JPS6311078A - サ−ボモ−タ制御装置 - Google Patents
サ−ボモ−タ制御装置Info
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- JPS6311078A JPS6311078A JP61151619A JP15161986A JPS6311078A JP S6311078 A JPS6311078 A JP S6311078A JP 61151619 A JP61151619 A JP 61151619A JP 15161986 A JP15161986 A JP 15161986A JP S6311078 A JPS6311078 A JP S6311078A
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- servo motor
- pll
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (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、弾性部品を介して負荷に駆動力を伝達する
サーボモータをＰＬＬ制御する装置に関するものである
。
サーボモータをＰＬＬ制御する装置に関するものである
。
従来、この種のモータ制御装置、例えばサーボモータの
駆動力を金属、プラスチック等の剛体を介して負荷に与
えるサーボ制御系においてＰＬＬ制御を行う場合には、
設計時のトルク範囲を逸脱することがないため、一旦す
−ポモータのトルク負荷の最適値を可変抵抗器等により
設定してしまうと、すなわち位相補償のためのフィルタ
値を設定してしまうと、トルク負荷範囲を逸脱しない限
り安定に動作する。
駆動力を金属、プラスチック等の剛体を介して負荷に与
えるサーボ制御系においてＰＬＬ制御を行う場合には、
設計時のトルク範囲を逸脱することがないため、一旦す
−ポモータのトルク負荷の最適値を可変抵抗器等により
設定してしまうと、すなわち位相補償のためのフィルタ
値を設定してしまうと、トルク負荷範囲を逸脱しない限
り安定に動作する。
第２図は弾性部材を利用したサーボモータ制御系の一例
を示す図であり、３１はサーボモータで、その回転軸３
１ａが減速用のゴムローラ（弾性部材）３２に当接して
その回転力を伝達する。
を示す図であり、３１はサーボモータで、その回転軸３
１ａが減速用のゴムローラ（弾性部材）３２に当接して
その回転力を伝達する。
３３は感光ドラムで、サーボモータの負荷となる。感光
ドラム３°３の回転軸にはゴムローラ３２が固着されて
おり、サーボモータ３１から発生した回転力を減速して
感光ドラム３３に伝達している。３４はエンコーダで、
感光ドラム３３のドラム回転数をサーボモータ３１ヘフ
イードバツクしてサーボ制御を行うため、回転数信号を
発生する。なお、感光ドラム３３の回転数ＤＮは下記第
（１）式から得られる。 ゛ Ｄ Ｎ ＝ ｎ Ｘ Ｄ １／ Ｄ２ ＝＝（１）
ただし、ｎはサーボモータ３１の回転数を表し、Ｄｌは
サーボモータ３１の軸の直径を表し、Ｄ２はゴムローラ
３２の直径を表わす。
ドラム３°３の回転軸にはゴムローラ３２が固着されて
おり、サーボモータ３１から発生した回転力を減速して
感光ドラム３３に伝達している。３４はエンコーダで、
感光ドラム３３のドラム回転数をサーボモータ３１ヘフ
イードバツクしてサーボ制御を行うため、回転数信号を
発生する。なお、感光ドラム３３の回転数ＤＮは下記第
（１）式から得られる。 ゛ Ｄ Ｎ ＝ ｎ Ｘ Ｄ １／ Ｄ２ ＝＝（１）
ただし、ｎはサーボモータ３１の回転数を表し、Ｄｌは
サーボモータ３１の軸の直径を表し、Ｄ２はゴムローラ
３２の直径を表わす。
この第（１）式から得られるように、サーボモータ３１
の回転数ＤＮはサーボモータ３１の軸の直径Ｄｌ とゴ
ムローラ３２の直径Ｄ２との比により減速されて、感光
ドラム３３に伝達される。
の回転数ＤＮはサーボモータ３１の軸の直径Ｄｌ とゴ
ムローラ３２の直径Ｄ２との比により減速されて、感光
ドラム３３に伝達される。
ところが１例えばゴム製の弾性材料を使用したローラ等
を介してサーボモータの駆動力を伝達するサーボ制御系
においては、外的要因、例えば圧力、熱、ガス、経時変
化等により、前記ローラの表面状態や９弾性率２分子配
列等が物理的に変動してしまうため、外的要因による変
動毎に位相補償用のフィルタ値を再設定しなければなら
ない等の問題点を有していた。
を介してサーボモータの駆動力を伝達するサーボ制御系
においては、外的要因、例えば圧力、熱、ガス、経時変
化等により、前記ローラの表面状態や９弾性率２分子配
列等が物理的に変動してしまうため、外的要因による変
動毎に位相補償用のフィルタ値を再設定しなければなら
ない等の問題点を有していた。
この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、弾性部材を介してサーボモータから伝達される回
転力が弾性部材の環境変動に応じて変動しても、サーボ
制御系のロック外れ時間を検知して、その検知したロッ
ク外れ時間に応じて位相補償用のフィルタ値を制御する
ことにより、常に安定した回転力を負荷に伝達できるサ
ーボモータ制御装置を得ることを目的とする。
ので、弾性部材を介してサーボモータから伝達される回
転力が弾性部材の環境変動に応じて変動しても、サーボ
制御系のロック外れ時間を検知して、その検知したロッ
ク外れ時間に応じて位相補償用のフィルタ値を制御する
ことにより、常に安定した回転力を負荷に伝達できるサ
ーボモータ制御装置を得ることを目的とする。
この発明に係るサーボモータ制御装置は、ＰＬＬロック
外れ時間をカウントするカウント手段と、このカウント
手段がカウントしたＰＬＬロック外れ時間に基づいて位
相差信号の周波数変動を補償するフィルタ値を可変制御
するフィルタ値制御手段とを設けたものである。
外れ時間をカウントするカウント手段と、このカウント
手段がカウントしたＰＬＬロック外れ時間に基づいて位
相差信号の周波数変動を補償するフィルタ値を可変制御
するフィルタ値制御手段とを設けたものである。
この発明においては、カウント手段がカウントしたＰＬ
Ｌロック外れ時間に応じてフィルタ値制御手段が位相差
信号の周波数変動を補償するフィルタ値を可変制御する
。
Ｌロック外れ時間に応じてフィルタ値制御手段が位相差
信号の周波数変動を補償するフィルタ値を可変制御する
。
第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の一実施例を示すサー
ボモータのＰＬＬ制御回路の一例を示すブロック図であ
り、第２図と同一のものには同じ符号を付しである。
ボモータのＰＬＬ制御回路の一例を示すブロック図であ
り、第２図と同一のものには同じ符号を付しである。
これらの図において、１はＰＬＬＩＣで、例えば沖電気
社製のＭＳＬ９３４８Ｒ３等で構成される。２は発振器
で、発振された信号周波数は次段の分周器３により分周
され、ＰＬＬＩＣ１のＣＰＩＮ端子に基準周波数信号Ｆ
Ｓとして入力される。４はアンプで、エンコーダ３４か
ら出力される帰還信号ＦＣを増幅し、シュミットトリガ
回路５に入力する。６はＦ／Ｖ変換器で、周期微分回路
５ａを介して送出される帰還信号ＦＧを所定の速度電圧
信号ＦＶに変換する。７は分周器で、基準周波数信号Ｆ
Ｓを所定周波数の分周信号ＦＳＩに分周する。８は位相
比較器で、帰還信号ＦＧと分周信号ＦＳＩとを比較し、
位相比較信号ＰＣを加算器９に出力する。加算器９の一
方には、速度電圧信号ＦＶが入力される。１０は位相補
償回路で、コンデンサＣ１と可変抵抗器ＶＲ等から構成
され、ＰＬＬロック外れ時に、抵抗値を可変させて位相
を安定化する。１１はドライバで、位相ロックがかかっ
ている場合にＬＥＤ等の発光素子１２を点灯させる。１
３はＰＷＭ信号発生器で、ノコギリ波をコンパレータ１
４の非反転端子に入力する。コンパレータ１４の反転端
子には加算器９から出力される電位レベル信号が入力さ
れ、この電位レベル信号をノコギリ波でＰＷＭ変調した
スイッチング信号をサーボモータ３１を駆動するトラン
ジスタ１５のベースに入力する。１６はこの発明のカウ
ント手段をなすカウンタ回路で、クロック端子ＣＫには
基準周波数信号ＦＳが入力される。カウンタ回路１６は
ドライバ１１からの出力がオフ、すなわち発光素子１２
が消灯するとインバータ回路１７がハイレベルとなり、
カウント開始となる。１８はラッチで、クロック端子Ｃ
Ｋに入力される基準周波数信号ＦＳに同期してカウンタ
回路１６がカウントした値をラッチする。カウントした
カウント値は次のＰＬＬロック外れ時まで保持される。
社製のＭＳＬ９３４８Ｒ３等で構成される。２は発振器
で、発振された信号周波数は次段の分周器３により分周
され、ＰＬＬＩＣ１のＣＰＩＮ端子に基準周波数信号Ｆ
Ｓとして入力される。４はアンプで、エンコーダ３４か
ら出力される帰還信号ＦＣを増幅し、シュミットトリガ
回路５に入力する。６はＦ／Ｖ変換器で、周期微分回路
５ａを介して送出される帰還信号ＦＧを所定の速度電圧
信号ＦＶに変換する。７は分周器で、基準周波数信号Ｆ
Ｓを所定周波数の分周信号ＦＳＩに分周する。８は位相
比較器で、帰還信号ＦＧと分周信号ＦＳＩとを比較し、
位相比較信号ＰＣを加算器９に出力する。加算器９の一
方には、速度電圧信号ＦＶが入力される。１０は位相補
償回路で、コンデンサＣ１と可変抵抗器ＶＲ等から構成
され、ＰＬＬロック外れ時に、抵抗値を可変させて位相
を安定化する。１１はドライバで、位相ロックがかかっ
ている場合にＬＥＤ等の発光素子１２を点灯させる。１
３はＰＷＭ信号発生器で、ノコギリ波をコンパレータ１
４の非反転端子に入力する。コンパレータ１４の反転端
子には加算器９から出力される電位レベル信号が入力さ
れ、この電位レベル信号をノコギリ波でＰＷＭ変調した
スイッチング信号をサーボモータ３１を駆動するトラン
ジスタ１５のベースに入力する。１６はこの発明のカウ
ント手段をなすカウンタ回路で、クロック端子ＣＫには
基準周波数信号ＦＳが入力される。カウンタ回路１６は
ドライバ１１からの出力がオフ、すなわち発光素子１２
が消灯するとインバータ回路１７がハイレベルとなり、
カウント開始となる。１８はラッチで、クロック端子Ｃ
Ｋに入力される基準周波数信号ＦＳに同期してカウンタ
回路１６がカウントした値をラッチする。カウントした
カウント値は次のＰＬＬロック外れ時まで保持される。
ＰＣＩ〜ＰＣ４はフォトカプラで、ラッチ１８にラッチ
されたカウント値に基づいて導通する。１９はコンパレ
ータで、サーボモータ３１に印加される電流が所定値を
越えて抵抗器２０の両端に発生する電圧値Ｖ１と抵抗器
２１で設定される電圧値■２とを比較し、電圧値Ｖ１が
電圧値Ｖ２を越えた時点でドライバ２２を介してオーバ
ロード表示器２３を点灯させ、モータ保護のための警告
を促す。Ｒ１−Ｒ６は抵抗器（抵抗値）で、端子Ａ、Ｂ
間の合成抵抗値ＲＲは、下記第（２）式に示される値と
なる。
されたカウント値に基づいて導通する。１９はコンパレ
ータで、サーボモータ３１に印加される電流が所定値を
越えて抵抗器２０の両端に発生する電圧値Ｖ１と抵抗器
２１で設定される電圧値■２とを比較し、電圧値Ｖ１が
電圧値Ｖ２を越えた時点でドライバ２２を介してオーバ
ロード表示器２３を点灯させ、モータ保護のための警告
を促す。Ｒ１−Ｒ６は抵抗器（抵抗値）で、端子Ａ、Ｂ
間の合成抵抗値ＲＲは、下記第（２）式に示される値と
なる。
なお、ＰＬＬロック外れが生じない場合、すなわち発光
素子１２が消灯しな場合は、カウンタ回路１６のカウン
ト値は「０」となり、カウンタ回路１６の端子ＱＡ
、Ｑａ 、Ｑｃ 、Ｑｏは全て「０」となり、フォ
トカプラＰＣ１〜ＰＣ４は全てオフし、合成抵抗値ＲＲ
は、下記第（３）式で示す値となる。
素子１２が消灯しな場合は、カウンタ回路１６のカウン
ト値は「０」となり、カウンタ回路１６の端子ＱＡ
、Ｑａ 、Ｑｃ 、Ｑｏは全て「０」となり、フォ
トカプラＰＣ１〜ＰＣ４は全てオフし、合成抵抗値ＲＲ
は、下記第（３）式で示す値となる。
ＲＲ＝Ｒ１＋Ｒ２・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（３）次にこの発明による位相補償動作
について説明する。
・・・・・・・（３）次にこの発明による位相補償動作
について説明する。
帰還信号ＦＧの周波数が基準周波数信号ＦＳを分周した
分周信号ＦＳＩの周波数と一致する場合には、ドライバ
１１が発光素子１２を点灯させておく。このため、カウ
ンタ回路１６はオフ状態となるので、端子Ａ、Ｂ間の合
成抵抗値は上記第（３）式で示す値が設定される。
分周信号ＦＳＩの周波数と一致する場合には、ドライバ
１１が発光素子１２を点灯させておく。このため、カウ
ンタ回路１６はオフ状態となるので、端子Ａ、Ｂ間の合
成抵抗値は上記第（３）式で示す値が設定される。
ところが、エンコーダ３４から帰還される帰還信号ＦＣ
が基準周波数信号ＦＳの周波数および位相とにずれが生
じてくると、サーボモータ３１に印加する電流を断続的
に切り換えて回転数が安定するように制御する。
が基準周波数信号ＦＳの周波数および位相とにずれが生
じてくると、サーボモータ３１に印加する電流を断続的
に切り換えて回転数が安定するように制御する。
例えば圧力、熱、ガス、経時変化等により、前記ゴムロ
ーラ３２の表面状態や２弾性率９分子配列等が物理的に
変動すると、回転ムラが発生しＰＬＬロック外れが生じ
ると、発光素子１２が消灯する。従って、カウンタ回路
１６のカウント動作が開始され、例えば基準周波数信号
ＦＳを１０パルス分カウントしたとすると、ＰＬＬロッ
クが１０パルス分の時間外れたことになる。そこで、カ
ウンタ回路１６の端子Ｑｅ、Ｑｏがハイレベルとなり、
発光素子１２がオフするまで維持される。端子Ｑｅ、Ｑ
ｏがハイレベルとなると、フォトカプラＰＣ２、ＰＯ２
がオンして導通する。このとき、他のフォトカプラＰＣ
Ｉ、ＰＣ３はオンしないため、端子Ａ、Ｂ間の合成抵抗
値ＲＲは、下記第（４）式で示す値となる。
ーラ３２の表面状態や２弾性率９分子配列等が物理的に
変動すると、回転ムラが発生しＰＬＬロック外れが生じ
ると、発光素子１２が消灯する。従って、カウンタ回路
１６のカウント動作が開始され、例えば基準周波数信号
ＦＳを１０パルス分カウントしたとすると、ＰＬＬロッ
クが１０パルス分の時間外れたことになる。そこで、カ
ウンタ回路１６の端子Ｑｅ、Ｑｏがハイレベルとなり、
発光素子１２がオフするまで維持される。端子Ｑｅ、Ｑ
ｏがハイレベルとなると、フォトカプラＰＣ２、ＰＯ２
がオンして導通する。このとき、他のフォトカプラＰＣ
Ｉ、ＰＣ３はオンしないため、端子Ａ、Ｂ間の合成抵抗
値ＲＲは、下記第（４）式で示す値となる。
これが位相補償として設定されることになる。
このようにして、ＰＬＬロックが外れて、発光素子１２
が消灯すると、その消灯時間に応じて位相補償を行うフ
ィルタ回路の抵抗値を可変設定してくれるので、すなわ
ち、ＰＬＬ外れ時間が長いと抵抗値を増大させ、ＰＬＬ
外れ時間が短いと抵抗値を減少させる。このため、サー
ボモータ３１に物理的要素が加わり、ＰＬＬロック外れ
が生じても自動的に位相補償を実行し、安定してサーボ
モータ３１の回転を維持できる。
が消灯すると、その消灯時間に応じて位相補償を行うフ
ィルタ回路の抵抗値を可変設定してくれるので、すなわ
ち、ＰＬＬ外れ時間が長いと抵抗値を増大させ、ＰＬＬ
外れ時間が短いと抵抗値を減少させる。このため、サー
ボモータ３１に物理的要素が加わり、ＰＬＬロック外れ
が生じても自動的に位相補償を実行し、安定してサーボ
モータ３１の回転を維持できる。
以上説明したように、この発明によればＰＬＬロック外
れ時間をカウントするカウント手段と、このカウント手
段がカウントしたＰＬＬロック外れ時間に基づいて位相
差信号の周波数変動を補償するフィルタ値を可変制御す
るフィルタ値制御手段とを設けたので、弾性部材を介し
てサーボモータから伝達される回転力が弾性部材の環境
変動に応じて変動しても、位相補償用の抵抗値を可変設
定してくれるので、無調整のままサーボモータのＰＬＬ
制御を継続できる等の利点を有する。
れ時間をカウントするカウント手段と、このカウント手
段がカウントしたＰＬＬロック外れ時間に基づいて位相
差信号の周波数変動を補償するフィルタ値を可変制御す
るフィルタ値制御手段とを設けたので、弾性部材を介し
てサーボモータから伝達される回転力が弾性部材の環境
変動に応じて変動しても、位相補償用の抵抗値を可変設
定してくれるので、無調整のままサーボモータのＰＬＬ
制御を継続できる等の利点を有する。
第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の一実施例を示すサー
ボモータのＰＬＬ制御回路の一例を示すブロック図、第
２図は弾性部材を利用したサーボモータ制御系の一例を
示す図である。 図中、１はＰＬＬＩＣ１２は発振器、３は分周器、４は
アンプ、５はシュミットトリガ回路、６□はＦＶ変換器
、７は分周器、８は位相比較器、９は加算器、１ｏは位
相補償回路、１１はドライバ、１２は発光素子、１３は
ＰＷＭ信号発振器、１６はカウンタ回路、］７はインバ
ータ回路。 １８はラッチ、３１はサーボモータ、３２はゴムローラ
、Ｒ１−Ｒ６は抵抗器、ＰＣ１〜ＰＣ４はフォトカプラ
である。 第１図（ｂ） 第２図
ボモータのＰＬＬ制御回路の一例を示すブロック図、第
２図は弾性部材を利用したサーボモータ制御系の一例を
示す図である。 図中、１はＰＬＬＩＣ１２は発振器、３は分周器、４は
アンプ、５はシュミットトリガ回路、６□はＦＶ変換器
、７は分周器、８は位相比較器、９は加算器、１ｏは位
相補償回路、１１はドライバ、１２は発光素子、１３は
ＰＷＭ信号発振器、１６はカウンタ回路、］７はインバ
ータ回路。 １８はラッチ、３１はサーボモータ、３２はゴムローラ
、Ｒ１−Ｒ６は抵抗器、ＰＣ１〜ＰＣ４はフォトカプラ
である。 第１図（ｂ） 第２図
Claims (1)
- 弾性部品を介して負荷に駆動力を伝達するサーボモータ
の回転数を検知するエンコーダからの帰還信号と基準周
波数信号との位相差信号に基づいて前記サーボモータの
回転をＰＬＬサーボ制御するサーボモータ制御装置にお
いて、ＰＬＬロック外れ時間をカウントするカウント手
段と、このカウント手段がカウントしたＰＬＬロック外
れ時間に基づいて前記位相差信号の周波数変動を補償す
るフィルタ値を可変制御するフィルタ値制御手段とを具
備したことを特徴とするサーボモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61151619A JPS6311078A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | サ−ボモ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61151619A JPS6311078A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | サ−ボモ−タ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6311078A true JPS6311078A (ja) | 1988-01-18 |
Family
ID=15522496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61151619A Pending JPS6311078A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | サ−ボモ−タ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6311078A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0334330U (ja) * | 1989-08-15 | 1991-04-04 |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61151619A patent/JPS6311078A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0334330U (ja) * | 1989-08-15 | 1991-04-04 |
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