JPH0630575A

JPH0630575A - モータの制御装置

Info

Publication number: JPH0630575A
Application number: JP4180847A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Nakamura; 昭彦中村; Makoto Goto; 誠後藤; Yoshio Sakakibara; 祥雄榊原; Kazuhiko Kobayashi; 和彦小林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 1994-02-04
Anticipated expiration: 2016-08-13
Also published as: US5481641A; JP3198629B2; KR970003204B1; EP0578475B1; DE69316466T2; DE69316466D1; EP0578475A2; EP0578475A3; KR940006334A

Abstract

(57)【要約】【目的】低慣性モータを低速で回転させる場合に、負
荷が大きくても敏速に起動させることができるモータの
速度制御装置を提供する。【構成】モータ３１を制御する制御信号を作り出す補
償器３４は、速度検出器３３の検出信号が入力されない
ときに所定の時間間隔毎に検出間隔信号を作成する時間
計測部と、時間計測部の検出間隔信号に応じて制御信号
を所定量変化させ新たな制御信号を作成する制御信号更
新部と、制御信号更新部の制御信号を格納するメモリ部
３４と、速度検出器３３の検出信号に応じた回転誤差を
作成する回転誤差作成部と、回転誤差に対してメモリ部
のメモリ値を加算信号として加算することにより制御信
号を作成する制御信号作成部とで構成されており、速度
検出器３３の検出信号が入力されないならば、時間計測
部と制御信号更新部とにより制御信号を階段状に変化さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモータの制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】モータの回転速度を速度検出器により検
出して、その検出信号によってモータへの供給電力を制
御するモータの速度制御装置は、ビデオテープレコーダ
（以後、ＶＴＲと略す）のキャプスタンモータなどに広
く利用されている。ＶＴＲ装置の小型軽量化を行う場合
に、モータの小型軽量化により慣性モーメントの低下が
生じ、制御特性の大幅な劣化が生じている。このような
低慣性のモータで、間欠スローの動作（停止状態から低
速の一定速度で回転させ、所定距離走行後に停止させる
ことを繰り返す動作）を行わせると速度制御動作が不安
定になる。

【０００３】まず、従来の装置の構成例を図５に示す。
図５において直流モータ３１は回転センサ３２と負荷３
９を直接回転駆動する。回転センサ３２はモータ３１の
回転にともなって１回転当たりＺｑ回（Ｚｑは２以上の
整数であり、ここではＺｑ＝１０００）の交流信号ａを
発生する。回転センサ３２の交流信号ａは速度検出器３
３に入力され、交流信号ａの周期に応じたディジタル信
号ｂを得ている。

【０００４】速度検出器３３の具体的な構成例を図６に
示す。交流信号ａは波形整形回路４１によって波形整形
され、整形信号ｇを得ている。整形信号ｇはアンド回路
４３とフリップフロップ回路４５に入力されている。ア
ンド回路４３の入力側には、さらに、発振回路４２のク
ロックパルスｐとカウンタ回路４４のオーバーフロー出
力信号ｗも入力されている。発振回路４２は水晶発振器
と分周器等によって構成され、整形信号ｇの周波数より
もかなり高周波のクロックパルスｐ（500kHz程度）を発
生している。カウンタ回路４４はアンド回路４３の出力
パルスｈの到来毎にその内容をカウントアップする１２
ビットのアップカウンタになっている。また、オーバー
フロー出力信号ｗはカウンタ回路４４のカウント内容が
所定値以下のときには”Ｈ”であり、カウンタ回路４４
のカウント内容が所定値以上になるとｗは”Ｌ”に変化
する（ここに”Ｈ”は高電位状態を表し、”Ｌ”は低電
位状態を表している）。データ入力型フリップフロップ
回路４５は、整形信号ｇの立ち下がりエッジをトリガ信
号としてデータ入力端子に入力された”Ｈ”を取り込
み、その出力信号ｑを”Ｈ”にする（ｑ＝”Ｈ”）。ま
た、補償器３４からのリセット信号ｒが”Ｈ”になる
と、カウンタ回路４４とフリップフロップ回路４５の内
部状態がリセットされる（ｂ＝”ＬＬＬＬＬＬＬＬＬＬ
ＬＬ”、ｗ＝”Ｈ”、ｑ＝”Ｌ”）。

【０００５】次に、図６の速度検出器３３の動作につい
て説明する。いま、カウンタ回路４４とフリップフロッ
プ回路４５がリセット信号ｒによってリセットされてい
るものとする。回転センサ３２の交流信号ａが”Ｌ”か
ら”Ｈ”に変わると、波形整形回路４１の整形信号ｇ
が”Ｌ”から”Ｈ”に変わり、アンド回路４３の出力信
号ｈとして発振回路４２のクロックパルスｐが出力され
る。カウンタ回路４４は出力信号ｈをカウントし、その
内部状態を変化させていく。交流信号ａが”Ｈ”から”
Ｌ”に変わると、波形整形回路４１の整形信号ｇが”
Ｈ”から”Ｌ”に変わり、アンド回路４３の出力信号ｈ
は”Ｌ”になり、カウンタ回路４４はその内部状態を保
持する。また、フリップフロップ回路４５は整形信号ｇ
の立ち下がりエッジによってデータ”Ｈ”を取り込み、
その出力信号ｑを”Ｌ”から”Ｈ”に変化させる。カウ
ンタ回路４４のディジタル信号ｂは、回転センサ３２の
交流信号ａの（半）周期長に比例した値であり、モータ
３１の回転速度に反比例している。後述の補償器３４は
フリップフロップ回路４５の出力信号ｑを見て、ｑが”
Ｈ”になるとカウンタ回路４４のディジタル信号ｂを入
力し、その後にリセット信号ｒを所定の短時間の間”
Ｈ”にして、カウンタ回路４４とフリップフロップ回路
４５を初期状態にリセットし、次の速度検出動作に備え
ている。なお、モータ３１の回転速度が遅すぎるときに
は、回転センサ３２の交流信号ａの周期が長いためにカ
ウンタ回路４４の内部状態が所定値以上になり、オーバ
ーフロー出力信号ｗが”Ｈ”から”Ｌ”に変わり、アン
ド回路４３の出力信号ｈが”Ｌ”になり、カウンタ回路
４４が所定の大きな値を保持することもある。

【０００６】図５の指令部３０はモータの停止、走行を
指令する指令信号Ｓｗを作成する。ここでは、Ｓｗ＝”
Ｌ”のとき停止指令であることを意味し、Ｓｗ＝”Ｈ”
のときは走行指令であることを意味する。補償器３４
は、演算器３５とメモリ３６によって構成されている。
Ｓｗ＝”Ｈ”のときは、速度検出器３３のディジタル信
号ｂを後述する内蔵のプログラムによって計算加工し、
制御信号Ｙを作成し、Ｄ／Ａ変換器３７でディジタル信
号からアナログ信号に変換され制御信号ｃを出力する。
補償器３４の制御信号ｃは電力増幅器３８（駆動手段）
に入力され、電力増幅された駆動信号Ｅｃ（制御信号ｃ
に比例した電流）がモータ３１に供給される。また、Ｓ
ｗ＝”Ｌ”のときは、モータ３１が停止する（一般的に
は駆動信号Ｅｃが０となるような）制御信号ｃを出力す
るように補償器３４は動作する。従って、指令部３０と
モータ３１と回転センサ３２と速度検出器３３と補償器
３４と電力増幅器３８（駆動手段）によって速度制御系
が構成され、モータ３１の回転速度が所定の値に制御さ
れる。

【０００７】補償器３４のメモリ３６は所定のプログラ
ムと定数が格納されたロム領域（ＲＯＭ：リードオンリ
ーメモリ）と随時必要なときに値を格納するラム領域
（ＲＡＭ：ランダムアクセスメモリ）に分かれている。
演算器３５はロム領域内のプログラムに従って所定の動
作や演算を行っている。

【０００８】さて、モータの回転速度が遅すぎるときに
は、カウンタ回路４４が所定の大きな値を保持するが、
この場合回転速度と速度誤差の１対１の正確な対応がな
くなってしまう。また、モータの起動時においては（指
令信号Ｓｗが”Ｌ”から”Ｈ”に切り替わった直後）、
モータに起動用のトルクを発生させないとモータは停止
状態を保持し、フリップフロップ４５の出力ｑが”Ｈ”
にならず、補償器３４は動作しない。そこで通常は、演
算器３５はロム領域のプログラム内でタイマーを用いて
時間を測定し、ある特定時間以内にフリップフロップ４
５の出力ｑが”Ｈ”にならなければ強制加速をするよう
なステップパルス的な制御信号ｃを出力する。ここで、
この特定時間はモータ３１の回転速度と１回転あたりの
回転センサ３２の交流信号の発生回数によって決定され
る。強制加速をするような制御信号ｃを出力した後、特
定時間内にフリップフロップ４５の出力ｑが”Ｈ”にな
れば、速度検出を行い、検出した速度に応じた制御信号
ｃを作成する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような装置を用い
て、モータを低速で回転させる場合には、モータにかか
る負荷が大きいと、従来の方法ではスムーズな起動を行
うことができない。この原因について考察してみる。

【００１０】通常、補償器３４には定常速度偏差をキャ
ンセルするための積分器が挿入されている（ロム領域内
のプログラムで実現することができる）が、この積分器
は収束までの時間が長いため、起動時には効果はない。
よって、強制加速の後、回転速度がほぼ基準速度に達し
たことを検出すると、直流負荷による定常偏差が制御目
標値を上回ってしまう。この結果、負荷の直流成分によ
りモータが停止してしまう。特にこの現象は、モータの
慣性が小さい場合、基準速度が遅い場合、そしてモータ
にかかる負荷が大きい場合に生じやすい。

【００１１】本発明は、このような問題点を解決するも
ので、負荷が大きい状態で低慣性モータを低速で回転さ
せる場合にも敏速な起動をするように工夫したものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のモータの速度制御装置は、モータの走行、停
止を指令する指令信号を作成する指令手段と、前記モー
タの回転速度に応じた周期の交流信号を生じる回転セン
サ手段と、前記回転センサ手段の交流信号により前記モ
ータの回転速度の検出を行う速度検出手段と、前記モー
タを制御する制御信号を作り出す補償手段と、前記補償
手段の制御信号に応じて前記モータを駆動する駆動手段
を具備し、前記補償手段は、前記指令手段の指令信号が
停止指令のときに前記モータを停止させる停止信号作成
手段と、前記指令手段の指令信号が停止指令から走行指
令に変化した後に、前記速度検出手段の検出信号が入力
されないときに所定の時間間隔毎に検出間隔信号を作成
する時間計測手段と、前記時間計測手段の検出間隔信号
に応じて前記制御信号を所定量変化させて新たな前記制
御信号を作成する制御信号更新手段と、前記制御信号更
新手段の制御信号に応じた値を格納するメモリ手段と、
前記速度検出手段の検出信号に応じた回転誤差を作成す
る回転誤差作成手段と、前記回転誤差作成手段の回転誤
差に前記メモリ手段のメモリ値を加算することにより前
記制御信号を作成する制御信号作成手段を含んで構成さ
れ、前記指令手段の指令信号が停止指令から走行指令に
切り替わった後に、前記速度検出手段の検出信号が入力
されない間は、前記時間計測手段と前記制御信号更新手
段とにより所定時間ごとに階段状に前記制御信号を変化
させ、かつ、前記速度検出手段の検出信号が入力された
ならば、前記回転誤差作成手段と前記制御信号作成手段
を動作させ、前記回転誤差作成手段の回転誤差と前記メ
モリ手段のメモリ値の加算値に対応した前記制御信号を
出力することを特徴とする構成となっている。

【００１３】

【作用】本発明では、上記の構成とすることにより、モ
ータに発生させるトルクを時間に対して階段的に徐々に
増加にさせることができ、従ってモータはゆっくりとし
た回転を開始する。さらに加速した後、速度検出ができ
ると速度制御へ移行する。また、速度制御へ移行しても
負荷トルク分は所定量を加算することにより補償でき
る。よって負荷が大きい状態で低慣性モータを低速で走
行させる場合においても、敏速に起動させることができ
る。すなわち、モータを低速で間欠的に高精度で回転さ
せることができる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例に係るモータの制御装
置について、図面を参照しながら説明する。なお、本実
施例の全体構成については先に述べた図５、また速度検
出器の構成については先に述べた図６のとおりであるの
で説明を省略する。

【００１５】図１は図５に示した補償器の内蔵プログラ
ムの具体的な一例を示すフローチャートである。以下に
その動作について説明する。なお、以下に示す番号は図
１に示した番号と対応している。（１）＜指令信号入力部＞指令信号Ｓｗを入力する。通
常ＶＴＲにおいては、キー入力された信号をもとにシス
テムコントロール部において指令信号が作成される。Ｓ
ｗ＝”Ｌ”ならば停止指令であり、（２）の動作を行
う。Ｓｗ＝”Ｈ”ならば走行指令であり、（３）の動作
を行う。（２）＜停止信号作成部＞モータが停止する（トルクオ
フに相当する）制御信号Ｙを作成する（Ｙ←０）。制御
信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応した
直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後、（１）
の動作を行う。（３）＜時間計測部＞基準回転速度によって決定される
時間Ｔｗをタイマー（検出間隔信号）にセットする（ｔ
←Ｔｗ）。通常この時間Ｔｗは基準回転速度でモータが
回転しているときの速度検出間隔時間よりも２倍以上長
い時間に相当するように設定される。そして速度検出器
３３のフリップフロップ４５の出力信号ｑを入力し、信
号ｑが”Ｈ”となるのを待っている。すなわち、速度検
出器３３が交流信号ａの（半）周期を検出し、新しいデ
ィジタル信号ｂを出力するのをモニタしている。その間
にタイマーは動作しており（ｔ←ｔ−１）、ｔ＝０とな
る前に信号ｑが”Ｈ”とならない場合には（４）の動作
を行う。ｔ＝０となる前に信号ｑが”Ｈ”となった場合
には、（７）の動作を行う。（４）＜制御信号更新部＞前回出力した制御信号値Ｙを
特定の値Ｙｓｔｅｐだけ変化させる（Ｙ←Ｙ＋Ｙｓｔｅ
ｐ）。例えば、指令部により停止指令から走行指令に切
り替わり、時間Ｔｗ経過後にはＹ←Ｙｓｔｅｐとする。
ここで、Ｙｓｔｅｐの極性はモータが加速するような制
御信号Ｙを作成するように選ばれる。（５）＜メモリ部＞制御信号更新部において作成された
制御信号Ｙに比例した値（α・Ｙ、αは所定の定数）を
メモリに格納する（Ｍ←α・Ｙ）。ここで格納したメモ
リ値Ｍは速度検出ができた場合の（８）の動作において
用いる。（６）＜制御信号更新部（制御信号の出力）＞制御信号
ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応した直流
的な電圧（制御信号）に変換する。その後（１）の動作
に復帰する。

【００１６】指令信号Ｓｗが、”Ｌ”から”Ｈ”に切り
替わった直後、すなわちモータの起動時においては、
（３）〜（６）の階段的なトルクアップの動作を繰り返
すことになる。そして、モータが回転をはじめて速度検
出できたならば（７）から後の動作を行うことになる。
また、モータが回転を開始したときの制御信号に応じた
値がメモリ部のメモリ値Ｍとして保存されている。（７）＜回転誤差作成部＞速度検出器３３のディジタル
信号ｂを読み込んで、ディジタル信号ｂに対する速度検
出値Ｓ（ディジタル値）に直すとともに、リセット信号
ｒを所定時間”Ｈ”にして速度検出器３３のカウンタ３
４とフリップフロップ４５をリセットする。所定の基準
値Ｓｒｅｆから速度検出値Ｓをひいて、その値をＲ倍
（ここに、Ｒは所定の正の定数）し、モータ３１の現時
点での回転誤差Ｅを計算する（Ｅ＝Ｒ・（Ｓｒｅｆ−
Ｓ））。（８）＜制御信号作成部＞回転誤差Ｅにメモリ部のメモ
リ値Ｍ（加算信号）を加算し制御信号Ｙを作成する（Ｙ
←Ｅ＋Ｍ）。

【００１７】そして、制御信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に
出力し、Ｙの値に対応した直流的な電圧（制御信号）に
変換する。その後（１）の動作に復帰する。

【００１８】このように構成するならば、起動時に時間
とともに加速トルクを増していき、必要なトルクを閉ル
ープ的にサーチすることができるので、起動時の負荷ト
ルクに対応した適切な加速トルクを出力することができ
る。つまり、従来例のようにステップパルス的に加速ト
ルク指令をすることによりモータが急加速して速度が上
がりすぎることがなく、徐々に基準回転速度に近づいて
いき、通常の速度制御ループ（前述の実施例では
（１），（３），（７），（８）と続く動作を指す）に
入った直後は、モータの回転速度は基準回転速度よりも
十分に遅く、制御信号として加速指令になるのでモータ
が停止してしまうことはない。

【００１９】また、通常速度制御ループに入ったなら
ば、加算信号としてメモリ値Ｍを制御信号Ｙに加算する
ことにより、負荷トルクを補償しているので安定な回転
速度制御を実現できる。つまり、この動作により定常偏
差を抑えることができる。理想的には、加算信号は負荷
の直流成分に一致した値であることが望ましいが、メカ
ニズムのばらつきなどによる負荷のばらつきを考慮する
なら一定の値に決定することはできない。本実施例のよ
うに加算信号を決定するならば、負荷のばらつきには影
響されない。通常、制御信号更新部の制御信号をメモリ
値Ｍとして格納するときの比例係数αとしてα＝１を選
んでも十分であるが、速度検出できたときの制御信号と
定常負荷の対応が分かっているならば、より適切な比例
係数αを選択することもできる。図２（ａ）（ｂ）に本
実施例における制御信号とモータの回転速度の時間変化
の様子を示す。

【００２０】なお、本実施例においてはメモリ部の動作
は、制御信号更新部で制御信号を作成する度に行ってい
るが、モータが回転を始めたときの制御信号に応じた値
が格納されるようなタイミングで動作すればよく、その
場合も本発明に含まれることは言うまでもない。

【００２１】つぎに、間欠送り時の起動特性をさらに改
善した例を図３に示す。連続的に起動と停止を繰り返す
場合に、より安定した起動特性を得られる構成となって
いる。次にその動作について説明する。（１０）＜初期状態の設定＞他のモードから間欠走行の
モードに変わったときの処理である。この場合に後述の
起動回数カウント部の起動回数カウント値をクリアする
（Ｓｔ＿ｃｎｔ←０）。（１１）＜指令信号入力部＞指令信号Ｓｗを入力する。
通常ＶＴＲにおいては、キー入力された信号をもとにシ
ステムコントロール部において指令信号が作成される。
Ｓｗ＝”Ｌ”ならば停止指令であり、（１２）の動作を
行う。Ｓｗ＝”Ｈ”ならば走行指令であり、（１３）の
動作を行う。（１２）＜停止信号作成部＞モータが停止する（トルク
オフに相当する）制御信号Ｙを作成する（Ｙ←０）。制
御信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応し
た直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後、（１
１）の動作を行う。（１３）＜起動回数カウント部＞指令信号が停止指令か
ら走行指令に切り替わったことを検出したら、その切り
替わりの回数をカウントし、起動回数カウント値として
格納する。Ｎ回目の起動ならばＳｔ＿ｃｎｔ←Ｎとす
る。（１４）＜時間計測部＞基準回転速度によって決定され
る時間Ｔｗをタイマー（検出間隔信号）にセットする
（ｔ←Ｔｗ）。通常この時間Ｔｗは基準回転速度でモー
タが回転しているときの速度検出間隔時間よりも２倍以
上長い時間に相当するように設定される。そして速度検
出器３３のフリップフロップ４５の出力信号ｑを入力
し、信号ｑが”Ｈ”となるのを待っている。すなわち、
速度検出器３３が交流信号ａの（半）周期を検出し、新
しいディジタル信号ｂを出力するのをモニタしている。
その間にタイマーは動作しており（ｔ←ｔ−１）、ｔ＝
０となる前に信号ｑが”Ｈ”とならない場合には（１
５）の動作を行う。ｔ＝０となる前に信号ｑが”Ｈ”と
なった場合には、（１９）の動作を行う。（１５）＜制御信号更新部＞前回出力した制御信号値Ｙ
を特定の値Ｙｓｔｅｐだけ変化させる（Ｙ←Ｙ＋Ｙｓｔ
ｅｐ）。例えば、指令部により停止指令から走行指令に
切り替わり、時間Ｔｗ経過後にはＹ←Ｙｓｔｅｐとす
る。ここで、Ｙｓｔｅｐの極性はモータが加速するよう
な制御信号Ｙを作成するように選ばれる。（１６）＜第１のメモリ部＞制御信号更新部において作
成された制御信号Ｙに比例した値をメモリに格納する
（Ｍ１←α・Ｙ、αは所定の定数）。（１７）＜メモリ出力選択部＞起動回数カウント値Ｓｔ
＿ｃｎｔがＳｔ＿ｃｎｔ≧２ならばメモリ出力値として
後述の第２のメモリ部のメモリ値を出力し（Ｍ←Ｍ
２）、Ｓｔ＿ｃｎｔ＜２ならばメモリ出力値として第２
のメモリ部のメモリ値を出力する（Ｍ←Ｍ１）。（１８）＜制御信号更新部（制御信号の出力）＞制御信
号ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応した直
流的な電圧（制御信号）に変換する。その後（１１）の
動作に復帰する。

【００２２】指令信号Ｓｗが、”Ｌ”から”Ｈ”に切り
替わった直後、すなわちモータの起動時においては、
（１３）〜（１８）の階段的なトルクアップの動作を繰
り返すことになる。そして、モータが回転を始めて速度
検出できたならば（１９）から後の動作を行うことにな
る。また、モータが回転を開始したときの制御信号に応
じた値が第１のメモリ部のメモリ値Ｍ１として保存され
ている。（１９）＜回転誤差作成部＞速度検出器３３のディジタ
ル信号ｂを読み込んで、ディジタル信号ｂに対する速度
検出値Ｓ（ディジタル値）に直すとともに、リセット信
号ｒを所定時間”Ｈ”にして速度検出器３３のカウンタ
３４とフリップフロップ４５をリセットする。所定の基
準値Ｓｒｅｆから速度検出値Ｓをひいて、その値をＲ倍
（ここに、Ｒは所定の正の定数）し、モータ３１の現時
点での回転誤差Ｅを計算する（Ｅ＝Ｒ・（Ｓｒｅｆ−
Ｓ））。（２０）＜制御信号作成部＞回転誤差Ｅにメモリ選択部
のメモリ出力値Ｍ（加算信号）を加算し制御信号Ｙを作
成する（Ｙ←Ｅ＋Ｍ）。（２１）＜第２のメモリ部＞制御信号Ｙを第２のメモリ
部のメモリ値として格納する（Ｍ２←Ｙ）。このメモリ
値は間欠送り時の２回目以降の起動時の階段的トルクア
ップのループにおいて、メモリ出力選択部のメモリ出力
信号として選択される。（２２）＜制御信号作成部（制御信号の出力）＞そし
て、制御信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に
対応した直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後
（１１）の動作に復帰する。

【００２３】このように構成するならば、通常速度制御
ループ（上述の実施例においては、（１１），（１
３），（１４），（１９）〜（２２）と続く動作）にお
いて、回転誤差に対して加算する所定の加算信号が間欠
送り時の１回目の起動時と２回目以降の起動時とでは異
なることになる。すなわち、１回目の起動時では加算信
号を第１のメモリ部のメモリ値としている。このメモリ
値を加算信号として用いることの有効性は前述の実施例
（図１に示した実施例）の場合と同様であり、すでに説
明している。また、２回目以降の起動時では第２のメモ
リ部のメモリ値を加算信号としている。この第２のメモ
リ値は前回の回転走行での定常状態時の制御信号が格納
されている。よって、第１のメモリ値（モータが回転を
開始したときの制御信号に応じた値が格納されている）
よりも定常状態の負荷に近似した値となっている。これ
は、現在の定常状態時の負荷と、次の起動後の定常状態
時の負荷は、直流成分においてはほとんど変化すること
がないからである。よって、本実施例に示した構成をと
ることにより連続的に間欠走行させるときには、２回目
以降の起動特性を大幅に改善することができる。

【００２４】なお、本実施例においては第１のメモリ部
の動作とメモリ出力選択部の動作はは、制御信号更新部
で制御信号を作成する度に行っているが、モータが回転
を始めたときの制御信号に応じた値が第１のメモリ値と
して格納され、そしてメモリ出力選択部がメモリ出力値
Ｍを決定するようなタイミングで動作すればよく、その
場合も本発明に含まれることは言うまでもない。

【００２５】つぎに、定常状態での速度制御性能も考慮
した場合の補償器のプログラムの一例を図４に示す。全
体の動作については前述の実施例と同様であるので説明
を省略する。図３に示した前述の実施例とは、（１２）
＜停止信号作成部＞と（２０）＜制御信号作成部＞の動
作が異なっており、その他の動作は同じであるので、こ
の異なる部分についてのみ説明する。（１２’）＜停止信号作成手段＞モータが停止する（ト
ルクオフに相当する）制御信号Ｙを作成する（Ｙ←
０）。さらに、後述の積分補償器の積分信号Ｉｎｔを初
期化する（Ｉｎｔ←０）。そして制御信号ＹをＤ／Ａ変
換器３７に出力し、Ｙの値に対応した直流的な電圧（制
御信号）に変換する。その後、（１１）の動作を行う。（２０’ａ）＜積分補償器（制御信号作成部）＞（１
９）の動作で得られた回転誤差Ｅを積分演算して積分信
号Ｉｎｔを作成する（Ｉｎｔ←Ｉｎｔ＋Ｅ）。そして、
回転誤差Ｅに積分信号Ｉｎｔに応じた値を加算して積分
補償を行う（Ｅｉ←Ｅ＋ｈ・Ｉｎｔ（ｈは積分補償の効
果がある周波数帯域と定常時の速度検出周期によって決
定される））。その後（２０’ｂ）の動作を行う。（２０’ｂ）＜制御信号作成部＞積分補償後の回転誤差
Ｅｉにメモリ出力選択部のメモリ出力値Ｍを加算し、制
御信号Ｙを作成する（Ｙ←Ｅｉ＋Ｍ）。

【００２６】そして、制御信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に
出力し、Ｙの値に対応した直流的な電圧（制御信号）に
変換する。その後（１１）の動作に復帰する。

【００２７】このように停止信号作成部と制御信号作成
部を構成するならば、前述の実施例と同様に起動時の速
度制御の安定性は保持されながらも、積分補償器による
制御特性の改善効果も得られる。つまり、積分補償器の
引き込み特性を大幅に改善したことと同等の効果が得ら
れる。

【００２８】なお、補償器の出力をディジタル信号やＰ
ＷＭ信号（パルス幅変調信号）にしたり、電力増幅器の
出力信号をＰＷＭ信号にしてもよく本発明に含まれるこ
とは言うまでもない。また、モータにブラシレスモータ
を用いてもよい。さらに補償器を完全なハードウェアに
よって構成し、前述のプログラムと同じ動作を行わせる
ようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、負荷が大
きくしかも低速で回転させたい場合においても、低慣性
モータを敏速に起動することができる。従って、本発明
に基づきＶＴＲのキャプスタンモータの速度制御装置を
構成するならば、低慣性モータにおいても間欠的にテー
プを低速で走行させることが容易にできるようになり、
特殊再生が可能な高機能な超小型ＶＴＲを実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる補償器の内蔵プログラムの一例
を表すフローチャート

【図２】（ａ）は本発明の一実施例での補償器の制御信
号の出力を表す図（ｂ）は本発明の一実施例でのモータの回転速度の時間
変化を示す図

【図３】本発明に係わる補償器の内蔵プログラムの他の
一例を表すフローチャート

【図４】本発明に係わる補償器の内蔵プログラムの他の
一例を表すフローチャート

【図５】従来例と本発明の一実施例でのモータの速度制
御装置の全体の構成図

【図６】従来例および本発明の一実施例の速度検出器の
構成図

【符号の説明】

１指令入力部２停止信号作成部３時間計測部４，６制御信号更新部５メモリ部７回転誤差作成部８制御信号作成部３０指令部３１モータ３２回転センサ３３速度検出器３４補償器３５演算器３６メモリ３７Ｄ／Ａ変換器３８電力増幅器３９負荷

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林和彦大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータの走行、停止を指令する指令信号を
作成する指令手段と、前記モータの回転速度に応じた周
期の交流信号を生じる回転センサ手段と、前記回転セン
サ手段の交流信号により前記モータの回転速度の検出を
行う速度検出手段と、前記モータを制御する制御信号を
作り出す補償手段と、前記補償手段の制御信号に応じて
前記モータを駆動する駆動手段を具備し、前記補償手段
は、前記指令手段の指令信号が停止指令のときに前記モ
ータを停止させる停止信号作成手段と、前記指令手段の
指令信号が停止指令から走行指令に変化した後に、前記
速度検出手段の検出信号が入力されないときに所定の時
間間隔毎に検出間隔信号を作成する時間計測手段と、前
記時間計測手段の検出間隔信号に応じて前記制御信号を
所定量変化させて新たな前記制御信号を作成する制御信
号更新手段と、前記制御信号更新手段の制御信号に応じ
た値を格納するメモリ手段と、前記速度検出手段の検出
信号に応じた回転誤差を作成する回転誤差作成手段と、
前記回転誤差作成手段の回転誤差に前記メモリ手段のメ
モリ値を加算することにより前記制御信号を作成する制
御信号作成手段を含んで構成され、前記指令手段の指令
信号が停止指令から走行指令に切り替わった後に、前記
速度検出手段の検出信号が入力されない間は、前記時間
計測手段と前記制御信号更新手段とにより所定時間ごと
に階段状に前記制御信号を変化させ、かつ、前記速度検
出手段の検出信号が入力されたならば、前記回転誤差作
成手段と前記制御信号作成手段を動作させ、前記回転誤
差作成手段の回転誤差と前記メモリ手段のメモリ値の加
算値に対応した制御信号を出力することを特徴とするモ
ータの制御装置。
【請求項２】モータの走行、停止を指令する指令信号を
作成する指令手段と、前記モータの回転速度に応じた周
期の交流信号を生じる回転センサ手段と、前記回転セン
サ手段の交流信号により前記モータの回転速度の検出を
行う速度検出手段と、前記モータを制御する制御信号を
作り出す補償手段と、前記補償手段の制御信号に応じて
前記モータを駆動する駆動手段とを具備し、前記補償手
段は、前記指令手段の指令信号が停止指令のときに前記
モータを停止させる停止信号作成手段と、前記指令手段
の指令信号によりモータが停止指令から走行指令に切り
替わった回数をカウントする起動回数カウント手段と、
前記指令手段の指令信号が停止指令から走行指令に変化
した後に、前記速度検出手段の検出信号が入力されない
ときに所定の時間間隔毎に検出間隔信号を作成する時間
計測手段と、前記時間計測手段の検出間隔信号に応じて
前記制御信号を所定量変化させ新たな前記制御信号を作
成する制御信号更新手段と、前記制御信号更新手段の制
御信号に応じた値を格納する第１のメモリ手段と、前記
速度検出手段の検出信号に応じた回転誤差を作成する回
転誤差作成手段と、前記回転誤差作成手段の回転誤差に
対して所定量の加算信号を加算することにより前記制御
信号を作成する制御信号作成手段と、前記制御信号作成
手段の制御信号を格納する第２のメモリ手段と、前記起
動回数カウント手段の起動回数カウント値が１回目の停
止から走行への切り替わりを示すならば前記第１のメモ
リ手段の第１のメモリ値をメモリ出力値として出力し前
記起動回数カウント値が２回目以降の停止から走行への
切り替わりを示すならば前記第２のメモリ手段の第２の
メモリ値をメモリ出力値として出力するメモリ出力選択
手段を含んで構成され、さらに前記回転誤差作成手段の
回転誤差に対して加算する所定量の加算信号は前記メモ
リ出力選択手段のメモリ出力値であり、前記指令手段の
指令信号が停止命令から走行指令に切り替わった後に、
前記速度検出手段の検出信号が入力されない間は、前記
時間計測手段と前記制御信号更新手段とにより所定時間
ごとに階段状に前記制御信号を変化させ、かつ、前記速
度検出信号作成手段の検出信号が入力されたならば、前
記回転誤差作成手段と前記制御信号作成手段を動作させ
て、前記回転誤差作成手段の回転誤差と前記メモリ出力
選択手段のメモリ出力値の加算値に対応した制御信号を
出力することを特徴とするモータの制御装置。
【請求項３】制御信号作成手段は、回転誤差作成手段の
回転誤差を積分演算した積分信号に応じた値を加算する
ことにより前記回転誤差を補償する積分補償手段を含ん
でいることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
モータの制御装置。