JPH08126390A - パルスモータの制御装置 - Google Patents
パルスモータの制御装置Info
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- JPH08126390A JPH08126390A JP6265071A JP26507194A JPH08126390A JP H08126390 A JPH08126390 A JP H08126390A JP 6265071 A JP6265071 A JP 6265071A JP 26507194 A JP26507194 A JP 26507194A JP H08126390 A JPH08126390 A JP H08126390A
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パルスモータの制御装置において、モータを
始動し加速して定速走行に至る過程において、滑らかな
加速性能と安定した定速走行性能とを実現する。 【構成】 パルスモータの加速期間におけるＮ回の相切
替の各時点における、ロータ位相の目標値と、モータ速
度の目標値とを予め定めておく。そして、ロータ位相が
各回の目標相切替位相に達した時に各回の相切替を行う
位相制御と、各相切替時のモータ速度が各回の目標速度
に一致するように各回の相切替を行う速度制御とを、所
定の重み付けに従って統合して実施する。加速の初期で
は位相制御の重みを大きくし、モータ速度の上昇に従っ
て速度制御の重みを大きくしていく。加速の最終段階で
モータ速度が定速走行の目標速度に到達すると、もう一
度、位相制御だけを行って、相切替時のロータ位相を定
速走行用の目標相切替位相に合せ込む。以後、定速走行
に入る。
始動し加速して定速走行に至る過程において、滑らかな
加速性能と安定した定速走行性能とを実現する。 【構成】 パルスモータの加速期間におけるＮ回の相切
替の各時点における、ロータ位相の目標値と、モータ速
度の目標値とを予め定めておく。そして、ロータ位相が
各回の目標相切替位相に達した時に各回の相切替を行う
位相制御と、各相切替時のモータ速度が各回の目標速度
に一致するように各回の相切替を行う速度制御とを、所
定の重み付けに従って統合して実施する。加速の初期で
は位相制御の重みを大きくし、モータ速度の上昇に従っ
て速度制御の重みを大きくしていく。加速の最終段階で
モータ速度が定速走行の目標速度に到達すると、もう一
度、位相制御だけを行って、相切替時のロータ位相を定
速走行用の目標相切替位相に合せ込む。以後、定速走行
に入る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はパルスモータの制御装置
に関し、特に始動から加速して定速走行に入るまでの制
御の改良に関する。
に関し、特に始動から加速して定速走行に入るまでの制
御の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】プリンタにおいてキャリッジモータや紙
送りモータ等として、制御性に優れたパルスモータが好
んで用いられている。この種の用途におけるパルスモー
タの制御では、モータを滑らかに加速して速やかに定速
運転に入り、安定した定速運転を行えることが要求され
る。また、運転中に脱調が生じないよう、界磁に対する
ロータの位相θが常に適切なトルクが得られる範囲（例
えば、−４５度〜−１３５度（電気角））に入っている
ことが要求される。
送りモータ等として、制御性に優れたパルスモータが好
んで用いられている。この種の用途におけるパルスモー
タの制御では、モータを滑らかに加速して速やかに定速
運転に入り、安定した定速運転を行えることが要求され
る。また、運転中に脱調が生じないよう、界磁に対する
ロータの位相θが常に適切なトルクが得られる範囲（例
えば、−４５度〜−１３５度（電気角））に入っている
ことが要求される。
【０００３】こうした要求の下で従来行われているパル
スモータ制御は、ロータリーエンコーダによりロータの
位置を測り、ロータリーエンコーダのパルス出力タイミ
ングが、予めＲＯＭに記憶した相切替えタイミングより
早すぎるか遅すぎるかに応じて、相切替タイミングを調
節するものである。即ち、エンコーダのパルス出力タイ
ミングが早すぎる時は、ＲＯＭにプログラムされたタイ
ミングでパルスモータの相切替を行い、エンコーダのパ
ルス出力タイミングが遅すぎる時は、エンコーダのパル
ス出力タイミングに合せて相切替を行う。
スモータ制御は、ロータリーエンコーダによりロータの
位置を測り、ロータリーエンコーダのパルス出力タイミ
ングが、予めＲＯＭに記憶した相切替えタイミングより
早すぎるか遅すぎるかに応じて、相切替タイミングを調
節するものである。即ち、エンコーダのパルス出力タイ
ミングが早すぎる時は、ＲＯＭにプログラムされたタイ
ミングでパルスモータの相切替を行い、エンコーダのパ
ルス出力タイミングが遅すぎる時は、エンコーダのパル
ス出力タイミングに合せて相切替を行う。
【０００４】つまり、従来の制御は、モータの速度のみ
に着目して相切替のタイミングを加減している。
に着目して相切替のタイミングを加減している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術の問題点
は、モータ速度が目標速度に達した後もダンピング、つ
まり速度の変動が生じ、安定した定速走行が難しい点で
ある。その理由は、モータの速度のみに着目して制御を
行っているため、定速走行の目標速度に達した時点で相
切替時の位相θが適切な値になっているとは限らず、相
切替時の位相θが不適切であると適切なトルクが得られ
ず、実速度が目標速度に安定せず変動してしまうからで
ある。
は、モータ速度が目標速度に達した後もダンピング、つ
まり速度の変動が生じ、安定した定速走行が難しい点で
ある。その理由は、モータの速度のみに着目して制御を
行っているため、定速走行の目標速度に達した時点で相
切替時の位相θが適切な値になっているとは限らず、相
切替時の位相θが不適切であると適切なトルクが得られ
ず、実速度が目標速度に安定せず変動してしまうからで
ある。
【０００６】従って、本発明の目的は、パルスモータの
制御装置において、始動から加速し定速走行に至る過程
で、滑らかな加速性能と安定した定速走行性能とを共に
実現することにある。
制御装置において、始動から加速し定速走行に至る過程
で、滑らかな加速性能と安定した定速走行性能とを共に
実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面に従
う制御装置は、パルスモータを制御して定速走行時用の
目標速度まで加速する加速制御手段と、この加速制御手
段による制御の最終段階で、パルスモータの相切替時の
位相を定速走行時用の目標相切替位相に一致するよう調
整する位相調整手段とを備えたことを特徴とする。
う制御装置は、パルスモータを制御して定速走行時用の
目標速度まで加速する加速制御手段と、この加速制御手
段による制御の最終段階で、パルスモータの相切替時の
位相を定速走行時用の目標相切替位相に一致するよう調
整する位相調整手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】また、本発明の第２の側面に従う制御装置
は、上記構成において更に、上記加速制御手段が、モー
タの実速度を加速期間用の目標速度に一致させるための
速度制御用操作量を発生する手段と、加速期間中の相切
替時の位相を加速期間用の目標相切替位相に一致させる
ための位相制御用操作量を発生する手段と、速度制御用
操作量と位相制御用操作量とを所定の重み付けに従って
統合して、パルスモータを実際に制御するための統合操
作量を得る手段とを有し、上記重み付けは、加速期間の
初期ほど位相制御用操作量の重みが相対的に大きく、加
速期間の後期ほど速度制御用操作量の重みが相対的に大
きくなるように設定されていることを特徴とする。
は、上記構成において更に、上記加速制御手段が、モー
タの実速度を加速期間用の目標速度に一致させるための
速度制御用操作量を発生する手段と、加速期間中の相切
替時の位相を加速期間用の目標相切替位相に一致させる
ための位相制御用操作量を発生する手段と、速度制御用
操作量と位相制御用操作量とを所定の重み付けに従って
統合して、パルスモータを実際に制御するための統合操
作量を得る手段とを有し、上記重み付けは、加速期間の
初期ほど位相制御用操作量の重みが相対的に大きく、加
速期間の後期ほど速度制御用操作量の重みが相対的に大
きくなるように設定されていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】第１の側面に従う制御装置では、加速制御の最
終段階、つまり、モータの実速度が定速走行の目標速度
に実質的に達した段階で、モータの相切替時の位相が定
速走行時用の目標相切替位相に一致するよう調整され
る。その結果、以後の定速走行では、相切替時の位相が
定速走行にとって適切なものとなり、従来のようにダン
ピングが生じることがなくなる。
終段階、つまり、モータの実速度が定速走行の目標速度
に実質的に達した段階で、モータの相切替時の位相が定
速走行時用の目標相切替位相に一致するよう調整され
る。その結果、以後の定速走行では、相切替時の位相が
定速走行にとって適切なものとなり、従来のようにダン
ピングが生じることがなくなる。
【００１０】第２の側面に従う制御装置では、加速期間
中、モータの実速度を目標速度に一致させようとする速
度制御と、相切替時の位相を目標相切替位相に一致させ
ようとする位相制御とが、所定の重み付けに従って統合
されて実施される。即ち、加速の初期ほど位相制御の重
みが大きく、加速の後期ほど速度制御の重みが大きくな
るようにして加速制御が行われる。
中、モータの実速度を目標速度に一致させようとする速
度制御と、相切替時の位相を目標相切替位相に一致させ
ようとする位相制御とが、所定の重み付けに従って統合
されて実施される。即ち、加速の初期ほど位相制御の重
みが大きく、加速の後期ほど速度制御の重みが大きくな
るようにして加速制御が行われる。
【００１１】その結果、加速の初期では位相制御が有効
に働くため、加速に必要なトルクを確実に得て円滑な加
速を実現できると共に、加速の後期では速度制御が有効
に働くため、加速の最終段階で正確に定速走行時用の目
標速度に到達することができる。しかも、定速走行に入
ると、第１の側面に従う制御装置と同様に、ダンピング
のない安定した定速走行が行える。
に働くため、加速に必要なトルクを確実に得て円滑な加
速を実現できると共に、加速の後期では速度制御が有効
に働くため、加速の最終段階で正確に定速走行時用の目
標速度に到達することができる。しかも、定速走行に入
ると、第１の側面に従う制御装置と同様に、ダンピング
のない安定した定速走行が行える。
【００１２】
【実施例】図１は、例えばシリアルプリンタのキャリッ
ジモータの制御に適用された、本発明の制御装置の一実
施例の構成を示す。
ジモータの制御に適用された、本発明の制御装置の一実
施例の構成を示す。
【００１３】図１の制御装置は、キャリッジモータとし
てのパルスモータ１のロータに結合されたロータリエン
コーダ３と、ロータリエンコーダ３の出力パルスを受け
てロータの回転速度を検出する速度検出器５と、パルス
モータ１を駆動するドライバ７と、ロータリエンコーダ
３及び速度検出器５の出力を受けてドライバ７の相切替
動作を制御するマイクロコンピュータ９と、後述する目
標速度テーブルがプログラムされたＲＯＭ領域１１と、
後述する目標相切替位相テーブルを格納するためのＲＡ
Ｍ領域１３とを備える。
てのパルスモータ１のロータに結合されたロータリエン
コーダ３と、ロータリエンコーダ３の出力パルスを受け
てロータの回転速度を検出する速度検出器５と、パルス
モータ１を駆動するドライバ７と、ロータリエンコーダ
３及び速度検出器５の出力を受けてドライバ７の相切替
動作を制御するマイクロコンピュータ９と、後述する目
標速度テーブルがプログラムされたＲＯＭ領域１１と、
後述する目標相切替位相テーブルを格納するためのＲＡ
Ｍ領域１３とを備える。
【００１４】パルスモータ１の駆動は、励磁電流を一定
とし、２−２相励磁方式で行う。この駆動方式の下で
は、界磁に対するロータの位相θ（電気角）と出力トル
クとの関係は図２に示すようなものとなる。この位相−
トルク特性の下では、位相θ＝−４５度〜−１３５度の
範囲で運転するのが最も効率が良いが、本実施例では、
後述するように、負荷変動等を考慮してその範囲からず
れた範囲で使用する場合もある。
とし、２−２相励磁方式で行う。この駆動方式の下で
は、界磁に対するロータの位相θ（電気角）と出力トル
クとの関係は図２に示すようなものとなる。この位相−
トルク特性の下では、位相θ＝−４５度〜−１３５度の
範囲で運転するのが最も効率が良いが、本実施例では、
後述するように、負荷変動等を考慮してその範囲からず
れた範囲で使用する場合もある。
【００１５】ＲＯＭ領域１１にプログラムされている目
標速度テーブルは、図３に示すように、加速期間中に出
力されるべきＮ個の相切替パルスに対して、各々の出力
時点（相切替時点）でのモータの目標速度Ｖを規定した
ものである。図３に示すように、始動時の速度０から定
速走行に入る時（パルス番号ｎ＝Ｎ）の目標速度ＶNま
で、直線的又は連続曲線（例えば、指数曲線）的に滑ら
かに速度上昇するように各相切替時の目標速度Ｖが定め
られている。
標速度テーブルは、図３に示すように、加速期間中に出
力されるべきＮ個の相切替パルスに対して、各々の出力
時点（相切替時点）でのモータの目標速度Ｖを規定した
ものである。図３に示すように、始動時の速度０から定
速走行に入る時（パルス番号ｎ＝Ｎ）の目標速度ＶNま
で、直線的又は連続曲線（例えば、指数曲線）的に滑ら
かに速度上昇するように各相切替時の目標速度Ｖが定め
られている。
【００１６】ＲＡＭ領域１３に格納される目標相切替位
相テーブルは、図４に示すように、加速期間中のＮ個の
相切替パルスに対して、各々の出力時点でのロータの界
磁に対する目標相切替位相Θ（電気角）を規定したもの
である。図４に示すように、始動時の目標相切替位相０
度から定速走行に入る時（ｎ＝Ｎ）の目標相切替位相Θ
Nまで直線的又は連続曲線（例えば、指数曲線）的に滑
らかに変化するように、各相切替時の目標相切替位相Θ
が定められる。ここで、目標相切替位相Θを滑らかに変
化させている理由は、滑らかな速度上昇を行うためであ
る。
相テーブルは、図４に示すように、加速期間中のＮ個の
相切替パルスに対して、各々の出力時点でのロータの界
磁に対する目標相切替位相Θ（電気角）を規定したもの
である。図４に示すように、始動時の目標相切替位相０
度から定速走行に入る時（ｎ＝Ｎ）の目標相切替位相Θ
Nまで直線的又は連続曲線（例えば、指数曲線）的に滑
らかに変化するように、各相切替時の目標相切替位相Θ
が定められる。ここで、目標相切替位相Θを滑らかに変
化させている理由は、滑らかな速度上昇を行うためであ
る。
【００１７】尚、この目標相切替位相テーブルは、プリ
ンタの電源がオンされた時に作成されるものである。そ
の作成方法は、後述するように、実運転に入る前に予備
運転を行なって定速走行時の相切替位相を測定してこれ
を定速走行時の目標相切替位相ΘNと定め、そして、こ
の定速走行時の目標相切替位相ΘNと始動時の目標相切
替位相０度との間を補間するように目標相切替位相テー
ブルを計算してＲＡＭ領域１３に格納するものである。
ンタの電源がオンされた時に作成されるものである。そ
の作成方法は、後述するように、実運転に入る前に予備
運転を行なって定速走行時の相切替位相を測定してこれ
を定速走行時の目標相切替位相ΘNと定め、そして、こ
の定速走行時の目標相切替位相ΘNと始動時の目標相切
替位相０度との間を補間するように目標相切替位相テー
ブルを計算してＲＡＭ領域１３に格納するものである。
【００１８】ここで、始動時の目標相切替位相Θを０度
としている理由は以下の通りである。即ち、図２の位相
−トルク特性図に示すように、理想的な位相θの範囲は
−４５度〜−１３５度であるため、θ＝−４５度で毎回
の相切替を行えば理論的には最も効率的な運転ができる
が、θ＝−４５度で相切替を行うと切替直後はθ＝−１
３５度となるため、何等かの原因で負荷が増加すると位
相が更に遅れてトルクが低下し最悪の場合は脱調が生じ
る虞がある。そのため、特に負荷の大きい始動時には、
多少の負荷変動があっても十分大きいトルクを生じて脱
調とならないよう、相切替直後の位相θを最大トルクが
得られる−９０度附近にする目的で、始動時の目標相切
替位相Θを０度としている。尚、かかる理由に基づけ
ば、始動時の目標相切替位相Θは必ずしも０度である必
要はなく、−４５度より進相の適当な角度に設定しても
よい。
としている理由は以下の通りである。即ち、図２の位相
−トルク特性図に示すように、理想的な位相θの範囲は
−４５度〜−１３５度であるため、θ＝−４５度で毎回
の相切替を行えば理論的には最も効率的な運転ができる
が、θ＝−４５度で相切替を行うと切替直後はθ＝−１
３５度となるため、何等かの原因で負荷が増加すると位
相が更に遅れてトルクが低下し最悪の場合は脱調が生じ
る虞がある。そのため、特に負荷の大きい始動時には、
多少の負荷変動があっても十分大きいトルクを生じて脱
調とならないよう、相切替直後の位相θを最大トルクが
得られる−９０度附近にする目的で、始動時の目標相切
替位相Θを０度としている。尚、かかる理由に基づけ
ば、始動時の目標相切替位相Θは必ずしも０度である必
要はなく、−４５度より進相の適当な角度に設定しても
よい。
【００１９】図５は、以上の構成の下でマイクロコンピ
ュータ９が行うモータ制御の処理流れを示す。この制御
の１つの特徴は、相切替時の位相θを目標相切替位相Θ
に一致させるための位相制御と、速度ｖを目標速度Ｖに
一致させるための速度制御とを調和的に組合わせた点に
ある。具体的には、各制御に重み付けをし、始動当初は
位相制御の重みを大きくし、速度が上昇するのにつれて
徐々に速度制御の重みを増やしていき、最後に定速走行
の目標速度に達した時点で、位相制御のみを一度行って
相切替時の位相θを定速走行時の目標相切替位相ΘNに
合せ込むようになっている。これにより、円滑な加速性
と安定した定速走行性とが得られる。以下、詳細に説明
する。
ュータ９が行うモータ制御の処理流れを示す。この制御
の１つの特徴は、相切替時の位相θを目標相切替位相Θ
に一致させるための位相制御と、速度ｖを目標速度Ｖに
一致させるための速度制御とを調和的に組合わせた点に
ある。具体的には、各制御に重み付けをし、始動当初は
位相制御の重みを大きくし、速度が上昇するのにつれて
徐々に速度制御の重みを増やしていき、最後に定速走行
の目標速度に達した時点で、位相制御のみを一度行って
相切替時の位相θを定速走行時の目標相切替位相ΘNに
合せ込むようになっている。これにより、円滑な加速性
と安定した定速走行性とが得られる。以下、詳細に説明
する。
【００２０】まず、プリンタの電源がオンされた時、目
標相切替位相テーブルを作成するために予備運転を行
う。即ち、ＲＯＭ領域１１内にある目標速度テーブルに
従ってモータ１を加速し定速走行の目標速度ＶNに至ら
せる（ステップＳ１）。定速走行状態でモータ速度ｖが
安定した段階で、その状態における相切替時の位相を測
定し、これを定速走行時の目標相切替位相ΘNと定め、
そして、始動時の目標相切替位相０度から定速走行時の
目標相切替位相ΘNまで滑らかに変化するよう補間し
て、図４に示したような目標相切替位相テーブルを作成
する（ステップＳ２）。これで予備運転が終了する。
標相切替位相テーブルを作成するために予備運転を行
う。即ち、ＲＯＭ領域１１内にある目標速度テーブルに
従ってモータ１を加速し定速走行の目標速度ＶNに至ら
せる（ステップＳ１）。定速走行状態でモータ速度ｖが
安定した段階で、その状態における相切替時の位相を測
定し、これを定速走行時の目標相切替位相ΘNと定め、
そして、始動時の目標相切替位相０度から定速走行時の
目標相切替位相ΘNまで滑らかに変化するよう補間し
て、図４に示したような目標相切替位相テーブルを作成
する（ステップＳ２）。これで予備運転が終了する。
【００２１】次に、実運転に入り、まず、相切替パルス
番号ｎを１に、現在の相切替位相θ0を０度に初期設定
し、最初の相切替パルスを出力する（ステップＳ３）。
続いて、目標相切替位相テーブルよりｎ番目の目標相切
替位相Θを求める（ステップＳ４）。次に、目標速度テ
ーブルよりｎ番目の目標速度Ｖを求め（ステップＳ
６）、また、現在の実速度ｖをロータリエンコーダ３の
出力から求める（ステップＳ７）。
番号ｎを１に、現在の相切替位相θ0を０度に初期設定
し、最初の相切替パルスを出力する（ステップＳ３）。
続いて、目標相切替位相テーブルよりｎ番目の目標相切
替位相Θを求める（ステップＳ４）。次に、目標速度テ
ーブルよりｎ番目の目標速度Ｖを求め（ステップＳ
６）、また、現在の実速度ｖをロータリエンコーダ３の
出力から求める（ステップＳ７）。
【００２２】尚、ステップＳ４で目標相切替位相テーブ
ルより求めた目標相切替位相Θは、相切替時のロータ位
相θに対する本来の制御目標値であり、以下、これを
「位相制御用の目標相切替位相」と呼ぶ。以下の説明で
は、この位相制御用の目標相切替位相Θの他に、モータ
の実速度ｖを目標速度Ｖに一致させるための速度制御用
の目標相切替位相Θ！と、これら２つの目標相切替位相
Θ、Θ！を前述の重み付けに応じて統合した最終的な目
標相切替位相Θ＄とが出てくる。以下、前者の目標相切
替位相Θ！を「速度制御用の目標相切替位相」、後者の
目標相切替位相Θ＄を「統合目標相切替位相」と呼ぶこ
とにする。
ルより求めた目標相切替位相Θは、相切替時のロータ位
相θに対する本来の制御目標値であり、以下、これを
「位相制御用の目標相切替位相」と呼ぶ。以下の説明で
は、この位相制御用の目標相切替位相Θの他に、モータ
の実速度ｖを目標速度Ｖに一致させるための速度制御用
の目標相切替位相Θ！と、これら２つの目標相切替位相
Θ、Θ！を前述の重み付けに応じて統合した最終的な目
標相切替位相Θ＄とが出てくる。以下、前者の目標相切
替位相Θ！を「速度制御用の目標相切替位相」、後者の
目標相切替位相Θ＄を「統合目標相切替位相」と呼ぶこ
とにする。
【００２３】さて、次に、現在の実速度ｖ、現在の相切
替位相θ0及び目標速度Ｖに基づいて（１）式により、
速度制御用の目標相切替位相Θ！を計算する（ステップ
Ｓ８）。
替位相θ0及び目標速度Ｖに基づいて（１）式により、
速度制御用の目標相切替位相Θ！を計算する（ステップ
Ｓ８）。
【００２４】 Θ！＝ｖ／Ｖ−９０＋θ0 （１） ここに、相切替位相Θ！、θ0の単位は度（電気角）、
実速度ｖの単位は度（電気角）／秒、目標速度Ｖの単位
はパルス／秒である。
実速度ｖの単位は度（電気角）／秒、目標速度Ｖの単位
はパルス／秒である。
【００２５】ここで、（１）式の右辺の意味を説明して
おく。「１／Ｖ」は、モータを目標速度Ｖで回転させた
時の相切替の周期を意味する。「ｖ／Ｖ」は、この相切
替周期「１／Ｖ」の間に、現在の実速度ｖで位相θが実
際に進む量を意味する。また、「−９０＋θ0」は、前
回の相切替（θ＝θ0の時点で行われた）の直後の位相
θを意味する（２−２相励磁では相切替で位相θは−９
０度シフトする）。よって、（１）式の右辺は、前回の
相切替の後、周期「１／Ｖ」だけ時間が経過した時点で
の位相θを意味している。従って、この右辺の値に位相
θが達した時点で次の相切替を行えば、それはモータを
目標速度Ｖで回転させようとしていることであるから、
右辺の値は速度制御用の目標相切替位相Θ！を意味して
いる。
おく。「１／Ｖ」は、モータを目標速度Ｖで回転させた
時の相切替の周期を意味する。「ｖ／Ｖ」は、この相切
替周期「１／Ｖ」の間に、現在の実速度ｖで位相θが実
際に進む量を意味する。また、「−９０＋θ0」は、前
回の相切替（θ＝θ0の時点で行われた）の直後の位相
θを意味する（２−２相励磁では相切替で位相θは−９
０度シフトする）。よって、（１）式の右辺は、前回の
相切替の後、周期「１／Ｖ」だけ時間が経過した時点で
の位相θを意味している。従って、この右辺の値に位相
θが達した時点で次の相切替を行えば、それはモータを
目標速度Ｖで回転させようとしていることであるから、
右辺の値は速度制御用の目標相切替位相Θ！を意味して
いる。
【００２６】次に、以上のようにして求めた位相制御用
の目標相切替位相Θと速度制御用の目標相切替位相Θ！
とを（２）式により統合して、ｎ番目の相切替のための
統合目標相切替位相Θ＄を求める（ステップＳ９）。
の目標相切替位相Θと速度制御用の目標相切替位相Θ！
とを（２）式により統合して、ｎ番目の相切替のための
統合目標相切替位相Θ＄を求める（ステップＳ９）。
【００２７】 Θ＄＝（（Ｎ−ｎ）／Ｎ）Θ＋（ｎ／Ｎ）Θ！ （２） ここで、「（Ｎ−ｎ）／Ｎ」及び「ｎ／Ｎ」はそれぞ
れ、位相制御用の目標相切替位相Θ及び速度制御用の目
標相切替位相Θ！に対する重み係数である。これは図６
に示すように、ｎが小さいほど、つまり加速の初期ほ
ど、位相制御の重みを大きくし速度制御の重みを小さく
し、ｎが増えて速度が上昇して行くに従って、位相制御
の重みを軽くして速度制御の重みを増やしていくことを
意味する。
れ、位相制御用の目標相切替位相Θ及び速度制御用の目
標相切替位相Θ！に対する重み係数である。これは図６
に示すように、ｎが小さいほど、つまり加速の初期ほ
ど、位相制御の重みを大きくし速度制御の重みを小さく
し、ｎが増えて速度が上昇して行くに従って、位相制御
の重みを軽くして速度制御の重みを増やしていくことを
意味する。
【００２８】こうしてｎ番目の相切替用の統合目標相切
替位相Θ＄を求めた後、この統合目標相切替位相Θ＄に
実際の位相θが一致した時点で（ステップＳ１０）、ｎ
番目の相切替パルスを出力して相切替を行う（ステップ
Ｓ１１）。
替位相Θ＄を求めた後、この統合目標相切替位相Θ＄に
実際の位相θが一致した時点で（ステップＳ１０）、ｎ
番目の相切替パルスを出力して相切替を行う（ステップ
Ｓ１１）。
【００２９】この後、相切替パルス番号ｎを１つ増や
し、上記ｎ番目の相切替用の統合目標相切替位相Θ＄を
現在の相切替位相θ0としてセットする（ステップＳ１
３）。
し、上記ｎ番目の相切替用の統合目標相切替位相Θ＄を
現在の相切替位相θ0としてセットする（ステップＳ１
３）。
【００３０】以上のステップＳ４からステップＳ１３ま
でをｎ＝Ｎに達するまで繰り返す。これによりモータの
加速が行われる。既に述べたように、この加速の初期段
階では、位相制御の重みを大きくしているため、加速に
必要な充分大きいトルクが得られ且つ相切替が行われる
位相が滑らかに変化するので、円滑で速やかな加速が行
える。また、加速が進むにつれて速度制御の重みを大き
くして行くため、加速の最終時点（ｎ＝Ｎ）でモータの
実速度を定速走行の目標速度ＶNに正確に位置させるこ
とが可能になる。
でをｎ＝Ｎに達するまで繰り返す。これによりモータの
加速が行われる。既に述べたように、この加速の初期段
階では、位相制御の重みを大きくしているため、加速に
必要な充分大きいトルクが得られ且つ相切替が行われる
位相が滑らかに変化するので、円滑で速やかな加速が行
える。また、加速が進むにつれて速度制御の重みを大き
くして行くため、加速の最終時点（ｎ＝Ｎ）でモータの
実速度を定速走行の目標速度ＶNに正確に位置させるこ
とが可能になる。
【００３１】加速の最終時点（ｎ＝Ｎ）に達すると（ス
テップＳ５）、位相制御用の目標相切替位相ΘNだけに
基づいて、このΘNに位相θが一致した時点で（ステッ
プＳ１４）でＮ番目の相切替を行う（ステップＳ１
１）。これにより、以後の定速走行における相切替の位
相が定速走行の目標相切替位相ΘNに一致することにな
る。このことと、前述したモータ速度が定速走行の目標
速度ＶNに一致することとがあいまって、以後の定速走
行（ステップＳ１５）において、速度の安定が保証され
従来のようなダンピングが生じない。
テップＳ５）、位相制御用の目標相切替位相ΘNだけに
基づいて、このΘNに位相θが一致した時点で（ステッ
プＳ１４）でＮ番目の相切替を行う（ステップＳ１
１）。これにより、以後の定速走行における相切替の位
相が定速走行の目標相切替位相ΘNに一致することにな
る。このことと、前述したモータ速度が定速走行の目標
速度ＶNに一致することとがあいまって、以後の定速走
行（ステップＳ１５）において、速度の安定が保証され
従来のようなダンピングが生じない。
【００３２】図７は、本発明の別の実施例の構成を示
す。この実施例では、工場出荷時に工場側のツールとし
てのローリエンコーダ３と速度検出器５とを、プリンタ
に接続して予備運転を行ない目標相切替位相テーブルを
作成し、この目標位相テーブルをプリンタ内のＥＥＰＲ
ＯＭ１５に格納する。この後、工場側ツールをプリンタ
から外して出荷する。プリンタは、オープンループ制御
によりモータ加速を行う。この場合も、先の実施例と同
様に、目標速度テーブルと目標相切替位相テーブルとを
用いて、速度制御と位相制御を統合して制御する。
す。この実施例では、工場出荷時に工場側のツールとし
てのローリエンコーダ３と速度検出器５とを、プリンタ
に接続して予備運転を行ない目標相切替位相テーブルを
作成し、この目標位相テーブルをプリンタ内のＥＥＰＲ
ＯＭ１５に格納する。この後、工場側ツールをプリンタ
から外して出荷する。プリンタは、オープンループ制御
によりモータ加速を行う。この場合も、先の実施例と同
様に、目標速度テーブルと目標相切替位相テーブルとを
用いて、速度制御と位相制御を統合して制御する。
【００３３】図８は、本発明の更に別の実施例の構成を
示す。この実施例では、設計段階で予め決定した目標相
切替位相テーブルをプリンタのＲＯＭ領域１１に格納し
ておく。この目標相切替位相テーブルは、既に述べた目
標統合相切替位相を登録したものである。プリンタは、
このテーブルに従ってオープンループ制御によりモータ
加速を行う。
示す。この実施例では、設計段階で予め決定した目標相
切替位相テーブルをプリンタのＲＯＭ領域１１に格納し
ておく。この目標相切替位相テーブルは、既に述べた目
標統合相切替位相を登録したものである。プリンタは、
このテーブルに従ってオープンループ制御によりモータ
加速を行う。
【００３４】以上、本発明の幾つかの実施例を説明した
が、本発明はその要旨を逸脱することなく上記実施例以
外の様々な態様でも実施することができる。
が、本発明はその要旨を逸脱することなく上記実施例以
外の様々な態様でも実施することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の側
面によれば、パルスモータを加速し定速走行に至る過程
において、定速走行時のダンピングを減少させ安定した
定速性を得ることができる。
面によれば、パルスモータを加速し定速走行に至る過程
において、定速走行時のダンピングを減少させ安定した
定速性を得ることができる。
【００３６】本発明の第２の側面によれば、パルスモー
タを加速し定速走行に至る過程において、円滑な加速性
と安定した定速性の双方が得られる。
タを加速し定速走行に至る過程において、円滑な加速性
と安定した定速性の双方が得られる。
【図１】本発明の制御装置の一実施例の構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２】パルスモータの位相−トルク特性を示す図。
【図３】同実施例で用いる目標速度テーブルを示す図。
【図４】同実施例で用いる目標相切替位相テーブルを示
す図。
す図。
【図５】同実施例の加速制御の処理流れを示すフローチ
ャート。
ャート。
【図６】同実施例における速度制御と位相制御の重みづ
けを示す図。
けを示す図。
【図７】本発明の別の実施例の構成を示すブロック図。
【図８】本発明の更に別の実施例の構成を示すブロック
図。
図。
１ パルスモータ ３ ロータリエンコーダ ５ 速度検出器 ７ ドライバ ９ マイクロコンピュータ １１ ＲＯＭ領域 １３ ＲＡＭ領域 １５ ＥＥＰＲＯＭ
Claims (2)
- 【請求項１】 パルスモータを制御して定速走行時用の
目標速度まで加速する加速制御手段と、 前記加速制御手段による制御の最終段階で、前記パルス
モータの相切替時の位相を定速走行時用の目標相切替位
相に一致するよう調整する位相調整手段と、を備えたこ
とを特徴とするパルスモータの制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記加速制御手段が、 加速期間中の前記パルスモータの実速度を加速期間用の
目標速度に一致させるための速度制御用操作量を発生す
る手段と、 加速期間中の相切替時の位相を加速期間用の目標相切替
位相に一致させるための位相制御用操作量を発生する手
段と、 前記速度制御用操作量と前記位相制御用操作量とを所定
の重み付けに従って統合して、前記パルスモータを実際
に制御するための統合操作量を得る手段とを有し、 前記重み付けは、加速期間の初期ほど前記位相制御用操
作量の重みが相対的に大きく、加速期間の後期ほど前記
速度制御用操作量の重みが相対的に大きくなるように設
定されていることを特徴とするパルスモータの制御装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06265071A JP3136923B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | パルスモータの制御装置 |
| US08/549,523 US5686803A (en) | 1994-10-28 | 1995-10-27 | Control apparatus for a pulse motor |
| DE69534413T DE69534413T2 (de) | 1994-10-28 | 1995-10-30 | Steuervorrichtung für einen Impulsmotor und Verfahren zum Antreiben eines Impulsmotors |
| EP95117093A EP0712202B1 (en) | 1994-10-28 | 1995-10-30 | Control apparatus for a pulse motor and method for driving a pulse motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06265071A JP3136923B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | パルスモータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08126390A true JPH08126390A (ja) | 1996-05-17 |
| JP3136923B2 JP3136923B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=17412193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06265071A Expired - Fee Related JP3136923B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | パルスモータの制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5686803A (ja) |
| EP (1) | EP0712202B1 (ja) |
| JP (1) | JP3136923B2 (ja) |
| DE (1) | DE69534413T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002273965A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Hitachi Koki Co Ltd | 印刷装置のシャトル制御方法 |
| JP2014068422A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-17 | Hitachi High-Technologies Corp | パルスモータ制御装置およびパルス信号生成方法 |
| CN107914249A (zh) * | 2016-10-07 | 2018-04-17 | 株式会社牧田 | 电动工具及检测电动工具的主体的扭转运动的方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3041609B2 (ja) * | 1997-12-24 | 2000-05-15 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | プリント装置、プリント装置と画像処理装置のシステム |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5635699A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-08 | Canon Inc | Driving system for pulse motor |
| US4459527A (en) * | 1980-12-01 | 1984-07-10 | Cubic Western Data | Stepper motor control circuit |
| JPS61203898A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-09 | Canon Inc | パルスモ−タ駆動装置 |
| EP0200959A3 (en) * | 1985-04-16 | 1987-12-16 | Hitachi, Ltd. | Stepping motor control system |
| US4777609A (en) * | 1985-12-11 | 1988-10-11 | International Business Machines Corporation | Print head motor control system having steady state velocity compensation |
| US4810941A (en) * | 1986-04-17 | 1989-03-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Control system for a servomotor |
| JPS6380798A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Fuji Electric Co Ltd | パルスモ−タの加速制御方法 |
| US5335189A (en) * | 1989-01-21 | 1994-08-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotation phase control device |
| US5189436A (en) * | 1989-03-29 | 1993-02-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Recording method that selects a movement velocity in conformity with a recognized recording width to accomplish recording and recording apparatus using the same method |
| US5402054A (en) * | 1989-09-11 | 1995-03-28 | Boral Johns Perry Industries Pty. Ltd. | Variable speed AC drive control |
| US5258773A (en) * | 1990-02-02 | 1993-11-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Serial recording apparatus for bidirectional recording |
| US5345348A (en) * | 1990-06-29 | 1994-09-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Controlling the moving speed of a magnetic head by varying the gain in response to the sign of the error signal |
| JP2752248B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1998-05-18 | シャープ株式会社 | リニアモータ装置 |
| JPH0557982A (ja) * | 1991-09-02 | 1993-03-09 | Canon Inc | キヤリツジ駆動方法 |
| JP3287477B2 (ja) * | 1992-04-17 | 2002-06-04 | セイコーエプソン株式会社 | プリンタの紙送りモータ制御装置 |
-
1994
- 1994-10-28 JP JP06265071A patent/JP3136923B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-27 US US08/549,523 patent/US5686803A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-30 DE DE69534413T patent/DE69534413T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-30 EP EP95117093A patent/EP0712202B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002273965A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Hitachi Koki Co Ltd | 印刷装置のシャトル制御方法 |
| JP2014068422A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-17 | Hitachi High-Technologies Corp | パルスモータ制御装置およびパルス信号生成方法 |
| CN107914249A (zh) * | 2016-10-07 | 2018-04-17 | 株式会社牧田 | 电动工具及检测电动工具的主体的扭转运动的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0712202A1 (en) | 1996-05-15 |
| DE69534413T2 (de) | 2006-06-22 |
| DE69534413D1 (de) | 2005-10-06 |
| JP3136923B2 (ja) | 2001-02-19 |
| US5686803A (en) | 1997-11-11 |
| EP0712202B1 (en) | 2005-08-31 |
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