JPH0580856A - モータ制御装置 - Google Patents
モータ制御装置Info
- Publication number
- JPH0580856A JPH0580856A JP24141091A JP24141091A JPH0580856A JP H0580856 A JPH0580856 A JP H0580856A JP 24141091 A JP24141091 A JP 24141091A JP 24141091 A JP24141091 A JP 24141091A JP H0580856 A JPH0580856 A JP H0580856A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- control
- data
- control constant
- circuit
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- 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.)
- Pending
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- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 稼動中に負荷変動があっても速度誤差を所定
の範囲内に抑え、負荷の個体差があっても調整のための
工程を必要としない。 【構成】 制御対象５の動作速度を速度検出回路６によ
り検出し、検出された速度のデータの全部または一部を
データ保持回路７により保持する。保持されたデータか
らＰＩＤ制御パラメータの比例制御定数を比例制御定数
計算回路８により計算し、比例制御定数を設定する。
の範囲内に抑え、負荷の個体差があっても調整のための
工程を必要としない。 【構成】 制御対象５の動作速度を速度検出回路６によ
り検出し、検出された速度のデータの全部または一部を
データ保持回路７により保持する。保持されたデータか
らＰＩＤ制御パラメータの比例制御定数を比例制御定数
計算回路８により計算し、比例制御定数を設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばプリンタやファ
クシミリ等に用いられるモータのモータ制御装置に関す
るものである。
クシミリ等に用いられるモータのモータ制御装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリアルプリンタにおいては、印
字手段（例えば、ドットインパクト方式，インクジェッ
ト方式，熱転写方式など）を搭載したキャリッジを走査
する駆動源として、ＤＣモータとその制御装置が用いら
れている。一般的なシリアルプリンタは、外部のコンピ
ュータ等から印字データを受け取ると、キャリッジ駆動
のためにモータ回転をスタートさせ、一定速度に達した
ところで印字を開始する。そして、１行分のデータを印
字するとモータを停止させて、１行分の紙送りを行う。
さらに、印字データがある場合は、以上の動作を繰り返
して印字を続ける。
字手段（例えば、ドットインパクト方式，インクジェッ
ト方式，熱転写方式など）を搭載したキャリッジを走査
する駆動源として、ＤＣモータとその制御装置が用いら
れている。一般的なシリアルプリンタは、外部のコンピ
ュータ等から印字データを受け取ると、キャリッジ駆動
のためにモータ回転をスタートさせ、一定速度に達した
ところで印字を開始する。そして、１行分のデータを印
字するとモータを停止させて、１行分の紙送りを行う。
さらに、印字データがある場合は、以上の動作を繰り返
して印字を続ける。
【０００３】次に、キャリッジ駆動モータ（以下、ＣＲ
モータという）の動作について詳しく説明する。
モータという）の動作について詳しく説明する。
【０００４】まず、印字開始命令がコンピュータから送
られてくると、プリンタのコントローラによりモータ制
御装置を介してＣＲモータが起動される。例えば、図５
に示すように、起動直後は、騒音や振動が発生しないよ
うに、あるいはモータに過電流が流れないように徐々に
加速する。そして、所定の速度で定速制御を行い印字す
る。印字終了後は、速やかに減速し停止させる。すなわ
ち、加速，減速においては急激な速度変動によって騒音
等が発生しないように制御し、定速においては印字精度
を乱さないように制御するのである。
られてくると、プリンタのコントローラによりモータ制
御装置を介してＣＲモータが起動される。例えば、図５
に示すように、起動直後は、騒音や振動が発生しないよ
うに、あるいはモータに過電流が流れないように徐々に
加速する。そして、所定の速度で定速制御を行い印字す
る。印字終了後は、速やかに減速し停止させる。すなわ
ち、加速，減速においては急激な速度変動によって騒音
等が発生しないように制御し、定速においては印字精度
を乱さないように制御するのである。
【０００５】このようなＣＲモータの速度制御は図６に
示すＰＩＤ制御ループを持つサーボシステムによって行
われるのが一般的で、最終的にはモータに印加する電圧
あるいはＰＷＭのデューティを変化させることによって
行われる。
示すＰＩＤ制御ループを持つサーボシステムによって行
われるのが一般的で、最終的にはモータに印加する電圧
あるいはＰＷＭのデューティを変化させることによって
行われる。
【０００６】ここでは、ＰＷＭのデューティを制御して
モータ速度を制御するものとして説明する。まず、外部
からの指示速度からエンコーダ等の速度検出機構によっ
て検出された制御対象（ここでは、キャリッジ）の移動
速度あるいはモータの回転速度を減算し、速度誤差Ｖｅ
を計算する。次に、例えば、次式（１）に従って操作量
（ここではＰＷＭのデューティ）を計算する。
モータ速度を制御するものとして説明する。まず、外部
からの指示速度からエンコーダ等の速度検出機構によっ
て検出された制御対象（ここでは、キャリッジ）の移動
速度あるいはモータの回転速度を減算し、速度誤差Ｖｅ
を計算する。次に、例えば、次式（１）に従って操作量
（ここではＰＷＭのデューティ）を計算する。
【０００７】
【数１】
【０００８】ここで、Ｋｐ：比例制御定数 Ｋｉ：積分制御定数 Ｋｄ：微分制御定数 である。
【０００９】この計算値に従ってモータドライバに印加
するＰＷＭのデューティを変化させ、キャリッジの速度
を制御する。近年は、マイクロプロセッサ（以下、ＭＰ
Ｕという）の性能向上がめざましく、上記のような制御
はＭＰＵを用いてデジタル制御をするようになってい
る。この場合は、上記のＫｐ，Ｋｉ，Ｋｄのパラメータ
をＲＡＭあるいはＲＯＭに格納しておく。
するＰＷＭのデューティを変化させ、キャリッジの速度
を制御する。近年は、マイクロプロセッサ（以下、ＭＰ
Ｕという）の性能向上がめざましく、上記のような制御
はＭＰＵを用いてデジタル制御をするようになってい
る。この場合は、上記のＫｐ，Ｋｉ，Ｋｄのパラメータ
をＲＡＭあるいはＲＯＭに格納しておく。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなキャリッジの速度制御においては、以下のような場
合に速度誤差を所望の範囲内に抑えられない。
うなキャリッジの速度制御においては、以下のような場
合に速度誤差を所望の範囲内に抑えられない。
【００１１】（１）キャリッジ機構の経年変化により、
負荷が大きく変わった。
負荷が大きく変わった。
【００１２】（２）キャリッジにインクタンクを搭載し
たときにインク消費量でキャリッジの重量が変動する。
たときにインク消費量でキャリッジの重量が変動する。
【００１３】（３）大きな環境変化によって負荷が大き
く変わった。
く変わった。
【００１４】また、大量生産時に個体によるキャリッジ
負荷のばらつきが大きいと、個体毎に３つのパラメータ
を調整する工程が必要になる場合がある。
負荷のばらつきが大きいと、個体毎に３つのパラメータ
を調整する工程が必要になる場合がある。
【００１５】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決し、稼動中に負荷変動があっても速度誤差を所定の範
囲内に抑え、また、負荷の個体差があっても調整のため
の工程を必要としないモータ制御装置を提供することに
ある。
決し、稼動中に負荷変動があっても速度誤差を所定の範
囲内に抑え、また、負荷の個体差があっても調整のため
の工程を必要としないモータ制御装置を提供することに
ある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明は、制御対象の動作速度を検出する検出
手段と、該検出手段により検出された速度の速度データ
の全部あるいは一部を保持する保持手段と、該保持手段
により保持されたデータからＰＩＤ制御パラメータを計
算する計算手段と、該計算手段により計算された制御パ
ラメータを設定する設定手段を備えたことを特徴とす
る。
るため、本発明は、制御対象の動作速度を検出する検出
手段と、該検出手段により検出された速度の速度データ
の全部あるいは一部を保持する保持手段と、該保持手段
により保持されたデータからＰＩＤ制御パラメータを計
算する計算手段と、該計算手段により計算された制御パ
ラメータを設定する設定手段を備えたことを特徴とす
る。
【００１７】
【作用】本発明では、制御対象の動作速度を検出手段に
より検出し、検出手段により検出された速度の速度デー
タの全部あるいは一部を保持手段により保持し、保持手
段により保持されたデータから計算手段によりＰＩＤ制
御パラメータを計算し、計算手段により計算されたＰＩ
Ｄパラメータを設定手段により設定する。
より検出し、検出手段により検出された速度の速度デー
タの全部あるいは一部を保持手段により保持し、保持手
段により保持されたデータから計算手段によりＰＩＤ制
御パラメータを計算し、計算手段により計算されたＰＩ
Ｄパラメータを設定手段により設定する。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００１９】図１は本発明の第１の実施例を示す。
【００２０】図において、５は制御対象である。４はモ
ータで、制御対象を駆動するものである。３はモータド
ライバで、モータ４を駆動するものである。２はＰＷＭ
制御回路で、モータドライバ３をＰＷＭ制御するもので
ある。
ータで、制御対象を駆動するものである。３はモータド
ライバで、モータ４を駆動するものである。２はＰＷＭ
制御回路で、モータドライバ３をＰＷＭ制御するもので
ある。
【００２１】６は速度検出回路で、制御対象５の速度を
検出するものである。７はデータ保持回路で、速度検出
回路６により検出された速度のデータのうち必要な量の
データを適正なタイミングで保持するものである。８は
比例制御定数計算回路で、データ保持回路７に保持され
たデータに基づき、ＰＩＤ制御のパラメータの１つであ
る比例制御定数Ｋｐを計算するものである。
検出するものである。７はデータ保持回路で、速度検出
回路６により検出された速度のデータのうち必要な量の
データを適正なタイミングで保持するものである。８は
比例制御定数計算回路で、データ保持回路７に保持され
たデータに基づき、ＰＩＤ制御のパラメータの１つであ
る比例制御定数Ｋｐを計算するものである。
【００２２】９は減算器で、外部から入力される速度指
示データから速度検出回路６により検出された速度のデ
ータを減算して、速度誤差Ｖｅを計算するものである。
１はＰＩＤ制御回路で、減算器９からの速度誤差Ｖｅ
と、比例制御定数計算回路８により設定された比例制御
定数Ｋｐとを式（１）に代入してＰＷＭ制御回路２のＰ
ＷＭのデューティを計算するものである。
示データから速度検出回路６により検出された速度のデ
ータを減算して、速度誤差Ｖｅを計算するものである。
１はＰＩＤ制御回路で、減算器９からの速度誤差Ｖｅ
と、比例制御定数計算回路８により設定された比例制御
定数Ｋｐとを式（１）に代入してＰＷＭ制御回路２のＰ
ＷＭのデューティを計算するものである。
【００２３】本実施例は、式（１）の定数のうち適正な
比例制御定数Ｋｐを求める例で、制御対象５の動作速度
を速度検出回路６により検出し、検出された速度のデー
タをデータ保持回路７により保持した後、比例制御定数
計算回路８により比例制御定数Ｖｐが計算される。
比例制御定数Ｋｐを求める例で、制御対象５の動作速度
を速度検出回路６により検出し、検出された速度のデー
タをデータ保持回路７により保持した後、比例制御定数
計算回路８により比例制御定数Ｖｐが計算される。
【００２４】他方、速度誤差Ｖｅは、外部から入力され
る速度指示データから速度検出回路６により検出された
速度のデータを減算して求められる。
る速度指示データから速度検出回路６により検出された
速度のデータを減算して求められる。
【００２５】そして、ＰＩＤ制御回路により、減算器９
からの速度誤差Ｖｅと、比例制御定数計算回路８により
設定された比例制御定数Ｋｐとを式（１）に代入してＰ
ＷＭのデューティが計算される。ついで、計算されたＰ
ＷＭのデューティに応じてＰＷＭ制御回路２によりモー
タドライバ３をＰＷＭ制御し、モータドライバ３により
モータ４を駆動し、制御対象を動作させる。
からの速度誤差Ｖｅと、比例制御定数計算回路８により
設定された比例制御定数Ｋｐとを式（１）に代入してＰ
ＷＭのデューティが計算される。ついで、計算されたＰ
ＷＭのデューティに応じてＰＷＭ制御回路２によりモー
タドライバ３をＰＷＭ制御し、モータドライバ３により
モータ４を駆動し、制御対象を動作させる。
【００２６】なお、速度検出回路６に替えてエンコーダ
を用いた場合は、図２に示すように連続するエンコーダ
パルスの間隔を図示しないクロック発生手段からのクロ
ックに基づいてカウントし、このカウント値とクロック
周波数に基づき速度データを得ることができる。
を用いた場合は、図２に示すように連続するエンコーダ
パルスの間隔を図示しないクロック発生手段からのクロ
ックに基づいてカウントし、このカウント値とクロック
周波数に基づき速度データを得ることができる。
【００２７】図３は本発明の第２の実施例を示す。
【００２８】本実施例は第１の実施例との比較で言え
ば、データ保持回路７により保持されたデータにより求
められる制御パラメータが相違する。すなわち、第１の
実施例では、比例制御定数計算回路８により適正な比例
制御定数Ｋｐを求めたが、本実施例では、積分制御定数
計算回路１０により積分制御定数Ｋｉを求めるようにし
た。
ば、データ保持回路７により保持されたデータにより求
められる制御パラメータが相違する。すなわち、第１の
実施例では、比例制御定数計算回路８により適正な比例
制御定数Ｋｐを求めたが、本実施例では、積分制御定数
計算回路１０により積分制御定数Ｋｉを求めるようにし
た。
【００２９】従って、ＰＩＤ制御回路１により、減算器
９からの速度誤差Ｖｅと、積分制御定数計算回路１０に
より設定された積分制御定数Ｋｉとを式（１）に代入し
てＰＷＭのデューティが計算される。
９からの速度誤差Ｖｅと、積分制御定数計算回路１０に
より設定された積分制御定数Ｋｉとを式（１）に代入し
てＰＷＭのデューティが計算される。
【００３０】本実施例では、積分制御定数Ｖｉを最適化
するようにしたので、大きな速度変動を抑えることがで
きるという効果がある。
するようにしたので、大きな速度変動を抑えることがで
きるという効果がある。
【００３１】図４は本発明の第３の実施例を示す。
【００３２】本実施例は第１の実施例との比較で言え
ば、データ保持回路７により保持されたデータにより求
められる制御パラメータが相違する。すなわち、第１の
実施例では、比例制御定数計算回路８により適正な比例
制御定数Ｋｐを求めたが、本実施例では、微分制御定数
計算回路１１により微分制御定数Ｋｄを求めるようにし
た。
ば、データ保持回路７により保持されたデータにより求
められる制御パラメータが相違する。すなわち、第１の
実施例では、比例制御定数計算回路８により適正な比例
制御定数Ｋｐを求めたが、本実施例では、微分制御定数
計算回路１１により微分制御定数Ｋｄを求めるようにし
た。
【００３３】従って、ＰＩＤ制御回路１により、減算器
９からの速度誤差Ｖｅと、微分制御定数計算回路１１に
より設定された微分制御定数Ｋｄとを式（１）に代入し
てＰＷＭのデューティが計算される。
９からの速度誤差Ｖｅと、微分制御定数計算回路１１に
より設定された微分制御定数Ｋｄとを式（１）に代入し
てＰＷＭのデューティが計算される。
【００３４】本実施例では、微分制御定数Ｖｄを最適化
するようにしたので、高域の速度変動を抑えることがで
きるという効果がある。
するようにしたので、高域の速度変動を抑えることがで
きるという効果がある。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御対象の動作速度の全部あるいは一部を保持し、この
データから計算された最適な制御パラメータを設定する
ことにより、個体差のばらつきや経時変化等による大き
な負荷変動があっても、速度誤差を所望の範囲内に抑
え、ばらつき調整のための工程を必要としないという効
果がある。
制御対象の動作速度の全部あるいは一部を保持し、この
データから計算された最適な制御パラメータを設定する
ことにより、個体差のばらつきや経時変化等による大き
な負荷変動があっても、速度誤差を所望の範囲内に抑
え、ばらつき調整のための工程を必要としないという効
果がある。
【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】エンコーダにより速度データを得る方法を説明
する図である。
する図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】本発明の第３の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】従来のキャリッジ駆動モータの速度制御方法を
説明する図である。
説明する図である。
【図６】従来のキャリッジ駆動モータの駆動制御回路を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
１ ＰＩＤ制御回路 ２ ＰＷＭ制御回路 ３ モータドライバ ４ モータ ５ 制御対象 ６ 速度検出回路 ７ データ保持回路 ８ 比例制御定数計算回路 ９ 速度減算回路 １０ 積分制御定数計算回路 １１ 微分制御定数計算回路 １２ ＰＷＭ制御回路
Claims (4)
- 【請求項１】 制御対象の動作速度を検出する検出手段
と、該検出手段により検出された速度の速度データの全
部あるいは一部を保持する保持手段と、該保持手段によ
り保持されたデータからＰＩＤ制御パラメータを計算す
る計算手段と、該計算手段により計算された制御パラメ
ータを設定する設定手段を備えたことを特徴とするモー
タ制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、ＰＩＤ制御パラメー
タは比例制御定数であることを特徴とするモータ制御装
置。 - 【請求項３】 請求項１において、ＰＩＤ制御パラメー
タは積分制御定数であることを特徴とするモータ制御装
置。 - 【請求項４】 請求項１において、ＰＩＤ制御パラメー
タは微分制御定数であることを特徴とするモータ制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24141091A JPH0580856A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | モータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24141091A JPH0580856A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | モータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580856A true JPH0580856A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17073879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24141091A Pending JPH0580856A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | モータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0580856A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7026775B2 (en) | 2001-12-20 | 2006-04-11 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for controlling speed of moving body |
| WO2016067901A1 (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-06 | アズビル株式会社 | 接触制御装置 |
| JP2016191852A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 運動デバイス制御回路及びその制御方法、調整方法並びに運動デバイス制御装置 |
| US11996794B2 (en) | 2019-05-08 | 2024-05-28 | Denso Corporation | Motor control device |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP24141091A patent/JPH0580856A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7026775B2 (en) | 2001-12-20 | 2006-04-11 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for controlling speed of moving body |
| WO2016067901A1 (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-06 | アズビル株式会社 | 接触制御装置 |
| JP2016083742A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | アズビル株式会社 | 接触制御装置 |
| CN107077156A (zh) * | 2014-10-28 | 2017-08-18 | 阿自倍尔株式会社 | 接触控制装置 |
| US10220519B2 (en) | 2014-10-28 | 2019-03-05 | Azbil Corporation | Contact control device |
| CN107077156B (zh) * | 2014-10-28 | 2020-05-05 | 阿自倍尔株式会社 | 接触控制装置 |
| JP2016191852A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 運動デバイス制御回路及びその制御方法、調整方法並びに運動デバイス制御装置 |
| US11996794B2 (en) | 2019-05-08 | 2024-05-28 | Denso Corporation | Motor control device |
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