JPH0779556B2 - 速度制御装置 - Google Patents

速度制御装置

Info

Publication number
JPH0779556B2
JPH0779556B2 JP63061076A JP6107688A JPH0779556B2 JP H0779556 B2 JPH0779556 B2 JP H0779556B2 JP 63061076 A JP63061076 A JP 63061076A JP 6107688 A JP6107688 A JP 6107688A JP H0779556 B2 JPH0779556 B2 JP H0779556B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cycle
signal
value
error output
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63061076A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01234079A (ja
Inventor
宰司 國平
博 水口
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP63061076A priority Critical patent/JPH0779556B2/ja
Publication of JPH01234079A publication Critical patent/JPH01234079A/ja
Publication of JPH0779556B2 publication Critical patent/JPH0779556B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は回転体の回転速度が所望値になるように制御す
る速度制御装置に関する。
従来の技術 従来より回転体の回転速度を所望の値に制御する方法と
して、速度発電機を回転体に連結することなく、回転体
の固定子巻線に誘起される交番電圧を矩形波に波形整形
した信号(FG信号)を用いる方法(例えば、「位置検出
素子を省略したブラシレス直流モータ駆動方式」ナショ
ナルテクニカルレポート(National Technical Repor
t)p614Vol.33No.5OCT.1987)があり、FG信号の周波数
もしくは繰り返し周期のみを速度情報として用いて速度
制御を行ない、簡単な構成で回転体を比較的安定に速度
制御することができる。(例えば、特公昭57−18434号
公報に示されている。) ところで、この周波数あるいは周期検出方式は固定子巻
線に誘起された交番電圧を矩形波信号になるまでに十分
増幅し、その矩形波信号の所定のエッジが速度情報を有
しているものとみなして誤差出力信号を発生する。
例えば代表的な周期検出方式においては、増幅後の交番
電圧の矩形波信号のリーディングエッジ(前縁)から次
のリーディングエッジまでの期間にクロックパルスを計
数することによって、回転体の回転速度に依存した計数
値を得て、この計数値をもとにパルス幅変調信号(チョ
ッパ型の駆動法を採る場合に使用される。)を作り出し
たり、あるいは前記計数値をアナログ電圧に変換したり
して誤差出力を得ている。
したがって、より高精度な制御を実現しようとすると、
一定の回転速度において固定子巻線に誘起される交番電
圧を同じにし、矩形波信号の周期をより正確なものとし
なければならない。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成において、例えば回転子
に12極(6極対)、固定子に9コイルよりなる回転体を
3相半波方式の駆動方式を用いて回転させたとき、固定
子巻線に誘起される交番電圧を増幅して得られる矩形波
信号の周期は、回転体の着磁精度、回転体・固定子の取
付精度などのバラツキにより、1周期ごとに正規の周期
より長い周期・短い周期が交互に現われるため、制御系
に矩形波信号の周波数の1/2の周波数の外乱となって現
われ、制御特性が悪化してしまうという問題があった。
特に、ビデオテープレコーダ(VTR)のシリンダモータ
のように高精度な回転が要求される制御系では、外乱の
周波数が制御系の慣性領域にもかかわらず問題となって
いた。また、量産時には調整をほとんど行なわないの
で、全数においてFG信号の周期を正確に管理しておくこ
とは困難であった。
本発明は上記問題点に鑑み、固定子巻線に誘起される交
番電圧より得られた矩形波信号の周期が定速回転時にお
いて異なっていても、矩形波信号の周期が一定であるか
のように矩形波信号の周期のずれを補正し、高精度な制
御を行う速度制御装置を実現せんとするものである。
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速度制御装置は、回
転体の速度情報を有する交流信号の周期を検出する周期
検出手段と、前記周期検出手段の検出値を格納するメモ
リ手段と、前記検出値と基準値から誤差出力を算出する
演算器と、前記誤差出力に基づいて前記回転体に駆動電
力を供給する駆動手段と、前記交流信号の連続する周期
検出値の第1の周期検出値と正規値から第1の偏位量
を、第2の周期検出値と前記正規値から第2の偏位量を
算出し、前記第1、第2の偏位量の加算値が略一定であ
るときにその算出結果から各周期検出時点において前記
演算器に周期検出による誤差出力の補正を行わせる誤差
出力補正手段とを具備したことを特徴とするものであ
る。
作用 本発明は上記した構成によって固定子巻線に誘起される
交番電圧より得られた短形波信号の周期が定速回転時に
おいて異なっていても、短形波信号の周期が一定である
かのように矩形波信号の周期のずれを演算器によって補
正するようにしているので、誘起される交番電圧より得
られた矩形波信号の周期がずれていても制御系に外乱と
なって現れず高精度な制御を行うことができる。
実施例 以下、本発明の一実施例の速度制御装置について図面を
参照しながら説明する。
第1図は本発明の一実施例を示したブロックダイアグラ
ムであり、ここではプロセッサを用いて実現している。
モータ1の固定子巻線(図示せず)に誘起される交番電
圧信号が波形整形回路2に入力される。波形整形回路2
の出力はチャンネルセレクタ3a、演算器3b、メモリ3c、
周期検出器3d、データバス4,5,6からなるプロセッサ3
のチャンネルセレクタ3aに供給され、前記チャンネルセ
レクタ3aは前記プロセッサ3のメモリ3cのアドレス更新
信号を発生し、アドレス更新信号はコントロールバス4
を介して前記プロセッサ3のメモリ3cに供給される。
また、前記波形整形回路2が出力信号を出力すると、前
記チャンネルセレクタ3aのタイミング信号出力端子3eか
らタイミング信号が出力され周期検出器3dに供給され
る。前記周期検出器3dは前記タイミング信号出力端子3e
から出力されるタイミング信号の周期、すなわち、前記
波形整形回路2の出力信号の周期を測定しデータバス6
を介して前記プロセッサ3のメモリ3cに供給する。前記
メモリ3cはチャンネルセレクタ3aのアドレス更新信号に
基づいたアドレスに周期データを格納する。
つぎに、前記プロセッサ3では前記周期検出器3dよりデ
ータバス6を介して前記プロセッサ3のメモリ3cに記憶
されている周期データとあらかじめ設定している基準速
度データより演算器3bがモータ1の速度誤差出力を算出
し、その算出結果をデータバス5を介してディジタル−
アナログ変換器7に供給している。前記ディジタル−ア
ナログ変換器7の出力は電力増幅器(図中においてはパ
ワーアンプと表示されている。)8によって増幅されて
前記モータ1に駆動電力として供給されている。
第2図は周期補正の動作説明をするための信号波形図で
あり、モータ1が定速回転しているときの信号波形図で
ある。第2図(a)は固定子巻線に誘起された交番電圧
の信号波形(FG信号)を示したもので、2図(b)波形
整形器2の出力信号波形、2図(c)はチャンネルセレ
クタ3aのタイミング信号出力端子3eから出力されるタイ
ミング信号であり、その周期を測定して速度情報として
いる。2図(d)は演算器3bにより算出された速度誤差
信号であり、モータ1の回転速度が定速にもかかわら
す、速度誤差信号が一定値ではなくFG信号が入力される
ごとに“0"より大きくなったり小さくなったりしてい
る。これは、FG信号の周期が常に一定ではなく1周期ご
とに変化し、正規の値より大きくなったり小さくなった
りしているからである。例えば、モータ1が設定速度で
回転しているとき、連続するFG信号の波形整形後の周期
をP1,P2とし、P1:P2の比が98:102になっているとする
と、周期検出器3dの周期P1の検出値は第2図の時刻t1か
ら時刻t2までの時間間隔となり、正規の値より2%短い
値となる。また、周期検出器3dの周期P2の検出値は時刻
t2から時刻t3までの時間間隔であり、周期の値は正規の
値より2%長い値となる。
さらに、時刻t3から時刻t5までの次の周期においても同
様となり、時刻t3から時刻t4までの時間間隔は正規の値
より2%短い値となり、時刻t4から時刻t5までの時間間
隔は正規の値より2%長い値となる。したがって、連続
するFG信号の周期は正規の周期の値より短い区間と長い
区間が交互に現れる。
すなわち、FG信号の周期の値が正規の値より短い区間と
長い区間が現れる信号を用いてプロセッサ3の演算器3b
が速度誤差出力を算出すると、時刻t1から時刻t2までの
時間間隔を計測した区間では周期が2%短くなっている
ことから速度が2%速くなったときの速度誤差出力とな
り、時刻t2から時刻t3までの区間では周期が2%長くな
っていることから速度が2%遅くなったときの速度誤差
出力となる。そのため、モータ1が設定速度で回転して
いるにもかかわらず誤差出力は大きくなったり小さくな
ったりし、制御系として好ましくない。
しかしながら、第1図に示した本発明の実施例ではモー
タ1が定速回転しているときにFG信号の周期の比が正確
に100:100になっていなくても周期のずれを補正するこ
とにより充分な周期の比が確保でき、高精度な制御が実
現できるように構成されており、以下そのもようについ
て説明する。
連続するFG信号の第1のFG信号の区間をA区間、第2の
FG信号の区間をB区間とすると、モータ1がFG信号の1
周期で制御されており、FG信号の周期が交互にずれた状
態で制御が行なわれている。このときに、FG信号の1/2
の周波数でのモータ1の制御特性は慣性領域であり、外
乱抑制特性は制御領域に比べ約1/10になっている。それ
にもかかわらず、FG信号の周期のずれにより誤差信号と
してはモータ1の本来の応答により得られる値より大き
くなっている。通常FG信号の1/2の周波数でのモータ1
の応答はほとんど外乱の影響を受けず、その結果として
誤差出力の値もほぼ一定となる。
この特性を用いて、連続するFG信号の周期が交互に大き
くなったり小さくなったりしたときには、その原因がモ
ータ1の応答ではなくFG信号による周期のずれであるも
のと判断して補正するようにする。
ここで、FG信号の周期の比にずれがなければ、A区間と
B区間の周期の値は同じとなる。しかし、FG信号作成時
において、FG信号の周期の比が100:100からずれるた
め、A区間とB区間の周期の値は同じとはならずに周期
のずれに応じた値だけずれてしまう。A区間における周
期のずれ量を−ΔAとすると、B区間での周期のずれ量
はΔAとなる。すなわち、FG信号の周期がずれ量はA区
間、B区間の周期の差より求めることができ、(1)式
で表される。
ここで、A,BはそれぞれA区間、B区間の周期の値を示
す。また、A区間、B区間に応じたメモリ3cのアドレス
の選択はチャンネルセレクタ3aのアドレス更新信号に基
づいて行われる。
したがって、FG信号の周期のずれΔAを求め、A区間に
おいては測定した周期の値に+ΔAの演算を行い、B区
間においては測定した周期の値に−ΔAの演算を行えば
FG信号の周期のずれを補正することができる。
第2図(e)は上記方法により求めた周期補正量であ
り、A区間では負の値となりB区間では正の値となって
いる。
以上の計算式に基づくプロセッサ3によるFG信号周期ず
れ補正のフローチャートを第3図に示す。
ここでは、A区間とB区間の周期検出の検出精度を高く
するため(1回の測定ではノイズなどに対して弱いた
め)数回測定したものを平均化するものとし、大きく周
期が異なるものは平均データから除外する。平均化の回
数をnとすれば、A区間、B区間の平均値はそれぞれ で表される。よって、(1)式は(2)式のようにな
る。
まず、ブロック301では連続するFG信号の周期を計算
し、ブロック302ではFG信号の周期より偏位量を求め、
連続するFG信号の偏位量の和がほぼ一定であるかどうか
を判断する。偏位量の和がほぼ一定でなければモータ1
の回転速度が変化しており、定速になるまでFG信号の周
期の補正を行なわずに1周期の値をもとにモータ1を制
御する。モータ1が定速で回転するようになれば、ブロ
ック303でA区間、B区間それぞれの周期を計測し、ブ
ロック304でn回終了したかどうかを判断し、n回終了
していなければブロック303にもどる。n回終了すれば
ブロック305においてA区間、B区間それぞれの平均を
求めた後、B区間の平均値からA区間の平均値を減算
し、減算結果を1/2して補正値ΔAの値を求めている。
補正値ΔAが求まった後では、ブロック306のFG周期補
正の制御へ移行する。
FG周期補正の制御へ移行した後の演算器3bの速度誤差出
力の演算式は(3)、(4)式のようになる。
OA=A−D+ΔA……(3) OB=B−D−ΔA……(4) ここで、Dはあらかじめ決められた基準速度データであ
り、OAはA区間の速度誤差出力、OBはB区間の速度誤差
出力である。
このように、FG信号の周期のいずれを、(2)式より求
めた補正値ΔAを用いて、(3)、(4)式のように速
度誤差出力を補正するので、高精度な制御が可能とな
る。
以上のように本実施例によれば、FG信号の周期のずれを
連続するFG信号の周期の値を偏位量がほぼ一定になるこ
とより検出し、出力補正データとしてプロセッサ3のメ
モリ3cに格納しているので、定速回転時には、出力補正
データを用いて速度誤差を算出するのでFG信号の周期の
ずれの影響を受けない誤差出力を出力することができ、
高精度な制御が実現できる。
なお、本実施例ではFG信号の作成に回転体の固定子巻線
に誘起される交番電圧を用いたが、他の方法により作成
されたFG信号でもFG信号の1/2の周波数において周期の
ずれがあるものであれば本発明は十分な効果を発揮す
る。
また、プロセッサを用いてチャンネルセレクタ、演算
器、メモリ、周期検出器を構成したが、各々個別のハー
ドウェアで構成しても何等差しつかえない。
発明の効果 以上のように本発明は、回転体の速度情報を有する交流
信号の周期を検出する周期検出手段と、前記周期検出手
段の検出値を格納するメモリ手段と、前記検出値と基準
値から誤差出力を算出する演算器と、前記誤差出力に基
づいて前記回転体に駆動電力を供給する駆動手段と、前
記交流信号の連続する周期検出値の第1の周期検出値と
正規値から第1の偏位量を、第2の周期検出値と前記正
規値から第2の偏位量を算出し、前記第1、第2の偏位
量の加算値が略一定であるときにその算出結果から各周
期検出時点において前記演算器に周期検出による誤差出
力の補正を行わせる誤差出力補正手段を具備したことを
特徴とするもので、FG信号の1/2の周波数ので生じる周
期のずれを連続するFG信号の周期の値の偏位量がほぼ一
定になることより検出し、出力補正データとしてプロセ
ッサ3のメモリ3cに格納しているので、定速度回転時に
は、出力補正データを用いて速度誤差を算出するのでFG
信号の周期のずれの影響を受けない誤差出力を出力する
ことができ、高精度な制御が実現できるというきわめて
大なる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における速度制御装置のブロ
ックダイアグラム、第2図は回路動作を説明するための
信号波形図、第3図は誤差補正動作を説明するためのフ
ローチャートである。 1……モータ、2……波形整形器、3……プロセッサ、
3a……チャンネルセレクタ、3b……演算器、3c……メモ
リ、3d……周期検出器、4,5,6……データバス、7……
ディジタル−アナログ変換器、8……パワーアンプ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転体の速度情報を有する交流信号の周期
    を検出する周期検出手段と、前記周期検出手段の検出値
    を格納するメモリ手段と、前記検出値と基準値から誤差
    出力を算出する演算器と、前記誤差出力に基づいて前記
    回転体に駆動電力を供給する駆動手段と、前記交流信号
    の連続する周期検出値の第1の周期検出値と正規値から
    第1の偏位量を、第2の周期検出値と前記正規値から第
    2の偏位量を算出し、前記第1、第2の偏位量の加算値
    が略一定であるときにその算出結果から各周期検出時点
    において前記演算器に周期検出による誤差出力の補正を
    行わせる誤差出力補正手段とを具備してなる速度制御装
    置。
  2. 【請求項2】回転体の速度情報を有する交流信号の少な
    くとも2周期にわたって周期検出手段が周期検出を行な
    うごとに周期検出手段の検出値を格納するメモリ手段の
    アドレスを更新するとともに演算器に前記メモリ手段の
    該当アドレスに格納された周期データと基準値を比較し
    てその大小に応じた誤差出力を駆動手段に送出せしめる
    チャンネルセレクタを具備してなる請求項第(1)項記
    載の速度制御装置。
JP63061076A 1988-03-15 1988-03-15 速度制御装置 Expired - Fee Related JPH0779556B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63061076A JPH0779556B2 (ja) 1988-03-15 1988-03-15 速度制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63061076A JPH0779556B2 (ja) 1988-03-15 1988-03-15 速度制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01234079A JPH01234079A (ja) 1989-09-19
JPH0779556B2 true JPH0779556B2 (ja) 1995-08-23

Family

ID=13160679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63061076A Expired - Fee Related JPH0779556B2 (ja) 1988-03-15 1988-03-15 速度制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0779556B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0223081A (ja) * 1988-07-11 1990-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 速度制御装置
JPH03203582A (ja) * 1989-12-29 1991-09-05 Sanyo Electric Co Ltd モータ制御装置
JP2846504B2 (ja) * 1991-05-30 1999-01-13 三菱電機株式会社 モータ制御装置
JP5977933B2 (ja) * 2011-09-15 2016-08-24 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Pwm信号出力回路
CN114583895B (zh) * 2022-04-29 2022-09-02 中山大洋电机股份有限公司 一种具有联网通讯功能的bldc电机及电器设备

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01234079A (ja) 1989-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3281561B2 (ja) モータ速度制御装置
CN110380653A (zh) 基于霍尔位置传感器的矢量控制位置估计补偿方法
US7141945B2 (en) Method and apparatus for controlling motor drive
JPH0779556B2 (ja) 速度制御装置
JPH0530772A (ja) サーボ制御装置
JP2553695B2 (ja) 速度制御装置
EP0374797B1 (en) Digital servo system for controlling rotational speed of rotary body
JP2009095154A (ja) モータ制御装置とその速度検出方法
JP4051833B2 (ja) 永久磁石式同期電動機のベクトル制御装置
US4879754A (en) Speed controller
JP3411490B2 (ja) モータ速度制御装置
JPH0223081A (ja) 速度制御装置
US7026786B2 (en) Reduced part count feedforward motor control
JP2697099B2 (ja) 速度制御装置
JPH0322888A (ja) 速度制御装置
JPH1084687A (ja) 回転モータの絶対角位置算出装置及びこれを適用した速度制御装置
US5473239A (en) Capstan motor drive control device
JPS6218988A (ja) モ−タの速度制御装置
US6815921B1 (en) High performance motor control with feedforward bus supply voltage
JPH08126379A (ja) ブラシレス直流モータの駆動装置及び制御方法
JP3860324B2 (ja) モータ速度制御装置
JP3111798B2 (ja) 可変速駆動装置
JPH0833773B2 (ja) サ−ボ装置
JP3236607B2 (ja) ディジタルサーボ制御装置
JPH06162614A (ja) 周波数電圧変換器及び速度検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees