JPS63148882A

JPS63148882A - モ−タの速度制御装置

Info

Publication number: JPS63148882A
Application number: JP61292584A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Shigemori; 俊宏重森
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1988-06-21
Also published as: US4814679A

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〕本発明はモータの速度制御に関し、例えば光デイスク装
置等に適用しうるモータの速度制御装置に関するもので
ある。

〔従来技術〕

従来より、第６図に示す構成からなるモータの速度制御
装置が知られている。

図において、目標速度信号発生器１からは、目標速度の
大きさに比例した周波数の目標速度信号Ｓｏが発生され
、この目標速度信号Ｓ。は位相比較器２と第１の周波数
−電圧変換器３に供給される。また、速度制御の対象と
なるモータ８の回転を、速度検出器９により検出して得
られる上記モータ８の実速度に比例した周波数の実速度
信号Ｓ、が、上記の位相比較器２と第２の周波数−電圧
変換器４に供給される。

上記の第１の周波数−電圧変換器３は、目標速度の大き
さに比例した周波数の目標速度信号Ｓ。

を、その周波数に比例した電圧に変換して出力するとと
もに、第２の周波数−電圧変換器４は、モータ８の実速
度に比例した周波数の実速度信号Ｓ□を、その周波数に
比例した電圧に変換して出力する。これらの第１ならび
に第２の周波数−電圧変換器３，４からの上記した出力
電圧は、それぞれ差動増幅器５に供給されてここで両出
力電圧の差がとられ、目標速度信号Ｓ０とモータ８の実
速度信号ＳＲとの差が出力される。すなわち、差動増幅
器５の８カからは、モータ８の目標速度と実速度との速
度誤差が検出される。

一方、位相比較器２では目標速度信号Ｓ。と実速度信号
Ｓ、との位相比較が行なわれ、この出力からは目標速度
と実速度との位相誤差が検出される。

そして、上記の位相比較器２からの位相誤差信号と、差
動増幅器５からの速度誤差信号とは加算器６でそれぞれ
の和がとられ、さらにパワーアンプ７により適宜増幅さ
れた後にモータ８に供給され、モータ８における実速度
が目標速度となるように制御される。

しかしながら、上記した周波数−電圧変換器３゜４には
、非直線性や変換率にばらつき等があるため、目標速度
と実速度とが一致した場合であっても、それぞれの出力
間に電圧差が生じてしまい、検出誤差を生じてしまうと
いった問題点があった。

〔目　的〕

本発明は、上記した従来における問題点を解消するため
になされたもので、周波数−電圧変換器の特性のばらつ
きによって生じる検出誤差を防止し、制御精度を向上さ
せたモータの速度制御装置を提供することを目的とする
。

〔構　成〕

本発明は上記の目的を達成させるために、目標速度信号
の周波数と実速度信号の周波数を、いったんディジタル
的に比較するようにしたことを特徴とするものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的）こ説明する
。

第１図は、本発明に基づくモータの速度制御装置のブロ
ック構成図である。なお、本発明は第１ならびに第２の
周波数−電圧変換器３．．４．の人力段に周波数変換器
１０を介在させた構成としたものであり、従来例で説明
した第６ｒ５！Ｊと同等部分には同一符号を付してその
詳細な説明は省略し、上記の周波数変換器１０の動作を
中心に説明する。

周波数変換器１０には、目標速度信号発生器１からの目
標速度信号Ｓ。と、速度検出器９からの実速度信号Ｓ、
とが供給される。なお、上記の目標速度信号Ｓ。はその
周波数が目標速度の大きさに比例した信号であり、実速
度信号Ｓ、はその周波数がモータ８の実速度に比例した
信号である。

上記の周波数変換器１０は計数器により構成されており
、該計数器は第２図に示すように、目標速度信号Ｓ。に
よりその計数値を増加させ、実速度信号Ｓ、によりその
計数値を減少させるように動作する。もし、上記の周波
数変換器１０を構成する計数器の計数器が無限長である
とすると、その計数値は目標速度信号Ｓ。と実速度信号
ＳＲとの位相差をあられしている。すなわち、第２図に
示す状態のように、目標速度信号Ｓ。の位相に対して実
速度信号ＳＲの位相が遅れ状態にあるときには、その位
相差に応じて計数器における計数値が増加していく。

そして、無限計数長を有する計数器の計数値が目標速度
信号Ｓｏと実速度信号ＳＲの位相差をあられしていると
すると、その単位時間あたりの変化は上記両信号の周波
数差をあられすことになる。

ここで、上記した無限計数長を有する計数器に代えて、
周波数変換器１０においである一定値を法とする計数を
行ない、桁上がりが生じるときには第１の制御信号ＳＣ
Ｉを発生し、また桁下がりが生じるときには第２の制御
信号Ｓ。２を発生する計数器を使用すると、上記第１な
らびに第２の制御信号Ｓ。Ｉ＋ＳＣ２は一定値を法とし
た計数値に対する時間あたりの変化率に比例した割合で
出力される。

すなわち、第３図に示すように、（ａ）に示す無限計数
長の計数値に対して、ある一定値を法とじて計数を行な
った場合の計数値は（ｂ）に示すようになる。そして、
上記の第１の制御信号Ｓ。１は（Ｃ）に示すように目標
速度信号Ｓ。と実速度信号ＳＲとの周波数差が正の場合
に、その周波数差に比例した周波数で発生されるととも
に、第２の制御信号Ｓ。２は（ｄ）に示すように目標速
度信号Ｓ。と実速度信号ＳＲとの周波数差が負の場合に
、その周波数差に比例した周波数で発生される。また、
目標速度信号Ｓ。と実速度信号Ｓ、との間に周波数差が
ない場合には、上記の第１ならびに第２の制御信号Ｓ　
Ｃｌ　ｒ　Ｓ　Ｃ２はいずれも発生されない。

なお、本来、計数値は第２図に示したように階段状に変
化するものであるが、第３図においては動作の脱胡を容
易とするために曲線状に表現して示している。

上記したように、周波数変換器１０の出力から得られる
第１の制御信号Ｓｅｔと第２の制御信号Ｓｃ２とを、そ
れぞれ第１の周波数−電圧変換器３１と第２の周波数−
電圧変換器４□とに供給して周波数−電圧変換し、さら
に第１ならびに第２の周波数−電圧変換器３．．４．か
らの出力電圧をそれぞれ差動増幅器５に供給してその差
をとることにより、該差動増幅器５の出力からは目標速
度信号Ｓ。と実速度信号Ｓ、との周波数差に比例した電
圧が得られる。

また、目標速度信号Ｓ。と実速度信号ＳＲとの間に周波
数差がない場合には、周波数変換器１０の出力からは第
１と第２の制御信号Ｓ。ｌ＋ｓｅ２のいずれも発生され
ないため、第１と第２の周波数−電圧変換器３．．４．
の出力はどちらも零となり、該周波数−電圧変換器３．
．４．における非直線性や変換率のばらつき等による影
響を受けることなく両度換器３．，４．間の電圧差が零
となる。従って、従来例で説明したような検出誤差が生
じるといった問題点は生じない。

次に、第４図に示す例のものは、第３図に示したものと
同じ計数値の変化が生じているが、該計数値の初期値が
異なる場合の様子を示したものである。この第４図にお
いて、目標速度信号Ｓｏ　と実速度信号Ｓ、との周波数
差が、正の周波数差領域（Ｉ）と負の周波数差領域（ｎ
）においては、（Ｃ）、（ｄ）に示すように第１ならび
に第２の制御信号Ｓ　Ｃ＋　＋　Ｓ　Ｃ２の発生状態は
、その発生タイミングは多少異なってくるが第３図（Ｃ
）、（ｄ）に示した第１ならびに第２の制御信号Ｓ。＋
、ＳＣ２の発生状態とほぼ等価となっている。

しかし、周波数差の細かい振動が生じている領域（Ｉ）
においては、第３図の場合には第１と第２の制御信号Ｓ
。ｌ＋ｓｃ２のいずれも発生しないのに対して、第４図
の場合には第１と第２の制御信号Ｓ。Ｉ＋ＳＣ２の両方
が交互に発生している。つまり、計数値の初期値が異な
ってくると、目標速度信号Ｓ０と実速度信号Ｓ、との周
波数差がほとんどないにもかかわらず、第４図の領域（
ＩＩＩ）のように計数値の上限または下限近傍で該計数
値が細かく変化するような場合には、第１と第２の制御
信号Ｓ。ｌ＋　ＳＣ２が発生してしまう場合が起る。

ここで、上述したような計数を行なう計数器をタイプ１
の計数器と称し、以下に、計数値が上限値または下限値
を越えた後、該計数値が上限値と下限値とのほぼ中心値
に再設定されるような計数器をタイプ２の計数器と称し
て説明する。

第５図は、上述したタイプ１の計数器の動作と、タイプ
２の計数器の動作とを比較して示したものである。図に
示すように、計数値が同一方向に大きく変化するような
場合は、（Ｃ）、（６）に示すタイプ１の計数器におけ
る第１と第２の制御信号Ｓ。１゜ＳＣ２と、（ｆ）、（
（至）に示すタイプ２の計数器における第１と第２の制
御信号Ｓ。ｌ＋ｓｅ２の発生状態はまったく同じである
。

また、計数値が上限値を越えていったん増加し、次に上
限値に達する前に減少しはじめ、これが増加分と同じ分
だけ減少した場合（第６図のａで示す時間範囲）は、タ
イプ１の計数器においては計数値が下限値に達し、（ｄ
）に示すように第２の制御信号Ｓ。２が発生される。こ
れに対して、タイプ２の計数器においては（ｇ）に示す
ように第２の制御信号ＳＣ２は発生されない。

このように、タイプ２の計数器における制御信号の発生
は、計数値の変化の方向による履歴をもっている。そし
て、計数値が同一方向に連続して変化する場合には、み
かけ上、計数値の上限値と下限値との差のほぼ％の法を
もつタイプ１の計数器と同様に動作し、計数値がいった
ん上限値または下限値を越えた後、計数値が逆方向に変
化するような場合は、すぐには上限値または下限値にか
からないようになるため、前述した第４図における計数
値の細かい変化によっての制御信号の発生は防止される
。

〔効　果〕

以上説明した本発明によれば、目標速度信号の周波数と
実速度信号の周波数とを、いったん周波数変換器により
ディジタル的に比較する構成としたので、周波数−電圧
変換器における非直線性や変換率のばらつき等による検
出誤差を防止することができ、モータの速度制御精度を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるモータの速度制御装置の一実施例
を示すブロック構成図、第２図乃至第５図は周波数変換
器における計数動作を説明するだめの図、第６図は従来
のモータの速度制御装置の一例を示すブロック構成図で
ある。１・・・目標速度信号発生器、３１・・・第１の周波数
−電圧変換器、４．・・・第２の周波数−電圧変換器、
５・・・差動増幅器、訃・・モータ、９・・・速度検出
器、１０・・・周波数変換器。特許出願人　　　株式会社　リ　コ　−第１図第２図ＳＲ第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）目標速度の大きさに比例した単位時間あたりの割
合で発生される目標速度信号を発生する目標速度信号発
生器（１）と、モータ（８）の実速度の大きさに比例した単位時間あた
りの割合で発生される実速度信号を発生する速度検出器
（９）と、上記目標速度信号により計数値を増加させるとともに上
記実速度信号により計数値を減少させ、上記計数値が定
められた上限値を越える際に第１の制御信号を発生し、
上記計数値が定められた下限値を下まわる際に第２の制
御信号を発生する周波数変換器（１０）と、上記第１の制御信号の単位時間あたりの発生数にほぼ比
例した第１の電圧を発生する第１の周波数−電圧変換器
（３＿１）と、上記第２の制御信号の単位時間あたりの発生数にほぼ比
例した第２の電圧を発生する第２の周波数−電圧変換器
（４＿１）と、上記第１の電圧と第２の電圧との差電圧を検出して制御
電圧を出力する差動増幅器（５）とを備え、上記制御電圧によりモータの駆動力を制御して速度制御
を行なうようにしたことを特徴とするモータの速度制御
装置。
（２）上記周波数変換器（１０）の計数値は、該計数値
が上限値を越えた後は下限値に再設定され、下限値を下
まわった後は上限値に再設定されるようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のモータの速度
制御装置。
（３）上記周波数変換器（１０）の計数値は、該計数値
が上限値を越えた後または下限値を下まわった後は、上
限値と下限値とのほぼ中心値に再設定されるようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のモー
タの速度制御装置。