANDゲート61は
第2カウンタ41の内容が3/4To以下を表し、ORゲート60
はTo+1/4TO=5/4To以上を表す。
Since the data input terminals of D-FFs 43 and 47 are connected to + 5V, once Q 2 = 1 and Q 3 = 1 are held until they are reset. Logic circuit 35 for generating signals uL and LL
Is generated by taking the logic of the signals LV and uV, and the upper bit of the second counter 41, which is 2 bits in the figure. The NAND gate 61 indicates that the content of the second counter 41 is 3 / 4To or less, and the OR gate 60
Indicates To + 1 / 4TO = 5 / 4To or more.

【0041】従って、ANDゲート64でMS2が通過出来るの
はMS1とMS2の時間間隔がt<3/4Toであり信号uLが発生
する。ANDゲート62の出力発生はt>5/4Toでも信号MS2
が発生してないことを表し、クロックφSで前を取り出
す微分回路63で信号LLを発生させる。
Therefore, the AND gate 64 allows MS 2 to pass, and the time interval between MS 1 and MS 2 is t <3 / 4To, and the signal uL is generated. Even if the output of AND gate 62 is generated t> 5 / 4To, signal MS 2
Is generated, and the signal LL is generated by the differentiating circuit 63 which takes out the front at the clock φS.

【0042】次に加速度検出器33を説明する。第3カウ
ンタ44は図では第2カウンタ41より1ビット容量を増し
ている。T-FF45は第2カウンタ41にキヤリCAが発生した
場合計数する。LDはロード信号入力端子で、信号MS2
加えられる。第2カウンタ41とT-FF45の否定出力をロー
ドデータとすれば、図2に示す信号MSの時間間隔t1
t2、t3、t4、・・・t2n-1、t2nのt1、t3、・・・t2n-1
がロードされることになる。無論、第2カウンタ41と第
3カウンタ44はバイナリカウンタである。第3カウンタ
44にキヤリCAが発生するとインバータ46を介してD-FF47
のQ3=1にする。これがt1、t3、・・・t2n-1の時間尺
を遅らせて、t2n-1−t2nの演算が可能となる。 時間差
t2n-1−t2nは、直接的に加速度を表す訳ではないが、速
度差に関係した量なので、加速度に関係するものであ
る。現在t2nはQ1又はQ1で表せるので、論理回路34で時
間幅の負加速度NA、正加速度PAをANDゲート49bと49a
で算出出来る。
Next, the acceleration detector 33 will be described. The third counter 44 has a capacity of 1 bit larger than that of the second counter 41 in the figure. The T-FF 45 counts when the carrier CA occurs in the second counter 41. LD is a load signal input terminal to which the signal MS 2 is added. If the negative outputs of the second counter 41 and T-FF45 are used as load data, the time interval t 1 of the signal MS shown in FIG.
t 2, t 3, t 4 , ··· t 2 n-1, t 2 n of t 1, t 3, ··· t 2 n-1
Will be loaded. Of course, the second counter 41 and the third counter 44 are binary counters. 3rd counter
When CA is generated in 44, D-FF47 is sent via inverter 46.
Q 3 of 1 is set. This delays the time scale of t 1 , t 3 , ... T 2 n-1, and the calculation of t 2 n-1 −t 2 n becomes possible. Time lag
Although t 2 n-1 −t 2 n does not directly represent the acceleration, it is an amount related to the speed difference and thus related to the acceleration. At present, t 2 n can be represented by Q 1 or Q 1 , so the logic circuit 34 uses the negative acceleration NA and the positive acceleration PA of the time width in the AND gates 49b and 49a.
Can be calculated with.

【0043】加速度検出器33を設けると、負速度でも正
加速度の場合は放出制御量を余り増加させない。正速度
でも負加速度であれば放出制御量を余り減少させないよ
うに位相検出器11を作動させることになり、定常状態へ
の突入時間を低減出来る。
When the acceleration detector 33 is provided, the emission control amount is not increased so much even when the negative velocity is the positive acceleration. If the acceleration is a positive speed but a negative acceleration, the phase detector 11 is operated so as not to reduce the emission control amount so much, and the rush time to the steady state can be reduced.

【0044】図2はこれ等の関係を制御ループを形成し
ないで、仮に信号が図のように発生したとして描いたも
のである。
FIG. 2 illustrates these relationships without forming a control loop, assuming that a signal is generated as shown in the figure.

【0045】尚、図2でTosは目標速度の周期Toに対応
する基準クロックを表す。位相差で表した波形をD/A変
換したのがモータへの制御量である。
In FIG. 2, Tos represents the reference clock corresponding to the period To of the target speed. The D / A converted waveform of the phase difference is the control amount for the motor.

【0046】次に図5で図で図示してないリミッタ21よ
りの下限値も含ませて第1カウンタ13にロードする回路
例を説明する。
Next, an example of a circuit in which the lower limit value from the limiter 21, which is not shown in FIG.

【0047】上限データを信号LLで、下限データを信号
uLで所定数のAND-ORゲート72で切換える。デイレイ71を
追加するのはロードデータをタイミングを遅らせて確実
にロードさせるためである。尚、この場合は第1カウン
タ13のR端は不要である。
The upper limit data is signal LL and the lower limit data is signal
uL switches with a predetermined number of AND-OR gates 72. The reason for adding the delay 71 is to ensure that the load data is loaded with a delayed timing. In this case, the R end of the first counter 13 is unnecessary.

【0048】最後に、本発明のモータ速度制御装置をIC
化する場合について説明する。
Finally, the motor speed control device of the present invention is integrated into an IC.
The case of conversion will be described.

【0049】図1のみをIC化してもよいが、実際はブラ
シレスモータの場合が多いので、モータのロータの位置
検出器アンプ、相切換スイッチ、正逆回転制御回路、モ
ータのスタート/ストップ回路等を付加すれば使用便利
になる。
Although only FIG. 1 may be integrated into an IC, in practice, since it is often a brushless motor, a position detector amplifier of the motor rotor, a phase changeover switch, a forward / reverse rotation control circuit, a motor start / stop circuit, etc. If it is added, it becomes convenient to use.

【0050】クロック発生部10は機種の速度モードに対
応するために、VCO(ボールティジ・コントロール・オ
シレータ)を含むPLL(フェイズ・ロックド・ループ)
構成にして、出力クロック周波数fx=n/mfs( s:水晶
発振器等の基準周波数、n、m:整数)でnとmを速度
データによって決定する構成にする。小電力消費の小型
モータ(〜30ワット程度)の場合は、電力増幅器も挿入
してもよい。
The clock generator 10 includes a PLL (Phase Locked Loop) including a VCO (Balltage Control Oscillator) to support the speed mode of the model.
The configuration is such that the output clock frequency fx = n / mfs (s: reference frequency of crystal oscillator or the like, n, m: integer) determines n and m by speed data. For small motors with low power consumption (~ 30 watts), a power amplifier may also be inserted.

【0051】尚、説明が遅れたが、図3で説明した信号
処理手段30の周波数弁別器31と加速度検出器33とを2倍
用いて、一方は信号MS1とMS2の接続を逆にして、論理回
路32と34を変更して各々信号の論理和を追加すれば、速
度と加速度の情報量が倍になり更に効果的な速度制御特
性が得られる。尚更には、目標速度の変更には第1カウ
ンタ13と第2カウンタ41の容量を可変にしてもよい。
Although the explanation has been delayed, the frequency discriminator 31 and the acceleration detector 33 of the signal processing means 30 described in FIG. 3 are used twice, and one of them reverses the connection of the signals MS 1 and MS 2. Then, by changing the logic circuits 32 and 34 and adding the logical sum of the respective signals, the information amount of the speed and the acceleration is doubled, and a more effective speed control characteristic can be obtained. Furthermore, in order to change the target speed, the capacities of the first counter 13 and the second counter 41 may be made variable.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上述べた本発明の構成によれば、周波
数弁別器又は加速検出器を付加した簡単な信号処理手段
で速度に関係した信号、又は加速度に関係した信号、及
び速度モードに対応した上下限の制御量の設定を位相検
出器に作用せしめて唯一の制御量で安定な定常特性と円
滑な過渡応答特性を得る効果は大きい。
According to the configuration of the present invention described above, a simple signal processing means having a frequency discriminator or an acceleration detector can be used to cope with signals related to speed, signals related to acceleration, and speed modes. The effect of obtaining stable steady-state characteristics and smooth transient response characteristics with only one control amount by exerting the upper and lower limit control amount settings on the phase detector is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に於る具体的なブロック構成を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a specific block configuration according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の各部の動作信号の関係と発生条件を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between operation signals of respective parts of FIG. 1 and a generation condition.

【図3】本発明の特徴である周波数弁別器と加速度検出
器を共有的に構成した具体的回路構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a specific circuit configuration in which a frequency discriminator and an acceleration detector, which are features of the present invention, are configured in common.

【図4】本発明によるモータへの制御量の発生させ方を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing how to generate a control amount for a motor according to the present invention.

【図5】本発明の特徴である制御量の上下限値をロード
する具体的な回路構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a specific circuit configuration for loading upper and lower limit values of a control amount, which is a feature of the present invention.

【図6】本発明によるモータ起動特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a motor starting characteristic according to the present invention.

【図7】従来技術による実施例のブロック構成を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a block configuration of an example according to a conventional technique.

【図8】図7の特性例を示すもので、(a)が周波数弁
別出力特性、(b)が位相出力特性、(c)が起動特性
をそれぞれ示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the characteristic example of FIG. 7, in which (a) is a frequency discrimination output characteristic, (b) is a phase output characteristic, and (c) is a starting characteristic.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 モータ 8 周波数発生器 MS、MS1、MS2 周波数発生器の信号、この信号を交互に
分離した2系列の信号列 3、11 位相検出器 4、31 周波数弁別器 18 D/A変換器 2、10 クロック発生器 21 リミッタ 25 信号分配器 13、41、44 第1、第2、第3カウンタ 32、34、35 論理回路 14 ラッチ回路 uV、LV 正と負の速度信号 PA、NA 正と負の加速度信号 uL、LL 下限と上限の値をロードする信号
7 Motor 8 Frequency generator MS, MS 1 , MS 2 Frequency generator signal, 2 series of signal sequence that alternately separates these signals 3, 11 Phase detector 4, 31 Frequency discriminator 18 D / A converter 2 , 10 Clock generator 21 Limiter 25 Signal distributor 13, 41, 44 1st, 2nd, 3rd counter 32, 34, 35 Logic circuit 14 Latch circuit uV, LV Positive and negative speed signal PA, NA Positive and negative Acceleration signals uL, LL Signals to load lower and upper limits

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モータの周波数発生器の信号と目標速度
に対応した基準周期信号との位相差をD/A(ディジタル
・アナログ)変換したものをモータの速度制御量となす
モータ速度制御装置において、 a、速度によって変調される基準クロックを含むクロッ
クを発生するクロック発生器。 b、前記信号を所定信号群に生成する信号分配器。 c、前記クロック発生器のクロックを所定の入力手段を
経させて計数してロード手段を有する第1カウンタと、
この第1カウンタのデータを常時は前記信号でラッチす
るラッチ回路を主たる構成要素とする位相検出器。 d、前記ラッチ回路のデータをD/A変換して前記モータ
への制御量を放出するD/A変換器。 e、前記モータの速度による制御量の上下限値を設定す
るリミッタ。 f、前記信号分配器の各信号で少なくとも周波数弁別器
を含み前記リミッタのデータを前記第1カウンタにロー
ドする信号と前記第1カウンタの入力手段に与える信号
を発生する信号処理手段よりなることを特徴とするモー
タ速度制御装置。
1. A motor speed control device in which a phase difference between a signal from a frequency generator of a motor and a reference period signal corresponding to a target speed is D / A (digital / analog) converted to be a speed control amount of the motor. , A, a clock generator that generates a clock containing a reference clock that is modulated by speed. b, a signal distributor that generates the signal into a predetermined signal group. c, a first counter having a load means for counting the clock of the clock generator through a predetermined input means,
A phase detector whose main component is a latch circuit that always latches the data of the first counter with the signal. d, a D / A converter that D / A converts the data in the latch circuit to release the control amount to the motor. e, a limiter for setting upper and lower limit values of the control amount depending on the speed of the motor. f, each signal of the signal distributor comprises at least a frequency discriminator, and signal processing means for generating a signal for loading the data of the limiter into the first counter and a signal for giving to the input means of the first counter. The characteristic motor speed control device.
【請求項2】 前記信号処理手段に加速度検出器を付加
して前記第1カウンタの入力手段の制御を単独又は前記
周波数弁別器31共同して実行したことを特徴とする請
求項1記載のモータ速度制御装置。
2. The motor according to claim 1, wherein an acceleration detector is added to the signal processing means, and control of the input means of the first counter is executed independently or jointly with the frequency discriminator 31. Speed control device.
【請求項3】 加速度検出器33前記周波数弁別器31
構成要素と共有的に構成したことを特徴とする請求項2
記載のモータ速度制御装置。
3. An acceleration detector 33, the frequency discriminator 31.
3. The configuration according to claim 2, wherein the configuration is shared with the components.
The described motor speed control device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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