JP2578099B2 - ステツピングモ−タの駆動制御方法 - Google Patents
ステツピングモ−タの駆動制御方法Info
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- JP2578099B2 JP2578099B2 JP61124409A JP12440986A JP2578099B2 JP 2578099 B2 JP2578099 B2 JP 2578099B2 JP 61124409 A JP61124409 A JP 61124409A JP 12440986 A JP12440986 A JP 12440986A JP 2578099 B2 JP2578099 B2 JP 2578099B2
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- stepping motor
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/32—Reducing overshoot or oscillation, e.g. damping
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はステツピングモータの駆動制御方法に係り、
特に低剛性系を高速駆動して目標位置に振動させること
なく停止させることができるステツピングモータの間欠
駆動制御方法に関する。
特に低剛性系を高速駆動して目標位置に振動させること
なく停止させることができるステツピングモータの間欠
駆動制御方法に関する。
[従来の技術] 従来より、ステツピングモータの駆動制御方法として
特開昭52-36409号公報に示されるようなポジカスト制御
が知られている。このポジカスト制御はステツピングモ
ータのオーバシユートを利用して高速で停止させること
ができるものであり、目標位置の1ステツプ前で一旦パ
ルスを停止させてモータにオーバシユートを生じさせ目
標位置に最も近づいた時点で残りのステツプを印加する
ものである。このポジカスト制御によれば、第3図に示
すようにモータの軸が整定されるためモータを無振動で
停止させることができる。
特開昭52-36409号公報に示されるようなポジカスト制御
が知られている。このポジカスト制御はステツピングモ
ータのオーバシユートを利用して高速で停止させること
ができるものであり、目標位置の1ステツプ前で一旦パ
ルスを停止させてモータにオーバシユートを生じさせ目
標位置に最も近づいた時点で残りのステツプを印加する
ものである。このポジカスト制御によれば、第3図に示
すようにモータの軸が整定されるためモータを無振動で
停止させることができる。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、第2図に示すようにステツピングモー
タ2にばねとダンパとから成るばね系4を介して被駆動
体6を接続し、この被駆動体をステツピングモータで移
動させる場合(例えば、リールとシンクロベルトとを用
いて露光ヘツドを副走査する場合)には、ステツピング
モータと被駆動体との間にばね系が介在されているた
め、上記のポジカスト制御を用いて被駆動体を停止させ
ても、第4図に示す波形のように被駆動体を無振動で停
止させることができないという問題があった。第4図は
0,1.2,2.2,6.5msecのタイミングでステツピングモータ
を駆動した時の被駆動体の移動量を示した物で、33msec
(1アイドル)経過後においても被駆動体が目標位置に
対して±3.5%の範囲で振動している。
タ2にばねとダンパとから成るばね系4を介して被駆動
体6を接続し、この被駆動体をステツピングモータで移
動させる場合(例えば、リールとシンクロベルトとを用
いて露光ヘツドを副走査する場合)には、ステツピング
モータと被駆動体との間にばね系が介在されているた
め、上記のポジカスト制御を用いて被駆動体を停止させ
ても、第4図に示す波形のように被駆動体を無振動で停
止させることができないという問題があった。第4図は
0,1.2,2.2,6.5msecのタイミングでステツピングモータ
を駆動した時の被駆動体の移動量を示した物で、33msec
(1アイドル)経過後においても被駆動体が目標位置に
対して±3.5%の範囲で振動している。
本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので、高
速移動された被駆動体を無振動で停止させることができ
るステツピングモータの駆動制御方法を提供することを
目的とする。
速移動された被駆動体を無振動で停止させることができ
るステツピングモータの駆動制御方法を提供することを
目的とする。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために本発明は、固定界磁極をN
相(Nは4以上の整数)備えたステツピングモータの固
定界磁極を1〜N-2のn相づつ順に励磁してmステツプ
駆動してステツピングモータを所定の位置に停止させる
ためのステツピングモータの駆動制御方法において、m-
1ステツプ目の固定界磁極の励磁が終了した後、m-1ステ
ツプ目の安定点とmステツプの安定点との間の値を目標
値として、所定時間の間、固定界磁極をnよりも多い相
数励磁し、再度n相の励磁を継続させてステツピングモ
ータを所定の位置に停止させることを特徴とする。
相(Nは4以上の整数)備えたステツピングモータの固
定界磁極を1〜N-2のn相づつ順に励磁してmステツプ
駆動してステツピングモータを所定の位置に停止させる
ためのステツピングモータの駆動制御方法において、m-
1ステツプ目の固定界磁極の励磁が終了した後、m-1ステ
ツプ目の安定点とmステツプの安定点との間の値を目標
値として、所定時間の間、固定界磁極をnよりも多い相
数励磁し、再度n相の励磁を継続させてステツピングモ
ータを所定の位置に停止させることを特徴とする。
[作用] 本発明によれば、固定界磁極がN相(Nは4以上の整
数)備えられたステツピングモータの固定界磁極は、1
〜N-2の間の適当な相数(n相)づつ順に励磁してmス
テツプ目で停止させる場合に、最終ステツプより1ステ
ツプ前のステツプ(m-1ステツプ目)まではn相づつ順
に励磁される。このm-1ステツプ目の励磁が終了した後
は、m-1ステツプ目の安定点とmステツプ目の安定点と
の間の値を目標値として固定界磁極がnよりも多い相数
励磁される。このように最終ステツプに駆動される直前
で最終ステツプの安定点より小さい値を目標としてステ
ツピングモータが制御されるため、ステツピングモータ
にブレーキ効果が作用しまたこのとき励磁する固定界磁
極の相数が多くされるためダンピング効果が作用してば
ね系を介してステツピングモータに接続された被駆動体
であっても無振動で停止させることができる。
数)備えられたステツピングモータの固定界磁極は、1
〜N-2の間の適当な相数(n相)づつ順に励磁してmス
テツプ目で停止させる場合に、最終ステツプより1ステ
ツプ前のステツプ(m-1ステツプ目)まではn相づつ順
に励磁される。このm-1ステツプ目の励磁が終了した後
は、m-1ステツプ目の安定点とmステツプ目の安定点と
の間の値を目標値として固定界磁極がnよりも多い相数
励磁される。このように最終ステツプに駆動される直前
で最終ステツプの安定点より小さい値を目標としてステ
ツピングモータが制御されるため、ステツピングモータ
にブレーキ効果が作用しまたこのとき励磁する固定界磁
極の相数が多くされるためダンピング効果が作用してば
ね系を介してステツピングモータに接続された被駆動体
であっても無振動で停止させることができる。
また、最終ステツプで増加した相の励磁を1ステツプ
よりも短い所定時間経過後にこの励磁を解除する。これ
により、一般的に知られている励磁相増加による不具合
(例えば、電力増加によるモータ加熱、ダンピング効果
による高速回転性能低下等)は起きることがない。
よりも短い所定時間経過後にこの励磁を解除する。これ
により、一般的に知られている励磁相増加による不具合
(例えば、電力増加によるモータ加熱、ダンピング効果
による高速回転性能低下等)は起きることがない。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、最終ステツプ目
の固定界磁極の励磁を行う直前で固定界磁極の励磁相数
を増加させ、ブレーキ効果とダンピング効果を発生させ
てモータ駆動波形を滑らかでかつ無振動とすることで被
駆動体を無振動で停止させることができる、という効果
が得られる。
の固定界磁極の励磁を行う直前で固定界磁極の励磁相数
を増加させ、ブレーキ効果とダンピング効果を発生させ
てモータ駆動波形を滑らかでかつ無振動とすることで被
駆動体を無振動で停止させることができる、という効果
が得られる。
[実施例] 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。本実施例は、露光装置の露光ヘツドを副走査するス
テツピングモータの駆動制御に本発明を適用したもので
ある。
る。本実施例は、露光装置の露光ヘツドを副走査するス
テツピングモータの駆動制御に本発明を適用したもので
ある。
第5図は本発明が適用可能なステツピングモータの駆
動装置を備えた露光装置を示す概略図である。回転ドラ
ム10の円筒面に、発光素子14を備えた側面が対向するよ
うに露光ヘツド12が配置されている。この露光ヘツド12
は回転ドラム10の軸線と平行に配置された一対のガイド
シヤフト16に摺動自在に取り付けられている。ガイドシ
ヤフト16の一端側には、アイドルリール20が回転可能に
支持されており、ガイドシヤフト16の他端側には、ワイ
ヤリール22が回転可能に支持されている。アイドルリー
ル20とワイヤリール22との間にはワイヤ18が張設されて
おり、このワイヤ18の回転ドラム10側は露光ヘツド12に
固定されている。ワイヤリール22の軸には、ワイヤリー
ル22と一体回転可能に大リール24が固定されている。ま
た、ステツピングモータ26の出力軸には、小リール28が
固定されている。ワイヤリール22とステツピングモータ
26との間には、一体回転可能にされた大リール30と小リ
ール32とが同心状に配置されている。そして、小リール
28と大リール30との間にシンクロベルト34が張設され、
小リール32と大リール24との間にはシンクロベルト36が
張設されている。従って、ステツピングモータ26の主力
軸を回転させて小リール28を回転させると、シンクロベ
ルト34、大リール30、小リール32、シンクロベルト36及
び大リール24を介してワイヤリール22が回転され、これ
によってワイヤ18がガイドシヤフト16の長手方向に移動
されるため、露光ヘツド12がガイドシヤフト16に沿って
移動される。なお、上記のリール22、24、30、32、ベル
ト34、36及びワイヤ18は、ばね系を構成する。このと
き、ステツピングモータ26の回転方向を変化させること
により露光ヘツド12はガイドシヤフト16に沿って往復動
することができ、これにより露光ヘツド12を副走査する
ことができる。なお、副走査するにはステツピングモー
タ26を間欠駆動又は連続駆動することにより行われる。
動装置を備えた露光装置を示す概略図である。回転ドラ
ム10の円筒面に、発光素子14を備えた側面が対向するよ
うに露光ヘツド12が配置されている。この露光ヘツド12
は回転ドラム10の軸線と平行に配置された一対のガイド
シヤフト16に摺動自在に取り付けられている。ガイドシ
ヤフト16の一端側には、アイドルリール20が回転可能に
支持されており、ガイドシヤフト16の他端側には、ワイ
ヤリール22が回転可能に支持されている。アイドルリー
ル20とワイヤリール22との間にはワイヤ18が張設されて
おり、このワイヤ18の回転ドラム10側は露光ヘツド12に
固定されている。ワイヤリール22の軸には、ワイヤリー
ル22と一体回転可能に大リール24が固定されている。ま
た、ステツピングモータ26の出力軸には、小リール28が
固定されている。ワイヤリール22とステツピングモータ
26との間には、一体回転可能にされた大リール30と小リ
ール32とが同心状に配置されている。そして、小リール
28と大リール30との間にシンクロベルト34が張設され、
小リール32と大リール24との間にはシンクロベルト36が
張設されている。従って、ステツピングモータ26の主力
軸を回転させて小リール28を回転させると、シンクロベ
ルト34、大リール30、小リール32、シンクロベルト36及
び大リール24を介してワイヤリール22が回転され、これ
によってワイヤ18がガイドシヤフト16の長手方向に移動
されるため、露光ヘツド12がガイドシヤフト16に沿って
移動される。なお、上記のリール22、24、30、32、ベル
ト34、36及びワイヤ18は、ばね系を構成する。このと
き、ステツピングモータ26の回転方向を変化させること
により露光ヘツド12はガイドシヤフト16に沿って往復動
することができ、これにより露光ヘツド12を副走査する
ことができる。なお、副走査するにはステツピングモー
タ26を間欠駆動又は連続駆動することにより行われる。
上記とステツピングモータ26は、4相の固定界磁極を
備えており、この固定界磁極の各々には、駆動手段とし
てのドライバ38が接続されている。そして、ドライバ38
はマイクロコンピユータ等で構成された制御回路40に接
続されている。この制御回路40にはパルス信号が入力さ
れており、制御回路40はこのパルス信号に基づいてステ
ツピングモータ26の固定界磁極を励磁するための信号を
生成し、ドライバ38に供給する。これによりドライバ38
はステツピングモータ26の固定界磁極を励磁させる。
備えており、この固定界磁極の各々には、駆動手段とし
てのドライバ38が接続されている。そして、ドライバ38
はマイクロコンピユータ等で構成された制御回路40に接
続されている。この制御回路40にはパルス信号が入力さ
れており、制御回路40はこのパルス信号に基づいてステ
ツピングモータ26の固定界磁極を励磁するための信号を
生成し、ドライバ38に供給する。これによりドライバ38
はステツピングモータ26の固定界磁極を励磁させる。
次に、第1図を参照して本発明の駆動制御方法を説明
する。なお、以下では4相ユニポーラ形ステツピングモ
ータの固定界磁極を2相づつ励磁する場合について説明
する。まず、ステツピングモータを1ステツプ駆動させ
る前に固定界磁極の第1相と第4相とを励磁してステツ
ピングモータの回転子を安定化させる。1ステツプ目で
は固定界磁極の第1相と第2相とを励磁し、2ステツプ
目では固定界磁極の第2相と第3相とを励磁し、3ステ
ツプ目では固定界磁極の第3相と第4相とを励磁する。
これにより、ステツピングモータは3ステツプ分駆動さ
れる。次の4ステツプ目の初期の段階では、固定界磁極
の第1相と第4相とを励磁すると共に3ステツプ目で励
磁された固定界磁極の第3相の励磁を継続して固定界磁
極を3相励磁する。そして、所定時間経過後に固定界磁
極の第3相の励磁を消磁して第1相と第4相との励磁を
継続することにより通常のように2相励磁に戻す。
する。なお、以下では4相ユニポーラ形ステツピングモ
ータの固定界磁極を2相づつ励磁する場合について説明
する。まず、ステツピングモータを1ステツプ駆動させ
る前に固定界磁極の第1相と第4相とを励磁してステツ
ピングモータの回転子を安定化させる。1ステツプ目で
は固定界磁極の第1相と第2相とを励磁し、2ステツプ
目では固定界磁極の第2相と第3相とを励磁し、3ステ
ツプ目では固定界磁極の第3相と第4相とを励磁する。
これにより、ステツピングモータは3ステツプ分駆動さ
れる。次の4ステツプ目の初期の段階では、固定界磁極
の第1相と第4相とを励磁すると共に3ステツプ目で励
磁された固定界磁極の第3相の励磁を継続して固定界磁
極を3相励磁する。そして、所定時間経過後に固定界磁
極の第3相の励磁を消磁して第1相と第4相との励磁を
継続することにより通常のように2相励磁に戻す。
以上のようにステツピングモータの固定界磁極を励磁
することにより、最終ステツプより1ステツプ前(3ス
テツプ目の励磁が終了された直後)には固定界磁極は通
常より1相多く励磁され、ステツピングモータが3ステ
ツプ目の安定点と4ステツプ目の安定点との間の目標位
置に向って駆動される。このように駆動した時のステツ
ピングモータの出力軸の回転角の変化を第6図に示す。
なお、第6図の破線は1ステツプ目から4ステツプ目ま
で2相づつ固定界磁極を励磁したときの最終ステツプ目
でのステツピングモータの回転軸の角度変化を示すもの
である。また、第7図は上記のようにステツピングモー
タを制御した時の露光ヘツドの移動量を示すものであ
る。第7図から理解されるように3.3msec経過後には露
光ヘツドは目標停止位置を中心として±0.9%の範囲で
振動するのみであり、殆んど無振動で露光ヘツドを停止
させることができる。
することにより、最終ステツプより1ステツプ前(3ス
テツプ目の励磁が終了された直後)には固定界磁極は通
常より1相多く励磁され、ステツピングモータが3ステ
ツプ目の安定点と4ステツプ目の安定点との間の目標位
置に向って駆動される。このように駆動した時のステツ
ピングモータの出力軸の回転角の変化を第6図に示す。
なお、第6図の破線は1ステツプ目から4ステツプ目ま
で2相づつ固定界磁極を励磁したときの最終ステツプ目
でのステツピングモータの回転軸の角度変化を示すもの
である。また、第7図は上記のようにステツピングモー
タを制御した時の露光ヘツドの移動量を示すものであ
る。第7図から理解されるように3.3msec経過後には露
光ヘツドは目標停止位置を中心として±0.9%の範囲で
振動するのみであり、殆んど無振動で露光ヘツドを停止
させることができる。
なお、上記では固定界磁極を2相づつ励磁して最終ス
テツプ直前で3相励磁する4相ユニポーラ形ステツピン
グモータの例についで説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、ステツピングモータを励磁する相
数は1からN-2(ただしNは固定界磁極の相数であり4
以上の整数である)内の整数で励磁することができ、ま
た、最終ステツプ直前で1相多く励磁する例について説
明したがこれに限定されるものではなく、目標値に応じ
てこの多く励磁する相数を定めればよい。上記のような
固定界磁極を多く励磁する相数及びこのときの目標値は
予めステツピンクモータを駆動する理想曲線を定めてお
き、これに基づいて定めるのが好ましい。
テツプ直前で3相励磁する4相ユニポーラ形ステツピン
グモータの例についで説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、ステツピングモータを励磁する相
数は1からN-2(ただしNは固定界磁極の相数であり4
以上の整数である)内の整数で励磁することができ、ま
た、最終ステツプ直前で1相多く励磁する例について説
明したがこれに限定されるものではなく、目標値に応じ
てこの多く励磁する相数を定めればよい。上記のような
固定界磁極を多く励磁する相数及びこのときの目標値は
予めステツピンクモータを駆動する理想曲線を定めてお
き、これに基づいて定めるのが好ましい。
第1図は本実施例のステツピングモータの固定界磁極を
励磁するシーケンスを示す線図、第2図は従来のポジカ
スト制御のステツピングモータの出力軸の回転変化を示
す線図、第3図は、ステツピングモータによってばね系
を介して被駆動体を駆動する場合の接続状態を示す概略
図、第4図は従来のポジカスト制御による被駆動体の移
動量の変化を示す線図、第5図は本発明が適用可能な露
光装置の駆動装置を示す概略図、第6図は本実施例のス
テツピングモータの回転角の変化を示す線図、第7図は
本実施例の露光ヘツドの移動量の変化を示す線図であ
る。 10……回転ドラム、12……露光ヘツド、14……発光素
子、16……ガイドシヤフト、18……ワイヤ、20……アイ
ドルリール、22……ワイヤリール、24……大リール、26
……ステツピングモータ、28……小リール、30……大リ
ール、32……小リール、34……シンクロベルト、36……
シンクロベルト、38……ドライバ、40……制御回路。
励磁するシーケンスを示す線図、第2図は従来のポジカ
スト制御のステツピングモータの出力軸の回転変化を示
す線図、第3図は、ステツピングモータによってばね系
を介して被駆動体を駆動する場合の接続状態を示す概略
図、第4図は従来のポジカスト制御による被駆動体の移
動量の変化を示す線図、第5図は本発明が適用可能な露
光装置の駆動装置を示す概略図、第6図は本実施例のス
テツピングモータの回転角の変化を示す線図、第7図は
本実施例の露光ヘツドの移動量の変化を示す線図であ
る。 10……回転ドラム、12……露光ヘツド、14……発光素
子、16……ガイドシヤフト、18……ワイヤ、20……アイ
ドルリール、22……ワイヤリール、24……大リール、26
……ステツピングモータ、28……小リール、30……大リ
ール、32……小リール、34……シンクロベルト、36……
シンクロベルト、38……ドライバ、40……制御回路。
Claims (3)
- 【請求項1】固定界磁極をN相(Nは4以上の整数)備
えたステツピングモータの固定界磁極を1〜N-2のn相
づつ順に励磁してmステツプ駆動してステツピングモー
タを所定の位置に停止させるためのステツピングモータ
の駆動制御方法において、m-1ステツプ目の固定界磁極
の励磁が終了した後、m-1ステツプ目の安定点とmステ
ツプ目の安定点との間の値を目標値として、所定時間の
間、固定界磁極をnよりも多い相数励磁し、再度n相の
励磁を継続させてステツピングモータを所定の位置に停
止させることを特徴とするステツピングモータの駆動制
御方法。 - 【請求項2】前記所定時間は1ステツプよりも短く設定
されていることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載のステツピングモータの駆動制御方法。 - 【請求項3】ステツピングモータを駆動するための理想
曲線を予め定めておき、前記理想曲線に沿ってステツピ
ングモータが駆動されるように前記目標値及び前記相数
を決定する特許請求の範囲第(1)項又は第(2)項に
記載のステツピングモータの駆動制御方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61124409A JP2578099B2 (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | ステツピングモ−タの駆動制御方法 |
DE19873718079 DE3718079A1 (de) | 1986-05-29 | 1987-05-29 | Verfahren zum betreiben und steuern eines schrittmotors |
US07/055,279 US4782277A (en) | 1986-05-29 | 1987-05-29 | Method of driving and controlling a stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61124409A JP2578099B2 (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | ステツピングモ−タの駆動制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62281797A JPS62281797A (ja) | 1987-12-07 |
JP2578099B2 true JP2578099B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=14884754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61124409A Expired - Lifetime JP2578099B2 (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | ステツピングモ−タの駆動制御方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4782277A (ja) |
JP (1) | JP2578099B2 (ja) |
DE (1) | DE3718079A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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