JP2525249B2 - モ―タの制御電圧算出方法 - Google Patents
モ―タの制御電圧算出方法Info
- Publication number
- JP2525249B2 JP2525249B2 JP1185609A JP18560989A JP2525249B2 JP 2525249 B2 JP2525249 B2 JP 2525249B2 JP 1185609 A JP1185609 A JP 1185609A JP 18560989 A JP18560989 A JP 18560989A JP 2525249 B2 JP2525249 B2 JP 2525249B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- pwm
- motor
- signal
- equation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、モータの制御電圧算出方法に関し、特
に、モータの回転速度をPWM信号によって制御する場合
におけるPWM信号の算出方法に関するものである。
に、モータの回転速度をPWM信号によって制御する場合
におけるPWM信号の算出方法に関するものである。
〈従来の技術〉 モータの回転速度制御装置の中にはPWM信号によって
制御するようにしたものがある。
制御するようにしたものがある。
このような回転速度制御装置は、たとえば複写機等の
原稿読取装置における光学系駆動用のDCサーボモータ制
御装置にも採用されている。
原稿読取装置における光学系駆動用のDCサーボモータ制
御装置にも採用されている。
光学系駆動用のサーボモータ制御装置においては、特
に、光学系の移動に伴ない摩擦抵抗等が変化してモータ
負荷が変動しても、追従性よくサーボモータを一定速度
に保ち、光学系を一定速度で移動させる必要がある。
に、光学系の移動に伴ない摩擦抵抗等が変化してモータ
負荷が変動しても、追従性よくサーボモータを一定速度
に保ち、光学系を一定速度で移動させる必要がある。
従来は、サーボモータを一定速度に保つために、目標
速度と実際の検出速度との速度差に比例した電圧によっ
てPWM信号を得る比例制御が行われていた。
速度と実際の検出速度との速度差に比例した電圧によっ
てPWM信号を得る比例制御が行われていた。
〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、従来の比例制御では、実際の検出速度から
目標速度までモータ速度を増加させる場合の加速度が、
目標速度の大小によって変わり、目標速度が大きい程加
速度が小さく、目標速度に達するまでの時間が長くな
り、追従性が良くないという欠点があった。
目標速度までモータ速度を増加させる場合の加速度が、
目標速度の大小によって変わり、目標速度が大きい程加
速度が小さく、目標速度に達するまでの時間が長くな
り、追従性が良くないという欠点があった。
より具体的に説明をする。
モータに電圧Ｖを加えた時の運動方程式は、一般に、 となる。
これをｎについて解くと、ｔ＝０でｎ＝Npとならば、 また、 となる。
この式より、サンプリングした速度がNsの時に、電圧
Ｖを加えた時間の加速度ａは、 Np＝Ns,t＝０を代入することにより、 で与えられる。
Ｖを加えた時間の加速度ａは、 Np＝Ns,t＝０を代入することにより、 で与えられる。
ところで、目標速度をＮ、サンプリングした速度をN
s、その差をΔＮとした場合、通常の比例制御によっ
て、 Ｖ＝ＫΔＮ＝Ｋ（Ｎ−Ns） を印加した場合の加速度ａは、 Ｖ＝ＫΔN,Ns＝Ｎ−ΔＮを式（４）に代入すると、 この式より、ΔＮが同じ値であっても、目標速度Ｎが
大きければ加速度ａが小さく、Ｎが小さいとａが大きく
なってしまうことがわかる。
s、その差をΔＮとした場合、通常の比例制御によっ
て、 Ｖ＝ＫΔＮ＝Ｋ（Ｎ−Ns） を印加した場合の加速度ａは、 Ｖ＝ＫΔN,Ns＝Ｎ−ΔＮを式（４）に代入すると、 この式より、ΔＮが同じ値であっても、目標速度Ｎが
大きければ加速度ａが小さく、Ｎが小さいとａが大きく
なってしまうことがわかる。
それゆえ、この発明は、このような欠点を解消するた
めになされたもので、追従性よくモータを制御できる制
御信号算出方法を提供することを目的とする。
めになされたもので、追従性よくモータを制御できる制
御信号算出方法を提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 この発明は、モータの回転速度を制御するための制御
電圧を算出する方法であって、モータへ印加する電圧
を、目標回転速度と実際の回転速度との差に第１定数
を掛けた値と、実際の回転速度に第２定数を掛けた値
と、所定のオフセット電圧との和として算出し、それ
に基づいて制御電圧を得るようにしたことを特徴とする
モータの制御電圧算出方法である。
電圧を算出する方法であって、モータへ印加する電圧
を、目標回転速度と実際の回転速度との差に第１定数
を掛けた値と、実際の回転速度に第２定数を掛けた値
と、所定のオフセット電圧との和として算出し、それ
に基づいて制御電圧を得るようにしたことを特徴とする
モータの制御電圧算出方法である。
〈作用〉 この発明によって制御電圧を求めると、目標速度に拘
らず、加速度は、目標速度と実際の速度との速度差によ
って決まり、また、加速度定数を任意の値に選ぶことに
よって、目標との速度差に対して所望の加速度を得るこ
とができる。
らず、加速度は、目標速度と実際の速度との速度差によ
って決まり、また、加速度定数を任意の値に選ぶことに
よって、目標との速度差に対して所望の加速度を得るこ
とができる。
〈実施例〉 以下には、この発明の一実施例として、複写機の光学
系（照明ユニットおよび反射ミラー）駆動用のDCサーボ
モータの駆動制御回路に適用する場合を例にとって説明
をする。
系（照明ユニットおよび反射ミラー）駆動用のDCサーボ
モータの駆動制御回路に適用する場合を例にとって説明
をする。
第１図は、複写機の光学系を駆動するためのDCサーボ
モータの駆動制御回路の構成例を示すブロック図であ
る。この制御回路は、DCサーボモータへの印加電圧とし
てPWM信号を使用する回路になっている。
モータの駆動制御回路の構成例を示すブロック図であ
る。この制御回路は、DCサーボモータへの印加電圧とし
てPWM信号を使用する回路になっている。
このDCサーボモータ10は永久磁石フィールド形であっ
て、ドライバ部11によって回転駆動され、光学系17を移
動させる。
て、ドライバ部11によって回転駆動され、光学系17を移
動させる。
サーボモータ10の回転軸にはロータリエンコーダ12が
連結されている。ロータリエンコーダ12は、既に公知の
通り、サーボモータ10が予め定める微小角度回転するご
とに回転パルスを出力するものである。この実施例のロ
ータリエンコーダ12は、サーボモータ10が１回転するこ
とによりたとえば200個の回転パルスを出力する。
連結されている。ロータリエンコーダ12は、既に公知の
通り、サーボモータ10が予め定める微小角度回転するご
とに回転パルスを出力するものである。この実施例のロ
ータリエンコーダ12は、サーボモータ10が１回転するこ
とによりたとえば200個の回転パルスを出力する。
また、ロータリエンコーダ12の回転パルスには、少な
くともＡ相の回転パルスおよびＢ相の回転パルスが含ま
れていて、両回転パルスは等しい数（モータ１回転当た
り200個）で、かつ互いに位相が90度ずれたパルスにな
っている。
くともＡ相の回転パルスおよびＢ相の回転パルスが含ま
れていて、両回転パルスは等しい数（モータ１回転当た
り200個）で、かつ互いに位相が90度ずれたパルスにな
っている。
ロータリエンコーダ12から出力される回転パルスは、
エンコーダ信号入力部13へ与えられる。エンコーダ信号
入力部13は、後に詳述するように、ロータリエンコーダ
12から与えられる回転パルスに基づいて、サーボモータ
10の回転を検出するための回路である。エンコーダ信号
入力部13の検出出力は制御部14へ与えられる。
エンコーダ信号入力部13へ与えられる。エンコーダ信号
入力部13は、後に詳述するように、ロータリエンコーダ
12から与えられる回転パルスに基づいて、サーボモータ
10の回転を検出するための回路である。エンコーダ信号
入力部13の検出出力は制御部14へ与えられる。
制御部14は、この回路全体を制御する中枢であって、
サーボモータ10の制御信号の算出その他の演算処理等を
行うものである。
サーボモータ10の制御信号の算出その他の演算処理等を
行うものである。
制御部14には、後述する制御動作の際に用いられるメ
モリやタイマが含まれている。
モリやタイマが含まれている。
制御部14には、また、動作指令信号および指令速度が
与えられる。指令速度は、複写機本体の制御部（図示せ
ず）からの速度指令クロックが速度指令信号入力部15へ
与えられて信号処理され、制御部14へ与えられるように
なっている。
与えられる。指令速度は、複写機本体の制御部（図示せ
ず）からの速度指令クロックが速度指令信号入力部15へ
与えられて信号処理され、制御部14へ与えられるように
なっている。
制御部14は、これら各入力信号に基づいて演算処理を
実行し、PWM（pulse width modulation）データを算出
してPWMユニット16へ与えると共に、前述したドライバ
部11へドライバ部駆動信号を与える。
実行し、PWM（pulse width modulation）データを算出
してPWMユニット16へ与えると共に、前述したドライバ
部11へドライバ部駆動信号を与える。
PWMユニット16は、与えられるPWMデータに基づいてPW
M信号のパルス幅（出力デューティ）を変化させるため
のユニットである。PWMユニット16から出力されるPWM信
号によってサーボモータ10の回転速度が制御される。ま
た、ドライバ部駆動信号は、サーボモータ10の回転方向
を決めたり、ブレーキングしたりする。
M信号のパルス幅（出力デューティ）を変化させるため
のユニットである。PWMユニット16から出力されるPWM信
号によってサーボモータ10の回転速度が制御される。ま
た、ドライバ部駆動信号は、サーボモータ10の回転方向
を決めたり、ブレーキングしたりする。
ところで、サーボモータ10を所望の速度で正確に回転
させるためには、前提として、サーボモータ10の回転速
度を正確に検出する必要がある。
させるためには、前提として、サーボモータ10の回転速
度を正確に検出する必要がある。
そこで、この駆動制御回路では、エンコーダ信号入力
部13の構成を第２図のようにし、かつ制御部14による信
号読出しを工夫して、正確な速度検出が行えるようにさ
れている。
部13の構成を第２図のようにし、かつ制御部14による信
号読出しを工夫して、正確な速度検出が行えるようにさ
れている。
第２図を参照して説明すると、エンコーダ信号入力部
13は、ロータリエンコーダ12から出力されるＡ相の回転
パルスが与えられるエッジ検出回路131を備えている。
エッジ検出回路131は、与えられる回転パルスの立ち上
りエッジを検出して、その検出出力を導出する。
13は、ロータリエンコーダ12から出力されるＡ相の回転
パルスが与えられるエッジ検出回路131を備えている。
エッジ検出回路131は、与えられる回転パルスの立ち上
りエッジを検出して、その検出出力を導出する。
エンコーダ信号入力部13は、また、与えられる基準ク
ロックをアップカウントするたとえば16ビット構成のフ
リーラニングカウンタ133と、キャプチャレジスタ134と
を備えている。キャプチャレジスタ134は、エッジ検出
回路131のエッジ検出出力をキャプチャ信号とし、該キ
ャプチャ信号をトリガとしてフリーラニングカウンタ13
3のカウント数を読取保持するものである。
ロックをアップカウントするたとえば16ビット構成のフ
リーラニングカウンタ133と、キャプチャレジスタ134と
を備えている。キャプチャレジスタ134は、エッジ検出
回路131のエッジ検出出力をキャプチャ信号とし、該キ
ャプチャ信号をトリガとしてフリーラニングカウンタ13
3のカウント数を読取保持するものである。
なお、基準クロックは、第１図に示す回路全体の動作
タイミングの基準となる基準クロックであり、回路がマ
イクロコンピュータで構成されている場合はマシンクロ
ックが利用される。
タイミングの基準となる基準クロックであり、回路がマ
イクロコンピュータで構成されている場合はマシンクロ
ックが利用される。
また、そのような基準クロックがない場合、基準クロ
ック発生回路を設けてもよい。
ック発生回路を設けてもよい。
該入力部13は、さらに、アップダウン検出部135およ
びアップダウンカウンタ136を備えている。アップダウ
ン検出部135は、Ａ相のエッジ検出出力が与えられた時
にＢ相の回転パルスのレベルを判断し、Ｂ相の回転パル
スがハイレベルかローレベルかによって、サーボモータ
10（第１図）が正転しているか逆転しているかを判別す
るものである。アップダウンカウンタ136は、アップダ
ウン検出部135の判別出力に基づいて、エッジ検出回路1
31の検出出力をアップカウントまたはダウンカウントす
るものである。
びアップダウンカウンタ136を備えている。アップダウ
ン検出部135は、Ａ相のエッジ検出出力が与えられた時
にＢ相の回転パルスのレベルを判断し、Ｂ相の回転パル
スがハイレベルかローレベルかによって、サーボモータ
10（第１図）が正転しているか逆転しているかを判別す
るものである。アップダウンカウンタ136は、アップダ
ウン検出部135の判別出力に基づいて、エッジ検出回路1
31の検出出力をアップカウントまたはダウンカウントす
るものである。
次に、第２図の回路の動作説明をする。
キャプチャレジスタ134の内容は、キャプチャ信号、
すなわちＡ相の立ち上がりエッジ検出信号によって更新
されていく。また、アップダウンカウンタ136は、エッ
ジ検出信号（回転パルス数）をカウントする。
すなわちＡ相の立ち上がりエッジ検出信号によって更新
されていく。また、アップダウンカウンタ136は、エッ
ジ検出信号（回転パルス数）をカウントする。
それゆえ、アップダウンカウンタ136で、回転パルス
がｎ個カウントされる間にフリーランニングカウンタ13
3でカウントされる基準パルスのカウント数を計測し、
それに基づいて回転数Ｎを算出することができる。回転
数Ｎは、 で表わされ、回転数Ｎと誤差Ｎ′との関係は となる。
がｎ個カウントされる間にフリーランニングカウンタ13
3でカウントされる基準パルスのカウント数を計測し、
それに基づいて回転数Ｎを算出することができる。回転
数Ｎは、 で表わされ、回転数Ｎと誤差Ｎ′との関係は となる。
これらの関係をグラフで表わすと第3A図のようにな
る。
る。
この実施例は、このような回転数Ｎと誤差Ｎ′との関
係に着目し、制御部14がキャプチャレジスタ134および
アップダウンカウンタ136のカウント数を読み取るサン
プルタイミングを工夫して、回転数Ｎが増加するのに応
じて回転数Ｎを算出する回転パルス数ｎを増加させるこ
とにより、回転数Ｎの増加に伴なって２乗の割合で増加
しようとする誤差Ｎ′を、式（７）で表わされるよう
に、１乗の割合での増加に止めるようにして誤差Ｎ′を
おさえ、正確な回転数Ｎの検出ができるようにしたもの
である。
係に着目し、制御部14がキャプチャレジスタ134および
アップダウンカウンタ136のカウント数を読み取るサン
プルタイミングを工夫して、回転数Ｎが増加するのに応
じて回転数Ｎを算出する回転パルス数ｎを増加させるこ
とにより、回転数Ｎの増加に伴なって２乗の割合で増加
しようとする誤差Ｎ′を、式（７）で表わされるよう
に、１乗の割合での増加に止めるようにして誤差Ｎ′を
おさえ、正確な回転数Ｎの検出ができるようにしたもの
である。
より具体的に説明すると、あるサンプルタイミングか
ら次のサンプルタイミングまでの１サンプル時間をΔｔ
とすれば、回転数Ｎを検出するためには、サンプル時間
Δｔ内に少なくとも１以上の回転パルス、つまりエッジ
検出回路131の出力が導出されなければならない。
ら次のサンプルタイミングまでの１サンプル時間をΔｔ
とすれば、回転数Ｎを検出するためには、サンプル時間
Δｔ内に少なくとも１以上の回転パルス、つまりエッジ
検出回路131の出力が導出されなければならない。
そのためには、上述の式（６）は、 Ｘ≦Δｔ の要件を満たさなければならず、 結局、回転数Ｎと誤差Ｎ′とは、 Ｎ′≧（1/Δｔ）Ｎ …（８） なる関係お満たすことが必要である。式（８）の関係
は、第3B図に示すように、直線Ｎ′＝（1/Δｔ）Ｎの上
側となる。
は、第3B図に示すように、直線Ｎ′＝（1/Δｔ）Ｎの上
側となる。
よって、サンプル時間Δｔを式（８）の関係を満足す
る適当な一定時間とすることにより、第3B図における太
線の部分、つまり回転数Ｎに対して誤差Ｎ′が比較的少
ない範囲をうまく利用して、回転数Ｎを検出できるので
ある。
る適当な一定時間とすることにより、第3B図における太
線の部分、つまり回転数Ｎに対して誤差Ｎ′が比較的少
ない範囲をうまく利用して、回転数Ｎを検出できるので
ある。
第４図は、制御部14がキャプチャレジスタ134および
アップダウンカウンタ136の内容をサンプル時間Δｔご
とに読出して回転数Ｎを算出するための制御動作を表わ
すフローチャートである。
アップダウンカウンタ136の内容をサンプル時間Δｔご
とに読出して回転数Ｎを算出するための制御動作を表わ
すフローチャートである。
次に、第２図、第3B図および第４図を参照して説明を
する。
する。
制御部14は、内部タイマが一定のサンプル時間Δｔに
達するごとに（ステップS1）、タイマをリセットし（ス
テップS2）、キャプチャレジスタ134およびアップダウ
ンカウンタ136の内容を読出す（ステップS3）。
達するごとに（ステップS1）、タイマをリセットし（ス
テップS2）、キャプチャレジスタ134およびアップダウ
ンカウンタ136の内容を読出す（ステップS3）。
そして、読出したキャプチャレジスタ134のカウント
数CPTnからメモリＡにストアされている前回読出したキ
ャプチャレジスタ134のカウント数CPTn-1を減じて１サ
ンプル時間Δｔ内の基準クロック数Ｘを求めた後、CPTn
をメモリＡにストアする（ステップS4）。
数CPTnからメモリＡにストアされている前回読出したキ
ャプチャレジスタ134のカウント数CPTn-1を減じて１サ
ンプル時間Δｔ内の基準クロック数Ｘを求めた後、CPTn
をメモリＡにストアする（ステップS4）。
また、読出したアップダウンカウンタ136のカウント
数UDCnからメモリＢにストアされている前回読出したア
ップダウンカウンタ136のカウント数UDCn-1を減じて１
サンプル時間Δｔ内の回転パルス数を求めた後、UDCnを
メモリＢにストアする（ステップS5）。
数UDCnからメモリＢにストアされている前回読出したア
ップダウンカウンタ136のカウント数UDCn-1を減じて１
サンプル時間Δｔ内の回転パルス数を求めた後、UDCnを
メモリＢにストアする（ステップS5）。
その後、上述した式（６）に基づいて、サーボモータ
10の回転数Ｎを求める（ステップS6）。
10の回転数Ｎを求める（ステップS6）。
なおステップS5およびS6において、サーボモータ10の
回転数Ｎが増加すればサンプル時間Δｔ内において、回
転パルス数ｎも段階的に増加するので、第3B図における
太線の部分を利用してサーボモータ10の回転数Ｎが検出
できることは前述の通りである。
回転数Ｎが増加すればサンプル時間Δｔ内において、回
転パルス数ｎも段階的に増加するので、第3B図における
太線の部分を利用してサーボモータ10の回転数Ｎが検出
できることは前述の通りである。
制御部14は、以上のようにして検出したサーボモータ
10の実際の回転数Nsと、速度指令信号入力部から与えら
れる指令回転数Ｎとの差から、次の式で表わされる印加
電圧を算出する。
10の実際の回転数Nsと、速度指令信号入力部から与えら
れる指令回転数Ｎとの差から、次の式で表わされる印加
電圧を算出する。
この式で表わされる電圧を印加した場合の加速度は、
式（９）を前述の式（４）に代入し、 Ns＝Ｎ−ΔＮにおきかえると、 となり、速度差ΔＮをΔｔで割った値が加速度となり、
Δｔを最適化することにより、ΔＮに対して、一定の最
適な加速度を得られることになる。
式（９）を前述の式（４）に代入し、 Ns＝Ｎ−ΔＮにおきかえると、 となり、速度差ΔＮをΔｔで割った値が加速度となり、
Δｔを最適化することにより、ΔＮに対して、一定の最
適な加速度を得られることになる。
次に、上式（９）を導き出した過程について説明す
る。
る。
第５図は、永久磁石フィールド形DCサーボモータの等
価回路図である。
価回路図である。
モータアマチャアに信号電圧Ｖを与え、出力として回
転軸の角変位θを得る場合のモータの伝達関数は、 と導かれる。
転軸の角変位θを得る場合のモータの伝達関数は、 と導かれる。
モータの誘起電圧Ｅは回転軸の角速度ωに比例するの
で、 但し、KE：誘起電圧定数 発生トルクはアマチュア電流Ｉに比例するので Ｔ＝KTI …（13） 但し、KT：トルク定数 いま、ロータと負荷の感性モーメントの和をＪ、軸受
の損失を含めたモータの制動負荷をＢとすると、負荷ト
ルクTLは、 モータの発生トルクを負荷トルクとは等しくなるの
で、 となる。
で、 但し、KE：誘起電圧定数 発生トルクはアマチュア電流Ｉに比例するので Ｔ＝KTI …（13） 但し、KT：トルク定数 いま、ロータと負荷の感性モーメントの和をＪ、軸受
の損失を含めたモータの制動負荷をＢとすると、負荷ト
ルクTLは、 モータの発生トルクを負荷トルクとは等しくなるの
で、 となる。
一般にアマチュア回路のインダクタンスLaは慣性モー
メントＪと比較して小さく設計されているのでLa＝０、 また、制動負荷Ｂも無視できるのでＢ＝０とすると、 式（11）は、 Ｖ＝RaI＋Ｅ …（16） 式（14）は、 となる。
メントＪと比較して小さく設計されているのでLa＝０、 また、制動負荷Ｂも無視できるのでＢ＝０とすると、 式（11）は、 Ｖ＝RaI＋Ｅ …（16） 式（14）は、 となる。
慣性モーメントＪ［kgmsec2］は実際には GD2［kg m2］を用いた方が便利であるのでGD2への変
更を行う。
更を行う。
GD2＝Mg（2k）2 …（18） ここで、 Ｇ＝Mg:物体の重量［kg］ M:質量 g:重力加速度［9.8m/sec2］ k:回転半径 物理的な慣性モーメントＪ［Kgmsec2］は、全質量が
ある距離の所に集まっていると考えると、 Ｊ＝Mk2 …（19） で表わされる。従って、 GD2＝4gJ …（20） となる。
ある距離の所に集まっていると考えると、 Ｊ＝Mk2 …（19） で表わされる。従って、 GD2＝4gJ …（20） となる。
式（17）、式（20）より、 式（21）、式（22）より、 となる。
この式（23）により、時間Δｔの間に回転数の変化量
ΔＮを得るのに必要なトルクが表わされる。
ΔＮを得るのに必要なトルクが表わされる。
必要な負荷トルクがモータの発生トルクであるから、
式（13）、式（23）より、 が得られる。
式（13）、式（23）より、 が得られる。
ここで、式（13）より発生トルクと電流はKTを定数と
する比例式であるが、無負荷の状態でも必要な電流（無
負荷電流）がある。
する比例式であるが、無負荷の状態でも必要な電流（無
負荷電流）がある。
いま、無負荷電流をIOとすると となる。
次に、実際の駆動制御方式は、PWMによる電圧駆動型
であるから、式（16）、式（25）より、 となる。
であるから、式（16）、式（25）より、 となる。
ここで、誘起電圧はＥは Ｅ＝KEN 但し、KE：誘起電圧定数 であるから、式（26）は、 となる。
ところで、式（27）は、摺動負荷およびモータに対す
る制動負荷の項を含んでいない。そこで、この摺動負荷
および制動負荷をTBLとすると、 無負荷電流IOより算出されるモータの制動負荷T
BMは、 となり、式（14）の制動負荷TB（Ｂω）は、 となる。
る制動負荷の項を含んでいない。そこで、この摺動負荷
および制動負荷をTBLとすると、 無負荷電流IOより算出されるモータの制動負荷T
BMは、 となり、式（14）の制動負荷TB（Ｂω）は、 となる。
これにより、式（27）は、 となる。
以上のことにより、整理すると目標速度Ｎに対して速
度差ΔＮが発生した場合、 で得られる電圧Ｖをモータに印加すればよい。
度差ΔＮが発生した場合、 で得られる電圧Ｖをモータに印加すればよい。
なお、ここで、実際に使用する負荷およびモータが決
定されることにより定数となるものは Ra:アマチュア抵抗［Ω］ KT：トルク定数［kgm/A］ KE：誘起電圧定数［V/rpm］ IO：無負荷電流［Ａ］ GD2：負荷とモータによる慣性モーメント［kg cm2］ TBL：摺動負荷［kgm］ である。
定されることにより定数となるものは Ra:アマチュア抵抗［Ω］ KT：トルク定数［kgm/A］ KE：誘起電圧定数［V/rpm］ IO：無負荷電流［Ａ］ GD2：負荷とモータによる慣性モーメント［kg cm2］ TBL：摺動負荷［kgm］ である。
よって、N,ΔN,Δｔが制御時における変数となる。
第６図は、PWMユニット16の具体的な構成例を示すブ
ロック図であり、第７図はPWMユニット16の動作を説明
するためのタイミングチャートである。
ロック図であり、第７図はPWMユニット16の動作を説明
するためのタイミングチャートである。
PWMユニット16には、セット信号発生部161と、PWMデ
ータレジスタ162と、ダウンカウンタ163とRSフリップフ
ロップ164とが備えられている。
ータレジスタ162と、ダウンカウンタ163とRSフリップフ
ロップ164とが備えられている。
セット信号発生部161は、一定の周期ごとにセット信
号を発生するものである。このセット信号発生部161は
たとえばリングカウンタで構成されており、一定数の基
準クロックを係数するごとにセット信号を発生するよう
にされている。
号を発生するものである。このセット信号発生部161は
たとえばリングカウンタで構成されており、一定数の基
準クロックを係数するごとにセット信号を発生するよう
にされている。
PWMデータレジスタ162は、制御部14から与えられるPW
Mデータを保持するためのものである。制御部14から与
えられるPWMデータとは、前述した式（９）によって求
められた電圧データである。このPWMデータは、PWMユニ
ット16から出力されるPWM出力信号のデュ−ティを決め
るのに用いられる。
Mデータを保持するためのものである。制御部14から与
えられるPWMデータとは、前述した式（９）によって求
められた電圧データである。このPWMデータは、PWMユニ
ット16から出力されるPWM出力信号のデュ−ティを決め
るのに用いられる。
ダウンカウンタ163は、PWM基準クロック（この実施例
では、PWM基準クロックは、エンコーダ信号入力部13や
速度指令信号入力部15で用いられる基準クロックが共用
されている。）が与えられごとにダウンカウントをし、
設定された数を計測するとリセット信号を出力するもの
である。
では、PWM基準クロックは、エンコーダ信号入力部13や
速度指令信号入力部15で用いられる基準クロックが共用
されている。）が与えられごとにダウンカウントをし、
設定された数を計測するとリセット信号を出力するもの
である。
PWMユニット16の動作は次のようになる。セット信号
発生部161からセット信号が出力されると、PWMデータレ
ジスト162の内容、つまり制御部14から与えられたPWMデ
ータが、ダウンカウンタ163にセットされ、また、セッ
ト信号によってフリップフロップ164がセットされる。
従って、フリップフロップ164の出力、つまりPWM出力信
号はハイレベルとなる。
発生部161からセット信号が出力されると、PWMデータレ
ジスト162の内容、つまり制御部14から与えられたPWMデ
ータが、ダウンカウンタ163にセットされ、また、セッ
ト信号によってフリップフロップ164がセットされる。
従って、フリップフロップ164の出力、つまりPWM出力信
号はハイレベルとなる。
次に、ダウンカウンタ163はPWM基準クロックに基づい
てダウンカウントを行い、設定されたカウント値が
「０」になると、フリップフロップ164へリセット信号
を与える。よって、フリップフロップ164の出力はロー
レベルに反転する。
てダウンカウントを行い、設定されたカウント値が
「０」になると、フリップフロップ164へリセット信号
を与える。よって、フリップフロップ164の出力はロー
レベルに反転する。
この結果、PWMユニット16からは、PWMデータレジスタ
162で保持された値、つまり式（９）で算出された電圧
データでデュ−ティが決められ、PWM信号が導出され
る。
162で保持された値、つまり式（９）で算出された電圧
データでデュ−ティが決められ、PWM信号が導出され
る。
また、この発明は、PWM信号以外の形で印加電圧を算
出する場合にも適用できる。
出する場合にも適用できる。
〈発明の効果〉 この発明は、以上のように構成されているので、目標
速度に拘らず、加速度を一定の値にすることができる制
御信号を算出できる。よって、目標速度に拘らず、追従
性のよいモータの速度制御をすることができる。
速度に拘らず、加速度を一定の値にすることができる制
御信号を算出できる。よって、目標速度に拘らず、追従
性のよいモータの速度制御をすることができる。
第１図は、この発明の一実施例が適用された光学系駆動
用DCサーボモータの駆動制御回路の全体構成を示すブロ
ック図である。 第２図は、この発明の一実施例に係る光学系駆動用DCサ
ーボモータの回転速度検出装置の要部構成を示す回路ブ
ロック図である。 第3A図および第3B図は、モータの回転数Ｎと誤差Ｎ′と
の関係を表わすグラフである。 第４図は、この発明の一実施例における回転速度検出動
作を表わすフローチャートである。 第５図は、永久磁石フィード形DCサーボモータの等価回
路図である。 第６図は、PWMユニットの具体的な構成を示すブロック
図である。 第７図は、PWMユニットの動作を表わすタイミングチャ
ートである。 図において、10…DCサーボモータ、11…ドライバ部、12
…ロータリエンコーダ、13…エンコーダ信号入力部、14
…制御部、15…速度指令信号入力部、16…PWMユニッ
ト、を示す。
用DCサーボモータの駆動制御回路の全体構成を示すブロ
ック図である。 第２図は、この発明の一実施例に係る光学系駆動用DCサ
ーボモータの回転速度検出装置の要部構成を示す回路ブ
ロック図である。 第3A図および第3B図は、モータの回転数Ｎと誤差Ｎ′と
の関係を表わすグラフである。 第４図は、この発明の一実施例における回転速度検出動
作を表わすフローチャートである。 第５図は、永久磁石フィード形DCサーボモータの等価回
路図である。 第６図は、PWMユニットの具体的な構成を示すブロック
図である。 第７図は、PWMユニットの動作を表わすタイミングチャ
ートである。 図において、10…DCサーボモータ、11…ドライバ部、12
…ロータリエンコーダ、13…エンコーダ信号入力部、14
…制御部、15…速度指令信号入力部、16…PWMユニッ
ト、を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶谷 哲司 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−119790（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−76686（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−120217（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】モータの回転速度を制御するための制御電
圧を算出する方法であって、 モータへ印加する電圧を、 目標回転速度と実際の回転速度との差に第１定数を掛
けた値と、 実際の回転速度に第２定数を掛けた値と、 所定のオフセット電圧と、 の和として算出し、 それに基づいて制御電圧を得るようにしたことを特徴と
するモータの制御電圧算出方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1185609A JP2525249B2 (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | モ―タの制御電圧算出方法 |
| DE69023401T DE69023401T2 (de) | 1989-07-18 | 1990-07-17 | Verfahren zur Berechnung der Regelspannung und Motorregelvorrichtung, die dieses Verfahren anwendet. |
| EP90113706A EP0409185B1 (en) | 1989-07-18 | 1990-07-17 | Method of calculating motor control voltage and motor control device using the method |
| US07/550,722 US5187420A (en) | 1989-07-18 | 1992-07-10 | Method of calculating motor control voltage and motor control device using the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1185609A JP2525249B2 (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | モ―タの制御電圧算出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0352582A JPH0352582A (ja) | 1991-03-06 |
| JP2525249B2 true JP2525249B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=16173798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1185609A Expired - Lifetime JP2525249B2 (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | モ―タの制御電圧算出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2525249B2 (ja) |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP1185609A patent/JP2525249B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0352582A (ja) | 1991-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0823957A1 (en) | Auto reverse power closure system | |
| JPH0715482B2 (ja) | 回転速度の計測方法及び装置 | |
| JPH0471185B2 (ja) | ||
| JP2525249B2 (ja) | モ―タの制御電圧算出方法 | |
| JP2525248B2 (ja) | モ―タの制御電圧算出装置 | |
| JP3230616B2 (ja) | 電動機駆動系の慣性負荷測定方式 | |
| JP3245098B2 (ja) | センサレス・ブラシレス直流モータの駆動方法 | |
| WO1982004129A1 (en) | Speed detecting device | |
| JP2008259347A (ja) | モータ制御装置 | |
| JP3246572B2 (ja) | 電動機駆動系の負荷定数測定方法 | |
| JP2820757B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP2781232B2 (ja) | モータ制御装置における定常域到達検出装置 | |
| JP2820747B2 (ja) | モータ制御装置における定常域到達検出装置 | |
| JP2670162B2 (ja) | モータの回転速度制御装置 | |
| JPH0352577A (ja) | モータの制御電圧算出装置 | |
| JP3111798B2 (ja) | 可変速駆動装置 | |
| JP2735324B2 (ja) | モータの回転速度制御装置 | |
| JPH0352579A (ja) | モータの制御電圧算出装置 | |
| JP2820755B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP2957216B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP2618907B2 (ja) | ファン用モータの回転数制御方法 | |
| JP2820756B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JPH0352584A (ja) | モータの回転速度検出装置 | |
| JPH0352578A (ja) | モータの制御電圧算出装置 | |
| JPH0352585A (ja) | モータの回転速度検出装置 |