JPS60211501A - Device for correcting steady-state speed error - Google Patents

Device for correcting steady-state speed error

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Publication number
JPS60211501A
JPS60211501A JP59067660A JP6766084A JPS60211501A JP S60211501 A JPS60211501 A JP S60211501A JP 59067660 A JP59067660 A JP 59067660A JP 6766084 A JP6766084 A JP 6766084A JP S60211501 A JPS60211501 A JP S60211501A
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JP
Japan
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counter
pulse
motor
count value
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP59067660A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chikayuki Okamoto
周幸 岡本
Yasunori Kobori
康功 小堀
Isao Fukushima
福島 勇夫
Masataka Sekiya
関谷 正尊
Kiyoshi Hiramatsu
平松 清
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59067660A priority Critical patent/JPS60211501A/en
Publication of JPS60211501A publication Critical patent/JPS60211501A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters

Abstract

PURPOSE:To attain quick locking to a steady-state by decreasing the sensitivity of a DC offset means so as to cause an integration effect thereby suppressing overshoot at motor start. CONSTITUTION:An up-down counter 19 is set to the up-count mode when the period of an FG signal (a) exceeds a reference period, and set to the downcount mode when the period is below the reference speed, and a speed control signal is obtained based on the count value. A frequency divider circuit 24 is an interleaving element of a clock provided to reduce the clock count speed of the counter 19, frequency-divides a clock pulse at each leading of the signal (a) subjected to frequency division while interleaving the pulse, and the counter 19 counts the clock pulse subjected to frequency division. Thus, the entire system is stabilized, the leading characteristic is improved and the overshoot is eliminated. The interleaving element 24 is handled as a digital integration element.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、モータの定常速度誤差補正装置に係わシ、特
に、モータ制御系の直流オフセットを補正するようにし
た定常速度誤差補正装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a steady-state speed error correcting device for a motor, and more particularly to a steady-state speed error correcting device for correcting a DC offset in a motor control system.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

磁気記録再生装置においては、磁気テープの速度を一定
に保持する必要があり、このために、キャプスタンモー
タの回転速度を一定に保持するための速度制御機構が設
けられている。ところが、従来の速度制御機構において
は、各要素のオフセット電圧が速度制御動作に影響し、
キャプスタンモータの回転速度が、所望の値からずれて
保持されるという欠点があった。
In a magnetic recording/reproducing device, it is necessary to keep the speed of the magnetic tape constant, and for this purpose, a speed control mechanism is provided to keep the rotational speed of the capstan motor constant. However, in conventional speed control mechanisms, the offset voltage of each element affects the speed control operation,
There was a drawback that the rotational speed of the capstan motor was maintained at a deviation from a desired value.

第1図はかかる問題点を解消した従来の定常速度誤差補
正装置の一例を示すブロック図であって、1はモータ、
2は周波数発電機、3はパルス発生器、4はカウンタ、
5はラッチ回路、6けデジタル加算器、7は基準プリセ
ット値発生器、8はプリセット回路、9はカウンタ、1
0はラッチ回路、11はデジタル−アナログ変換器、1
2は加算器、13は位相制御回路、14は増幅器である
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventional steady speed error correction device that solves such problems, in which 1 is a motor;
2 is a frequency generator, 3 is a pulse generator, 4 is a counter,
5 is a latch circuit, 6-digit digital adder, 7 is a reference preset value generator, 8 is a preset circuit, 9 is a counter, 1
0 is a latch circuit, 11 is a digital-analog converter, 1
2 is an adder, 13 is a phase control circuit, and 14 is an amplifier.

同図において、モータ1が回転していると、周波発電機
2からモータ1の回転数に応じた周波数の回転信号(以
下、FG倍信号いう)αが得られ、このFG信号αはパ
ルス発生器6に供給される。パルス発生器3は、一定繰
り返し周波数のクロツクパルスCとこのFG信号αの立
上りに同期したラッチパルスh、プリセットパルスdと
全発生する。
In the figure, when the motor 1 is rotating, a rotation signal α (hereinafter referred to as the FG multiplied signal) with a frequency corresponding to the rotation speed of the motor 1 is obtained from the frequency generator 2, and this FG signal α is a pulse generator. is supplied to the container 6. The pulse generator 3 generates a clock pulse C having a constant repetition frequency, a latch pulse h synchronized with the rise of this FG signal α, and a preset pulse d.

カウンタ9は、プリセットパルスJ毎に(すなわち、F
G信号αの立上り毎に)プリセット回路8が有するプリ
セット値にプリセットされ、このプリセット値からクロ
ックパルスc’lzカウントする。カウンタ9のカウン
ト値は、ラッチパルスbにより、ラッチ回路10にラッ
チされ、ラッチされたカウント値はデジタル−アナログ
変換器(以下、D/A変換器という)11でアナログ値
に変換される。D/A変換器10からのアナログ値、す
なわち、速度制御信号は、加算器12において、位相制
御回路13からの位相制御信号と加算され、増幅器14
で増幅されてモータ1に供給される。
The counter 9 counts each preset pulse J (that is, F
Each time the G signal α rises, it is preset to a preset value held by the preset circuit 8, and clock pulses c'lz are counted from this preset value. The count value of the counter 9 is latched by the latch circuit 10 by the latch pulse b, and the latched count value is converted into an analog value by a digital-to-analog converter (hereinafter referred to as a D/A converter) 11. The analog value from the D/A converter 10, that is, the speed control signal, is added to the phase control signal from the phase control circuit 13 in the adder 12, and then added to the phase control signal from the phase control circuit 13.
The signal is amplified and supplied to the motor 1.

ラッチ回路10でラッチされるカウンタ9のカウント値
は、FG信号αの周期を表わすものであり、D/A変換
器11は、この周期が、モータ1が所望の定常速度で回
転したときの所定の周期C以下、基準周期という)To
となるよう女速度制御信号?発生するように、ラッチ回
路10からのカウント値全アナログ値全発生する。この
ことにより、モータ1は所定の定常速度で回転すること
になる。
The count value of the counter 9 latched by the latch circuit 10 represents the period of the FG signal α, and the D/A converter 11 determines whether this period is a predetermined value when the motor 1 rotates at a desired steady speed. The period below C is called the reference period)To
Female speed control signal? As the count value from the latch circuit 10 is generated, all the analog values are generated. This causes the motor 1 to rotate at a predetermined steady speed.

ところで、かかる動作のみでは、D/A変換器11など
にオフセット電圧が生ずることから、モータ1に供給さ
れる速度制御信号は、この分だけオフセットされること
になシ、このために、モータ1はこの分だけ定常速度か
らずれて回転することになる。
By the way, if only such an operation is performed, an offset voltage will be generated in the D/A converter 11 etc., so the speed control signal supplied to the motor 1 will not be offset by this amount. The rotation will deviate from the steady speed by this amount.

このために、カウンタ4、ラッチ回路5、デジタル加算
器6.基準プリセット値発生器7が設けられ、プリセッ
ト回路8によるカウンタ9のプリセット値全調整するこ
とにより、上記のオフセット電圧による影響?除くよう
にしている。
For this purpose, a counter 4, a latch circuit 5, a digital adder 6. A reference preset value generator 7 is provided, and the preset value of the counter 9 is fully adjusted by the preset circuit 8, thereby eliminating the influence of the offset voltage mentioned above. I'm trying to remove it.

すなわち、カウンタ4は、クロックパルスCとプリセッ
トパルスdが供給され、カウンタ9と同時に、一定の所
定値にプリセットされるとともに、クロックパルスcf
カウントする。そして、カウンタ4がFG信号αの1周
期分をカウントすると、このときのカウント値がラッチ
回路5にラッチされる。このラッチされたカウント値は
デジタル加算器6に供給され、このカウント値と上記基
準周期T。に要するカウント値(以下、基準カウント値
という)との差と、基準プリセット値発生器7からの基
準プリセット値とが加算され、この加算値がプリセット
回路8に供給されてカウンタ9のプリセット値となる。
That is, the counter 4 is supplied with the clock pulse C and the preset pulse d, is preset to a constant predetermined value at the same time as the counter 9, and is also supplied with the clock pulse cf.
Count. Then, when the counter 4 counts one period of the FG signal α, the count value at this time is latched in the latch circuit 5. This latched count value is supplied to a digital adder 6, which combines this count value with the reference period T. The difference between the count value (hereinafter referred to as reference count value) required for Become.

ここで、基準プリセット値は、上記のオフセット電圧が
生じないときのカウンタ9のプリセット値である。また
、上記基準カウント値は、モーターが所望の定常速度で
回転し、FG信号αの周期が基準周期Toであるときの
FG信号αの1周期のカウンタ4のカウント値である。
Here, the reference preset value is the preset value of the counter 9 when the above offset voltage does not occur. Further, the reference count value is the count value of the counter 4 for one cycle of the FG signal α when the motor rotates at a desired steady speed and the cycle of the FG signal α is the reference cycle To.

そこで、上記のオフセット電圧が生じてモーターが所望
の定常速度からずれて回転している場合、ラッチ回路5
でラッチされるカウンタ4のカウント値は、モータ1の
回転速度のずれ量に相当する分だけ、基準カウント値と
異なる。
Therefore, if the above-mentioned offset voltage occurs and the motor is rotating at a deviation from the desired steady speed, the latch circuit 5
The count value of the counter 4 that is latched differs from the reference count value by an amount corresponding to the deviation amount of the rotational speed of the motor 1.

デジタル加算器では、ラッチ回路5でラッチされたカウ
ント値と基準カウント値の差だけ基準プリセット値に加
減し、カウンタ9のプリセット値ケオフセット電圧全相
殺できるような値に設定する。
The digital adder adds or subtracts the reference preset value by the difference between the count value latched by the latch circuit 5 and the reference count value, and sets the preset value of the counter 9 to a value that can completely cancel out the offset voltage.

例えば、FG信号αが基・準同期TOであるときのラッ
チ回路5にラッチされるカウント値、すなわち、基準カ
ウント値?″’o、o、i、o″とし、また、モータ1
が一定の回転速度であるときのラッチ回路5にラッチさ
れるカウント値が、基準カウント値よシも大きく、1.
0゜1.0″とすると、これらの差°“1,0,0゜0
”が基準プリセット値に加算されてカウンタ9のプリセ
ット値とする。
For example, the count value latched by the latch circuit 5 when the FG signal α is reference/standard synchronization TO, that is, the reference count value? "'o, o, i, o" and motor 1
The count value latched by the latch circuit 5 when is at a constant rotational speed is larger than the reference count value; 1.
If 0゜1.0'', then the difference between these degrees is ゜1,0,0゜0
” is added to the reference preset value and becomes the preset value of the counter 9.

第2図はかかるオフセット電圧の補正動作全模式的に示
したものであって、横軸にFG信号αの周期、縦軸にD
/A変換器11の出力レベルケとっており、実mA、一
点鎖線Bは夫々カウンタ9のカウント値f D/A変換
器11でアナログ値に変換した場合のレベル変化を表わ
している。
FIG. 2 schematically shows the entire offset voltage correction operation, with the horizontal axis representing the period of the FG signal α and the vertical axis representing the period of the FG signal α.
The output level of the /A converter 11 is measured, and the actual mA and the dashed line B represent the level changes when the count value f of the counter 9 is converted into an analog value by the D/A converter 11, respectively.

いま、カウンタ9のプリセット値が零のとき、このカウ
ンタ9のカウント値ヲ直接D/A変換器11に供給して
得られる出力レベルが、FG信号αの周期Tに対応して
実線Aのように変化するものとし、FG信号αの周期が
基準周期T。のとき、D/A変換器11の出力レベルが
点Pに対するレベルVPとする。
Now, when the preset value of the counter 9 is zero, the output level obtained by directly supplying the count value of the counter 9 to the D/A converter 11 is as shown by the solid line A, corresponding to the period T of the FG signal α. The period of the FG signal α is the reference period T. In this case, the output level of the D/A converter 11 is assumed to be the level VP for point P.

かかる条件のもとに、D/A変換器11などにオフセッ
ト電圧ΔVが生じ、このために、モータ1の回転速度が
所望の定常速度よりも低いものとすると、この場合には
、ラッチ回路10でラッチされるカウンタ9のカウント
値は、当然基準カウント値よりも大きく、このために、
D/A変換器11の出力レベルは、点Pよりもオフセッ
ト電圧ΔVだけ高い点QのレベルVQになる。このとき
のFG信号αの周期がT、 (>To )である。
Under such conditions, if an offset voltage ΔV is generated in the D/A converter 11 etc., and therefore the rotational speed of the motor 1 is lower than the desired steady speed, in this case, the latch circuit 10 The count value of the counter 9 latched at is naturally larger than the reference count value, and therefore,
The output level of the D/A converter 11 becomes the level VQ at point Q, which is higher than point P by offset voltage ΔV. The period of the FG signal α at this time is T, (>To).

これとともに、カウンタ4、ラッチ回路5、デジタル加
算器6により、これら周期TI m 10間の差に相当
する量、すなわち、オフセット電圧ΔVに対応する責だ
けカウンタ9のプリセット値を増加し、このために、カ
ウンタ9のカウント値に対応するアナログ値の変化は、
実線Aから一点鎖線Bにシフトされる。
At the same time, the counter 4, latch circuit 5, and digital adder 6 increase the preset value of the counter 9 by an amount corresponding to the difference between these periods TI m 10, that is, by the amount corresponding to the offset voltage ΔV. The change in analog value corresponding to the count value of counter 9 is
It is shifted from the solid line A to the dashed-dotted line B.

そこで、FG信号αの周期が11とすると、 D/A変
換器11の出力レベルは、点Rにおけるレベル、すなわ
ち、点QにおけるレベルVQよシもΔVだけ高くなり、
これによって、モータ1の回転速度は増加し、pG信号
αの周期Tは点Sの方へ、減少していく。
Therefore, if the period of the FG signal α is 11, the output level of the D/A converter 11 will be higher than the level at point R, that is, the level VQ at point Q, by ΔV,
As a result, the rotational speed of the motor 1 increases, and the period T of the pG signal α decreases toward the point S.

また、オフセット電圧ΔVが上記とは逆極性である場合
には、同様に、カウンタ9のプリセット値ケ小さくして
モータ1の回転速度を減少させる。
Furthermore, when the offset voltage ΔV has a polarity opposite to that described above, the preset value of the counter 9 is similarly decreased to reduce the rotational speed of the motor 1.

このようにして、FG信号αの周期が基準周期T。とな
るように、すなわち、所望の定常速度となるように、モ
ータ1が回転制御され、回転速度のオフセットが最小と
なる。
In this way, the period of the FG signal α becomes the reference period T. The rotation of the motor 1 is controlled so that the desired steady speed is achieved, and the offset of the rotational speed is minimized.

なお、モータ1の起動時においては、位相側、 8 。Note that when the motor 1 is started, the phase side is 8.

夜回路13は動作しておらず、一定電圧が出力されるだ
けである。
The night circuit 13 is not operating and only outputs a constant voltage.

ところで、かかる定常速度誤差補正装置は、積分要素を
含んでないために、モータ1の起動時、動作にカウンタ
4.デジタル加算器6などからなる直流オフセット除去
手段の感度に依存したオーバーシュートが生じ、モータ
1が異常回転して定常速度状態への過渡期間が長くなる
という欠点があった。
By the way, since such a steady speed error correction device does not include an integral element, when the motor 1 is started, the counter 4. There is a drawback that an overshoot occurs depending on the sensitivity of the DC offset removing means such as the digital adder 6, and the motor 1 rotates abnormally, prolonging the transition period to the steady speed state.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、モータ起
動時におけるオーバーシュート全抑制し、定常速度状態
への迅速なる引込みを可能とした定常速度誤差補正装置
を提供するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a steady speed error correction device that eliminates the drawbacks of the prior art described above, completely suppresses overshoot at the time of starting a motor, and enables rapid retraction to a steady speed state.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この目的を達成するために、本発明は、直流オフセット
除去手段の感度を低下させて積分効果を生じさせ、オー
バーシュートラ抑制することができるようにした点に特
徴がある。
In order to achieve this object, the present invention is characterized in that the sensitivity of the DC offset removing means is reduced to produce an integral effect, thereby making it possible to suppress overshoot.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を図面について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第3図は本発明による定常速度誤差補正装置の一実施例
を示すブロック図であって、1はモータ、15はFG信
号検出器、16はカウンタ、17はクロックパルス発生
器、18はラッチ回路、19はアップダウンカウンタ、
20はカウンタ、21はラッチ回路、22はD/A変換
器、23はモータドライブ回路、24は分周回路である
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the steady speed error correction device according to the present invention, in which 1 is a motor, 15 is an FG signal detector, 16 is a counter, 17 is a clock pulse generator, and 18 is a latch circuit. , 19 is an up/down counter,
20 is a counter, 21 is a latch circuit, 22 is a D/A converter, 23 is a motor drive circuit, and 24 is a frequency dividing circuit.

第4図は第3図の主要な信号を示す波形図であって、第
3図に対応する信号には同一符号をつけている。なお、
第4図において、第3図のカウンタ1(S、20のカウ
ント値をアナログ的に示している。
FIG. 4 is a waveform diagram showing main signals in FIG. 3, and signals corresponding to those in FIG. 3 are given the same symbols. In addition,
In FIG. 4, the count values of counters 1 (S, 20) in FIG. 3 are shown in analog form.

第3図および第4図において、図示しない周波数発電機
からのFG信号αはFG信号検出器15に供給され、と
のFG信号αの立上りエツジでラッチパルスh1プリセ
ットパルスdが形成される。
In FIGS. 3 and 4, an FG signal α from a frequency generator (not shown) is supplied to an FG signal detector 15, and a latch pulse h1 and a preset pulse d are formed at the rising edge of the FG signal α.

カウンタ16はプリセットパルスd毎にプリセットされ
、クロックパルス発生器17からのクロックパルス全カ
ウントし、また、カウンタ16のカウント期間が前出の
基準周期T。全越えると同時に、カウンタ16のカウン
ト値の最上位ビットが反転するように、基準カウント値
が設定されている。たとえば、カウンタ16が4ビツト
構成であるとすると、カウンタ16は、プリセットされ
た後、’o、o、o、o”、”1,0,0゜0″、0,
1,0,0.”、・・・とアップカウントし、そのカウ
ント値が”1,1,1.0″となって次にクロックパル
スCが供給されると、そのカウント値は’0,0,0.
1”となって最上位ビットは0″から′1″に反転し、
それ以後は、カウント値の最上位ビットは1″に保持さ
れる。そして、この場合、カウンタ16がプリセットさ
れてから、カウント値が1゜1.1.0″と0,0,0
.1″との間までの期間が基準周期Toとなるようにし
ている。換言すれば、カウンタ16のアップカウント期
間が基準周期To k経過して、最初に供給されるり0
.11 。
The counter 16 is preset every preset pulse d, counts all the clock pulses from the clock pulse generator 17, and the counting period of the counter 16 is equal to the reference period T mentioned above. The reference count value is set so that the most significant bit of the count value of the counter 16 is inverted at the same time as the total value is exceeded. For example, if the counter 16 has a 4-bit configuration, after being preset, the counter 16 will be 'o, o, o, o', '1, 0, 0°0', 0,
1,0,0. ",...", and when the count value becomes "1, 1, 1.0" and the next clock pulse C is supplied, the count value becomes "0, 0, 0...".
1” and the most significant bit is reversed from 0” to ’1”.
From then on, the most significant bit of the count value is held at 1''.In this case, after the counter 16 is preset, the count value is 1°1.1.0'' and 0,0,0.
.. 1'' is set to be the reference period To.In other words, the up-count period of the counter 16 has passed the reference period Tok, and the first supply is 0.
.. 11.

ツクパルスCによってカウンタ16のカウント値の最上
位ビットが0″から“1”に反転するように、カウンタ
16のビット構成に応じてクロックパルスCの繰り返し
周波数が設定されている。
The repetition frequency of the clock pulse C is set according to the bit configuration of the counter 16 so that the most significant bit of the count value of the counter 16 is inverted from 0" to "1" by the clock pulse C.

カウンタ16のカウント値n1は、ラッチパルスbによ
り、ラッチ回路18にラッチされる。したがって、ラッ
チ回路18でラッチされたカウント値の最上位ビットは
、FG倍信号周期が基準周期7゜以下のとき”0”であ
り、また、基準周期76を越えると”1″である。
The count value n1 of the counter 16 is latched by the latch circuit 18 by the latch pulse b. Therefore, the most significant bit of the count value latched by the latch circuit 18 is "0" when the FG multiplied signal period is less than the reference period 7 degrees, and is "1" when it exceeds the reference period 76.

アップダウンカウンタ19は、ラッチ回路18でラッチ
されたカウント値の最上位ビットが1”のとき(すなわ
ち、FG信号αの周期が基準周期To k越えるとき)
、アップカウントモードに設定され、逆に、そのカウン
ト値の最上位ビットが0″のとき(すなわち、FG倍信
号周期が基準周期To以下のとき)、ダウンカウントモ
ードに設定される。このように設定されたカウントモー
ドに従って、アップダウンカウンタ19・12 ・ はFG信号αの立上りエツジから形成されるクロックパ
ルス全カウントする。
The up/down counter 19 operates when the most significant bit of the count value latched by the latch circuit 18 is 1'' (that is, when the period of the FG signal α exceeds the reference period Tok)
, is set to up-count mode, and conversely, when the most significant bit of the count value is 0'' (that is, when the FG multiplied signal period is less than or equal to the reference period To), it is set to down-count mode. According to the set counting mode, the up/down counters 19, 12, . . . count all the clock pulses formed from the rising edge of the FG signal α.

このアップダウンカウンタ19のカウント値は、カウン
タ20のプリセット値として用いられる。
The count value of this up/down counter 19 is used as a preset value of the counter 20.

すなわち、カウンタ20は、FG信号検出器15からの
プリセットパルスdによシ、このときのアップダウンカ
ウンタ19のカウント値にプリセットされ、クロックパ
ルス発生器17からのクロックパルスC&−アップカウ
ントする。カウンタ20のカウント値n、は、ラッチパ
ルスbにより、ラッチ回路21にラッチされ、このラッ
チされたカウント値はDμ変換器22で変換された速度
制御信号が得られる。この速度制御信号はモータドライ
ブ回路23に供給され、モータ1の速度制御がなされる
That is, the counter 20 is preset to the current count value of the up/down counter 19 by the preset pulse d from the FG signal detector 15, and counts up the clock pulse C&- from the clock pulse generator 17. The count value n of the counter 20 is latched by the latch circuit 21 by the latch pulse b, and the latched count value is converted by the Dμ converter 22 to obtain a speed control signal. This speed control signal is supplied to the motor drive circuit 23, and the speed of the motor 1 is controlled.

ところで、回路設計時においては、D/A変換器22の
出力電圧などにオフセット電圧が生じないものとして、
モータが所望の定常速度で回転する速度制御信号が発生
するように、カウンタ20のプリセット値が設定される
。このブリセット値fNBとする。この場合には、ラッ
チ回路21でラッチされたカウンタ20のカウント値は
、このカウント値p D/A変換器22で変換して得ら
れる出力電圧がV、であって、モータ1會所望の定常速
度で回転させるような値となっており、FO信号αの周
期は基準周期T。に等しい。
By the way, when designing the circuit, it is assumed that no offset voltage occurs in the output voltage of the D/A converter 22, etc.
The preset value of counter 20 is set to generate a speed control signal that causes the motor to rotate at a desired steady speed. This preset value is called fNB. In this case, the count value of the counter 20 latched by the latch circuit 21 is the count value p, the output voltage obtained by conversion by the D/A converter 22 is V, and the motor 1 is at the desired steady The value is such that it rotates at a speed, and the period of the FO signal α is the reference period T. be equivalent to.

ところが、D/A変換器22の出力電圧などにオフセッ
ト電圧が存在すると、モータ1はこの所望の定常速度と
異なる速度で回転していることになる。
However, if an offset voltage exists in the output voltage of the D/A converter 22, the motor 1 will be rotating at a speed different from this desired steady speed.

そこで、いま、モータ1が所望の定常速度よりも遅い速
度で回転しているものとすると、FG信号αの周期は(
ro+ΔT)(但し、Δr>o)であって、ラッチ回路
21にラッチされるカウント値は大きく々ってD/A変
換器22の出力電圧は(V1+ΔV)となっている。す
なわち、この状態で定常速度誤差補正装置がロックされ
ている。
Therefore, if the motor 1 is now rotating at a speed slower than the desired steady speed, the period of the FG signal α is (
ro+ΔT) (where Δr>o), the count value latched by the latch circuit 21 is large, and the output voltage of the D/A converter 22 is (V1+ΔV). That is, the steady speed error correction device is locked in this state.

このとき、ラッチ回路18にラッチされたカウント値の
最上位ビットは1″であり、このために、アップダウン
カウンタ19はアップカウントモードに設定され、FG
信号検出器15でpa信号aの立上りエツジから形成さ
れたクロックパルスを了ツブカウントする。
At this time, the most significant bit of the count value latched by the latch circuit 18 is 1'', so the up/down counter 19 is set to up count mode, and the FG
A signal detector 15 counts clock pulses formed from the rising edge of the pa signal a.

ここで、このクロックパルスがFG信号αの立上りエツ
ジ毎に形成されたものとすると、アップダウンカウンタ
19はFG信号αの周期毎にアップカウントを続け、こ
れとともに、カウンタ20のプリセット値はFG信号α
の周期毎に1づつ増加する。したがって、カウンタ20
のカウント値りは、1線ノの変化からカウント周期毎に
順次1づつシフトしていく。これとともに、ラッチ回路
21でラッチされるカウント値が増えてD/A変換器2
2の出力電圧が上昇し、モータ1の回転速度が高せる。
Here, if this clock pulse is formed at every rising edge of the FG signal α, the up/down counter 19 continues to count up every period of the FG signal α, and at the same time, the preset value of the counter 20 is α
Increases by 1 every cycle. Therefore, counter 20
The count value gradually shifts by 1 every count period from the change of one line. Along with this, the count value latched by the latch circuit 21 increases and the D/A converter 2
The output voltage of motor 2 increases, and the rotational speed of motor 1 increases.

これによってFG信号αの周期は減少するために、ラッ
チ回路21のラッチタイミングが単1ってラッチされる
カウント値は小さくなろうとするが、カウンタ20のプ
リセット値が順次増加しているために、モータ1の回転
速度は高まってFG信号αの周期は減少し続ける。
As a result, the period of the FG signal α decreases, so the count value latched by the latch timing of the latch circuit 21 tends to become smaller, but since the preset value of the counter 20 is increasing sequentially, The rotational speed of the motor 1 increases and the period of the FG signal α continues to decrease.

、15 。, 15.

そして、プリセット値がNAとな)、FG信号aの周期
がほぼ基準周期T。で、D/A変換器22の出力電圧ば
V、十ΔV と彦る。このときのカウンタ20のカウン
ト特性は、直線A′から頂線B′へ上方にシフトされた
ものとなり、モータ1は、FG信呆αの周期がT。とな
るように、直流オフセット分ΔVを相殺したV1+ΔV
なる動作点で回転する。
The preset value is NA), and the period of the FG signal a is approximately the reference period T. Then, the output voltage of the D/A converter 22 is V, which is 10ΔV. The count characteristic of the counter 20 at this time is shifted upward from the straight line A' to the apex line B', and the motor 1 has a cycle of FG reliability α of T. V1 + ΔV, which offsets the DC offset ΔV, so that
It rotates at an operating point.

以上の制御は、直流オフセットが逆方向、つまシ、V、
−ΔVなる方向で生じても同様に行なわれ、常に、モー
タ1は、FG信号αの周期が基準周期T。となる状態に
ロックされて回転する。
In the above control, the DC offset is in the opposite direction, the clamp, V,
The same process is performed even if the signal occurs in the direction of −ΔV, and the motor 1 always has the period of the FG signal α equal to the reference period T. It rotates while being locked in this state.

この系を、線形要素で使易的に近似すると、第5図に示
すブロック図で表わされる。同図において、25は加算
器、26け電圧増幅要素、27はモータドライブ要素、
2Bはモータ、29け加算器、30は自己補正要素であ
る。
When this system is conveniently approximated using linear elements, it is represented by the block diagram shown in FIG. In the figure, 25 is an adder, 26 voltage amplification elements, 27 is a motor drive element,
2B is a motor, a 29-digit adder, and 30 a self-correction element.

い寸、電圧増幅要素26の伝達関数pA、以下、モータ
ドライブ要素27、モータ28、自己補正型1 K 素30の伝達関数全夫々”JS、j−f−TSと近似す
る、16゜ と、系の出力ωと外乱ΔVとの間の関係は次のように表
わされる。
The transfer function pA of the voltage amplification element 26, hereinafter, the transfer function of the motor drive element 27, the motor 28, and the self-correcting 1K element 30 are respectively approximated as "JS, j-f-TS," and 16 degrees. The relationship between the output ω of the system and the disturbance ΔV is expressed as follows.

となシ、撮動係数ζは であり、AD>1では、ζはほぼTで決まる。Tonashi, the imaging coefficient ζ is When AD>1, ζ is approximately determined by T.

Ti大きくすることによシ、ζも大となって系は非振動
的となる。ここで、Tは第3図の了ツブダウンカウンタ
−9のクロックパルスの周期であり、Ti大にすること
はこの周期を太、すなわち、このクロックパルスの頻度
を粗にすることに対応する。物理的に言えば、アップダ
ウンカウンター9のクロックカウントの速度を余り速く
すると、第4図中のガの台形波特性の平行移動が激しく
、オーバーシー−トラ生ずるということになる。
By increasing Ti, ζ also increases and the system becomes non-oscillatory. Here, T is the period of the clock pulse of the clock pulse down counter 9 in FIG. 3, and increasing Ti corresponds to making this period thicker, that is, making the frequency of this clock pulse coarser. Physically speaking, if the clock count speed of the up-down counter 9 is made too fast, the trapezoidal wave characteristic shown in FIG.

第3図において、分周回路24は、アップダウンカウン
タ19のクロックカウント速度を低下させるために設け
たクロックの間引き要素であって、FG信号検出器15
で形成された、FG信号αの立上シ毎のクロックパルス
を間引いて分周し、この分周されたクロックパルスをア
ップダウンカウンタ19がカウントする。このために、
系全体が安定化し、立上り特性が改善されてオーバーシ
ュートが除かれる。この間引き要素24はアップダウン
カウンタなどでもよく、デジタル的積分要素として扱え
る。
In FIG. 3, the frequency divider circuit 24 is a clock thinning element provided to reduce the clock count speed of the up/down counter 19, and is a clock thinning element provided to reduce the clock count speed of the up/down counter 19.
The clock pulses formed at each rising edge of the FG signal α are thinned out and frequency-divided, and the up-down counter 19 counts the frequency-divided clock pulses. For this,
The entire system is stabilized, the rise characteristics are improved, and overshoot is eliminated. This thinning element 24 may be an up/down counter or the like, and can be treated as a digital integral element.

第6図は本発明による定常速度誤差補正装置の他の実施
例を示すブロック図であって、31は論理回路、32は
スイッチ回路、33は入力端子であり、第3図に対応す
る部分には同一符号をつけている。
FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the steady-state speed error correction device according to the present invention, in which 31 is a logic circuit, 32 is a switch circuit, and 33 is an input terminal. are given the same sign.

また、第7図は第6図の各部の信号を示す波形図であっ
て、υはモータの回転速度であり、第6図に対応する符
号金つけている。
Further, FIG. 7 is a waveform diagram showing the signals of each part in FIG. 6, where υ is the rotational speed of the motor, and the symbols corresponding to those in FIG. 6 are given.

第6図および第7図において、モータ1が停止している
ときには、入力端子33から供給されるモータ停止信号
eは”H″(高レベル)にある。
In FIGS. 6 and 7, when the motor 1 is stopped, the motor stop signal e supplied from the input terminal 33 is at "H" (high level).

時刻toでモータ1を起動すると、モータ停止信号εけ
L″(低レベル〕となシ、その立下シエッジで論理回路
31はリセットされる。このために、論理回路31の出
力りはL″になり、スイッチ回路32は接点α側に閉じ
る。また、モータ1に急激に加速され、回転速度Vは急
激に上昇する。分周器24は、FG信号検出回路15か
らのFG信号αの立上りエツジ毎のパルスが供給され、
これ全分周比り、で分周したパルスをスイッチ回路32
の接点αに、また、分周比り、で分周したパルスをスイ
ッチ回路32の接点りに出力する。なお、ここで、Dl
>n、とする。したがって、アップダウンカウンタ19
には、この分局比D1で分周された粗なパルスがクロッ
クパルスダとして供給される。
When the motor 1 is started at time to, the motor stop signal ε becomes L'' (low level), and the logic circuit 31 is reset at the falling edge of the motor stop signal ε.For this reason, the output of the logic circuit 31 becomes L''. , the switch circuit 32 closes to the contact α side.Moreover, the motor 1 rapidly accelerates, and the rotation speed V rapidly increases.The frequency divider 24 detects the rise of the FG signal α from the FG signal detection circuit 15. A pulse per edge is provided,
The pulse frequency divided by this total frequency division ratio is sent to the switch circuit 32.
A pulse frequency-divided by the frequency division ratio is output to the contact α of the switch circuit 32. In addition, here, Dl
>n. Therefore, the up/down counter 19
A coarse pulse frequency-divided by this division ratio D1 is supplied as a clock pulse.

モータ1の回転速度Vが所望の定常速度V。以下である
ときには、FG信号αの周期が基準周期T。以下である
から、ラッチ回路18にラッチされたカウント値の最上
位ビットけ′0″であり、これが′H”としてラッチ回
路18から出力される。
The rotation speed V of the motor 1 is a desired steady speed V. When the period is below, the period of the FG signal α is the reference period T. Since it is as follows, the most significant bit of the count value latched by the latch circuit 18 is '0'', and this is outputted from the latch circuit 18 as 'H'.

時刻t、でモータ1の回転速度Vが所望の定常速度ν。At time t, the rotation speed V of the motor 1 is a desired steady speed ν.

を越えると、ラッチ回路18にラッチされたカウント値
の最上位ピットは′°1”となってその出力fはL″と
なり、アップダウンカウンタ19はダウンカウントモー
ドとなるが、他の状態は変化しなXA。このために、モ
ータ1は減速される。
When the count value exceeds 1, the most significant pit of the count value latched by the latch circuit 18 becomes ``°1'', its output f becomes L'', and the up/down counter 19 enters the down count mode, but other states change. Shina XA. For this purpose, motor 1 is decelerated.

時刻t、でモータ1の回転速度Vが所望の定常速度ν。At time t, the rotation speed V of the motor 1 is a desired steady speed ν.

となると、ラッチ回路18の出力fけ再び6H”となり
、アップダウンカウンタ19はアップカウントモードと
なる。これとともに、出力fの立上りエツジで論理回路
31はトリガーされ、その出カルはパH″となってスイ
ッチ回路32は接点す側に切換わる。そこで、アップダ
ウンカウンタ19には、分周器24から分周比へで分周
さ、20゜ れた密なパルスがクロックパルスlとして供給される。
Then, the output f of the latch circuit 18 becomes 6H" again, and the up/down counter 19 becomes the up-count mode. At the same time, the logic circuit 31 is triggered by the rising edge of the output f, and its output becomes 6H". The switch circuit 32 is then switched to the contact side. Therefore, the up/down counter 19 is supplied with a dense pulse whose frequency is divided by the frequency division ratio by 20 degrees from the frequency divider 24 as the clock pulse l.

以上のように、アップダウンカウンタ19ハ、時刻t。As described above, the up/down counter 19c reaches the time t.

−62間では粗のクロックパルスykカウントするから
、系は滑らかに安定な状態に近づいて行き、時刻t、以
降では、密のクロックパルスykカウントし、頻繁に速
度補正が行なわれる。したがって、モータ立上り時の立
上り特性が速まり、また、定常時には細かい速度補正が
行なわれる。
Since coarse clock pulses yk are counted between -62 and the system smoothly approaches a stable state, from time t onward, fine clock pulses yk are counted and speed corrections are frequently performed. Therefore, the start-up characteristic when the motor starts up becomes faster, and fine speed correction is performed during steady state.

□〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、モータ起動時、
系の立上り特性における振動やオーバーシュートを大幅
に軽減することができ、モータ會迅速に所望の定常速度
状態に引き込ませることができるものであって、上記従
来技術の欠点ケ除いて優れた機能の定常速度誤差補正装
置を提供することができる。
□ [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, when starting the motor,
This technology can significantly reduce vibration and overshoot in the start-up characteristics of the system, and quickly bring the motor to the desired steady speed state. A steady state speed error correction device can be provided.

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

第1図は従来の定常速度誤差補正装置の−例を示すブロ
ック図、第2図は第1図のオフセット電圧の補正動作ケ
示す模式図、第3図は本発明による定常速度誤差補正装
置の一実施例を示すブロック図、第4図は第3図の主要
な信号會示す波形図、第5図は第3図の系を線形要素で
近似して示したブロック図、第6図は本発明による定常
速度誤差補正装置の他の実施例を示すブロック図、第7
図は第6図の各部の信号を示す波形図である。 1・・・モータ 15・・・FG信号検出器16・・・
カウンタ 17・・・クロックパルス発生器 18・・・ラッチ回路 19・・・アップダウンカウンタ 20・・・カウンタ 21・・・ラッチ回路22・・・
デジタル−アナログ変換器 23・・・モータドライブ回路 24・・・分周器 31・・・論理回路代理人弁理士 
高 橋 明 夫 、23゜ 第1図 第2 図 堵3図 7 第4 凶 第5 図 %6区 7
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventional steady-state speed error correction device, FIG. 2 is a schematic diagram showing the offset voltage correction operation of FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing an example of a conventional steady-state speed error correction device. A block diagram showing one embodiment, FIG. 4 is a waveform diagram showing the main signal system in FIG. 3, FIG. 5 is a block diagram showing the system in FIG. 3 approximated by linear elements, and FIG. Block diagram showing another embodiment of the steady speed error correction device according to the invention, No. 7
The figure is a waveform diagram showing signals at various parts in FIG. 6. 1...Motor 15...FG signal detector 16...
Counter 17...Clock pulse generator 18...Latch circuit 19...Up/down counter 20...Counter 21...Latch circuit 22...
Digital-analog converter 23... Motor drive circuit 24... Frequency divider 31... Logic circuit agent patent attorney
Akio Takahashi, 23゜Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 7 Figure 5 %6 Ward 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 モータの回転速度に応じた周波数の回転信号を検出し該
回転信号と等しい周期のプリセットパルス、ラッチパル
スおよび第1のクロックパルス全発生する検出器と、該
プリセットパルスによってプリセットされ第2のクロッ
クパルスをカウントする第1のカウンタと、該ラッチパ
ルスによシ該第1のカウンタでの前記回転信号の1周期
を表わすカウント値?ラッチする第1のラッチ回路と、
前記第1のクロックパルスを分局する分局器と、該第1
のラッチ回路でラッチされたカウント値によってモード
が設定され該分局器からのクロックパルスをカウントす
るアップダウンカウンタと、前記プリセットパルスによ
って該アップダウンカウンタのカウント値がプリセット
され前記第2のクロックパルスをカウントする第2のカ
ウンタと、前記ラッチパルスにより該第2のカウンタの
カウント値をラッチする第2のラッチ回路と、該第2の
ラッチ回路の出力が供給され前記モータの制御信号に発
生するデジタル−アナログ変換器からなり、前記モータ
の起動時における過渡状態を軽減することができるよう
に構成したことを特徴とする定常速度誤差補正装置。 (2、特許請求の範囲第(1)項において、前記分局器
は、モータ駆動時の一定時間内と該一定時間経過後とで
分局比が異なることを特徴とする定常速度誤差補正装置
[Scope of Claims] A detector that detects a rotation signal with a frequency corresponding to the rotation speed of a motor and generates a preset pulse, a latch pulse, and a first clock pulse with the same period as the rotation signal, and a detector that generates a preset pulse, a latch pulse, and a first clock pulse with the same period as the rotation signal, and a preset pulse that is set by the preset pulse. a first counter that counts second clock pulses, and a count value representing one cycle of the rotation signal at the first counter according to the latch pulse; a first latch circuit that latches;
a divider that divides the first clock pulse;
an up/down counter whose mode is set by the count value latched by the latch circuit and counts clock pulses from the branching unit; and an up/down counter whose mode is set by the count value latched by the latch circuit; and the count value of the up/down counter is preset by the preset pulse and the second clock pulse is a second counter that counts, a second latch circuit that latches the count value of the second counter by the latch pulse, and a digital circuit that is supplied with the output of the second latch circuit and that generates a control signal for the motor. - A steady-state speed error correction device comprising an analog converter and configured to be able to reduce a transient state at the time of starting the motor. (2. The steady-state speed error correction device according to claim (1), wherein the branching unit has a branching ratio that is different between within a certain period of time when the motor is driven and after the certain period of time has elapsed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6364112A (en) * 1986-09-04 1988-03-22 Toyoda Mach Works Ltd Pulse distributing method
EP0794436A1 (en) * 1996-03-04 1997-09-10 Delco Electronics Corporation Analog/digital feedback circuitry for minimizing dc offset variations in an analog signal

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