JPH0632579B2

JPH0632579B2 - 直流モータの速度及び位置決め制御装置

Info

Publication number: JPH0632579B2
Application number: JP58161179A
Authority: JP
Inventors: マルセロ・ボエラ; フエルツチオ・マリオツテイ; ヴイツトリオ・ペデユト
Original assignee: INGU CHII ORIBETSUTEI E CO SpA
Current assignee: INGU CHII ORIBETSUTEI E CO SpA
Priority date: 1983-09-01
Filing date: 1983-09-01
Publication date: 1994-04-27
Anticipated expiration: 2009-04-27
Also published as: JPS6055874A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、例えば、事務機器の部材を位置決めするため
に使用される、直流モータの速度及び位置決めを制御す
る装置に関する。本発明による装置の典型的な応用は、
電子タイプライターのキヤリツジ、プリントヘツド、或
いはプラテンを制御するモータへの応用である。１つの
従来例としての直流モータ制御装置ではマイクロプロセ
ツサより発生させた論理信号で直流モータの制御回路を
駆動する。論理信号は、マイクロプロセツサの読出専用
メモリに記憶された予定の理論速度に近い回転速度をモ
ータが常に維持するように、いずれかの向きでモータを
加速する。モータの回転方向と同一の方向での加速はモ
ータの速度を上昇させ逆方向での加速は、実際にはモー
タを減速する（モータを制動する）。

モータのシヤフトに接続したトランスジユーサによつて
モータの実際の速度を検出し、この速度を理論的速度と
比較し、この２つの速度の間の差を示す信号をマイクロ
プロセツサの第二の読出専用メモリに送る。このメモリ
には、モータを理論的速度に到らしめるのに必要な加速
値及び減速値が記憶されている。この制御にはかなり複
雑な構成が必要である。なぜなら理論速度と実速度間の
差の値が変わるごとに異なる加速値ないし減速値を使用
しなければならないからである。更に、この場合、モー
タは、それを駆動するのに不可欠な連続的な状態の変化
を受けるだけでなく、可変の大きさの加速を強制され
る。

そこで本発明の目的は、簡単で同時に信頼性が高い直流
モータ制御装置であつて加速又は減速値の変動を連続的
に受けないようにモータを制御する制御装置を提供する
ことである。

この目的によれば、本発明の装置は、モータの角度位置
と予定の角度ステツプをカバーする実際の時間とを示す
電気信号を発生する装置、選択的にモータを短絡したり
いずれかの方向に加速するように構成した電気制御回
路、制御回路と角度位置信号発生装置に接続されたマイ
クロプロセツサより成り、マイクロプロセツサは、モー
タが達成しなければならない回転の全振幅（全角度量）
の関数として各角度ステップをカバーする理論時間を記
憶し、さらにマイクロプロセツサは、実際の時間と各ス
テップをカバーする理論時間とを比較して制御回路がモ
ータを維持しなければならない状態及び各状態の持続時
間を決定するように構成されていることを特徴としてい
る。

本発明を図示実施例に従つて以下詳細に説明する。

第１図を参照すると、本発明の装置２０は、タイプライ
ター２１に設置され、このタイプライターは、例えば本
件出願人のイタリア特許第１，０１６，５９０号に記述
されたように、キーボード２２、指令コンソール２３、
プラテン２４、プラテン２４に平行なガイド２６上を摺
動可能なキヤリツジ２５、デイジー・ホイール２８、よ
り成る。

第一の直流モータ２９は、プラテン２４と同軸状に設け
られ、その回転を与える。第二の直流モータ３０は、ワ
イヤ・ケーブル３１の手段を介して、プラテン２４の前
部でキヤリツジ２５をシフトさせ、この方法でプリント
・ラインに沿つて種々のプリント位置を定める。また直
流モータである第三の電気モータ３２は、キヤリツジ２
５上に設けられ、デイジー・ホイール２８を回転させ、
選択された文字を打撃位置に位置決めする。キヤリツジ
２５上に設けられたプリント・ハンマー３３は、選択さ
れた文字をプラテン２４に向けるために電磁石３４によ
つて制御される。

３つの光学トランスジユーサ３５，３６，３７は、モー
タ２９，３０，３２のシヤフトにそれぞれ接続され、既
知の方法でタイミング信号を発生する。光学トランスジ
ユーサ３５，３６，３７は例えば、英国特許公報ＧＢ２
０６２２２０に記述されたタイプのものでよく、それ故
詳述しない。

装置２０を更によく理解するために、各モータ２９，３
０，３２の回転中に各トランスジユーサ３５，３６，３
７によつて発生されたアナログ信号ＦＴＡ及びＦＴＢ、
このアナログ信号ＦＴＡ及びＦＴＢ、このアナログ信号
ＦＴＡ及びＦＴＢを方形化することによつて与えられる
論理信号ＳＴＡ及びＳＴＢ、が第２図に示されている。
更にトランスジユーサ３５，３６，３７はモータ２９，
３０，３２の各回転中に論理同期信号ＳＴＦを発生す
る。

本発明による装置２０は、３つのモータ２９，３０，３
２を制御するように適合されるが、説明を簡単にするた
めに、以下単一のモータとそのトランスジユーサについ
て詳細に説明する。

装置２０（第３図）は、Intel８６４１のような既知の
タイプのマイクロプロセツサ４０を有しその機能は、後
で更に詳しく説明するが、それに接続された素子、特に
制御回路４１を制御することであり、この制御回路は、
パワー回路ないしドライバ回路４２を介して、モータ２
９（３０，３２）を直接的に制御する。制御されるべき
モータに関連するトランスジユーサ３５（３６，３７）
は、マイクロプロセツサ４０及び制御回路４１に接続さ
れる。

トランスジユーサ３５（３６，３７）から得られる有効
な信号は、アナログ信号ＦＴＡと、論理信号ＳＴＢ及び
ＳＴＦである。論理信号ＳＴＡは制御回路４１によつて
形成される。当然ながらこの選択は、本発明によるモー
タの制御の目的のためには本質的なものではなく、モー
タの回転に関連する論理及びアナログ信号を生成するこ
とについて他の方法を使用できる。

しかし、いずれにせよ、アナログ信号ＦＴＡが被制御モ
ータのロータ回転角度と直接的に関連ないし対応するこ
とが重要である。信号ＦＴＡ（第２図）の周期ｐｅは、
ロータの一回転である360゜を、トランスジユーサのデイ
スクのまわりに等角配列した閉塞素子の数で割つた値で
規定されるロータの回転角に対応する。この角を増分角
度又は単に増分と称する。

更に、アナログ信号ＦＴＡは正弦波タイプのものであ
り、単調変化領域、即ち、回転角の増加に伴つて常に増
加域いは常に減少する領域においては、任意の基準位置
に対する真正で且つ適切な誤差信号とみなすことができ
る。換言すると、基準位置が第４図の位置Ｘ_０である場
合（信号ＦＴＡのレベルＹ_０が対応する）任意の他のレ
ベルＹ_１（位置Ｘ_１が対応する）に対して、差ΔＹ＝Ｙ
_１−Ｙ_０は、位置誤差ΔＸ＝Ｘ_１−Ｘ_０と直接関連する
信号とみなせる。すなわち位置誤差ΔＸが大きい程、信
号ＦＴＡの値が大きくなる。

各周期ｐｅごとに第一と第二の単調変化領域Ｉ°とII
゜、信号ＦＴＡが零となる同数（２つ）の基準点（第４
図のＸ_０及びＸ_０′）がある。便宜上、基準位置Ｘ_０が
対応する第一の単調変化領域での信号ＦＴＡを−ＦＴＡ
と呼び、基準位置Ｘ_０′が対応する第二の単調変化領域
での同じ信号ＦＴＡを＋ＦＴＡと呼ぶことにする。

以上からわかるようにアナログ信号ＦＴＡは制御回路４
１（第３図）によつて処理され、論理信号ＳＴＡ，ＳＴ
Ｂ，ＳＴＦはマイクロプロセツサ４０によつて処理され
る。マイクロプロセツサ４０は、出力として３つの論理
信号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を与えるような方法でプログラム
され、これらの論理信号は、制御回路４１に向けられ、
以下に説明するように、マイクロプロセツサに記憶され
たプログラムに従つて、モータが回転しなければならな
い角度量の関数として、即ち、モータのロータの現在位
置と、ターゲツトと呼ばれる到達すべき位置との隔りを
表わす増分数Ｎの関数として、モータの状態を規定す
る。マイクロプロセツサ４０は、モータがターゲツト付
近に達するまで、その回転をデイジタル的に制御し、そ
の後単調変化領域でのアナログ信号ＦＴＡを利用するこ
とによつて正確な位置決めを行う。マイクロプロセツサ
４０の機能を詳細に説明するのに先立つて、マイクロプ
ロセツサがカウントをとるのに基準パラメータとして利
用する基本ステツプｐａは、一定のままではなく、モー
タのロータの一定の回転量に対応していないということ
に留意されたい。

設計段階において、このステツプｐａが各調整セグメン
トにおいてとる値も決められる。ひとつの調整セグメン
トとは現在の位置と達成すべき目標との間の距離を複数
のセクシヨンで分割した場合におけるひとつのセクシヨ
ンである。セグメント数は符号Ｍで示すことにする、各
セグメントに対するステツプｐａの値の決定は２つの矛
盾する要件すなわち、ａ）ステツプが小さくなればなるほど（従つてステツプ
をカバーする理想時間が小さくなればなるほど）、制御
が精密になるが、ｂ）ステツプをカバーする時間は、制御マイクロプロセ
ツサが必要な計算を実行するのに必要な時間より大きく
なければならないこと、の妥協を必要とする。

第５図のフローチヤートに従つてマイクロプロセツサ４
０の機能を説明する。

第１のフエーズ５０では、ロータの現在位置よりスター
トして実行すべき回転の方向及び増分の数Ｎを定める。
この情報は、タイプライタ２１（第１図）のキーボード
２２から入力チヤンネル４９（第３図）を介してマイク
ロプロセツサ４０によりつくられ、あるいはそれ自体既
知であるが図示していない別のプロセツサとの会話によ
り得られる。

第２のフエーズ５１（第５図）では、マイクロプロセツ
サ内に記憶されている所定のランニングテーブルに基づ
いて、現在位置からターゲットまでの範囲に対して使用
すべき調整セグメントを決定する。ランニングテーブル
の１例が第６図に図示されている。ここでは、縦座標Ｔ
_Ｒは所定の速度でモータが１ステツプｐａだけ回転する
のに必要な基準時間つまり理想時間の長さを示してい
る。使用すべき基準時間Ｔ_Ｒを決定するために、設計段
階においてマイクロプロセツサ４０はフエーズ５０で求
めるデータである横座標Ｎの適当な位置で関数を切つて
小さくする。

例として、４つの基準時間Ｔ_１ないしＴ_４が決められ、
更にＴ_４及びＴ_３における調整を１増分ｐｅに等しいス
テツプｐａ（ｐａ＝ｐｅ）で行ない、Ｔ_２における調整
を１増分の半分に等しいステツプ（ｐａ＝１／２ｐｅ）
で行ない、Ｔ_１における調整を１増分の１／４に等しい
ステツプ（ｐａ＝１／４ｐｅ）で行なうものと仮定す
る。

その結果以下の表が得られる。

Ｎ_１ないしＮ_４及びＴ_１ないしＴ_４の値は設計段階で決
定され、ルツクアツプテーブル内に記憶される。

このようにマイクロプロセツサ４０は、入力されたＮの
各値に対して調整セグメントＭを決定でき、また夫々の
セグメントに対して基準時間Ｔ_Ｒ及びステツプｐａの長
さの両方を決定できる。各調整セグメントに対して、マ
イクロプロセツサ４０は選択すべきステツプの識別を実
行できねばならない。これは例えば適当なルーチンによ
つて達成できる。これらのルーチンは本発明を理解する
ためには必須のものではないので、簡単のために説明を
省略する。

マイクロプロセツサ４０は基準時間Ｔ_Ｒに加えてスレツ
シユホールド時間Ｔ_Ｓも考慮している。ステツプｐａを
カバーする時間はスレツシユホールド時間Ｔ_Ｓより短く
なつてはならない。すなわちステツプｐａをカバーする
ために必要とされる回転速度はモータの特性を考慮する
と所定の限界速度より速くならないことが必要とされ
る。

プログラムのこのフエーズ５１では、マイクロプロセツ
サ４０は、入力された各Ｎによつて、実行すべき一連の
パラメータを連想できる。即ち各調整セグメントに対し
て、セグメントを構成するステツプｐａの数ＰＡＳ、そ
のセグメントにおいて定められるステツプｐａの長さ、
値Ｔ_Ｒ及び比例定数ｈ_Ｒ、値Ｔ_Ｓ及び比例定数ｈ_Ｓを与
える。

フエーズ５２では、モータがスタートする。後で詳述す
る信号ＳＴＡあるいはＳＴＢの縁例えば位置Ａ（第２
図）に対応する平衡位置にモータが停止している不動作
状態では、マイクロプロセツサ４０は「ポジシヨンル
ープ（position loop）」状態にある。フエーズ５１
（第５図）からフエーズ５２に移ることによつて、信号
ＳＴＢの前縁Ｂ_１がアナログ信号ＦＴＡのピークに対応
する限り、マイクロプロセツサ４０は所定の回転方向例
えば第２図の矢印５４で示す方向にモータを加速する。
以降に述べるように、マイクロプロセツサ４０は進行中
のステツプをカバーする実効時間すなわち実際の時間Ｔ
_Ｐを適宜計算するが、この段階においては、（位置Ａか
ら信号ＳＴＢの前縁Ｂ_１までの）最初のステツプをカバ
ーする仮の時間Ｔ_ＰＯの値を決定する。

この決定にあたつては、マイクロプロセツサのスタート
指令からモータのスタートの実際の瞬間までの避けられ
ない初期時間遅延を考慮する。この遅延は数ミリ秒程度
あり、遅延を加味しないと後でカバー時間の実際の値を
用いて計算した結果が信用のおけないものになつてしま
う。

フエーズ５３（第５図）では、論理信号Ｍ_１，Ｍ_２及び
Ｍ_３を発生するマイクロプロセツサ４０により、ターゲ
ツトに近づくまでモータ２９のデジタル駆動が実行され
る。この論理フエーズは第７図に詳細に示されている。
詳細には、フエーズ５３は第１のサブフエーズ１０１を
含んでおり、ここでは第６図のチヤートに基づいて変数
Ｔ_Ｒ，ｈ_Ｒ，Ｔ_Ｓ及びｈ_Ｓ並びにＰＡＳの値及び実効時
間Ｔ_Ｐの値について適宜更新が行なわれる。ＰＡＳは当
該のセグメントで実行されるべきステツプの数であり、
実効時間Ｔ_Ｐの値はモータに１つのステツプｐａをカバ
ーさせる一連の基本動作を実行するのに必要な時間の和
により与えられる。

次のサブフエーズ１０２では、マイクロプロセツサ４０
はまだ完了していないステツプの数ＰＡＳが０に等しい
か否かチエツクする。肯定の場合には、これはこの調整
フエーズの終了であり、第５図のメインフローへの復帰
が生じる。一方、否定の場合には、値ＰＡＳがサブフエ
ーズ１０３で１単位だけ減分され、サブフエーズ１０４
においてマイクロプロセツサはスレツシユホールド時間
Ｔ_Ｓが先行ステツプをカバーするのに要した実際の時間
Ｔ_Ｐより大きいかあるいは、スタート後最初のステツプ
を実行する場合には仮の時間Ｔ_ＰＯより大きいか否かチ
エツクする。

肯定の場合には、つまりモータ２９が速く回転しすぎて
いる場合には、マイクロプロセツサ４０はサブフエーズ
１０５において信号Ｍ_１，．Ｍ_２及びＭ_３をある状態に
してモータを直ちに短絡状態にするとともに強制時間Ｔ
_Ｆの値を値Ｔ_ＳとＴ_Ｐとの間の絶対値と比例定数ｈ_Ｓと
の積に等しいとして計算する。更に、変数Ｔは時間Ｔ_Ｓ
に等しく設定する。

サブエース１０６で、サブフエース１０４の右側のブラ
ンチ１０８の動作時間がサブフエース１０４の左側のブ
ランチ１０９の動作と同じ時間となるように遅れを入
れ、サブフエーズ１０７ではモータへの強制が制動ある
いは逆転指令でなければならないことが決定される。

こに対して、サブフエーズ１０４において実際の時間Ｔ
_Ｐあるいは仮の時間Ｔ_ＰＯがスレシユホールド時間Ｔ_Ｓ
よりも大きい場合には、サブフエーズ１１０においてマ
イクロプロセツサ４０はモータ２９を加速状態にし、一
方Ｔ_ＲとＴ_Ｐとの間の値の絶対差と比例定数ｈ_Ｒとの積
に等しいとして強制時間Ｔ_Ｆの計算が実行される。この
場合には変数Ｔが基準時間Ｔ_Ｒに等しく設定される。

次に、サブフエーズ１１１においては、Ｔ_ＲがＴ_Ｐより
大きいか否かがチエツクされる。肯定の場合には、サブ
フエーズ１１３で次に続く強制が制動でなければならな
いことを決定し、一方否定の場合にはサブフエーズ１１
２でこの強制が加速であるとを決定する。

次のサブフエーズ１１４においては、サブフエーズ１０
５あるいはサブフエーズ１１０において計算した時間Ｔ
_Ｆの間、モータ２９への強制を実際に実行する。

サブフエーズ１０１以降からサブフエーズ１１４に入る
までの動作をマイクロプロセツサ４０が実行するのに要
する時間をｑとする。

計算のための時間ｑがステツプの実行の開始から経過し
た後に、マイクロプロセツサ４０は、モータ２９（３
０，３２）に別の指令を与えることに加えて、進行中の
ステツプつまり、現在のステツプを実際にカバーする時
間Ｔ_Ｐを計数することも含む一連の動作を実行する。フ
エーズ１１４までは、時間Ｔ_Ｐとしては先行ステツプを
カバーするのに要した時間を使用したのであるが、これ
以降では現在のステツプの持続時間を次のステツプの実
行の際に使用するために決定しなければならない。

そこでまずサブフエーズ１１５において値Ｔ_Ｐを０に等
しく置き、つぎのサブフエーズ１１６でこの新しい時間
Ｔ_Ｐを強制時間Ｔ_Ｆと比較する。新しい時間Ｔ_Ｐが時間
Ｔ_Ｆより小さいかあるいは等しい限り、マイクロプロセ
ツサ４０はサブフエーズ１１７に行き、このステツプが
カバーされたか否か、すなわち後述の動作例でも説明す
るように論理信号ＳＴＡあるいはＳＴＢの所定の前縁が
発生したか否かをチエツクする。肯定の場合には、サブ
フエーズ１１８を介してサブフエーズ１０１への戻りが
発生し、サブフエーズ１１８で現在のステツプをカバー
するのに要した時間Ｔ_Ｐを前述の計算時間ｑだけ増分す
る。

サブフエーズ１１７におけるチエツクが否定である場合
には、サブフエーズ１１９が生じ、ここで計算中の時間
Ｔ_Ｐが１単位だけ増分される。

時間Ｔ_Ｐが時間Ｔ_Ｆより大きいことがサブフエーズ１１
６においてわかつた時には、加速あるいは制動が停止
し、サブフエーズ１２０及び次のサブフエーズ１２１が
発生する。サブフエーズ１２０でモータ２９が短絡さ
れ、サブフエーズ１２１で時間Ｔ_Ｐと変数Ｔが比較され
る。変数Ｔは前述のようにＴ_ＲあるいはＴ_Ｓに等しい。
Ｔ_ＰがＴより小さいかあるいは等しい場合には、マイク
ロプロセツサ４０はサブフエーズ１２２に行き、ステツ
プｐａがカバーされたか否かチエツクする。肯定の場合
にはサブフエーズ１１８を介してサブフエーズ１０１へ
の戻りが発生し、否定の場合にはサブフエーズ１２３が
発生して、計算中の時間Ｔ_Ｐが１単位だけ増分される。
これに対して、時間Ｔ_ＰがＴより大きいことがサブフエ
ーズ１２１でわかつた場合にはモータ２９を加速するサ
ブフエーズ１２４が生じる。続くサブフエーズ１２５
は、サブフエーズ１２６において実行するステツプｐａ
がカバーされたか否かのチエツクを遅延させるだけのた
めにある。肯定の場合にはサブフエーズ１１８を介して
サブフエーズ１０１への戻りが生じ、一方否定の場合に
はサブフエーズ１２７が発生し、ここで計算中の時間Ｔ
_Ｐが１単位だけ増分される。

ステツプｐａの長さが２つの連続した調整セグメント間
で変化する場合、Ｔ_Ｐの値を含む変数の更新をマイクロ
プロセツサ４０は与える。もし、例えばステツプｐａが
１増分に等しいセグメントからステツプが１増分の半分
に等しいセグメントへ動作が移行する場合、変数Ｔ_Ｒ，
ｈ_Ｒ，Ｔ_Ｓ，ｈ_Ｓ及びＰＡＳの更新に加えて、その古い
セグメントにてカウントされた時間Ｔ_Ｐは、その新しい
セグメントにて決定１０４で発生される前に半分の値に
される。

この最後のセグメントの調整を実行し、かつこの最後の
セグメントの範囲内で最後のステツプの調整を行なつた
後（サブフエーズ１０２においてＰＡＳ＝０を発生）マ
イクロプロセツサ４０は論理フエーズ５５（第５図）に
進み、これは「位置ループ」として定義される。このフ
エーズにおいて、マイクロプロセツサ４０は、モータの
制動を制御し、そしてターゲツトに対応したモータの単
調変化領域内のアナログ信号ＦＴＡに対しアナログ位置
ループを作動させる。

詳細には、フエーズ５５はサブフエーズ２０１（第８
図）を有し、このサブフエーズにおいてマイクロプロセ
ツサ４０は最初信号Ｍ_１，Ｍ_２及びＭ_３にある時間Ｔ
_ＦＰの間作用することによつてモータ２９を制動する。

ここに、Ｔ_ＦＰ＝α＋β１Ｔ_ＲＰ−Ｔ_ｐｌ尚、α及びβは制制されるモータの特性に依存した定数
であり、Ｔ_ＲＰはモータが最後のステツプをカバーする
のに希望される時間である。

Ｔ_ＦＰの値は、所定の最大値Ｔ_ＦＰｍａｘで制限されそ
してある時間Ｔ_Ｐ＝Ｔ_Ｐｍｉｎ零になる。このＴ_Ｐｍｉ
ｎもまた所定値である。更にサブフエーズ２０１におい
て、マイクロプロセツサ内のカウンタは零にされそして
所定値の時間Ｔ_Ｍのカウントが開始される。

次のサブフエーズ２０２においては、アナログ制御が信
号ＦＴＡに対し導入される。このアナログ制御の間、マ
イクロプロセツサ４０はサブフエーズ２０３に進んで、
信号ＳＴＢの所定縁の発生により信号ＦＴＡが関係のあ
る単調変化領域内に留まつているかどうかを検査する。
留まつている場合、マイクロプロセツサ４０はサブフエ
ーズ２０４に進み、ここで所定時間Ｔ_Ｍが経過したかど
うかを検査し、そしてもし経過が確認されると別のサブ
フエーズ２０５に進み、ここで制御されているモータを
流れる電流の利得の減少が生じ、この後マイクロプロセ
ツサは新たなデータ（第５図のステツプ５０）の獲得に
対し準備が完了する。

他方、もしサブフエーズ２０３において予め定めた単調
な領域を通り過ぎたことが見いだされると、マイクロプ
ロセツサ４０はサブフエーズ２０６に進み、ここでその
内部カウンタを零にしそして新しい時間Ｔ_Ｅをカウント
し、この時間の間モータは強制制動され逆転に至る。

この強制はサブフエーズ２０７において実行され、その
後のサブフエーズ２０８では以前に定めた単調な領域内
へのモータ及び対応するアナログ信号ＦＴＡのリエント
リを検査する。これが生じて信号ＳＴＢの適当な縁によ
り通知されるとすぐ、マイクロプロセツサ４０はサブフ
エーズ２０９において強制時間Ｔ_ＦＦ＝Ｔ_Ｅ／２の間モ
ータを逆方向へ強制し、この時間の満了時にマイクロプ
ロセツサ４０内のカウンタはサブフエーズ２１０におい
て再び零にされ、再度時間Ｔ_Ｍがカウントされる。次に
サブフエーズ２０２のアナログ位置ループが再導入され
る。

マイクロプロセツサ４０がモータ２９のデジタル制御を
実行する論理フエーズを述べたが、次にマイクロプロセ
ツサが発生する論理信号Ｍ_１，Ｍ_２及びＭ_３（第３図）
がどのように処理されるかについて述べる。

論理信号Ｍ_１，Ｍ_２及びＭ_３の各組合せに対し、制御を
希望するモータ２９のひとつの状態が対応し、その例を
以下の表に示す。

信号Ｍ_１，Ｍ_２及びＭ_３は制御回路４１（第３図，第９
図及び第１０図）へ送られ、この回路はアナログ信号Ｓ
ＥＮＳ及びＦＴＡをも考慮し、出力としてモータ２９の
実際の指令用の信号ＰＷ_１，ＰＷ_２及びＤＲＥＮとマイ
クロプロセツサ４０へ送られる信号ＳＴＡとを供給す
る。

信号ＳＥＮＳはドライバ回路４２から得られ、この回路
は周知のタイプであり、例えばダブル・トランジスタ・
ブリツジ（詳細は図示せず）から成る。電流Ｉ_Ｓを検出
する抵抗器Ｒ_Ｓはブリツジの２つの岐路に共通である。

詳細には、第９図及び第１０図において、Ｖ_Ｒは所定の
基準電圧を示し、Ｖ_ＣＣは所定の直流電圧を示す。制御
回路４１はデコーダ６０を有し、このデコーダは、ＡＮ
Ｄゲート７０，７１及び７２、ＮＡＮＤゲート７３，２
つの排他的ＯＲゲート７７及び７８，及び２つのインバ
ータ７９及び８０により、マイクロプロセツサ４０の指
令Ｍ_１，Ｍ_２及びＭ_３並びにパルス幅変調器６１により
発生される信号Ｑを、ドライバ回路４２に必要な指令Ｐ
Ｗ_１，ＰＷ_２及びＤＲＥＮ、電流源６２に与えられる信
号ＳＡＴ＝Ｍ_３、モータ２９内の電流利得を減少させる
のに適した信号ＧＲＥＤ＝Ｍ_２へ以下に説明する通り変
換する。

デコーダ６０の真理値表は次の通りである。

電流源６２は、トランジスタ８１と抵抗器Ｒ_１とから成
り、出力として飽和電流Ｉ_ＳＡＴを供給する。変調器６
１は、三角波出力８３及び方形波出力８４を有する発振
器８２と、２つの演算増幅器８５及び８６と、増幅器８
５用の帰還回路を形成する抵抗器Ｒ_２及びキヤパシタ８
７と、２つのインバータ８８及び８９と、及び４つのＮ
ＡＮＤゲート９０、９１、９２及び９３と、から成る。
変調器６１が発生する信号Ｑは発振器８２の周波数の方
形波であり、そのデユ−テイ比δは入力電流Ｉ_ＥＩに比
例し、次のように表わせる。

0.5−δ＝Ｋ．Ｉ_ＥＩ＝Ｋ．（Ｉ′_Ｓ＋Ｉ_ＥＬ）尚、Ｋは比例係数である。

Ｍ３＝ＳＡＴ＝１のとき、Ｉ_ＳＡＴは大きくダイナミツ
ク・リミツタ６４をオフにバイアスして、その結果Ｉ
_ＥＬ＝０となる。これは、モータのデジタル制御中の状
態である。Ｍ３＝ＳＡＴ＝０のとき、Ｉ_ＥＬはＦＴＡか
ら得られ、「位置ループ」モードが得られる。

制御回路４１はまたいわゆる「電流再現器（current re
constuctor）」６３を含み、これは演算増幅器９４、９
５及び９６と、複数の抵抗器Ｒ_３−Ｒ_ｆ２と、トランジ
スタ９７とキヤパシタ９８とによつて、モータを流れる
電流Ｉ_Ｍに比例した電流Ｉ′_Ｓを再現し、このモータの
トルクを示すＩ′_Ｓはドライバ４２から検出抵抗器Ｒ_Ｓ
を介してアースへ戻る電流Ｉ_Ｓのコヒーレントな復調に
よつて得られる。この復調は、変調器６１の出力Ｑに依
存して行なわれ、その結果Ｑ＝１のとき電流Ｉ′_Ｓは−
Ｉ_Ｓに比例し、一方Ｑ＝０のとき同じ電流Ｉ′_Ｓは＋Ｉ
_Ｓに比例する。

変調器６１からの信号Ｑの波形、増幅器９６から与えら
れる信号Ｑ_Ｍ、モータに流入する電流Ｉ_Ｍ、ブリツジ電
流Ｉ_Ｓおよび電流Ｉ′_Ｓは第１４図に示されている。制
御回路４１は、入力端子の１つにアナログ信号ＦＴＡを
受信し信号Ｉ_ＥＯを出力端子に与える演算増幅器７４
と、信号ＦＴＡを方形化し方形化信号ＳＴＡを発生する
演算増幅器７５を含む。信号Ｉ_ＥＯは抵抗Ｒ_１３とコン
デンサ７６を含む積分器６５で積分され、これらによつ
て信号Ｉ_Ｅ１を供給する。後者はノード３００でいわゆ
る「ダイナミツク・リミツタ」６４に流入する信号Ｉ
_Ｅ２を形成するために電流源６２からの信号Ｉ_ＳＡＴに
加えられる。ダイナミツク・リミツタ（可変利得電流制
限回路）６４は演算増幅器３０１、ゼナーダイオード３
０２および３０３、ダイオード３０４および３０５、抵
抗器Ｒ_１４〜Ｒ_１９、トランジスタ３０６で構成され信
号Ｉ_ＥＬを発生する。

この信号Ｉ_ＥＬはノード３０７で電流再現器６３からの
信号Ｉ′_Ｓに加えられ、図示のように変調器６１に流入
するＩ_Ｅ１を形成する。復号器６０からの論理信号ＧＲ
ＥＤはトランジスタ３０６のベースを駆動する。リミツ
タ６４の機能は、信号ＧＲＥＤが０レベルである場合に
おいて制限値＋Ｉ_ＥＭと−Ｉ_ＥＭ（第１３図）の中間値
に入力信号Ｉ_Ｅ２があるときは入力信号Ｉ_Ｅ２を変更な
しに通過させ、そうでないときは入力信号を制限値に制
限する。一方、信号ＧＲＥＤが１レベルであれば制限値
は＋Ｉ′_ＥＭおよび−Ｉ′_ＥＭである。このように信号
ＧＲＥＤの切換によりポジイシヨンループの電流利得を
変えることができる。

マイクロプロセツサ４０が論理信号Ｍ１、Ｍ２およびＭ
３を発生する原理および制御回路４１がこれらの論理信
号をどのようにしてモータ２９（３０，３２）に対する
有効な又は実際の指令の信号に変換するかがわかつたと
ころで次に本発明による装置２０の動作例を説明しよ
う。

いま、制御されるモータ２９は停止しているとし、チヤ
ネル４９（第３図）の入力データに基づいて６1/2増分
に相当する回転を実行しなければならないとする。プロ
グラム（第５図）の第１のフエーズ５０において、Ｎ＝
6.5が与えられ、回転の方向が決定される。次いで、マ
イクロプロセツサ４０はフエーズ５１に行き、そこでプ
ログラムランニングテーブル（第６図）に基づいて、使
用するステツプの値と基準時間Ｔ_Ｒを確立する。本例に
おいて、Ｎ＝6.5に対しては時間Ｔ_Ｒ＝Ｔ_４およびステ
ツプｐａ＝１増分が対応すると仮定する。さらに、この
フエーズ５１において、マイクロプロセツサ４０は
ｈ_Ｒ、Ｔ_Ｓおよびｈ_Ｓの値を確立する。

動作をわかりやすく説明するため、モータ２９および対
応する変換器３５はアナログ信号ＦＴＡ（第４図および
第１１図）の第１の単調領域−FTA内の位置、すなわ
ち、基準位置Ｘ_Ｏに停止していると仮定する。信号Ｍ２
は１レベル、信号Ｍ１およびＭ３は０レベルであるため
モータは電流利得Ｇ＜１である位置ループ−ＦＴＡ上の
状態である。Ｆ_Ｏ（第１１図）の瞬間において、マイク
ロプロセツサ４０はプログラム（第５図）のフエーズ５
１からフエーズ５２に移り、信号Ｍ２を０レベルにし信
号Ｍ３を１レベルにして、モータ２９を起動し加速に対
応する前進指令を与える。この状態は、信号ＳＴＢの前
縁Ｂ_１（第１１図）に対応する時点Ｆ_１まで保持され
る。

時点Ｆ_１から、第１の基準時間Ｔ_Ｒ１＝Ｔ_４とステツプ
ｐａをカバーする第１の時間Ｔ_Ｐ１がカウントされる。
この段階（Ｎ_４＜Ｎ）において、ステツプｐａはまだ１
増分に等しい。マイクロプロセツサ４０は計算（第７
図）に必要な時間ｑの間信号Ｍ３を１レベルに信号Ｍ１
およびＭ２を０レベルに保持し、この間モータ２９は加
速を続ける。時間ｑが経過しても、モータはまだ強制時
間Ｆ_Ｆ１＝ｈ_Ｒ１・１Ｔ_Ｒ１−Ｔ_ＰＯ１（ここでｈ_Ｒ１
は時間Ｔ_Ｒ１に関連した比例定数、Ｔ_ＰＯは所定の仮想
時間）の間加速され続ける。この場合において、先行ス
テツプをカバーする仮想時間は理想時間Ｔ_Ｒ１より大き
いので強制は加速に対応する。この後に、信号Ｍ２は１
レベルにされ、モータは時間Ｔ_Ｒ１の終わりまで短絡さ
れる。この点で、信号Ｍ２は０レベルに戻り、モータは
信号ＳＴＢの新しい前縁Ｂ_２に対応するステツプｐａの
終わりすなわち時間Ｆ_２まで再び加速される。

マイクロプロセツサ４０は時点Ｆ_２から開始する時間ｑ
の間のモータを加速の状態に保つ、その後モータを強制
時間Ｔ_Ｆ２＝ｈ_Ｒ２・１Ｔ_Ｒ２−Ｔ_Ｐ１１、（ここで、
ｈ_Ｒ２はＴ_Ｒ２に関連した比例定数、後者（Ｔ_Ｒ２）は
進行中のステツプすなわち現在ステツプにおけるステツ
プに関連する基準または理論上の時間、Ｔ_Ｒ１は先行ス
テツプをカバーするのに要した実際の時間）の間強制す
る。この場合Ｔ_Ｒ２はＴ_Ｐ１より小さいので強制時間の
間モータは加速され、この後、信号Ｍ２は１レベルとな
りモータは時間Ｔ_Ｒ２の終わりまで短絡され、その次に
信号ＳＴＢの新らしい前端Ｂ_２まで加速される。このス
テツプを実行する間ＮはいぜんとしてＮ_４より小さいか
等しく、基準時間Ｔ_ＲはいぜんとしてＴ_４に等しいこと
に注意すべきである。したがつて、Ｔ_Ｒ１とＴ_Ｒ２は等
しく、また比例定数ｈ_Ｒ１とｈ_Ｒ２もそうである。

マイクロプロセツサ４０は各ステツプがカバーされた後
第６図のランニングテーブルに基づいて演算変数を更新
するものであるから、いまＮがＮ_３とＮ_４の間になつた
ことを検出したとすると、基準時間Ｔ_ＲはＴ_３に等しく
セツトされるが、一方ステツプｐａは信号ＦＴＡの周期
ｐｅのままである。

信号ＳＴＢの前端Ｂ_３に対応する時点Ｆ_３から、時間Ｔ
_Ｒ３＝Ｔ_３、ステツプカバー時間Ｔ_Ｐ３および時間ｑが
カウントされ、ｑの間モータは加速され、一方マイクロ
プロセツサ４０はＴ_Ｒ３とＴ_Ｒ２の比較を実行し、強制
時間Ｔ_Ｆ３＝ｈ_Ｒ３・１Ｔ_Ｒ３−Ｔ_Ｐ２１、（ここで、
ｈ_Ｒ３は時間Ｔ_Ｒ３に関連した比例定数）を演算する。

この段階では理論上の時間Ｔ_Ｒ３は先行ステツプのカバ
ー時間Ｔ_Ｐ２より大きいので、信号Ｍ１を１レベルとし
てモータ２９（３０，３２）を時間Ｔ_Ｆ３の間制動し、
次いで信号Ｍ１を０レベル、信号Ｍ１を０レベルとして
このステツプが終るまで、すなわち信号ＳＴＢの新しい
前縁Ｂ_４がくるまでモータを短絡する。

マイクロプロセツサ４０は各ステツプの後で変数の更新
を行う機能を有するが、本例ではＮはまだＮ_３とＮ_４の
間であり、Ｔ_Ｒとｐａは先行ステツプの値に等しく保持
される。信号ＳＴＢの縁Ｂ_４に対応する時点Ｆ_４からマ
イクロプロセツサ４０は時間Ｔ_Ｒ４＝Ｔ_３、カバー時間
Ｔ_Ｐ４および時間ｑをカウントし、時間ｑの間モータは
加速され、一方Ｔ_Ｒ４とＴ_Ｐ３の比較が行われ、強制時
間Ｔ_Ｆ４＝ｈ_Ｒ４・１Ｔ_Ｒ４−Ｔ_Ｐ３１、（ここで、ｈ
_４はＴ_Ｒ４に関連した比例定数）を演算する。この場合
理論上の時間Ｔ_Ｒ４は再び先行ステツプのカバー時間Ｔ
_Ｐ３より大きいため、モータ２９（３０，３２）は時間
Ｔ_Ｆ４の間制動され、その後ステツプの終わりすなわち
信号ＳＴＢの新しい前縁Ｂ_５まで短絡される。

ＮはいまやＮ_２とＮ_３間であり、したがつてマイクロプ
ロセツサ４０は第６図のランニングテーブルに基づいて
変数の更新を行い、特に、Ｔ_Ｒ＝Ｔ_２およびｐａ＝1/2
ｐｅを得る。

信号ＳＴＢの縁Ｂ_５に対応する時点Ｆ_５からマイクロプ
ロセツサ４０は時間Ｔ_Ｒ５＝Ｔ_２、実際のカバー時間Ｔ
_Ｒ５、時間ｑをカウントする。ｑの間、モータ２９（３
０，３２）は加速され、一方、時間Ｔ_Ｒ５と時間1/2Ｔ
_Ｐ４との比較が行われ、強制時間Ｔ_Ｆ５＝ｈ_Ｒ５・１Ｔ
_Ｒ５−Ｔ_Ｐ４／２１（ここで、ｈ_Ｒ５は時間Ｔ_Ｒ５に関
連した比例定数）を演算する。この段階では、理論上の
時間Ｔ_Ｒ５は先行ステツプのカバー時間Ｔ_Ｐ４の1/2よ
り大きいため、モータ２９（３０，３２）は時間Ｔ_Ｆ５
の間制動され、ステツプの終わり、すなわち信号ＳＴＢ
の後縁Ｂ_６に達するまで短絡される。この場合ｐａ＝1/
2ｐｅであるので後縁が用いられ、同様の理由で、カバ
ー時間Ｔ_Ｐ４（他方では全期間時間が参照される）は強
制時間Ｔ_Ｆ５の計算および理論上の時間Ｔ_Ｒ５との比較
において半分にされる。

この段階では、ターゲツトが近くなつているためモータ
の速度は低速である。これはモータ２９に関連する変換
器３５によつて供給されるアナログ信号ＦＴＡの周期ｐ
ｅが変化することからも明らかである。

この段階では、ＮはいぜんとしてＮ_２とＮ_３の間にあ
り、マイクロプロセツサ４０は変数を変更しない。

信号ＳＴＢの縁Ｂ_６に相応する時点Ｆ_６から、現在のス
テツプの理論時間値Ｔ_Ｒ６＝Ｔ_２、現在のステツプをカ
バーするのに実際にかかる時間Ｔ_ｐ６、及び時間ｑを計
算し、ｑの間のマイクロプロセツサ４０はモータ２９
（３０，３２）を加速し、Ｔ_Ｒ４とＴ_Ｐ５とを比較し強
制時間Ｔ_Ｆ６＝ｈ_Ｒ６・１Ｔ_Ｒ６−Ｔ_Ｐ５１を計算す
る。ここでｈ_Ｒ６は時間Ｔ_Ｒ６に関連する比例定数であ
る。この段階での理論時間値Ｔ_Ｒ６は実際の時間Ｔ_Ｐ５
よりも大きいため、モータ２９は時間Ｔ_Ｆ６の全体に亘
つて制動され、その後時間Ｔ_Ｒ６の終りまで短絡されそ
して信号ＳＴＢの新たな縁Ｂ_７まで加速される。この時
点において、マイクロプロセツサ４０はＮがＮ_１とＮ_２
との間にあることを検出し、ランニング・テーブルに基
いて変数を更新する。特に、Ｔ_Ｒ＝Ｔ_１及びｐａ＝1/4
ｐｅの関係が得られる。

信号ＳＴＢの縁Ｂ_７に対応する時点Ｆ_７から、現在のス
テツプの理論時間値Ｔ_Ｒ７＝Ｔ_１、現在のステツプに実
際費される時間Ｔ_Ｐ７、およびモータ２９（３０，３
２）が加速される時間ｑが算出される。その時間ｑの間
にマイクロプロセツサ４０は時間Ｔ_Ｐ７と時間Ｔ_Ｐ６の
1/2とを比較し強制時間Ｔ_Ｆ７＝ｈ_Ｒ７・１Ｔ_Ｒ７−Ｔ
_Ｐ６／２１を計算する。ここでｈ_Ｒ７は時間Ｔ_Ｒ７に関
連する比例定数である。Ｔ_Ｒ７が1/2Ｔ_Ｐ６よりも大き
いため、モータ２９は制動を受けるが、この場合時間Ｔ
_Ｆ７全体に亘つてではなく信号ＳＴＡの前縁である時点
Ｆ_８まで受ける。この理由は、前述の如く、この段階で
は、ステツプｐａは周期ｐｅの1/4であるからであり、
これはその前の周期の半分の時間に関する時間Ｔ_Ｐ６が
1/4周期に要する理論時間値Ｔ_Ｒ７と比較されるとき半
分にされる理由と同じである。時点Ｆ_８において、Ｎは
まだＮ_１とＮ_２との間にあつてマイクロプロセツサ４０
は変数を変更しない。この時点から、理論時間値Ｔ_Ｒ８
＝Ｔ_１、実際の時間Ｔ_Ｐ８及びモータ２９（３０，３
２）が加速される時間ｑが計算され、その時間ｑの間に
マイクロプロセツサ４０は時間Ｔ_Ｒ８と時間Ｔ_Ｐ７とを
比較し、強制時間Ｔ_Ｆ８＝ｈ_Ｒ８・｜Ｔ_Ｒ８−Ｔ_Ｒ７｜
を算出する。Ｔ_Ｒ８はＴ_Ｐ７よりも大きいため、モータ
２９（３０，３２）は、時間Ｔ_Ｆ８の全体に亘つて制動
を受け、その後ステツプの終了、即ち信号ＳＴＢの新た
な縁Ｂ_９の時点Ｆ_９まで短絡される。この時点でマイク
ロプロセツサ４０はモータ２９が回転を終了しつつある
ことを検出し、その対応するアナログ信号ＦＴＡは到達
すべき位置Ｘ_ｎ（第１２図）に対応する単調変化領域に
達している。

時点Ｆ_９において、マイクロプロセツサ４０はモータ２
９に対し時間Ｔ_ＦＰ＝α＋β｜Ｔ_Ｒ８−Ｔ_Ｐ８｜の間強
制制動を与え、前述の如く、Ｔ_ＦＰが零より小さいとこ
の強制制動は行なわれず、時点Ｆ_１０において電流利得
Ｇ＝１の領域＋ＦＴＡ上のアナログ「位置ループ」と連
動して３つの論理信号Ｍ１、Ｍ２及びＭ３を零にする。

この状態において、電流源６２（第１０図）は消勢さ
れ、信号ＳＡＴは零レベルとなり、信号Ｉ_ＥＯに比例す
る制限誤差Ｉ_ＦＬが加算点３０７に到達する。その信号
Ｉ_ＥＯはモータの制止点Ｘ_ｎに対する位置誤差を示す。

変調器６１（第９図）、デコーダ６０、ドライバ４２、
モータ２９、抵抗Ｒ_Ｓ及び電流再現器６３によつて形成
される閉ループは信号Ｉ_ＥＬに比例する電流Ｉ_Ｍをモー
タに与える。このようにして、モータ２９は安定した平
衡状態位置に移動させようとするトルクによつて作動す
る。

第５図のフエーズ５５に関連して説明したように、もし
時間Ｔ_Ｍの後マイクロプロセツサ４０が、到達すべきタ
ーゲツトに対応する単調変化領域を通過する信号（信号
ＳＴＢ）を全く受けないと、マイクロプロセツサは別の
データを取得するよう準備する。この様子が第１２図に
破線で示す信号ＦＴＡによつて表わされる。

一方、もし、到達すべき位置Ｘ_ｎに対応する単調変化領
域を通り過ぎたことが信号ＳＴＢの前縁Ｂ_１０によつて
与えられると、マイクロプロセツサ４０は他のステツプ
におけると同様に時間Ｔ_Ｅの間モータ２９を制動させ
る。この時間Ｔ_Ｅは同じ信号ＳＴＢの縁Ｂ_１０とＢ′
_１０との間に形成されるもので考慮した単調変化領域の
外側にモータ２９（３０，３２）がとどまる時間であ
る。縁Ｂ_１０及びＢ′_１０は相互に異なる時点Ｆ_１１及
びＦ_１２で発生するけれども、これらはモータの同じ角
度位置にある。制動の強制（反転指令）がモータの回転
を逆転させるように作用するので、モータは位置Ｃにお
いて回転方向を逆転する。

時点Ｆ_１２から、モータ２９はＴ_Ｅの1/2に等しい時間
Ｔ_ＦＦの間強制されて、非常に短い振動の後位置Ｘ_ｎで
停止される。

信号Ｍ_１及びＭ_２を見ると、モータが時点Ｆ_１０からど
のように加速されるかがわかる。しかし、モータが位置
Ｃで反転することが位置Ｘ_ｎに向つて制動される仕方を
説明している。

時間Ｔ_ＦＦが経過した時点Ｆ_１３において、３つの信号
Ｍ１、Ｍ２及びＭ３は零にされ、モータはマイクロプロ
セツサによつて電流利得Ｇ＝１の＋ＦＴＡ上「位置ルー
プ」状態に置かれる。

位置Ｘ_ｎに対応する単調変化領域への再入（時点
Ｆ_１２）から時間Ｔ_Ｍ経過すると、マイクロプロセツサ
４０はこの単調変化領域を通過する信号を有さず信号Ｍ
１及びＭ２を１レベルにし、モータを電流利得Ｇ＜１の
＋ＦＴＡ上の位置ループ状態に置き、新たなデータを得
る準備をする。

以上の如く、本発明による装置２０は、モータ２９（３
０，３２）の角度位置を示す電気信号ＦＴＡ、ＳＴＡ及
びＳＴＢと所定の単位角度距離ｐａを移動するのに要す
る実際の時間Ｔ_Ｐとを発生する装置３５（３６，３７）
と、モータ２９（３０，３２）を短絡したり、制動をか
けたり、または加速したりして制御する電気制御回路４
１と、回路４１及び信号発生装置３５（３６，３７）に
接続されるマイクロプロセツサ４０とから成り、マイク
ロプロセツサ４０には各単位距離ｐａ移動するのに必要
な理論時間値Ｔ_Ｒがモータの回転の全振幅（全角度量）
の関数として記憶され、マイクロプロセツサ４０は各単
位距離ｐａを移動するのに必要な実際の時間Ｔ_Ｐと理論
時間値Ｔ_Ｒとを比較して回路４１がモータ２９（３０，
３２）をどの状態に維持すべきか、及び各状態の持続時
間を決定する。

マイクロプロセツサに数量を記憶するという記述は、プ
ロセツサ・チツプの外部メモリに記憶する可能性を含ん
でいる。また、ランニング・テーブルは、例えば内部の
又は外部のＲＯＭに記憶することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置を使用するタイプライター
の平面図である。第２図は、本発明による装置の多数の電気信号の波形図
である。第３図は、本発明を実施する装置のブロツク図である。第４図は、第２図の信号の詳細図である。第５図は、本発明を実施する装置によつて使用されるマ
イクロプロセツサのプログラムの第一のフローチヤート
である。第６図は、ターゲツトからのストローブ数(N)に関し
て、第３図のマイクロプロセツサによつて使用される基
準時間（Ｔ_Ｒ）を示す図である。第７図は、マイクロプロセツサのプログラムの第二のフ
ローチヤートである。第８図は、マイクロプロセツサのプログラムの第三のフ
ローチヤートである。第９図は、本発明を実施する装置の詳細なブロツク図で
ある。第１０図は、本発明を実施する装置の詳細な回路図であ
る。第１１図は、一動作例中に検出された、本発明による装
置の多数の電気信号の経過を示す図である。第１２図は、本装置の一動作例中に、次の段階での第１
１図の信号を示す図である。第１３図は、第１０図の回路の幾つかの電気信号の経過
を示す図である。第１４図は、第９図及び第１０図の回路の他の信号の経
過を示す図である。（符号説明）２０：速度及び位置決め制御装置２１：タイプライター、２２：キーボード２３：指令コンソール、２４：プラテン２５：キヤリツジ、２６：ガイド２８：デイジー・ホイール、２９，３０，３２：直流モ
ータ３３：プリント・ハンマー、３４：電磁石３５，３６，３７：光学トランスジユーサ４０：マイクロプロセツサ、４１：制御回路４２：パワー回路（ドライバ回路）６０：デコーダ、６１：パルス幅変調器６２：電流源、６３：電流再現器６４：ダイナミツク・リミツタ（可変利得電流制限回
路）６５：積分回路、Ｉ°：第１の単調変化領域 II°：第２の単調変化領域、ｐｅ：増分Ｎ：増分数、ｐａ：ステツプＴ_Ｒ：基準時間（理論時間）Ｔ_Ｐ：ステツプ・カバー実時間（実際の時間）ｑ：計算時間、Ｔ_Ｆ：強制時間Ｘ_ｎ：ターゲツト（制止位置）Ｔ_Ｓ：スレツシユホールド時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−179670（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−92012（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−67866（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−136617（ＪＰ，Ａ) 特公昭58−43220（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】事務機械の回転可能部に接続される直流モ
ータの速度及び位置決めを制御する制御装置であって、前記回転可能部の種々の角度位置を表す電気的なパルス
（ＳＴＢ）を発生するエンコーダ手段（３５）と、各角度ステップ（ｐａ）を変換するのに必要な基準時間
（Ｔ_Ｒ）を記憶するメモリ手段と、前記エンコーダ手段に接続され、かつ入力源（４９）に
接続されるマイクロプロセッサ（４０）と、前記モータ用の駆動ユニット（４１、４２）とを備え、前記マイクロプロセッサは、前記パルス（ＳＴＢ）により条件付けられ、所定の角度
ステップ（ｐａ）をカバーするため経過した実際の時間
（Ｔ_Ｐ）を計算する第１の手段と、先行の角度ステップの実際の時間（Ｔ_Ｐ）を前記の現在
のステップの基準時間（Ｔ_Ｒ）と比較し、かつ当該実際
の時間（Ｔ_Ｐ）と基準時間（Ｔ_Ｒ）の差を計算する比較
手段（１１１）と、前記駆動ユニットに対して前記差に関連した信号を発生
する手段とを備える、直流モータの速度及び位置決め制
御装置において、前記駆動ユニットに対する前記信号は各ステップに対し
て２つの論理制御パルス（Ｍ１、Ｍ２）を含み、前記駆動ユニットは、前記論理パルスに応答して、第１
の組合せ（Ｍ１＝０、Ｍ２＝１）に応じて前記モータを
回路短絡状態に保持し、第２の組合せ（Ｍ１＝０、Ｍ２
＝０）に応じて前記モータを加速し、第３の組合せ（Ｍ
１＝１、Ｍ２＝０）に応じて前記モータを制動する回路
手段（６０）を有し、前記比較手段は、前記電気的なパルス（ＳＴＢ）からの
所与の計算時間（ｏ）に前記差を計算し、前記マイクロプロセッサは、前記先行のステップの実際の時間（Ｔ_Ｐ）が前記の現在
のステップの基準時間（Ｔ_Ｒ）より少なくないことを前
記比較手段が検証したとき、前記モータを直ちに加速す
るため制御パルスの第２の組合せ（Ｍ１＝０、Ｍ２＝
０）を発生する手段と、前記実際の時間（Ｔ_Ｐ）が前記基準時間（Ｔ_Ｒ）より少
ないことを前記比較手段が検証したとき、前記モータを
直ちに制動するため制御パルスの第３の組合せ（Ｍ１＝
１、Ｍ２＝０）を発生する手段と、前記所与の計算時間（ｏ）後に前記実際の時間（Ｔ_Ｐ）
と前記基準時間（Ｔ_Ｒ）の差に関連した強制時間（Ｔ
Ｆ）を決定し、当該強制時間（Ｔ_Ｆ）中に前記第２の組
合せ又は前記第３の組合せを維持する強制手段と、論理パルスの第１の組合せ（Ｍ１＝０、Ｍ２＝１）を発
生し、前記強制時間後に前記モータを回路短絡しかつ制
動された状態に保持する回路短絡手段と、制御パルスの第２の組合せ（Ｍ１＝０、Ｍ２＝０）を発
生するため、基準時間（Ｔ_Ｒ）の経過又は前記の現在の
ステップ（ｐａ）の完了のいずれかにより条件付けられ
前記所与の計算時間（ｏ）中に前記モータを加速する回
復手段（１１０、１２０）とを備えることを特徴とする
直流モータの速度及び位置決め制御装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の直流モータ
の速度及び位置決め制御装置において、前記メモリ手段はまた、仮の実際の時間（Ｔ_ｐｏ）を記
憶し、第１の角度ステップの回転中に、該第１の角度ステップ
をカバーする基準時間（Ｔ_Ｒ）が前記仮の実際の時間
（Ｔ_ｐｏ）と比較されることを特徴とする直流モータの
速度及び位置決め制御装置。
【請求項３】特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
直流モータの速度及び位置決め制御装置において、前記角度ステップ（ｐａ）は前記パルス（ＳＴＢ）の周
期（ｐｅ）に正比例し、前記マイクロプロセッサは更に、前記直流モータの回転
の全振幅の関数として、前記周期（ｐｅ）と前記角度ス
テップ（ｐａ）との間の比を決定する手段（１０１）を
備えることを特徴とする直流モータの速度及び位置決め
制御装置。
【請求項４】特許請求の範囲第１〜３項のいずれか一項
に記載の直流モータの速度及び位置決め制御装置におい
て、前記エンコーダ手段は更に、アナログで正弦曲線タイプ
のフィードバック信号（ＦＴＡ）を発生し、前記フィードバック信号のゼロの値に対応する停止位置
に前記直流モータの回転を停止させる停止手段が、前記
駆動ユニットに設けられ、前記フィードバック信号は、前記ゼロの値を交差する複
数の単調変化領域を備え、前記マイクロプロセッサは更に、前記直流モータの停止
位置に対応する前記の第１のフィードバック信号の所定
の単調変化領域の始まりを検出し且つ別の論理信号（Ｍ
３）を発生する手段を備え、前記駆動ユニットは、前記別の論理信号（Ｍ３）に応答
して、前記の第１のフィードバック信号の前記の決定さ
れた単調変化領域を直接利用し、前記直流モータを制御
する手段を備えることを特徴とする直流モータの速度及
び位置決め制御装置。
【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載の直流モータ
の速度及び位置決め制御装置において、前記の第１のフィードバック信号の前記の決定された単
調変化領域のゼロの値は前記直流モータの停止位置に対
応し、前記マイクロプロセッサは更に、前記の決定された単調
変化領域を通過するのを検出する手段と、前記駆動ユニ
ットにより前記直流モータを前記の決定された単調変化
領域の前記停止位置に向かって戻される手段とを備える
ことを特徴とする直流モータの速度及び位置決め制御装
置。
【請求項６】特許請求の範囲第４項又は第５項に記載の
直流モータの速度及び位置決め制御装置において、前記駆動ユニットは、前記直流モータに流れる電流（ＩＭ）と、前記の第１の
フィードバック信号のゼロの値との関数である、変調さ
れた信号を発生するパルス幅変調器と、前記マイクロプロセッサと前記パルス幅変調器とに直接
接続されるデコーダとを備えることを特徴とする直流モ
ータの速度及び位置決め制御装置。
【請求項７】特許請求の範囲第６項に記載の直流モータ
の速度及び位置決め制御装置において、駆動回路が、前記駆動ユニットと前記直流モータとの間
に介挿され、単一の抵抗が、前記駆動回路に接続され、前記直流モー
タに流れる電流（ＩＭ）に比例する電流（ＩＳ）を検出
し、これに対応する感知信号を前記駆動ユニットに供給
することを特徴とする直流モータの速度及び位置決め制
御装置。
【請求項８】特許請求の範囲第１〜７項のいずれか一項
に記載の直流モータの速度及び位置決め制御装置におい
て、前記メモリ手段は、各ステップに関連し且つ前記実際の
時間がそれ以下となるべきでない時間を表すスレッシュ
ホールド時間（Ｔ_Ｓ）を記憶し、前記マイクロプロセッサは更に、各現在の角度ステップのため、先行のステップ（ｐａ）
の実際の時間（Ｔ_Ｐ）と現在のステップのスレッシュホ
ールド時間（Ｔ_Ｓ）とを比較し、且つ前記実際の時間が
前記スレッシュホールド時間より少ない場合前記比較手
段を付勢する前に前記実際の時間（Ｔ_Ｐ）とスレッシュ
ホールド時間（Ｔ_Ｓ）との差に関連する強制時間
（Ｔ_Ｆ）を計算する検査手段（１０４）と、前記検査手段により条件付けされ前記短絡手段を付勢
し、前記先行のステップの実際の時間が前記現在のステ
ップのスレッシュホールド時間より少ないとき、前記直
流モータを直ちに短絡し制動させる第１の安全手段（１
０５）と、前記加速及び制動手段を付勢し、前記直流モータを強制
制動させる第２の安全手段（１０７）とを備え、前記第１の安全手段及び前記第２の安全手段は、前記実
際の時間が前記スレッシュホールド時間より少なくない
とき動作しないことを特徴とする直流モータの速度及び
位置決め制御装置。