JP5715808B2 - モータ制御回路 - Google Patents
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Description
このデジタルサーボ回路100が備えるサーボIC117には、端子104a、104bから、ドラムモータ102の速度及び位相と対応する検出信号がそれぞれ供給され、スピードサーボ回路119からの出力が乗算器123を介してミキサー127に供給されるとともに、位相サーボ回路120の出力がデジタルフィルタ及び乗算器24を介してミキサー127に供給される。そして、ミキサー127の出力に現れるPWM信号がローパスフィルタ109及びドライブアンプ115を介してドラムモータ102に加えられる(尚、キャプスタンモータ103についても同様であるため、その説明は省略する)。
また、本項に記載のモータ制御回路では、目標速度に応じた速度ゲインの補正がモータ制御回路の内部で自動的に行われるため、速度ゲインの切替信号を外部から入力するためのインタフェース等を要することなく、簡素かつ安価な構成により、制御特性の最適化を実施することができる。
図1は、本実施形態におけるモータ制御回路10が好適に適用されるモータ駆動システムを模式的に示す図である。図1に示すモータ駆動システムは、モータ(例えば、ブラシレスモータ)12とモータ制御回路10とを含み、モータ12には、速度検出手段として周波数発電機(Frequency Generator。以下、FGともいう)14が取り付けられている。モータ制御回路10には、FG14からモータ12の速度(回転速度)に比例する周波数の検出信号(以下、FG信号ともいう)が入力されるとともに、外部(例えば、モータ制御回路10の上位システム)から基準信号EXCが入力される。
ここで、モータ制御回路10は、好ましくは、その内部に基準クロックCLKの発生手段(図示は省略する)を備えるものであるが、本発明に係るモータ制御回路10は、その外部から基準クロックCLKが入力されるものであってもよい。
一般に、速度誤差は、速度誤差=モータ速度−目標速度として定義され、
速度誤差=モータ速度−目標速度
=(1/FG信号の周期−1/基準信号EXCの周期)×係数
=(周期誤差/(FG信号の周期×基準信号EXCの周期))×係数
と表される(但し、周期誤差=(基準信号EXCの周期−FG信号の周期))。
したがって、乗算手段22において、そのゲインに「1/(FG信号の周期×基準信号EXCの周期)」の因子を含めることにより、単に周期誤差に対して所定のゲインを乗算するよりも、高精度に速度誤差を得ることができる。
そこで、本発明では、モータ速度が目標速度に近い定常状態では、1/(FG信号の周期×基準信号EXCの周期)≒1/(基準信号EXCの周期)2と近似できることに基づいて、上記補正量を2乗するという簡易な手段により、望ましい速度ゲインKfの補正を達成するものである。
その際、モータ制御回路10は、補正基準周期の切替えを、基準信号EXCの周期(基準周期カウント値EXC_count)と連動して、自動的に行うように構成されていることが望ましい。
Claims (4)
- モータに取り付けられた速度検出手段から前記モータの速度に比例する周波数の検出信号が入力されるとともに、外部から目標速度に相当する周波数を有する基準信号が入力され、前記検出信号の周期と前記基準信号の周期とを比較して前記モータの速度を可変制御するモータ制御回路であって、
前記検出信号の周期と前記基準信号の周期との差に応じた周期誤差信号を出力する周期誤差信号出力手段と、前記周期誤差信号に速度ゲインを乗算して得られる速度誤差信号を出力する速度誤差信号出力手段と、前記速度誤差信号出力手段が備える所定の速度ゲインを補正するゲイン補正手段と、を備えており、前記ゲイン補正手段は、予め設定された補正基準周期を有し、前記基準信号の周期に対する前記補正基準周期の比を補正量とし、該補正量を2乗して前記所定の速度ゲインに乗算することにより、前記モータの速度が前記目標速度に近い定常状態での近似に基づいて、前記所定の速度ゲインを補正することを特徴とするモータ制御回路。 - 前記基準信号の位相と前記検出信号の位相の差に応じた位相差信号に位相ゲインを乗算して得られる位相誤差信号を出力する位相誤差信号出力手段をさらに備え、前記補正手段は、前記補正量を前記位相誤差信号出力手段が備える所定の位相ゲインに乗算することにより前記所定の位相ゲインを補正することを特徴とする請求項1に記載のモータ制御回路。
- 前記検出信号が入力され、基準クロックに基づいて計数された前記検出器信号の周期に相当する検出周期カウント値を出力する周期検出カウンタと、前記基準信号が入力され、前記基準クロックに基づいて計数された前記基準信号の周期に相当する基準周期カウント値を出力する周期検出カウンタと、前記検出信号と前記基準信号が入力され、前記基準クロックに基づいて計数された前記基準信号の位相と前記検出信号の位相の差に相当する位相差カウント値を出力する位相検出カウンタと、を備えており、
前記周期誤差出力手段は、前記検出周期カウント値と前記基準周期カウント値との差分演算により前記周期誤差信号を算出する差分演算手段を有し、前記ゲイン補正手段は、前記補正基準周期を、該補正基準周期に対応する補正基準カウント値として有するとともに、前記補正基準カウント値を前記基準周期カウント値で除算することにより前記補正量を算出する除算手段と、算出された前記補正量を2乗する2乗演算手段とを有することを特徴とする請求項2に記載のモータ制御回路。 - 前記ゲイン補正手段は、前記目標速度が属する複数の速度域のそれぞれに応じて予め設定された複数の前記補正基準周期を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のモータ制御回路。
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