JPS62160087A - 直流モ−タの回転速度制御方法 - Google Patents

直流モ−タの回転速度制御方法

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JPS62160087A
JPS62160087A JP60298295A JP29829585A JPS62160087A JP S62160087 A JPS62160087 A JP S62160087A JP 60298295 A JP60298295 A JP 60298295A JP 29829585 A JP29829585 A JP 29829585A JP S62160087 A JPS62160087 A JP S62160087A
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JP
Japan
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rotational speed
data
motor
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difference signal
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JP60298295A
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Yoshiaki Nishida
義昭 西田
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、直流モータの回転速度制御方法、特に、マイ
クロコンピュータを利用した直流モータの回転速度制御
方法に関する。
[従来技術及びその問題点コ 従来の直流モータの回転速度制御方法を、第12図乃至
第14図を参照して説明する。第12図及び第13図は
、夫々、従来の直流モータ回転速度制御方法を説明する
ためのブロック図、第14図は従来の方法による直流モ
ータ回転速度の制御の概略を示すグラフである。
第12図において、回転速度計(タコメータ)10は、
直流モータ12に連動し、モータの回転速度に応じた交
流電圧Eを、整流−平滑回路14に出力する。回路14
は、交流電圧Eを整流・平滑して直流電圧Vdを出力す
る。尚、回転速度計10及び整流・平滑回路14は、回
転速度検出部16を構成する。整流・平滑回路14の出
力電圧Vdは、回転速度制御部15の一部を構成する抵
抗器18を介して、比較・積分器(演算増幅器)20の
一方の入力端子20aに印加される。演算増幅器20の
他方の入力端子20bには、端子22を介して、基準電
圧(基準値データ)Vrが印加される。@真理幅器20
は、整流・平滑回路14の出力Vdと基準電圧Vrの差
の電圧を、抵抗器18及びコンデンサ24で定まる時定
数で積分し、その出力Cd(制御電圧、又は、回転速度
制御データ)を、増幅器26を介して、直流モータ12
に印加し、モータ12の回転速度を制御する。つまり、
モータの回転速度を、基準電圧Vrで特定される速度に
制御する。
第13図は、従来の直流モータ回転速度制御の他の方法
を説明するブロック図であり、回転速度検出部16以外
は、第12図の構成と同一である。第13図に示した回
転速度検出部16は、パルス・ホイール28、パルス発
生器(光学的又は磁気的)30、周波数・電圧変換器(
F−V)32、及び低域通過フィルタ(LPF)34か
ら構成される。パルス・ホイール28は、直流モータ1
2と連動し、パルス発生器30は、モータ回転速度に対
応したパルス列を、周波数・電圧変換器32に出力する
。周波数・電圧変換器32は、入力されたパルス列に比
例した直流電圧を、次段の低域通過フィルタ34を介し
て、第12図で説明したように、抵抗器18を介して、
演算増幅器20に加える。以後の制御は第12図に関連
して説明した通りである。
M12図及び第14図に示した従来例は、しかしながら
、回転速度制御に比較・積分器を使用しているため、モ
ータ始動の際、モータの回転速度が所望速度(基準電圧
Vrに相当)に達するまでに時間が掛り過ぎ、且つ、所
望速度に最初に達した後 所望凍庶付近に収車するまで
の面間が井く、回転むらが大きいという問題があった。
第14図は、上述の従来例の欠点を概略的に図示したも
のである。第14図において、TOは。
入力端子22に直流モータの所望回転速度に対応する基
準電圧Vrを入力した時点、T1は、最初に基準電圧V
r(即ち、所望回転速度に対応)に達する時点であり、
時点TOから時点T1までの時間TRは、後述する本発
明の場合に比べて長くなっている。更に1時点T1以後
、基準電圧Vrに収束する迄にかなりの時間を要し、回
転むらが大きいという問題がある。
更に、上述した従来例は、部品点数が多く、且つ設計変
更に際して柔軟性に乏しいという問題もあった。
[目的] したがって、本発明の目的は、モータ始動の際、モータ
の回転速度を、速やかに所望速度とし、且つ、回転むら
が小さく、所望速度に速やかに収束させることを特徴と
する直流モータの回転速度制御方法を提供することであ
る。
本発明の他の目的は、マイクロコンピュータを使用する
ことにより、簡単な回路構成で且つ設計変更が容易な直
流モータの回転速度制御方法を提供することである。
[実施例] 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は、本発明の第1実施例を説明するための簡単な
ブロック図である。第1図において、モータ回転速度検
出部16は第12図の従来例と同様であり、第1図の増
幅器26及び直流モータ12も第12図の従来例と同様
である。
本発明と従来例(第12図)の相違点は、ハード的には
、本発明では、マイクロコンピュータ(CPU)42、
アナログ・デジタル変換器(A/D)40、及びデジタ
ル・アナログ変換器(D/A)44を使用して、モータ
回転速度を制御することである。即ち、モータ回転速度
検出部16からのアナログ信号Vd’を、A/D 40
においてデジタル信号Vdに変換し、変換されたデジタ
ル信号Vdt−CPU42において信号処理を行ない、
CPU42のデジタル出力(回転速度制御データ)Cd
をD/A44においてアナログ信号Cd’に変換し、こ
のアナログ信号Cdにより直流モータ12を制御するも
のである。
次に、第2図のフローチャーI・を参照して、第1図の
CPU42での信号処理を説明する。
先ず、ステップ50において、CPU42内のRAM 
(ランダム・アクセス・メモリ)、入出力ボート等を初
期設定する。ステップ52.54は、本発明とは直接関
係のない他の制御ルーチンである。ステップ56におい
て、CPU42に前回Vdが取り込まれてから所定時間
が経過したかを判断しく即ち、データ取り込み周期であ
るかを判断し)、所定時間が経過していなければ、制御
ルーチン54に行き、所定時間が経過していれば、ステ
ップ58において、第1図のA/D 40からの回転速
度データVdをCPU42に取り込む。次に、ステップ
60において基準値データVrと回転速度データVdの
差(D v)を計算し、ステップ62において、Dvを
独立変数として加算値データΔCdを求める(αは制御
係数)。ステップ64において、前回CPU42から出
力した回転速度制御データCd (CPU42内に記憶
されている)にΔCdを加えてCdの値を更新し、ステ
ップ66でCPU42から更新されたcdを出力する。
後述するように、本発明の要点は、差信号Dvを独立変
数として回転速度制御データを求めることである。その
li、Dv(又は基準値データVr)に応じて制御係数
αを変化させる場合がある。
第3図(A)は、制御係数αが比較的大きい場合のrD
v対ΔCd」の関係を示している。この場合の直流モー
タの回転速度制御(即ち、回転速度制御データCdの時
間変化)は、第3図(B)に示すように、時間TR(第
14図の説明中に定義した)を短くできるが、回転速度
制御データcdが時点T1から基準値データVr付近に
収束するのに時間が掛りすぎ、且つ回転むらが大きいと
いう問題がある。
一方、第4図(A)は、制御係数αが比較的小さい場合
のrDv対ΔCdJの関係を示し、この場合の直流モー
タの回転速度制御では、第4図(B)に示すように、回
転速度制御データCdが基準値データVr付近に収束す
る時間を短かくでき且つ回転むらを小さくできるが、時
間TRが長くなるという問題がある。
そこで、本発明では、第5図(A)に示すように、差信
号Dvの零付近の値(Dva及びDvb)で制御係数α
の値を変化させることにより、第3図(B)及び第4図
(B)に示した長所を利用して、時間TRを短くし、且
つ、回転速度制御データCdが時点T1から基準値デー
タVrに収束する時間を短くし且つ回転むらを小さくし
ている(第5図(B)参照)。
第6図は、他のrDv対ΔCVJの関係を示す図であり
、第6図に示すように、差信号DvがDva以下又はD
vb以上の場合には、時間TRを短くするために制御係
数αを比較的大きくし、Dvの零付近(零を除く)では
、Cdが基準値データVrに収束するまでのモータ回転
速度の変動を小さくするために、制御データΔCdを所
定の小さな値に固定している。尚、第6図の場合の「回
転速度制御データCdの時間変化」 (第5図(B)に
相当)は省略しである。
第7図は、更に他のrDv対ΔCdJの関係を示す図で
ある。第7図に示す方法では、Dvに対するΔCdの値
(複数)を、CPU42内の適当な記憶手段にテーブル
として記憶させておき、求められた差信号Dvに応じて
テーブルから対応するΔCdを引き出して制御データC
dに加算する方法である。尚、第7図の場合の「回転速
度制御データCdの時間変化」 (第5図(B)に相当
)も省略しである。
第8図は、更に他のrDv対ΔCdJの関係を示す図で
ある。第8図に示す方法では、0≦Dvに対しては、例
えば、ΔCd=αDv、Dv<0に対しては、ΔCd=
−αDvとしている(αは適当な正の実数)、或いは、
ΔCd=αDvとしてもよい、このように、Dvの絶対
値が大きい場合には、Dvの変化に対してΔCdの変化
を急激にし、Dvの絶対値が小さい場合には、Dvの変
化に対してΔCdの変化を緩慢にして、第5図乃至第7
図で説明したと同様の効果を得ている。の尚、第8図の
場合の「制御データCdの時間変化」 (第5図(B)
に相当)も省略しである。
第9図(A)は、更に他c7)rDv対ΔCdJの関係
を示す図である。第9図(A)では、基準値データVr
の大きさに応じて、制御係数αを変化させる方法を示し
ている。つまり、基準値データVrが大きい場合には、
モータ回転速度の変動は比較的大きくても支障がないた
め、制御係数αを犬きくして出来るだけ時間TRを短く
し、一方、基準値データVrが小さい場合には、モータ
回転速度の変動を小さくするために制御係数αを小さく
している。後者の場合には、基準値データVrが小さい
ため、時間TRはそれ程大きくはならない、第9図(A
)の場合の「制御データCdの時間変化」を第9図(B
)に示す。
第10図は、本発明の第2実施例を示すブロック図であ
る。第10図の実施例は、回転速度検出部16に、パル
ス・ホイール28を使用した場合である。パルス発生器
3oの出力は、カウンタ70に入力され、パルスが計数
される。カウンタ70の出力は、CPU42の入カポ−
)Piに印加される。カウンタ70のリセット・スター
トはCPU42の出力ポートerからの信号SRによっ
て行われる。次に、第11図を参照して第1o図に示し
た制御方法を説明する。
第11図の各ステップは、ステップ58及び66を除い
て、第2図の同一番号のステップと同一なので、ステッ
プ58及び66のみを説明する。
ステップ58では、所定時間が経過すると(ステップ5
6)カウンタ70の計数値をCPU42に取り込み、取
り込んだ計数値に基づいてモータの回転速度を求め、そ
の値をVdとして記憶する。
一方、ステップ66では、第2図の場合と同様に回転速
度制御データCdQCPU42の出力ポートPOから出
力すると共に、出力ポートPrからリセット・スタート
信号SRをカウンタ70に出力して計数値を0にして新
たに計数を開始する。
その他の点は、第2図と同様である。
[発明の効果コ 以上説明したように、本発明よれば、直流モータ始動時
に、短時間で所望回転速度付近に収束させることができ
、且つ、所定回転速度を中心とした回転速度変動を小さ
い値に押えることができる。更に、本発明によれば、部
品点数を減少させ、設計変更等に容易に対処できる直流
モータ回転速度方法を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る第1実施例のブロック図、第2図
は第1図の実施例を説明するフローチャート、第3図(
A)乃至第9図(B)は夫々本発明の詳細な説明するた
めのグラフ、第10図は本発明に係る第2実施例のブロ
ック図、第11図は第2実施例を説明するためのフロー
チャート、第12図及び第13図は夫々従来例のブロッ
ク図、$14図は第12図及び第13図の従来例を説明
するためのグラフである。 図中、10は回転速度計、12は直流モータ、16は回
転速度検出部、28はパルス−ホイール、40はアナロ
グ・デジタル変換器(A/D)、42はマイクロコンピ
ュータ(CPU)、44はデジタル・アナログ変換器、
70はカウンタである。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流モータの回転速度を検出し、検出した回転速
    度に基づいて回転速度制御データを求め、該回転速度制
    御データを用いて直流モータの回転速度を所望値に制御
    する方法であつて、 検出した回転速度に対応する回転速度データをマイクロ
    コンピュータに入力し、所望回転速度に対応する基準値
    データと上記回転速度データとの差(差信号)を求め、
    該差信号を独立変数として加算値データを求め、該加算
    値データを上記回転速度制御データに加えて該回転速度
    制御データを更新し、更新された上記回転速度制御デー
    タを上記マイクロコンピュータから出力し、上記直流モ
    ータの回転速度を所望値に制御することを特徴とする直
    流モータの回転速度制御方法。
  2. (2)上記差信号の係数(回転速度制御係数)を、上記
    差信号の値に応じて変化させることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の直流モータの回転速度制御方法。
  3. (3)上記差信号の絶対値が所定値より大きい場合には
    、上記回転速度制御係数を所定値とし上記加算値データ
    を求め、上記差信号の絶対値が所定値より小さい場合に
    は(但し上記差信号が零の場合を除く)、上記加算値デ
    ータを所定値に固定することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の直流モータの回転速度制御方法。
  4. (4)上記差信号の値に応じ、上記加算値データを、複
    数の子め定めた複数の値から選択することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の直流モータの回転速度制御
    方法。
  5. (5)上記予め定めた複数の値は、上記マイクロコンピ
    ュータ内の記憶手段に予め記憶しておくことを特徴とす
    る特許請求の範囲第4項記載の直流モータの回転速度制
    御方法。
  6. (6)上記基準値データの値に応じて、上記差信号の係
    数を変化させることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の直流モータの回転速度制御方法。
  7. (7)上記基準値データが大きい場合には上記差信号の
    係数を大きくし、上記基準値データが小さい場合には上
    記差信号の係数を小さくすることを特徴とする特許請求
    の範囲第6項記載の直流モータの回転速度制御方法。
JP60298295A 1985-12-31 1985-12-31 直流モ−タの回転速度制御方法 Pending JPS62160087A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5006778A (en) * 1989-08-11 1991-04-09 Whirlpool Corporation Motor diagnostics and electronic control for a clothers dryer

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5141187A (ja) * 1974-10-04 1976-04-06 Hitachi Ltd Heiruupuseigyosochi
JPS6022485A (ja) * 1983-07-18 1985-02-04 Minolta Camera Co Ltd モ−タの速度制御装置

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