JPH06315289A - 駆動速度制御装置 - Google Patents

駆動速度制御装置

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Publication number
JPH06315289A
JPH06315289A JP5101037A JP10103793A JPH06315289A JP H06315289 A JPH06315289 A JP H06315289A JP 5101037 A JP5101037 A JP 5101037A JP 10103793 A JP10103793 A JP 10103793A JP H06315289 A JPH06315289 A JP H06315289A
Authority
JP
Japan
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speed
gain
pulse
mode
switching
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5101037A
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English (en)
Inventor
Naoki Kawamata
直樹 川又
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は高速から低速域まで広い範囲にわた
って高精度な速度検出が可能な駆動速度制御装置を提供
する。 【構成】 本発明において、速度判定手段は切り換えの
ためのしきい値を2つ備え、高レベルのしきい値は両エ
ッジ使用モードに切り換え、低レベルのしきい値は片エ
ッジ使用モードに切り換えるものであり、また速度検出
手段により検出された速度の現在の速度と過去の速度か
ら推定値を求める補間手段を備え、デュ−ティ比のずれ
による誤差を緩和するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はVTR等のタイマーロー
ラの回転に応じて発生するパルスの周期から速度を検出
して制御系の速度を制御する駆動速度制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の駆動速度制御装置は図7に示すよ
うにアクチュエータ1の駆動に応じてパルス発生器2か
らパルスを発生し、そのパルスの周期から速度検出部3
により速度を検出し、この検出された速度VX と目標速
度VZ を演算器4で比較演算し、演算出力を補償器5及
びアンプ6を介してアクチュエータ1に加え、制御系の
速度制御を行うものである。
【0003】ここで、速度検出部3で検出した速度特性
を図8に示す。図8において、横軸は時間であり、縦軸
は速度である。VK は時刻TK における検出速度を表
し、アは実際の速度、イはパルス周期から求めた速度で
ある。ウはパルス発生器2のパルス、速度検出部3はパ
ルス発生器2のパルスを立ち上がりエッジから次の立ち
上がりエッジまでの周期を求め速度情報を得るものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとしている課題】このような従来の
検出された速度VX と目標速度VZ を比較してその差か
ら操作量を求めるサーボ系の場合、ループの中に時間遅
れを伴う要素があると安定性が損なわれ制御系が不安定
になることがある。
【0005】例えばVTR等のタイマーローラのように
位置信号の周期を測定して速度信号を作り出す方式では
1周期前の平均値を周期ごと出すため、検出値が階段状
になり速度が遅くなるほど値をホールドする時間は長く
なるという特性を持つ。このことは低速になればなるほ
ど検出速度が実際の速度から遅れてくることを意味し、
低速まで制御しようとするとパルス発生器として円周上
にスリットを切ったエンコーダの場合にはそのスリット
の数を多くしなければならず、エンコーダに精度が要求
され、小型化が困難であり、コスト高になるなどの問題
点があった。低速に合わせてエンコーダのスリットの数
を多くしてしまうと、高速では周期が短くなりすぎてし
まい検出精度が落ちてしまうことになる。
【0006】本発明は上記欠点を解決しようとすること
を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、駆動手段の駆動に応じてパルス発生手
段からパルスを発生し、そのパルスの周期から速度検出
手段により速度を検出して制御系の速度を制御する駆動
速度制御装置において、上記速度検出手段にパルスの立
ち上がり、立ち下がりの両エッジで速度を求める第1の
モードと、いずれか一方のエッジで速度を求める第2の
モードを備え、該速度検出手段により検出された速度を
判定する速度判定手段を設けるとともに、上記制御系の
ゲインを設定するゲイン設定手段を設け、上記速度判定
手段による速度の判定に応じて上記速度検出手段のモー
ド切り換え並びにゲイン設定手段のゲイン設定切換を行
うようにしたものである。
【0008】また、本発明は切り換えのためのしきい値
を2つ備え、高レベルのしきい値は片エッジ使用モード
への切り換えのためとし、低レベルのしきい値は両エッ
ジ使用モードへの切り換えのためとしてしきい値前後の
速度域での頻繁な切換をなくすようにしたものである。
【0009】更に、本発明は速度検出手段により検出さ
れた速度の現在の速度と過去の速度から推定値を求める
補間手段を備えることにより、デュ−ティ比のずれによ
る誤差を緩和するようにしたものである。
【0010】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
【0011】図1は駆動速度制御回路を示すもので、1
はモータ等の駆動手段としてのアクチュエータであり、
2はアクチュエータ1の駆動に応じて動き、パルスを発
生するエンコーダ等のパルス発生器、3はパルス発生器
2から発生されたパルスの周期から速度を検出する速度
検出部、この速度検出部3は図2の如くパルスの立ち上
がり、立ち下がりの両エッジで速度を求める両エッジモ
ードと、図3の如く立ち上がり、立ち下がりのいずれか
一方のエッジで速度を求める片エッジモードを備えてい
る。7は速度検出部3により検出された現在の速度と過
去の速度から推定値を求める補間処理部、8は補間処理
部7を介した速度検出手段により検出された速度を判定
しモードを切り換える速度判定部、9はモードによって
切り換えられるゲイン、ゲイン9は速度判定部8のモー
ド判定に応じてK=1かK=1/2に切り換え設定され
るものである。4は検出された速度VX と目標速度VZ
を比較演算する演算器、5は制御系を安定にするための
補償器、6はアクチュエータ1を駆動するアンプであ
る。
【0012】補間処理部8について図4及び図5により
述べる。両エッジモードでは機械精度の関係でパルスの
デュ−ティ比は正確に50パーセントとはならず、検出
ノイズのもとになる。図5に示すようにデュ−ティ比が
50パーセントからずれているとき、すなわちT1≠T
2のときT1では実際より大きな値を示しT2では小さ
な値を示すので検出速度は真値からずれる。そこで過去
の値も使い複数個のデータから現在値の推定値を求めれ
ば機械精度の影響を平均化できる。図4に線形補間の様
子を示す。グラフの横軸は時間であり、縦軸は速度であ
る。VKは時刻TKすなわちパルスのエッジにおける検出
速度である。直線は速度の実際の値である。速度が直線
的に変化しているとき検出周期の半周期前の平均値を検
出していることになる。
【0013】例えば、下の式の直線補間で推定値を求め
ると図4のように実際の速度直線上の値を得ることがで
きる。
【0014】
【外1】 図4から明らかなように単調変化しているとき検出遅れ
を少なくする効果もある。
【0015】速度判定部8は切り換えのためのしきい値
を図6のごとくVh,Vlの2つ備えており,高レベル
のしきい値Vhは速度検出部3を両エッジモードから片
エッジモードへ切り換えのためであり、ゲイン9をK=
1に切り換えるためである。低レベルのしきい値Vlは
速度検出部3を片エッジモードから両エッジモードへ切
り換えるためであり、ゲイン9を1/2に切り換えるた
めである。
【0016】次に上記構成の動作を説明するが、アクチ
ュエータ1の駆動速度が図6に示すように変化する場合
について説明する。
【0017】今、アクチュエータ1の駆動速度が図6の
aで示す速度であるとすると、このとき速度判定部8は
補間処理部7を介した速度検出手段により検出された速
度を判定するが、速度検出部3を両エッジモードとし、
ゲイン9をK=1/2に設定する。
【0018】アクチュエータ1の駆動速度に応じてパル
ス発生器2からパルスを発生し、そのパルスの周期から
速度検出部3により速度を検出する。このとき速度検出
部3はアクチュエータ1の駆動速度が図6のaで示す速
度であるからパルスの立ち上がり、立ち下がりの両エッ
ジで速度を求める両エッジモードであり、図2のように
半周期から速度を求めるので検出速度は2/Tであり、
ゲインはK=1/2である。そして、速度検出部3の出
力は補間処理部8に加えられる。補間処理部8では速度
検出部3が両エッジモードであるため、補間処理を行
う。この補間処理は速度検出手段により検出された速度
の現在の速度と過去の速度の複数個のデータから推定値
を求め、機械精度を平均化する。この補間処理部8で機
械精度の影響を平均化された出力はゲイン9によりK=
1/2が設定される。このとき、速度判定部8は補間処
理部7を介した速度検出手段により検出された速度の判
定を継続しているが、速度検出部3を両エッジモードと
し、ゲイン9をK=1/2に保持したままである。そし
て、補間処理部7並びにゲイン9を介した速度検出手段
により検出された速度VX と目標速度VZ を演算器4で
比較演算し、演算出力を補償器5及びアンプ6を介して
アクチュエータ1に加え、制御系の速度制御を行うもの
である。
【0019】速度が増加してb点でしきい値Vhを越え
ると、速度判定部8は高レベルのしきい値Vhを越えた
ことを検出し、速度検出部3を両エッジモードから片エ
ッジモードへ切り換え、ゲイン9をK=1に切り換え
る。
【0020】アクチュエータ1の駆動速度に応じてパル
ス発生器2からパルスを発生し、そのパルスの周期から
速度検出部3により速度を検出する。このとき速度検出
部3はアクチュエータ1の駆動速度が図6のbで示す速
度であるからパルスの立ち上がり、立ち下がりのいずれ
か一方のエッジで速度を求める片エッジモードであり、
図3のように1周期から速度を求めるので検出速度は1
/Tであり、ゲインはK=1/2である。そして速度検
出部3からの出力は補間処理部8に加えられる。この補
間処理部8では速度検出部3が片エッジモードであるた
め、補間処理を行うことはない。速度判定部8は補間処
理部7を介した速度検出手段により検出された速度を判
定するが、速度検出部3を片エッジモードとし、ゲイン
9をK=1に保持したままである。
【0021】そして、補間処理部7並びにゲイン9を介
した速度検出手段により検出された速度VX と目標速度
Z を演算器4で比較演算し、演算出力を補償器5及び
アンプ6を介してアクチュエータ1に加え、制御系の速
度制御を行うものである。
【0022】速度が減少してb点のしきい値Vhより下
がっても、速度判定部8は速度検出部3を片エッジモー
ドから両エッジモードへ切り換えることなく、またゲイ
ン9をK=1/2に切り換えることはない。
【0023】速度が更に減少してC点のしきい値Vlよ
り下がると、速度判定部8は速度検出部3を片エッジモ
ードから両エッジモードへ切り換え、また、ゲイン9を
K=1/2に切り換える。
【0024】アクチュエータ1の駆動速度に応じてパル
ス発生器2からパルスを発生し、そのパルスの周期から
速度検出部3により速度を検出する。このとき速度検出
部3はアクチュエータ1の駆動速度が図6のCで示す速
度であるからパルスの立ち上がり、立ち下がりの両エッ
ジで速度を求める両エッジモードであり、図2のように
半周期から速度を求めるので検出速度は2/Tであり、
ゲインはK=1/2である。そして、速度検出部3から
の出力は補間処理部8に加えられる。この補間処理部8
では速度検出部3が両エッジモードであるため、補間処
理を行う。この補間処理は速度検出手段により検出され
た速度の現在の速度と過去の速度から推定値を求め、機
械精度の影響を平均化する。補間処理部8で機械精度の
影響を平均化された出力はゲイン9によりK=1/2が
設定される。このとき速度判定部8は補間処理部7を介
した速度検出手段により検出された速度を判定するが、
速度検出部3を両エッジモードとし、ゲイン9をK=1
/2に保持したままである。そして、補間処理部7並び
にゲイン9を介した速度検出手段により検出された速度
X と目標速度VZ を演算器4で比較演算し、演算出力
を補償器5及びアンプ6を介してアクチュエータ1に加
え、制御系の速度制御を行うものである。
【0025】速度が再び増加してd点でしきい値Vlを
越えても、しきい値Vhを越えるまで速度判定部8は速
度検出部3をエッジモードから片エッジモードへ切り換
えることを行わず、また、ゲイン9をK=1に切り換え
ることを行わない。
【0026】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、駆
動手段の駆動に応じてパルス発生手段からパルスを発生
し、そのパルスの周期から速度検出手段により速度を検
出して制御系の速度を制御する駆動速度制御装置におい
て、上記速度検出手段にパルスの立ち上がり、立ち下が
りの両エッジで速度を求める第1のモードと、いずれか
一方のエッジで速度を求める第2のモードを備え、該速
度検出手段により検出された速度を判定する速度判定手
段を設けるとともに、上記制御系のゲインを設定するゲ
イン設定手段を設け、上記速度判定手段による速度の判
定に応じて上記速度検出手段のモード切り換え並びにゲ
イン設定手段のゲイン設定切換を行なっているため、高
速から低速域まで広い範囲にわたって高精度な速度検出
が可能となり、また、速度判定手段は切り換えのための
しきい値を2つ備え、高レベルのしきい値は両エッジ使
用モードに切り換え、低レベルのしきい値は片エッジ使
用モードに切り換えるためであるから、しきい値前後で
の頻繁な切り換えをなくすことができる。更に速度検出
手段により検出された速度の現在の速度と過去の速度か
ら推定値を求める補間手段を備えているため、機械精度
の影響を平均化でき、デュ−ティ比のずれによる誤差を
緩和することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す駆動制御装置のブロッ
ク回路図である。
【図2】図1に示す速度検出部の両エッジモードの説明
図である。
【図3】図1に示す速度検出部の片エッジモードの説明
図である。
【図4】図1に示す補間処理部の補間処理を説明する説
明図である。
【図5】デュ−ティ比が50パーセントからずれた状態
の説明図である。
【図6】図1に示すアクチュエータの駆動速度特性図で
ある。
【図7】従来の駆動制御装置のブロック回路図である。
【図8】図7に示すアクチュエータの駆動速度特性図で
ある。
【符号の説明】
1 アクチュエータ 2 パルス発生器 3 速度検出部 4 演算器 5 補償器 6 アンプ 7 補間処理部 8 速度判定部 9 ゲイン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動手段の駆動に応じてパルス発生手段
    からパルスを発生し、そのパルスの周期から速度検出手
    段により速度を検出して制御系の速度を制御する駆動速
    度制御装置において、上記速度検出手段にパルスの立ち
    上がり、立ち下がりの両エッジで速度を求める第1のモ
    ードと、いずれか一方のエッジで速度を求める第2のモ
    ードを備え、該速度検出手段により検出された速度を判
    定する速度判定手段を設けるとともに、上記制御系のゲ
    インを設定するゲイン設定手段を設け、上記速度判定手
    段による速度の判定に応じて上記速度検出手段のモード
    切り換え並びにゲイン設定手段のゲイン設定切換を行う
    ことを特徴とする駆動速度制御装置。
  2. 【請求項2】 上記速度判定手段は切り換えのためのし
    きい値を2つ備えており、高レベルのしきい値は上記速
    度検出手段並びに上記ゲイン設定手段の一方から他方へ
    の切り換えのためであり、低レベルのしきい値は上記速
    度検出手段並びに上記ゲイン設定手段の他方から一方へ
    の切り換えのためであることを特徴とする請求項1に記
    載の駆動速度制御装置。
  3. 【請求項3】 上記速度検出手段により検出された速度
    の現在の速度と過去の速度から推定値を求める補間手段
    を備えていることを特徴とする請求項1に記載の駆動速
    度制御装置。
JP5101037A 1993-04-27 1993-04-27 駆動速度制御装置 Withdrawn JPH06315289A (ja)

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JP5101037A JPH06315289A (ja) 1993-04-27 1993-04-27 駆動速度制御装置

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JP5101037A JPH06315289A (ja) 1993-04-27 1993-04-27 駆動速度制御装置

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JPH06315289A true JPH06315289A (ja) 1994-11-08

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JP5101037A Withdrawn JPH06315289A (ja) 1993-04-27 1993-04-27 駆動速度制御装置

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JP (1) JPH06315289A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008193948A (ja) * 2007-02-13 2008-08-28 Kubota Corp 作業車の作業装置操作構造

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008193948A (ja) * 2007-02-13 2008-08-28 Kubota Corp 作業車の作業装置操作構造
JP4625036B2 (ja) * 2007-02-13 2011-02-02 株式会社クボタ 作業車の作業装置操作構造

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