JPH0197186A - ピーク検出装置 - Google Patents
ピーク検出装置Info
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- JPH0197186A JPH0197186A JP62254196A JP25419687A JPH0197186A JP H0197186 A JPH0197186 A JP H0197186A JP 62254196 A JP62254196 A JP 62254196A JP 25419687 A JP25419687 A JP 25419687A JP H0197186 A JPH0197186 A JP H0197186A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
産業上の利用分野
本発明は、制御対象の状B量を検出してフィードバック
制御を行う制御装置に関するものである。 従来の技術 たとえば、モータ(制御対象)の回転速度(状B量)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制御装置は、オーデ
ィオ用もしくはビデオ用のテープレコーダのキャプスタ
ンモータに使用されている。このような速度を制御する
制御装置には、負荷トルクの変動による回転速度の変動
を十分に抑制することが要求されている。 このような要求に対して、本出願人は特願昭60−22
9143号において、「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と、前記回転センサの交
流信号の周期に応じたデジタル信号を前記モータの1回
転当たりZq回(ここに、ZQは4以上の整数)得る速
度検出手段と、前記速度検出手段のデジタル信号に基づ
き演算・記憶して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た電力を前記モータに供給す
る電力増幅手段(駆動手段)とを具備し、前記補償手段
は、前記速度検出手段のデジタル信号により前記モータ
の回転誤差Eを検出する回転誤差検出手段と、前記速度
検出手段が新しいデジタル信号を得るのに対応してカウ
ント動作を行い、Nx −L(ここに、Nxは2以上
の整数で、Lは4以上の整数)をmod (法)とする
カウント値■を作るカウント手段と、逐次書き換え可能
なラム領域内に少なくともNxL個のデジタル値M〔0
〕からM(NxL−1)を格納するメモリ手段と、前記
カウント手段のカウント値Iに対応して変化する整数J
に対して、少なくとも前記メモリ手段のL間隔ずつ離れ
たNx個のデジタル値群MCJ−nL (mod N
x L))(n=1.2. ・・・・・・、Nx)を使
って合成計算された合成値を算出する合成値算出手段(
メモリ出力値作成手段)と、前記合成値算出手段によっ
て算出された合成値と前記回転誤差検出手段の回転誤差
を加算した加算値に実質的に対応した更新値によって、
前記カウント手段のカウント値■に対応した前記メモリ
手段のデジタル値を、順次M (0)、M CIL M
(2)。 ・・・・・・の順番に更新保存する更新保存手段と、前
記合成値算出手段によって算出された合成値と前記回転
誤差検出手段の現時点の回転誤差を加算合成して前記制
御信号を作り出す制御信号作成手段とから構成したモー
タの速度制御装置」を提案した。 発明が解決しようとする問題点 上記のモータの回転速度の制御装置では、負荷トルクの
変動から回転速度の変動への周波数伝達関数が特定の周
波数群においてOもしくは極めて小さくなるという優れ
た効果を得ることができた。 しかしながら、多数のデジタルメモリを使用することが
必要不可欠であり、通常、16bits X 1024
w。 rds =16kbits程度のメモリが必要とされる
。近年の半導体製造技術の向上によってメモリ用のIC
素子が急速に低価格化しているとはいえ、16kbit
sものメモリを使用することはコストの大幅な上昇を招
き、好ましくない。 また、メモリ手段のデジタル値M
制御を行う制御装置に関するものである。 従来の技術 たとえば、モータ(制御対象)の回転速度(状B量)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制御装置は、オーデ
ィオ用もしくはビデオ用のテープレコーダのキャプスタ
ンモータに使用されている。このような速度を制御する
制御装置には、負荷トルクの変動による回転速度の変動
を十分に抑制することが要求されている。 このような要求に対して、本出願人は特願昭60−22
9143号において、「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と、前記回転センサの交
流信号の周期に応じたデジタル信号を前記モータの1回
転当たりZq回(ここに、ZQは4以上の整数)得る速
度検出手段と、前記速度検出手段のデジタル信号に基づ
き演算・記憶して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た電力を前記モータに供給す
る電力増幅手段(駆動手段)とを具備し、前記補償手段
は、前記速度検出手段のデジタル信号により前記モータ
の回転誤差Eを検出する回転誤差検出手段と、前記速度
検出手段が新しいデジタル信号を得るのに対応してカウ
ント動作を行い、Nx −L(ここに、Nxは2以上
の整数で、Lは4以上の整数)をmod (法)とする
カウント値■を作るカウント手段と、逐次書き換え可能
なラム領域内に少なくともNxL個のデジタル値M〔0
〕からM(NxL−1)を格納するメモリ手段と、前記
カウント手段のカウント値Iに対応して変化する整数J
に対して、少なくとも前記メモリ手段のL間隔ずつ離れ
たNx個のデジタル値群MCJ−nL (mod N
x L))(n=1.2. ・・・・・・、Nx)を使
って合成計算された合成値を算出する合成値算出手段(
メモリ出力値作成手段)と、前記合成値算出手段によっ
て算出された合成値と前記回転誤差検出手段の回転誤差
を加算した加算値に実質的に対応した更新値によって、
前記カウント手段のカウント値■に対応した前記メモリ
手段のデジタル値を、順次M (0)、M CIL M
(2)。 ・・・・・・の順番に更新保存する更新保存手段と、前
記合成値算出手段によって算出された合成値と前記回転
誤差検出手段の現時点の回転誤差を加算合成して前記制
御信号を作り出す制御信号作成手段とから構成したモー
タの速度制御装置」を提案した。 発明が解決しようとする問題点 上記のモータの回転速度の制御装置では、負荷トルクの
変動から回転速度の変動への周波数伝達関数が特定の周
波数群においてOもしくは極めて小さくなるという優れ
た効果を得ることができた。 しかしながら、多数のデジタルメモリを使用することが
必要不可欠であり、通常、16bits X 1024
w。 rds =16kbits程度のメモリが必要とされる
。近年の半導体製造技術の向上によってメモリ用のIC
素子が急速に低価格化しているとはいえ、16kbit
sものメモリを使用することはコストの大幅な上昇を招
き、好ましくない。 また、メモリ手段のデジタル値M
〔0〕からM(Nx−
L−1)に回転誤差に対応した値が記憶されるまでの間
は、回転速度変動の十分な低減効果を発揮していないこ
とがわかった。そのため、メモリ手段のデジタル値の個
数が多い場合には、上記の効果を得るまでの時間が非常
に長(かかるという欠点があった。特に、回転速度の設
定値をステップ的に変化させた場合に、その影響が収束
するまでの時間が長くかかっていた。 本発明は、このような点を考慮して、少数のメモリ数の
使用によって十分な状態量変動の低減効果を得ると共に
、設定値のステップ的な変化が生じても、負荷変動によ
る制御対象の状態量変動の低減効果を短時間に得ること
ができるように工夫したものである。 問題点を解決するための手段 本発明では、制御対象の状態量を検出する検出手段と、
制御信号を作り出す補償手段と、前記補償手段の制御信
号に応じて前記制御対象の状態量を変化させる駆動手段
を具備し、前記補償手段は、前記検出手段の検出信号に
応動したデジタル誤差を得る誤差算出手段と、前記誤差
算出手段の複数個のデジタル誤差を合成したデジタル合
成誤差を得る合成誤差作成手段と、前記誤差算出手段の
Q回(ここに、Qは2以上の整数)の誤差検出動作毎に
複数個のデジタル記憶値の内の1個を順番に前記デジタ
ル合成誤差に対応した値と少なくとも1個の前記デジタ
ル記憶値の合成値によって更新保存する更新保存手段と
、前記デジタル誤差と少なくとも1個の前記デジタル記
憶値を合成して前記制御信号を作り出す制御信号作成手
段と、前記更新保存手段のデジタル記憶値の更新動作を
適時停止させる更新保存手段を有するように構成するこ
とによって、上記の問題点を解決したものである。 作用 本発明では上記の構成にすることによって、通常は、誤
差算出手段と合成誤差作成手段と更新保存手段と制御信
号作成手段を用いた制御によって、少数(Q分の1)の
メモリ数によって高性能な制御装置を実現している。さ
らに、たとえば設定値のステップ的な変化等が生じた場
合には、まず、更新保存手段を動作させて一時的に更新
保存手段の更新動作を停止させ、その後に、たとえばデ
ジタル誤差が十分に小さくなってから更新保存手段の更
新動作を再開させることによって、ステップ的な変化の
影響をすみやかに収束させることができた。 実施例 以下、本発明の一実施例の制御装置について、テープレ
コーダのキャプスタンモータの速度制御装置を例にとり
、図面を参照しながら説明する。 第2図に本発明の実施例を表す構成図を示す。第2図に
おいて、直流モータ1 (制御対象)は回転センサ2と
負荷10を直接回転駆動する。回転センサ2はモータ1
の回転に伴って1回転当たりZq回(Zqは4以上の整
数であり、ここでは、ZQ=1024とする)の2相の
交流信号a1とa2(波形整形されたパルス信号)を発
生する。回転センサ2のセンサ部品の物理的な配置によ
って、交流信号a1とa2は90°の位相差を常に有す
るようになされている(第5図fa)、(b)参照)。 回転センサ2の交流信号a1は速度検出器3に入力され
、交流信号a1の周期に応じたデジタル信号すを得てい
る。 速度検出器3の具体的な構成例を第3図に示す。 交流信号a1はアンド回路33とフリップフロップ回路
35に入力されている。アンド回路33の入力側には、
さらに、発振回路32のクロックパルスpとカウンタ回
路34のオーバフロー出力信号Wも入力されている。発
振回路32は水晶発振器と分周器等によって構成され、
交流信号a1の周波数よりもかなり高周波のクロックパ
ルスp (500k Hz程度)を発生している。カウ
ンタ回路34は、アンド回路33の出力パルスhの到来
毎にその内容をカウントアツプする12ビツトのアップ
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34のカウント内容が所定の値以下の
時には“H”であり、カウンタ回路34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35は、交
流信号a1の立ち下がりエツ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qを“H”にする(q=“H”)。また、補償器4か
らのリセット信号rが“H”になると、カウンタ回路3
4とフリップフロップ回路35の内部状態がリセットさ
れる(b= ” LLLLLLLLLLLL ”、W=
″H″、q=″L″)。 次に、第3図の速度検出器3の動作について説明する。 いま、カウンタ回路34とフリップフロップ回路35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2の交流信号a1がL”から“H″に変わ
ると、アンド回路33の出力信号りとして発振回路32
のクロックパルスpが出力される。カウンタ回路34は
出力信号りをカウントし、その内部状態を変化させてい
く。交流信号a1が“H”から“L”に変わると、アン
ド回路33の出力信号りは“L”になり、カウンタ回路
34はその内部状態を保持する。また、フリップフロッ
プ回路35は交流信号a1の立ち下がりエツジによって
データ“H”を取り込み、その出力信号qを“L”から
“H”に変化させる。カウンタ回路34のデジタル信号
すは、回転センサ2の交流信号a1の(半)周期長に比
例した値であり、モータ1の回転速度に反比例している
。後述の補償器4は、フリップフロップ回路35の出力
信号qを見て、qが“H″になるとカウンタ回路34の
デジタル信号すを入力し、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34とフリ
ップフロップ回路35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1の回転速度が
遅過ぎるときには、回転センサ2の交流信号a1の周期
が長いためにカウンタ回路34の内部状態が所定値以上
になり、オーバフロー出力信号Wが“H”から“L”に
変わり、アンド回路33の出力信号りが“L”になり、
カウンタ回路34が所定の大きな値を保持することもあ
る。 第2図の補償器4は、演算器5とメモリ6とD/A変換
器7と回転位置検出器8によって構成され、速度検出器
3のデジタル信号す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Cを出力する。補償器4の制御
信号Cは電力増幅器9に入力され、電力増幅された駆動
信号d(制御信号Cに比例した電流)がモータ1に供給
される。 従って、モータ1 (制御対象)と回転センサ2・速度
検出器3(検出手段)と補償器4(補償手段)と電力増
幅器9(駆動手段)によって速度制御系が構成され、モ
ータlの回転速度(状態量)が所定の値に制御される。 なお、補償器4には動作指令器1)の動作指令信号jが
入力されており、補償器4は動作指令信号jに応じた制
御動作を行うようになされている。動作指令信号jは4
ビット程度のデジタル信号であり、モータlの動作指令
をコード化したものである。たとえば、テープレコーダ
のキャプスタンモーフの場合には、上述の高精度の速度
制御動作における速度設定の変更以外に、正方向の頭だ
しサーチや逆方向の頭だしサーチの動作等を行わせてい
る。これらは、補償器4の制御動作内容を変更すること
によって対応可能である。 補償器4の回転位置検出器8は、回転センサ2の交流信
号a1とa2が入力され、モータ1の回転方向の判別を
含めてモータlの回転位置に対応したデジタル信号iを
得ている。第4図に回転位置検出器8の具体的な構成例
を示す。これについて、第5図の動作説明用の波形図を
参照して説明する。交流信号a1とa2は90゛の位相
差を有する2相信号であるから、方向判別回路41にお
いて交流信号a1の立ち上がりエツジにて交流信号a2
のレベル(“H”または”L”)をラッチすれば、モー
タ1の回転方向に対応した方向検出信号gを得ることが
できる(第5図Tag、 (b)、 (d))。すなわ
ち、モータ1が正方向に回転しているときには方向判別
回路41の出力信号gは“H”となり、モータ1が逆方
向に回転しているときには方向判別回路41の出力信号
gは“L”となる。微分回路42は、交流信号a1の立
ち上がりエツジにおいて所定の微小パルス幅の微分信号
eを発生する。 (第5図(C))。方向判別回路41の方向検出信号g
と微分回路42の微分信号eは10ビツトのアンプダウ
ン型のカウンタ回路43に入力され、方向検出信号gが
“H”の時には微分信号eの立ち下がりエツジの到来毎
にカウンタ回路43がカウントアツプしていき、方向検
出信号すが“L”の時には微分信号eの立ち下がりエツ
ジの到来毎にカウンタ回路43がカウントダウンしてい
く。カウンタ回路43は10ビツトであるからその内容
であるデジタル信号iはOから1023の値を取り、そ
の状態数(1024)は速度検出器3によるモータ1の
1回転の検出回数(Zq =1024)に対応している
。すなわち、カウンタ回路43は常時モータ1の1回転
中の回転位置を検出し、モータ1の回転位置に対応した
デジタル値を得て、デジタル信号iとして出力する。 補償器4のメモリ6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
時必要な値を格納するラム領域(RAM:ランダムアク
セスメモリ)に別れている。演算器5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。第1
図にそのプログラムの具体的な一例を示す。次に、その
動作について詳細に説明する。 〔回転誤差算出部IA(誤差算出手段)〕(l A−1
) まず、演算器5は速度検出器3のフリップフロッ
プ回路35の出力信号qを入力し、信号q、tびH″と
なるのを待っている。すなわち、速度検出器3が交流信
号aの(半)周期を検出し、新しい検出デジタル信号す
を出力するのをモニタしている。 (IA−2) (lが“H”になると、速度検出器3
の検出デジタル信号すを読み込んで、検出デジタル信号
すに対応する速度検出デジタル値Sに直すと共に、リセ
ット信号rを所定時間“H”にして速度検出器3のカウ
ンタ回路34とフリソブフロフプ回路35をリセットす
る。 (LA−3) 所定の基準値S refから速度検出
デジタル値Sを引いて、モータ1の現時点での新しいデ
ジタル速度誤差を得る(Eo=Sref−3)。 速度誤差E0をR倍して、モータ1の現時点での新しい
デジタル回転誤差E(デジタル誤差)を算出する(E
= R−Eo )。 〔制御信号作成部IB(制御信号作成手段)〕(IB−
1) 現時点の回転誤差Eと後述する記憶値保存部I
Dのメモリ出力値作成部IDbによるメモリ出力値V0
を所定の比率(1:D)にて加算合成し、デジタル合成
値Yを得る(Y=E+D・■・。)。ここに、Dは0.
5以上で1.2以下の定数で、好ましくはD=1゜ (IB−2) デジタル合成値Y(制御信号デジタル
値)をD/A変換器7に出力し、Yの値に対応した直流
的な電圧(制御信号C)に変換する。 〔記憶位置検出部IC) く安定状態判別部ICa> (ICa −1) 速度検出器の検出デジタル値Sに
比例したデジタル速度誤差の絶対4a l Eo l
が所定の値Exよりも大きい時には(lE61≧Ex)
、不安定な過渡状態であると判別し、回転位置検出部i
cbと初期値設定部ICcの動作を行った後に、制御動
作変更部IEの動作に移る。このとき、記憶値保存部I
Dの動作は実行されない。速度誤差の絶対値IEOIが
所定の値Exよりも小さい時には(l Eo l <
Ex ) 、安定な速度制御状態であると判別し、回転
位W検出部ICb、初期値設定部ICcの動作を行なわ
ないで、記憶値保存部IDの動作に移る。 〈回転位置検出部ICb> (ICb−1) 回転位置検出器8のデジタル信号i
を入力し、デジタル信号iに対応したデジタル値1dに
する。 〈初期値設定部ICc> (ICc −1) 後述の第2のカウント変数■2に
、デジタル値Idを後述のQで割った時の商の部分(整
数部分)を入れる(I 2= (Id /Qの商)〕。 後述の第1のカウント変数1)に、デジタル値1dを後
述のQで割った時の余り(整数)を入れる(1)=(I
d/Qの余り〕。上記第2のカウント変数■2に所定の
デジタル値M a (ここに、Maは1以上でNx L
(後述)以下の整数)をNx Lをmod(法)とし
て加算した値を設定デジタル値1mとする。(I m
=12+Ma(m o dNχL))。メモリ出力値に
相当するVoの値を0にする(vo=0)。分岐判断用
変数Gbを0にする(Gb=O)。その後に、制御動作
変更部IEの動作に移る。 〔記憶値保存部IDE 〈選択分岐部IDa> (IDa −N 後述の第1のカウント変数1)に対
応したレジスタF(Q−1))に現時点のデジタル回転
誤差Eを格納保存しておく (F (Q−1))=E)
。ここに、Qは2以上の整数であり、Zqの約数である
。カウント変数■1は速度検出器3の速度検出動作毎に
カウントアツプされて0からQ−1の間の値とるから(
後述)、レジスタF〔1〕からF (Q)にはデジタル
回転誤差Eの連続した時系列値が得られる。 (IDa −2) Qをmod (法)として、新し
い速度検出デジタル値Sを得る毎に第1のカウント変数
r1をカウントアツプしていく。すなわち、1)=1)
+1 (1)+1を新しくIIにする)にした後に、
1)=Qならば1)を0にリセットする。このような演
算をするならば、1)はOからQ−1の間の整数になる
。なお、記憶値保存部IDの動作を開始するときの第1
のカウント変数■1の初期値は回転位置検出器8のデジ
タル信号iに対応した値であり、モータ1の回転位置に
対応した値になっている。 (IDa −3) 1)がOでないならば、制御動
作変更部IEの動作に移る。1)が0ならば、次のメモ
リ出力作成部IDbの動作に移る。これにより、メモリ
出力値作成部IDb、合成誤差作成部IDC1更新保存
部IDdは速度検出器3のQ回の検出動作毎に1口実行
されるようになる。 〈メモリ出力値作成部IDb> (IDb −1) Nx −L (ここに、Lは
(Zq/Q)の整数倍の整数、Nxは1以上の整数)を
mad(法)として、第1のカウント変数1)が0にな
る毎に(新しい速度検出デジタル値SをQ個得る毎に)
第2のカウント変数■2をカウントアツプしていた。す
なわち、12=12+1にした後に、12=NxLなら
ば工2を0にリセットする。このような演算をするなら
ば、I2は0からNxL−1の間の整数になる。なお、
記憶値保存部IDの動作を開始するときの第2のカウン
ト変数■2の初期値は回転位置検出器8のデジタル信号
iに対応した値であり、モータ1の回転位置に対応した
値になっている。 (IDb−2) 整数Jに第2のカウント変数I2を
代入しくJ=I2)、ラム領域内のL間隔ずつ離れたN
x個のデジタル記憶値群M(J−nL(mo d N
−L) ) (n= 1. ・・・・・−、Nx )を
使って、次式によりメモリ出力値V0を算出する。 0 <Wn < 2/Nx(n = 1.−、 Nx
) −(21x を満たすものとする。具体的には、 Wn =1/Nx(n= 1.2.−、Nx) −f4
)にすると、所定のデジタル記憶値を加算した後に1回
の割り算(またはビットシフト)を行うことによって簡
単に(1)式の演算を実現できる。 〈合成誤差作成部IDc(合成誤差作成手段)〉(ID
c −1) 前述のレジスタF (m)に得られた回
転誤差時系列F (m) (m=Q、 l、・・・
・・・。 Fd)にそれぞれ所定の正の比率Bm(m=1.2゜・
・・・・・、Fd)を掛けた値を加算合成して、合成誤
差Egを作り出す。すなわち、 Fd ここに、係数BII+には 規格化している。 (IDc −2) レジスタF (m)の内容をレ
ジスタF (Q+m)に転送する(m=1.2. ・−
・・−・。 Q)。これにより、次の合成誤差Egの計算時点におい
て、2Q個のレジスタF (m)(m=1゜2、・・・
・・・、2Q)には回転誤差Eの連続した時系列信号が
得られている。なお、2Q≧Fdにしである(レジスタ
F (m)の個数はもっと多くすることもできる)。 く更新保存部IDd(更新保存手段)〉(IDd−1,
更新保存手段) 分岐判断用変数Gbが1の時には、(
IDd−2)の動作に移る。 Gbが1以外の時(Gb=0の時)には第2のカウント
変数I2と前述の設定デジタル値Imを比較し、12=
Imになった時にGbを1にした後に(Gb=1)、制
御動作変更部IEの動作に移る。これにより、下記の(
IDd−2)の記憶値の更新保存動作は、第2のカウン
ト変数12が設定デジタル値Imに等しくなった後に行
われるようになる。 (IDd−2) 合成誤差Egとメモリ出力値作成部
IDbのメモリ出力値v0を1:1の比率にて演算合成
して更新値を計算し、第2のカウント変数I2に対応し
たラム領域内のデジタル記憶値M (12)を更新しく
M (12) =Eg +Vo )、次の更新時まで格
納保存する。その後に、制御動作変更部1の動作に移る
。 〔制御動作変更部IE〕 (IE−1) 動作指令器1)の動作指令信号jを入
力する。 (IE−2) 動作指令信号jを判読し、速度制御指
令の時には速度設定の変更をチエツクし、変更されてい
ない場合には、回転誤差算出部IAの動作に復帰する。 速度設定の変更時には、速度基準値S refを動作指
令信号jに対応した値に変更し、現在の第2のカウント
変数I2に所定値MaをNx Lをmod(法)として
加算した設定デジタル値1mを計算しく In = 1
2 +Ma(m o dNx L)) 、分岐判断用変
数GbをOにした後に(Gb =O) 、回転誤差算出
部IAの動作に復帰する。さらに、速度制御指令以外の
動作指令の時には(たとえば、正方向のサーチや逆方向
のサーチの動作)、その指令に応じた動作をモータ1に
行わせながら、動作指令信号jの変化をチエツクし、再
度速度制御指令になった時に所定の設定動作を行った後
に、回転誤差算出部IAの動作に移行する。ここで、速
度制御動作以外の実際の動作内容は本発明の主旨ではな
いので、具体的な説明を省略する。 このように構成するならば、第2図の負荷10の生ずる
負荷トルクの変動に対して極めて強くなる。 これについて簡単に説明する。回転誤差を合成した回転
誤差とメモリ出力値を加算して新しいデジタル記憶値に
しているので、上記Nx L個のデジタル記憶値M(I
2)(12=0.1.・旧・・、 NxL−1)には回
転誤差(および合成誤差)の時間変化に対応したパター
ンが形成される。これらのデジタル記憶値が保持したパ
ターンはメモリ出力値■。に反映される。制御信号作成
部IBにおいて、回転誤差Eとメモリ出力値■。を合成
して制御信号を作っているので、所要時間の制御動作の
後にメモリ出力値V0によって作り出されるパターンに
ついては回転誤差側は小さくなる(場合によっては零で
もよい)。回転誤差Eが小さいということは、モータ1
の速度変動自体が小さいことを意味し、極めて良い効果
を得ている。特に、このような効果は、Nx L個のデ
ジタル記憶値の一巡の更新周期に対応した特定の周波数
群において得られるものである。 さらに、本実施例では、速度検出器3が新しい検出デジ
タル信号を得た直後に回転誤差算出部IAと制御信号作
成部IBの動作を記憶値保存部IDの動作よりも優先し
て行わせるようにしている。 特に、記憶値保存部IDのメモリ出力値作成部IDbが
次の速度検出時点において利用するメモリ出力値v0を
あらかじめ算出しているので、新しい検出デジタル信号
を得てからそれを使った新しい制御信号Yを得るまでの
時間遅れが極めて短くなっている。この時間遅れは制御
において非常に重要で有り、時間遅れが短いほど制御利
得を大きくでき、負荷変動に対する速度変動を小さくで
きる。すなわち、本実施例の速度変動は、小さくなって
いる。 さらに、本実施例に示すように、速度検出器3が新しい
検出デジタル信号を得る毎に制御信号作成部IBは新し
い制御信号を作り出すようにし、かつ、速度検出器3が
新しい検出デジタル信号をQ回得る毎に記憶値保存部I
Dが1個のデジタル記憶値を更新するようになすならば
、記憶値保存部IDのデジタル記憶値保存用に必要なメ
モリ数がQ分の1に削減される。たとえば、zq =1
024゜Q=8.L=Zq /Q=128.Nx =2
とすれば、必要メモリ数は256個となる。 さらに、本実施例に示したように、連続するFd個の回
転誤差を合成してし合成誤差をEgを求め、合成誤差E
gとメモリ出力値V0の合成値によってデジタル記憶値
M(12)を更新するならば、回転誤差Eに含まれる不
要なノイズ成分によって動作が不安定になることを防止
できることがわかった。これは、回転誤差Eに含まれる
かなり高周波の変動分の影響がデジタル記憶値やメモリ
出力値に入り込むことを防止できるからである。また、
合成誤差作成部を更新保存部の前に挿入しても上述の速
度変動の改善効果への悪影響はほとんどなかった。 さらに、本実施例では、分岐判断用変数Gbと設定デジ
タル値1mによって、設定値S refのステップ的な
変更時に、記憶値保存部IDの更新保存部IDdの更新
保存動作を行わせないで(メモリ出力値作成動作は行っ
ている)、回転誤差算出部IAと制御信号作成部IBを
用いた制御動作を行うようにし、所定値Maによって決
まる所定時間が経過した後に更新保存部IDdの更新保
存動作を行うようにし、回転誤差算出部IAと記憶値保
存部IDと制御信号作成部IBを用いた制御動作に移行
するように構成している。これにより、設定値S re
fが変化した直後のスパイク的な速度変動による影響が
迅速に収束するようになった。 これについて、説明する。設定値5refが変化した直
後において、デジタル誤差Eは急に大きくなり、設定値
の変更直後も記憶値MCl2)の更新保存を行うと、こ
の大きなデジタル誤差の影響が記憶M (12)に入力
・保存されてしまう。この記憶値の内容は、はぼ−巡の
更新動作後にメモリ出力値V0として制御信号Yに出力
され、モータ1の速度を脈動させてしまう。この脈動は
、長時間経過すれば最終的にはなくなるのであるが、モ
ータ1の速度変動を迅速に小さくするという目的からみ
れば、ないほうが好ましい。そこで、本実施例では、設
定値S refのステップ的な変更が生じた場合には、
所要時間の間、記憶値の更新保存を停止させるようにし
た。(記憶値に対応したメモリ出力値の制御信号への出
力は行っている)。 これにより、上述の設定値変更に伴うモータ1の速度変
動は迅速に小さ(なることを確認した。特に、上述の記
憶値保存部IDの更新動作を停止させている場合にも、
新しい速度検出デジタル信号がQ個得られる毎に第2の
カウント変数■2をインクリメント(1ずつ増加)させ
ているので、記憶値保存部IDの更新動作を再開したと
きの更新保存すべき記憶値の位置は、第2のカウント変
数12の値によって簡単にわかる(ソフトウェアによっ
て記憶位置の検出を行っている)。さらに、記憶値保存
部IDに保持されている記憶値M(12〕によるメモリ
出力値を使った制御信号によって制御をかけているので
、更新動作を停止している間もほぼ良好な速度変動低減
効果を得ることができる。 また、これにより、更新保存動作を再開する前に必要な
合成誤差Egの計算用の時系列信号F(m)も容易に準
備することができる。 また、速度誤差E0が大きい時には(lF、ol〉Ex
)、−時的に記憶値保存部IDの更新動作とメモリ出力
値v0の作成動作の両方を停止するようにしている。 さらに、本実施例では、動作指令器1)の指示に従って
補償器4がモータ1の速度制御動作以外の動作を行って
いるときにも、記憶値保存部ID内の複数個のデジタル
記憶値M(12] (12−0゜1、・・・・・・、
NxL−1)は保持されていると共に、モータ1の回転
位置をハードウェアによって構成された回転位置検出器
8によって常時検出している。従って、その後の速度制
御動作時において、モータ1のデジタル速度誤差が所定
の小さな範囲内になった時に、回転位置検出器8のデジ
タル信号i (デジタル値Id)を利用してモータ1の
回転位置に対応した記憶値保存部IDのデジタル記憶値
の記憶位置(第2のカウント変数■2に対応)を検出で
き、その記憶位置から順次制御動作(回転誤差算出部I
A、制御信号作成部IB、合成誤差作成部IDC1更新
保存部IDdを用いた速度制御動作)を行わせることが
できる。これにより、更新保存部IDdに保持されてい
たデジタル記憶値の情報をモータ1の回転位置に対応さ
せてうまく利用できるので、短時間に上述の速度変動低
減効果を得ることができる。 第6図に制御系全体の安定性を考慮にいれた補償器4の
プログラム例を示す。ここでは、更新保存部における更
新値の計算の仕方と、メモリ出力値作成部におけるメモ
リ出力値の準備の個数と、制御信号作成部におけるメモ
リ出力値作成部のメモリ出力値の利用の仕方を改良して
いる。次に、その動作について詳細に説明する(全体の
構成は第2図と同じであり、説明を省略する)。 〔回転誤差算出部6A(誤差算出手段)〕(〕6A−1
まず、演算器5は速度検出器3のフリップフロップ
回路35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3が交流信号の
aの(半)周期を検出し、新しい検出デジタル信号すを
出力するのをモニタしている。 (6A−2) qが“H“になると、速度検出器3の
検出デジタル信号すを読み込んで、検出デジタル信号す
に対応する速度検出デジタル値Sに直すと共に、リセッ
ト信号rを所定時間“H”にして速度検出器3のカウン
タ回路34とフリップフロフプ回路35をリセットする
。 (6A−3) 所定の基準値5refから速度検出デ
ジタル値Sを引いて、モータ1の現時点での新しいデジ
タル速度誤差を得る(Eo=Sref−3)。 速度誤差E0をR倍して、モータ1の現時点での新しい
デジタル回転誤差E(デジタル誤差)を算出する(E
= R−Eo) 〔制御信号作成部6B(制御信号作成手段)〕(〕6B
−1 現時点の回転誤差Eと後述する記憶値保存部6
Dのメモリ出力値作成部6Dbによる新しいメモリ出力
値■。を所定の比率(1:D)にて加算合成し、デジタ
ル合成値Yを得る(Y=E+D−Vo ) −ココニ、
Dは0.5以上テ1.2以下の定数で、好ましくはD=
1゜ (6B−2) デジタル合成値Y(制御信号デジタル
値)をD/A変換器7に出力し、Yの値に対応した直流
的な電圧(制御信号C)に変換する。 〔記憶位置検出部6C) 〈安定状態判別部6Ca> (6Ca −1) 速度検出器の検出デジタル値Sに
比例したデジタル速度誤差の絶対値IE01が所定の値
Exよりも大きい時には(IEOI≧Ex)、不安定な
過渡状態であると判別し、回転位置検出部6Cbと初期
設定部6Ccの動作を行った後に、制御動作変更部6E
の動作に移る。このとき、記憶値保存部6Dの動作は実
行されない。また、速度誤差の絶対値IE01が所定の
値Exよりも小さい時には(l Eo l < Ex)
、安定な速度制御状態であると判別し、回転位置検出部
6Cbと初期値設定部6Ccの動作を行なわないで、記
憶値保存部6Dの動作に移る。 〈回転位置検出部6Cb> (6Cb−1) 回転位置検出器8のデジタル信号i
を入力し、デジタル信号iに対応したデジタル値1dに
する。 く初期値設定部6Cc> (6Cc −1) 後述の第2のカウント変数12に
、デジタル値Idを後述のQで割った時の商の部分(整
数部分)を入れる(12−、(rd/Qの商)〕。後述
の第1のカウント変数1)に、デジタル値1dを後述の
Qで割った時の余り (整数)を入れる(1)= (I
d /Qの余り)〕。上記第2のカウント変数■2に所
定のデジタル値Ma(ここに、Maは1以上でNx L
(後述)以下の整数)をNx Lをmod(法)とし
て加算した値を設定デジタルImとする。(Im=12
+Ma(mod NxL))。メモリ出力値に相当す
るV、とV (Px )の値をOにする(V、=O,V
(Px)=0)。分岐判断用変数GbをOにする(Gb
=0)。その後に、制御動作変更部6Eの動作に移る。 〔記憶値保存部6D) く選択分岐部6Da> (6Da −1) 後述の第1のカウント値T1に対
応したレジスタF(Q−1))に現時点のデジタル回転
誤差Eを格納保存シテオク(F(Q−1))=E)。こ
こに、Qは3以上の整数である。 カウント値1)は速度検出器3の速度検出動作毎にカウ
ントアツプされて0からQ−1の間の値とるから(後述
)、レジスタF〔1〕からF (Q)にはデジタル回転
誤差Eの連続した時系列値が得られる。 (6Da −2) Qをmod(法)として、新しい
速度検出デジタル値Sを得る毎に第1のカウント変数1
をカウントアツプしていく。すなわち、1)=1)+1
(1)+1を新しくIIにする)にした後に、1)
=Qならば■1の0にリセットする。このような演算を
するならば、1)はOからQ−1の間の整数になる。な
お、記憶値保存部6Dの動作を開始するときの第1のカ
ウント変数1)の初期値は回転位置検出器8のデジタル
信号iに対応した値であり、モータ1の回転位置に対応
した値になっている。 (6Da −3) I 1がQl (ここに、Q
lはQよりも小さい整数)に等しくなるとメモリ出力値
■。を後述のV (Px )に変更し、■1がQlに等
しくない場合にはこのような変更動作を行わない。これ
により、1)<Qlの範囲では、V0=V(Px−1)
(後述)になり、If≧Q1の範囲ではVo =V (
Px )になっている。 (6Da −4) I 1がQ−1に等しいときに
は、メモリ出力値作成部6Dbの動作に移る。■1が0
に等しい時には、合成誤差作成部6Dcの動作に移る。 1)が1に等しい時には、更新保存部6Ddの動作に移
る。■1がこれらの値以外の時には、制御動作変更部6
Eの動作に移行する。これにより、メモリ出力値作成部
6Db、合成誤差作成部6Dc、更新保存部6Ddは速
度検出器3の0回の検出動作毎に1口実行されるように
なる。 〈メモリ出力値作成部6Db> (6Db −1) Nx−Lをmod(法)として、
第1のカウント変数1)が0になる毎に(新しい速度検
出デジタル値SをQ回得る毎に)第2のカウント変数1
2をカウントアンプしていく。なお、記憶値保存部6D
の動作を開始するときの第2のカウント変数12の初期
値は回転位置検出器8のデジタル信号iに対応した値で
あり、モータ1の回転位置に対応した値になっている。 (6Db −2) Nx Lをm o dとして第2
のカウント変数12にPx(ここに、Pxは1以上で3
以下の整数であり、Px=1が好ましい)を足した整数
Jを計算する(J=I 2+Px(mod NxL)
)。 (6Db−3) レジスタ変数V(m+1)(7)
内容をV(m)に順番に転送した後に(m=o、1゜・
・・・・・、Px 1)、ラム領域内のL間隔ずつ離
れたNx個のデジタル記憶値群M(J−nL(m。 d Nx L) ) (n=1. =、 Nx )
を使って次の式によって計算される最新のメモリ出力値
をV (Px )に入れる。 Y ここに、Wnの値は、(2)、(3)式および(4)式
を満たしている。すなわち、Vl’Px)から■
L−1)に回転誤差に対応した値が記憶されるまでの間
は、回転速度変動の十分な低減効果を発揮していないこ
とがわかった。そのため、メモリ手段のデジタル値の個
数が多い場合には、上記の効果を得るまでの時間が非常
に長(かかるという欠点があった。特に、回転速度の設
定値をステップ的に変化させた場合に、その影響が収束
するまでの時間が長くかかっていた。 本発明は、このような点を考慮して、少数のメモリ数の
使用によって十分な状態量変動の低減効果を得ると共に
、設定値のステップ的な変化が生じても、負荷変動によ
る制御対象の状態量変動の低減効果を短時間に得ること
ができるように工夫したものである。 問題点を解決するための手段 本発明では、制御対象の状態量を検出する検出手段と、
制御信号を作り出す補償手段と、前記補償手段の制御信
号に応じて前記制御対象の状態量を変化させる駆動手段
を具備し、前記補償手段は、前記検出手段の検出信号に
応動したデジタル誤差を得る誤差算出手段と、前記誤差
算出手段の複数個のデジタル誤差を合成したデジタル合
成誤差を得る合成誤差作成手段と、前記誤差算出手段の
Q回(ここに、Qは2以上の整数)の誤差検出動作毎に
複数個のデジタル記憶値の内の1個を順番に前記デジタ
ル合成誤差に対応した値と少なくとも1個の前記デジタ
ル記憶値の合成値によって更新保存する更新保存手段と
、前記デジタル誤差と少なくとも1個の前記デジタル記
憶値を合成して前記制御信号を作り出す制御信号作成手
段と、前記更新保存手段のデジタル記憶値の更新動作を
適時停止させる更新保存手段を有するように構成するこ
とによって、上記の問題点を解決したものである。 作用 本発明では上記の構成にすることによって、通常は、誤
差算出手段と合成誤差作成手段と更新保存手段と制御信
号作成手段を用いた制御によって、少数(Q分の1)の
メモリ数によって高性能な制御装置を実現している。さ
らに、たとえば設定値のステップ的な変化等が生じた場
合には、まず、更新保存手段を動作させて一時的に更新
保存手段の更新動作を停止させ、その後に、たとえばデ
ジタル誤差が十分に小さくなってから更新保存手段の更
新動作を再開させることによって、ステップ的な変化の
影響をすみやかに収束させることができた。 実施例 以下、本発明の一実施例の制御装置について、テープレ
コーダのキャプスタンモータの速度制御装置を例にとり
、図面を参照しながら説明する。 第2図に本発明の実施例を表す構成図を示す。第2図に
おいて、直流モータ1 (制御対象)は回転センサ2と
負荷10を直接回転駆動する。回転センサ2はモータ1
の回転に伴って1回転当たりZq回(Zqは4以上の整
数であり、ここでは、ZQ=1024とする)の2相の
交流信号a1とa2(波形整形されたパルス信号)を発
生する。回転センサ2のセンサ部品の物理的な配置によ
って、交流信号a1とa2は90°の位相差を常に有す
るようになされている(第5図fa)、(b)参照)。 回転センサ2の交流信号a1は速度検出器3に入力され
、交流信号a1の周期に応じたデジタル信号すを得てい
る。 速度検出器3の具体的な構成例を第3図に示す。 交流信号a1はアンド回路33とフリップフロップ回路
35に入力されている。アンド回路33の入力側には、
さらに、発振回路32のクロックパルスpとカウンタ回
路34のオーバフロー出力信号Wも入力されている。発
振回路32は水晶発振器と分周器等によって構成され、
交流信号a1の周波数よりもかなり高周波のクロックパ
ルスp (500k Hz程度)を発生している。カウ
ンタ回路34は、アンド回路33の出力パルスhの到来
毎にその内容をカウントアツプする12ビツトのアップ
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34のカウント内容が所定の値以下の
時には“H”であり、カウンタ回路34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35は、交
流信号a1の立ち下がりエツ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qを“H”にする(q=“H”)。また、補償器4か
らのリセット信号rが“H”になると、カウンタ回路3
4とフリップフロップ回路35の内部状態がリセットさ
れる(b= ” LLLLLLLLLLLL ”、W=
″H″、q=″L″)。 次に、第3図の速度検出器3の動作について説明する。 いま、カウンタ回路34とフリップフロップ回路35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2の交流信号a1がL”から“H″に変わ
ると、アンド回路33の出力信号りとして発振回路32
のクロックパルスpが出力される。カウンタ回路34は
出力信号りをカウントし、その内部状態を変化させてい
く。交流信号a1が“H”から“L”に変わると、アン
ド回路33の出力信号りは“L”になり、カウンタ回路
34はその内部状態を保持する。また、フリップフロッ
プ回路35は交流信号a1の立ち下がりエツジによって
データ“H”を取り込み、その出力信号qを“L”から
“H”に変化させる。カウンタ回路34のデジタル信号
すは、回転センサ2の交流信号a1の(半)周期長に比
例した値であり、モータ1の回転速度に反比例している
。後述の補償器4は、フリップフロップ回路35の出力
信号qを見て、qが“H″になるとカウンタ回路34の
デジタル信号すを入力し、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34とフリ
ップフロップ回路35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1の回転速度が
遅過ぎるときには、回転センサ2の交流信号a1の周期
が長いためにカウンタ回路34の内部状態が所定値以上
になり、オーバフロー出力信号Wが“H”から“L”に
変わり、アンド回路33の出力信号りが“L”になり、
カウンタ回路34が所定の大きな値を保持することもあ
る。 第2図の補償器4は、演算器5とメモリ6とD/A変換
器7と回転位置検出器8によって構成され、速度検出器
3のデジタル信号す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Cを出力する。補償器4の制御
信号Cは電力増幅器9に入力され、電力増幅された駆動
信号d(制御信号Cに比例した電流)がモータ1に供給
される。 従って、モータ1 (制御対象)と回転センサ2・速度
検出器3(検出手段)と補償器4(補償手段)と電力増
幅器9(駆動手段)によって速度制御系が構成され、モ
ータlの回転速度(状態量)が所定の値に制御される。 なお、補償器4には動作指令器1)の動作指令信号jが
入力されており、補償器4は動作指令信号jに応じた制
御動作を行うようになされている。動作指令信号jは4
ビット程度のデジタル信号であり、モータlの動作指令
をコード化したものである。たとえば、テープレコーダ
のキャプスタンモーフの場合には、上述の高精度の速度
制御動作における速度設定の変更以外に、正方向の頭だ
しサーチや逆方向の頭だしサーチの動作等を行わせてい
る。これらは、補償器4の制御動作内容を変更すること
によって対応可能である。 補償器4の回転位置検出器8は、回転センサ2の交流信
号a1とa2が入力され、モータ1の回転方向の判別を
含めてモータlの回転位置に対応したデジタル信号iを
得ている。第4図に回転位置検出器8の具体的な構成例
を示す。これについて、第5図の動作説明用の波形図を
参照して説明する。交流信号a1とa2は90゛の位相
差を有する2相信号であるから、方向判別回路41にお
いて交流信号a1の立ち上がりエツジにて交流信号a2
のレベル(“H”または”L”)をラッチすれば、モー
タ1の回転方向に対応した方向検出信号gを得ることが
できる(第5図Tag、 (b)、 (d))。すなわ
ち、モータ1が正方向に回転しているときには方向判別
回路41の出力信号gは“H”となり、モータ1が逆方
向に回転しているときには方向判別回路41の出力信号
gは“L”となる。微分回路42は、交流信号a1の立
ち上がりエツジにおいて所定の微小パルス幅の微分信号
eを発生する。 (第5図(C))。方向判別回路41の方向検出信号g
と微分回路42の微分信号eは10ビツトのアンプダウ
ン型のカウンタ回路43に入力され、方向検出信号gが
“H”の時には微分信号eの立ち下がりエツジの到来毎
にカウンタ回路43がカウントアツプしていき、方向検
出信号すが“L”の時には微分信号eの立ち下がりエツ
ジの到来毎にカウンタ回路43がカウントダウンしてい
く。カウンタ回路43は10ビツトであるからその内容
であるデジタル信号iはOから1023の値を取り、そ
の状態数(1024)は速度検出器3によるモータ1の
1回転の検出回数(Zq =1024)に対応している
。すなわち、カウンタ回路43は常時モータ1の1回転
中の回転位置を検出し、モータ1の回転位置に対応した
デジタル値を得て、デジタル信号iとして出力する。 補償器4のメモリ6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
時必要な値を格納するラム領域(RAM:ランダムアク
セスメモリ)に別れている。演算器5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。第1
図にそのプログラムの具体的な一例を示す。次に、その
動作について詳細に説明する。 〔回転誤差算出部IA(誤差算出手段)〕(l A−1
) まず、演算器5は速度検出器3のフリップフロッ
プ回路35の出力信号qを入力し、信号q、tびH″と
なるのを待っている。すなわち、速度検出器3が交流信
号aの(半)周期を検出し、新しい検出デジタル信号す
を出力するのをモニタしている。 (IA−2) (lが“H”になると、速度検出器3
の検出デジタル信号すを読み込んで、検出デジタル信号
すに対応する速度検出デジタル値Sに直すと共に、リセ
ット信号rを所定時間“H”にして速度検出器3のカウ
ンタ回路34とフリソブフロフプ回路35をリセットす
る。 (LA−3) 所定の基準値S refから速度検出
デジタル値Sを引いて、モータ1の現時点での新しいデ
ジタル速度誤差を得る(Eo=Sref−3)。 速度誤差E0をR倍して、モータ1の現時点での新しい
デジタル回転誤差E(デジタル誤差)を算出する(E
= R−Eo )。 〔制御信号作成部IB(制御信号作成手段)〕(IB−
1) 現時点の回転誤差Eと後述する記憶値保存部I
Dのメモリ出力値作成部IDbによるメモリ出力値V0
を所定の比率(1:D)にて加算合成し、デジタル合成
値Yを得る(Y=E+D・■・。)。ここに、Dは0.
5以上で1.2以下の定数で、好ましくはD=1゜ (IB−2) デジタル合成値Y(制御信号デジタル
値)をD/A変換器7に出力し、Yの値に対応した直流
的な電圧(制御信号C)に変換する。 〔記憶位置検出部IC) く安定状態判別部ICa> (ICa −1) 速度検出器の検出デジタル値Sに
比例したデジタル速度誤差の絶対4a l Eo l
が所定の値Exよりも大きい時には(lE61≧Ex)
、不安定な過渡状態であると判別し、回転位置検出部i
cbと初期値設定部ICcの動作を行った後に、制御動
作変更部IEの動作に移る。このとき、記憶値保存部I
Dの動作は実行されない。速度誤差の絶対値IEOIが
所定の値Exよりも小さい時には(l Eo l <
Ex ) 、安定な速度制御状態であると判別し、回転
位W検出部ICb、初期値設定部ICcの動作を行なわ
ないで、記憶値保存部IDの動作に移る。 〈回転位置検出部ICb> (ICb−1) 回転位置検出器8のデジタル信号i
を入力し、デジタル信号iに対応したデジタル値1dに
する。 〈初期値設定部ICc> (ICc −1) 後述の第2のカウント変数■2に
、デジタル値Idを後述のQで割った時の商の部分(整
数部分)を入れる(I 2= (Id /Qの商)〕。 後述の第1のカウント変数1)に、デジタル値1dを後
述のQで割った時の余り(整数)を入れる(1)=(I
d/Qの余り〕。上記第2のカウント変数■2に所定の
デジタル値M a (ここに、Maは1以上でNx L
(後述)以下の整数)をNx Lをmod(法)とし
て加算した値を設定デジタル値1mとする。(I m
=12+Ma(m o dNχL))。メモリ出力値に
相当するVoの値を0にする(vo=0)。分岐判断用
変数Gbを0にする(Gb=O)。その後に、制御動作
変更部IEの動作に移る。 〔記憶値保存部IDE 〈選択分岐部IDa> (IDa −N 後述の第1のカウント変数1)に対
応したレジスタF(Q−1))に現時点のデジタル回転
誤差Eを格納保存しておく (F (Q−1))=E)
。ここに、Qは2以上の整数であり、Zqの約数である
。カウント変数■1は速度検出器3の速度検出動作毎に
カウントアツプされて0からQ−1の間の値とるから(
後述)、レジスタF〔1〕からF (Q)にはデジタル
回転誤差Eの連続した時系列値が得られる。 (IDa −2) Qをmod (法)として、新し
い速度検出デジタル値Sを得る毎に第1のカウント変数
r1をカウントアツプしていく。すなわち、1)=1)
+1 (1)+1を新しくIIにする)にした後に、
1)=Qならば1)を0にリセットする。このような演
算をするならば、1)はOからQ−1の間の整数になる
。なお、記憶値保存部IDの動作を開始するときの第1
のカウント変数■1の初期値は回転位置検出器8のデジ
タル信号iに対応した値であり、モータ1の回転位置に
対応した値になっている。 (IDa −3) 1)がOでないならば、制御動
作変更部IEの動作に移る。1)が0ならば、次のメモ
リ出力作成部IDbの動作に移る。これにより、メモリ
出力値作成部IDb、合成誤差作成部IDC1更新保存
部IDdは速度検出器3のQ回の検出動作毎に1口実行
されるようになる。 〈メモリ出力値作成部IDb> (IDb −1) Nx −L (ここに、Lは
(Zq/Q)の整数倍の整数、Nxは1以上の整数)を
mad(法)として、第1のカウント変数1)が0にな
る毎に(新しい速度検出デジタル値SをQ個得る毎に)
第2のカウント変数■2をカウントアツプしていた。す
なわち、12=12+1にした後に、12=NxLなら
ば工2を0にリセットする。このような演算をするなら
ば、I2は0からNxL−1の間の整数になる。なお、
記憶値保存部IDの動作を開始するときの第2のカウン
ト変数■2の初期値は回転位置検出器8のデジタル信号
iに対応した値であり、モータ1の回転位置に対応した
値になっている。 (IDb−2) 整数Jに第2のカウント変数I2を
代入しくJ=I2)、ラム領域内のL間隔ずつ離れたN
x個のデジタル記憶値群M(J−nL(mo d N
−L) ) (n= 1. ・・・・・−、Nx )を
使って、次式によりメモリ出力値V0を算出する。 0 <Wn < 2/Nx(n = 1.−、 Nx
) −(21x を満たすものとする。具体的には、 Wn =1/Nx(n= 1.2.−、Nx) −f4
)にすると、所定のデジタル記憶値を加算した後に1回
の割り算(またはビットシフト)を行うことによって簡
単に(1)式の演算を実現できる。 〈合成誤差作成部IDc(合成誤差作成手段)〉(ID
c −1) 前述のレジスタF (m)に得られた回
転誤差時系列F (m) (m=Q、 l、・・・
・・・。 Fd)にそれぞれ所定の正の比率Bm(m=1.2゜・
・・・・・、Fd)を掛けた値を加算合成して、合成誤
差Egを作り出す。すなわち、 Fd ここに、係数BII+には 規格化している。 (IDc −2) レジスタF (m)の内容をレ
ジスタF (Q+m)に転送する(m=1.2. ・−
・・−・。 Q)。これにより、次の合成誤差Egの計算時点におい
て、2Q個のレジスタF (m)(m=1゜2、・・・
・・・、2Q)には回転誤差Eの連続した時系列信号が
得られている。なお、2Q≧Fdにしである(レジスタ
F (m)の個数はもっと多くすることもできる)。 く更新保存部IDd(更新保存手段)〉(IDd−1,
更新保存手段) 分岐判断用変数Gbが1の時には、(
IDd−2)の動作に移る。 Gbが1以外の時(Gb=0の時)には第2のカウント
変数I2と前述の設定デジタル値Imを比較し、12=
Imになった時にGbを1にした後に(Gb=1)、制
御動作変更部IEの動作に移る。これにより、下記の(
IDd−2)の記憶値の更新保存動作は、第2のカウン
ト変数12が設定デジタル値Imに等しくなった後に行
われるようになる。 (IDd−2) 合成誤差Egとメモリ出力値作成部
IDbのメモリ出力値v0を1:1の比率にて演算合成
して更新値を計算し、第2のカウント変数I2に対応し
たラム領域内のデジタル記憶値M (12)を更新しく
M (12) =Eg +Vo )、次の更新時まで格
納保存する。その後に、制御動作変更部1の動作に移る
。 〔制御動作変更部IE〕 (IE−1) 動作指令器1)の動作指令信号jを入
力する。 (IE−2) 動作指令信号jを判読し、速度制御指
令の時には速度設定の変更をチエツクし、変更されてい
ない場合には、回転誤差算出部IAの動作に復帰する。 速度設定の変更時には、速度基準値S refを動作指
令信号jに対応した値に変更し、現在の第2のカウント
変数I2に所定値MaをNx Lをmod(法)として
加算した設定デジタル値1mを計算しく In = 1
2 +Ma(m o dNx L)) 、分岐判断用変
数GbをOにした後に(Gb =O) 、回転誤差算出
部IAの動作に復帰する。さらに、速度制御指令以外の
動作指令の時には(たとえば、正方向のサーチや逆方向
のサーチの動作)、その指令に応じた動作をモータ1に
行わせながら、動作指令信号jの変化をチエツクし、再
度速度制御指令になった時に所定の設定動作を行った後
に、回転誤差算出部IAの動作に移行する。ここで、速
度制御動作以外の実際の動作内容は本発明の主旨ではな
いので、具体的な説明を省略する。 このように構成するならば、第2図の負荷10の生ずる
負荷トルクの変動に対して極めて強くなる。 これについて簡単に説明する。回転誤差を合成した回転
誤差とメモリ出力値を加算して新しいデジタル記憶値に
しているので、上記Nx L個のデジタル記憶値M(I
2)(12=0.1.・旧・・、 NxL−1)には回
転誤差(および合成誤差)の時間変化に対応したパター
ンが形成される。これらのデジタル記憶値が保持したパ
ターンはメモリ出力値■。に反映される。制御信号作成
部IBにおいて、回転誤差Eとメモリ出力値■。を合成
して制御信号を作っているので、所要時間の制御動作の
後にメモリ出力値V0によって作り出されるパターンに
ついては回転誤差側は小さくなる(場合によっては零で
もよい)。回転誤差Eが小さいということは、モータ1
の速度変動自体が小さいことを意味し、極めて良い効果
を得ている。特に、このような効果は、Nx L個のデ
ジタル記憶値の一巡の更新周期に対応した特定の周波数
群において得られるものである。 さらに、本実施例では、速度検出器3が新しい検出デジ
タル信号を得た直後に回転誤差算出部IAと制御信号作
成部IBの動作を記憶値保存部IDの動作よりも優先し
て行わせるようにしている。 特に、記憶値保存部IDのメモリ出力値作成部IDbが
次の速度検出時点において利用するメモリ出力値v0を
あらかじめ算出しているので、新しい検出デジタル信号
を得てからそれを使った新しい制御信号Yを得るまでの
時間遅れが極めて短くなっている。この時間遅れは制御
において非常に重要で有り、時間遅れが短いほど制御利
得を大きくでき、負荷変動に対する速度変動を小さくで
きる。すなわち、本実施例の速度変動は、小さくなって
いる。 さらに、本実施例に示すように、速度検出器3が新しい
検出デジタル信号を得る毎に制御信号作成部IBは新し
い制御信号を作り出すようにし、かつ、速度検出器3が
新しい検出デジタル信号をQ回得る毎に記憶値保存部I
Dが1個のデジタル記憶値を更新するようになすならば
、記憶値保存部IDのデジタル記憶値保存用に必要なメ
モリ数がQ分の1に削減される。たとえば、zq =1
024゜Q=8.L=Zq /Q=128.Nx =2
とすれば、必要メモリ数は256個となる。 さらに、本実施例に示したように、連続するFd個の回
転誤差を合成してし合成誤差をEgを求め、合成誤差E
gとメモリ出力値V0の合成値によってデジタル記憶値
M(12)を更新するならば、回転誤差Eに含まれる不
要なノイズ成分によって動作が不安定になることを防止
できることがわかった。これは、回転誤差Eに含まれる
かなり高周波の変動分の影響がデジタル記憶値やメモリ
出力値に入り込むことを防止できるからである。また、
合成誤差作成部を更新保存部の前に挿入しても上述の速
度変動の改善効果への悪影響はほとんどなかった。 さらに、本実施例では、分岐判断用変数Gbと設定デジ
タル値1mによって、設定値S refのステップ的な
変更時に、記憶値保存部IDの更新保存部IDdの更新
保存動作を行わせないで(メモリ出力値作成動作は行っ
ている)、回転誤差算出部IAと制御信号作成部IBを
用いた制御動作を行うようにし、所定値Maによって決
まる所定時間が経過した後に更新保存部IDdの更新保
存動作を行うようにし、回転誤差算出部IAと記憶値保
存部IDと制御信号作成部IBを用いた制御動作に移行
するように構成している。これにより、設定値S re
fが変化した直後のスパイク的な速度変動による影響が
迅速に収束するようになった。 これについて、説明する。設定値5refが変化した直
後において、デジタル誤差Eは急に大きくなり、設定値
の変更直後も記憶値MCl2)の更新保存を行うと、こ
の大きなデジタル誤差の影響が記憶M (12)に入力
・保存されてしまう。この記憶値の内容は、はぼ−巡の
更新動作後にメモリ出力値V0として制御信号Yに出力
され、モータ1の速度を脈動させてしまう。この脈動は
、長時間経過すれば最終的にはなくなるのであるが、モ
ータ1の速度変動を迅速に小さくするという目的からみ
れば、ないほうが好ましい。そこで、本実施例では、設
定値S refのステップ的な変更が生じた場合には、
所要時間の間、記憶値の更新保存を停止させるようにし
た。(記憶値に対応したメモリ出力値の制御信号への出
力は行っている)。 これにより、上述の設定値変更に伴うモータ1の速度変
動は迅速に小さ(なることを確認した。特に、上述の記
憶値保存部IDの更新動作を停止させている場合にも、
新しい速度検出デジタル信号がQ個得られる毎に第2の
カウント変数■2をインクリメント(1ずつ増加)させ
ているので、記憶値保存部IDの更新動作を再開したと
きの更新保存すべき記憶値の位置は、第2のカウント変
数12の値によって簡単にわかる(ソフトウェアによっ
て記憶位置の検出を行っている)。さらに、記憶値保存
部IDに保持されている記憶値M(12〕によるメモリ
出力値を使った制御信号によって制御をかけているので
、更新動作を停止している間もほぼ良好な速度変動低減
効果を得ることができる。 また、これにより、更新保存動作を再開する前に必要な
合成誤差Egの計算用の時系列信号F(m)も容易に準
備することができる。 また、速度誤差E0が大きい時には(lF、ol〉Ex
)、−時的に記憶値保存部IDの更新動作とメモリ出力
値v0の作成動作の両方を停止するようにしている。 さらに、本実施例では、動作指令器1)の指示に従って
補償器4がモータ1の速度制御動作以外の動作を行って
いるときにも、記憶値保存部ID内の複数個のデジタル
記憶値M(12] (12−0゜1、・・・・・・、
NxL−1)は保持されていると共に、モータ1の回転
位置をハードウェアによって構成された回転位置検出器
8によって常時検出している。従って、その後の速度制
御動作時において、モータ1のデジタル速度誤差が所定
の小さな範囲内になった時に、回転位置検出器8のデジ
タル信号i (デジタル値Id)を利用してモータ1の
回転位置に対応した記憶値保存部IDのデジタル記憶値
の記憶位置(第2のカウント変数■2に対応)を検出で
き、その記憶位置から順次制御動作(回転誤差算出部I
A、制御信号作成部IB、合成誤差作成部IDC1更新
保存部IDdを用いた速度制御動作)を行わせることが
できる。これにより、更新保存部IDdに保持されてい
たデジタル記憶値の情報をモータ1の回転位置に対応さ
せてうまく利用できるので、短時間に上述の速度変動低
減効果を得ることができる。 第6図に制御系全体の安定性を考慮にいれた補償器4の
プログラム例を示す。ここでは、更新保存部における更
新値の計算の仕方と、メモリ出力値作成部におけるメモ
リ出力値の準備の個数と、制御信号作成部におけるメモ
リ出力値作成部のメモリ出力値の利用の仕方を改良して
いる。次に、その動作について詳細に説明する(全体の
構成は第2図と同じであり、説明を省略する)。 〔回転誤差算出部6A(誤差算出手段)〕(〕6A−1
まず、演算器5は速度検出器3のフリップフロップ
回路35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3が交流信号の
aの(半)周期を検出し、新しい検出デジタル信号すを
出力するのをモニタしている。 (6A−2) qが“H“になると、速度検出器3の
検出デジタル信号すを読み込んで、検出デジタル信号す
に対応する速度検出デジタル値Sに直すと共に、リセッ
ト信号rを所定時間“H”にして速度検出器3のカウン
タ回路34とフリップフロフプ回路35をリセットする
。 (6A−3) 所定の基準値5refから速度検出デ
ジタル値Sを引いて、モータ1の現時点での新しいデジ
タル速度誤差を得る(Eo=Sref−3)。 速度誤差E0をR倍して、モータ1の現時点での新しい
デジタル回転誤差E(デジタル誤差)を算出する(E
= R−Eo) 〔制御信号作成部6B(制御信号作成手段)〕(〕6B
−1 現時点の回転誤差Eと後述する記憶値保存部6
Dのメモリ出力値作成部6Dbによる新しいメモリ出力
値■。を所定の比率(1:D)にて加算合成し、デジタ
ル合成値Yを得る(Y=E+D−Vo ) −ココニ、
Dは0.5以上テ1.2以下の定数で、好ましくはD=
1゜ (6B−2) デジタル合成値Y(制御信号デジタル
値)をD/A変換器7に出力し、Yの値に対応した直流
的な電圧(制御信号C)に変換する。 〔記憶位置検出部6C) 〈安定状態判別部6Ca> (6Ca −1) 速度検出器の検出デジタル値Sに
比例したデジタル速度誤差の絶対値IE01が所定の値
Exよりも大きい時には(IEOI≧Ex)、不安定な
過渡状態であると判別し、回転位置検出部6Cbと初期
設定部6Ccの動作を行った後に、制御動作変更部6E
の動作に移る。このとき、記憶値保存部6Dの動作は実
行されない。また、速度誤差の絶対値IE01が所定の
値Exよりも小さい時には(l Eo l < Ex)
、安定な速度制御状態であると判別し、回転位置検出部
6Cbと初期値設定部6Ccの動作を行なわないで、記
憶値保存部6Dの動作に移る。 〈回転位置検出部6Cb> (6Cb−1) 回転位置検出器8のデジタル信号i
を入力し、デジタル信号iに対応したデジタル値1dに
する。 く初期値設定部6Cc> (6Cc −1) 後述の第2のカウント変数12に
、デジタル値Idを後述のQで割った時の商の部分(整
数部分)を入れる(12−、(rd/Qの商)〕。後述
の第1のカウント変数1)に、デジタル値1dを後述の
Qで割った時の余り (整数)を入れる(1)= (I
d /Qの余り)〕。上記第2のカウント変数■2に所
定のデジタル値Ma(ここに、Maは1以上でNx L
(後述)以下の整数)をNx Lをmod(法)とし
て加算した値を設定デジタルImとする。(Im=12
+Ma(mod NxL))。メモリ出力値に相当す
るV、とV (Px )の値をOにする(V、=O,V
(Px)=0)。分岐判断用変数GbをOにする(Gb
=0)。その後に、制御動作変更部6Eの動作に移る。 〔記憶値保存部6D) く選択分岐部6Da> (6Da −1) 後述の第1のカウント値T1に対
応したレジスタF(Q−1))に現時点のデジタル回転
誤差Eを格納保存シテオク(F(Q−1))=E)。こ
こに、Qは3以上の整数である。 カウント値1)は速度検出器3の速度検出動作毎にカウ
ントアツプされて0からQ−1の間の値とるから(後述
)、レジスタF〔1〕からF (Q)にはデジタル回転
誤差Eの連続した時系列値が得られる。 (6Da −2) Qをmod(法)として、新しい
速度検出デジタル値Sを得る毎に第1のカウント変数1
をカウントアツプしていく。すなわち、1)=1)+1
(1)+1を新しくIIにする)にした後に、1)
=Qならば■1の0にリセットする。このような演算を
するならば、1)はOからQ−1の間の整数になる。な
お、記憶値保存部6Dの動作を開始するときの第1のカ
ウント変数1)の初期値は回転位置検出器8のデジタル
信号iに対応した値であり、モータ1の回転位置に対応
した値になっている。 (6Da −3) I 1がQl (ここに、Q
lはQよりも小さい整数)に等しくなるとメモリ出力値
■。を後述のV (Px )に変更し、■1がQlに等
しくない場合にはこのような変更動作を行わない。これ
により、1)<Qlの範囲では、V0=V(Px−1)
(後述)になり、If≧Q1の範囲ではVo =V (
Px )になっている。 (6Da −4) I 1がQ−1に等しいときに
は、メモリ出力値作成部6Dbの動作に移る。■1が0
に等しい時には、合成誤差作成部6Dcの動作に移る。 1)が1に等しい時には、更新保存部6Ddの動作に移
る。■1がこれらの値以外の時には、制御動作変更部6
Eの動作に移行する。これにより、メモリ出力値作成部
6Db、合成誤差作成部6Dc、更新保存部6Ddは速
度検出器3の0回の検出動作毎に1口実行されるように
なる。 〈メモリ出力値作成部6Db> (6Db −1) Nx−Lをmod(法)として、
第1のカウント変数1)が0になる毎に(新しい速度検
出デジタル値SをQ回得る毎に)第2のカウント変数1
2をカウントアンプしていく。なお、記憶値保存部6D
の動作を開始するときの第2のカウント変数12の初期
値は回転位置検出器8のデジタル信号iに対応した値で
あり、モータ1の回転位置に対応した値になっている。 (6Db −2) Nx Lをm o dとして第2
のカウント変数12にPx(ここに、Pxは1以上で3
以下の整数であり、Px=1が好ましい)を足した整数
Jを計算する(J=I 2+Px(mod NxL)
)。 (6Db−3) レジスタ変数V(m+1)(7)
内容をV(m)に順番に転送した後に(m=o、1゜・
・・・・・、Px 1)、ラム領域内のL間隔ずつ離
れたNx個のデジタル記憶値群M(J−nL(m。 d Nx L) ) (n=1. =、 Nx )
を使って次の式によって計算される最新のメモリ出力値
をV (Px )に入れる。 Y ここに、Wnの値は、(2)、(3)式および(4)式
を満たしている。すなわち、Vl’Px)から■
〔0〕
に連続するPx+1個のメモリ出力値群を得る。このと
き、V (Px )を計算する時の(8)式中の整数J
をJlとし、■
に連続するPx+1個のメモリ出力値群を得る。このと
き、V (Px )を計算する時の(8)式中の整数J
をJlとし、■
〔0〕を計算する時の(8)式中の整数
JをJ2とすると、J1=J2+Pxの関係がある。次
に制御する信号作成部4Bにおいて最初に利用されるメ
モリ出力値V0をV (Px −1)にする(Vo =
V (Px −1) ) 、 ソノ後ニ、制御動作変
更部6Eの動作に移行する。 く合成誤差作成部6Dc(合成誤差作成手段)〉(6D
c −1) 前述の回転誤差時系列を格納したレジス
タ値F (m)(m=0.1.”=、Fd )にそれぞ
れ所定の正の比率13m(m=1. 2.・・・・・・
。 Fd)を掛けた値を加算合成して、合成誤差Egを作り
出す((51,(6)、 (71式〕。 (6Dc −2) レジスタF (m)の内容をレ
ジスタF (Q+m)に転送する(m=1.2. ・・
・・・−。 Q)。これにより、次の合成誤差Egの計算時点におい
て、2Q個のレジスタF (m)(m=1゜2、・・・
・・・、2Q)には回転誤差Eの連続した時系列信号が
得られている。なお、2Q≧Fdにしである。その後に
、制御動作変更部6Eの動作に移行する。 〈更新保存部6Dd(更新保存手段)〉(6Dd −1
) Nx Lをmodとして第2のカウント変数I2
からKdを引いた整数Kを計算する(K=12−Kd
(mod Nx L) )。 (6Dd−2) レジスタ変数)((m+l)の内容
をX (m)に順番に転送した後に(m=0.1゜2、
・・・・・・、2Kd −1) 、X (2Kd )(
ここに、Kdは整数であり、Kd=3が好ましい)にメ
モリ出力値作成部4Dbによって作成された古いメモリ
出力値V (0)と合成誤差Egを1:1の比率にて演
算合成した合成値を入れる(X(2Kd)=Eg +V
(0) )。すなわち、X(2Kd)からX
JをJ2とすると、J1=J2+Pxの関係がある。次
に制御する信号作成部4Bにおいて最初に利用されるメ
モリ出力値V0をV (Px −1)にする(Vo =
V (Px −1) ) 、 ソノ後ニ、制御動作変
更部6Eの動作に移行する。 く合成誤差作成部6Dc(合成誤差作成手段)〉(6D
c −1) 前述の回転誤差時系列を格納したレジス
タ値F (m)(m=0.1.”=、Fd )にそれぞ
れ所定の正の比率13m(m=1. 2.・・・・・・
。 Fd)を掛けた値を加算合成して、合成誤差Egを作り
出す((51,(6)、 (71式〕。 (6Dc −2) レジスタF (m)の内容をレ
ジスタF (Q+m)に転送する(m=1.2. ・・
・・・−。 Q)。これにより、次の合成誤差Egの計算時点におい
て、2Q個のレジスタF (m)(m=1゜2、・・・
・・・、2Q)には回転誤差Eの連続した時系列信号が
得られている。なお、2Q≧Fdにしである。その後に
、制御動作変更部6Eの動作に移行する。 〈更新保存部6Dd(更新保存手段)〉(6Dd −1
) Nx Lをmodとして第2のカウント変数I2
からKdを引いた整数Kを計算する(K=12−Kd
(mod Nx L) )。 (6Dd−2) レジスタ変数)((m+l)の内容
をX (m)に順番に転送した後に(m=0.1゜2、
・・・・・・、2Kd −1) 、X (2Kd )(
ここに、Kdは整数であり、Kd=3が好ましい)にメ
モリ出力値作成部4Dbによって作成された古いメモリ
出力値V (0)と合成誤差Egを1:1の比率にて演
算合成した合成値を入れる(X(2Kd)=Eg +V
(0) )。すなわち、X(2Kd)からX
〔0〕に
連続する2Kd+1個の加算値(メモリ出力値と合成誤
差の加算値)を得る。 (6Dd−3:更新保存手段) 分岐判断用変数Gbが
1の時には、(6Dd−4)の動作に移る。 Gbが1以外の時(Gb=0の時)には第2のカウント
変数I2と前述の設定デジタル値Imを比較し、I2=
Imになった時にGbを1にした後に(Gb=1)、制
御動作変更部6Eの動作に移る。これにより、下記の(
6Dd−4)の記憶値の更新保存動作は、第2のカウン
ト変数12が設定デジタル値1mに等しくなった後に行
われるようになる。 (6Dd −4) X (m)に所定の正の比率Cm
(m=0. i、・・・・・・、2Kd)を掛けた値
を加算合成した新しい更新値を得て、整数Kに対応した
ラム領域内のデジタル記憶値M (K)を更新し、次の
更新時まで格納保存する。すなわち、とする。ここに、
比率Cmには次の関係がある。 Cm =C2Kd −m (m=0. 1+ −−+
Kd)その後に、制御動作変更部6Eの動作に移行する
。 〔制御動作変更部6E、) (6E−1) 動作指令器1)の動作指令信号jを入
力する。 (6B−2) 動作指令信号jを判読し、速度制御指
令の時には速度設定の変更をチエツクし、変更されてい
ない場合には、回転誤差算出部6Aの動作に復帰する。 速度設定の変更時には、速度基準値5refを動作指令
信号jに対応した値に変更し、現在の第2のカウント変
数I2に所定値MaをNx Lをmod(法)として加
算した設定デジタル値Imを計算しく1m = 12
+Ma (mo dNx L)) 、分岐判断用変数
GbをOにした後に(Gb =0) 、回転誤差算出部
6Aの動作に復帰する。速度制御指令以外の動作指令の
時には(たとえば、正方向のサーチや逆方向のサーチの
動作)、その指令に応じた動作をモータ1に行わせなが
ら、動作指令信号jの変化をチエツクし、再度速度制御
指令になった時に所定の設定動作を行った後に、回転誤
差算出部6Aの動作に移行する。ここで、速度制御動作
以外の実際の動作内容は本発明の主旨ではないので、そ
の具体的な説明を省略する。 本実施例のように、更新保存部6Ddに加重平均を取る
演算を挿入したり、制御信号作成部6Bにおいて使用す
るメモリ出力値作成部6Dbの第一のメモリ出力値■。 (V (Px ) )と更新保存部6Ddにおいて使用
するメモリ出力値作成部6Dbの第二のメモリ出力値■
連続する2Kd+1個の加算値(メモリ出力値と合成誤
差の加算値)を得る。 (6Dd−3:更新保存手段) 分岐判断用変数Gbが
1の時には、(6Dd−4)の動作に移る。 Gbが1以外の時(Gb=0の時)には第2のカウント
変数I2と前述の設定デジタル値Imを比較し、I2=
Imになった時にGbを1にした後に(Gb=1)、制
御動作変更部6Eの動作に移る。これにより、下記の(
6Dd−4)の記憶値の更新保存動作は、第2のカウン
ト変数12が設定デジタル値1mに等しくなった後に行
われるようになる。 (6Dd −4) X (m)に所定の正の比率Cm
(m=0. i、・・・・・・、2Kd)を掛けた値
を加算合成した新しい更新値を得て、整数Kに対応した
ラム領域内のデジタル記憶値M (K)を更新し、次の
更新時まで格納保存する。すなわち、とする。ここに、
比率Cmには次の関係がある。 Cm =C2Kd −m (m=0. 1+ −−+
Kd)その後に、制御動作変更部6Eの動作に移行する
。 〔制御動作変更部6E、) (6E−1) 動作指令器1)の動作指令信号jを入
力する。 (6B−2) 動作指令信号jを判読し、速度制御指
令の時には速度設定の変更をチエツクし、変更されてい
ない場合には、回転誤差算出部6Aの動作に復帰する。 速度設定の変更時には、速度基準値5refを動作指令
信号jに対応した値に変更し、現在の第2のカウント変
数I2に所定値MaをNx Lをmod(法)として加
算した設定デジタル値Imを計算しく1m = 12
+Ma (mo dNx L)) 、分岐判断用変数
GbをOにした後に(Gb =0) 、回転誤差算出部
6Aの動作に復帰する。速度制御指令以外の動作指令の
時には(たとえば、正方向のサーチや逆方向のサーチの
動作)、その指令に応じた動作をモータ1に行わせなが
ら、動作指令信号jの変化をチエツクし、再度速度制御
指令になった時に所定の設定動作を行った後に、回転誤
差算出部6Aの動作に移行する。ここで、速度制御動作
以外の実際の動作内容は本発明の主旨ではないので、そ
の具体的な説明を省略する。 本実施例のように、更新保存部6Ddに加重平均を取る
演算を挿入したり、制御信号作成部6Bにおいて使用す
るメモリ出力値作成部6Dbの第一のメモリ出力値■。 (V (Px ) )と更新保存部6Ddにおいて使用
するメモリ出力値作成部6Dbの第二のメモリ出力値■
〔0〕の間に所定のズレ(V (Px )が■
〔0〕よ
りも進んでいる)を設けるならば、制御系全体の動作も
安定になることを確認した。 また、本実施例では、記憶値保存部6Dのメモリ出力値
作成部6Dbの動作と合成誤差作成部6Dcの動作と更
新保存部6Ddの動作を速度検出器3の検出動作に関し
てタイミングをずらせている。これにより、速度検出器
3の1回の検出周期内に必要とされる演算量は大幅に少
なくなり、補償器4の演算器5に動作速度の遅いマイク
ロコンピュータを使用することも可能となる。特に、本
実施例の示すように、メモリ出力値作成部6Dbの動作
や合成誤差作成部6Dcの動作や更新保存部6Ddの動
作の中に転送や乗算を多数含んでいる場合には、速度検
出器3の1検出周期内に必要とされる演算量が少なくな
る効果が大きく、実用上の利点が大きい。 また、更新保存部6Ddの更新保存動作(6Dd−4)
)を停止している場合(Gb=Oの場合)においても、
レジスタ変数X (m)を準備しているので、更新保存
動作を行うようになった場合に、すでに準備されている
X (m)を使って直ちに更新値を計算できる。 なお、比率WnやCmによる演算は上記の形に限られる
ものではなく、上記のプログラムの内容を実現するもの
であればよく、各種の等測的な式変形が可能であること
は言うまでもない。また、新しい回転誤差が得られた時
に、最初に制御信号作成部による新しい制御信号の出力
動作を行い、その後に、記憶値保存部のメモリ出力値作
成部によって次のサンプリング時点で使用するメモリ出
力値を計算するようになすならば、メモリ出力値作成部
の演算時間を長くとれると共に、制御信号の出力までの
時間遅れを短くできるので、制御系の安定性を確保し易
い。 前述の各実施例では、速度検出器によってモータの回転
速度のみを検出するようにしたが、これ以外に基準周波
数信号との位相関係を周知の位相検出器によって検出し
、その両者を合成してデジタル回転誤差としてもよく、
本発明に含まれることは言うまでもない。特に、位相同
期の基準値(設定値)をステップ的に変化させたときに
、記憶値保存部の更新保存動作を一時的に停止するよう
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、補償器の出力をデジタル信号やPWM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P
WM信号にしてもよい。また、モータにブラシレス直流
モータを用いても良い。さらに、補償器を完全なハード
ウェアによって構成し、前述のプログラムによる動作と
同じ動作を行わせるようにしてもよい。 さらに、前述の実施例ではモータの回転速度の制御装置
について示したが、本発明はそのような場合に限らず、
種々のフィードバック形の制御装置に利用できることは
言うまでもない。その他、本発明の主旨を変えずして種
々の変更が可能である。 発明の効果 本発明の制御装置は、少数のメモリ数によって制御対象
の状態量を非常に正確に制御できると共に、設定値の変
更時等においても短時間に良好な制御性能を得ることが
できる。従って、本発明に基づき、オーディオ用もしく
はビデオ用のテープレコーダ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、磁気テープの走行速度を
極めて正確に制御でき、ワウ・フラッタの少ない高性能
のビデオテープレコーダを得ることができる。
りも進んでいる)を設けるならば、制御系全体の動作も
安定になることを確認した。 また、本実施例では、記憶値保存部6Dのメモリ出力値
作成部6Dbの動作と合成誤差作成部6Dcの動作と更
新保存部6Ddの動作を速度検出器3の検出動作に関し
てタイミングをずらせている。これにより、速度検出器
3の1回の検出周期内に必要とされる演算量は大幅に少
なくなり、補償器4の演算器5に動作速度の遅いマイク
ロコンピュータを使用することも可能となる。特に、本
実施例の示すように、メモリ出力値作成部6Dbの動作
や合成誤差作成部6Dcの動作や更新保存部6Ddの動
作の中に転送や乗算を多数含んでいる場合には、速度検
出器3の1検出周期内に必要とされる演算量が少なくな
る効果が大きく、実用上の利点が大きい。 また、更新保存部6Ddの更新保存動作(6Dd−4)
)を停止している場合(Gb=Oの場合)においても、
レジスタ変数X (m)を準備しているので、更新保存
動作を行うようになった場合に、すでに準備されている
X (m)を使って直ちに更新値を計算できる。 なお、比率WnやCmによる演算は上記の形に限られる
ものではなく、上記のプログラムの内容を実現するもの
であればよく、各種の等測的な式変形が可能であること
は言うまでもない。また、新しい回転誤差が得られた時
に、最初に制御信号作成部による新しい制御信号の出力
動作を行い、その後に、記憶値保存部のメモリ出力値作
成部によって次のサンプリング時点で使用するメモリ出
力値を計算するようになすならば、メモリ出力値作成部
の演算時間を長くとれると共に、制御信号の出力までの
時間遅れを短くできるので、制御系の安定性を確保し易
い。 前述の各実施例では、速度検出器によってモータの回転
速度のみを検出するようにしたが、これ以外に基準周波
数信号との位相関係を周知の位相検出器によって検出し
、その両者を合成してデジタル回転誤差としてもよく、
本発明に含まれることは言うまでもない。特に、位相同
期の基準値(設定値)をステップ的に変化させたときに
、記憶値保存部の更新保存動作を一時的に停止するよう
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、補償器の出力をデジタル信号やPWM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P
WM信号にしてもよい。また、モータにブラシレス直流
モータを用いても良い。さらに、補償器を完全なハード
ウェアによって構成し、前述のプログラムによる動作と
同じ動作を行わせるようにしてもよい。 さらに、前述の実施例ではモータの回転速度の制御装置
について示したが、本発明はそのような場合に限らず、
種々のフィードバック形の制御装置に利用できることは
言うまでもない。その他、本発明の主旨を変えずして種
々の変更が可能である。 発明の効果 本発明の制御装置は、少数のメモリ数によって制御対象
の状態量を非常に正確に制御できると共に、設定値の変
更時等においても短時間に良好な制御性能を得ることが
できる。従って、本発明に基づき、オーディオ用もしく
はビデオ用のテープレコーダ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、磁気テープの走行速度を
極めて正確に制御でき、ワウ・フラッタの少ない高性能
のビデオテープレコーダを得ることができる。
第1図は本発明の一実施例のモータの制御装置の補償器
の内蔵プログラムの一例を表すフローチャート図、第2
図は本発明の実施例の全体の構成を表す構成図、第3図
は第2図の速度検出器の具体的な構成例を表す構成図、
第4図は第2図の回転位置検出器8の具体的な構成例を
表す構成図、第5図は第4図の回転位置検出器8の動作
説明用の波形図、第6図は本発明の他の実施例を表すモ
ータの制御装置の補償器の内蔵プログラムの一例を表す
フローチャート図である。 1・・・・・・モータ、2・・・・・・回転センサ、3
・・・・・・速度検出器、4・・・・・・補償器、5・
・・・・・演算器、6・・・・・・メモリ、7・・・・
・・D/A変換器、8・・・・・・回転位置検出器、9
・・・・・・電力増幅器、10・・・・・・負荷、1)
・・・・・・動作指令器。
の内蔵プログラムの一例を表すフローチャート図、第2
図は本発明の実施例の全体の構成を表す構成図、第3図
は第2図の速度検出器の具体的な構成例を表す構成図、
第4図は第2図の回転位置検出器8の具体的な構成例を
表す構成図、第5図は第4図の回転位置検出器8の動作
説明用の波形図、第6図は本発明の他の実施例を表すモ
ータの制御装置の補償器の内蔵プログラムの一例を表す
フローチャート図である。 1・・・・・・モータ、2・・・・・・回転センサ、3
・・・・・・速度検出器、4・・・・・・補償器、5・
・・・・・演算器、6・・・・・・メモリ、7・・・・
・・D/A変換器、8・・・・・・回転位置検出器、9
・・・・・・電力増幅器、10・・・・・・負荷、1)
・・・・・・動作指令器。
Claims (2)
- (1)制御対象の状態量を検出する検出手段と、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
じて前記制御対象の状態量を変化させる駆動手段を具備
し、前記補償手段は、前記検出手段の検出信号に応動し
たデジタル誤差を得る誤差算出手段と、前記誤差算出手
段の複数個のデジタル誤差を合成したデジタル合成誤差
を得る合成誤差作成手段と、前記誤差算出手段のQ回(
ここに、Qは2以上の整数)の誤差検出動作毎に複数個
のデジタル記憶値の内の1個を順番に前記デジタル合成
誤差に対応した値と少なくとも1個の前記デジタル記憶
値の合成値によって更新保存する更新保存手段と、前記
デジタル誤差と少なくとも1個の前記デジタル記憶値を
合成して前記制御信号を作り出す制御信号作成手段と、
前記更新保存手段のデジタル記憶値の更新動作を適時停
止させる更新停止手段を有することを特徴とする制御装
置。 - (2)更新停止手段による更新停止後に更新保存手段の
更新保存動作を再開するとき、更新保存すべきデジタル
記憶値の位置を検出する記憶位置検出手段を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第(1)項に記載の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62254196A JPH0197186A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | ピーク検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62254196A JPH0197186A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | ピーク検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0197186A true JPH0197186A (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=17261580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62254196A Pending JPH0197186A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | ピーク検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0197186A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107645257A (zh) * | 2016-07-21 | 2018-01-30 | 发那科株式会社 | 机械学习器、电动机控制装置以及机械学习方法 |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP62254196A patent/JPH0197186A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107645257A (zh) * | 2016-07-21 | 2018-01-30 | 发那科株式会社 | 机械学习器、电动机控制装置以及机械学习方法 |
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