JPS58195483A - Servo control device for motor - Google Patents

Servo control device for motor

Info

Publication number
JPS58195483A
JPS58195483A JP57078038A JP7803882A JPS58195483A JP S58195483 A JPS58195483 A JP S58195483A JP 57078038 A JP57078038 A JP 57078038A JP 7803882 A JP7803882 A JP 7803882A JP S58195483 A JPS58195483 A JP S58195483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
control system
frequency
motor
phase
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.)
Pending
Application number
JP57078038A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Ooshima
清 大嶋
Kiyoshi Fukushima
福島 潔
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh 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 Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP57078038A priority Critical patent/JPS58195483A/en
Publication of JPS58195483A publication Critical patent/JPS58195483A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/29Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation
    • H02P7/2913Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

Abstract

PURPOSE:To preferably control a control system by applying the output of high resolution detecting means to a frequency/analog signal converter as it is in frequency, and dividing the frequency of the output signal of detecting means and applying it to a phase comparison system. CONSTITUTION:A DC servo motor SWM is driven by a current which is switched by a motor drive circuit DRV that receives signals from two control systems. A PWM control system is composed of a sawtooth wave oscillator STU, F/V converter FVC, an error amplifier EVA, operational amplifiers ICLa, IC4a, IC4b, IC4d, etc., and a phase comparison control system is composed of Schmitt triggers ST1, ST2, a frequency divider DVU, a phase comparator IC7, an inverter IC8a, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電動機のサーボ制御装置に関し、特に、電動機
の動作に応じた周波数のフィードバック信号を得て、そ
の信号をF−V(又はF−I)変換して得た信号を基準
となる所定の信号と比較して制御を行なう第1の制御系
と、フィードバック信号の位相を基準パルスの位相と比
較して制御する第2の制御系とで電動機をサーボ制御す
る装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a servo control device for an electric motor, and in particular, to a servo control device for an electric motor, which obtains a feedback signal with a frequency corresponding to the operation of the electric motor, and converts the signal into F-V (or F-I). A device that servo-controls an electric motor using a first control system that performs control by comparing a signal with a predetermined reference signal, and a second control system that performs control by comparing the phase of a feedback signal with the phase of a reference pulse. Regarding.

たとえば複写機の場合、その駆動系を1つのサーボモー
タを駆動源として用いる時には、その負荷は各種のクラ
ッチ等を介して接続されるため、クラッチのオン・オフ
によって負荷の大きさが大きく変動する。しかし、複写
機等の場合には常に一定の速度で感光体ドラム、光学走
査系等を駆動しないと、画像ジッタ等を生じて記録像の
品質が悪くなる。このような用途においては、サーボ駆
動系は、速い速度変化に応答するための位相比較制御を
行なう制御系と、平均速度を所定速度に維持するための
、モータの回転に応じて出力されるパルスをF/V変換
して、その出力電圧に応じた制御を行なう制御系の2系
統の制御系で駆動するのが好ましい。ところでこの種の
モータ制御においては、モータの電気的時定数の影響に
より、第1図に示すようにモータに所定の電圧を印加し
てもすぐには所定の電流が流れず、その電流の値はモー
タの時定数で定まる特定の指数関数カーブで徐々に増大
する。また電圧を取り去った場合には電流はすぐにOに
なる。位・相比絞制御を行なう場合、目標速度と実速度
とめ差に応じた位相差ΔΦを検出して、その位相差△Φ
に応じた誤差信号を出力する。ところが、前記のように
モータの時定数のために電流が立ち上がるのに時間がか
かるので、第2図に示すように位相差ΔΦが小さい領域
では誤差信号のレベルと駆動力の関係が比例しない。二
のため、位相比較の周期を短くすると、位相比較出力パ
ルスの幅が狭くなって、モータに供給する電力が理論値
に対して不足する。位相比較の周期は、モータを所定速
度で回転させた時の、モータのシャフトに接続されたロ
ータリーエンコーダ等からのパルスの周期とするので、
位相比較周期を長くするためには、ロータリーエンコー
ダが出力するパルスの幅を広くする必要がある。ところ
が、ロータリーエンコーダが出力するパルスの輻を広く
することは、ロータリーエンコーダの分解能を低くする
ことなので、位相比較の周期を長くすると、ロータリー
エンコーダからの信号をF/V変換した信号をもとに制
御を行なうもう1つの制御系の精度が低くなる。つまり
、一方の制御系(位相比較器・御系)が高精度の制御を
行ないうるように位相比較の周期を長めにすると、他方
の制御系の精度が低くなり、他方の制御系の精度を高く
するためにロータリーエンコーダの分解能を高めると位
相比較制御系の制御が不十分になる。
For example, in the case of a copying machine, when the drive system uses a single servo motor as the drive source, the load is connected via various clutches, etc., so the magnitude of the load varies greatly depending on whether the clutches are turned on or off. . However, in the case of a copying machine or the like, if the photosensitive drum, optical scanning system, etc. are not driven at a constant speed, image jitter etc. will occur and the quality of the recorded image will deteriorate. In such applications, the servo drive system consists of a control system that performs phase comparison control to respond to rapid speed changes, and a control system that outputs pulses in response to motor rotation to maintain the average speed at a predetermined speed. It is preferable to drive with two control systems, one that performs F/V conversion of the output voltage and performs control according to the output voltage. By the way, in this type of motor control, due to the influence of the motor's electrical time constant, even if a predetermined voltage is applied to the motor, the predetermined current does not flow immediately, as shown in Figure 1, and the value of the current changes. gradually increases with a specific exponential curve determined by the motor's time constant. Moreover, when the voltage is removed, the current immediately becomes O. When performing phase/phase ratio throttle control, the phase difference ΔΦ corresponding to the difference between the target speed and the actual speed is detected, and the phase difference ΔΦ
Outputs an error signal according to the However, as mentioned above, it takes time for the current to rise due to the time constant of the motor, so the relationship between the level of the error signal and the driving force is not proportional in the region where the phase difference ΔΦ is small as shown in FIG. For the second reason, if the period of phase comparison is shortened, the width of the phase comparison output pulse becomes narrower, and the power supplied to the motor becomes insufficient compared to the theoretical value. The period of phase comparison is the period of pulses from a rotary encoder connected to the motor shaft when the motor is rotated at a predetermined speed.
In order to lengthen the phase comparison period, it is necessary to widen the width of the pulses output by the rotary encoder. However, widening the amplitude of the pulses output by the rotary encoder means lowering the resolution of the rotary encoder, so if the phase comparison period is lengthened, The accuracy of the other control system that performs control becomes low. In other words, if the phase comparison period is made longer so that one control system (phase comparator/control system) can perform highly accurate control, the accuracy of the other control system will decrease, and the accuracy of the other control system will decrease. If the resolution of the rotary encoder is increased in order to increase the resolution, the control of the phase comparison control system will become insufficient.

従来の装置では、このような不都合を避けるためにモー
タの時定数が問題とならない程度に目標速度を低く設定
しなければならなかった。
In conventional devices, in order to avoid such inconveniences, the target speed must be set so low that the time constant of the motor does not become a problem.

本発明の目的は、位相比較制御系と、周波数/アナログ
信号変換した信号を用いる制御系の両者が共に好ましい
制御を行ないうる電動機のサーボ制御装置を提供するこ
とである。
An object of the present invention is to provide a servo control device for an electric motor in which both a phase comparison control system and a control system using signals converted from frequency/analog signals can perform preferable control.

上記目的を達成するために本発明においては、ロータリ
ーエンコーダ等の検出手段の分解能を高くして1周波数
/アナログ信号変換器には検出手段の出力信号をそのま
まの周波数で印加し、位相比較系には検出手段の出力信
号を分周した信号を印加する。分局比は、検出手段の分
解能、モータの回転速度(目標速度)、モータの電気的
時定数等に応じて定める。これによれば、検出手段の分
解能を下げる必要がないし、位相比較の周期を分局比を
設定することで任意に設定しうるので設計上の自由度が
高くなる。
In order to achieve the above object, in the present invention, the resolution of the detection means such as a rotary encoder is increased, and the output signal of the detection means is applied to the single frequency/analog signal converter at the same frequency, and the output signal of the detection means is applied to the phase comparison system. applies a signal obtained by frequency-dividing the output signal of the detection means. The division ratio is determined depending on the resolution of the detection means, the rotational speed (target speed) of the motor, the electrical time constant of the motor, and the like. According to this, there is no need to lower the resolution of the detection means, and the period of phase comparison can be arbitrarily set by setting the division ratio, so the degree of freedom in design increases.

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
3a図は本発明の一実施例を示すブロック図、第3b図
は第3a図の位相比較器(IC7)の具体的な構成を示
す回路図である。第3a図および第3b図を参照して説
明する。まず概略を説明すると、直流サーボモータSV
Mは、2つの制御系からの信号を受けるモータ駆動回路
DRVでスイッチングされた電流で駆動されている。モ
ータ駆動をオン・オフする信号は制御回路CPUが出力
する。サーボモータSVMの駆動軸には、周囲に等間隔
でスリットが形成されたディスクDKが固着されており
、ディスクDKのスリットの位置を挟んで遮光型のフォ
トセンサPSが配置されている。このフォトセンサPS
とディスクDKがいわゆるロータリーエンコーダとして
作用する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3a is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 3b is a circuit diagram showing a specific configuration of the phase comparator (IC7) in FIG. 3a. This will be explained with reference to FIGS. 3a and 3b. First, to explain the outline, DC servo motor SV
M is driven by current switched by a motor drive circuit DRV that receives signals from two control systems. A control circuit CPU outputs a signal for turning on and off the motor drive. A disk DK having slits formed at equal intervals around the periphery is fixed to the drive shaft of the servo motor SVM, and a light-shielding photosensor PS is arranged across the slit positions of the disk DK. This photo sensor PS
and disk DK act as a so-called rotary encoder.

STUは鋸歯状波発振回路であり、常に所定の周波数の
振幅が一定の一書状波を出力している。この実施例では
その周波数f1をIKHzに設定しである。STUは2
つの演算増幅器IC1aおよびIC1b、発振時定数を
定め菖コンデンサおよび抵抗器、信号の振幅を規制する
ツェナーダイオード等でなっている。FVUがF/1周
波数/電圧)変換回路である。集積回路IC3はアナロ
グデバイセス社のAD537でありF/V変換用のIC
である。FVUは、IC3を中心として4つのアンドゲ
ート、ボルテージフォロア接続された演算増幅器IC4
a、抵抗器およびコンデンサで構成されたローパスフィ
ルタ等でなっている。AD537は基準電圧を出力する
端子(第4ピン)を備えており、この実施例では、その
基準電圧を利用して演算増幅器IC1dの出力端に速度
指令電圧を得ている。その速度指令電圧は半固定抵抗器
VRIで調整可能になっている。FVCの出力信号を演
算増幅器IC4bに増幅した信号と、前記の速度指令電
圧が演算増幅器IC4cで構成された誤差増幅器EVA
に印加されている。EVAに印加された2つの信号は、
抵抗器を通って電流として加算され、2つの信号の差が
誤差信号vbとして出力端に現われる。STU出力の峻
書状、波信号Vaと誤差信号vbは、それぞれ演算増幅
、−I Clcすなわちコンパレータに印加されている
1以上の蛎書状波発振器STU、F/V変換器FVC,
誤差増幅器EVA、演算増幅器IC1a、IC4a、I
C4b、IC4d等が1つの制御系すなわちPWM(パ
ルス幅変調)制御系を構成している。
The STU is a sawtooth wave oscillation circuit, and always outputs a linear wave having a predetermined frequency and a constant amplitude. In this embodiment, the frequency f1 is set to IKHz. STU is 2
It consists of two operational amplifiers IC1a and IC1b, an iris capacitor and resistor that determine the oscillation time constant, a Zener diode that regulates the amplitude of the signal, and the like. FVU is an F/1 frequency/voltage conversion circuit. Integrated circuit IC3 is AD537 manufactured by Analog Devices, and is an IC for F/V conversion.
It is. FVU consists of four AND gates and an operational amplifier IC4 connected as a voltage follower, centered around IC3.
a, a low-pass filter made up of a resistor and a capacitor, etc. The AD537 is equipped with a terminal (fourth pin) for outputting a reference voltage, and in this embodiment, the reference voltage is used to obtain a speed command voltage at the output terminal of the operational amplifier IC1d. The speed command voltage can be adjusted using a semi-fixed resistor VRI. A signal obtained by amplifying the output signal of FVC to an operational amplifier IC4b, and an error amplifier EVA configured by the above-mentioned speed command voltage to an operational amplifier IC4c.
is applied to. The two signals applied to the EVA are
They are added together as a current through a resistor, and the difference between the two signals appears at the output as an error signal vb. The wave signal Va and the error signal vb of the STU output are each applied to an operational amplifier, -I Clc, that is, a comparator, one or more wave oscillators STU, an F/V converter FVC,
Error amplifier EVA, operational amplifier IC1a, IC4a, I
C4b, IC4d, etc. constitute one control system, that is, a PWM (pulse width modulation) control system.

制御回路CPUは周期が一定の基準パルスすなわち第2
の基準信号を常時出力しており、この基準パルスは、波
形成形のために設けたシュミットトリガST2を介して
位相比較器IC7の基準信号入力端Rに印加さ五ている
。二の信号の周波数は1.6KHzに設定しである。フ
ォトセンサPsの出力信号は、シュミットトリガST1
を介して、分局器DVUに印加されている。分周器DV
Uは2つのDタイプフリップフロップIC6aおよびI
C6bで構成してあり、入力信号′の周期の4倍の周期
のパルス信号を出力する。CKはクロック入力端、PR
はプリセット入力端、CLi*クリア入方端である。P
RおよびCL端は使用しないのでプルアップしてあり、
クロック入力端CKに信号を入力して、デユーティ50
%の信号を得ている。
The control circuit CPU generates a reference pulse having a constant period, that is, a second pulse.
This reference pulse is applied to the reference signal input terminal R of the phase comparator IC7 via a Schmitt trigger ST2 provided for waveform shaping. The frequency of the second signal is set to 1.6 KHz. The output signal of the photosensor Ps is the Schmitt trigger ST1
The signal is applied to the branch unit DVU via the DVU. Frequency divider DV
U is two D type flip-flops IC6a and I
C6b, and outputs a pulse signal with a period four times that of the input signal'. CK is the clock input terminal, PR
is the preset input terminal and CLi*clear input terminal. P
The R and CL ends are not used, so they are pulled up.
Input a signal to the clock input terminal CK and set the duty to 50.
% signal is obtained.

分周期DVU出力端のパルス信号は、位相比較器1C7
のV入力端に印加されている。位相比較器IC7のアッ
プ出力端Uの信号はインバータIC8aおよびダイオー
ドD3を介して、PWM信号VCとともに抵抗器R11
に印加されている0位相比較器IC7のダウン出力端り
の信号はダイオードD4を介してモータ駆動回路DRV
の入力端に印加されている。位相比較器IC7の出力端
UおよびDの信号はインバータIC8b、IC8c、I
C8d等を介して発光ダイオードLED1に印加されて
おり、基準パルスとフィードバックされた信号の位相が
異なるときにLED1が発光する。以上のシュミットト
リガSTI、ST2.分周器DVU、位相比較器IC7
,インバータIC8a等が1つの制御系すなわち位相比
較制御系を構成している。モータ駆動回路DRVはトラ
ンジスタQ2.Q3゜Q4等で構成されている。トラン
ジスタQ2の入力端(ベース)が高レベルの時にパワー
トランジスタQ4がオンしてサーボモータSVMに電流
が流れ、Q2の入力端が低レベルになるとトランジスタ
Q4がオフしてサーボモータSVMの電流が遮断される
。モータ駆動回路DRVの入力端が高レベルになりうる
のは、制御回路CPUのオン・オフ信号が低レベルL、
すなわちインバータIC8eの入力端が低レベルで、し
かも位相比較器IC7の出力端Dが高レベルの時である
。その状態で、PWM信号Vcが高レベル又は位相比較
量IC7の出力端Uが低レベルになると、トランジスタ
Q2のベース端が高レベルとなってサーボモータSVM
に電流が流れる。PWM信号Vcが高レベルになった場
合でも、位相比較器IC7の出力端りが低レベルになる
とダイオードD4を通して電流が流れるのでトランジス
タQ2のベース端は低レベルになる。
The pulse signal at the divided period DVU output end is sent to the phase comparator 1C7.
is applied to the V input terminal of. The signal at the up output terminal U of the phase comparator IC7 is passed through the inverter IC8a and the diode D3 to the resistor R11 together with the PWM signal VC.
The signal at the down output end of the 0 phase comparator IC7, which is applied to the motor drive circuit DRV, is passed through the diode D4.
is applied to the input terminal of The signals at the output terminals U and D of the phase comparator IC7 are sent to the inverters IC8b, IC8c, and I.
The pulse is applied to the light emitting diode LED1 via C8d, etc., and the LED1 emits light when the phase of the reference pulse and the feedback signal are different. Schmitt trigger STI, ST2. Frequency divider DVU, phase comparator IC7
, inverter IC8a, etc. constitute one control system, that is, a phase comparison control system. The motor drive circuit DRV includes a transistor Q2. It is composed of Q3, Q4, etc. When the input terminal (base) of transistor Q2 is at high level, power transistor Q4 is turned on and current flows to servo motor SVM, and when the input terminal of Q2 is at low level, transistor Q4 is turned off and current to servo motor SVM is cut off. be done. The input terminal of the motor drive circuit DRV can be at a high level if the on/off signal of the control circuit CPU is at a low level L,
That is, when the input terminal of the inverter IC8e is at a low level and the output terminal D of the phase comparator IC7 is at a high level. In this state, when the PWM signal Vc becomes high level or the output terminal U of the phase comparison amount IC7 becomes low level, the base terminal of transistor Q2 becomes high level and the servo motor SVM
A current flows through. Even when the PWM signal Vc becomes a high level, when the output end of the phase comparator IC7 becomes a low level, current flows through the diode D4, so that the base end of the transistor Q2 becomes a low level.

第4a図はPWM制御系の動作を示すタイムチャートで
ある。第3a図および第4a図を参照してPWM制御系
を説明する。鋸歯状波信号Vaは常時一定振幅で一定周
期の信号である。誤差信号Vbは、IC1d出力の速度
指令電圧と、サーボモータSVMの回転数に応じて出力
されるフォトセンサPSからのフィードバック信号の周
波数に比例した電圧である。従ってコンパレータIC1
c出力の信号は、誤差信号vbの電圧に応じてパルス幅
の変化する、周期が一定の信号となる。つまり、サーボ
モータSVMの回転数が目標速度よりも遅いと、PSか
らのフィードバック信号の周波数が低いのでF/V変換
器FVCの出力電圧が低くなってPWM信号のパルス幅
が長くなり、サーボモータは大きな電力が印加されて加
速される。サーボモータの回転数が目標速度よりも高い
場合には。
FIG. 4a is a time chart showing the operation of the PWM control system. The PWM control system will be explained with reference to FIGS. 3a and 4a. The sawtooth wave signal Va is a signal that always has a constant amplitude and a constant period. The error signal Vb is a voltage proportional to the speed command voltage output from the IC1d and the frequency of the feedback signal from the photosensor PS output according to the rotational speed of the servo motor SVM. Therefore, comparator IC1
The signal outputted by c is a signal with a constant period and whose pulse width changes depending on the voltage of the error signal vb. In other words, when the rotational speed of the servo motor SVM is lower than the target speed, the frequency of the feedback signal from the PS is low, so the output voltage of the F/V converter FVC becomes low and the pulse width of the PWM signal becomes long. is accelerated by applying a large amount of electric power. If the servo motor rotation speed is higher than the target speed.

PSからのフィードバック信号の周波数が高くなり、F
VCの出力電圧が高くなって誤差信号vbの電圧が高く
なるので、PWM信号のパルス幅が短くなってサーボモ
ータに印加される電力が小さくなリモータは減速される
。このようにして、PWM制御系では信号のパルス幅を
サーボモータの速度が目標速度となるよう、に制御する
The frequency of the feedback signal from the PS increases, and F
Since the output voltage of VC becomes higher and the voltage of the error signal vb becomes higher, the pulse width of the PWM signal becomes shorter and the remoter, which requires less power to be applied to the servo motor, is decelerated. In this way, the PWM control system controls the pulse width of the signal so that the speed of the servo motor becomes the target speed.

第4b図は位相比較制御系の動作を示すタイムチャート
である。第3a図および第4b図を参照して位相比較制
御系の動作を説明する。フォトセンサPSからのフィー
ドバック信号は、分周器DRVで1/4の周波数に分周
されて位相比較器IC7の端子Vに印加される0位相比
較器IC7は、入力端Vの信号と入力端Rに印加される
基準信号の位相を比較して、基準信号の位相に対して入
力端Vの信号の位相が遅れていると、出力端Uにパルス
信号(低レベルで有効)を出力し、基準信号の位相に対
して入力端Vの信号の位相が進んでいると、出力端りに
パルス信号を出力する。
FIG. 4b is a time chart showing the operation of the phase comparison control system. The operation of the phase comparison control system will be explained with reference to FIGS. 3a and 4b. The feedback signal from the photosensor PS is divided into 1/4 frequency by the frequency divider DRV and applied to the terminal V of the phase comparator IC7. Compare the phase of the reference signal applied to R, and if the phase of the signal at the input terminal V lags behind the phase of the reference signal, output a pulse signal (valid at low level) to the output terminal U, If the phase of the signal at the input terminal V is ahead of the phase of the reference signal, a pulse signal is output at the output terminal.

第4c図はPWM制御系および位相比較制御系の出力信
号と、モータ駆動回路に印加される信号およびサーボモ
ータSVMに流れる電流の波形との関係を示すタイムチ
ャートである。第3a図。
FIG. 4c is a time chart showing the relationship between the output signals of the PWM control system and the phase comparison control system, the signals applied to the motor drive circuit, and the waveforms of the current flowing through the servo motor SVM. Figure 3a.

第3b図および第4c図を参照して説明する。サーボモ
ータSVMの速度が遅く位相遅れを生じた場合、位相比
較器IC7は、出力端りが高レベルHになり、出力端U
に遅れの位相差ΔΦに応じたパルス幅の低レベルLのパ
ルス信号を生ずる。またPWM制御系は、、位相比較系
の制御とは関係なくフォトセンサ!管からの信号の周波
数に応じたPWM信号を出力する。この状態においては
、PWM信号が高レベルHの区間、およびIC7の出力
端Uが低レベルの区間において、トランジスタQ2のベ
クスにオン付勢電圧(H)が印加され、それらの期間中
サーボモータSVMに電流が流れ、サーボモータが位相
比較系とPWM系の両者により加速される。サーボモー
タSVMの速度が速くなりフィードバック信号の位相が
進んだ場合には、位相比較器IC7の出力端りに位相の
進み角ΔΦに応じたパルス幅の低レベルLの信号が生ず
る。
This will be explained with reference to FIGS. 3b and 4c. When the speed of the servo motor SVM is slow and a phase lag occurs, the output end of the phase comparator IC7 becomes high level H, and the output end U
A low level L pulse signal having a pulse width corresponding to the delay phase difference ΔΦ is generated. In addition, the PWM control system is independent of the control of the phase comparison system and uses a photo sensor! It outputs a PWM signal according to the frequency of the signal from the tube. In this state, an on-energizing voltage (H) is applied to the vector of the transistor Q2 in the period in which the PWM signal is at a high level H, and in the period in which the output terminal U of the IC7 is in a low level, and during these periods, the servo motor SVM A current flows through the servo motor, and the servo motor is accelerated by both the phase comparison system and the PWM system. When the speed of the servo motor SVM increases and the phase of the feedback signal advances, a low level L signal with a pulse width corresponding to the phase advance angle ΔΦ is generated at the output end of the phase comparator IC7.

このとき、PWM制御系はその系で生成したPWM信号
vcを抵抗R11に印加するが、IC7のDが低レベル
Lのタイミングでは、ダイオードD4が順方向にバイア
スされてトランジスタQ2のペース端を低レベルLにお
とすので、サーボモータの電流は遮断される。つまりモ
ータ速度が速い場合には、PWM信号Vcが高レベルで
ありしかも位相比較器IC7のDが高レベルである時に
のみモータ電流が流れるので位相制御の分だけサーボモ
ータは減速される。制御回路CPUのオン・オフ信号が
高レベル(駆動禁止レベル)のときには、インバータI
C8eの出力端が低レベルになって、。
At this time, the PWM control system applies the PWM signal vc generated by the system to the resistor R11, but when the D of IC7 is at the low level L, the diode D4 is forward biased and the pace end of the transistor Q2 is lowered. Since the level is set to L, the current of the servo motor is cut off. That is, when the motor speed is high, the motor current flows only when the PWM signal Vc is at a high level and D of the phase comparator IC7 is at a high level, so the servo motor is decelerated by the amount of phase control. When the on/off signal of the control circuit CPU is at a high level (drive prohibition level), the inverter I
The output terminal of C8e becomes low level.

トランジスタQ2のベース電位を強制的に消勢レベルに
おとすので、モータは動作しない。位相比較制御系はモ
ータの動作に対して追従が速いので、たとえば複写機の
駆動系の場合のように、クラッチのオン・オフで負荷を
切換る場合には、その切換の際の負荷変化に対して位相
比較制御系が作動して、速度補正のための加速又は減速
がすばやく行なわれる。
Since the base potential of transistor Q2 is forced to a deactivated level, the motor does not operate. The phase comparison control system follows the motor operation quickly, so when switching the load by turning the clutch on and off, as in the case of the drive system of a copying machine, for example, the phase comparison control system follows the motor operation quickly. In response, the phase comparison control system is activated to quickly perform acceleration or deceleration for speed correction.

以上の実施例においては、位相比較制御系とPWM制御
系の2つでサーボ系を構成した例を説明したが1周波数
lアナログ信号変換器の出力をPWM以外の制御系で構
成してもよいし、更に他の制御系を組み合わせてもよい
、また実施例では、分周器DVUの分周比を4としたが
、二の値は特に限定するものではない。この分周比は、
サーボモータの回転数、サーボモータの時定数、ロータ
リーエンコーダの分解能(実施例ではディスクのスリッ
ト数)等に応じて任意に設定しうる。しかし1分局比を
あまり大きくするのは位相比較の回数が少なくなるので
好ましくなく、分局比は4程度とするのが妥当である。
In the above embodiment, an example was explained in which the servo system was configured with two, a phase comparison control system and a PWM control system, but the output of a 1-frequency analog signal converter may be configured with a control system other than PWM. However, other control systems may be combined. In the embodiment, the frequency division ratio of the frequency divider DVU is set to 4, but the value of 2 is not particularly limited. This frequency division ratio is
It can be arbitrarily set depending on the rotation speed of the servo motor, the time constant of the servo motor, the resolution of the rotary encoder (in the embodiment, the number of slits in the disk), etc. However, it is not preferable to make the 1 division ratio too large because the number of phase comparisons will be reduced, and it is appropriate to set the division ratio to about 4.

以上のとおり本発明によれば、周波数/アナログ信号変
換器を用いた制御系の精度をおとすことなく、位相比較
制御系が好ましい動作をするようにサーボ制御系を構成
しつる。
As described above, according to the present invention, the servo control system is configured so that the phase comparison control system operates preferably without reducing the accuracy of the control system using the frequency/analog signal converter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はモータ制御の印加電圧とモータ駆動電流の関係
を示すタイムチャート、第2図は位相制御における位相
差ΔΦとモータの発生するトルクの関係を示すグラフ、
第3a図および第3b図は一実施例の電気回路構成を示
すブロック図、第4a図はPWM制御系の動作を示すタ
イムチャート、第4b図は位相比較制御系の動作を示す
タイムチャート、第4c図は各制御系の出力信号とモー
タを駆動する信号の波形を示すタイムチャートである。 CPU:制御回路  DVU:分局器(分局回路)EV
A:誤差増幅器 FVC:F/V変換回路(信号変換器)ST1、ST2
:シュミットトリガ STU:鋸歯状波発振回路 IC7:位相比較器SVM
:サーボモータ DRV:モータ駆動回路DK:ディス
ク PS:フォトセンサ(検出手段) 特許出願人 株式会社 リコー
Fig. 1 is a time chart showing the relationship between the applied voltage for motor control and the motor drive current, and Fig. 2 is a graph showing the relationship between the phase difference ΔΦ in phase control and the torque generated by the motor.
3a and 3b are block diagrams showing the electric circuit configuration of one embodiment, FIG. 4a is a time chart showing the operation of the PWM control system, FIG. 4b is a time chart showing the operation of the phase comparison control system, and FIG. FIG. 4c is a time chart showing the waveforms of output signals of each control system and signals for driving the motor. CPU: Control circuit DVU: Branch unit (branch circuit) EV
A: Error amplifier FVC: F/V conversion circuit (signal converter) ST1, ST2
:Schmitt trigger STU: Sawtooth wave oscillation circuit IC7: Phase comparator SVM
: Servo motor DRV: Motor drive circuit DK: Disk PS: Photo sensor (detection means) Patent applicant Ricoh Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電動機の回転速度辷応じた周波数の信号を出力す
る検出手段; 前記検出手段に接続した、周波数をアナログ信号に変換
する信号変換器; 前記信号変換器の出力信号を第1の基準信号と比較して
制御を行なう第1の制御手段;前記検出手段に接続した
分周回路; 分周回路の出力信号と第2の基準信号とのて、その位相
差に応じた信号を生ず る第2の制御手段;および 第1の制御手段の出力信号と第2の制御手段の出力信号
に応じた電力を電動機に印加する電動機駆動手段; を備える電動機のサーボ制御装置。
(1) Detection means that outputs a signal with a frequency corresponding to the rotational speed of the electric motor; A signal converter connected to the detection means that converts the frequency into an analog signal; The output signal of the signal converter is converted into a first reference signal A first control means for performing control by comparing the output signal with the second reference signal; a frequency dividing circuit connected to the detection means; a second control means for generating a signal according to the phase difference between the output signal of the frequency dividing circuit and the second reference signal; A servo control device for an electric motor, comprising: a control means; and a motor drive means for applying electric power to the electric motor according to an output signal of the first control means and an output signal of the second control means.
(2)第1の制御手段は第1の基準信号と同一周期のパ
ルス幅変調回路を生成するパルス幅変調回路である、前
記特許請求の範囲第(1)項記載の電動機のサーボ制御
装置。
(2) The servo control device for an electric motor according to claim 1, wherein the first control means is a pulse width modulation circuit that generates a pulse width modulation circuit having the same period as the first reference signal.
(3)第1の基準信号は蛎歯状波である、前記特許請求
の範囲第(2)項記載の電動機のサーボ制御装置。
(3) The servo control device for an electric motor according to claim (2), wherein the first reference signal is a serpentine wave.
JP57078038A 1982-05-10 1982-05-10 Servo control device for motor Pending JPS58195483A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57078038A JPS58195483A (en) 1982-05-10 1982-05-10 Servo control device for motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57078038A JPS58195483A (en) 1982-05-10 1982-05-10 Servo control device for motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58195483A true JPS58195483A (en) 1983-11-14

Family

ID=13650650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57078038A Pending JPS58195483A (en) 1982-05-10 1982-05-10 Servo control device for motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58195483A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6244692U (en) * 1985-09-03 1987-03-18

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55131288A (en) * 1979-03-30 1980-10-11 Trio Kenwood Corp Motor controller for record player
JPS563586A (en) * 1979-06-20 1981-01-14 Teac Co Phase-locking motor control device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55131288A (en) * 1979-03-30 1980-10-11 Trio Kenwood Corp Motor controller for record player
JPS563586A (en) * 1979-06-20 1981-01-14 Teac Co Phase-locking motor control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6244692U (en) * 1985-09-03 1987-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4408571B2 (en) Electronic commutation motor
JP2002010668A (en) Motor-control unit for electric vehicle
JPS58195483A (en) Servo control device for motor
JPS58195482A (en) Servo control system for motor
JP3710925B2 (en) Speed limiter
JP2688703B2 (en) Brushless motor circuit
JP2649528B2 (en) Semiconductor laser output control device
JPH06253576A (en) Motor controller
JPH0724960Y2 (en) DC motor controller
JPS6327086A (en) Output controller for semiconductor laser
KR960009037Y1 (en) Current control device of bldc motor
JP2567711B2 (en) Motor drive controller
JP2565831Y2 (en) Motor control circuit
JP3131519B2 (en) Ultrasonic motor drive circuit
JPH1014282A (en) Rotational state detector for motor
JP3733255B2 (en) Motor drive control device
JPS61247287A (en) Control circuit of dc motor
JPH0517794B2 (en)
JPS6212398A (en) Controller for inverter
JPH02151294A (en) Motor driving device
JPH0681511B2 (en) Control unit for pulse width modulation type inverter
JPS60174083A (en) Overspeed detector for motor
JPH03145990A (en) Speed controller for motor in image forming unit
JPS61258688A (en) Speed controller of motor
JPH0487584A (en) Motor speed controller