JP3198629B2 - モータの制御装置 - Google Patents
モータの制御装置Info
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- 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
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- G11B15/46—Controlling, regulating, or indicating speed
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- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はモータの制御装置に関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】モータの回転速度を速度検出器により検
出して、その検出信号によってモータへの供給電力を制
御するモータの速度制御装置は、ビデオテープレコーダ
（以後、ＶＴＲと略す）のキャプスタンモータなどに広
く利用されている。ＶＴＲ装置の小型軽量化を行う場合
に、モータの小型軽量化により慣性モーメントの低下が
生じ、制御特性の大幅な劣化が生じている。このような
低慣性のモータで、間欠スローの動作（停止状態から低
速の一定速度で回転させ、所定距離走行後に停止させる
ことを繰り返す動作）を行わせると速度制御動作が不安
定になる。
出して、その検出信号によってモータへの供給電力を制
御するモータの速度制御装置は、ビデオテープレコーダ
（以後、ＶＴＲと略す）のキャプスタンモータなどに広
く利用されている。ＶＴＲ装置の小型軽量化を行う場合
に、モータの小型軽量化により慣性モーメントの低下が
生じ、制御特性の大幅な劣化が生じている。このような
低慣性のモータで、間欠スローの動作（停止状態から低
速の一定速度で回転させ、所定距離走行後に停止させる
ことを繰り返す動作）を行わせると速度制御動作が不安
定になる。
【０００３】まず、従来の装置の構成例を図５に示す。
図５において直流モータ３１は回転センサ３２と負荷３
９を直接回転駆動する。回転センサ３２はモータ３１の
回転にともなって１回転当たりＺｑ回（Ｚｑは２以上の
整数であり、ここではＺｑ＝１０００）の交流信号ａを
発生する。回転センサ３２の交流信号ａは速度検出器３
３に入力され、交流信号ａの周期に応じたディジタル信
号ｂを得ている。
図５において直流モータ３１は回転センサ３２と負荷３
９を直接回転駆動する。回転センサ３２はモータ３１の
回転にともなって１回転当たりＺｑ回（Ｚｑは２以上の
整数であり、ここではＺｑ＝１０００）の交流信号ａを
発生する。回転センサ３２の交流信号ａは速度検出器３
３に入力され、交流信号ａの周期に応じたディジタル信
号ｂを得ている。
【０００４】速度検出器３３の具体的な構成例を図６に
示す。交流信号ａは波形整形回路４１によって波形整形
され、整形信号ｇを得ている。整形信号ｇはアンド回路
４３とフリップフロップ回路４５とフリップフロップ回
路４６に入力されている。アンド回路４３の入力側に
は、さらに、発振回路４２のクロックパルスｐとカウン
タ回路４４のオーバーフロー出力信号ｗも入力されてい
る。発振回路４２は水晶発振器と分周器等によって構成
され、整形信号ｇの周波数よりもかなり高周波のクロッ
クパルスｐ（500kHz程度）を発生している。カウンタ回
路４４はアンド回路４３の出力パルスｈの到来毎にその
内容をカウントアップする１２ビットのアップカウンタ
になっている。また、オーバーフロー出力信号ｗはカウ
ンタ回路４４のカウント内容が所定値以下のときには
“Ｈ”であり、カウンタ回路４４のカウント内容が所定
値以上になるとｗは“Ｌ”に変化する（ここに“Ｈ”は
高電位状態を表し、“Ｌ”は低電位状態を表してい
る）。データ入力型フリップフロップ回路４６は、整形
信号ｇの立ち上がりエッジをトリガ信号としてデータ入
力端子に入力された“Ｈ”を取り込み、その出力信号ｄ
を“Ｈ”にする（ｄ＝“Ｈ”）。データ入力型フリップ
フロップ回路４５は、整形信号ｇの立ち下がりエッジを
トリガ信号としてデータ入力端子に入力された信号ｄを
取り込み、信号ｄがｄ＝“Ｈ”ならばその出力信号ｑを
“Ｈ”にする（ｑ＝“Ｈ”）。また、補償器３４からの
リセット信号ｒが“Ｈ”になると、カウンタ回路４４と
フリップフロップ回路４５とフリップフロップ回路１６
の内部状態がリセットされる（ｂ＝“ＬＬＬＬＬＬＬＬ
ＬＬＬＬ”、ｗ＝“Ｈ”、ｑ＝“Ｌ”、ｄ＝“Ｌ”）。
示す。交流信号ａは波形整形回路４１によって波形整形
され、整形信号ｇを得ている。整形信号ｇはアンド回路
４３とフリップフロップ回路４５とフリップフロップ回
路４６に入力されている。アンド回路４３の入力側に
は、さらに、発振回路４２のクロックパルスｐとカウン
タ回路４４のオーバーフロー出力信号ｗも入力されてい
る。発振回路４２は水晶発振器と分周器等によって構成
され、整形信号ｇの周波数よりもかなり高周波のクロッ
クパルスｐ（500kHz程度）を発生している。カウンタ回
路４４はアンド回路４３の出力パルスｈの到来毎にその
内容をカウントアップする１２ビットのアップカウンタ
になっている。また、オーバーフロー出力信号ｗはカウ
ンタ回路４４のカウント内容が所定値以下のときには
“Ｈ”であり、カウンタ回路４４のカウント内容が所定
値以上になるとｗは“Ｌ”に変化する（ここに“Ｈ”は
高電位状態を表し、“Ｌ”は低電位状態を表してい
る）。データ入力型フリップフロップ回路４６は、整形
信号ｇの立ち上がりエッジをトリガ信号としてデータ入
力端子に入力された“Ｈ”を取り込み、その出力信号ｄ
を“Ｈ”にする（ｄ＝“Ｈ”）。データ入力型フリップ
フロップ回路４５は、整形信号ｇの立ち下がりエッジを
トリガ信号としてデータ入力端子に入力された信号ｄを
取り込み、信号ｄがｄ＝“Ｈ”ならばその出力信号ｑを
“Ｈ”にする（ｑ＝“Ｈ”）。また、補償器３４からの
リセット信号ｒが“Ｈ”になると、カウンタ回路４４と
フリップフロップ回路４５とフリップフロップ回路１６
の内部状態がリセットされる（ｂ＝“ＬＬＬＬＬＬＬＬ
ＬＬＬＬ”、ｗ＝“Ｈ”、ｑ＝“Ｌ”、ｄ＝“Ｌ”）。
【０００５】次に、図６の速度検出器３３の動作につい
て説明する。いま、カウンタ回路４４とフリップフロッ
プ回路４５とフリップフロップ回路４６がリセット信号
ｒによってリセットされているものとする。回転センサ
３２の交流信号ａが“Ｌ”から“Ｈ”に変わると、波形
整形回路４１の整形信号ｇが“Ｌ”から“Ｈ”に変わ
り、アンド回路４３の出力信号ｈとして発振回路４２の
クロックパルスｐが出力される。カウンタ回路４４は出
力信号ｈをカウントし、その内部状態を変化させてい
く。フリップフロップ回路４６は整形信号ｇの立ち上が
りエッジによってデータ“Ｈ”を取り込み、その出力信
号ｄを“Ｌ”から“Ｈ”に変化させる。交流信号ａが
“Ｈ”から“Ｌ”に変わると、波形整形回路４１の整形
信号ｇが“Ｈ”から“Ｌ”に変わり、アンド回路４３の
出力信号ｈは“Ｌ”になり、カウンタ回路４４はその内
部状態を保持する。また、フリップフロップ回路４５は
整形信号ｇの立ち下がりエッジによって信号ｄを取り込
む。ここで信号ｄは整形信号ｇの立ち上がりエッジのと
きにｄ＝“Ｈ”になっているので、フリップフロップ回
路４５は、その出力信号ｑを“Ｌ”から“Ｈ”に変化さ
せる。カウンタ回路４４のディジタル信号ｂは、回転セ
ンサ３２の交流信号ａの（半）周期長に比例した値であ
り、モータ３１の回転速度に反比例している。後述の補
償器３４はフリップフロップ回路４５の出力信号ｑを見
て、ｑが“Ｈ”になるとカウンタ回路４４のディジタル
信号ｂを入力し、その後にリセット信号ｒを所定の短時
間の間“Ｈ”にして、カウンタ回路４４とフリップフロ
ップ回路４５とフリップフロップ回路４６を初期状態に
リセットし、次の速度検出動作に備えている。なお、モ
ータ３１の回転速度が遅すぎるときには、回転センサ３
２の交流信号ａの周期が長いためにカウンタ回路４４の
内部状態が所定値以上になり、オーバーフロー出力信号
ｗが“Ｈ”から“Ｌ”に変わり、アンド回路４３の出力
信号ｈが“Ｌ”になり、カウンタ回路４４が所定の大き
な値を保持することもある。
て説明する。いま、カウンタ回路４４とフリップフロッ
プ回路４５とフリップフロップ回路４６がリセット信号
ｒによってリセットされているものとする。回転センサ
３２の交流信号ａが“Ｌ”から“Ｈ”に変わると、波形
整形回路４１の整形信号ｇが“Ｌ”から“Ｈ”に変わ
り、アンド回路４３の出力信号ｈとして発振回路４２の
クロックパルスｐが出力される。カウンタ回路４４は出
力信号ｈをカウントし、その内部状態を変化させてい
く。フリップフロップ回路４６は整形信号ｇの立ち上が
りエッジによってデータ“Ｈ”を取り込み、その出力信
号ｄを“Ｌ”から“Ｈ”に変化させる。交流信号ａが
“Ｈ”から“Ｌ”に変わると、波形整形回路４１の整形
信号ｇが“Ｈ”から“Ｌ”に変わり、アンド回路４３の
出力信号ｈは“Ｌ”になり、カウンタ回路４４はその内
部状態を保持する。また、フリップフロップ回路４５は
整形信号ｇの立ち下がりエッジによって信号ｄを取り込
む。ここで信号ｄは整形信号ｇの立ち上がりエッジのと
きにｄ＝“Ｈ”になっているので、フリップフロップ回
路４５は、その出力信号ｑを“Ｌ”から“Ｈ”に変化さ
せる。カウンタ回路４４のディジタル信号ｂは、回転セ
ンサ３２の交流信号ａの（半）周期長に比例した値であ
り、モータ３１の回転速度に反比例している。後述の補
償器３４はフリップフロップ回路４５の出力信号ｑを見
て、ｑが“Ｈ”になるとカウンタ回路４４のディジタル
信号ｂを入力し、その後にリセット信号ｒを所定の短時
間の間“Ｈ”にして、カウンタ回路４４とフリップフロ
ップ回路４５とフリップフロップ回路４６を初期状態に
リセットし、次の速度検出動作に備えている。なお、モ
ータ３１の回転速度が遅すぎるときには、回転センサ３
２の交流信号ａの周期が長いためにカウンタ回路４４の
内部状態が所定値以上になり、オーバーフロー出力信号
ｗが“Ｈ”から“Ｌ”に変わり、アンド回路４３の出力
信号ｈが“Ｌ”になり、カウンタ回路４４が所定の大き
な値を保持することもある。
【０００６】図５の指令部３０はモータの停止、走行を
指令する指令信号Ｓｗを作成する。ここでは、Ｓｗ＝”
Ｌ”のとき停止指令であることを意味し、Ｓｗ＝”Ｈ”
のときは走行指令であることを意味する。補償器３４
は、演算器３５とメモリ３６によって構成されている。
Ｓｗ＝”Ｈ”のときは、速度検出器３３のディジタル信
号ｂを後述する内蔵のプログラムによって計算加工し、
制御信号Ｙを作成し、Ｄ／Ａ変換器３７でディジタル信
号からアナログ信号に変換され制御信号ｃを出力する。
補償器３４の制御信号ｃは電力増幅器３８（駆動手段）
に入力され、電力増幅された駆動信号Ｅｃ（制御信号ｃ
に比例した電流）がモータ３１に供給される。また、Ｓ
ｗ＝”Ｌ”のときは、モータ３１が停止する（一般的に
は駆動信号Ｅｃが０となるような）制御信号ｃを出力す
るように補償器３４は動作する。従って、指令部３０と
モータ３１と回転センサ３２と速度検出器３３と補償器
３４と電力増幅器３８（駆動手段）によって速度制御系
が構成され、モータ３１の回転速度が所定の値に制御さ
れる。
指令する指令信号Ｓｗを作成する。ここでは、Ｓｗ＝”
Ｌ”のとき停止指令であることを意味し、Ｓｗ＝”Ｈ”
のときは走行指令であることを意味する。補償器３４
は、演算器３５とメモリ３６によって構成されている。
Ｓｗ＝”Ｈ”のときは、速度検出器３３のディジタル信
号ｂを後述する内蔵のプログラムによって計算加工し、
制御信号Ｙを作成し、Ｄ／Ａ変換器３７でディジタル信
号からアナログ信号に変換され制御信号ｃを出力する。
補償器３４の制御信号ｃは電力増幅器３８（駆動手段）
に入力され、電力増幅された駆動信号Ｅｃ（制御信号ｃ
に比例した電流）がモータ３１に供給される。また、Ｓ
ｗ＝”Ｌ”のときは、モータ３１が停止する（一般的に
は駆動信号Ｅｃが０となるような）制御信号ｃを出力す
るように補償器３４は動作する。従って、指令部３０と
モータ３１と回転センサ３２と速度検出器３３と補償器
３４と電力増幅器３８（駆動手段）によって速度制御系
が構成され、モータ３１の回転速度が所定の値に制御さ
れる。
【０００７】補償器３４のメモリ３６は所定のプログラ
ムと定数が格納されたロム領域（ＲＯＭ：リードオンリ
ーメモリ）と随時必要なときに値を格納するラム領域
（ＲＡＭ：ランダムアクセスメモリ）に分かれている。
演算器３５はロム領域内のプログラムに従って所定の動
作や演算を行っている。
ムと定数が格納されたロム領域（ＲＯＭ：リードオンリ
ーメモリ）と随時必要なときに値を格納するラム領域
（ＲＡＭ：ランダムアクセスメモリ）に分かれている。
演算器３５はロム領域内のプログラムに従って所定の動
作や演算を行っている。
【０００８】さて、モータの回転速度が遅すぎるときに
は、カウンタ回路４４が所定の大きな値を保持するが、
この場合回転速度と速度誤差の１対１の正確な対応がな
くなってしまう。また、モータの起動時においては（指
令信号Ｓｗが”Ｌ”から”Ｈ”に切り替わった直後）、
モータに起動用のトルクを発生させないとモータは停止
状態を保持し、フリップフロップ４５の出力ｑが”Ｈ”
にならず、補償器３４は動作しない。そこで通常は、演
算器３５はロム領域のプログラム内でタイマーを用いて
時間を測定し、ある特定時間以内にフリップフロップ４
５の出力ｑが”Ｈ”にならなければ強制加速をするよう
なステップパルス的な制御信号ｃを出力する。ここで、
この特定時間はモータ３１の回転速度と１回転あたりの
回転センサ３２の交流信号の発生回数によって決定され
る。強制加速をするような制御信号ｃを出力した後、特
定時間内にフリップフロップ４５の出力ｑが”Ｈ”にな
れば、速度検出を行い、検出した速度に応じた制御信号
ｃを作成する。
は、カウンタ回路４４が所定の大きな値を保持するが、
この場合回転速度と速度誤差の１対１の正確な対応がな
くなってしまう。また、モータの起動時においては（指
令信号Ｓｗが”Ｌ”から”Ｈ”に切り替わった直後）、
モータに起動用のトルクを発生させないとモータは停止
状態を保持し、フリップフロップ４５の出力ｑが”Ｈ”
にならず、補償器３４は動作しない。そこで通常は、演
算器３５はロム領域のプログラム内でタイマーを用いて
時間を測定し、ある特定時間以内にフリップフロップ４
５の出力ｑが”Ｈ”にならなければ強制加速をするよう
なステップパルス的な制御信号ｃを出力する。ここで、
この特定時間はモータ３１の回転速度と１回転あたりの
回転センサ３２の交流信号の発生回数によって決定され
る。強制加速をするような制御信号ｃを出力した後、特
定時間内にフリップフロップ４５の出力ｑが”Ｈ”にな
れば、速度検出を行い、検出した速度に応じた制御信号
ｃを作成する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような装置を用い
て、モータを低速で回転させる場合には、モータにかか
る負荷が大きいと、従来の方法ではスムーズな起動を行
うことができない。できたとしても精度良く敏速な起動
は難しい。この原因について考察してみる。
て、モータを低速で回転させる場合には、モータにかか
る負荷が大きいと、従来の方法ではスムーズな起動を行
うことができない。できたとしても精度良く敏速な起動
は難しい。この原因について考察してみる。
【００１０】通常、補償器３４には定常速度偏差をキャ
ンセルするための積分器が挿入されている（ロム領域内
のプログラムで実現することができる）が、この積分器
は収束までの時間が長いため、起動時には効果はない。
よって、強制加速の後、回転速度がほぼ基準速度に達し
たことを検出すると、直流負荷による定常偏差が制御目
標値を上回ってしまう。この結果、負荷の直流成分によ
りモータが停止してしまう。特にこの現象は、モータの
慣性が小さい場合、基準速度が遅い場合、そしてモータ
にかかる負荷が大きい場合に生じやすい。
ンセルするための積分器が挿入されている（ロム領域内
のプログラムで実現することができる）が、この積分器
は収束までの時間が長いため、起動時には効果はない。
よって、強制加速の後、回転速度がほぼ基準速度に達し
たことを検出すると、直流負荷による定常偏差が制御目
標値を上回ってしまう。この結果、負荷の直流成分によ
りモータが停止してしまう。特にこの現象は、モータの
慣性が小さい場合、基準速度が遅い場合、そしてモータ
にかかる負荷が大きい場合に生じやすい。
【００１１】本発明は、このような問題点を解決するも
ので、負荷が大きい状態で低慣性モータを低速で回転さ
せる場合に安定に精度良く敏速に起動し、また、間欠ス
ローの動作を敏速に精度良く起動するように工夫したも
のである。
ので、負荷が大きい状態で低慣性モータを低速で回転さ
せる場合に安定に精度良く敏速に起動し、また、間欠ス
ローの動作を敏速に精度良く起動するように工夫したも
のである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のモータの速度制御装置は、走行と停止の切り
替えを繰り返し行うモータの制御装置であって、モータ
の走行、停止を指令する指令信号を作成する指令手段
と、前記モータの回転速度に応じた周期の交流信号を生
じる回転センサ手段と、前記回転センサ手段の交流信号
により前記モータの回転速度の検出を行う速度検出手段
と、前記モータを制御する制御信号を作り出す補償手段
と、前記補償手段の制御信号に応じて前記モータを駆動
する駆動手段とを具備し、前記補償手段は、前記指令手
段の指令信号が停止指令のときに前記モータを停止させ
る停止信号作成手段と、前記指令手段の指令信号が停止
指令から走行指令に変化した後に、前記速度検出手段の
検出信号が入力されないときに所定の時間間隔毎に検出
間隔信号を作成する時間計測手段と、前記時間計測手段
の検出間隔信号に応じて前記制御信号を所定量変化させ
新たな前記制御信号を作成する制御信号更新手段と、前
記速度検出手段の検出信号に応じた回転誤差を作成する
回転誤差作成手段と、前記回転誤差作成手段の回転誤差
に対して所定量の加算信号を加算することにより前記制
御信号を作成する制御信号作成手段と、前記制御信号作
成手段の制御信号に応じた値を第２のメモリ値として格
納する第２のメモリ手段と、を含んで構成され、さら
に、前記制御信号作成手段において、前記回転誤差に対
して加算される所定の加算信号は、前記指令手段の前の
指令信号が走行指令の時に格納された第２のメモリ値に
応じた値であり、前記指令手段の指令信号が停止命令か
ら走行指令に切り替わった後に、前記速度検出手段の検
出信号が入力されない間は、前記時間計測手段と前記制
御信号更新手段とにより所定時間ごとに階段状に前記制
御信号を変化させ、かつ、前記速度検出手段の検出信号
が入力されたならば、前記回転誤差作成手段と前記制御
信号作成手段を動作させて、前記回転誤差作成手段の回
転誤差と前記加算信号を加算した値に対応した前記制御
信号を作成することを特徴とする構成となっている。
に本発明のモータの速度制御装置は、走行と停止の切り
替えを繰り返し行うモータの制御装置であって、モータ
の走行、停止を指令する指令信号を作成する指令手段
と、前記モータの回転速度に応じた周期の交流信号を生
じる回転センサ手段と、前記回転センサ手段の交流信号
により前記モータの回転速度の検出を行う速度検出手段
と、前記モータを制御する制御信号を作り出す補償手段
と、前記補償手段の制御信号に応じて前記モータを駆動
する駆動手段とを具備し、前記補償手段は、前記指令手
段の指令信号が停止指令のときに前記モータを停止させ
る停止信号作成手段と、前記指令手段の指令信号が停止
指令から走行指令に変化した後に、前記速度検出手段の
検出信号が入力されないときに所定の時間間隔毎に検出
間隔信号を作成する時間計測手段と、前記時間計測手段
の検出間隔信号に応じて前記制御信号を所定量変化させ
新たな前記制御信号を作成する制御信号更新手段と、前
記速度検出手段の検出信号に応じた回転誤差を作成する
回転誤差作成手段と、前記回転誤差作成手段の回転誤差
に対して所定量の加算信号を加算することにより前記制
御信号を作成する制御信号作成手段と、前記制御信号作
成手段の制御信号に応じた値を第２のメモリ値として格
納する第２のメモリ手段と、を含んで構成され、さら
に、前記制御信号作成手段において、前記回転誤差に対
して加算される所定の加算信号は、前記指令手段の前の
指令信号が走行指令の時に格納された第２のメモリ値に
応じた値であり、前記指令手段の指令信号が停止命令か
ら走行指令に切り替わった後に、前記速度検出手段の検
出信号が入力されない間は、前記時間計測手段と前記制
御信号更新手段とにより所定時間ごとに階段状に前記制
御信号を変化させ、かつ、前記速度検出手段の検出信号
が入力されたならば、前記回転誤差作成手段と前記制御
信号作成手段を動作させて、前記回転誤差作成手段の回
転誤差と前記加算信号を加算した値に対応した前記制御
信号を作成することを特徴とする構成となっている。
【００１３】
【作用】本発明では、上記の構成とすることにより、モ
ータに発生させるトルクを時間に対して階段的に徐々に
増加させることができ、従ってモータはゆっくりとした
回転を開始する。さらに加速した後、速度検出ができる
と速度制御へ移行する。また、速度制御へ移行しても負
荷トルク分は所定量を加算することにより補償できる。
よって負荷が大きい状態で低慣性モータを低速で走行さ
せる場合においても、敏速に起動させることができる。
すなわち、モータを低速で間欠的に高精度で回転させる
ことができる。
ータに発生させるトルクを時間に対して階段的に徐々に
増加させることができ、従ってモータはゆっくりとした
回転を開始する。さらに加速した後、速度検出ができる
と速度制御へ移行する。また、速度制御へ移行しても負
荷トルク分は所定量を加算することにより補償できる。
よって負荷が大きい状態で低慣性モータを低速で走行さ
せる場合においても、敏速に起動させることができる。
すなわち、モータを低速で間欠的に高精度で回転させる
ことができる。
【００１４】
【実施例】以下モータの制御装置について、図面を参照
しながら説明する。なお、本実施例の全体構成について
は先に述べた図５、また速度検出器の構成については先
に述べた図６のとおりであるので説明を省略する。
しながら説明する。なお、本実施例の全体構成について
は先に述べた図５、また速度検出器の構成については先
に述べた図６のとおりであるので説明を省略する。
【００１５】図１は図５に示した補償器の内蔵プログラ
ムの具体的な一例を示すフローチャートである。以下に
その動作について説明する。なお、以下に示す番号は図
１に示した番号と対応している。 （１）＜指令信号入力部＞指令信号Ｓｗを入力する。通
常ＶＴＲにおいては、キー入力された信号をもとにシス
テムコントロール部において指令信号が作成される。Ｓ
ｗ＝”Ｌ”ならば停止指令であり、（２）の動作を行
う。Ｓｗ＝”Ｈ”ならば走行指令であり、（３）の動作
を行う。 （２）＜停止信号作成部＞モータが停止する（トルクオ
フに相当する）制御信号Ｙを作成する（Ｙ←０）。制御
信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応した
直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後、（１）
の動作を行う。 （３）＜時間計測部＞基準回転速度によって決定される
時間Ｔｗをタイマー（検出間隔信号）にセットする（ｔ
←Ｔｗ）。通常この時間Ｔｗは基準回転速度でモータが
回転しているときの速度検出間隔時間よりも２倍以上長
い時間に相当するように設定される。そして速度検出器
３３のフリップフロップ４５の出力信号ｑを入力し、信
号ｑが”Ｈ”となるのを待っている。すなわち、速度検
出器３３が交流信号ａの（半）周期を検出し、新しいデ
ィジタル信号ｂを出力するのをモニタしている。その間
にタイマーは動作しており（ｔ←ｔ−１）、ｔ＝０とな
る前に信号ｑが”Ｈ”とならない場合には（４）の動作
を行う。ｔ＝０となる前に信号ｑが”Ｈ”となった場合
には、（７）の動作を行う。 （４）＜制御信号更新部＞前回出力した制御信号値Ｙを
特定の値Ｙｓｔｅｐだけ変化させる（Ｙ←Ｙ＋Ｙｓｔｅ
ｐ）。例えば、指令部により停止指令から走行指令に切
り替わり、時間Ｔｗ経過後にはＹ←Ｙｓｔｅｐとする。
ここで、Ｙｓｔｅｐの極性はモータが加速するような制
御信号Ｙを作成するように選ばれる。 （５）＜メモリ部＞制御信号更新部において作成された
制御信号Ｙに比例した値（α・Ｙ、αは所定の定数）を
メモリに格納する（Ｍ←α・Ｙ）。ここで格納したメモ
リ値Ｍは速度検出ができた場合の（８）の動作において
用いる。 （６）＜制御信号更新部（制御信号の出力）＞制御信号
ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応した直流
的な電圧（制御信号）に変換する。その後（１）の動作
に復帰する。
ムの具体的な一例を示すフローチャートである。以下に
その動作について説明する。なお、以下に示す番号は図
１に示した番号と対応している。 （１）＜指令信号入力部＞指令信号Ｓｗを入力する。通
常ＶＴＲにおいては、キー入力された信号をもとにシス
テムコントロール部において指令信号が作成される。Ｓ
ｗ＝”Ｌ”ならば停止指令であり、（２）の動作を行
う。Ｓｗ＝”Ｈ”ならば走行指令であり、（３）の動作
を行う。 （２）＜停止信号作成部＞モータが停止する（トルクオ
フに相当する）制御信号Ｙを作成する（Ｙ←０）。制御
信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応した
直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後、（１）
の動作を行う。 （３）＜時間計測部＞基準回転速度によって決定される
時間Ｔｗをタイマー（検出間隔信号）にセットする（ｔ
←Ｔｗ）。通常この時間Ｔｗは基準回転速度でモータが
回転しているときの速度検出間隔時間よりも２倍以上長
い時間に相当するように設定される。そして速度検出器
３３のフリップフロップ４５の出力信号ｑを入力し、信
号ｑが”Ｈ”となるのを待っている。すなわち、速度検
出器３３が交流信号ａの（半）周期を検出し、新しいデ
ィジタル信号ｂを出力するのをモニタしている。その間
にタイマーは動作しており（ｔ←ｔ−１）、ｔ＝０とな
る前に信号ｑが”Ｈ”とならない場合には（４）の動作
を行う。ｔ＝０となる前に信号ｑが”Ｈ”となった場合
には、（７）の動作を行う。 （４）＜制御信号更新部＞前回出力した制御信号値Ｙを
特定の値Ｙｓｔｅｐだけ変化させる（Ｙ←Ｙ＋Ｙｓｔｅ
ｐ）。例えば、指令部により停止指令から走行指令に切
り替わり、時間Ｔｗ経過後にはＹ←Ｙｓｔｅｐとする。
ここで、Ｙｓｔｅｐの極性はモータが加速するような制
御信号Ｙを作成するように選ばれる。 （５）＜メモリ部＞制御信号更新部において作成された
制御信号Ｙに比例した値（α・Ｙ、αは所定の定数）を
メモリに格納する（Ｍ←α・Ｙ）。ここで格納したメモ
リ値Ｍは速度検出ができた場合の（８）の動作において
用いる。 （６）＜制御信号更新部（制御信号の出力）＞制御信号
ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応した直流
的な電圧（制御信号）に変換する。その後（１）の動作
に復帰する。
【００１６】指令信号Ｓｗが、”Ｌ”から”Ｈ”に切り
替わった直後、すなわちモータの起動時においては、
（３）〜（６）の階段的なトルクアップの動作を繰り返
すことになる。そして、モータが回転をはじめて速度検
出できたならば（７）から後の動作を行うことになる。
また、モータが回転を開始したときの制御信号に応じた
値がメモリ部のメモリ値Ｍとして保存されている。 （７）＜回転誤差作成部＞速度検出器３３のディジタル
信号ｂを読み込んで、ディジタル信号ｂに対する速度検
出値Ｓ（ディジタル値）に直すとともに、リセット信号
ｒを所定時間”Ｈ”にして速度検出器３３のカウンタ３
４とフリップフロップ４５をリセットする。所定の基準
値Ｓｒｅｆから速度検出値Ｓをひいて、その値をＲ倍
（ここに、Ｒは所定の正の定数）し、モータ３１の現時
点での回転誤差Ｅを計算する（Ｅ＝Ｒ・（Ｓｒｅｆ−
Ｓ））。 （８）＜制御信号作成部＞回転誤差Ｅにメモリ部のメモ
リ値Ｍ（加算信号）を加算し制御信号Ｙを作成する（Ｙ
←Ｅ＋Ｍ）。
替わった直後、すなわちモータの起動時においては、
（３）〜（６）の階段的なトルクアップの動作を繰り返
すことになる。そして、モータが回転をはじめて速度検
出できたならば（７）から後の動作を行うことになる。
また、モータが回転を開始したときの制御信号に応じた
値がメモリ部のメモリ値Ｍとして保存されている。 （７）＜回転誤差作成部＞速度検出器３３のディジタル
信号ｂを読み込んで、ディジタル信号ｂに対する速度検
出値Ｓ（ディジタル値）に直すとともに、リセット信号
ｒを所定時間”Ｈ”にして速度検出器３３のカウンタ３
４とフリップフロップ４５をリセットする。所定の基準
値Ｓｒｅｆから速度検出値Ｓをひいて、その値をＲ倍
（ここに、Ｒは所定の正の定数）し、モータ３１の現時
点での回転誤差Ｅを計算する（Ｅ＝Ｒ・（Ｓｒｅｆ−
Ｓ））。 （８）＜制御信号作成部＞回転誤差Ｅにメモリ部のメモ
リ値Ｍ（加算信号）を加算し制御信号Ｙを作成する（Ｙ
←Ｅ＋Ｍ）。
【００１７】そして、制御信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に
出力し、Ｙの値に対応した直流的な電圧（制御信号）に
変換する。その後（１）の動作に復帰する。
出力し、Ｙの値に対応した直流的な電圧（制御信号）に
変換する。その後（１）の動作に復帰する。
【００１８】このように構成するならば、起動時に時間
とともに加速トルクを増していき、必要なトルクを閉ル
ープ的にサーチすることができるので、起動時の負荷ト
ルクに対応した適切な加速トルクを出力することができ
る。つまり、従来例のようにステップパルス的に加速ト
ルク指令をすることによりモータが急加速して速度が上
がりすぎることがなく、徐々に基準回転速度に近づいて
いき、通常の速度制御ループ（前述の実施例では
（１），（３），（７），（８）と続く動作を指す）に
入った直後は、モータの回転速度は基準回転速度よりも
十分に遅く、制御信号として加速指令になるのでモータ
が停止してしまうことはない。
とともに加速トルクを増していき、必要なトルクを閉ル
ープ的にサーチすることができるので、起動時の負荷ト
ルクに対応した適切な加速トルクを出力することができ
る。つまり、従来例のようにステップパルス的に加速ト
ルク指令をすることによりモータが急加速して速度が上
がりすぎることがなく、徐々に基準回転速度に近づいて
いき、通常の速度制御ループ（前述の実施例では
（１），（３），（７），（８）と続く動作を指す）に
入った直後は、モータの回転速度は基準回転速度よりも
十分に遅く、制御信号として加速指令になるのでモータ
が停止してしまうことはない。
【００１９】また、通常速度制御ループに入ったなら
ば、加算信号としてメモリ値Ｍを制御信号Ｙに加算する
ことにより、負荷トルクを補償しているので安定な回転
速度制御を実現できる。つまり、この動作により定常偏
差を抑えることができる。理想的には、加算信号は負荷
の直流成分に一致した値であることが望ましいが、メカ
ニズムのばらつきなどによる負荷のばらつきを考慮する
なら一定の値に決定することはできない。本実施例のよ
うに加算信号を決定するならば、負荷のばらつきには影
響されない。通常、制御信号更新部の制御信号をメモリ
値Ｍとして格納するときの比例係数αとしてα＝１を選
んでも十分であるが、速度検出できたときの制御信号と
定常負荷の対応が分かっているならば、より適切な比例
係数αを選択することもできる。図２（ａ）（ｂ）に本
実施例における制御信号とモータの回転速度の時間変化
の様子を示す。
ば、加算信号としてメモリ値Ｍを制御信号Ｙに加算する
ことにより、負荷トルクを補償しているので安定な回転
速度制御を実現できる。つまり、この動作により定常偏
差を抑えることができる。理想的には、加算信号は負荷
の直流成分に一致した値であることが望ましいが、メカ
ニズムのばらつきなどによる負荷のばらつきを考慮する
なら一定の値に決定することはできない。本実施例のよ
うに加算信号を決定するならば、負荷のばらつきには影
響されない。通常、制御信号更新部の制御信号をメモリ
値Ｍとして格納するときの比例係数αとしてα＝１を選
んでも十分であるが、速度検出できたときの制御信号と
定常負荷の対応が分かっているならば、より適切な比例
係数αを選択することもできる。図２（ａ）（ｂ）に本
実施例における制御信号とモータの回転速度の時間変化
の様子を示す。
【００２０】図１の基本的なフローチャートにおいては
メモリ部の動作は、制御信号更新部で制御信号を作成す
る度に行っているが不十分である。そこで、モータが回
転を始めたときの制御信号に応じた値が格納されるよう
なタイミングで動作すればよい。
メモリ部の動作は、制御信号更新部で制御信号を作成す
る度に行っているが不十分である。そこで、モータが回
転を始めたときの制御信号に応じた値が格納されるよう
なタイミングで動作すればよい。
【００２１】図３は本発明の実施例で、起動特性、とく
に、間欠送り時の起動特性を良くし、連続的に起動と停
止を繰り返す場合に、より安定した起動特性を得られる
構成となっている。次にその動作について説明する。 （１０）＜初期状態の設定＞ 他のモードから間欠走行のモードに変わったときの処理
である。この場合に後述の起動回数カウント部の起動回
数カウント値をクリアする（Ｓｔ＿ｃｎｔ←０）。 （１１）＜指令信号入力部＞ 指令信号Ｓｗを入力する。通常ＶＴＲにおいては、キー
入力された信号をもとにシステムコントロール部におい
て指令信号が作成される。Ｓｗ＝“Ｌ”ならば停止指令
であり、（１２）の動作を行う。Ｓｗ＝“Ｈ”ならば走
行指令であり、（１３）の動作を行う。 （１２）＜停止信号作成部＞ モータが停止する（トルクオフに相当する）制御信号Ｙ
を作成する（Ｙ←０）。制御信号ＹをＤ／Ａ変換器３７
に出力し、Ｙの値に対応した直流的な電圧（制御信号）
に変換する。その後、（１１）の動作を行う。 （１３）＜起動回数カウント部＞ 指令信号が停止指令から走行指令に切り替わったことを
検出したら、その切り替わりの回数をカウントし、起動
回数カウント値として格納する。Ｎ回目の起動ならばＳ
ｔ＿ｃｎｔ←Ｎとする。 （１４）＜時間計測部＞ 基準回転速度によって決定される時間Ｔｗをタイマー
（検出間隔信号）にセットする（ｔ←Ｔｗ）。通常この
時間Ｔｗは基準回転速度でモータが回転しているときの
速度検出間隔時間よりも２倍以上長い時間に相当するよ
うに設定される。そして速度検出器３３のフリップフロ
ップ４５の出力信号ｑを入力し、信号ｑが“Ｈ”となる
のを待っている。すなわち、速度検出器３３が交流信号
ａの（半）周期を検出し、新しいディジタル信号ｂを出
力するのをモニタしている。その間にタイマーは動作し
ており（ｔ←ｔ−１）、ｔ＝０となる前に信号ｑが
“Ｈ”とならない場合には（１５）の動作を行う。ｔ＝
０となる前に信号ｑが“Ｈ”となった場合には、（１
９）の動作を行う。 （１５）＜制御信号更新部＞ 前回出力した制御信号値Ｙを特定の値Ｙｓｔｅｐだけ変
化させる（Ｙ←Ｙ＋Ｙｓｔｅｐ）。例えば、指令部によ
り停止指令から走行指令に切り替わり、時間Ｔｗ経過後
にはＹ←Ｙｓｔｅｐとする。ここで、Ｙｓｔｅｐの極性
はモータが加速するような制御信号Ｙを作成するように
選ばれる。 （１６）＜第１のメモリ部＞ 制御信号更新部において作成された制御信号Ｙに比例し
た値をメモリに格納する（Ｍ１←α・Ｙ、αは所定の定
数）。 （１７）＜メモリ出力選択部＞ 起動回数カウント値Ｓｔ＿ｃｎｔがＳｔ＿ｃｎｔ≧２な
らばメモリ出力値として後述の第２のメモリ部のメモリ
値を出力し（Ｍ←Ｍ２）、Ｓｔ＿ｃｎｔ＜２ならばメモ
リ出力値として第１のメモリ部のメモリ値を出力する
（Ｍ←Ｍ１）。 （１８）＜制御信号更新部（制御信号の出力）＞ 制御信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応
した直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後（１
１）の動作に復帰する。
に、間欠送り時の起動特性を良くし、連続的に起動と停
止を繰り返す場合に、より安定した起動特性を得られる
構成となっている。次にその動作について説明する。 （１０）＜初期状態の設定＞ 他のモードから間欠走行のモードに変わったときの処理
である。この場合に後述の起動回数カウント部の起動回
数カウント値をクリアする（Ｓｔ＿ｃｎｔ←０）。 （１１）＜指令信号入力部＞ 指令信号Ｓｗを入力する。通常ＶＴＲにおいては、キー
入力された信号をもとにシステムコントロール部におい
て指令信号が作成される。Ｓｗ＝“Ｌ”ならば停止指令
であり、（１２）の動作を行う。Ｓｗ＝“Ｈ”ならば走
行指令であり、（１３）の動作を行う。 （１２）＜停止信号作成部＞ モータが停止する（トルクオフに相当する）制御信号Ｙ
を作成する（Ｙ←０）。制御信号ＹをＤ／Ａ変換器３７
に出力し、Ｙの値に対応した直流的な電圧（制御信号）
に変換する。その後、（１１）の動作を行う。 （１３）＜起動回数カウント部＞ 指令信号が停止指令から走行指令に切り替わったことを
検出したら、その切り替わりの回数をカウントし、起動
回数カウント値として格納する。Ｎ回目の起動ならばＳ
ｔ＿ｃｎｔ←Ｎとする。 （１４）＜時間計測部＞ 基準回転速度によって決定される時間Ｔｗをタイマー
（検出間隔信号）にセットする（ｔ←Ｔｗ）。通常この
時間Ｔｗは基準回転速度でモータが回転しているときの
速度検出間隔時間よりも２倍以上長い時間に相当するよ
うに設定される。そして速度検出器３３のフリップフロ
ップ４５の出力信号ｑを入力し、信号ｑが“Ｈ”となる
のを待っている。すなわち、速度検出器３３が交流信号
ａの（半）周期を検出し、新しいディジタル信号ｂを出
力するのをモニタしている。その間にタイマーは動作し
ており（ｔ←ｔ−１）、ｔ＝０となる前に信号ｑが
“Ｈ”とならない場合には（１５）の動作を行う。ｔ＝
０となる前に信号ｑが“Ｈ”となった場合には、（１
９）の動作を行う。 （１５）＜制御信号更新部＞ 前回出力した制御信号値Ｙを特定の値Ｙｓｔｅｐだけ変
化させる（Ｙ←Ｙ＋Ｙｓｔｅｐ）。例えば、指令部によ
り停止指令から走行指令に切り替わり、時間Ｔｗ経過後
にはＹ←Ｙｓｔｅｐとする。ここで、Ｙｓｔｅｐの極性
はモータが加速するような制御信号Ｙを作成するように
選ばれる。 （１６）＜第１のメモリ部＞ 制御信号更新部において作成された制御信号Ｙに比例し
た値をメモリに格納する（Ｍ１←α・Ｙ、αは所定の定
数）。 （１７）＜メモリ出力選択部＞ 起動回数カウント値Ｓｔ＿ｃｎｔがＳｔ＿ｃｎｔ≧２な
らばメモリ出力値として後述の第２のメモリ部のメモリ
値を出力し（Ｍ←Ｍ２）、Ｓｔ＿ｃｎｔ＜２ならばメモ
リ出力値として第１のメモリ部のメモリ値を出力する
（Ｍ←Ｍ１）。 （１８）＜制御信号更新部（制御信号の出力）＞ 制御信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応
した直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後（１
１）の動作に復帰する。
【００２２】指令信号Ｓｗが、”Ｌ”から”Ｈ”に切り
替わった直後、すなわちモータの起動時においては、
（１３）〜（１８）の階段的なトルクアップの動作を繰
り返すことになる。そして、モータが回転を始めて速度
検出できたならば（１９）から後の動作を行うことにな
る。また、モータが回転を開始したときの制御信号に応
じた値が第１のメモリ部のメモリ値Ｍ１として保存され
ている。 （１９）＜回転誤差作成部＞速度検出器３３のディジタ
ル信号ｂを読み込んで、ディジタル信号ｂに対する速度
検出値Ｓ（ディジタル値）に直すとともに、リセット信
号ｒを所定時間”Ｈ”にして速度検出器３３のカウンタ
３４とフリップフロップ４５をリセットする。所定の基
準値Ｓｒｅｆから速度検出値Ｓをひいて、その値をＲ倍
（ここに、Ｒは所定の正の定数）し、モータ３１の現時
点での回転誤差Ｅを計算する（Ｅ＝Ｒ・（Ｓｒｅｆ−
Ｓ））。 （２０）＜制御信号作成部＞回転誤差Ｅにメモリ選択部
のメモリ出力値Ｍ（加算信号）を加算し制御信号Ｙを作
成する（Ｙ←Ｅ＋Ｍ）。 （２１）＜第２のメモリ部＞制御信号Ｙを第２のメモリ
部のメモリ値として格納する（Ｍ２←Ｙ）。このメモリ
値は間欠送り時の２回目以降の起動時の階段的トルクア
ップのループにおいて、メモリ出力選択部のメモリ出力
信号として選択される。 （２２）＜制御信号作成部（制御信号の出力）＞そし
て、制御信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に
対応した直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後
（１１）の動作に復帰する。
替わった直後、すなわちモータの起動時においては、
（１３）〜（１８）の階段的なトルクアップの動作を繰
り返すことになる。そして、モータが回転を始めて速度
検出できたならば（１９）から後の動作を行うことにな
る。また、モータが回転を開始したときの制御信号に応
じた値が第１のメモリ部のメモリ値Ｍ１として保存され
ている。 （１９）＜回転誤差作成部＞速度検出器３３のディジタ
ル信号ｂを読み込んで、ディジタル信号ｂに対する速度
検出値Ｓ（ディジタル値）に直すとともに、リセット信
号ｒを所定時間”Ｈ”にして速度検出器３３のカウンタ
３４とフリップフロップ４５をリセットする。所定の基
準値Ｓｒｅｆから速度検出値Ｓをひいて、その値をＲ倍
（ここに、Ｒは所定の正の定数）し、モータ３１の現時
点での回転誤差Ｅを計算する（Ｅ＝Ｒ・（Ｓｒｅｆ−
Ｓ））。 （２０）＜制御信号作成部＞回転誤差Ｅにメモリ選択部
のメモリ出力値Ｍ（加算信号）を加算し制御信号Ｙを作
成する（Ｙ←Ｅ＋Ｍ）。 （２１）＜第２のメモリ部＞制御信号Ｙを第２のメモリ
部のメモリ値として格納する（Ｍ２←Ｙ）。このメモリ
値は間欠送り時の２回目以降の起動時の階段的トルクア
ップのループにおいて、メモリ出力選択部のメモリ出力
信号として選択される。 （２２）＜制御信号作成部（制御信号の出力）＞そし
て、制御信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に
対応した直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後
（１１）の動作に復帰する。
【００２３】このように構成するならば、通常速度制御
ループ（上述の実施例においては、（１１），（１
３），（１４），（１９）〜（２２）と続く動作）にお
いて、回転誤差に対して加算する所定の加算信号が間欠
送り時の１回目の起動時と２回目以降の起動時とでは異
なることになる。すなわち、１回目の起動時では加算信
号を第１のメモリ部のメモリ値としている。このメモリ
値を加算信号として用いる。また、２回目以降の起動時
では第２のメモリ部のメモリ値を加算信号としている。
この第２のメモリ値は前回の回転走行での定常状態時の
制御信号が格納されている。よって、第１のメモリ値
（モータが回転を開始したときの制御信号に応じた値が
格納されている）よりも定常状態の負荷に近似した値と
なっている。これは、現在の定常状態時の負荷と、次の
起動後の定常状態時の負荷は、直流成分においてはほと
んど変化することがないからである。よって、本実施例
に示した構成をとることにより連続的に間欠走行させる
ときには、２回目以降の起動特性を大幅に改善すること
ができる。
ループ（上述の実施例においては、（１１），（１
３），（１４），（１９）〜（２２）と続く動作）にお
いて、回転誤差に対して加算する所定の加算信号が間欠
送り時の１回目の起動時と２回目以降の起動時とでは異
なることになる。すなわち、１回目の起動時では加算信
号を第１のメモリ部のメモリ値としている。このメモリ
値を加算信号として用いる。また、２回目以降の起動時
では第２のメモリ部のメモリ値を加算信号としている。
この第２のメモリ値は前回の回転走行での定常状態時の
制御信号が格納されている。よって、第１のメモリ値
（モータが回転を開始したときの制御信号に応じた値が
格納されている）よりも定常状態の負荷に近似した値と
なっている。これは、現在の定常状態時の負荷と、次の
起動後の定常状態時の負荷は、直流成分においてはほと
んど変化することがないからである。よって、本実施例
に示した構成をとることにより連続的に間欠走行させる
ときには、２回目以降の起動特性を大幅に改善すること
ができる。
【００２４】なお、本実施例においては第１のメモリ部
の動作とメモリ出力選択部の動作は、制御信号更新部で
制御信号を作成する度に行っているが、モータが回転を
始めたときの制御信号に応じた値が第１のメモリ値とし
て格納され、そしてメモリ出力選択部がメモリ出力値Ｍ
を決定するようなタイミングで動作すればよく、その場
合も本発明に含まれることは言うまでもない。
の動作とメモリ出力選択部の動作は、制御信号更新部で
制御信号を作成する度に行っているが、モータが回転を
始めたときの制御信号に応じた値が第１のメモリ値とし
て格納され、そしてメモリ出力選択部がメモリ出力値Ｍ
を決定するようなタイミングで動作すればよく、その場
合も本発明に含まれることは言うまでもない。
【００２５】つぎに、定常状態での速度制御性能も考慮
した場合の補償器のプログラムの一例を図４に示す。全
体の動作については前述の実施例と同様であるので説明
を省略する。図３に示した前述の実施例とは、（１２）
＜停止信号作成部＞と（１７）＜積分補償初期値設定部
＞と（２０）＜制御信号作成部＞と（２１’）＜第２の
メモリ部＞の動作が異なっている。次にそれぞの動作に
ついて説明する。 （１２’）＜停止信号作成手段＞ モータが停止する（トルクオフに相当する）制御信号Ｙ
を作成する（Ｙ←０）。さらに、後述の積分補償器の積
分信号Ｉｎｔを初期化する（Ｉｎｔ←０）。そして制御
信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応した
直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後（１１）
の動作を行う。（１７’）＜積分補償初期値設定部＞ 起動回数カウント値Ｓｔ＿ｃｎｔがＳｔ＿ｃｎｔ≧２な
らばメモリ出力値として第２のメモリ部のメモリ値を設
定し（Ｍ←Ｍ２）、Ｓｔ＿ｃｎｔ＜２ならばメモリ出力
値として第１のメモリ部のメモリ出力値を出力する（Ｍ
←Ｍ１）。そして、このメモリ値Ｍをゲイン分だけ換算
して後述する積分器の初期値として設定する（Ｉｎｔ←
１／ｈ・Ｍ）。 （２０’ａ）＜積分器（制御信号作成部）＞ （１９）の動作で得られた回転誤差Ｅを積分演算して積
分信号Ｉｎｔを作成する（Ｉｎｔ←Ｉｎｔ＋Ｅ）。な
お、ここでの積分演算は（１７’）の動作で作成された
値を初期値として行う。そして、回転誤差Ｅに積分信号
Ｉｎｔに応じた値を加算して積分補償を行う（Ｅｉ←Ｅ
＋ｈ・Ｉｎｔ（ｈは積分補償の効果がある周波数帯域と
定常時の速度検出周期によって決定される））。その後
（２０’ｂ）の動作を行う。 （２０’ｂ）＜制御信号作成部＞ 回転誤差Ｅに積分補償値（積分器出力値に所定のゲイン
ｈを乗算した値）を加算し、制御信号Ｙを作成する（Ｙ
←Ｅ＋ｈ・Ｉｎｔ）。なお、このｈは積分補償の応答周
波数と速度検出周期により決定する定数である。 （２１’）＜第２のメモリ部＞ 積憤補償値（ｈ・Ｉｎｔ）を第２のメモリ部のメモリ値
として格納する（Ｍ２←ｈ・Ｉｎｔ）。この値は間欠送
り時の２回目以降の起動時の段階的トルクアップのルー
プにおいて積分補償初期値設定部のメモリ出力値として
選択される。
した場合の補償器のプログラムの一例を図４に示す。全
体の動作については前述の実施例と同様であるので説明
を省略する。図３に示した前述の実施例とは、（１２）
＜停止信号作成部＞と（１７）＜積分補償初期値設定部
＞と（２０）＜制御信号作成部＞と（２１’）＜第２の
メモリ部＞の動作が異なっている。次にそれぞの動作に
ついて説明する。 （１２’）＜停止信号作成手段＞ モータが停止する（トルクオフに相当する）制御信号Ｙ
を作成する（Ｙ←０）。さらに、後述の積分補償器の積
分信号Ｉｎｔを初期化する（Ｉｎｔ←０）。そして制御
信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に出力し、Ｙの値に対応した
直流的な電圧（制御信号）に変換する。その後（１１）
の動作を行う。（１７’）＜積分補償初期値設定部＞ 起動回数カウント値Ｓｔ＿ｃｎｔがＳｔ＿ｃｎｔ≧２な
らばメモリ出力値として第２のメモリ部のメモリ値を設
定し（Ｍ←Ｍ２）、Ｓｔ＿ｃｎｔ＜２ならばメモリ出力
値として第１のメモリ部のメモリ出力値を出力する（Ｍ
←Ｍ１）。そして、このメモリ値Ｍをゲイン分だけ換算
して後述する積分器の初期値として設定する（Ｉｎｔ←
１／ｈ・Ｍ）。 （２０’ａ）＜積分器（制御信号作成部）＞ （１９）の動作で得られた回転誤差Ｅを積分演算して積
分信号Ｉｎｔを作成する（Ｉｎｔ←Ｉｎｔ＋Ｅ）。な
お、ここでの積分演算は（１７’）の動作で作成された
値を初期値として行う。そして、回転誤差Ｅに積分信号
Ｉｎｔに応じた値を加算して積分補償を行う（Ｅｉ←Ｅ
＋ｈ・Ｉｎｔ（ｈは積分補償の効果がある周波数帯域と
定常時の速度検出周期によって決定される））。その後
（２０’ｂ）の動作を行う。 （２０’ｂ）＜制御信号作成部＞ 回転誤差Ｅに積分補償値（積分器出力値に所定のゲイン
ｈを乗算した値）を加算し、制御信号Ｙを作成する（Ｙ
←Ｅ＋ｈ・Ｉｎｔ）。なお、このｈは積分補償の応答周
波数と速度検出周期により決定する定数である。 （２１’）＜第２のメモリ部＞ 積憤補償値（ｈ・Ｉｎｔ）を第２のメモリ部のメモリ値
として格納する（Ｍ２←ｈ・Ｉｎｔ）。この値は間欠送
り時の２回目以降の起動時の段階的トルクアップのルー
プにおいて積分補償初期値設定部のメモリ出力値として
選択される。
【００２６】そして、制御信号ＹをＤ／Ａ変換器３７に
出力し、Ｙの値に対応した直流的な電圧（制御信号）に
変換する。その後（１１）の動作に復帰する。
出力し、Ｙの値に対応した直流的な電圧（制御信号）に
変換する。その後（１１）の動作に復帰する。
【００２７】このように停止信号作成部と制御信号作成
部を構成するならば、前述の実施例と同様に起動時の速
度制御の安定性は保持されながらも、積分補償器による
制御特性の改善効果も得られる。つまり、積分補償器の
引き込み特性を大幅に改善したことと同等の効果が得ら
れる。
部を構成するならば、前述の実施例と同様に起動時の速
度制御の安定性は保持されながらも、積分補償器による
制御特性の改善効果も得られる。つまり、積分補償器の
引き込み特性を大幅に改善したことと同等の効果が得ら
れる。
【００２８】なお、補償器の出力をディジタル信号やＰ
ＷＭ信号（パルス幅変調信号）にしたり、電力増幅器の
出力信号をＰＷＭ信号にしてもよく本発明に含まれるこ
とは言うまでもない。また、モータにブラシレスモータ
を用いてもよい。さらに補償器を完全なハードウェアに
よって構成し、前述のプログラムと同じ動作を行わせる
ようにしてもよい。
ＷＭ信号（パルス幅変調信号）にしたり、電力増幅器の
出力信号をＰＷＭ信号にしてもよく本発明に含まれるこ
とは言うまでもない。また、モータにブラシレスモータ
を用いてもよい。さらに補償器を完全なハードウェアに
よって構成し、前述のプログラムと同じ動作を行わせる
ようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、負荷が大
きくしかも低速で回転させたい場合においても、低慣性
モータを敏速に起動することができる。従って、本発明
に基づきＶＴＲのキャプスタンモータの速度制御装置を
構成するならば、低慣性モータにおいても間欠的にテー
プを低速で走行させることが容易にできるようになり、
特殊再生が可能な高機能な超小型ＶＴＲを実現すること
ができる。
きくしかも低速で回転させたい場合においても、低慣性
モータを敏速に起動することができる。従って、本発明
に基づきＶＴＲのキャプスタンモータの速度制御装置を
構成するならば、低慣性モータにおいても間欠的にテー
プを低速で走行させることが容易にできるようになり、
特殊再生が可能な高機能な超小型ＶＴＲを実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】モータの速度制御装置に使用する補償器の内蔵
プログラムの基本的なフローチャート
プログラムの基本的なフローチャート
【図２】（ａ）は従来例と本発明の一実施例での補償器
の制御信号の出力を表す図 （ｂ）は従来例と本発明の一実施例でのモータの回転速
度の時間変化を示す図
の制御信号の出力を表す図 （ｂ）は従来例と本発明の一実施例でのモータの回転速
度の時間変化を示す図
【図３】本発明に係わる補償器の内蔵プログラムの一例
を表すフローチャート
を表すフローチャート
【図４】本発明に係わる補償器の内蔵プログラムの他の
一例を表すフローチャート
一例を表すフローチャート
【図５】従来例と本発明の一実施例でのモータの速度制
御装置の全体の構成図
御装置の全体の構成図
【図６】従来例および本発明の一実施例の速度検出器の
構成図
構成図
１ 指令入力部 ２ 停止信号作成部 ３ 時間計測部 ４，６ 制御信号更新部 ５ メモリ部 ７ 回転誤差作成部 ８ 制御信号作成部 ３０ 指令部 ３１ モータ ３２ 回転センサ ３３ 速度検出器 ３４ 補償器 ３５ 演算器 ３６ メモリ ３７ Ｄ／Ａ変換器 ３８ 電力増幅器 ３９ 負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 和彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−136882（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/00 H02P 1/04
Claims (5)
- 【請求項１】走行と停止の切り替えを繰り返し行うモー
タの制御装置であって、モータの走行、停止を指令する
指令信号を作成する指令手段と、前記モータの回転速度
に応じた周期の交流信号を生じる回転センサ手段と、前
記回転センサ手段の交流信号により前記モータの回転速
度の検出を行う速度検出手段と、前記モータを制御する
制御信号を作り出す補償手段と、前記補償手段の制御信
号に応じて前記モータを駆動する駆動手段とを具備し、
前記補償手段は、前記指令手段の指令信号が停止指令の
ときに前記モータを停止させる停止信号作成手段と、前
記指令手段の指令信号が停止指令から走行指令に変化し
た後に、前記速度検出手段の検出信号が入力されないと
きに所定の時間間隔毎に検出間隔信号を作成する時間計
測手段と、前記時間計測手段の検出間隔信号に応じて前
記制御信号を所定量変化させ新たな前記制御信号を作成
する制御信号更新手段と、前記速度検出手段の検出信号
に応じた回転誤差を作成する回転誤差作成手段と、前記
回転誤差作成手段の回転誤差に対して所定量の加算信号
を加算することにより前記制御信号を作成する制御信号
作成手段と、前記制御信号作成手段の制御信号に応じた
値を第２のメモリ値として格納する第２のメモリ手段
と、を含んで構成され、さらに、前記制御信号作成手段
において、前記回転誤差に対して加算される所定の加算
信号は、前記指令手段の前の指令信号が走行指令の時に
格納された第２のメモリ値に応じた値であり、前記指令
手段の指令信号が停止命令から走行指令に切り替わった
後に、前記速度検出手段の検出信号が入力されない間
は、前記時間計測手段と前記制御信号更新手段とにより
所定時間ごとに階段状に前記制御信号を変化させ、か
つ、前記速度検出手段の検出信号が入力されたならば、
前記回転誤差作成手段と前記制御信号作成手段を動作さ
せて、前記回転誤差作成手段の回転誤差と前記加算信号
を加算した値に対応した前記制御信号を作成することを
特徴とするモータの制御装置。 - 【請求項２】制御信号作成手段は、指令手段の前の指令
信号が走行指令の時に格納された第２のメモリ値に応じ
た値を初期値として回転誤差作成手段の回転誤差を積分
演算する積分手段を含んで構成され、前記回転誤差に対
して加算される所定の加算信号は、前記積分手段の積分
信号に応じた値であることを特徴とする請求項１記載の
モータの制御装置。 - 【請求項３】モータは低速走行と停止の切り替えを繰り
返す低慣性モータであることを特徴とする請求項１また
は請求項２記載のモータの制御装置。 - 【請求項４】走行と停止の切り替えを繰り返すモータの
制御方法であって、モータの走行、停止を指令する指令
信号を作成し、回転センサで前記モータの回転速度に応
じた周期の交流信号を発生し、前記交流信号から検出信
号を発生し、補償処理で制御信号を作成処理し、前記制
御信号に応じて前記モータを制御かつ駆動し、前記補償
処理は、指令信号が停止指令のときに前記モータを停止
させる停止信号を作成し、前記指令信号が停止指令から
走行指令に変化した後に、前記検出信号が入力されない
ときに所定の時間間隔毎に検出間隔信号を作成し、前記
検出間隔信号に応じて前記制御信号を所定量変化させ新
たな更新制御信号を作成し、前記検出信号に応じた回転
誤差を示す回転誤差信号を作成し、前記回転誤差信号に
対して所定量の加算信号を加算することにより前記制御
信号を作成処理し、前記制御信号に応じた値を第２のメ
モリ値とし、さらに、前記制御信号作成処理において、
前記回転誤差に対して加算される所定の加算信号は、指
令信号が前回の走行指令時の第２のメモリ値に応じた値
であり、前記指令信号が停止命令から走行指令に切り替
わった後に、前記速度検出手段の検出信号が入力されな
い間は、前記検出間隔信号と前記更新制御信号とにより
所定時間ごとに階段状に前記制御信号を変化させ、か
つ、 前記検出信号が入力されたならば、前記回転誤差信号と
前記加算信号を加算した値に対応した前記制御信号を作
成する、ことを特徴とするモータの制御方法 。 - 【請求項５】制御信号作成処理は、指令手段の指令信号
が走行指令の時の第２のメモリ値に応じた値を初期値と
して回転誤差信号を積分演算する処理を含み、回転誤差
信号に対して加算される所定の加算信号は、積分演算し
た値に応じた値であることを特徴とする請求項４記載の
モータの制御方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18084792A JP3198629B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | モータの制御装置 |
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| EP93305287A EP0578475B1 (en) | 1992-07-08 | 1993-07-06 | Motor control apparatus |
| US08/087,046 US5481641A (en) | 1992-07-08 | 1993-07-07 | Motor control apparatus |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18084792A Expired - Fee Related JP3198629B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | モータの制御装置 |
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| EP (1) | EP0578475B1 (ja) |
| JP (1) | JP3198629B2 (ja) |
| KR (1) | KR970003204B1 (ja) |
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| JPS6188783A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-07 | Hitachi Ltd | サ−ボモ−タの駆動方法およびその駆動装置 |
| JPS61266079A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-25 | Ricoh Co Ltd | モ−タの速度制御装置 |
| US4821168A (en) * | 1985-10-15 | 1989-04-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Control system with improved robustness to disturbances |
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| JPS63148881A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-21 | Fanuc Ltd | サ−ボモ−タの速度制御装置 |
| DE3885942T2 (de) * | 1987-04-16 | 1994-03-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Mikroprozessorregelsystem insbesondere für einen Motor. |
| US5159218A (en) * | 1991-07-09 | 1992-10-27 | Allied-Signal Inc. | Motor with integral controller |
-
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- 1992-07-08 JP JP18084792A patent/JP3198629B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-07-06 DE DE69316466T patent/DE69316466T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-07-06 EP EP93305287A patent/EP0578475B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-07 US US08/087,046 patent/US5481641A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-08 KR KR1019930012804A patent/KR970003204B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR970003204B1 (ko) | 1997-03-15 |
| US5481641A (en) | 1996-01-02 |
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