JPS6035986A - モ−タの制御装置 - Google Patents
モ−タの制御装置Info
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- JPS6035986A JPS6035986A JP58141829A JP14182983A JPS6035986A JP S6035986 A JPS6035986 A JP S6035986A JP 58141829 A JP58141829 A JP 58141829A JP 14182983 A JP14182983 A JP 14182983A JP S6035986 A JPS6035986 A JP S6035986A
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- microcomputer
- motor
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- 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
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements 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
- H02P7/18—Arrangements 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
- H02P7/24—Arrangements 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
- H02P7/28—Arrangements 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
- H02P7/285—Arrangements 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
- H02P7/292—Arrangements 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 static converters, e.g. AC to DC
- H02P7/293—Arrangements 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 static converters, e.g. AC to DC using phase control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、複写機等に用いられるモータの制御装置に
係り、特に駆動用のモータの速度の連続変倍を行うため
に光学系の速度を連続的に制御するに好適なPLL速度
制御装置に関するものである。
係り、特に駆動用のモータの速度の連続変倍を行うため
に光学系の速度を連続的に制御するに好適なPLL速度
制御装置に関するものである。
従来、この種の装置はハードウェアで構成され、連続的
にモータの速度を変化させるために分周器を使って基準
周波数や駆動用のモータのエンコーダからの帰還周波数
を分周したり基準周波数を切り換えることによって行わ
れており、さらには制御範囲が広いため、フィルタなど
の各要素を調整して切り換えることが必要であり、その
ため装置が大きくなるという欠点があった。
にモータの速度を変化させるために分周器を使って基準
周波数や駆動用のモータのエンコーダからの帰還周波数
を分周したり基準周波数を切り換えることによって行わ
れており、さらには制御範囲が広いため、フィルタなど
の各要素を調整して切り換えることが必要であり、その
ため装置が大きくなるという欠点があった。
この発明は、上記欠点を除去するためになされたもので
、マイクロコンピュータを用いることにより、装置の小
型化をはかること、ならびにマイクロコンピュータによ
る高精度、広範囲のPLL速度制御を実行することを目
的とする。
、マイクロコンピュータを用いることにより、装置の小
型化をはかること、ならびにマイクロコンピュータによ
る高精度、広範囲のPLL速度制御を実行することを目
的とする。
第1図はこの発明の一実施例の回路図である。
この図で、1はモータの速度を指定するテンキー、2は
マイクロコンピュータの内部のカウンタを駆動する発振
器、3は速度制御を行うマイクロコンピュータ(以下マ
イコンという)で、カウンタ3Aを有しており、このカ
ウンタ3Aは発振器2のクロックをカランI・してテン
キー1からのモータ速度指定に従って位相比較のための
基準周波数信号FSを発生する。4は出力線で、後述す
るようにマイコン3内で作成された位相比較信号PCを
出力する。5はプログラマブル・ワンショクl−マルチ
バイブレーク(以下ワンショットマルチという)で、マ
イコン3から出力されるデータ6、発振器2の出力およ
び後述するエンコーダからの帰還信号FGとから速度制
御信号FVを作成し出力線7に出力する。8は前記位相
比較信号PCと速度制御信号FVの加算回路、9はパル
ス幅変調(PWM)を行うコンパレータ、10はモータ
を駆動するドライバ、11はモータ、12は前記モータ
11の回転を検出するエンコーダで、帰還信号FGを発
生し、マイコン3とワンショッ]・マルチ5へ入力する
。13〜16は電子ボリューム、17はコンデンサであ
る。また、18はPC利得制御信号、19はFV利得制
御信号、20はフィルタ制御信号、21はスレッショル
ドレベル制御信号であり、それぞれ電子ボリュームの制
御信号18〜21の値を変化させて調整を行うものであ
る。
マイクロコンピュータの内部のカウンタを駆動する発振
器、3は速度制御を行うマイクロコンピュータ(以下マ
イコンという)で、カウンタ3Aを有しており、このカ
ウンタ3Aは発振器2のクロックをカランI・してテン
キー1からのモータ速度指定に従って位相比較のための
基準周波数信号FSを発生する。4は出力線で、後述す
るようにマイコン3内で作成された位相比較信号PCを
出力する。5はプログラマブル・ワンショクl−マルチ
バイブレーク(以下ワンショットマルチという)で、マ
イコン3から出力されるデータ6、発振器2の出力およ
び後述するエンコーダからの帰還信号FGとから速度制
御信号FVを作成し出力線7に出力する。8は前記位相
比較信号PCと速度制御信号FVの加算回路、9はパル
ス幅変調(PWM)を行うコンパレータ、10はモータ
を駆動するドライバ、11はモータ、12は前記モータ
11の回転を検出するエンコーダで、帰還信号FGを発
生し、マイコン3とワンショッ]・マルチ5へ入力する
。13〜16は電子ボリューム、17はコンデンサであ
る。また、18はPC利得制御信号、19はFV利得制
御信号、20はフィルタ制御信号、21はスレッショル
ドレベル制御信号であり、それぞれ電子ボリュームの制
御信号18〜21の値を変化させて調整を行うものであ
る。
ところで、モータ11の連続変倍はドラム速度一定のと
き光学系のスキャンニング速度を連続的に変化させるこ
とによって実現できる。等倍コピーのとき光学系駆動用
のモータ11のエンコーダ12の帰還信号FGの周波数
を1KHz (周期T−1ms)とし、倍率1%刻みで
変化させた場合、周期Tは0.01m5ごとに変化する
。この周期Tを、最小周波数(100KH2)の信号を
用いてカウンタ3Aでカウントすることによって基準周
波数信号FSを作ることができる。前述した最小周波数
は発振器2で作成される。
き光学系のスキャンニング速度を連続的に変化させるこ
とによって実現できる。等倍コピーのとき光学系駆動用
のモータ11のエンコーダ12の帰還信号FGの周波数
を1KHz (周期T−1ms)とし、倍率1%刻みで
変化させた場合、周期Tは0.01m5ごとに変化する
。この周期Tを、最小周波数(100KH2)の信号を
用いてカウンタ3Aでカウントすることによって基準周
波数信号FSを作ることができる。前述した最小周波数
は発振器2で作成される。
次に、第1図の実施例の動作の概略を説明する。
加算回路8はマイコン3から出力された位相比較信号P
Cと速度制御信号FVを加算し、その出力は、電子ボリ
ューム15とコンデンサ17からなるフィルタで積分さ
れた後に、コンパレータ9の電子ボリューム16で定ま
るスレッショルドレベルによってPWMされ、ドライバ
10によってモータ11を駆動し、テンキー1からのモ
ータ速度指令に従った基準周波数信号FSと一定の位相
差となるように制御される。さらに、指定倍率に従って
あらかじめ定められた値に電子ボリューム13〜16の
値をマイコン3によって設定し、位相比較信号PCと速
度制御信号FVとの加算利得比、フィルタ特性、スレッ
ショルドレベルを制御している。そして、マイコン3の
内部で判断している位相比較によって位相がロックして
いない場合、スレッショルドレベルの制御も行う。
Cと速度制御信号FVを加算し、その出力は、電子ボリ
ューム15とコンデンサ17からなるフィルタで積分さ
れた後に、コンパレータ9の電子ボリューム16で定ま
るスレッショルドレベルによってPWMされ、ドライバ
10によってモータ11を駆動し、テンキー1からのモ
ータ速度指令に従った基準周波数信号FSと一定の位相
差となるように制御される。さらに、指定倍率に従って
あらかじめ定められた値に電子ボリューム13〜16の
値をマイコン3によって設定し、位相比較信号PCと速
度制御信号FVとの加算利得比、フィルタ特性、スレッ
ショルドレベルを制御している。そして、マイコン3の
内部で判断している位相比較によって位相がロックして
いない場合、スレッショルドレベルの制御も行う。
位相比較および速度の制御方法を第2図のフローチャー
1・および第3図の波形図に従って説明する。なお、第
2図で(1)、(2)、・・・・・・はステップを表わ
す。
1・および第3図の波形図に従って説明する。なお、第
2図で(1)、(2)、・・・・・・はステップを表わ
す。
テンキー1よりモータ11の速度設定(倍率)を入力す
る(1)。設定値に変化があった場合(2)、カウンタ
3Aに設定値(データ)をセットしく3)、カウントダ
ウンをスタートさせる。ここでカウンタ3Aのカウント
ダウンが終了後割込信号が発生し、自動的に設定値を再
セットし、カウントダウンすることを繰り返す。これに
より基準周波数信号FSが発生する。また、ワンシゴッ
トマルチ5にデータがセットされ(4)、さらにゲイン
、フィルタ、スレッショルドレベルのデータがセットさ
れる(5)。
る(1)。設定値に変化があった場合(2)、カウンタ
3Aに設定値(データ)をセットしく3)、カウントダ
ウンをスタートさせる。ここでカウンタ3Aのカウント
ダウンが終了後割込信号が発生し、自動的に設定値を再
セットし、カウントダウンすることを繰り返す。これに
より基準周波数信号FSが発生する。また、ワンシゴッ
トマルチ5にデータがセットされ(4)、さらにゲイン
、フィルタ、スレッショルドレベルのデータがセットさ
れる(5)。
速度制御信号FVは第2図のステップ(4)で、倍率に
対応した基準周波数信号FSの1/2FSとなるタイマ
値をワンシゴットマルチ5にセットし、その出力はモー
タ11のエンコーダ12の帰還信号FGの立下りと同時
に、ワンショッi・マルチ5内のカウンタがカウントス
タートシ、カウントアツプした後ワンショットマルチ5
の出力がセットされる。これによって第3図の速度制御
信号FVを発生させている。
対応した基準周波数信号FSの1/2FSとなるタイマ
値をワンシゴットマルチ5にセットし、その出力はモー
タ11のエンコーダ12の帰還信号FGの立下りと同時
に、ワンショッi・マルチ5内のカウンタがカウントス
タートシ、カウントアツプした後ワンショットマルチ5
の出力がセットされる。これによって第3図の速度制御
信号FVを発生させている。
位相比較信号PCは、第3図に示すように位相差O〜2
πのときは基準周波数信号FS、帰還信号FGの立下り
で位相比較信号PCのセット、リセットを繰り返し、帰
還信号FGの位相が2π以上遅れた場合は、位相比較信
号PCはセット状態を維持し、基準周波数信号FSの一
周期の間に帰還信号FGの立下りが2回来たことを検知
した後に、前述の位相差O〜2πの動作を繰り返す。ま
た逆に帰還信号FGの位相が進んだ場合、すなわち位相
差がθ以下となった場合は、位相比較信号PCはりセッ
ト状態を維持し帰還信号FGの一周期の間に基準周波数
信号FSの立下りが2回来たことを検知した後に、前述
の位相差O〜2πの動作を繰り返すものである。
πのときは基準周波数信号FS、帰還信号FGの立下り
で位相比較信号PCのセット、リセットを繰り返し、帰
還信号FGの位相が2π以上遅れた場合は、位相比較信
号PCはセット状態を維持し、基準周波数信号FSの一
周期の間に帰還信号FGの立下りが2回来たことを検知
した後に、前述の位相差O〜2πの動作を繰り返す。ま
た逆に帰還信号FGの位相が進んだ場合、すなわち位相
差がθ以下となった場合は、位相比較信号PCはりセッ
ト状態を維持し帰還信号FGの一周期の間に基準周波数
信号FSの立下りが2回来たことを検知した後に、前述
の位相差O〜2πの動作を繰り返すものである。
これをさらに第2図に基づいて説明する。
位相比較信号PCは、第3図に示すように位相差O〜2
πの状態のときは、常にFS許可、FG入力カウンタ=
1の状態であるためFS割込信号によって(II)、(
12)、(13)、(20)を通って、マイコン3のP
Cボートをセットしく21)、FG割込の回数をカウン
トするカウンタをクリアしく17)、次いでFS割込み
の回数をカウントするカウンタをカウントアツプしく1
8)、レジスタ復帰と同時に割込み許可を行い(19)
、リターンする。この一連のステップによりFGG込信
号を許可する。
πの状態のときは、常にFS許可、FG入力カウンタ=
1の状態であるためFS割込信号によって(II)、(
12)、(13)、(20)を通って、マイコン3のP
Cボートをセットしく21)、FG割込の回数をカウン
トするカウンタをクリアしく17)、次いでFS割込み
の回数をカウントするカウンタをカウントアツプしく1
8)、レジスタ復帰と同時に割込み許可を行い(19)
、リターンする。この一連のステップによりFGG込信
号を許可する。
次に、」二連と同様にFG許可、FS入カカウンタ=1
の状態であるためFGG込信号によって(31)、(3
2)、(33)、(34)、(41)を通って、PCポ
ートをリセットしく42)、FS割込みの回数をカウン
トするカウンタをクリアしく38)、FG割込みの回数
をカウントするカウンタをカウントアツプしく39)、
レジスタ復帰と同時に割込み許可を行い(40)、リタ
ーンする。この一連のステップによりFGG込信号を発
生させる。
の状態であるためFGG込信号によって(31)、(3
2)、(33)、(34)、(41)を通って、PCポ
ートをリセットしく42)、FS割込みの回数をカウン
トするカウンタをクリアしく38)、FG割込みの回数
をカウントするカウンタをカウントアツプしく39)、
レジスタ復帰と同時に割込み許可を行い(40)、リタ
ーンする。この一連のステップによりFGG込信号を発
生させる。
すなわち、上記FS割込信号と」二述FG割込信号を交
互に発生させる。
互に発生させる。
第3図の位相差2π以」二の場合には、FS割込信号に
よって割込みできるかどうか判断した後(11)、(1
2)、(13)、(20) 、 PCボートをセットし
く21)、FG割込みの回数をカウントするカウンタを
クリアしく17)、FS割込みの回数をカウントするカ
ウンタをカウントアツプしく18)、レジスタ復帰と同
時に割込み許可を行い(19)、 リターンした後、次
にもう1度FS割込信号が入るためFG入入力カウンタ
゛O″状態(13)で、PCポートをセットしく14)
、FGG止フラッグをセットして(+5)、スレ・ンシ
ョルドレベルが」二がるようにスレッショルドレベル制
御信号21により電子ボリューム16の値をアップさせ
(1B)、FG割込みの回数をカウントするカウンタを
クリアしく1?)、FS割込みの回数をカウントするカ
ウンタをカウントアツプしく18)、レジスタ復帰と同
時に割込み許可を行い(1θ)、リターンする。この状
態ではFG禁11−、 F S入力カウンタ洪0状態の
ため、(33) 。
よって割込みできるかどうか判断した後(11)、(1
2)、(13)、(20) 、 PCボートをセットし
く21)、FG割込みの回数をカウントするカウンタを
クリアしく17)、FS割込みの回数をカウントするカ
ウンタをカウントアツプしく18)、レジスタ復帰と同
時に割込み許可を行い(19)、 リターンした後、次
にもう1度FS割込信号が入るためFG入入力カウンタ
゛O″状態(13)で、PCポートをセットしく14)
、FGG止フラッグをセットして(+5)、スレ・ンシ
ョルドレベルが」二がるようにスレッショルドレベル制
御信号21により電子ボリューム16の値をアップさせ
(1B)、FG割込みの回数をカウントするカウンタを
クリアしく1?)、FS割込みの回数をカウントするカ
ウンタをカウントアツプしく18)、レジスタ復帰と同
時に割込み許可を行い(1θ)、リターンする。この状
態ではFG禁11−、 F S入力カウンタ洪0状態の
ため、(33) 。
(43) 、 (35) 、 (39)、 (40)を
通り、ドライバ10にモータ11の位相を進めようとす
るPWMが駆動される。帰還信号FGの位相が進んでき
てFGG込信号が入力され、FG割込み回数が“0”の
とき、ステップ(33) 、 (43)の判断を通って
PCポートリセットしく44)、FS 、FG割込みを
許可するためにフラグをリセットしく45)、ステップ
(39) 。
通り、ドライバ10にモータ11の位相を進めようとす
るPWMが駆動される。帰還信号FGの位相が進んでき
てFGG込信号が入力され、FG割込み回数が“0”の
とき、ステップ(33) 、 (43)の判断を通って
PCポートリセットしく44)、FS 、FG割込みを
許可するためにフラグをリセットしく45)、ステップ
(39) 。
(40)を経てリターンする。この後は前述の位相差0
〜2πの状態を繰り返すことになる。
〜2πの状態を繰り返すことになる。
また、逆に帰還信号FGの位相が進んだときは、前述の
位相が遅れたときとFS 、FGの関係が入れ変わるだ
けで同様な動作をし、(35)〜(37) 、 (22
)〜(24)を通って、モータ11を遅らせるようドラ
イバ10にPWMが駆動され、位相差θ〜27rになる
よう制御される。
位相が遅れたときとFS 、FGの関係が入れ変わるだ
けで同様な動作をし、(35)〜(37) 、 (22
)〜(24)を通って、モータ11を遅らせるようドラ
イバ10にPWMが駆動され、位相差θ〜27rになる
よう制御される。
なお、上記実施例では外部の発振器2によってカウンタ
3Aの基準クロックを作っているが、マイコン3内の発
振器を内部でタイマ基準クロックとして使うことも可能
であり、また、モータ11のドライブをPWMで行って
いるが、これは直流レベルで行ってもよい。また、フィ
ルタの特性を調整するのに電子ボリューム15に代えて
コンデンサ17を切り換えてもよい。また、スレッショ
ルドレベルアップのステップ(1B)、(37)では、
電子ボリューム16を調整する代りに、他の制御信号1
8〜21を調整するようにしてもよい。
3Aの基準クロックを作っているが、マイコン3内の発
振器を内部でタイマ基準クロックとして使うことも可能
であり、また、モータ11のドライブをPWMで行って
いるが、これは直流レベルで行ってもよい。また、フィ
ルタの特性を調整するのに電子ボリューム15に代えて
コンデンサ17を切り換えてもよい。また、スレッショ
ルドレベルアップのステップ(1B)、(37)では、
電子ボリューム16を調整する代りに、他の制御信号1
8〜21を調整するようにしてもよい。
以」−詳細に説明したように、この発明によればマイク
ロコンピュータ内部のカウンタを利用し、かつ各調整部
分を指定倍率に従った値に設定し、調整部分を位相差が
ロックされていないときマイクロコンピュータで制御す
るようにしたことによって簡易な構成で高精度のPLL
速度制御を広範囲に亘って行うことができる。また、マ
イコンを導入したことにより外部周辺機器の小型化がは
かれ装置全体を小型化できる利点を有する。
ロコンピュータ内部のカウンタを利用し、かつ各調整部
分を指定倍率に従った値に設定し、調整部分を位相差が
ロックされていないときマイクロコンピュータで制御す
るようにしたことによって簡易な構成で高精度のPLL
速度制御を広範囲に亘って行うことができる。また、マ
イコンを導入したことにより外部周辺機器の小型化がは
かれ装置全体を小型化できる利点を有する。
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図、第2図は第
1図の動作説明のフローチャート、第3図は同じく要部
の波形図である。 図中、1はテンキー、2は発振器、3はマイコン、3A
はカウンタ、4は出力線、5はワンショットマルチ、6
はデータ、7は出力線、8は加算回路、9はコンパレー
タ、10はドライバ、11はモータ、12はエンコーダ
、13〜16は電子ボリューム、17はコンデンサ、1
8はPC利得制御信号、19はFV利得制御信号、20
はフィルタ制御信号、21はスレッシボルドレベル制御
信号である。
1図の動作説明のフローチャート、第3図は同じく要部
の波形図である。 図中、1はテンキー、2は発振器、3はマイコン、3A
はカウンタ、4は出力線、5はワンショットマルチ、6
はデータ、7は出力線、8は加算回路、9はコンパレー
タ、10はドライバ、11はモータ、12はエンコーダ
、13〜16は電子ボリューム、17はコンデンサ、1
8はPC利得制御信号、19はFV利得制御信号、20
はフィルタ制御信号、21はスレッシボルドレベル制御
信号である。
Claims (1)
- モータの所望回転数を入力する入力手段と、この入力手
段からの入力に応じてカラン]・伯が設定されるカウン
タにより内部割込信号を発生させ基準周波数信号を作成
する手段ならびに前記基準周波数信号と前記モータの回
転数を検知するエンコーダからの帰還信号による外部割
込信号によって位相差を検知し位相比較信号を出力する
手段を備えたマイクロコンピュータと、前記入力手段か
らの入力に応じ一定のパルス幅の速度制御信号を発生す
る手段と、前記速度制御信号と前記位相比較信号とを用
い前記モータを前記所望回転数に制御する手段と、前記
マイクロコンピュータの出力に応じ前記制御する手段に
含まれる調整部分を調整する手段と、この調整する手段
を位相差がロックしていないとき前記マイクロコンピュ
ータにより制御する手段とを備えたことを特徴とするモ
ータの制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58141829A JPS6035986A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | モ−タの制御装置 |
GB08419711A GB2147123B (en) | 1983-08-04 | 1984-08-02 | Motor control device |
DE19843428719 DE3428719A1 (de) | 1983-08-04 | 1984-08-03 | Motorregeleinrichtung |
US07/172,933 US4897778A (en) | 1983-08-04 | 1988-03-25 | Motor control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58141829A JPS6035986A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | モ−タの制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6035986A true JPS6035986A (ja) | 1985-02-23 |
Family
ID=15301092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58141829A Pending JPS6035986A (ja) | 1983-08-04 | 1983-08-04 | モ−タの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6035986A (ja) |
-
1983
- 1983-08-04 JP JP58141829A patent/JPS6035986A/ja active Pending
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