JPS62201087A - Speed control device of brushless dc motor - Google Patents
Speed control device of brushless dc motorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は目標値（速度）がステップ状の目標入力に追従
するブラシレスＤＣモータの速度制御装置に関する。こ
の種ブラシレスＤＣモータは例えば複写機の光学系駆動
装置に通用される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a speed control device for a brushless DC motor in which a target value (velocity) follows a step-like target input. This type of brushless DC motor is commonly used, for example, in optical system drive devices of copying machines.
（従来技術）
第４図は一般的なブラシレスＤＣモータの速度制御装置
のブロック図である。(Prior Art) FIG. 4 is a block diagram of a speed control device for a general brushless DC motor.
１はＰＷＭ （パルス幅変調）信号発生回路と信号処理
回路と増巾回路であり、この部分については後に説明す
る。1 is a PWM (pulse width modulation) signal generation circuit, a signal processing circuit, and an amplification circuit, and these parts will be explained later.
Ｕｒは目標入力でステップ状の電圧、ＳＷＩはスイッチ
、２はオペアンプで作った比較回路、３はオペアンプで
作った積分器、４．９．１０は最適レギュレータのフィ
ードバックゲインで本システムを安全に制御するもので
ある。５はオペアンプで作った比較回路、６のブロック
のＳはラプラス演算子、ＬはブラシレスＤＣモータのイ
ンダクタンス、ＲはブラシレスＤＣモータの抵抗である
。Ur is the target input with a step voltage, SWI is a switch, 2 is a comparison circuit made with an operational amplifier, 3 is an integrator made with an operational amplifier, and 4.9.10 is the feedback gain of the optimal regulator to safely control this system. It is something to do. 5 is a comparison circuit made of an operational amplifier, S in block 6 is a Laplace operator, L is the inductance of the brushless DC motor, and R is the resistance of the brushless DC motor.
７のブロックのにアはブラシレスＤＣモータのトルク定
数、ＪはブラシレスＤＣモータの回転子のイナーシャと
負荷のイナーシャの合成したものである。８のブロック
のに、はＦ／Ｖ変換器（ここでは特に述べていないが、
モータの回転速度を検出するエンコーダの信号を電圧に
変換する）、Ｔ、はローパスフィルターの時定数である
。ωはモータの速度、Ｖ、はＰＷＭ信号発生回路に入る
制御信号、■、はブラシレスＤＣモータの入力電圧、Ｖ
ｆはＦ／Ｖ変換器の出力電圧である。In block 7, Nia is the torque constant of the brushless DC motor, and J is the combination of the inertia of the rotor of the brushless DC motor and the inertia of the load. In block 8, there is an F/V converter (not specifically mentioned here, but
converts the encoder signal that detects the rotational speed of the motor into a voltage), T is the time constant of the low-pass filter. ω is the speed of the motor, V is the control signal that enters the PWM signal generation circuit, ■ is the input voltage of the brushless DC motor, V
f is the output voltage of the F/V converter.
ブロック１で示す部分の内、ＰＷＭ信号発生回路は制御
入力ＶＣを入力する部分と、この■、に基づいてＰＷＭ
信号を発生する部分からなる。また信号処理回路はブラ
シレスＤＣモータに取り付けられた位置検出器の出力に
よりブラシレスＤＣモータのコイルに流す電流を切り換
えるものである。Of the parts shown in block 1, the PWM signal generation circuit includes a part that inputs the control input VC, and a part that receives the PWM signal generator based on this
It consists of a part that generates a signal. Further, the signal processing circuit switches the current flowing through the coil of the brushless DC motor based on the output of a position detector attached to the brushless DC motor.
また増巾回路は信号処理回路の出力とＰＷＭ信号を増巾
するものである。そしてこの増巾された電圧はブラシレ
スＤＣモータの入力電圧ｖ１というごとになる。Further, the amplification circuit amplifies the output of the signal processing circuit and the PWM signal. This amplified voltage becomes the input voltage v1 of the brushless DC motor.
第５図は上述したＳＷｌ、ＳＷ２．Ｖｃ （Ｖ、。FIG. 5 shows SW1, SW2. Vc (V,.
）、ωの関係を示すタイムチャートである。) and ω.
ＳＷＩ、ＳＷ２をオンするとＶＣは増えるが、モータは
摩擦トルクやモータインダクタンスの影響で、モータが
起動するまでの時間であるも３時間立ってから起動する
。その時Ｖｅはフィードバック信号（第４図の９．１０
．８の出力）がないため急激に増え、モータに与えるの
でオーバーシュートが大きくなり、モータが目標値に落
ち着く時間であるｔ２の時間が非常に長くなる。When SWI and SW2 are turned on, VC increases, but due to the effects of friction torque and motor inductance, the motor does not start after three hours of operation. At that time, Ve is the feedback signal (9.10 in Fig. 4).
．． Since there is no output (8), it increases rapidly, and since it is applied to the motor, overshoot becomes large, and the time t2, which is the time for the motor to settle down to the target value, becomes extremely long.
（目的）
本発明はこの様な背景に基づいてなされたものであり、
目標値（速度）がステップ状の目標入力に追従するブラ
シレスＤＣモータの速度制御装置において、オーバーシ
ュートを少なくし、整定時間を短くするごとの出来る速
度制御装置を提供することを目的とする。(Purpose) The present invention was made based on this background,
An object of the present invention is to provide a speed control device for a brushless DC motor in which a target value (velocity) follows a step-like target input, which can reduce overshoot and shorten settling time.
（構成）
この目的を達成するために本発明は、前述のＰＷＭ信号
発生回路は、前記制御人力の他に、バイアス電圧を入力
して前記制御入力と前記バイアス電圧を加算してＰ Ｗ
Ｍ信号を発生させることを特徴とするものである。(Configuration) In order to achieve this object, the present invention provides that the above-mentioned PWM signal generation circuit inputs a bias voltage in addition to the control input, adds the control input and the bias voltage, and generates a PWM signal by adding the control input and the bias voltage.
It is characterized by generating an M signal.
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第１図は本発明の一実施例に係るＰＷＭ信号発生回路と
信号処理回路と増巾回路を示すものであり、第４図のブ
ロック１部分に相当する。FIG. 1 shows a PWM signal generation circuit, a signal processing circuit, and an amplification circuit according to an embodiment of the present invention, and corresponds to block 1 in FIG. 4.
図において、１１はＰＷＭ信号発生回路で１１−２の制
御人力Ｖ、を入力する部分と、１１−３のバイアス電圧
■８を入力する部分と、１１−１のＶＣとＶ８を加算し
てＰＷＭ信号を発生する部分からなる。１２は信号処理
回路で、ブラシレスＤＣモータに取り付けられた位置検
出器の出力（Ｈ，、Ｈｂ、Ｈｃ）によりブラシレスＤＣ
モータのコイル（第２図のり、、Ｌｂ、Ｌｃ）に流す電
流を切り換えるものである。１３は増１１回路で１２の
信号処理回路の出力とＰＷＭ信号を増巾するものである
。In the figure, 11 is a PWM signal generation circuit, which includes a part that inputs the control human power V of 11-2, a part that inputs the bias voltage 8 of 11-3, and a PWM signal generator that adds VC and V8 of 11-1. It consists of a part that generates a signal. 12 is a signal processing circuit that detects the brushless DC motor by the output (H, Hb, Hc) of the position detector attached to the brushless DC motor.
It is used to switch the current flowing through the motor coils (Fig. 2, Lb, Lc). 13 is an amplifier 11 circuit which amplifies the output of the signal processing circuit 12 and the PWM signal.
第２図はブラシレスＤＣモータのコイルの配線を示した
ものである。FIG. 2 shows the wiring of the coil of a brushless DC motor.
第３図は本発明のタイムチャートを示す。FIG. 3 shows a time chart of the present invention.
■１は実際にはＰＷＭ信号であるが、ここでは分かり易
いためにアナログ電圧に置き換えている。(2) 1 is actually a PWM signal, but here it is replaced with an analog voltage for ease of understanding.
Ｌｌはモータが起動するまでの時間、ｔ２はモータが目
標値に落ち着く時間（整定時間）である。Ll is the time until the motor starts, and t2 is the time for the motor to settle to the target value (settling time).
ＳＷ２をオンすると、第１図の■８があるためモータに
はＶ、が与えられる。そしてＳＷＩをオンすると、■、
と■８を加算した電圧の■。がモータに与えられる。モ
ータの速度ωは図のような波形になる。When SW2 is turned on, V is applied to the motor due to item 8 in FIG. Then, when you turn on SWI, ■,
■ of the voltage that is the sum of and ■8. is given to the motor. The motor speed ω has a waveform as shown in the figure.
この図から明らかなように、本発明では、制御人力Ｖ、
にバイアス電圧■イを加算した電圧Ｖ１がモータに与え
られるようにしたから、オーバシュートは少なくなり、
また整定時間も短くなる。As is clear from this figure, in the present invention, control human power V,
Since voltage V1, which is the sum of bias voltage ■a and voltage V1, is applied to the motor, overshoot is reduced.
The settling time is also shortened.
（効果）
本発明は以上述べた通りのものであり、本発明に係るブ
ラシレスＤＣモータの速度制御装置によれば
（１１目標値に対して偏差が無い速度制御ができる。(Effects) The present invention is as described above, and according to the speed control device for a brushless DC motor according to the present invention (11) speed control with no deviation from a target value can be performed.
（２）オーバーシュートを減らして整定時間を短くする
。(2) Reduce overshoot and shorten settling time.
等の効果を奏する。It has the following effects.
第１図は本発明の速度制御装置の要部を示す回路図、第
２図はモータコイルを示す図、第３図は本発明に係る各
部のタイミングチャート、第４図は一般的な速度制御装
置全体のブロック図、第５図は従来例に係る各部のタイ
ミングチャートである。
１１・・・ＰＷＭ信号発生回路、１２・・・信号処理回
路、１３・・・増巾回路、■、・・・制御入力、■つ・
・・バイアス電圧。
第１図
第３図
第４図
第５ＬちFig. 1 is a circuit diagram showing the main parts of the speed control device of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the motor coil, Fig. 3 is a timing chart of each part related to the invention, and Fig. 4 is a general speed control. FIG. 5, which is a block diagram of the entire device, is a timing chart of each part according to a conventional example. 11... PWM signal generation circuit, 12... signal processing circuit, 13... amplification circuit, ■,... control input, ■
...Bias voltage. Figure 1 Figure 3 Figure 4 Figure 5L
Claims (2)
ギュレータで構成された制御回路と、前記制御回路の制
御入力を周波数変調するＰＷＭ信号発生回路と、ブラシ
レスＤＣモータの励磁を切り換える信号処理回路と、前
記信号処理回路の励磁切り換え出力と、前記ＰＷＭ信号
発生回路の出力を増巾し、ブラシレスＤＣモータのコイ
ルに供給する増巾回路からなる、ブラシレスＤＣモータ
の速度制御装置において、前記ＰＷＭ信号発生回路は、
前記制御入力の他に、バイアス電圧を入力して前記制御
入力と前記バイアス電圧を加算してＰＷＭ信号を発生さ
せることを特徴とするブラシレスＤＣモータの速度制御
装置。(1) A control circuit composed of an optimal regulator whose target value follows a step-like target input, a PWM signal generation circuit that frequency modulates the control input of the control circuit, and a signal processing circuit that switches the excitation of the brushless DC motor. and an amplification circuit that amplifies the excitation switching output of the signal processing circuit and the output of the PWM signal generation circuit and supplies the amplification circuit to the coil of the brushless DC motor. The generation circuit is
A speed control device for a brushless DC motor, characterized in that a bias voltage is input in addition to the control input, and the control input and the bias voltage are added to generate a PWM signal.
シレスＤＣモータのコイルを導通し、同時または遅れて
から目標値を入力することを特徴とするブラシレスＤＣ
モータの速度制御装置。(2) A brushless DC characterized in that the excitation switching output of the signal processing circuit and the coil of the brushless DC motor are electrically connected, and a target value is input simultaneously or after a delay.
Motor speed control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041456A JPS62201087A (en) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Speed control device of brushless dc motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041456A JPS62201087A (en) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Speed control device of brushless dc motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62201087A true JPS62201087A (en) | 1987-09-04 |
Family
ID=12608874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61041456A Pending JPS62201087A (en) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Speed control device of brushless dc motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62201087A (en) |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61041456A patent/JPS62201087A/en active Pending
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