JPH07168285A - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置Info
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- JPH07168285A JPH07168285A JP31537793A JP31537793A JPH07168285A JP H07168285 A JPH07168285 A JP H07168285A JP 31537793 A JP31537793 A JP 31537793A JP 31537793 A JP31537793 A JP 31537793A JP H07168285 A JPH07168285 A JP H07168285A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回路構成の複雑化やコストアップを招かずに
速度制御範囲を広くすると共に、モータ起動時のダンピ
ングを良好とするモータ制御装置を提供する。 【構成】 １はモータ、２はモータ１の回転速度に対応
した周波数の信号ＳFGを発生する周波数発電機、３はモ
ータ１の速度指令値としての基準クロックＣＫRを発生
するクロック発生器である。比較器４で信号ＳFGとクロ
ックＣＫRを位相比較し、その誤差出力を位相制御信号
Δφとしてループフィルタ６、加算器５、アンプ７を介
してＰＷＭ変調器８に供給してモータ１を位相制御す
る。変換器９で信号ＳFGの周波数を鋸波信号を使用して
電圧に変換し、その出力を速度制御信号Δｖとしてフィ
ルタ６の後段の加算器５で制御信号Δφに加算してモー
タ１を速度制御する。変換器９に鋸波信号形成のために
カレントミラー回路１４よりクロックＣＫRの周波数に
比例した電流Ｉbを供給してモータ１の速度制御範囲を
広くする。
速度制御範囲を広くすると共に、モータ起動時のダンピ
ングを良好とするモータ制御装置を提供する。 【構成】 １はモータ、２はモータ１の回転速度に対応
した周波数の信号ＳFGを発生する周波数発電機、３はモ
ータ１の速度指令値としての基準クロックＣＫRを発生
するクロック発生器である。比較器４で信号ＳFGとクロ
ックＣＫRを位相比較し、その誤差出力を位相制御信号
Δφとしてループフィルタ６、加算器５、アンプ７を介
してＰＷＭ変調器８に供給してモータ１を位相制御す
る。変換器９で信号ＳFGの周波数を鋸波信号を使用して
電圧に変換し、その出力を速度制御信号Δｖとしてフィ
ルタ６の後段の加算器５で制御信号Δφに加算してモー
タ１を速度制御する。変換器９に鋸波信号形成のために
カレントミラー回路１４よりクロックＣＫRの周波数に
比例した電流Ｉbを供給してモータ１の速度制御範囲を
広くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば複写機の光学
系等を駆動するＤＣサーボモータを制御する際に適用し
て好適なモータ制御装置に関する。
系等を駆動するＤＣサーボモータを制御する際に適用し
て好適なモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、複写機の光学系等をドライブす
るＤＣサーボモータの制御装置の従来例を示している。
図において、１は複写機の光学系等（図示せず）を駆動
するＤＣサーボモータである。２はモータ１に取り付け
られ、モータ１の回転数に対応した周波数の信号ＳFGを
発生する周波数発電機（以下、「ＦＧ」という）であ
る。３は、モータ１の速度指令値としての基準クロック
ＣＫRを発生するクロック発生器である。
るＤＣサーボモータの制御装置の従来例を示している。
図において、１は複写機の光学系等（図示せず）を駆動
するＤＣサーボモータである。２はモータ１に取り付け
られ、モータ１の回転数に対応した周波数の信号ＳFGを
発生する周波数発電機（以下、「ＦＧ」という）であ
る。３は、モータ１の速度指令値としての基準クロック
ＣＫRを発生するクロック発生器である。
【０００３】ＦＧ２より出力される周波数信号ＳFGおよ
びクロック発生器３より出力される基準クロックＣＫR
は位相比較器４に供給されて位相比較され、この位相比
較器４より比較誤差信号が出力される。例えば、基準ク
ロックＣＫRおよび周波数信号ＳFGがそれぞれ図６Ａお
よびＢに示すようであるとき、位相比較器４からは同図
Ｃに示すように比較誤差信号が出力される。位相比較器
４より出力される比較誤差信号は位相制御信号Δφとし
て加算器５を介してループフィルタ６に供給されて積分
される。そして、ループフィルタ６の出力信号はアンプ
７で増幅された後にパルス幅変調器（以下、「ＰＷＭ変
調器」という）８に供給される。ＰＷＭ変調器８からは
アンプ７の出力信号の電圧値に応じたパルス幅を有する
ＰＷＭ変調信号が出力され、このＰＷＭ変調信号がモー
タ１に駆動信号として供給される。
びクロック発生器３より出力される基準クロックＣＫR
は位相比較器４に供給されて位相比較され、この位相比
較器４より比較誤差信号が出力される。例えば、基準ク
ロックＣＫRおよび周波数信号ＳFGがそれぞれ図６Ａお
よびＢに示すようであるとき、位相比較器４からは同図
Ｃに示すように比較誤差信号が出力される。位相比較器
４より出力される比較誤差信号は位相制御信号Δφとし
て加算器５を介してループフィルタ６に供給されて積分
される。そして、ループフィルタ６の出力信号はアンプ
７で増幅された後にパルス幅変調器（以下、「ＰＷＭ変
調器」という）８に供給される。ＰＷＭ変調器８からは
アンプ７の出力信号の電圧値に応じたパルス幅を有する
ＰＷＭ変調信号が出力され、このＰＷＭ変調信号がモー
タ１に駆動信号として供給される。
【０００４】以上の位相比較器４より出力される位相制
御信号Δφによる位相制御では、周波数信号ＳFGの位相
が基準クロックＣＫRの位相に一致するようにモータ１
の回転速度が制御され、従ってモータ１の回転速度は速
度指令値としての基準クロックＣＫRの周波数に対応し
た速度となるように制御される。このように位相制御で
もってモータ１の回転速度を基準クロックＣＫRの周波
数に対応した速度に制御することができるが、位相制御
だけでは狭い周波数範囲しか制御できないため、一般的
には以下に述べるように周波数制御を併用している。
御信号Δφによる位相制御では、周波数信号ＳFGの位相
が基準クロックＣＫRの位相に一致するようにモータ１
の回転速度が制御され、従ってモータ１の回転速度は速
度指令値としての基準クロックＣＫRの周波数に対応し
た速度となるように制御される。このように位相制御で
もってモータ１の回転速度を基準クロックＣＫRの周波
数に対応した速度に制御することができるが、位相制御
だけでは狭い周波数範囲しか制御できないため、一般的
には以下に述べるように周波数制御を併用している。
【０００５】すなわち、ＦＧ２より出力される周波数信
号ＳFGは周波数／電圧変換器（以下、「Ｆ／Ｖ変換器」
という）９に供給される。このＦ／Ｖ変換器９では、図
示せずもＦ／Ｖ変換をのこぎり波信号を使用したサンプ
ルホールド回路で行っている。Ｆ／Ｖ変換器９の出力信
号は速度制御信号Δｖとして加算器５に供給されて位相
制御信号Δφと加算される。１０はＦ／Ｖ変換器９での
こぎり波信号を形成するための充電電流を基準クロック
ＣＫRの周波数の段階に応じて複数設定する充電電流設
定回路である。設定回路１０で設定される複数の充電電
流Ｉ1〜Ｉnは充電電流切換回路１１に供給される。この
切換回路１１には外部より基準クロックＣＫRの周波数
に応じた切換制御信号ＳＷが供給され、設定回路１０で
設定される複数の充電電流Ｉ1〜Ｉnより基準クロックＣ
ＫRの周波数に対応した１つが選択されてＦ／Ｖ変換器
９にのこぎり波信号を形成するための充電電流Ｉとして
供給される。
号ＳFGは周波数／電圧変換器（以下、「Ｆ／Ｖ変換器」
という）９に供給される。このＦ／Ｖ変換器９では、図
示せずもＦ／Ｖ変換をのこぎり波信号を使用したサンプ
ルホールド回路で行っている。Ｆ／Ｖ変換器９の出力信
号は速度制御信号Δｖとして加算器５に供給されて位相
制御信号Δφと加算される。１０はＦ／Ｖ変換器９での
こぎり波信号を形成するための充電電流を基準クロック
ＣＫRの周波数の段階に応じて複数設定する充電電流設
定回路である。設定回路１０で設定される複数の充電電
流Ｉ1〜Ｉnは充電電流切換回路１１に供給される。この
切換回路１１には外部より基準クロックＣＫRの周波数
に応じた切換制御信号ＳＷが供給され、設定回路１０で
設定される複数の充電電流Ｉ1〜Ｉnより基準クロックＣ
ＫRの周波数に対応した１つが選択されてＦ／Ｖ変換器
９にのこぎり波信号を形成するための充電電流Ｉとして
供給される。
【０００６】この場合、基準クロックＣＫR（図７Ａに
図示）に対して周波数信号ＳFGの周波数が高い場合（同
図Ｂに実線図示）のサンプルホールド電圧ＶHは低くな
り（同図Ｃ参照）、モータ１の回転速度を下げる方向に
速度制御が行なわれる。一方、基準クロックＣＫRに対
して周波数信号ＳFGの周波数が低い場合（同図Ｂに破線
図示）のサンプルホールド電圧ＶLは低くなり（同図Ｃ
に参照）、モータ１の回転速度を上げる方向に速度制御
が行なわれる。
図示）に対して周波数信号ＳFGの周波数が高い場合（同
図Ｂに実線図示）のサンプルホールド電圧ＶHは低くな
り（同図Ｃ参照）、モータ１の回転速度を下げる方向に
速度制御が行なわれる。一方、基準クロックＣＫRに対
して周波数信号ＳFGの周波数が低い場合（同図Ｂに破線
図示）のサンプルホールド電圧ＶLは低くなり（同図Ｃ
に参照）、モータ１の回転速度を上げる方向に速度制御
が行なわれる。
【０００７】ここで、Ｆ／Ｖ変換器９の出力電圧値は周
波数信号ＳFGの周波数に応じて変化する。そのため、充
電電流Ｉが固定値であると、基準クロックＣＫRの周波
数を大きく変化させる場合にはＦ／Ｖ変換器９の出力電
圧値が大きく変化し（図８参照、Δｖ1，Δｖ2はそれぞ
れ周波数ｆ1，ｆ2に対応）、ロックを維持できなくな
る。この場合、位相比較器４の出力電圧値を逆に変化さ
せてロックを維持しようとしても限界があった。したが
って、Ｆ／Ｖ変換器９に供給される充電電流Ｉが固定値
であるときは、モータ１の速度は目標速度の±２０％程
度の制御範囲しか得ることができなかった。そこで図５
の例では、上述したようにＦ／Ｖ変換器９に供給される
充電電流Ｉが基準クロックＣＫRの周波数に応じて切り
換えられ、目標速度の例えば±５０％（複写機の倍率で
５０％〜１５０％）の制御範囲が可能となるようにされ
ている。
波数信号ＳFGの周波数に応じて変化する。そのため、充
電電流Ｉが固定値であると、基準クロックＣＫRの周波
数を大きく変化させる場合にはＦ／Ｖ変換器９の出力電
圧値が大きく変化し（図８参照、Δｖ1，Δｖ2はそれぞ
れ周波数ｆ1，ｆ2に対応）、ロックを維持できなくな
る。この場合、位相比較器４の出力電圧値を逆に変化さ
せてロックを維持しようとしても限界があった。したが
って、Ｆ／Ｖ変換器９に供給される充電電流Ｉが固定値
であるときは、モータ１の速度は目標速度の±２０％程
度の制御範囲しか得ることができなかった。そこで図５
の例では、上述したようにＦ／Ｖ変換器９に供給される
充電電流Ｉが基準クロックＣＫRの周波数に応じて切り
換えられ、目標速度の例えば±５０％（複写機の倍率で
５０％〜１５０％）の制御範囲が可能となるようにされ
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のモータ制御装置
は以上のように構成されており、モータ１の速度制御範
囲を広くとるために、複数の充電電流Ｉ1〜Ｉnを設定す
る設定回路１０およびそれら複数の充電電流Ｉ1〜Ｉnを
切り換える切換回路１１が必要であり、しかも切換回路
１１に外部より基準クロックＣＫRの周波数に応じて切
換制御信号ＳＷを供給する必要があり、回路構成が複雑
となると共に高価になるという問題点があった。
は以上のように構成されており、モータ１の速度制御範
囲を広くとるために、複数の充電電流Ｉ1〜Ｉnを設定す
る設定回路１０およびそれら複数の充電電流Ｉ1〜Ｉnを
切り換える切換回路１１が必要であり、しかも切換回路
１１に外部より基準クロックＣＫRの周波数に応じて切
換制御信号ＳＷを供給する必要があり、回路構成が複雑
となると共に高価になるという問題点があった。
【０００９】また、位相比較器４からの位相制御信号Δ
φとＦ／Ｖ変換器９からの速度制御信号Δｖとを加算す
る加算器５の後段にループフィルタ６が配置されるた
め、位相制御信号Δφと速度制御信号Δｖの比率を最適
に選んで速度変動を小さく抑えようとすると、モータ起
動時のダンピングが悪くなるという問題点があった。
φとＦ／Ｖ変換器９からの速度制御信号Δｖとを加算す
る加算器５の後段にループフィルタ６が配置されるた
め、位相制御信号Δφと速度制御信号Δｖの比率を最適
に選んで速度変動を小さく抑えようとすると、モータ起
動時のダンピングが悪くなるという問題点があった。
【００１０】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、回路構成の複雑化やコストアップ
を招くことなく速度制御範囲を広くできると共に、モー
タ起動時のダンピングが良好なモータ制御装置を提供す
ることを目的とする。
めになされたもので、回路構成の複雑化やコストアップ
を招くことなく速度制御範囲を広くできると共に、モー
タ起動時のダンピングが良好なモータ制御装置を提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項第１項の発明に係
るモータ制御装置は、モータの速度指令値としての基準
クロックを発生する基準クロック発生手段と、モータの
回転速度に対応した周波数の周波数信号を発生する周波
数信号発生手段と、基準クロック発生手段より出力され
る基準クロックと周波数信号発生手段より出力される周
波数信号の位相を比較する位相比較手段と、のこぎり波
信号を使用して周波数信号発生手段より出力される周波
数信号の周波数に対応した電圧を得る周波数／電圧変換
手段と、位相比較手段より出力される位相制御信号と周
波数／電圧変換手段より出力される速度制御信号とを加
算する加算手段と、この加算手段の出力信号に基づいて
モータを駆動するモータ駆動手段と、基準クロック発生
手段より出力される基準クロックの周波数に比例した電
流を得る周波数／電流変換手段とを備え、周波数／電圧
変換手段でのこぎり波信号を形成するために使用される
充電電流として周波数／電流変換手段より出力される電
流を使用するものである。
るモータ制御装置は、モータの速度指令値としての基準
クロックを発生する基準クロック発生手段と、モータの
回転速度に対応した周波数の周波数信号を発生する周波
数信号発生手段と、基準クロック発生手段より出力され
る基準クロックと周波数信号発生手段より出力される周
波数信号の位相を比較する位相比較手段と、のこぎり波
信号を使用して周波数信号発生手段より出力される周波
数信号の周波数に対応した電圧を得る周波数／電圧変換
手段と、位相比較手段より出力される位相制御信号と周
波数／電圧変換手段より出力される速度制御信号とを加
算する加算手段と、この加算手段の出力信号に基づいて
モータを駆動するモータ駆動手段と、基準クロック発生
手段より出力される基準クロックの周波数に比例した電
流を得る周波数／電流変換手段とを備え、周波数／電圧
変換手段でのこぎり波信号を形成するために使用される
充電電流として周波数／電流変換手段より出力される電
流を使用するものである。
【００１２】請求項第２項の発明に係るモータ制御装置
は、モータの速度指令値としての基準クロックを発生す
る基準クロック発生手段と、モータの回転速度に対応し
た周波数の周波数信号を発生する周波数信号発生手段
と、基準クロック発生手段より出力される基準クロック
と周波数信号発生手段より出力される周波数信号の位相
を比較する位相比較手段と、のこぎり波信号を使用して
周波数信号発生手段より出力される周波数信号の周波数
に対応した電圧を得る周波数／電圧変換手段と、位相比
較手段より出力される位相制御信号と周波数／電圧変換
手段より出力される速度制御信号とを加算する加算手段
と、この加算手段の出力信号に基づいてモータを駆動す
るモータ駆動手段と、基準クロック発生手段より出力さ
れる基準クロックの周波数に比例した電流を得る周波数
／電流変換手段と、周波数／電流変換手段より出力され
る電流を補正する電流補正手段とを備え、周波数／電圧
変換手段でのこぎり波信号を形成するために使用される
充電電流として電流補正手段より出力される補正された
電流を使用するものである。
は、モータの速度指令値としての基準クロックを発生す
る基準クロック発生手段と、モータの回転速度に対応し
た周波数の周波数信号を発生する周波数信号発生手段
と、基準クロック発生手段より出力される基準クロック
と周波数信号発生手段より出力される周波数信号の位相
を比較する位相比較手段と、のこぎり波信号を使用して
周波数信号発生手段より出力される周波数信号の周波数
に対応した電圧を得る周波数／電圧変換手段と、位相比
較手段より出力される位相制御信号と周波数／電圧変換
手段より出力される速度制御信号とを加算する加算手段
と、この加算手段の出力信号に基づいてモータを駆動す
るモータ駆動手段と、基準クロック発生手段より出力さ
れる基準クロックの周波数に比例した電流を得る周波数
／電流変換手段と、周波数／電流変換手段より出力され
る電流を補正する電流補正手段とを備え、周波数／電圧
変換手段でのこぎり波信号を形成するために使用される
充電電流として電流補正手段より出力される補正された
電流を使用するものである。
【００１３】請求項第３項の発明に係るモータ制御装置
は、モータの速度指令値としての基準クロックを発生す
る基準クロック発生手段と、モータの回転速度に対応し
た周波数の周波数信号を発生する周波数信号発生手段
と、基準クロック発生手段より出力される基準クロック
と周波数信号発生手段より出力される周波数信号の位相
を比較する位相比較手段と、のこぎり波信号を使用して
周波数信号発生手段より出力される周波数信号の周波数
に対応した電圧を得る周波数／電圧変換手段と、位相比
較手段より出力される位相制御信号をループフィルタを
介して周波数／電圧変換手段より出力される速度制御信
号に加算する加算手段と、この加算手段の出力信号に基
づいてモータを駆動するモータ駆動手段と、基準クロッ
ク発生手段より出力される基準クロックの周波数に比例
した電流を得る周波数／電流変換手段とを備え、周波数
／電圧変換手段でのこぎり波信号を形成するために使用
される充電電流として周波数／電流変換手段より出力さ
れる電流を使用するものである。
は、モータの速度指令値としての基準クロックを発生す
る基準クロック発生手段と、モータの回転速度に対応し
た周波数の周波数信号を発生する周波数信号発生手段
と、基準クロック発生手段より出力される基準クロック
と周波数信号発生手段より出力される周波数信号の位相
を比較する位相比較手段と、のこぎり波信号を使用して
周波数信号発生手段より出力される周波数信号の周波数
に対応した電圧を得る周波数／電圧変換手段と、位相比
較手段より出力される位相制御信号をループフィルタを
介して周波数／電圧変換手段より出力される速度制御信
号に加算する加算手段と、この加算手段の出力信号に基
づいてモータを駆動するモータ駆動手段と、基準クロッ
ク発生手段より出力される基準クロックの周波数に比例
した電流を得る周波数／電流変換手段とを備え、周波数
／電圧変換手段でのこぎり波信号を形成するために使用
される充電電流として周波数／電流変換手段より出力さ
れる電流を使用するものである。
【００１４】
【作用】請求項第１項の発明においては、周波数／電圧
変換手段でのこぎり波信号を形成するために使用される
充電電流として周波数／電流変換手段より出力される電
流を使用するため、モータの速度制御範囲を広くとるた
めに従来のように充電電流設定回路やその切換回路を必
要とせず、また切換回路に外部より切換制御信号を供給
する必要もなく、回路構成の複雑化およびコストアップ
を招くことなくモータの速度制御範囲を広くとることが
可能となる。
変換手段でのこぎり波信号を形成するために使用される
充電電流として周波数／電流変換手段より出力される電
流を使用するため、モータの速度制御範囲を広くとるた
めに従来のように充電電流設定回路やその切換回路を必
要とせず、また切換回路に外部より切換制御信号を供給
する必要もなく、回路構成の複雑化およびコストアップ
を招くことなくモータの速度制御範囲を広くとることが
可能となる。
【００１５】請求項第２項の発明においては、周波数／
電圧変換手段でのこぎり波信号を形成するために使用さ
れる充電電流として電流補正手段より出力される補正さ
れた電流を使用するため、モータの速度制御範囲を広く
とるために従来のように充電電流設定回路やその切換回
路を必要とせず、また切換回路に外部より切換制御信号
を供給する必要もなく、回路構成の複雑化およびコスト
アップを招くことなくモータの速度制御範囲を広くとる
ことが可能となる。また、電流補正手段で速度制御系の
充電電流を操作できるため、何種類ものモータに対応し
た汎用性のあるモータ制御装置を実現することが可能と
なる。
電圧変換手段でのこぎり波信号を形成するために使用さ
れる充電電流として電流補正手段より出力される補正さ
れた電流を使用するため、モータの速度制御範囲を広く
とるために従来のように充電電流設定回路やその切換回
路を必要とせず、また切換回路に外部より切換制御信号
を供給する必要もなく、回路構成の複雑化およびコスト
アップを招くことなくモータの速度制御範囲を広くとる
ことが可能となる。また、電流補正手段で速度制御系の
充電電流を操作できるため、何種類ものモータに対応し
た汎用性のあるモータ制御装置を実現することが可能と
なる。
【００１６】請求項第３項の発明においては、周波数／
電圧変換手段でのこぎり波信号を形成するために使用さ
れる充電電流として周波数／電流変換手段より出力され
る電流を使用するため、モータの速度制御範囲を広くと
るために従来のように充電電流設定回路やその切換回路
を必要とせず、また切換回路に外部より切換制御信号を
供給する必要もなく、回路構成の複雑化およびコストア
ップを招くことなくモータの速度制御範囲を広くとるこ
とが可能となる。また、位相比較手段より出力される位
相制御信号をループフィルタを介して周波数／電圧変換
手段より出力される速度制御信号に加算し、その加算信
号に基づいてモータを駆動するため、速度制御系はルー
プフィルタのゲインと位相遅れに独立した系となり、従
来例に比べて過渡応答特性が改善され、モータ起動時の
ダンピングが良好なモータ制御装置を得ることが可能と
なる。
電圧変換手段でのこぎり波信号を形成するために使用さ
れる充電電流として周波数／電流変換手段より出力され
る電流を使用するため、モータの速度制御範囲を広くと
るために従来のように充電電流設定回路やその切換回路
を必要とせず、また切換回路に外部より切換制御信号を
供給する必要もなく、回路構成の複雑化およびコストア
ップを招くことなくモータの速度制御範囲を広くとるこ
とが可能となる。また、位相比較手段より出力される位
相制御信号をループフィルタを介して周波数／電圧変換
手段より出力される速度制御信号に加算し、その加算信
号に基づいてモータを駆動するため、速度制御系はルー
プフィルタのゲインと位相遅れに独立した系となり、従
来例に比べて過渡応答特性が改善され、モータ起動時の
ダンピングが良好なモータ制御装置を得ることが可能と
なる。
【００１７】
実施例１．図１は、この発明に係るモータ制御装置の第
１実施例を示している。この図１において、図５と対応
する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略す
る。図において、位相比較器４より出力される位相制御
信号Δφをループフィルタ６で積分した後に加算器５に
供給する。加算器５では位相制御信号ΔφにＦ／Ｖ変換
器９より出力される速度制御信号Δｖが加算される。そ
して、加算器５より出力される加算信号をアンプ７で増
幅した後にＰＷＭ変調器８に供給する。
１実施例を示している。この図１において、図５と対応
する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略す
る。図において、位相比較器４より出力される位相制御
信号Δφをループフィルタ６で積分した後に加算器５に
供給する。加算器５では位相制御信号ΔφにＦ／Ｖ変換
器９より出力される速度制御信号Δｖが加算される。そ
して、加算器５より出力される加算信号をアンプ７で増
幅した後にＰＷＭ変調器８に供給する。
【００１８】また、クロック発生器３より出力される基
準クロックＣＫRをＦ／Ｖ変換器１２に供給する。この
Ｆ／Ｖ変換器１２も、Ｆ／Ｖ変換器９と同様に構成され
ており、Ｆ／Ｖ変換をのこぎり波信号を使用したサンプ
ルホールド回路で行うものである。このＦ／Ｖ変換器１
２の出力信号をループフィルタ１３で積分した後、カレ
ントミラー回路１４供給する。カレントミラー回路１４
はループフィルタ１３の出力電圧値に対応して互いに等
しい値の電流ＩaおよびＩbを出力し、電流ＩaをＦ／Ｖ
変換器１２にのこぎり波信号を形成するための充電電流
として供給すると共に、電流ＩbをＦ／Ｖ変換器９にの
こぎり波信号を形成するための充電電流として供給す
る。
準クロックＣＫRをＦ／Ｖ変換器１２に供給する。この
Ｆ／Ｖ変換器１２も、Ｆ／Ｖ変換器９と同様に構成され
ており、Ｆ／Ｖ変換をのこぎり波信号を使用したサンプ
ルホールド回路で行うものである。このＦ／Ｖ変換器１
２の出力信号をループフィルタ１３で積分した後、カレ
ントミラー回路１４供給する。カレントミラー回路１４
はループフィルタ１３の出力電圧値に対応して互いに等
しい値の電流ＩaおよびＩbを出力し、電流ＩaをＦ／Ｖ
変換器１２にのこぎり波信号を形成するための充電電流
として供給すると共に、電流ＩbをＦ／Ｖ変換器９にの
こぎり波信号を形成するための充電電流として供給す
る。
【００１９】上述したＦ／Ｖ変換器１２、ループフィル
タ１３およびカレントミラー回路１４は周波数／電流変
換手段を構成している。カレントミラー回路１４より出
力される電流ＩaがＦ／Ｖ変換器１２に充電電流として
供給されてフィードバック制御され、Ｆ／Ｖ変換器１２
の出力電圧値が一定値となるように制御される。そのた
め、電流Ｉaの値は基準クロックＣＫRの周波数に比例し
たものとなり、従って電流Ｉbの値も基準クロックＣＫR
の周波数に比例したものとなる。なお、電流Ｉa、従っ
て電流Ｉbの値は、ループフィルタ１３の基準電圧Ｖref
を調整することで、基準クロックＣＫRのある周波数に
対してある値となるように設定できる。本例は以上のよ
うに構成し、その他は図５の例と同様に構成する。
タ１３およびカレントミラー回路１４は周波数／電流変
換手段を構成している。カレントミラー回路１４より出
力される電流ＩaがＦ／Ｖ変換器１２に充電電流として
供給されてフィードバック制御され、Ｆ／Ｖ変換器１２
の出力電圧値が一定値となるように制御される。そのた
め、電流Ｉaの値は基準クロックＣＫRの周波数に比例し
たものとなり、従って電流Ｉbの値も基準クロックＣＫR
の周波数に比例したものとなる。なお、電流Ｉa、従っ
て電流Ｉbの値は、ループフィルタ１３の基準電圧Ｖref
を調整することで、基準クロックＣＫRのある周波数に
対してある値となるように設定できる。本例は以上のよ
うに構成し、その他は図５の例と同様に構成する。
【００２０】本例においては、Ｆ／Ｖ変換器９に供給さ
れる充電電流Ｉbの値は基準クロックＣＫRの周波数に比
例したものとなるため、基準クロックＣＫRの周波数が
広い範囲で変化してもＦ／Ｖ変換器９の出力電圧値Δｖ
はほぼ一定電圧となり（図２参照）、速度制御だけでモ
ータ１の速度を制御することが可能となり、モータ１の
速度制御範囲を広くとることが可能となる。本例によれ
ば、モータ１の速度制御範囲を広くとるために、図５の
例における充電電流設定回路１０や充電電流切換回路１
１を必要とせず、また切換回路１１に外部より切換制御
信号ＳＷを供給する必要もなく、回路構成の複雑化およ
びコストアップを招くことなくモータ１の速度制御範囲
を広くとることができる。
れる充電電流Ｉbの値は基準クロックＣＫRの周波数に比
例したものとなるため、基準クロックＣＫRの周波数が
広い範囲で変化してもＦ／Ｖ変換器９の出力電圧値Δｖ
はほぼ一定電圧となり（図２参照）、速度制御だけでモ
ータ１の速度を制御することが可能となり、モータ１の
速度制御範囲を広くとることが可能となる。本例によれ
ば、モータ１の速度制御範囲を広くとるために、図５の
例における充電電流設定回路１０や充電電流切換回路１
１を必要とせず、また切換回路１１に外部より切換制御
信号ＳＷを供給する必要もなく、回路構成の複雑化およ
びコストアップを招くことなくモータ１の速度制御範囲
を広くとることができる。
【００２１】また本例においては、ループフィルタ６で
積分された後の位相制御信号ΔφにＦ／Ｖ変換器９より
出力される速度制御信号Δｖが加算されるものであり、
速度制御系はループフィルタ６のゲインと位相遅れに独
立した系となる。したがって、図 の例に比べて過渡応
答特性が改善され、モータ起動時のダンピングが良好な
モータ制御装置を得ることができる。
積分された後の位相制御信号ΔφにＦ／Ｖ変換器９より
出力される速度制御信号Δｖが加算されるものであり、
速度制御系はループフィルタ６のゲインと位相遅れに独
立した系となる。したがって、図 の例に比べて過渡応
答特性が改善され、モータ起動時のダンピングが良好な
モータ制御装置を得ることができる。
【００２２】実施例２．図３は、この発明に係るモータ
制御装置の第２実施例を示している。この図３におい
て、図１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細
説明は省略する。本例においては、カレントミラー回路
１４より出力される電流Ｉbを電流補正回路１５に供給
し、この電流補正回路１５より出力される補正された電
流ＩcをＦ／Ｖ変換器９に充電電流として供給する。こ
の場合、電流補正回路１５の入力電流Ｉbと出力電流Ｉc
との関係は、Ｉc＝ＫＩbで表される。ここで、Ｋは基準
クロックＣＫRの周波数に応じて変更される比例定数で
ある。本例は以上のように構成し、その他は図１の例と
同様に構成する。
制御装置の第２実施例を示している。この図３におい
て、図１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細
説明は省略する。本例においては、カレントミラー回路
１４より出力される電流Ｉbを電流補正回路１５に供給
し、この電流補正回路１５より出力される補正された電
流ＩcをＦ／Ｖ変換器９に充電電流として供給する。こ
の場合、電流補正回路１５の入力電流Ｉbと出力電流Ｉc
との関係は、Ｉc＝ＫＩbで表される。ここで、Ｋは基準
クロックＣＫRの周波数に応じて変更される比例定数で
ある。本例は以上のように構成し、その他は図１の例と
同様に構成する。
【００２３】ＤＣサーボモータ１は、一般に印加電圧と
回転数は比例関係にあるが、その特性はモータ個々によ
って異なるため、本例のように電流補正回路１５で速度
制御系の充電電流を操作可能とすることで、何種類もの
モータに対応した汎用性のあるモータ制御装置を実現す
ることができる。図４は、本例における基準クロックＣ
ＫRの周期とＦ／Ｖ変換器９の出力電圧値Δｖとの関係
の一例を示しており、基準クロックＣＫRの周波数が低
く、周期が長くなるほど出力電圧値Δｖが低下するよう
になる。
回転数は比例関係にあるが、その特性はモータ個々によ
って異なるため、本例のように電流補正回路１５で速度
制御系の充電電流を操作可能とすることで、何種類もの
モータに対応した汎用性のあるモータ制御装置を実現す
ることができる。図４は、本例における基準クロックＣ
ＫRの周期とＦ／Ｖ変換器９の出力電圧値Δｖとの関係
の一例を示しており、基準クロックＣＫRの周波数が低
く、周期が長くなるほど出力電圧値Δｖが低下するよう
になる。
【００２４】
【発明の効果】請求項第１項の発明によれば、モータの
速度指令値としての基準クロックを発生する基準クロッ
ク発生手段と、モータの回転速度に対応した周波数の周
波数信号を発生する周波数信号発生手段と、基準クロッ
ク発生手段より出力される基準クロックと周波数信号発
生手段より出力される周波数信号の位相を比較する位相
比較手段と、のこぎり波信号を使用して周波数信号発生
手段より出力される周波数信号の周波数に対応した電圧
を得る周波数／電圧変換手段と、位相比較手段より出力
される位相制御信号と周波数／電圧変換手段より出力さ
れる速度制御信号とを加算する加算手段と、この加算手
段の出力信号に基づいてモータを駆動するモータ駆動手
段と、基準クロック発生手段より出力される基準クロッ
クの周波数に比例した電流を得る周波数／電流変換手段
とを備え、周波数／電圧変換手段でのこぎり波信号を形
成するために使用される充電電流として周波数／電流変
換手段より出力される電流を使用するものであり、モー
タの速度制御範囲を広くとるために従来のように充電電
流設定回路やその切換回路を必要とせず、また切換回路
に外部より切換制御信号を供給する必要もなく、回路構
成の複雑化およびコストアップを招くことなくモータの
速度制御範囲を広くとることができる等の効果がある。
速度指令値としての基準クロックを発生する基準クロッ
ク発生手段と、モータの回転速度に対応した周波数の周
波数信号を発生する周波数信号発生手段と、基準クロッ
ク発生手段より出力される基準クロックと周波数信号発
生手段より出力される周波数信号の位相を比較する位相
比較手段と、のこぎり波信号を使用して周波数信号発生
手段より出力される周波数信号の周波数に対応した電圧
を得る周波数／電圧変換手段と、位相比較手段より出力
される位相制御信号と周波数／電圧変換手段より出力さ
れる速度制御信号とを加算する加算手段と、この加算手
段の出力信号に基づいてモータを駆動するモータ駆動手
段と、基準クロック発生手段より出力される基準クロッ
クの周波数に比例した電流を得る周波数／電流変換手段
とを備え、周波数／電圧変換手段でのこぎり波信号を形
成するために使用される充電電流として周波数／電流変
換手段より出力される電流を使用するものであり、モー
タの速度制御範囲を広くとるために従来のように充電電
流設定回路やその切換回路を必要とせず、また切換回路
に外部より切換制御信号を供給する必要もなく、回路構
成の複雑化およびコストアップを招くことなくモータの
速度制御範囲を広くとることができる等の効果がある。
【００２５】請求項第２項の発明によれば、モータの速
度指令値としての基準クロックを発生する基準クロック
発生手段と、モータの回転速度に対応した周波数の周波
数信号を発生する周波数信号発生手段と、基準クロック
発生手段より出力される基準クロックと周波数信号発生
手段より出力される周波数信号の位相を比較する位相比
較手段と、のこぎり波信号を使用して周波数信号発生手
段より出力される周波数信号の周波数に対応した電圧を
得る周波数／電圧変換手段と、位相比較手段より出力さ
れる位相制御信号と周波数／電圧変換手段より出力され
る速度制御信号とを加算する加算手段と、この加算手段
の出力信号に基づいてモータを駆動するモータ駆動手段
と、基準クロック発生手段より出力される基準クロック
の周波数に比例した電流を得る周波数／電流変換手段
と、周波数／電流変換手段より出力される電流を補正す
る電流補正手段とを備え、周波数／電圧変換手段でのこ
ぎり波信号を形成するために使用される充電電流として
電流補正手段より出力される補正された電流を使用する
ものであり、モータの速度制御範囲を広くとるために従
来のように充電電流設定回路やその切換回路を必要とせ
ず、また切換回路に外部より切換制御信号を供給する必
要もなく、回路構成の複雑化およびコストアップを招く
ことなくモータの速度制御範囲を広くとることができ
る。また、電流補正手段で速度制御系の充電電流を操作
できるため、何種類ものモータに対応した汎用性のある
モータ制御装置を実現することができる等の効果があ
る。
度指令値としての基準クロックを発生する基準クロック
発生手段と、モータの回転速度に対応した周波数の周波
数信号を発生する周波数信号発生手段と、基準クロック
発生手段より出力される基準クロックと周波数信号発生
手段より出力される周波数信号の位相を比較する位相比
較手段と、のこぎり波信号を使用して周波数信号発生手
段より出力される周波数信号の周波数に対応した電圧を
得る周波数／電圧変換手段と、位相比較手段より出力さ
れる位相制御信号と周波数／電圧変換手段より出力され
る速度制御信号とを加算する加算手段と、この加算手段
の出力信号に基づいてモータを駆動するモータ駆動手段
と、基準クロック発生手段より出力される基準クロック
の周波数に比例した電流を得る周波数／電流変換手段
と、周波数／電流変換手段より出力される電流を補正す
る電流補正手段とを備え、周波数／電圧変換手段でのこ
ぎり波信号を形成するために使用される充電電流として
電流補正手段より出力される補正された電流を使用する
ものであり、モータの速度制御範囲を広くとるために従
来のように充電電流設定回路やその切換回路を必要とせ
ず、また切換回路に外部より切換制御信号を供給する必
要もなく、回路構成の複雑化およびコストアップを招く
ことなくモータの速度制御範囲を広くとることができ
る。また、電流補正手段で速度制御系の充電電流を操作
できるため、何種類ものモータに対応した汎用性のある
モータ制御装置を実現することができる等の効果があ
る。
【００２６】請求項第３項の発明によれば、モータの速
度指令値としての基準クロックを発生する基準クロック
発生手段と、モータの回転速度に対応した周波数の周波
数信号を発生する周波数信号発生手段と、基準クロック
発生手段より出力される基準クロックと周波数信号発生
手段より出力される周波数信号の位相を比較する位相比
較手段と、のこぎり波信号を使用して周波数信号発生手
段より出力される周波数信号の周波数に対応した電圧を
得る周波数／電圧変換手段と、位相比較手段より出力さ
れる位相制御信号をループフィルタを介して周波数／電
圧変換手段より出力される速度制御信号に加算する加算
手段と、この加算手段の出力信号に基づいてモータを駆
動するモータ駆動手段と、基準クロック発生手段より出
力される基準クロックの周波数に比例した電流を得る周
波数／電流変換手段とを備え、周波数／電圧変換手段で
のこぎり波信号を形成するために使用される充電電流と
して周波数／電流変換手段より出力される電流を使用す
るものであり、モータの速度制御範囲を広くとるために
従来のように充電電流設定回路やその切換回路を必要と
せず、また切換回路に外部より切換制御信号を供給する
必要もなく、回路構成の複雑化およびコストアップを招
くことなくモータの速度制御範囲を広くとることができ
る。また、位相比較手段より出力される位相制御信号を
ループフィルタを介して周波数／電圧変換手段より出力
される速度制御信号に加算しその加算信号に基づいてモ
ータを駆動するため、速度制御系はループフィルタのゲ
インと位相遅れに独立した系となり、従来例に比べて過
渡応答特性が改善され、モータ起動時のダンピングが良
好なモータ制御装置を得ることができる等の効果があ
る。
度指令値としての基準クロックを発生する基準クロック
発生手段と、モータの回転速度に対応した周波数の周波
数信号を発生する周波数信号発生手段と、基準クロック
発生手段より出力される基準クロックと周波数信号発生
手段より出力される周波数信号の位相を比較する位相比
較手段と、のこぎり波信号を使用して周波数信号発生手
段より出力される周波数信号の周波数に対応した電圧を
得る周波数／電圧変換手段と、位相比較手段より出力さ
れる位相制御信号をループフィルタを介して周波数／電
圧変換手段より出力される速度制御信号に加算する加算
手段と、この加算手段の出力信号に基づいてモータを駆
動するモータ駆動手段と、基準クロック発生手段より出
力される基準クロックの周波数に比例した電流を得る周
波数／電流変換手段とを備え、周波数／電圧変換手段で
のこぎり波信号を形成するために使用される充電電流と
して周波数／電流変換手段より出力される電流を使用す
るものであり、モータの速度制御範囲を広くとるために
従来のように充電電流設定回路やその切換回路を必要と
せず、また切換回路に外部より切換制御信号を供給する
必要もなく、回路構成の複雑化およびコストアップを招
くことなくモータの速度制御範囲を広くとることができ
る。また、位相比較手段より出力される位相制御信号を
ループフィルタを介して周波数／電圧変換手段より出力
される速度制御信号に加算しその加算信号に基づいてモ
ータを駆動するため、速度制御系はループフィルタのゲ
インと位相遅れに独立した系となり、従来例に比べて過
渡応答特性が改善され、モータ起動時のダンピングが良
好なモータ制御装置を得ることができる等の効果があ
る。
【図１】この発明に係るモータ制御装置の第１実施例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】第１実施例のＦ／Ｖ変換器の出力電圧Δｖを説
明するための図である。
明するための図である。
【図３】この発明に係るモータ制御装置の第２実施例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図４】第２実施例のＦ／Ｖ変換器の出力電圧Δｖを説
明するための図である。
明するための図である。
【図５】モータ制御装置の従来例を示すブロック図であ
る。
る。
【図６】位相比較器の動作を説明するための図である。
【図７】従来例のＦ／Ｖ変換器の出力電圧Δｖを説明す
るための図である。
るための図である。
【図８】従来例のＦ／Ｖ変換器の出力電圧Δｖを説明す
るための図である。
るための図である。
１ ＤＣモータ ２ 周波数発電機 ３ クロック発生器 ４ 位相比較器 ５ 加算器 ６，１３ ループフィルタ ７ アンプ ８ パルス幅変調器 ９，１２ 周波数／電圧変換器 １４ カレントミラー回路 １５ 電流補正回路
Claims (3)
- 【請求項１】 モータの速度指令値としての基準クロッ
クを発生する基準クロック発生手段と、 上記モータの回転速度に対応した周波数の周波数信号を
発生する周波数信号発生手段と、 上記基準クロック発生手段より出力される基準クロック
と上記周波数信号発生手段より出力される周波数信号の
位相を比較する位相比較手段と、 のこぎり波信号を使用して上記周波数信号発生手段より
出力される周波数信号の周波数に対応した電圧を得る周
波数／電圧変換手段と、 上記位相比較手段より出力される位相制御信号と上記周
波数／電圧変換手段より出力される速度制御信号とを加
算する加算手段と、 この加算手段の出力信号に基づいて上記モータを駆動す
るモータ駆動手段と、 上記基準クロック発生手段より出力される基準クロック
の周波数に比例した電流を得る周波数／電流変換手段と
を備え、 上記周波数／電圧変換手段でのこぎり波信号を形成する
ために使用される充電電流として上記周波数／電流変換
手段より出力される電流を使用することを特徴とするモ
ータ制御装置。 - 【請求項２】 モータの速度指令値としての基準クロッ
クを発生する基準クロック発生手段と、 上記モータの回転速度に対応した周波数の周波数信号を
発生する周波数信号発生手段と、 上記基準クロック発生手段より出力される基準クロック
と上記周波数信号発生手段より出力される周波数信号の
位相を比較する位相比較手段と、 のこぎり波信号を使用して上記周波数信号発生手段より
出力される周波数信号の周波数に対応した電圧を得る周
波数／電圧変換手段と、 上記位相比較手段より出力される位相制御信号と上記周
波数／電圧変換手段より出力される速度制御信号とを加
算する加算手段と、 この加算手段の出力信号に基づいて上記モータを駆動す
るモータ駆動手段と、 上記基準クロック発生手段より出力される基準クロック
の周波数に比例した電流を得る周波数／電流変換手段
と、 この周波数／電流変換手段より出力される電流を補正す
る電流補正手段とを備え、 上記周波数／電圧変換手段でのこぎり波信号を形成する
ために使用される充電電流として上記電流補正手段より
出力される補正された電流を使用することを特徴とする
モータ制御装置。 - 【請求項３】 モータの速度指令値としての基準クロッ
クを発生する基準クロック発生手段と、 上記モータの回転速度に対応した周波数の周波数信号を
発生する周波数信号発生手段と、 上記基準クロック発生手段より出力される基準クロック
と上記周波数信号発生手段より出力される周波数信号の
位相を比較する位相比較手段と、 のこぎり波信号を使用して上記周波数信号発生手段より
出力される周波数信号の周波数に対応した電圧を得る周
波数／電圧変換手段と、 上記位相比較手段より出力される位相制御信号をループ
フィルタを介して上記周波数／電圧変換手段より出力さ
れる速度制御信号に加算する加算手段と、 この加算手段の出力信号に基づいて上記モータを駆動す
るモータ駆動手段と、 上記基準クロック発生手段より出力される基準クロック
の周波数に比例した電流を得る周波数／電流変換手段と
を備え、 上記周波数／電圧変換手段でのこぎり波信号を形成する
ために使用される充電電流として上記周波数／電流変換
手段より出力される電流を使用することを特徴とするモ
ータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31537793A JPH07168285A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31537793A JPH07168285A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | モータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07168285A true JPH07168285A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=18064679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31537793A Pending JPH07168285A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07168285A (ja) |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP31537793A patent/JPH07168285A/ja active Pending
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