JPH06296381A - Drive control device - Google Patents

Drive control device

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Publication number
JPH06296381A
JPH06296381A JP5155794A JP5155794A JPH06296381A JP H06296381 A JPH06296381 A JP H06296381A JP 5155794 A JP5155794 A JP 5155794A JP 5155794 A JP5155794 A JP 5155794A JP H06296381 A JPH06296381 A JP H06296381A
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JP
Japan
Prior art keywords
motor
electric motor
torque
time
starting
Prior art date
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Pending
Application number
JP5155794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Yamazaki
崎 修 一 山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP5155794A priority Critical patent/JPH06296381A/en
Publication of JPH06296381A publication Critical patent/JPH06296381A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To make it possible to prevent a failure in starting and occurrence of an unstable speed control even when a load torque changes sharply, by a method wherein an actuating level is increased gradually at the time of starting of a motor and, when a drive is detected, switchover is made to a control of adjusting the actuating level by a feedback control. CONSTITUTION:A program timer 150 and a motor driver 200 are controlled by a microcomputer and a PWM control of an electric motor M7 is executed. At the time when a starting processing is commenced, a generated torque of the electric motor M7 is smaller than a load torque and the motor M7 is not started. As the time width of electrification is made long with the passage of time, the generated torque of the motor M7 exceeds the load torque and the motor M7 is started then. When the motor M7 is started, a pulse is generated from a rotary encoder ENC, the starting processing is ended when the pulse is detected, and switchover is made to an ordinary speed control.

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、電動機の起動制御装置
に関し、例えば複写機のスキャナを駆動する電気モータ
の制御に利用しうる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor start-up control device and can be used for controlling an electric motor for driving a scanner of a copying machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば複写機のスキャナを駆動する直流
電気モータの場合、PWM(パルス幅変調)制御によっ
て該電気モータに印加される電圧を調整し、それによっ
て駆動トルクの制御を行なっている。この種の制御にお
いて電気モータを起動する場合には、従来より、予め定
めた起動電圧を該電気モータに印加する構成になってい
る。
2. Description of the Related Art For example, in the case of a DC electric motor for driving a scanner of a copying machine, the voltage applied to the electric motor is adjusted by PWM (pulse width modulation) control, and thereby the drive torque is controlled. In the case of starting an electric motor in this type of control, conventionally, a predetermined starting voltage is applied to the electric motor.

【0003】しかし、この起動電圧の設定は非常に難し
い。即ち、モータの負荷トルクは、装置間のばらつき,
経時変化,温湿度変化等々に応じて変化するし、起動ト
ルクも電源電圧の変動によって変化しうる。起動時に電
気モータに印加する電圧が比較的小さく、起動トルクが
小さい場合には、モータの起動に失敗することがある。
また逆に、起動時のモータ印加電圧が大きく、起動トル
クが負荷トルクに比べて遼かに大きい場合は、起動時の
速度が速すぎて、速度制御が間に合わず、オーバーシュ
ートなどを生じてモータ制御動作が不安定になることが
ある。設計上、最適な値に起動電圧を設定したとして
も、装置間の機械特性のばらつきや、その時の条件に応
じて、起動の失敗や、不安定な速度制御を生じることが
ありうる。従って、駆動トルク及び負荷トルクのばらつ
きを小さくする必要があり、使用する部品に高い精度が
要求されている。また、装置毎に調整を要することもあ
る。
However, it is very difficult to set the starting voltage. That is, the load torque of the motor is
It changes according to changes over time, changes in temperature and humidity, and the starting torque can also change due to changes in the power supply voltage. When the voltage applied to the electric motor at the time of starting is relatively small and the starting torque is small, the starting of the motor may fail.
Conversely, if the motor applied voltage at start-up is large and the start-up torque is far larger than the load torque, the start-up speed is too fast, speed control will not be in time, and an overshoot etc. will occur. The control operation may become unstable. Even if the starting voltage is set to the optimum value by design, the starting failure or unstable speed control may occur depending on variations in mechanical characteristics between devices and conditions at that time. Therefore, it is necessary to reduce variations in driving torque and load torque, and high precision is required for the parts used. In addition, adjustment may be required for each device.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、電動機の起
動制御装置において、電動機の負荷トルクが大幅に変化
しうる場合であっても、起動の失敗や、不安定な速度制
御の発生を防止することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in a start control device for a motor, even if the load torque of the motor can change significantly, it is possible to prevent the start failure or the occurrence of unstable speed control. The purpose is to do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、電気モータが起動するまでの
間、該電気モータの付勢レベル(例えば印加電圧)を、
時間とともに徐々に増大する。
In order to achieve the above object, in the present invention, the energizing level (for example, applied voltage) of the electric motor is controlled until the electric motor is started.
It gradually increases with time.

【0006】[0006]

【作用】このようにすれば、起動の失敗や、不安定な速
度制御の発生を防止しうる。即ち、負荷トルクが小さい
場合には、起動開始後の比較的早い時期に、駆動トルク
が負荷トルクより大きくなって、モータが起動し、その
時点で起動制御が終了するので、駆動トルクが負荷トル
クより遼かに大きくなることはなく、起動速度の急激な
立上りは生じない。また、負荷トルクが大きい場合に
は、時間がたつにつれて駆動トルクが増大するので、起
動開始後の比較的遅い時期に、駆動トルクが負荷トルク
より大きくなって、モータは起動する。つまり、モータ
が起動するのは多少遅れるが、モータの起動に失敗する
ことはない。
By doing so, it is possible to prevent the start-up failure and the occurrence of unstable speed control. That is, when the load torque is small, the drive torque becomes larger than the load torque at a relatively early time after the start of the start-up, the motor starts up, and the start-up control ends at that point. It does not become much larger, and the start-up speed does not rise sharply. Further, when the load torque is large, the drive torque increases with time. Therefore, the drive torque becomes larger than the load torque and the motor starts at a relatively late time after the start of the start. In other words, although the motor starts up a little later, the motor does not fail to start up.

【0007】本発明の他の目的及び特徴は、以下の、図
面を参照した実施例説明により明らかになろう。
Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.

【0008】[0008]

【実施例】図3及び図4に、本発明を実施する一形式の
光学走査系の機構部の構成を示す。図3及び図4を参照
して説明する。コンタクトガラス1上に載置される原稿
は、その下方に位置する露光ランプ2aによって露光さ
れる。原稿からの反射光は、第1ミラー2c,第2ミラ
ー2d,第3ミラー2e,レンズ2f,第4ミラー2g
及び防塵ガラス2hを通って、感光体ドラム3に導びか
れる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 3 and 4 show the structure of a mechanical section of an optical scanning system of one type for carrying out the present invention. This will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The original placed on the contact glass 1 is exposed by the exposure lamp 2a located below the original. The reflected light from the document is the first mirror 2c, the second mirror 2d, the third mirror 2e, the lens 2f, and the fourth mirror 2g.
And, it is guided to the photoconductor drum 3 through the dustproof glass 2h.

【0009】露光ランプ2a及び第1ミラー2cは第1
キャリッジ51に搭載されており、第2ミラー2d及び
第3ミラー2eは第2キャリッジ52に搭載されてい
る。原稿を走査するため、第1キャリッジ51及び第2
キャリッジ52は、図3の左右方向に往復駆動走査され
る。なお、原稿から感光体ドラムまでの光路長が変わら
ないように、第1キャリッジ51と第2キャリッジ52
とは2:1の速度比で駆動される。
The exposure lamp 2a and the first mirror 2c are the first
It is mounted on the carriage 51, and the second mirror 2d and the third mirror 2e are mounted on the second carriage 52. In order to scan the document, the first carriage 51 and the second carriage 51
The carriage 52 is reciprocally driven and scanned in the left-right direction in FIG. The first carriage 51 and the second carriage 52 are arranged so that the optical path length from the document to the photosensitive drum does not change.
And are driven at a speed ratio of 2: 1.

【0010】この光学走査系は、図4に示す直流電気モ
ータM7によって駆動される。走査範囲内のホーム位置
とリターン位置をそれぞれ検出するため、ホーム位置セ
ンサHP1とリターン位置センサRP1が備わってい
る。
This optical scanning system is driven by a DC electric motor M7 shown in FIG. A home position sensor HP1 and a return position sensor RP1 are provided to detect the home position and the return position in the scanning range, respectively.

【0011】図3及び図4に示した光学走査系の駆動を
制御する電気回路を図1,図2に分割して示す。図1及
び図2を参照すると、主な構成要素としては、マイクロ
コンピュータ100,プログラマブルタイマ150,モ
ータドライバ200,発振器310及びフリップフロッ
プ320が備わっている。
An electric circuit for controlling the driving of the optical scanning system shown in FIGS. 3 and 4 is shown separately in FIGS. With reference to FIGS. 1 and 2, the main components include a microcomputer 100, a programmable timer 150, a motor driver 200, an oscillator 310, and a flip-flop 320.

【0012】ここで用いているマイクロコンピュータ1
00は日本電気(株)製のμPD7811Gである。プ
ログラマブルタイマ150は8253である。これは内
部に独立した3組のタイマを有し、クロック入力端子C
LKn,ゲート制御端子GATEn及び出力端子OUT
n(n=0,1,2)を備えているが、この例では2つ
のタイマを、信号を発生するために用いている。2つの
タイマには、発振器310から、定周期のクロックパル
ス信号が印加される。
Microcomputer 1 used here
00 is μPD7811G manufactured by NEC Corporation. The programmable timer 150 is 8253. It has three independent timers inside and clock input terminal C
LKn, gate control terminal GATEn and output terminal OUT
Although n (n = 0, 1, 2) are provided, in this example two timers are used to generate the signal. A clock pulse signal having a constant period is applied from the oscillator 310 to the two timers.

【0013】モータドライバ200は、4つのスイッチ
ングトランジスタTr1,Tr2,Tr3及びTr4を備え
ており、電気モータM7に対して正逆両方向に電流を流
すことができる。プログラマブルタイマ150及びモー
タドライバ200は、マイクロコンピュータ100によ
って制御される。
The motor driver 200 is provided with four switching transistors Tr 1 , Tr 2 , Tr 3 and Tr 4 and is capable of supplying current to the electric motor M7 in both forward and reverse directions. The programmable timer 150 and the motor driver 200 are controlled by the microcomputer 100.

【0014】電気モータM7の駆動軸には、ロータリー
エンコーダENCが接続されている。このロータリーエ
ンコーダENCは、電気モータM7の駆動軸が微小量動
く毎に、2相の電気パルス信号ENCA及びENCB
を、フィードバック信号として出力する。これらのフィ
ードバック信号は、マイクロコンピュータ100の入力
ポートC1及びPC7に入力される。
A rotary encoder ENC is connected to the drive shaft of the electric motor M7. This rotary encoder ENC has two-phase electric pulse signals ENCA and ENCB each time the drive shaft of the electric motor M7 moves a minute amount.
Is output as a feedback signal. These feedback signals are input to the input port C1 and PC7 of the microcomputer 100.

【0015】次に、電気モータM7の制御について具体
的に説明する。モータドライバ200において、トラン
ジスタTr1およびTr3がオンすると、電気モータM7
に順方向に電流が流れ、時計方向に回転する。逆に、ト
ランジスタTr2及びTr4をオンすると、電気モータM
7に逆方向に電流が流れ、反時計方向に回転する。マイ
クロコンピュータ100は、出力ポートPF6及びPF
7を介して、トランジスタTr1及びTr2を制御し、そ
れによって電気モータM7の回転方向を決定する。
Next, the control of the electric motor M7 will be specifically described. In the motor driver 200, when the transistors Tr 1 and Tr 3 are turned on, the electric motor M7
A current flows in the forward direction and rotates clockwise. On the contrary, when the transistors Tr 2 and Tr 4 are turned on, the electric motor M
An electric current flows in the opposite direction to 7 and rotates counterclockwise. The microcomputer 100 has output ports PF6 and PF.
7 controls the transistors Tr 1 and Tr 2 and thereby determines the direction of rotation of the electric motor M7.

【0016】電気モータM7の実際の通電のオン/オフ
は、ゲート回路G5及びG6から出力される電気信号に
よって制御される。この電気信号は、プログラマブルタ
イマ150によって生成される。このタイマ150の動
作の概略を図5に示す。後述するように、タイマ150
の内部の第0組のカウンタはモード3に設定され、第1
組のカウンタはモード1に設定される。タイマ150に
おける各モードの動作は次の通りである。
The on / off of the actual energization of the electric motor M7 is controlled by the electric signals output from the gate circuits G5 and G6. This electric signal is generated by the programmable timer 150. An outline of the operation of the timer 150 is shown in FIG. As will be described later, the timer 150
The 0th set of counters inside the
The counters in the set are set to mode 1. The operation of each mode in the timer 150 is as follows.

【0017】モード1:出力はゲート入力の立上りエッ
ジに続くカウントでL(低レベル)になり、ターミナル
カウントの後でH(高レベル)になる。
Mode 1: The output goes low (low level) on the count following the rising edge of the gate input and goes high (high level) after the terminal count.

【0018】モード3:設定値に対応したn分周器とし
て動作し、クロックパルスを分周した繰り返しパルス信
号が出力端子に現われる。HとLのデューティは50%
である。
Mode 3: It operates as an n frequency divider corresponding to the set value, and a repetitive pulse signal obtained by dividing the clock pulse appears at the output terminal. H and L duty is 50%
Is.

【0019】従って、タイマ150の第0組のカウンタ
にセットする値によって、図5に示す繰り返し周期Ton
+Toffが決定され、第1組のカウンタにセットする値
によってオン時間(通電時間)Tonが決定される。タイ
マ150の出力端子OUT1に得られる信号によって、
トランジスタTr3,Tr4がオン/オフし、電気モータ
M7に通電される。つまり、電気モータM7は断続的に
通電され、所謂、PWM制御が行なわれる。タイマ15
0の第1組のカウンタにセットする値を更新することに
より、通電パルス幅Tonが変わり、電気モータM7が
発生する駆動トルクが変化する。
Therefore, depending on the value set in the 0th counter of the timer 150, the repetition period Ton shown in FIG.
+ Toff is determined, and the on-time (energization time) Ton is determined by the value set in the first set of counters. By the signal obtained at the output terminal OUT1 of the timer 150,
The transistors Tr 3 and Tr 4 are turned on / off, and the electric motor M7 is energized. That is, the electric motor M7 is intermittently energized, and so-called PWM control is performed. Timer 15
By updating the value set in the first set of counters of 0, the energizing pulse width Ton changes and the drive torque generated by the electric motor M7 changes.

【0020】電気モータM7の速度変化の概略を図6に
示す。この例では、電気モータM7を時計方向に駆動す
る時に光学走査系が往動し、M7を反時計方向に駆動す
る時に光学走査系が復動する。往動時よりも復動時の方
が速度が大きく、移動に要する時間が短い。
FIG. 6 shows an outline of the speed change of the electric motor M7. In this example, when the electric motor M7 is driven clockwise, the optical scanning system moves forward, and when the electric motor M7 is driven counterclockwise, the optical scanning system moves backward. The speed is higher in the backward movement than in the forward movement, and the time required for movement is shorter.

【0021】図1,図2に示すマイクロコンピュータ1
00のモータ起動動作の概略を、図7に示す。図7を参
照してマイクロコンピュータ100の動作を説明する。
まず最初に、タイマ150の第0組のカウンタをモード
3に設定し、その計数値として予め定めた値CNTCOをセ
ットする。これで、タイマ150の第0組のカウンタ
は、周期がCNTCOの値とクロックパルスの周期とで周期
が定まる方形波を出力する。この方形波は、タイマ15
0の第1組のカウンタのゲート端子GATE1に印加さ
れる。
The microcomputer 1 shown in FIGS. 1 and 2.
FIG. 7 shows an outline of the motor starting operation of No. 00. The operation of the microcomputer 100 will be described with reference to FIG.
First, the 0th set of counters of the timer 150 is set to mode 3, and a predetermined value CNTCO is set as its count value. Thus, the 0th set of counters of the timer 150 outputs a square wave whose period is determined by the value of CNTCO and the period of the clock pulse. This square wave
0 to the gate terminal GATE1 of the first set of counters.

【0022】次に、タイマ150の第1組のカウンタを
モード1に設定し、その計数値としてCNT1STをセットす
る。この結果、第1組のカウンタは、ゲート端子(GA
TE1)の信号がHになった直後の、クロック信号の立
下がりに同期して、CNT1STに対応する時間TonだけL
になる。なお、CNT1STの初期値は比較的小さい値に設定
してあるので、Tonの初期値は比較的小さい。
Next, the first set of counters of the timer 150 is set to mode 1, and CNT1ST is set as its count value. As a result, the first set of counters has gate terminals (GA
Immediately after the signal of TE1) becomes H, L is synchronized with the falling edge of the clock signal for the time Ton corresponding to CNT1ST.
become. Since the initial value of CNT1ST is set to a relatively small value, the initial value of Ton is relatively small.

【0023】次に、出力ポートPF6をLに設定する。
つまり、電気モータM7の駆動方向を時計方向にセット
する。これで、電気モータM7の起動が可動な状態にな
る。なお図示しないが、ここで、異常の検出に利用する
内部タイマをスタートする。続いて、ロータリーエンコ
ーダENCからの信号ENCAの有無を入力ポートC1によ
ってチェックする。信号が無ければ、即ち電気モータM
7が起動してなければ、通電時間データCNT1STに微小値
Δを加算し、それによって第1組のカウンタの設定値を
更新する。そして再び、信号ENCAの有無をチェックし、
信号ENCAを検出するまでこの動作を繰り返し実行する。
但し、内部タイマの計数値が予め定めた最大値Tmax
より大きくなった場合には、異常の発生とみなし、所定
の異常処理に進む。信号ENCAを検出したら、起動処理を
終了し、速度制御処理に進む。
Next, the output port PF6 is set to L.
That is, the driving direction of the electric motor M7 is set clockwise. The electric motor M7 is now ready for activation. Although not shown, an internal timer used for detecting abnormality is started here. Then, the presence or absence of the signal ENCA from the rotary encoder ENC is checked by the input port C1. If there is no signal, ie electric motor M
If 7 is not activated, the minute value Δ is added to the energization time data CNT1ST, thereby updating the set value of the first set of counters. And again, check for the signal ENCA,
This operation is repeated until the signal ENCA is detected.
However, the count value of the internal timer is the maximum value Tmax set in advance.
When it becomes larger, it is considered that an abnormality has occurred and the predetermined abnormality processing is performed. When the signal ENCA is detected, the starting process is ended and the process proceeds to the speed control process.

【0024】つまり、この例では、起動処理を開始した
後、通電時間Tonを決定する値CNT1STが時間の経過に
伴なって徐々に増大するので、電気モータM7の駆動ト
ルクは時間とともに増大する。
That is, in this example, since the value CNT1ST that determines the energization time Ton gradually increases after the start-up process is started, the drive torque of the electric motor M7 increases with time.

【0025】電気モータM7が発生する駆動トルクTm
は、 Kt:モータトルク定数 Vmm:モータ印加電圧 R :モータ電機子抵抗 Tpwm:PWM制御周期 Ton:PWMオン時間 N :モータ回転数 Ke:モータ誘起電圧係数 とすれば、次の第(1)式で表わされる。
Driving torque Tm generated by the electric motor M7
Is Kt: motor torque constant Vmm: motor applied voltage R: motor armature resistance Tpwm: PWM control cycle Ton: PWM on time N: motor speed Ke: motor induced voltage coefficient It is represented by.

【0026】 Tm=Kt(Vmm−Ke・N)Ton/(R・Tpwm) ・・・(1) 起動時の場合を考えると、モータ回転数は0であるか
ら、発生トルクTmsは次の第(2)式で表わされる。
Tm = Kt (Vmm−Ke · N) Ton / (R · Tpwm) (1) Considering the case of starting, the motor rotation speed is 0. Therefore, the generated torque Tms is It is expressed by equation (2).

【0027】 Tms=(Kt・Vmm/R)・(Ton/Tpwm) ・・・(2) つまり、PWM制御の通電時間のデューティを大きくす
る程、発生トルクTmsが大きくなる。
Tms = (Kt · Vmm / R) · (Ton / Tpwm) (2) That is, the generated torque Tms increases as the duty of the PWM control energization time increases.

【0028】図8に、負荷トルクが比較的小さい場合
の、図1,図2の装置の動作を示す。負荷トルクは比較
的小さいが、起動処理を開始した時、即ち電気モータM
7の通電を開始した時には、モータ発生トルクの方が負
荷トルクよりも小さいので、モータは起動しない。しか
し、時間の経過とともに通電時間Tonが長くなるので、
モータ発生トルクは時間に比例して増大し、比較的短い
時間内に、モータ発生トルクが負荷トルクを越え、その
時にモータが起動する。モータが起動すると、ロータリ
ーエンコーダからパルス(ENCA)が出力されるの
で、それが検出された時に起動処理は終了し、通常の速
度制御に移る。
FIG. 8 shows the operation of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 when the load torque is relatively small. The load torque is relatively small, but when the start process is started, that is, the electric motor M
When the energization of No. 7 is started, the motor generated torque is smaller than the load torque, so the motor does not start. However, since the energization time Ton becomes longer as time passes,
The torque generated by the motor increases in proportion to time, and the torque generated by the motor exceeds the load torque within a relatively short time, and the motor starts at that time. When the motor is activated, a pulse (ENCA) is output from the rotary encoder, so that when it is detected, the activation process ends and the normal speed control is started.

【0029】図9に、従来の制御を行なう場合、即ちモ
ータの付勢レベルを一定にする場合の動作例を示す。負
荷トルクは図8の場合と同一である。図9を参照する
と、モータは正常に起動していることが分かる。しかし
ながら、図8ではモータの回転数が滑らかに上昇してい
るのに対し、図9ではモータの回転数の変化にオーバー
シュートが生じているのが分かる。つまり、図1,図2
の装置では、回転数が急激に立上がることがなく、動作
が安定している。
FIG. 9 shows an operation example in the case of performing the conventional control, that is, in the case of keeping the energizing level of the motor constant. The load torque is the same as in the case of FIG. Referring to FIG. 9, it can be seen that the motor is normally started. However, in FIG. 8, it can be seen that the rotation speed of the motor rises smoothly, whereas in FIG. 9, an overshoot occurs in the change of the rotation speed of the motor. That is, FIG. 1 and FIG.
In this device, the rotation speed does not rise sharply and the operation is stable.

【0030】図10に、負荷トルクが比較的大きい場合
の、図1,図2の装置の動作を示す。起動処理を開始し
た時、即ち電気モータM7の通電を開始した時には、負
荷トルクが小さい場合と同様に、モータ発生トルクの方
が負荷トルクよりも小さいので、モータは起動しない。
しかし、時間の経過とともに通電時間Tonが長くなるの
で、モータ発生トルクは時間に比例して増大し、所定の
時間を経過すると、モータ発生トルクが負荷トルクを越
え、その時にモータが起動する。モータが起動すると、
ロータリーエンコーダからパルス(ENCA)が出力さ
れるので、それが検出された時に起動処理は終了し、通
常の速度制御に移る。
FIG. 10 shows the operation of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 when the load torque is relatively large. When the starting process is started, that is, when the energization of the electric motor M7 is started, the motor generated torque is smaller than the load torque as in the case where the load torque is small, and therefore the motor is not started.
However, since the energization time Ton becomes longer with the passage of time, the motor-generated torque increases in proportion to the time, and after a lapse of a predetermined time, the motor-generated torque exceeds the load torque and the motor is started at that time. When the motor starts,
Since a pulse (ENCA) is output from the rotary encoder, when it is detected, the start-up process ends and the normal speed control is started.

【0031】図11に、従来の制御を行なう場合、即ち
モータの付勢レベルを一定にする場合の動作例を示す。
負荷トルクは図10の場合と同一である。図11を参照
すると、モータの起動トルクとして予め設定した駆動ト
ルクよりも負荷トルクの方が大きいため、いつになって
もモータが起動しないことが分かる。
FIG. 11 shows an operation example in the case of performing the conventional control, that is, in the case of keeping the energizing level of the motor constant.
The load torque is the same as in the case of FIG. Referring to FIG. 11, it can be seen that the load torque is larger than the drive torque preset as the motor starting torque, so that the motor does not start at any time.

【0032】図8と図10を参照すると、図1,図2に
示す装置では、通電開始から実際にモータが起動するま
でに要する時間は、負荷トルクの大小によって多少変化
するが、負荷トルクが大きく変化する場合でも、確実に
モータが起動するし、起動特性が不安定になることがな
いので、非常に優れていることが分かる。
Referring to FIGS. 8 and 10, in the devices shown in FIGS. 1 and 2, the time required from the start of energization to the actual start of the motor varies somewhat depending on the magnitude of the load torque. Even if there is a large change, the motor is surely started, and the starting characteristics do not become unstable.

【0033】モータが起動した後の速度制御は、従来の
制御と同様である。即ち、マイクロコンピュータ100
は、入力ポートC1に印加されるフィードバック信号の
周期を測定し、それによってモータの回転速度を検出
し、検出した回転速度と予め設定した目標速度との差に
応じた電圧がモータM7に印加されるように、通電時間
Tonを更新する。なお、入力ポートPC7に印加される
信号は、電気モータM7の回転方向を示す。
The speed control after the motor is started is the same as the conventional control. That is, the microcomputer 100
Measures the period of the feedback signal applied to the input port C1 to detect the rotation speed of the motor, and a voltage corresponding to the difference between the detected rotation speed and a preset target speed is applied to the motor M7. As described above, the energization time Ton is updated. The signal applied to the input port PC7 indicates the rotation direction of the electric motor M7.

【0034】なお、上記実施例においては、電動機の起
動の有無を検出するためにロータリーエンコーダからの
信号を監視しているが、電動機の回転の有無を検出しう
るものであれば、他の検出手段からの信号を監視しても
よい。
In the above embodiment, the signal from the rotary encoder is monitored to detect whether or not the electric motor is started. However, if the presence or absence of the electric motor can be detected, another detection is performed. The signal from the means may be monitored.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、負荷ト
ルクや電源電圧が変動したり、個々の電動機の特性のば
らつきが比較的大きい場合であっても、起動不良が生じ
たり、動作が不安定になったりすることがなく、しかも
調整の必要がない。
As described above, according to the present invention, even when the load torque or the power supply voltage fluctuates or the characteristics of the individual motors have a relatively large variation, a start-up failure occurs or the operation is not performed. There is no instability and no adjustment is required.

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

【図1】 電気モータM7の制御回路の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control circuit of an electric motor M7.

【図2】 電気モータM7の制御回路の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control circuit of an electric motor M7.

【図3】 複写機の光学走査系の機構部の構成を示す正
面図である。
FIG. 3 is a front view showing a configuration of a mechanical section of an optical scanning system of a copying machine.

【図4】 複写機の光学走査系の機構部の構成を示す斜
視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a mechanical section of an optical scanning system of a copying machine.

【図5】 図1,図2のタイマ150の動作を示すタイ
ミングチャートである。
5 is a timing chart showing the operation of the timer 150 shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

【図6】 図1,図2の装置の速度変化を示すタイミン
グチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing a change in speed of the apparatus shown in FIGS.

【図7】 図1,図2のマイクロコンピュータ100の
モータ起動処理を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a motor starting process of the microcomputer 100 of FIGS.

【図8】 図1,図2の装置における電気モータの起動
特性を示すタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing a starting characteristic of the electric motor in the apparatus of FIGS. 1 and 2.

【図9】 起動トルクが一定の装置における電気モータ
の起動特性を示すタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing a starting characteristic of an electric motor in an apparatus having a constant starting torque.

【図10】 図1,図2の装置における電気モータの起
動特性を示すタイミングチャートである。
10 is a timing chart showing a starting characteristic of the electric motor in the apparatus of FIGS. 1 and 2. FIG.

【図11】 起動トルクが一定の装置における電気モー
タの起動特性を示すタイミングチャートである。
FIG. 11 is a timing chart showing a starting characteristic of an electric motor in an apparatus having a constant starting torque.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:コンタクトガラス 2:光学走査系 3:感光体ドラム 51:第1キャリッジ 52:第2キャリッジ 100:マイクロコンピュータ(電子制御手段) 150:プログラマブルタイマ 200:モータドライバ(付勢手段) 310:発振器 320:フリップフロッ
プ M7:直流電気モータ(電動機) ENC:ロータリーエンコーダ(動作検出手段) HP1:ホーム位置センサ RP1:リターン位置セ
ンサ G1,G2:ゲート回路
1: Contact Glass 2: Optical Scanning System 3: Photosensitive Drum 51: First Carriage 52: Second Carriage 100: Microcomputer (Electronic Control Means) 150: Programmable Timer 200: Motor Driver (Biasing Means) 310: Oscillator 320 : Flip-flop M7: DC electric motor (electric motor) ENC: Rotary encoder (motion detecting means) HP1: Home position sensor RP1: Return position sensor G1, G2: Gate circuit

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年4月13日[Submission date] April 13, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【書類名】 明細書[Document name] Statement

【発明の名称】 駆動制御装置 Title: Drive control device

【特許請求の範囲】[Claims]

【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、駆動制御装置に関し、
例えば複写機のスキャナを移動する電気モータの駆動制
御に利用しうる
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device,
For example, drive control of an electric motor that moves a scanner of a copying machine.
You can use it .

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば複写機のスキャナを移動する直流
電気モータの場合、PWM(パルス幅変調)制御によっ
て該電気モータに印加される電圧を調整し、それによっ
て駆動トルクの制御を行なっている。この種の制御にお
いて電気モータを始動する場合には、従来より、予め定
めた始動電圧を該電気モータに印加する構成になってい
る。
2. Description of the Related Art For example, a direct current for moving a scanner of a copying machine.
In the case of an electric motor, PWM (pulse width modulation) control
Adjust the voltage applied to the electric motor, which
Drive torque is controlled. For this kind of control
When starting the electric motor with a
The starting voltage is applied to the electric motor.
It

【0003】しかし、この始動電圧の設定は非常に難し
い。即ち、モータの負荷トルクは、装置間のばらつき,
経時変化,温湿度変化等々に応じて変化するし、モ−タ
の駆動トルクも電源電圧の変動によって変化しうる。始
動時に電気モータに印加する電圧が比較的小さく、駆動
トルクが小さい場合には、モータの起動に失敗すること
がある。また逆に、始動時のモータ印加電圧が大きく、
駆動トルクが負荷トルクに比べて遼かに大きい場合は、
始動時の速度が速すぎて、速度制御が間に合わず、オー
バーシュートなどを生じてモータ制御動作が不安定にな
ることがある。設計上、最適な値に始動電圧を設定した
としても、装置間の機械特性のばらつきや、その時の条
件に応じて、起動の失敗や、不安定な速度制御を生じる
ことがありうる。従って、駆動トルク及び負荷トルクの
ばらつきを小さくする必要があり、使用する部品に高い
精度が要求されている。また、装置毎に調整を要するこ
ともある。これらのことから、結果的にモ−タの選択も
困難にしていた。
However, it is very difficult to set the starting voltage.
Yes. That is, the load torque of the motor is
It changes according to changes with time, temperature and humidity, etc.
The driving torque of the power source can also be changed by the fluctuation of the power supply voltage. Beginning
The voltage applied to the electric motor during operation is relatively small
If the torque is small, the motor may fail to start.
There is. On the contrary, the motor applied voltage at the start is large,
If the drive torque is much larger than the load torque,
The speed at the time of starting was too fast, and the speed control was not in time.
The motor control operation becomes unstable due to the occurrence of bar chute etc.
Sometimes. By design, the starting voltage was set to the optimum value.
As a result, variations in mechanical characteristics between devices and
Depending on the situation, startup failure or unstable speed control may occur.
It is possible. Therefore, drive torque and load torque
It is necessary to reduce the variation and it is expensive for the parts used.
Precision is required. Also, adjustments may be required for each device.
There is also. As a result, the choice of motor is also
It was difficult.

【0004】なお本書においては、移動体が静止状態か
ら実際に動き始めることを「起動」と定義し、静止状態
の電動機の駆動を開始してから電動機又は負荷の速度が
目標速度に達するまでの加速動作を「始動」と定義す
る。
In this document, whether the moving body is stationary
The fact that the robot actually starts moving is defined as "start"
The motor or load speed has been
Accelerating motion to reach the target speed is defined as "start"
It

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、駆動制御装
置において、電動機の負荷トルクが大幅に変化しうる場
合であっても、起動の失敗や、不安定な速度制御の発生
を防止することを目的とするとともに、結果的に、電動
機の選定を簡単にすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a drive control device.
If the load torque of the motor can change significantly during
Even if it is a failure, start failure or unstable speed control
The purpose is to prevent
The purpose is to simplify machine selection.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、電気モータが起動するまでの
間、該電気モータの付勢レベル(例えば印加電圧)を、
時間とともに徐々に増大する。
Was to achieve the above object, there is provided a means for solving]
Therefore, in the present invention, until the electric motor is started
During which the energizing level (eg applied voltage) of the electric motor is
It gradually increases with time.

【0007】[0007]

【作用】このようにすれば、起動の失敗や、不安定な速
度制御の発生を防止しうる。即ち、負荷トルクが小さい
場合には、起動制御開始後の比較的早い時期に、駆動ト
ルクが負荷トルクより大きくなって、モータが起動し、
その時点で起動制御が終了するので、駆動トルクが負荷
トルクより遼かに大きくなることはなく、駆動速度の急
激な立上りは生じない。また、負荷トルクが大きい場合
には、時間がたつにつれて駆動トルクが増大するので、
起動制御開始後の比較的遅い時期に、駆動トルクが負荷
トルクより大きくなって、モータは起動する。つまり、
モータが起動するのは多少遅れるが、モータの起動に失
敗することはない。
[Operation] If this is done, startup failure or unstable speed
The occurrence of frequency control can be prevented. That is, the load torque is small
In some cases, the drive
Luku becomes larger than the load torque, the motor starts,
At that point, the start control ends, so the drive torque is
It does not become much larger than the torque, and the drive speed
No sharp rise occurs. When the load torque is large
, The driving torque increases with time,
Drive torque is loaded at a relatively late time after the start control is started.
When it becomes larger than the torque, the motor starts. That is,
It takes a while for the motor to start, but
You won't lose.

【0008】本発明の他の目的及び特徴は、以下の、図
面を参照した実施例説明により明らかになろう。
Other objects and features of the present invention are as follows.
It will be apparent from the description of the embodiments with reference to the surface.

【0009】[0009]

【実施例】図3及び図4に、本発明を実施する一形式の
光学走査系の機構部の構成を示す。図3及び図4を参照
して説明する。コンタクトガラス1上に載置される原稿
は、その下方に位置する露光ランプ2aによって露光さ
れる。原稿からの反射光は、第1ミラー2c,第2ミラ
ー2d,第3ミラー2e,レンズ2f,第4ミラー2g
及び防塵ガラス2hを通って、感光体ドラム3に導びか
れる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG . 3 and FIG. 4 show one form of implementing the present invention.
The structure of the mechanical part of an optical scanning system is shown. Please refer to FIG. 3 and FIG.
And explain. Document placed on contact glass 1
Is exposed by the exposure lamp 2a located below it.
Be done. The reflected light from the document is reflected by the first mirror 2c and the second mirror.
-2d, third mirror 2e, lens 2f, fourth mirror 2g
And through the dustproof glass 2h to the photoconductor drum 3
Be done.

【0010】露光ランプ2a及び第1ミラー2cは第1
キャリッジ51に搭載されており、第2ミラー2d及び
第3ミラー2eは第2キャリッジ52に搭載されてい
る。原稿を走査するため、第1キャリッジ51及び第2
キャリッジ52は、図3の左右方向に往復駆動走査され
る。なお、原稿から感光体ドラムまでの光路長が変わら
ないように、第1キャリッジ51と第2キャリッジ52
とは2:1の速度比で移動する。
The exposure lamp 2a and the first mirror 2c are the first
It is mounted on the carriage 51 and has a second mirror 2d and
The third mirror 2e is mounted on the second carriage 52.
It In order to scan the document, the first carriage 51 and the second carriage 51
The carriage 52 is reciprocally driven and scanned in the left-right direction in FIG.
It Note that the optical path length from the document to the photosensitive drum has changed.
The first carriage 51 and the second carriage 52
And move at a speed ratio of 2: 1.

【0011】この光学走査系は、図4に示す直流電気モ
ータM7によって駆動される。走査範囲内のホーム位置
とリターン位置をそれぞれ検出するため、ホーム位置セ
ンサHP1とリターン位置センサRP1が備わってい
る。
This optical scanning system is a DC electric motor shown in FIG.
Driven by the motor M7. Home position within scan range
To detect the home position and return position respectively.
Sensor HP1 and return position sensor RP1
It

【0012】図3及び図4に示した光学走査系の移動を
制御する電気回路を図1,図2に分割して示す。図1及
び図2を参照すると、主な構成要素としては、マイクロ
コンピュータ100,プログラマブルタイマ150,モ
ータドライバ200,発振器310及びフリップフロッ
プ320が備わっている。
The movement of the optical scanning system shown in FIGS.
The electric circuit to be controlled is shown separately in FIGS. Figure 1 and
2 and FIG. 2, the main components are micro
Computer 100, programmable timer 150, model
Data driver 200, oscillator 310, and flip-flop
Equipped with a 320.

【0013】ここで用いているマイクロコンピュータ1
00は日本電気(株)製のμPD7811Gである。プ
ログラマブルタイマ150は8253である。これは内
部に独立した3組のタイマを有し、クロック入力端子C
LKn,ゲート制御端子GATEn及び出力端子OUT
n(n=0,1,2)を備えているが、この例では2つ
のタイマを、信号を発生するために用いている。2つの
タイマには、発振器310から、定周期のクロックパル
ス信号が印加される。
Microcomputer 1 used here
00 is μPD7811G manufactured by NEC Corporation. The
The programmable timer 150 is 8253. This is
The clock input terminal C has three independent sets of timers
LKn, gate control terminal GATEn and output terminal OUT
n (n = 0, 1, 2), but two in this example
Timer is used to generate the signal. Two
The timer has a fixed frequency clock pulse from the oscillator 310.
Signal is applied.

【0014】モータドライバ200は、4つのスイッチ
ングトランジスタTr1,Tr2,Tr3及びTr4を備え
ており、電気モータM7に対して正逆両方向に電流を流
すことができる。プログラマブルタイマ150及びモー
タドライバ200は、マイクロコンピュータ100によ
って制御される。
The motor driver 200 has four switches.
With transistors Tr 1 , Tr 2 , Tr 3 and Tr 4
The electric motor M7 with a current flowing in both directions.
You can Programmable timer 150 and
The driver 200 is based on the microcomputer 100.
Is controlled.

【0015】電気モータM7の駆動軸には、ロータリー
エンコーダENCが接続されている。このロータリーエ
ンコーダENCは、電気モータM7の駆動軸が微小量動
く毎に、2相の電気パルス信号ENCA及びENCB
を、フィードバック信号として出力する。これらのフィ
ードバック信号は、マイクロコンピュータ100の入力
ポートC1及びPC7に入力される。
A rotary shaft is provided on the drive shaft of the electric motor M7.
The encoder ENC is connected. This rotary
In the encoder ENC, the drive shaft of the electric motor M7 is slightly moved.
Every two phase electrical pulse signals ENCA and ENCB
Is output as a feedback signal. These fi
The feedback signal is input to the microcomputer 100.
Input to port C1 and PC7.

【0016】次に、電気モータM7の制御について具体
的に説明する。モータドライバ200において、トラン
ジスタTr1およびTr3がオンすると、電気モータM7
に順方向に電流が流れ、時計方向に回転する。逆に、ト
ランジスタTr2及びTr4をオンすると、電気モータM
7に逆方向に電流が流れ、反時計方向に回転する。マイ
クロコンピュータ100は、出力ポートPF6及びPF
7を介して、トランジスタTr1及びTr2を制御し、そ
れによって電気モータM7の回転方向を決定する。
Next, the control of the electric motor M7 will be described in detail.
To explain. In the motor driver 200,
When the transistors Tr 1 and Tr 3 turn on, the electric motor M7
A current flows in the forward direction and rotates clockwise. On the contrary,
When the transistors Tr 2 and Tr 4 are turned on, the electric motor M
An electric current flows in the opposite direction to 7 and rotates counterclockwise. My
The black computer 100 has output ports PF6 and PF.
The transistors Tr 1 and Tr 2 are controlled via
This determines the rotation direction of the electric motor M7.

【0017】電気モータM7の実際の通電のオン/オフ
は、ゲート回路G5及びG6から出力される電気信号に
よって制御される。この電気信号は、プログラマブルタ
イマ150によって生成される。このタイマ150の動
作の概略を図5に示す。後述するように、タイマ150
の内部の第0組のカウンタはモード3に設定され、第1
組のカウンタはモード1に設定される。タイマ150に
おける各モードの動作は次の通りである。
Turning on / off the actual energization of the electric motor M7
Is the electrical signal output from the gate circuits G5 and G6.
Therefore, it is controlled. This electrical signal is programmable
Generated by the imager 150. The operation of this timer 150
The outline of the work is shown in FIG. As will be described later, the timer 150
The 0th set of counters inside the
The counters in the set are set to mode 1. On timer 150
The operation of each mode is as follows.

【0018】モード1:出力はゲート入力の立上りエッ
ジに続くカウントでL(低レベル)になり、ターミナル
カウントの後でH(高レベル)になる。
Mode 1: The output is the rising edge of the gate input.
It becomes L (low level) in the count following J, and the terminal
It goes to H (high level) after counting.

【0019】モード3:設定値に対応したn分周器とし
て動作し、クロックパルスを分周した繰り返しパルス信
号が出力端子に現われる。HとLのデューティは50%
である。
Mode 3: As n frequency divider corresponding to the set value
It operates as a clock pulse and divides the clock pulse
Signal appears on the output terminal. H and L duty is 50%
Is.

【0020】従って、タイマ150の第0組のカウンタ
にセットする値によって、図5に示す繰り返し周期Ton
+Toffが決定され、第1組のカウンタにセットする値
によってオン時間(通電時間)Tonが決定される。タイ
マ150の出力端子OUT1に得られる信号によって、
トランジスタTr3,Tr4がオン/オフし、電気モータ
M7に通電される。つまり、電気モータM7は断続的に
通電され、所謂、PWM制御が行なわれる。タイマ15
0の第1組のカウンタにセットする値を更新することに
より、通電パルス幅Tonが変わり、電気モータM7が
発生する駆動トルクが変化する。
Therefore, the 0th set of counters of the timer 150
Depending on the value set in, the repetition period Ton shown in FIG.
+ Toff is determined and the value to be set in the first set of counters
ON time (energization time) Ton is determined by. Thailand
According to the signal obtained at the output terminal OUT1 of the controller 150,
Transistors Tr 3 and Tr 4 are turned on / off and the electric motor
Energize M7. That is, the electric motor M7 is intermittently
It is energized and so-called PWM control is performed. Timer 15
To update the value set to the first set of counters of 0
Therefore, the energizing pulse width Ton changes and the electric motor M7
The generated drive torque changes.

【0021】電気モータM7の速度変化の概略を図6に
示す。この例では、電気モータM7を時計方向に駆動す
る時に光学走査系が往動し、M7を反時計方向に駆動す
る時に光学走査系が復動する。往動時よりも復動時の方
が速度が大きく、移動に要する時間が短い。
FIG. 6 shows an outline of the speed change of the electric motor M7.
Show. In this example, the electric motor M7 is driven clockwise.
The optical scanning system moves in the forward direction and drives M7 counterclockwise.
The optical scanning system is moved back when the temperature rises. When returning, than when moving forward
However, the speed is high and the time required to move is short.

【0022】図1,図2に示すマイクロコンピュータ1
00のモータ起動動作の概略を、図7に示す。図7を参
照してマイクロコンピュータ100の動作を説明する。
まず最初に、タイマ150の第0組のカウンタをモード
3に設定し、その計数値として予め定めた値CNTCOをセ
ットする。これで、タイマ150の第0組のカウンタ
は、周期がCNTCOの値とクロックパルスの周期とで周期
が定まる方形波を出力する。この方形波は、タイマ15
0の第1組のカウンタのゲート端子GATE1に印加さ
れる。
The microcomputer 1 shown in FIGS. 1 and 2.
FIG. 7 shows an outline of the motor starting operation of No. 00. See Figure 7
The operation of the microcomputer 100 will be described below.
First, the 0th set of counters of the timer 150 is set to the mode.
3 and set the predetermined value CNTCO as the count value.
To put. This completes the 0th set of counters of timer 150.
Is the cycle of the CNTCO value and the clock pulse cycle.
Outputs a square wave that determines. This square wave
0 to the gate terminal GATE1 of the first set of counters.
Be done.

【0023】次に、タイマ150の第1組のカウンタを
モード1に設定し、その計数値としてCNT1STをセットす
る。この結果、第1組のカウンタは、ゲート端子(GA
TE1)の信号がHになった直後の、クロック信号の立
下がりに同期して、CNT1STに対応する時間TonだけL
になる。なお、CNT1STの初期値は比較的小さい値に設定
してあるので、Tonの初期値は比較的小さい。
Next, the first set of counters of the timer 150
Set to mode 1 and set CNT1ST as the count value
It As a result, the first set of counters has gate terminals (GA
The rising edge of the clock signal immediately after the TE1) signal goes high.
In synchronization with the falling, L for the time Ton corresponding to CNT1ST
become. The initial value of CNT1ST is set to a relatively small value.
Therefore, the initial value of Ton is relatively small.

【0024】次に、出力ポートPF6をLに設定する。
つまり、電気モータM7の駆動方向を時計方向にセット
する。これで、電気モータM7の起動が可能な状態にな
る。なお図示しないが、ここで、異常の検出に利用する
内部タイマをスタートする。続いて、ロータリーエンコ
ーダENCからの信号ENCAの有無を入力ポートC1によ
ってチェックする。信号が無ければ、即ち電気モータM
7が起動してなければ、通電時間データCNT1STに微小値
Δを加算し、それによって第1組のカウンタの設定値を
更新する。そして再び、信号ENCAの有無をチェックし、
信号ENCAを検出するまでこの動作を繰り返し実行する。
但し、内部タイマの計数値が予め定めた最大値Tmax
より大きくなった場合には、異常の発生とみなし、所定
の異常処理に進む。信号ENCAを検出したら、起動処理を
終了し、速度制御処理に進む。
Next, the output port PF6 is set to L.
That is, the driving direction of the electric motor M7 is set clockwise.
To do. Now the electric motor M7 can be started.
It Although not shown, it is used here to detect an abnormality.
Start the internal timer. Next, Rotary Enco
Whether the signal ENCA from the encoder ENC is present or not is determined by the input port C1.
I will check. If there is no signal, ie electric motor M
If 7 is not activated, the energization time data CNT1ST is a minute value
Δ is added, whereby the set value of the first set of counters is obtained.
Update. And again, check for the signal ENCA,
This operation is repeated until the signal ENCA is detected.
However, the count value of the internal timer is the maximum value Tmax set in advance.
If it becomes larger, it is considered that an abnormality has occurred and the prescribed
Go to abnormal processing. When the signal ENCA is detected, the startup process
The process ends, and the process proceeds to the speed control process.

【0025】つまり、この例では、起動処理を開始した
後、通電時間Tonを決定する値CNT1STが時間の経過に
伴なって徐々に増大するので、電気モータM7の駆動ト
ルクは時間とともに増大する。
That is, in this example, the starting process is started.
After that, the value CNT1ST that determines the energization time Ton
As it increases gradually, the drive torque of the electric motor M7 increases.
Luk grows over time.

【0026】電気モータM7が発生する駆動トルクTm
は、 Kt:モータトルク定数 Vmm:モータ印加電圧 R :モータ電機子抵抗 Tpwm:PWM制御周期 Ton:PWMオン時間 N :モータ回転数 Ke:モータ誘起電圧係数 とすれば、次の第(1)式で表わされる。
Driving torque Tm generated by the electric motor M7
Is, Kt: motor torque constant Vmm: voltage applied to the motor R: motor armature resistance Tpwm: PWM control period Ton: PWM on-time N: Motor rotation speed Ke: if motor induced voltage coefficient, the following equation (1) It is represented by.

【0027】 Tm=Kt(Vmm−Ke・N)Ton/(R・Tpwm) ・・・(1) 起動時の場合を考えると、モータ回転数は0であるか
ら、発生トルクTmsは次の第(2)式で表わされる。
[0027] Tm = Kt (Vmm-KeN) Ton / (RTpwm) (1) Considering the case of startup, is the motor speed 0?
The generated torque Tms is expressed by the following equation (2).

【0028】 Tms=(Kt・Vmm/R)・(Ton/Tpwm) ・・・(2) つまり、PWM制御の通電時間のデューティを大きくす
る程、発生トルクTmsが大きくなる。
[0028] Tms = (Kt · Vmm / R) · (Ton / Tpwm) (2) That is, the duty of the energization time of the PWM control is increased.
As it increases, the generated torque Tms increases.

【0029】図8に、負荷トルクが比較的小さい場合
の、図1,図2の装置の動作を示す。負荷トルクは比較
的小さいが、起動処理を開始した時、即ち電気モータM
7の通電を開始した時には、モータ発生トルクの方が負
荷トルクよりも小さいので、モータは起動しない。しか
し、時間の経過とともに通電時間Tonが長くなるので、
モータ発生トルクは時間に比例して増大し、比較的短い
時間内に、モータ発生トルクが負荷トルクを越え、その
時にモータが起動する。モータが起動すると、ロータリ
ーエンコーダからパルス(ENCA)が出力されるの
で、それが検出された時に起動処理は終了し、通常の速
度制御に移る。
FIG . 8 shows the case where the load torque is relatively small.
The operation of the apparatus shown in FIGS. Load torque comparison
Small, but when the start-up process is started, that is, the electric motor M
When energization of 7 is started, the torque generated by the motor is negative.
Since it is less than the load torque, the motor will not start. Only
However, since the energization time Ton becomes longer as time passes,
Motor generated torque increases in proportion to time and is relatively short
Within the time, the motor generated torque exceeds the load torque,
Sometimes the motor starts. When the motor starts, the rotary
-A pulse (ENCA) is output from the encoder
Then, when it is detected, the startup process ends and
Degree control.

【0030】図9に、従来の制御を行なう場合、即ちモ
ータの付勢レベルを一定にする場合の動作例を示す。負
荷トルクは図8の場合と同一である。図9を参照する
と、モータは正常に起動していることが分かる。しかし
ながら、図8ではモータの回転数が滑らかに上昇してい
るのに対し、図9ではモータの回転数の変化にオーバー
シュートが生じているのが分かる。つまり、図1,図2
の装置では、回転数が急激に立上がることがなく、動作
が安定している。
FIG . 9 shows a case where conventional control is performed, that is,
An operation example when the bias level of the data is constant will be described. negative
The load torque is the same as in the case of FIG. Refer to FIG.
It turns out that the motor has started normally. However
However, in FIG. 8, the rotation speed of the motor is smoothly increasing.
On the other hand, in Fig. 9, the change in the motor speed is exceeded.
You can see that a shoot is occurring. That is, FIG. 1 and FIG.
With the device, the rotation speed does not rise sharply
Is stable.

【0031】図10に、負荷トルクが比較的大きい場合
の、図1,図2の装置の動作を示す。起動処理を開始し
た時、即ち電気モータM7の通電を開始した時には、負
荷トルクが小さい場合と同様に、モータ発生トルクの方
が負荷トルクよりも小さいので、モータは起動しない。
しかし、時間の経過とともに通電時間Tonが長くなるの
で、モータ発生トルクは時間に比例して増大し、所定の
時間を経過すると、モータ発生トルクが負荷トルクを越
え、その時にモータが起動する。モータが起動すると、
ロータリーエンコーダからパルス(ENCA)が出力さ
れるので、それが検出された時に起動処理は終了し、通
常の速度制御に移る。
FIG . 10 shows that the load torque is relatively large.
The operation of the apparatus shown in FIGS. Start the boot process
When the electric motor M7 is turned on,
As in the case where the load torque is small, the torque generated by the motor
Is less than the load torque, the motor will not start.
However, the energization time Ton becomes longer as time passes.
, The torque generated by the motor increases in proportion to time,
As time passes, the torque generated by the motor exceeds the load torque.
Well, at that time the motor starts. When the motor starts,
A pulse (ENCA) is output from the rotary encoder.
The startup process ends when it is detected, and
Move to normal speed control.

【0032】図11に、従来の制御を行なう場合、即ち
モータの付勢レベルを一定にする場合の動作例を示す。
負荷トルクは図10の場合と同一である。図11を参照
すると、モータの始動トルクとして予め設定した駆動ト
ルクよりも負荷トルクの方が大きいため、いつになって
もモータが起動しないことが分かる。
FIG . 11 shows a case where conventional control is performed, that is,
An example of the operation when the energizing level of the motor is made constant will be shown.
The load torque is the same as in the case of FIG. See Figure 11
Then, the drive torque preset as the starting torque of the motor is
Since the load torque is larger than Luk,
It can be seen that the motor does not start.

【0033】図8と図10を参照すると、図1,図2に
示す装置では、通電開始から実際にモータが起動するま
でに要する時間は、負荷トルクの大小によって多少変化
するが、負荷トルクが大きく変化する場合でも、確実に
モータが起動するし、起動特性が不安定になることがな
いので、非常に優れていることが分かる。
Referring to FIGS. 8 and 10, FIGS.
In the device shown, the motor is actually started from the start of energization.
The time required for changes slightly depending on the magnitude of the load torque.
However, even if the load torque changes greatly,
The motor will start and the starting characteristics will not become unstable.
Therefore, it turns out that it is very excellent.

【0034】モータが起動した後の速度制御は、従来の
制御と同様である。即ち、マイクロコンピュータ100
は、入力ポートC1に印加されるフィードバック信号の
周期を測定し、それによってモータの回転速度を検出
し、検出した回転速度と予め設定した目標速度との差に
応じた電圧がモータM7に印加されるように、通電時間
Tonを更新する。なお、入力ポートPC7に印加される
信号は、電気モータM7の回転方向を示す。
The speed control after the motor is started is the same as the conventional speed control.
Similar to control. That is, the microcomputer 100
Is a feedback signal applied to the input port C1.
Measures the period and thereby detects the motor rotation speed
The difference between the detected rotation speed and the preset target speed.
Energizing time so that the corresponding voltage is applied to the motor M7
Update Ton. It is applied to the input port PC7
The signal indicates the direction of rotation of the electric motor M7.

【0035】なお、上記実施例においては、電動機の起
動の有無を検出するためにロータリーエンコーダからの
信号を監視しているが、電動機の回転の有無を検出しう
るものであれば、他の検出手段からの信号を監視しても
よい。
In the above embodiment, the motor is started.
From the rotary encoder to detect the presence or absence of motion.
I am monitoring the signal but I want to detect if the motor is rotating
If the signal from other detection means is monitored,
Good.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、負荷ト
ルクや電源電圧が変動したり、個々の電動機の特性のば
らつきが比較的大きい場合であっても、起動不良が生じ
たり、動作が不安定になったりすることがなく、しかも
調整の必要がない。また、これらの結果として、どのよ
うな電動機を選択するかを考える必要がなくなり、電動
機の選定を簡単にすることができる。
As described above, according to the present invention, the load
Fluctuations in the power supply voltage and the characteristics of individual motors.
Even if the wobble is relatively large, a start-up failure occurs
And the operation does not become unstable, and
No need for adjustment. Also, as a result of these
You don't have to think about choosing an electric motor
The selection of machine can be simplified.

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

【図1】 電気モータM7の制御回路の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control circuit of an electric motor M7.

【図2】 電気モータM7の制御回路の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control circuit of an electric motor M7.

【図3】 複写機の光学走査系の機構部の構成を示す正
面図である。
FIG. 3 is a front view showing a configuration of a mechanical section of an optical scanning system of a copying machine.

【図4】 複写機の光学走査系の機構部の構成を示す斜
視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a mechanical section of an optical scanning system of a copying machine.

【図5】 図1,図2のタイマ150の動作を示すタイ
ミングチャートである。
5 is a timing chart showing the operation of the timer 150 shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

【図6】 図1,図2の装置の速度変化を示すタイミン
グチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing a change in speed of the apparatus shown in FIGS.

【図7】 図1,図2のマイクロコンピュータ100の
モータ起動処理を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a motor starting process of the microcomputer 100 of FIGS.

【図8】 図1,図2の装置における電気モータの起動
特性を示すタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing a starting characteristic of the electric motor in the apparatus of FIGS. 1 and 2.

【図9】 起動トルクが一定の装置における電気モータ
の起動特性を示すタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing a starting characteristic of an electric motor in an apparatus having a constant starting torque.

【図10】 図1,図2の装置における電気モータの起
動特性を示すタイミングチャートである。
10 is a timing chart showing a starting characteristic of the electric motor in the apparatus of FIGS. 1 and 2. FIG.

【図11】 起動トルクが一定の装置における電気モー
タの起動特性を示すタイミングチャートである。
FIG. 11 is a timing chart showing a starting characteristic of an electric motor in an apparatus having a constant starting torque.

【符号の説明】 1:コンタクトガラス 2:光学走査系 3:感光体ドラム 51:第1キャリッジ 52:第2キャリッジ 100:マイクロコンピュータ(電子制御手段) 150:プログラマブルタイマ 200:モータドライバ(付勢手段) 310:発振器 320:フリップフロッ
プ M7:直流電気モータ(電動機) ENC:ロータリーエンコーダ(動作検出手段) HP1:ホーム位置センサ RP1:リターン位置セ
ンサ G1,G2:ゲート回路
[Description of Reference Signs] 1: Contact glass 2: Optical scanning system 3: Photosensitive drum 51: First carriage 52: Second carriage 100: Microcomputer (electronic control means) 150: Programmable timer 200: Motor driver (biasing means) ) 310: Oscillator 320: Flip-flop M7: DC electric motor (electric motor) ENC: Rotary encoder (motion detecting means) HP1: Home position sensor RP1: Return position sensor G1, G2: Gate circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 付勢レベルに応じて移動体を駆動する電
動機の起動制御装置において、 前記電動機の駆動の有無を検出する動作検出手段と、 前記電動機の起動時に、前記動作検出手段が駆動を検出
するまでの間は前記付勢レベルを徐々に増大し、前記動
作検出手段が駆動を検出したら、予め設定された目標値
と検出される駆動量とに応じたフィ−ドバック制御によ
り前記付勢レベルを調節する電子制御手段とを設けたこ
とを特徴とする電動機の起動制御装置。
1. A start-up control device for an electric motor that drives a moving body according to an urging level, the operation detecting means detecting whether or not the electric motor is driven, and the operation detecting means for driving when the electric motor is started. Until the detection, the urging level is gradually increased, and when the operation detecting means detects driving, the urging is performed by feedback control according to a preset target value and the detected driving amount. An electric motor starting control device comprising: an electronic control unit for adjusting a level.
JP5155794A 1994-03-23 1994-03-23 Drive control device Pending JPH06296381A (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6048998A (en) * 1983-08-26 1985-03-16 Ota Seiyaku Kk Production of pregnan steroid/7alpha-ester compound

Patent Citations (1)

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JPS6048998A (en) * 1983-08-26 1985-03-16 Ota Seiyaku Kk Production of pregnan steroid/7alpha-ester compound

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