JPS6349807A - Servo device - Google Patents

Servo device

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Publication number
JPS6349807A
JPS6349807A JP19322986A JP19322986A JPS6349807A JP S6349807 A JPS6349807 A JP S6349807A JP 19322986 A JP19322986 A JP 19322986A JP 19322986 A JP19322986 A JP 19322986A JP S6349807 A JPS6349807 A JP S6349807A
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JP
Japan
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output
output signal
period
signal
doubling
Prior art date
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Pending
Application number
JP19322986A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Saiji Kunihira
宰司 國平
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS6349807A publication Critical patent/JPS6349807A/en
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  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)

Abstract

PURPOSE:To ensure the highly accurate control with a servo device by using a computing element to correct the deviation to a duty ratio that is caused when the output signal of a speed generator is multiplied by 2. CONSTITUTION:The deviation of a duty ratio caused by the offset of an ampli fier when the output signal of a speed generator 2 is multiplied by 2 is detected while said deviation is controlled based on the value of a single cycle of the output signal of the generator 2 and then stored in a memory 5b of a processor 5 as the output correction data. The same correction data is also stored in the memory 5b against each signal waveform of the AC signal of a rotor. Then a speed error output is calculated based on the output correction data when the control is shifted to that applying the 2-multiplication. Thus it is possible to have an output of an error that receives no influence of said deviation to the duty ratio to ensure the highly accurate control.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は回転体の回転速度が所望値になるように制御す
るサーボ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a servo device that controls the rotational speed of a rotating body to a desired value.

従来の技術 従来より回転体の回転速度を所望の値に制御する方法と
して、回転体に連結されてその回転速度に応じた周波数
や電圧を有する出力信号を発生する速度発電機を利用す
るものが主流を占めており、速度発電機の出力信号(F
G倍信号の周波数もしくは繰り返し周期のみを速度情報
として用いるため、特に一連の処理がディジタル化され
たサーボ装置(例えば、特公昭53−19745号公報
、あるいは米国特許第3836756号に示されている
。)ではきわめて高い安定圧が得られるという利点があ
った。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, as a method of controlling the rotational speed of a rotating body to a desired value, there has been a method that utilizes a speed generator that is connected to the rotating body and generates an output signal having a frequency and voltage corresponding to the rotational speed. It occupies the mainstream, and the output signal of the speed generator (F
Since only the frequency or repetition period of the G-times signal is used as speed information, a servo device in which a series of processes is digitized (for example, as shown in Japanese Patent Publication No. 53-19745 or U.S. Pat. No. 3,836,756). ) had the advantage of being able to obtain extremely high stable pressure.

ところで、この周波数あるいは周期検出方式は矩形波信
号になるまでに十分増幅された速度発電機の出力信号の
所定のエツジが速度情報を有しているものとみなして誤
差出力信号を発生する。
By the way, this frequency or period detection method generates an error output signal by assuming that a predetermined edge of the output signal of the speed generator, which has been sufficiently amplified to become a rectangular wave signal, has speed information.

例えば代表的な周期検出方式においては、増幅後の速度
発電機の出力信号のリーディングエツジ(前縁)から次
のリーディングエツジまでの期間にクロックパルスを計
数することによって、回転体の回転速度に依存した計数
値を得て、この計数値をもとにパルス幅変調信号(チョ
ッパ型の駆動法を採る場合に使用される。)を作り出し
たり、あるいは前記計数値をアナログ電圧に変換したり
して誤差出力を得ている。
For example, in a typical period detection method, by counting clock pulses in the period from the leading edge of the output signal of the speed generator to the next leading edge of the output signal of the speed generator after amplification, the Then, based on this count value, a pulse width modulation signal (used when using a chopper type drive method) is generated, or the count value is converted into an analog voltage. I am getting the error output.

したがって、より分解能の高い制御を実現しようとする
と、エツジの数を増加させてやる必要がある。
Therefore, in order to achieve control with higher resolution, it is necessary to increase the number of edges.

エツジの数を増加させる容易な方法として、速度発電機
の出力信号を増幅して得られる矩形波信号のリーディン
グエツジとトレイリングエツジ(後縁)の両方を利用す
ることによって、速度発電機の出力信号1周期の間に半
周期ずつ2回周期を測定し、すなわち速度発電機の出力
信号を2逓倍して元の出力信号の2倍の周波数の速度情
報を得ようとしてする方法がある。
An easy way to increase the number of edges of the speed generator is to utilize both the leading and trailing edges of the square wave signal obtained by amplifying the speed generator's output signal. There is a method of measuring the period twice for each half period during one signal period, that is, doubling the output signal of the speed generator to obtain speed information at twice the frequency of the original output signal.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成において、速度発電機の
出力信号を増幅して得られる矩形波のリーディングエツ
ジとトレイリングエツジの両方を使って速度発電機の出
力信号を2逓倍する場合、増幅機のオフセットや速度発
電機の出力信号の波形歪みにより増幅後の速度発電機の
出力信号のデユーティ比が50 : 50にならないた
め、制御系に速度発電機の出力信号の周波数の外乱とな
ってあられれ、制御性が悪化してしまうという問題があ
った。特に、省電力化のため増幅機をCM OS (相
補型金属酸化膜半導体)プロセスで構成するとオフセッ
トが大きいため、速度発電機の出力信号の2逓倍化が困
難であった。
Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, the output signal of the speed generator is amplified by using both the leading edge and the trailing edge of the rectangular wave obtained by amplifying the output signal of the speed generator. When multiplying, the duty ratio of the amplified speed generator output signal is not 50:50 due to amplifier offset and waveform distortion of the speed generator output signal, so the frequency of the speed generator output signal must be adjusted in the control system. There was a problem in that controllability deteriorated due to the disturbance. In particular, when an amplifier is constructed using a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) process to save power, the offset is large, making it difficult to double the output signal of the speed generator.

本発明は上記問題点に鑑み、速度発電機の出力信号を増
幅器のオフセットなどにより2逓倍後のデユーティ比が
正確に50 : 50になっていなくても、ディーティ
比が50 : 50になっているかのようにデユーティ
ずれを補正し、2逓倍時に貰精度な制御を行うサーボ装
置を実現せんとするものである。
In view of the above-mentioned problems, the present invention makes it possible to check whether the duty ratio is 50:50 even if the duty ratio after doubling the output signal of the speed generator is not exactly 50:50 due to the offset of the amplifier or the like. The present invention aims to realize a servo device that corrects the duty shift and performs accurate control during doubling.

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のサーボ装置は、回
転体の速度情報を有する交流信号を2逓倍し前記交流信
号の1周期の間に第1、第2の出力信号を発生する2逓
倍手段と、前記2逓倍手段の出力信号の周期を検出する
周期検出手段と、前記周期検出手段の検出値を格納する
メモリ手段と、前記検出値と基準値から誤差出力を算出
する演算器と、前記誤差出力に基づいて前記回転体に駆
動電力を供給する騒動手段と、前記2逓倍手段の第1の
出力信号から第2の出力信号までの周期と第2の出力信
号から第1の出力信号までの周期より正規値からの偏位
を算出し、その算出結果から各周期検出時点において前
記演算器に2逓倍による誤差出力の補正を行わせる第1
の誤差出力補正手段と、前記回転体の回転位置に応じた
前記算出結果から前記回転体の同じ回転位置での周期検
出において前記演算器に2逓倍による誤差出力の補正を
行わせる第2の誤差出力補正手段を具備したことを特徴
とするものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the servo device of the present invention doubles an AC signal having speed information of a rotating body and doubles the first and second signals during one period of the AC signal. doubling means for generating an output signal; period detection means for detecting the period of the output signal of the doubling means; memory means for storing the detected value of the period detecting means; an arithmetic unit for calculating an output; a disturbance means for supplying driving power to the rotating body based on the error output; and a period from the first output signal to the second output signal of the doubling means and a second output signal. A first method that calculates a deviation from a normal value from the period from the output signal to the first output signal, and causes the arithmetic unit to correct the error output by doubling at each period detection point based on the calculation result.
and a second error that causes the arithmetic unit to correct the error output by doubling when detecting a period at the same rotational position of the rotary body from the calculation result corresponding to the rotational position of the rotary body. This device is characterized by being equipped with an output correction means.

作用 本発明は上記した構成によって速度発電機の出力信号を
2逓倍するときに生じるデユーティ比のずれを演算器に
よって補正するようにしているので、2逓倍後の速度発
電機の出力信号のデユーティ比がずれていても制御系に
速度発電機の出力信号の周波数の外乱がほとんど現れず
高精度な制御を行うことができる。
Function The present invention uses the above-described configuration to correct the shift in duty ratio that occurs when doubling the output signal of the speed generator, so that the duty ratio of the output signal of the speed generator after doubling is corrected by the arithmetic unit. Even if the speed generator is out of alignment, there is almost no disturbance in the frequency of the output signal of the speed generator in the control system, and highly accurate control can be performed.

実施例 以下、本発明の一実施例のサーボ装置について図面を参
照しながら説明する。
Embodiment Hereinafter, a servo device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示したブロックダイアグラ
ムであり、モータ1に連結された速度発電機(一般に周
波数発電機あるいは単にFGと呼ばれる。)2の出力は
2逓倍回路3によって2逓倍される。2逓倍回路3の出
力はチャンネルセレクタ4に供給され、前記チャンネル
セレクタ4はプロセッサ5のメモリ5bのアドレス更新
信号を発生し、アドレス更新信号はコントロールバス6
を介して前記プロセッサ5に供給される。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, in which the output of a speed generator (generally called a frequency generator or simply FG) 2 connected to a motor 1 is doubled by a doubling circuit 3. be done. The output of the doubler circuit 3 is supplied to a channel selector 4, which generates an address update signal for the memory 5b of the processor 5, and the address update signal is sent to the control bus 6.
is supplied to the processor 5 via.

また、前記2逓倍回路3が出力信号を出力すると、前記
チャンネルセレクタ4のタイミング信号出力端子4aか
らタイミング信号が出力され周期検出器7に供給される
。前記周期検出器7は前記タイミング信号出力端子4a
から出力されるタイミング信号の周期、すなわち、前記
2逓倍回路3の出力信号の周期を測定しデータバス8を
介して前記プロセンサ50メモリ5bに供給する。前記
メモリ5bはチャンネルセレクタ4のアドレス更新信号
に基づいたアドレスに周期データを格納する。
Further, when the doubler circuit 3 outputs an output signal, a timing signal is outputted from the timing signal output terminal 4a of the channel selector 4 and supplied to the period detector 7. The period detector 7 is connected to the timing signal output terminal 4a.
The period of the timing signal outputted from the processor, that is, the period of the output signal of the doubler circuit 3 is measured and supplied to the processor sensor 50 memory 5b via the data bus 8. The memory 5b stores periodic data at an address based on the address update signal of the channel selector 4.

つぎに、前記プロセッサ5では前記周期検出器7よりデ
ータバス8を介して前記プロセッサ5のメモリ5bに記
憶されている周期データとあらかじめ設定している基準
速度データより演算器5aがモータ1の速度誤差出力を
算出し、その算出結果をデータバス9を介してディジタ
ル−アナログ変換器10に供給している。前記ディジタ
ル−アナログ変換器10の出力は電力増幅器(図中にお
いてはパワーアンプと表示されている。)11によって
増幅されて前記モータ1に駆動電力として供給されてい
る。
Next, in the processor 5, the speed of the motor 1 is determined by the calculator 5a from the period detector 7 via the data bus 8 based on the period data stored in the memory 5b of the processor 5 and the reference speed data set in advance. An error output is calculated and the calculated result is supplied to a digital-to-analog converter 10 via a data bus 9. The output of the digital-to-analog converter 10 is amplified by a power amplifier (indicated as a power amplifier in the figure) 11 and supplied to the motor 1 as driving power.

第2図は27倍回路3の具体的な構成を示した回路結線
図で、2a、2bはそれぞれ速度発電機2の出力信号と
基準となるクロック信号が入力される入力端子である。
FIG. 2 is a circuit connection diagram showing a specific configuration of the 27x circuit 3, and 2a and 2b are input terminals to which the output signal of the speed generator 2 and the reference clock signal are input, respectively.

速度発電機2の出力信号は増幅機21で一定の電圧レベ
ルまで増幅され、Dフリップフロップ23のD入力端子
に入力される。Dフリップフロップ23のQ出力端子は
Dフリップフロップ24のD入力端子とEX−OR(排
他的論理和)ゲート25の一方の入力端子に接続され、
Dフリップフロップ24のQ出力端子はEX−ORゲー
ト25の他方の入力端子に接続される。Dフリップフロ
ップ23.24のクロック端子23a、24aはクロッ
ク端子2bに接続されている。EX−ORゲート25の
出力端子は2逓倍回路の出力端子である2Cに接続され
ている。
The output signal of the speed generator 2 is amplified to a certain voltage level by the amplifier 21 and input to the D input terminal of the D flip-flop 23. The Q output terminal of the D flip-flop 23 is connected to the D input terminal of the D flip-flop 24 and one input terminal of an EX-OR (exclusive OR) gate 25.
The Q output terminal of the D flip-flop 24 is connected to the other input terminal of the EX-OR gate 25. Clock terminals 23a, 24a of D flip-flops 23, 24 are connected to clock terminal 2b. The output terminal of the EX-OR gate 25 is connected to the output terminal 2C of the doubler circuit.

第3図は2逓倍回路3の動作説明をするための信号波形
図であり、第3図(a)は速度発電機2の出力信号波形
を示したもので、第3図(blは増幅機21の出力信号
波形、第3図(C)は波形整形器22の出力信号波形で
あり、Dフリップフロップ23に入力される信号波形で
あり、第3図(dlはEX−ORゲート25の出力信号
波形であり、第3図(C1の信号の両エツジにおいてク
ロック2bに人力される基準クロック信号の1クロック
分のパルス幅の信号であり、速度発電機2の出力信号を
2逓倍した信号となっている。すなわち、第3図(dl
は2逓倍回路3の出力信号となっている。
FIG. 3 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the doubler circuit 3, and FIG. 3(a) shows the output signal waveform of the speed generator 2. 21, FIG. 3(C) is the output signal waveform of the waveform shaper 22, and is the signal waveform input to the D flip-flop 23, and FIG. It is a signal waveform, and is a signal with a pulse width of one clock of the reference clock signal manually inputted to the clock 2b at both edges of the signal of C1, and is a signal obtained by doubling the output signal of the speed generator 2. In other words, as shown in Figure 3 (dl
is the output signal of the doubler circuit 3.

ここでは、増幅器21にオフセットが存在するため、速
度発電機2の出力信号の増幅後の信号波形は第3図(b
)に示すように中心よりずれた波形となる。そのため、
波形整形器22の出力信号のデユーティ比は第3図(C
)に示すように50 : 50とはならずにデユーティ
比50 : 50からずれた波形となる。そのため、第
3図(filのEX−ORゲート25の出力はデユーテ
ィ比のずれにより周期が一定とはならずに、正規の値よ
り大きくなったり小さくなったりする。例えば、モータ
1が設定速度で回転していて2逓倍後のデユーティ比が
48 : 52になっているとすると、周期検出器7の
検出値は第3図の時刻t1から時刻t2までの時間間隔
となり、正規の値より4%短い値となる。また、時刻t
2から時刻t3までの時間間隔を周期検出器7によって
検出すると周期の値は正規の値より4%長い値となる。
Here, since there is an offset in the amplifier 21, the signal waveform after amplification of the output signal of the speed generator 2 is as shown in FIG.
), the waveform is offset from the center. Therefore,
The duty ratio of the output signal of the waveform shaper 22 is shown in FIG.
), the waveform does not have a duty ratio of 50:50 but deviates from the duty ratio of 50:50. Therefore, the period of the output of the EX-OR gate 25 shown in FIG. If it is rotating and the duty ratio after doubling is 48:52, the detected value of the period detector 7 will be the time interval from time t1 to time t2 in Fig. 3, which is 4% lower than the normal value. It will be a short value. Also, the time t
When the period detector 7 detects the time interval from time t2 to time t3, the period value is 4% longer than the normal value.

さらに、時刻L3から時刻t5までの次の周期において
も同様となり、時刻t3から時刻L4までの時間間隔は
正規の値より4%短い値となり、時刻L4から時刻t5
までの時間間隔は正規の値より4%長い値となる。した
がって、速度発電機2の出力信号を2逓倍することによ
って、速度発電機2の出力信号1周期の間に正規の周期
の値より短い区間と長い区間が現れる。
Furthermore, the same holds true for the next cycle from time L3 to time t5, and the time interval from time t3 to time L4 is 4% shorter than the normal value, and from time L4 to time t5.
The time interval will be 4% longer than the normal value. Therefore, by doubling the output signal of the speed generator 2, sections shorter and longer than the normal period value appear during one cycle of the output signal of the speed generator 2.

速度発電機2の出力信号を2逓倍した信号を用いて、す
なわち2逓倍することによって周期の値が正規の値より
短い区間と長い区間が現れる信号を用いてプロセッサ5
の演算器5aが速度誤差出力を算出すると、時刻t1か
ら時刻t2までの時間間隔を計測した区間では周期が4
%短くなっていることから速度が4%速くなったときの
速度誤差出力となり、時刻t2から時刻t3までの区間
では周期が4%長くなっていることから速度が4%遅く
なったときの速度誤差出力となる。そのため、モータ1
が設定速度で回転しているにもかかわらす誤差出力は大
きくなったり小さくなったりし、制御系として好ましく
ない。特に、起動時にはデユーティ比のずれにより速度
誤差出力が正常な値とならないため、モータ1がハンチ
ングしたりしてうまく起動しない場合がある。
The processor 5 uses a signal obtained by doubling the output signal of the speed generator 2, that is, by doubling the signal, a period value that is shorter than the normal value and a period that is longer than the normal value appears.
When the computing unit 5a calculates the speed error output, the period is 4 in the section where the time interval from time t1 to time t2 is measured.
% shorter, this is the speed error output when the speed becomes 4% faster.In the section from time t2 to time t3, the period is 4% longer, so the speed is the speed when the speed becomes 4% slower. This is the error output. Therefore, motor 1
Even though the motor is rotating at the set speed, the error output increases or decreases, which is not desirable as a control system. In particular, at the time of startup, the speed error output does not take a normal value due to a shift in the duty ratio, so the motor 1 may hunt and not start properly.

しかしながら、第1図に示した本発明の実施例では2逓
倍回路3による2逓倍後のデユーティ比が性格に5.0
750になっていなくても充分なデユーティ比が確保で
き、高精度な制御が実現できるように構成されており、
以下そのもようについて説明する。
However, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the duty ratio after doubling by the doubling circuit 3 is approximately 5.0.
It is configured so that a sufficient duty ratio can be secured even if it is not 750, and high-precision control can be achieved.
The process will be explained below.

速度発電機2の出力信号の2逓倍後の第1の周期(第3
図C)の波形整形器22の出力信号のハイレベル区間)
をA区間、第2の周#JJ <第3図C)の波形整形器
22のローレベル区間)をB区間とすると、モータ1が
速度発電機2の出力信号1周期で制御されていて2逓倍
回路のデユーティずれの影響を受けずに設定速度で回転
しているとする。
The first period (third period) after doubling the output signal of the speed generator 2
High level section of the output signal of the waveform shaper 22 in Figure C)
Assuming that the second cycle #JJ (low level section of the waveform shaper 22 in Figure 3 C) is the section B, the motor 1 is controlled by one period of the output signal of the speed generator 2, Assume that the motor rotates at the set speed without being affected by the duty shift of the multiplier circuit.

よって速度発電機2の出力信号1周期の値は一定値とな
る。すなわち、A区間とB区間の周期め和も一定値であ
る。
Therefore, the value of one period of the output signal of the speed generator 2 becomes a constant value. That is, the periodic sum of the A section and the B section is also a constant value.

ここで、2逓倍回路3によるデユーティ比のすれがなけ
れば、A区間とB区間の周期の値は同じとなる。しかし
、増幅器21のオフセットによってデユーティ比が50
 : 50からずれるため、A区間とB区間の周期の値
は同じとはならずにオフセットに応じた値だけずれてし
まう。A区間の周期のすれた値をΔAとすると、B区間
の周期のずれた値は−ΔAとなる。すなわち、増幅器2
1のオフセットによる速度発電機の出力信号2逓倍時の
周期のずれはA区間、B区間の差より求めることができ
(1)弐で表される。
Here, if there is no deviation in the duty ratio due to the doubler circuit 3, the period values of the A section and the B section will be the same. However, due to the offset of the amplifier 21, the duty ratio is 50.
: Since it deviates from 50, the period values of section A and section B will not be the same, but will differ by a value corresponding to the offset. If the period deviation value of the A section is ΔA, the period deviation value of the B period is −ΔA. That is, amplifier 2
The shift in the period when the output signal of the speed generator is doubled due to an offset of 1 can be obtained from the difference between the A section and the B section, and is expressed as (1) 2.

ここで、A、Bはそれぞれへ区間、B区間の周期の値を
示す。また、A区間、B区間に応じたメモリ5bのアド
レスの選択はチャンネルセレクタ4のアドレス更新信号
に基づいて行われる。
Here, A and B indicate the period values of the interval and B interval, respectively. Further, selection of the address of the memory 5b according to the A section and the B section is performed based on the address update signal of the channel selector 4.

しかだって、増幅器21のオフセットによるデユーティ
比のずれΔAを求め、へ区間においては測定した周期の
値に+ΔAの演算を行い、B区間においては測定した周
期の値に−ΔAの演算を行えば増幅器21のオフセット
による周期のずれを補正することができる。2逓倍時に
は補正した周期データをもとにして演算器5aは速度誤
差出力を算出するもので、速度誤差出力には増幅器21
のオフセットの影舌が現れない。
However, by finding the shift ΔA in the duty ratio due to the offset of the amplifier 21, calculating +ΔA on the measured period value in section B, and calculating -ΔA on the measured period value in section B, the amplifier 21 can be adjusted. It is possible to correct the period deviation due to the offset of 21. At the time of doubling, the arithmetic unit 5a calculates the speed error output based on the corrected period data, and the amplifier 21 is used for the speed error output.
The offset shadow does not appear.

以上の計算式に基づ(プロセッサ5によるデユーティ比
補正のフローチャートを第4図に示す。
A flowchart of duty ratio correction by the processor 5 based on the above calculation formula is shown in FIG.

ここでは、へ区間とB区間の周期検出の検出精度を高く
するため(1回の測定ではノイズなどに対して弱いため
)数回測定したものを平均化するものとし、大きく周期
が異なるものは平均データから除外する。平均化の回数
をnとすれば、A区B i / nで表される。よって
、(1)式は(2)式のようになる。
Here, in order to increase the detection accuracy of period detection in the section B and section B (because one measurement is vulnerable to noise, etc.), we will average the measurements taken several times, and if there are large differences in period, we will Exclude from average data. If the number of times of averaging is n, then it is expressed as A-ward B i /n. Therefore, equation (1) becomes equation (2).

ン まず、ブロック401では増幅器21のオフセットによ
り速度発電機2の出力信号の2逓倍後のデユーティ比は
50 : 50となっていないので、速度発電機2の出
力信号の1周期によりモータ1を起動し、ブロック40
2でモータ1が定速になったかどうかを判断する。定速
になっていなければ定速になるまで、速度発電機2の出
力信号の1周期の値をもとに制御する。モータ1が定速
で回転するようになれば、ブロック403でA区間、B
区間それぞれの周期を計測し、ブロック404で0回終
了したかどうかを判断し、0回終了していなければブロ
ック403に戻る。0回終了すればブロック405にお
いてへ区間、B区間それぞれの平均を求めた後、B区間
の平均値からA区間の平均値を減算し、減算結果を1/
2して補正値ΔAの値を求めている。
First, in block 401, the duty ratio after doubling the output signal of the speed generator 2 is not 50:50 due to the offset of the amplifier 21, so the motor 1 is started by one cycle of the output signal of the speed generator 2. and block 40
2, it is determined whether the motor 1 has reached a constant speed. If the speed is not constant, control is performed based on the value of one cycle of the output signal of the speed generator 2 until the speed becomes constant. When the motor 1 starts rotating at a constant speed, block 403 indicates that the motor 1 is rotating at a constant speed.
The period of each section is measured, and it is determined in block 404 whether or not it has been completed 0 times. If it has not been completed 0 times, the process returns to block 403. If it is completed 0 times, in block 405, after calculating the average of each of the sections H and B, the average value of the A section is subtracted from the average value of the B section, and the subtraction result is divided by 1/
2 to obtain the correction value ΔA.

補正値ΔAが決まった後では、ブロック406の2逓倍
の制御へ移行する。
After the correction value ΔA is determined, the process moves to block 406, which is doubling control.

2逓倍の制御へ移行した後の演算器5aの速度誤差出力
の演算式は(3)、(4)式のようになる。
The calculation formulas for the speed error output of the calculation unit 5a after shifting to the double multiplication control are as shown in formulas (3) and (4).

○ヶ=A−D+ΔA(3) OR=B−D−ΔA(4) ここで、Dはあらかじめ決められた基準速度データであ
り、OAはA区間の速度誤差出力、0.lはB区間の速
度誤差出力である。
○ = A - D + ΔA (3) OR = B - D - ΔA (4) Here, D is predetermined reference speed data, OA is the speed error output of section A, 0. l is the speed error output in section B.

このように、デユーティ比のずれを補正値ΔAを用いて
誤差出力を補正するので高精度な制御が可能となる。
In this way, since the error output is corrected for the shift in duty ratio using the correction value ΔA, highly accurate control is possible.

しかし、速度発電機2の出力信号の振幅が一定でなくA
M変調を受けているときには、デユーティ比のずれもA
M変調の影響を受けるため、デユーティ比の補正も唯一
の補正値では充分でなくなり、補正誤差が残るため高精
度な制御を期待できない。したがって、速度発電機2の
出力信号がAM変調を受けている時には速度発電機2の
各出力信号に応じたデユーティ比の補正を行わなければ
ならない。
However, the amplitude of the output signal of the speed generator 2 is not constant and A
When receiving M modulation, the shift in duty ratio is also A.
Due to the influence of M modulation, the only correction value for duty ratio correction is no longer sufficient, and a correction error remains, so highly accurate control cannot be expected. Therefore, when the output signal of the speed generator 2 is subjected to AM modulation, the duty ratio must be corrected according to each output signal of the speed generator 2.

まず、速度発電機2の出力信号がAM変調を受けている
ときのデユーティ比の変化を第5図に示す。第5図(a
)の■の波形は、モータ1が定速で回転しているときの
速度発電機2の出力信号波形であり、この信号波形を基
に第1の補正を行っている。第5図(a)の■の波形は
速度発電機2の出力信号がAM変調を受けたときの信号
波形であり、この場合は第1の補正時の信号波形より振
幅が大きくなっている。第5図(blは第5図(a)の
■の信号波形に対する波形整形器22の出力信号波形で
あり、第5図(C)は第5図(a)の■の信号波形に対
する波形整形器22の出力信号波形である。
First, FIG. 5 shows changes in the duty ratio when the output signal of the speed generator 2 is subjected to AM modulation. Figure 5 (a
) is the output signal waveform of the speed generator 2 when the motor 1 is rotating at a constant speed, and the first correction is performed based on this signal waveform. The waveform marked ■ in FIG. 5(a) is a signal waveform when the output signal of the speed generator 2 is subjected to AM modulation, and in this case, the amplitude is larger than the signal waveform at the time of the first correction. FIG. 5(bl) is the output signal waveform of the waveform shaper 22 for the signal waveform of ■ in FIG. 5(a), and FIG. 5(C) is the waveform shaping for the signal waveform of ■ in FIG. 5(a). This is the output signal waveform of the device 22.

第5図(blの信号波形ではデユーティ比がずれている
が補正値ΔAによって補正されるので正確なデユーティ
比を確保することができる。
Although the duty ratio is shifted in the signal waveform of FIG. 5 (bl), it is corrected by the correction value ΔA, so that an accurate duty ratio can be ensured.

しかし、第5図(C)の信号波形では補正値ΔAを用い
てもAM変調により八Eだけの偏差が残ってしまい、デ
ユーティ比の補正を正確に行うことができなくなり、更
にデユーティ比の補正を行わなければならない。
However, in the signal waveform of Fig. 5(C), even if the correction value ΔA is used, a deviation of only 8E remains due to AM modulation, making it impossible to accurately correct the duty ratio, and further correcting the duty ratio. must be carried out.

以下において、第4図のフローチャートにより求められ
る補正値ΔAを第1の補正値とし、AM変調に対するデ
ユーティ比の補正値ΔEを第2の補正値とする。
In the following, the correction value ΔA obtained by the flowchart of FIG. 4 will be referred to as a first correction value, and the correction value ΔE of the duty ratio for AM modulation will be referred to as a second correction value.

AM変調による速度発電機2の出力信号の振幅は、通常
モータ1の回転位置に対して一定なので、AM変調に対
するデユーティ比のずれの補正は速度発電機2のおのお
の出力信号について行えばよく、第2の補正値ΔEの個
数はモータ1が1回転する間に波形整形器22が出力す
る出力信号のパルス数と同じとなる。例えば、モータ1
が1回転する間に波形整形器22が360パルス出力す
るとすると、第2の補正値ΔEは360個となる。
Since the amplitude of the output signal of the speed generator 2 due to AM modulation is normally constant with respect to the rotational position of the motor 1, correction of the shift in duty ratio due to AM modulation can be performed for each output signal of the speed generator 2. The number of correction values ΔE of 2 is the same as the number of pulses of the output signal output by the waveform shaper 22 during one rotation of the motor 1. For example, motor 1
If the waveform shaper 22 outputs 360 pulses during one rotation, the second correction value ΔE will be 360.

第2の補正値は、第1の補正値と同じ方法を用いて求め
る。第1の補正では、速度発電機2の2逓倍後の周期を
1回計測しその平均値の差を1/2した値を第1の補正
値ΔAとしていたが、第2の補正では速度発電機2のモ
ータlの回転位置に応じた周期をm回測定し、その平均
値の差を1/2した値から第1の補正値ΔAを減算した
値を第2の補正値ΔEとしている。
The second correction value is determined using the same method as the first correction value. In the first correction, the period after doubling of the speed generator 2 was measured once and the difference between the average values was taken as the first correction value ΔA, but in the second correction The period corresponding to the rotational position of the motor 1 of the machine 2 is measured m times, and the value obtained by subtracting the first correction value ΔA from the value obtained by halving the difference between the average values is set as the second correction value ΔE.

速度発電機2のj番目の出力信号の2逓倍後の周期をA
j、Bjとすると、Aj区間、Bj区間される。よって
、j番目の第2の補正値ΔEjは(5)式のようになる
The period after doubling the j-th output signal of speed generator 2 is A
If j and Bj, there will be an Aj interval and a Bj interval. Therefore, the j-th second correction value ΔEj is expressed by equation (5).

Z したがって、Aj区間、Bj区間の速度誤差出力AOj
、BOjはそれぞれ(61,(71式で表される。
Z Therefore, the speed error output AOj of Aj section and Bj section
, BOj are expressed by the formulas (61 and (71), respectively.

AOj=Aj−D+ΔA+ΔE j     (5)B
Oj=Bj−D−ΔA−ΔE j     (71第6
図はAM変調時のデユーティ比の第2の補正値を求める
フローチャートである。ここでは、第4図のフローチャ
ートによりデユーティ比のずれに対する第1の補正は終
了し、第1の補正値ΔAは算出されているものとする。
AOj=Aj-D+ΔA+ΔE j (5)B
Oj=Bj-D-ΔA-ΔE j (71th 6th
The figure is a flowchart for calculating the second correction value of the duty ratio during AM modulation. Here, it is assumed that the first correction for the shift in duty ratio has been completed and the first correction value ΔA has been calculated according to the flowchart of FIG.

したがって、第6図のフローチャートは第4図のブロッ
ク405に続けて行われる。また、モーターが1回転す
る間に波形整形器22がPパルス出力するものとする。
Accordingly, the flowchart of FIG. 6 continues with block 405 of FIG. It is also assumed that the waveform shaper 22 outputs P pulses during one rotation of the motor.

まず、ブロック601では演算器5aは周期検出を行っ
た周期データを周期検出器7から読み込み、その周期デ
ータが速度発電機2の出力信号の何番目かと、周期検出
を行った区間がA区間であるかB区間であるかとをチャ
ンネルセレクタ4から読み込む。そして、ブロック60
2に移行し、読み込んだデータにしたがって、それぞれ
のj番目の周においてモータlが1回転したかどうかを
判断し、すなわちj=pになったかを判断し、j=Pで
なければブロック601に戻る。j=Pであれば速度発
電機2の各出力信号に応じた周期の測定が1回終了した
ことになり、ブロック604に移行する。
First, in block 601, the arithmetic unit 5a reads the period data whose period has been detected from the period detector 7, and determines which period data of the output signal of the speed generator 2 and the section where the period has been detected is section A. Whether it is in section B or not is read from the channel selector 4. And block 60
2, and according to the read data, it is determined whether the motor l has rotated once in each j-th rotation, that is, it is determined whether j=p, and if j=P, the process proceeds to block 601. return. If j=P, it means that one measurement of the period corresponding to each output signal of the speed generator 2 has been completed, and the process moves to block 604.

ブロック604では速度発電機2の各出力信号に応じた
周期の測定がm回終了したかどうかを判断し、m回終了
していなければブロック601に戻る。
In block 604, it is determined whether or not the measurement of the cycle corresponding to each output signal of the speed generator 2 has been completed m times, and if it has not been completed m times, the process returns to block 601.

m回終了すればブロック605においてAj区間。If m times are completed, block 605 indicates Aj section.

Bj区間それぞれの平均値を求めた後、Bj区間の平均
値からAj区間の平均値を減算し、減算結果を1/2し
た値から第1の補正値ΔAを減算して第2の補正値ΔE
jの値を求めている。補正値ΔEjが求まった後では、
ブロック606の2逓倍の制御へ移行する。
After calculating the average value of each of the Bj sections, subtract the average value of the Aj section from the average value of the Bj section, and subtract the first correction value ΔA from the value obtained by halving the subtraction result to obtain the second correction value. ΔE
We are looking for the value of j. After finding the correction value ΔEj,
The process moves to block 606, which is control for doubling.

2逓倍の制御へ移行した後、速度誤差出力は演算器5a
により演算式(6)、(7)式を用いて算出される。
After shifting to double multiplication control, the speed error output is output from the calculator 5a.
It is calculated using equations (6) and (7).

このように、速度発電機2の出力信号の2逓倍時に生ず
るデユーティ比のずれを、(2)式より求めた第1の補
正値ΔAと(5)式より求めた第2の補正値ΔEを用い
て、(6)、(7)式のように速度誤差出力を補正する
ので、高精度な制御が可能となる。
In this way, the shift in the duty ratio that occurs when doubling the output signal of the speed generator 2 can be calculated using the first correction value ΔA obtained from equation (2) and the second correction value ΔE obtained from equation (5). Since the speed error output is corrected using the equations (6) and (7), highly accurate control is possible.

尚、第1の補正と第2の補正を同時に行い、第1と第2
の補正値を速度発電機の出力信号に応じてメモリに格納
することも可能であるが、第1の補正値が第2の補正値
より大きく、第1の補正値が1個で良いことから、第1
の補正値と第2の補正値を速度発電機の各出力信号に応
じてメモリに格納しておくことは、第1の補正値1個と
速度発電機の各出力信号に応じた第2の補正値とをメモ
リに格納しておくより、より大きなメモリ規模が必要と
なり好ましくない。
Note that the first and second corrections are performed at the same time, and the first and second corrections are performed simultaneously.
It is also possible to store the correction value in the memory according to the output signal of the speed generator, but since the first correction value is larger than the second correction value and only one first correction value is required. , 1st
By storing the correction value and the second correction value in the memory according to each output signal of the speed generator, it is possible to store one first correction value and the second correction value according to each output signal of the speed generator. This is not preferable because it requires a larger memory size than storing the correction values in memory.

また、第2の補正値は増幅器のオフセットと速度発電機
の出力信号のAM変調による2逓倍時のデユーティ比の
ずれに対する補正値なので、例えば速度発電機の出力信
号のAM変調が正弦波状であれば、第2の補正値をすべ
てメモリに格納しておく必要はなく、いくつかの第2の
補正値をメモリに格納し正弦波の関数をテーブルにして
おくことにより速度発電機のすべての出力信号に対する
第2の補正位置を算出することができ、メモリの容量を
少な(することも可能である。
In addition, the second correction value is a correction value for a shift in the duty ratio at the time of doubling due to the offset of the amplifier and the AM modulation of the output signal of the speed generator, so for example, even if the AM modulation of the output signal of the speed generator is sinusoidal, For example, it is not necessary to store all the second correction values in memory, but by storing some second correction values in memory and making a table of sine wave functions, all outputs of the speed generator can be calculated. A second correction position for the signal can be calculated, and the memory capacity can be reduced.

以上のように本実施例によれば、速度発電機の出力信号
を2逓倍して用いるときに増幅器のオフセントによって
生ずるデユーティ比のずれを、速度発電機の出力信号の
1周期の値をもとに制御している間に検出し、出力補正
データとしてプロセッサのメモリに格納しているので、
2逓倍による制御へ移行したときには、出力補正データ
を用いて速度誤差を算出するのでデユーティ比のずれの
影響を受けない誤差出力を出力することができ、。
As described above, according to this embodiment, when the output signal of the speed generator is doubled and used, the shift in duty ratio caused by the offset of the amplifier can be corrected based on the value of one cycle of the output signal of the speed generator. It is detected during control and stored in the processor memory as output correction data.
When shifting to control by doubling, the speed error is calculated using the output correction data, so it is possible to output an error output that is not affected by the shift in duty ratio.

高精度な制御が実現できる。Highly accurate control can be achieved.

発明の効果 以上のように本発明は、回転体の速度情報を有する交流
信号を2逓倍し前記交流信号の1周期の間に第1、第2
の出力信号を発生する2逓倍手段と、前記2逓倍手段の
出力信号の周期を検出する周期検出手段と、前記周期検
出手段の検出値を格納するメモリ手段と、前記検出値と
基準値から誤差出力を算出する演算器と、前記誤差出力
に基づいて前記回転体に駆動電力を供給する騒動手段と
、前記2逓倍手段の第1の出力信号から第2の出力信号
までの周期と、第2の出力信号から第1の出力信号まで
の周期より、正規値との偏位を算出し、その算出結果か
ら各周期検出時点において前記演算器に2逓倍による誤
差出力の補正を行わせる第1の誤差出力補正手段と、前
記回転体の回転位置に応じた前記算出結果から前記回転
体の同じ回転位置での周期検出時点において、すなわち
前記回転体の交流信号の各信号波形に対して前記演算器
に2逓倍による誤差出力の補正を行わせる第2の誤差出
力補正手段を具備したことを特徴とするもので、速度発
電機の出力信号を2逓倍して用いるときに増幅器のオフ
セットによって生ずるデユーティ比のずれを、速度発電
機の出力信号の1周期の値をもとに制御している間に検
出し出力補正データとしてプロセッサのメモリに格納し
ているので、2逓倍による制御へ移行したときには、出
力補正データを用いて速度誤差出力を算出するのでデユ
ーティ比のずれの影響を受けない誤差出力を出力でき、
高精度な制御が実現できるというきわめて大なる効果を
奏する。
Effects of the Invention As described above, the present invention doubles an AC signal having speed information of a rotating body, and calculates the first and second signals during one period of the AC signal.
doubling means for generating an output signal; period detection means for detecting the period of the output signal of the doubling means; memory means for storing the detected value of the period detecting means; an arithmetic unit for calculating an output; a disturbance means for supplying driving power to the rotating body based on the error output; a cycle from a first output signal to a second output signal of the doubling means; and a second output signal. A first method that calculates a deviation from a normal value from the period from the output signal of an error output correction means, and a calculation unit for each signal waveform of the alternating current signal of the rotary body at the time of period detection at the same rotational position of the rotary body based on the calculation result according to the rotational position of the rotary body; The device is characterized in that it is equipped with a second error output correction means for correcting the error output by doubling, and the duty ratio caused by the offset of the amplifier when the output signal of the speed generator is doubled and used. The deviation is detected during control based on the value of one cycle of the output signal of the speed generator and stored in the processor's memory as output correction data, so when control is shifted to doubling, Since the speed error output is calculated using the output correction data, it is possible to output an error output that is not affected by the shift in the duty ratio.
This has an extremely large effect in that highly accurate control can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例におけるサーボ装置のブロッ
クダイアダラム、第2図は2逓倍回路の具体例を示す回
路結線図、第3図は第2図の回路動作を説明するための
信号波形図、第4図は誤差補正動作を説明するためのフ
ローチャート、第5図はAM変調によるデユーティ比の
変化を説明するための信号波形図、第6図はAM変調に
よる誤差補正動作を説明するためのフローチャートであ
る。 1・・・・・・モータ、2・・・・・・速度発電機、4
・・・・・・チャンネルセレクタ、5・・・・・・プロ
セッサ、7・・・・・・周期検出器、10・・・・・・
ディジタル−アナログ変換器、11・・・・・・パワー
アンプ。
FIG. 1 is a block diagram of a servo device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit connection diagram showing a specific example of a doubler circuit, and FIG. 3 is a signal diagram for explaining the circuit operation of FIG. 2. Waveform diagram, Figure 4 is a flowchart for explaining the error correction operation, Figure 5 is a signal waveform diagram for explaining the change in duty ratio due to AM modulation, and Figure 6 is for explaining the error correction operation due to AM modulation. This is a flowchart for 1...Motor, 2...Speed generator, 4
...Channel selector, 5...Processor, 7...Period detector, 10...
Digital-to-analog converter, 11...Power amplifier.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)回転体の速度情報を有する交流信号を2逓倍し前
記交流信号の1周期の間に第1、第2の出力信号を発生
する2逓倍手段と、前記2逓倍手段の出力信号の周期を
検出する周期検出手段と、前記周期検出手段の検出値を
格納するメモリ手段と、前検出値と基準値から誤差出力
を算出する演算器と、前記誤差出力に基づいて前記回転
体に駆動電力を供給する駆動手段と、前記2逓倍手段の
第1の出力信号から第2の出力信号までの周期と第2の
出力信号から第1の出力信号までの周期より正規値から
の偏位を算出し、その算出結果から各周期検出時点にお
いて前記演算器に2逓倍による誤差出力の補正を行わせ
る第1の誤差出力補正手段と、前記回転体の回転位置に
応じた前記算出結果から前記回転体の同じ回転位置での
周期検出時点において前記演算器に2逓倍による誤差出
力の補正を行わせる第2の誤差出力補正手段を具備して
なるサーボ装置。
(1) A doubling means for doubling an alternating current signal having speed information of a rotating body and generating first and second output signals during one period of the alternating current signal, and a period of the output signal of the doubling means. a period detection means for detecting the period detection means, a memory means for storing the detection value of the period detection means, a calculation unit for calculating an error output from the previous detection value and a reference value, and a drive power for the rotating body based on the error output. and a drive means for supplying the same, and a deviation from the normal value is calculated from the period from the first output signal to the second output signal of the doubling means and the period from the second output signal to the first output signal. and a first error output correction means for causing the arithmetic unit to correct the error output by doubling at each period detection time based on the calculation result; A servo device comprising second error output correction means for causing the arithmetic unit to correct the error output by doubling at the time of period detection at the same rotational position.
(2)回転体の速度情報を有する交流信号を増幅する増
幅器と、前記増幅器の出力信号を波形整形する波形整形
器と、前記波形整形器の出力信号の両エッジの信号を前
記交流信号の2逓倍出力とする2逓倍手段を具備してな
る特許請求の範囲第(1)項記載のサーボ装置。
(2) an amplifier that amplifies an AC signal having speed information of a rotating body; a waveform shaper that shapes the output signal of the amplifier; and a waveform shaper that converts both edges of the output signal of the waveform shaper into A servo device according to claim (1), comprising a doubling means for producing a multiplied output.
(3)回転体の速度情報を有する交流信号の少なくとも
前記回転体の1回転にわたって2逓倍手段が出力信号を
発生するごとに周期検出手段の検出値を格納するメモリ
手段のアドレスを更新するとともに演算器に前記メモリ
手段の該当アドレスに格納された周期データと基準値を
比較してその大小に応じた誤差出力を騒動手段に送出せ
しめるチャンネルセレクタを具備してなる特許請求の範
囲第(1)項記載のサーボ装置。
(3) Every time the doubling means generates an output signal of an AC signal having speed information of the rotating body over at least one revolution of the rotating body, the address of the memory means storing the detected value of the period detecting means is updated and calculated. Claim (1): wherein the device is equipped with a channel selector that compares the periodic data stored at the corresponding address of the memory means with a reference value and sends an error output to the disturbance means according to the magnitude thereof. The servo device described.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0430981U (en) * 1990-07-06 1992-03-12

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