JPS60100765A - 移動速度検出装置 - Google Patents
移動速度検出装置Info
- Publication number
- JPS60100765A JPS60100765A JP20934183A JP20934183A JPS60100765A JP S60100765 A JPS60100765 A JP S60100765A JP 20934183 A JP20934183 A JP 20934183A JP 20934183 A JP20934183 A JP 20934183A JP S60100765 A JPS60100765 A JP S60100765A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- movable member
- drive current
- time
- motor
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
＋ａ） 発明の技術分野
本発明は移動速度検出装置に係り、特に磁気ディスク装
置の磁気ヘッドのように、速度検出のための位置信号が
離散的にしか得られない場合においても、実際の値に近
い速度が得られるようにした可動部材の速度検出方式に
関する。
置の磁気ヘッドのように、速度検出のための位置信号が
離散的にしか得られない場合においても、実際の値に近
い速度が得られるようにした可動部材の速度検出方式に
関する。
ｔｂ＞ 従来技術と問題点
従来磁卑ヘッド等の可動部材の速度検出には主にアナロ
グ位置信号を使い連続的な位置の微分から移動速度の瞬
時値を得ていた。しかしこの方法は離散的にしか位置信
号を得ることのできないシステムにおいては適応出来な
い。これに対しディジタル信号処理による速度検出では
位置及び速度の差分を取り、サンプル区間内の平均速度
を得ることが出来る。しかしこの方法は高速移動時に実
際の移動速度との差が広がり正確な速度が１ｑられない
という欠点があった。
グ位置信号を使い連続的な位置の微分から移動速度の瞬
時値を得ていた。しかしこの方法は離散的にしか位置信
号を得ることのできないシステムにおいては適応出来な
い。これに対しディジタル信号処理による速度検出では
位置及び速度の差分を取り、サンプル区間内の平均速度
を得ることが出来る。しかしこの方法は高速移動時に実
際の移動速度との差が広がり正確な速度が１ｑられない
という欠点があった。
（Ｃ） 発明の目的
本発明の目的は、低速及び高速移動時にも最小の誤差量
となるように、高速移動時に生じる速度＃ｌ差を減少さ
せ得る移動速度検出装置を提供することにある。
となるように、高速移動時に生じる速度＃ｌ差を減少さ
せ得る移動速度検出装置を提供することにある。
（ｄ） 発明の構成
本発明の特徴は、可動部材と、該可動部材を移動させる
ためのモータと、該モータの駆動電流の検出手段と、前
記可動部材の位置検出手段とを具備し、且つ前記位置検
出手段により第１のサンプリング時刻と所定のサンプリ
ング間隔経過後の第２のサンプリング時刻において検出
された前記可動部材の位置から差分法により前記サンプ
リング間隔内の平均速度を算出する手段と、前記第１及
び第２のサンプリング時刻における前記駆動電流検出手
段により検出された駆動電流より駆動電流の変化率を算
出し、前記駆動電流値及びその変化率並びに前記平均速
度の算出時間とを用いて前記平均速度を補正して、前記
第２のサンプリング時刻から平均速度算出時間経過後の
可動部材の移動速度をめるよう構成されたことにある。
ためのモータと、該モータの駆動電流の検出手段と、前
記可動部材の位置検出手段とを具備し、且つ前記位置検
出手段により第１のサンプリング時刻と所定のサンプリ
ング間隔経過後の第２のサンプリング時刻において検出
された前記可動部材の位置から差分法により前記サンプ
リング間隔内の平均速度を算出する手段と、前記第１及
び第２のサンプリング時刻における前記駆動電流検出手
段により検出された駆動電流より駆動電流の変化率を算
出し、前記駆動電流値及びその変化率並びに前記平均速
度の算出時間とを用いて前記平均速度を補正して、前記
第２のサンプリング時刻から平均速度算出時間経過後の
可動部材の移動速度をめるよう構成されたことにある。
（ｅｌ 発明の実施例
以下本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図は可動部材の軌跡、第２図及び第３図はその速度
を示す図で、これらを用いてまず本発明の詳細な説明す
る。
を示す図で、これらを用いてまず本発明の詳細な説明す
る。
時刻ｔに対する軌跡ｘ ＝ ｆ （ｔｌを示す位置信号
を連続して得ることが出来る場合には、各時刻ｔの速度
の瞬時値を得ることが可能であるが、位置信号を離散的
にしか得られない場合には、差分法で速度を計算するこ
ととなる。即ち時刻ｔｎ（＋ ｔ’ｎ。
を連続して得ることが出来る場合には、各時刻ｔの速度
の瞬時値を得ることが可能であるが、位置信号を離散的
にしか得られない場合には、差分法で速度を計算するこ
ととなる。即ち時刻ｔｎ（＋ ｔ’ｎ。
ｔ ｎ＋１における位置をＸ ｎ−＋ ＋ Ｘ ｎ ＋
Ｘ ｎ＋＋ ＋また実際の速度を■ｎ−＋ ＋ Ｖ
ｎ ＊ Ｖ ｎ。］、計算で得られた時刻ｔｎにおける
平均速度をＶｎとすると、 となる。このようにして得た平均速度層重１を従来は期
間ｔ ｎ ” ｔ ｎ＋１ （区間Ｘｎ−Ｘｎ＋＋）に
おける移動速度〔第２図の太線参照〕として使用してい
た。
Ｘ ｎ＋＋ ＋また実際の速度を■ｎ−＋ ＋ Ｖ
ｎ ＊ Ｖ ｎ。］、計算で得られた時刻ｔｎにおける
平均速度をＶｎとすると、 となる。このようにして得た平均速度層重１を従来は期
間ｔ ｎ ” ｔ ｎ＋１ （区間Ｘｎ−Ｘｎ＋＋）に
おける移動速度〔第２図の太線参照〕として使用してい
た。
そのため同図より明らかな如くこのようにしてめた平均
速度は既にＶｎ−Ｖｎの速度誤差が存在する。更に平均
速度Ｖ、ｎをめるためには計算時間Δｔを要するため、
平均速度Ｖｎを使用する期間は第３図に見られるように
ｔｎ＋Δｔ ＝ ｔ ｎ＋１ ＋Δｔとなり、速度誤差
は更に大きくなる。
速度は既にＶｎ−Ｖｎの速度誤差が存在する。更に平均
速度Ｖ、ｎをめるためには計算時間Δｔを要するため、
平均速度Ｖｎを使用する期間は第３図に見られるように
ｔｎ＋Δｔ ＝ ｔ ｎ＋１ ＋Δｔとなり、速度誤差
は更に大きくなる。
本実施例では上記計算時間ΔＬ経過後の速度を推定し、
これを上記ｔｎ＋Δｔ ＝ ｔ ｎ＋Ｉ＋Δｔの期間の
速度として用いようとするものである。次に゛上記Δを
経過後の速度のめ方を説明する。
これを上記ｔｎ＋Δｔ ＝ ｔ ｎ＋Ｉ＋Δｔの期間の
速度として用いようとするものである。次に゛上記Δを
経過後の速度のめ方を説明する。
今、時間ｔｎの近傍の軌跡を表す関数をｒ （ｔ）とす
ると、時間ｔｎの近傍の軌跡はテーラ−展開を用いて、 ｘ＝ｆ （ｔ−ｔｙｌ） ＝ｆ （ｔｎ）＋ｆ’（ｔｎ） （ｔ−ｔｎ）＋−ｆ”
（ｔｎ ） （ｔ −Ｌｎ ） ２＋・・・■と表せる
。そこで平均速度Ｖｎ＆よ０式の定義より、ｔｎ ｔｎ
−１ ＝ （ｆ （ｔｎ） ＝（ｆ （ｔｎ）＋ｆ’（ｔｎ）
（ｔｎ−＋−ｔｎ） ＋−ｆ″（ｔ ｎ ） ｘ （むｎ−＋−ｔｎ） ２）
）／（ｔｎ−を旧） ＝ｆ’（ｔｎ）＋−ｆ”（ｔｎ）（ｔｎ−＋−ｔｎ）・
・・ ■ と表せる。時間ｔｎにおける速度ＶｎはＶｎ＝ｆ’（ｔ
ｎ） ・・・ ■ であり、０．０式から実速度と平均速度との差は次のよ
うになる。
ると、時間ｔｎの近傍の軌跡はテーラ−展開を用いて、 ｘ＝ｆ （ｔ−ｔｙｌ） ＝ｆ （ｔｎ）＋ｆ’（ｔｎ） （ｔ−ｔｎ）＋−ｆ”
（ｔｎ ） （ｔ −Ｌｎ ） ２＋・・・■と表せる
。そこで平均速度Ｖｎ＆よ０式の定義より、ｔｎ ｔｎ
−１ ＝ （ｆ （ｔｎ） ＝（ｆ （ｔｎ）＋ｆ’（ｔｎ）
（ｔｎ−＋−ｔｎ） ＋−ｆ″（ｔ ｎ ） ｘ （むｎ−＋−ｔｎ） ２）
）／（ｔｎ−を旧） ＝ｆ’（ｔｎ）＋−ｆ”（ｔｎ）（ｔｎ−＋−ｔｎ）・
・・ ■ と表せる。時間ｔｎにおける速度ＶｎはＶｎ＝ｆ’（ｔ
ｎ） ・・・ ■ であり、０．０式から実速度と平均速度との差は次のよ
うになる。
１
Ｖｎ −Ｖｎ ＝−ｆ”（ｔｎ）（ｔｎ−ｔｎ−＋）
■しかし実際には上述の如く速度をめるための計算時間
Δｔが必要であるから、このΔｔを考慮した平均速度Ｖ
’ｎは次式のように表せる。
■しかし実際には上述の如く速度をめるための計算時間
Δｔが必要であるから、このΔｔを考慮した平均速度Ｖ
’ｎは次式のように表せる。
ｔｎ −ｔｎ−１
＝ ｆ’ （ｔ ｎ＋Δｔ）
上記０式においてｒ’ （ｔ）は速度を表している。ザ
ンプリング間隔が充分に小さく速度は三次以上の関数に
はならないものとすると、 ｆ’（ｔｎ＋Δｔ）＝ｆ’（ｔｎ） ・・・ ■ であるから、 Ｖ’ｎ＝ｆ’ （ｔｎ）＋ｆ’（ｔｎ）Δｔ■ ＝Ｖｎ＋ｆ”（ｔｎ）Δｔ ＋ −−ｆ” （ｔ ｎ
） ・（（Δｔ）２＋Δ１ （１旧−ｔｎ））・・・
■ （ｔｎ −ｔｎ−＋） −■ となり、これに０式を代入して、 上記［相］式でｆ”（ｔｌは加速度の関数であり、ｆ’
（ｔｌは加速度の時間変化率である。この加速度は可動
部材を駆動するモータの駆動電流に比例することから、
上記［相］式の右辺の値は上記モータの駆動電流値と、
この電流の時間に対する変化量を知ることによってめる
ことが出来る。
ンプリング間隔が充分に小さく速度は三次以上の関数に
はならないものとすると、 ｆ’（ｔｎ＋Δｔ）＝ｆ’（ｔｎ） ・・・ ■ であるから、 Ｖ’ｎ＝ｆ’ （ｔｎ）＋ｆ’（ｔｎ）Δｔ■ ＝Ｖｎ＋ｆ”（ｔｎ）Δｔ ＋ −−ｆ” （ｔ ｎ
） ・（（Δｔ）２＋Δ１ （１旧−ｔｎ））・・・
■ （ｔｎ −ｔｎ−＋） −■ となり、これに０式を代入して、 上記［相］式でｆ”（ｔｌは加速度の関数であり、ｆ’
（ｔｌは加速度の時間変化率である。この加速度は可動
部材を駆動するモータの駆動電流に比例することから、
上記［相］式の右辺の値は上記モータの駆動電流値と、
この電流の時間に対する変化量を知ることによってめる
ことが出来る。
上述の原理に基づいてなされた本発明の移動速度検出装
置の一実施例を、第４図を参照して説明する。
置の一実施例を、第４図を参照して説明する。
同図において、１及び２はアナログ・ディジタル変換器
（Ａ／Ｄコンバータ＞、３．４．５及び１０はＩ１０ボ
ート、６はクロック発生回路、７は中央処理装置（ＣＰ
Ｕ） 、８はランダム・アクセス・メモリ （ＲＡＭ）
、９は読み出し専用メモリ（ＲＯＭ＞ 、１１はディ
ジタル・アナログ変換器（Ｄ／Ａコンバータ）、１２は
可動部材、１３はモータ、１４はモータ１３の駆動電流
検出部、１５は可動部材１２の位置検出部である。
（Ａ／Ｄコンバータ＞、３．４．５及び１０はＩ１０ボ
ート、６はクロック発生回路、７は中央処理装置（ＣＰ
Ｕ） 、８はランダム・アクセス・メモリ （ＲＡＭ）
、９は読み出し専用メモリ（ＲＯＭ＞ 、１１はディ
ジタル・アナログ変換器（Ｄ／Ａコンバータ）、１２は
可動部材、１３はモータ、１４はモータ１３の駆動電流
検出部、１５は可動部材１２の位置検出部である。
可動部材１２を移動せしめるモータ１３の駆動電流を、
所定のサンプリング時刻毎に、駆動電流検出部１４によ
り検出し、駆動電流値に対応するアナログ信号をＡ／Ｄ
コンバータ１に送出する。このアナログ信号はＡ／Ｄコ
ンバータ１によりディジタルデータに変換される。一方
上記サンプリング時刻毎に位置検出部１５は可動部材１
２の位置を検出し、その位置を示すアナログ信号を送出
し、この信号はＡ／Ｄコンバータ２により対応するディ
ジタルデータに変換される。
所定のサンプリング時刻毎に、駆動電流検出部１４によ
り検出し、駆動電流値に対応するアナログ信号をＡ／Ｄ
コンバータ１に送出する。このアナログ信号はＡ／Ｄコ
ンバータ１によりディジタルデータに変換される。一方
上記サンプリング時刻毎に位置検出部１５は可動部材１
２の位置を検出し、その位置を示すアナログ信号を送出
し、この信号はＡ／Ｄコンバータ２により対応するディ
ジタルデータに変換される。
ＣＰＵ１は上記位置データ及び駆動電流データをＩ１０
ボート４及び３を介して読み出し、前述の平均速度ｖｎ
と速度の補正値を算出する。速度の補正値は、上記モー
タ１３がボイスコイル形の駆動器を用いている場合には
、加速度をα、可動部の質量をＭ、サンプリング時刻ｔ
ｎにおける駆動電流を■、モータ係数をＢｌとすると、
なる関係があり、また上記ｆ （ｔｎ）は、であるから
、０式より［相］式の右辺第１項を、０式より開式の第
２項をめることが出来る。従ってサンプル時間間隔と演
算時間が予め定められている場合には、補正値は電流値
と電流変化量の関数として決定し得る。
ボート４及び３を介して読み出し、前述の平均速度ｖｎ
と速度の補正値を算出する。速度の補正値は、上記モー
タ１３がボイスコイル形の駆動器を用いている場合には
、加速度をα、可動部の質量をＭ、サンプリング時刻ｔ
ｎにおける駆動電流を■、モータ係数をＢｌとすると、
なる関係があり、また上記ｆ （ｔｎ）は、であるから
、０式より［相］式の右辺第１項を、０式より開式の第
２項をめることが出来る。従ってサンプル時間間隔と演
算時間が予め定められている場合には、補正値は電流値
と電流変化量の関数として決定し得る。
そこで上記電流値及び電流変化量に対する補正値を予め
算出しておき、このテーブルを補正プログラムとともに
ＲＯＭ９に格納しておく。ＣＰＵ７は上記プログラムに
従い、モータ駆動電流データ及び位置データを読み出し
、上述のテーブルを参照して補正値を決定し、この補正
値を用いて補正した速度を示す信号をＩ１０ボート５及
びＤ／Ａコンバータ】１を介して出力する。
算出しておき、このテーブルを補正プログラムとともに
ＲＯＭ９に格納しておく。ＣＰＵ７は上記プログラムに
従い、モータ駆動電流データ及び位置データを読み出し
、上述のテーブルを参照して補正値を決定し、この補正
値を用いて補正した速度を示す信号をＩ１０ボート５及
びＤ／Ａコンバータ】１を介して出力する。
上述の如く本実施例によれば、時刻ｔｎ＋ΔｔにＶ’ｎ
なる速度〔第３図参照〕を可動部材１２の速度として出
力することが出来る。従って従来に比較し逃かに実際の
速度に近い値を用いて可動部材１２の移動を制御するこ
とが可能となる。
なる速度〔第３図参照〕を可動部材１２の速度として出
力することが出来る。従って従来に比較し逃かに実際の
速度に近い値を用いて可動部材１２の移動を制御するこ
とが可能となる。
なお本発明は磁気ディスク装置の磁気ヘッドの位置制御
のみならず、いかなる可動部材の位置制御にも使用し得
るものである。
のみならず、いかなる可動部材の位置制御にも使用し得
るものである。
（ｆｌ 発明の詳細
な説明した如く本発明により可動部材の移動速度を、高
速移動時においても極めて精度よく検出することが可能
となる。
速移動時においても極めて精度よく検出することが可能
となる。
第１図〜第３図は本発明の詳細な説明するための図、第
４図は本発明の一実施例のシステム構成の要部を示すブ
ロック図である。 図において、１及び２はアナログ・ディジタル変換器（
Ａ／Ｄコンバータ）、３．４．５及びＩＯはＩ１０ポー
ト、６はクロック発生回路、７は中央処理装置（ＣＰＵ
） 、８はランダム・アクセスメモリ （ＲＡＭ） 、
９は読み出し専用メモリ （ＲＯＭ）、１１はディジタ
ル−アナログ変換器（Ｄ／Ａコンバータ）、１２は可動
部材、１３はモータ、１４はモータ１３の駆動電流検出
部、１５は可動部材１２第１図 ｆ （Ｇ 第 ２ｒｙ１ １ｍ−１ｉｎ ｕｎ−ＰＩ ０４１ｄ、、Ｑ第 ３囚
４図は本発明の一実施例のシステム構成の要部を示すブ
ロック図である。 図において、１及び２はアナログ・ディジタル変換器（
Ａ／Ｄコンバータ）、３．４．５及びＩＯはＩ１０ポー
ト、６はクロック発生回路、７は中央処理装置（ＣＰＵ
） 、８はランダム・アクセスメモリ （ＲＡＭ） 、
９は読み出し専用メモリ （ＲＯＭ）、１１はディジタ
ル−アナログ変換器（Ｄ／Ａコンバータ）、１２は可動
部材、１３はモータ、１４はモータ１３の駆動電流検出
部、１５は可動部材１２第１図 ｆ （Ｇ 第 ２ｒｙ１ １ｍ−１ｉｎ ｕｎ−ＰＩ ０４１ｄ、、Ｑ第 ３囚
Claims (1)
- 可動部材と、該可動部材を移動させるためのモ８−夕と
、該モータの駆動電流の検出手段と、前記可動部材の位
置検出手段とを具備し、且つ前記位置検出手段により第
１のサンプリング時刻と所定のサンプリング間隔経過後
の第２のサンプリング時刻において検出された前記可動
部材の位置から差分法により前記サンプリング間隔内の
平均速度を算出する手段と、前記第１及び第２のサンプ
リング時刻における前記駆動電流検出手段により検出さ
れた駆動電流より駆動電流の変化率を算出し、前記駆動
電流値及びその変化率並びに前記平均速度の算出時間と
を用いて前記平均速度を補正して、前記第２のサンプリ
ング時刻から平均速度算出時間経過後の可動部材の移動
速度をめるよう構成されたことを特徴とする移動速度検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20934183A JPS60100765A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 移動速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20934183A JPS60100765A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 移動速度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60100765A true JPS60100765A (ja) | 1985-06-04 |
| JPH0469347B2 JPH0469347B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=16571341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20934183A Granted JPS60100765A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 移動速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60100765A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100796055B1 (ko) * | 2003-12-11 | 2008-01-21 | 오스트리아마이크로시스템즈 아게 | 직류 모터의 회전수 결정 방법 및 장치 |
-
1983
- 1983-11-07 JP JP20934183A patent/JPS60100765A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100796055B1 (ko) * | 2003-12-11 | 2008-01-21 | 오스트리아마이크로시스템즈 아게 | 직류 모터의 회전수 결정 방법 및 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0469347B2 (ja) | 1992-11-05 |
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