JPH0219709B2

JPH0219709B2 -

Info

Publication number: JPH0219709B2
Application number: JP58210973A
Authority: JP
Inventors: Chikayuki Okamoto; Yasunari Kobori; Hideo Nishijima; Isao Fukushima
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-11-11
Filing date: 1983-11-11
Publication date: 1990-05-02
Also published as: JPS60106380A

Description

【発明の詳細な説明】（利用分野）本発明はVTR等におけるモータサーボシステ
ムに係り、特にセツト間のばらつきや、温度、湿
度変化に起因する速度ずれが問題となり、かつ制
御部のIC化が前提となる量産品のモータ速度定
常誤差補正装置に関する。

（背景）従来の一般的なデイジタル速度制御システムの
例を、以下第１図を用いて説明する。第１図にお
いて、１はプリセツト値発生器、２はプリセツト
回路、３は計数カウンタ、４はラツチ、５はデイ
ジタル−アナログ変換器、６はボリウム、７はモ
ータ駆動回路、８はモータである。また９は回転
検出器、１０はプリセツトパルス１２および、ラ
ツチパルス１３を発生するパルス発生器であり、
１１はクロツクパルス発生器、１４はクロツタパ
ルス、１５は回転検出信号である。

本従来例の動作を、第２図に示した要部波形図
を用いて説明する。まず、モータ８の回転位相を
回転検出器９で検出し、該検出した信号１５の一
定位相（例えば、立上りエツジ）において、パル
ス発生器１０はラツチパルス１３とプリセツトパ
ルス１２をクロツクパルス列１４に基ずいて発生
する。第２図の例では、信号１５の立上りエツジ
から、クロツクパルス１４の２個目と同期して、
パルス幅がクロツク１周期分のラツチパルス１３
が発生され、該立上りエツジから、クロツクパル
ス１４の４個目と同期して、パルス幅がクロツク
１周期分のプリセツトパルス１２が発生される。

計数カウンタ３は、第２図中時点ＡからＢまで
停止し、時点Ｂ後クロツク列１４を計数する。こ
の計数値の変化の模様を第２図１６に示す。すな
わち、モータ回転検出信号１５の特定のエツジ
（例えば、立上りエツジ）においてまずカウンタ
３がストツプされ、計数値が保持される。次に、
パルス発生器１０から発生されるラツチパルス１
３のハイ期間中に第１図の計数カウンタ３の計数
値がラツチ４に移され、保持される。このラツチ
４のビツト情報をもとに、デイジタル−アナログ
変換器５はアナログ変換値を出力する。この出力
はモータ駆動回路７に印加される。

このラツチ動作が完了した後、パルス発生器１
０から出力されるプリセツトパルス１２がハイの
期間、プリセツト回路２により、計数カウンタ３
がプリセツトされる。その後に計数カウンタ３は
クロツク１４の計数を始め（時点Ｂ後）、モータ
回転検出信号１５の次の立上りエツジが検出され
るまで計数動作を続ける。

モータ８の回転検出信号１５の周期が長くなる
と、計数カウンタ３の動作時間が長くなり、ラツ
チ４にラツチされるビツト情報も大きな値とな
る。モータ８は、これをデイジタルアナログ変換
した大電圧で駆動されるため、加速される。逆に
信号１５の周期が短くなると同様にしてモータ８
は減速される。すなわち、これらにより、モータ
８は負帰還制御され、一定速度で回転する様、数
度制御が施される。

この系において、モータ８の回転数は各要素間
のDCオフセツト量により、装置毎にばらつきを
生ずる。このため、オフセツト量をキヤンセル
し、所定の速度で回転させるべく、調整ボリウム
６が設けられるのが一般的である。

しかしながら、従来、家庭用VTR等の量産時
において、調整ボリウム６を用いたオフセツト調
整のために少なからぬ時間を要していた。

このため、従来装置は、ボリウムの調整時間が
大きく、人件費が大きくなるという欠点があつ
た。また、これ以外に、各要素の温度、湿度変化
に伴う特性変化等が設計を難しくしており、多大
な対策を必要とするという欠点があつた。

（目的）本発明の目的は、従来、モータサーボシステム
の各要素のオフセツトに起因したモータ回転速度
の調整に設けていたボリウムを削除し、調整時間
人件費を軽減するとともに、温度、湿度等の変化
等の影響も自動的にキヤンセルする、自己補正シ
ステム、即ちモータの定常状態速度誤差補正装置
を提供することにある。

（概要）本発明の特徴は、速度ずれを検出する監視カウ
ンタと、該カウンタのカウント値を保持し、アツ
プ又はダウン信号を出力する手段と、該手段の出
力によりアツプあるいはダウンを切換えられるア
ツプダウンカウンタと、該アツプダウンカウンタ
の各ビツト情報をプリセツト値とする計数カウン
タと、該計数カウンタのカウント値をＤ−Ａ変換
してモータに印加する手段とを具備し、該モータ
の回転を検出する検出器の出力から作られたアツ
プダウンパルスを前記アツプダウンカウンタのク
ロツクとした点にある。

（実施例）以下に、本発明の一実施例を第３図のブロツク
図と第４図の要部波形図とによつて説明する。第
３図中、２′はプリセツト回路、２０は監視カウ
ンタ、２１はラツチ、２２はアツプダウンカウン
タである。また、２５，２６はアツプダウンカウ
ンタ２２のクロツク信号およびアツプ・ダウン切
換信号である。さらに、第４図中２３，２４は、
それぞれ監視カウンタ２０、および計数カウンタ
３のビツト情報をアナログ的に図示したものであ
る。

以下に、本実施例の動作を詳細に説明する。

先ず、クロツクパルス発生器１１から出力され
るクロツクパルス１４の周波数を_SC、モータ８
の回転検出信号の周波数を_FG、カウンタ３、監
視カウンタ２０、ラツチ４，２１およびアツプダ
ウンカウンタ２２のビツト数をｎとすると、モー
タ８を所定の回転数で回転させるためには、回転
検出信号１５の一周期間に計数されるクロツク数
はＭ＝_SC／_FGでなければならない（Ｍは一定
値）。換言すれば、該クロツク数Ｍが一定となる
ようにモータ８の回転を制御することができれ
ば、該モータ８を所望の回転数で動作するように
制御できたことになる。このクロツク数Ｍは目標
値であり、本実施例ではラツチおよび比較器２１
の基準値として、該ラツチおよび比較器２１に設
定される。

通常、ラツチ４に保持される値Ｌはデイジタル
アナログ変換器５でアナログ量に変換される。こ
の変換された出力Ｖはモータ駆動回路７に印加さ
れる。この時、モータ回転検出信号の周波数が
_FGとなるよう、Ｌ−Ｍをカウンタ３のプリセツ
ト値とする（ここに、Ｌはモータ８を所定の回転
周期に達しめるためのカウンタ３の計数値であ
る）。

このプリセツト値は、実際にはラツチおよびプ
リセツト動作を保証するため、計数カウンタ３を
停止する時間（第４図中の時間Ｔ）も勘案し決定
する。すなわち、該時間Ｔに相当する値だけ少な
めにする。

以上の動作は、従来装置と同様である。

本実施例では前記プリセツト値を該従来装置の
ように固定値とするのではなく、アツプダウンカ
ウンタ２２のビツト情報を用いて可変制御する。
このことにより、部品間のDCオフセツト量不整
合、温度変化等に起因して生ずるモータ速度ずれ
を自動的に検知、補正することができる。

以下に本実施例の特徴部分の動作を詳細に説明
する。本実施例においては、監視カウンタ２０の
計数値をラツチ２１にラツチした値Ｃと、目標値
つまりＭ＝_SC／_FGとの比較結果をアツプダウン
カウンタ２２のアツプダウン切換信号２６とす
る。すなわち、監視カウンタ２０をラツチした値
が前記Ｍより大きい（Ｃ＞Ｍ）時、切換信号２６
は、アツプダウンカウンタ２２をアツプカウント
に切換える。一方、前記Ｃが前記Ｍより小さい
（Ｃ＜Ｍ）時は、アツプダウンカウンタ２２をダ
ウンカウントに切換える。

前記の値Ｃと、前記所定数Ｍとの大小をラツチ
２１で比較する一具体例を説明する。ラツチ２１
が４ビツトであるとすると、前記所定数Ｍを0111
と1000の間に設定する。そうすると、監視カウン
タ２０の計数値Ｃが0111以下であれば、ラツチ２
１のMSBに“０”が立つことになり、一方、
1000以上であればMSBに“１”が立つことにな
る。換言すると、Ｃ＜Ｍであれば、ラツチ２１の
MSBに“０”が立ち、Ｃ＞ＭであればMSBに
“１”が立つ。このMSBをアツプダウン切換信号
２６とすれば、ラツチ２１でＣとＭの大小を判別
し、該ラツチ２１からアツプダウン切換信号２６
を発生することができる。

さて、所定周波数のモータ回転検出信号１５
（第４図に、実線で示されている信号ａ）に対し、
速度ずれにより短周期になつたモータ回転検出信
号１５（第４図に、破線で示されている信号ｂ）
が検知されると、Ｃ＜Ｍとなり、ラツチ２１から
は“０”の切換信号２６が出力されダウンカウン
トに切換わる。このため、アツプダウンカウンタ
２２は、回転検出信号１５のエツジで発生するア
ツプダウンクロツク２５を計数し、その計数値を
１減少する。

アツプダウンカウンタ２２の各ビツト情報は動
作前に、前述したプリセツト値Ｌ−Ｍに一致する
よう初期化されており、カウンタ３は、当初はこ
のビツト出力をプリセツト値として計数を進め
る。この時のカウンタ３の計数値をアナログ量で
図式化したものを第４図の２４のｄとすると、本
条件下のように、アツプダウンカウンタ２２がダ
ウンカウント動作した時には、その出力をプリセ
ツト値とするカウンタ３は、プリセツト値Ｌ−Ｍ
（第４図の２４のｆ）よりカウント開始する動作
（第４図の２４のｄ）から、より小さいプリセツ
ト値（第４図の２４のｇ）からカウントを開始す
る動作（第４図の２４のｅ）へと移行する。

このため、ラツチパルス１３でラツチされる値
は小さくなり、モータ駆動回路７に印加される電
圧も小さくなる。したがつて、モータ回転検出信
号１５の周期Ｕの変化ΔUがアナログ変換量Ｖの
変化ΔVを生ずる比率ΔV／ΔUは一定としながら
モータを減速した低いDCレベルで速度制御が施
される。

逆に所定の周期より遅い回転となつた場合、カ
ウンタ３のアナログ表示量２４はｄより高いレベ
ルとなり、モータ加速方向に制御が働く。したが
つて、速度ずれが存在する限り、プリセツト値の
補正が続けられる。このため、モータ回転検出信
号は常に所定のもの、すなわち、第４図の１５の
ａの周期となるよう制御される。

本実施例ではアツプダウンカウンタ２２へ印加
するクロツクパルス２５はモータ回転検出信号１
５のエツジで発生した全パルスとし、モータ８の
回転速度の誤差補正を迅速に行なつているが、前
記クロツクパルス２５を分周器を設けて間引きを
し、モータ８の回転速度の誤差補正をゆるやかに
行なわせることも可能である。また、アツプダウ
ンカウンタ２２の下位に、ダミーのビツトを接続
しておくことによる、同様の操作も可能である。

また、上記の実施例では、ラツチ２１により監
視カウンタ２０の計数値Ｃと前記所定数Ｍとの大
小を比較したが、ラツチ２１の後段に比較器を設
け、該比較器の基準値を前記Ｍとして、前記計数
値Ｃと該Ｍとの大小を比較し、その比較結果に基
ずいて、アツプダウン切換信号２６を出力するよ
うにしてもよいことは勿論である。

次に本発明の他の実施例について、第５図のブ
ロツク図と第６図のタイムチヤートにより説明す
る。第５図中２７はラツチ２１の出力２８をう
け、この値Ｃと所定値ｘ，ｙとを比較判定し、ｘ
＜ｃ＜ｙなる条件で信号２５をアツプダウンカウ
ンタ２２に伝達するようなゲート回路である。

ここで、所定値ｘ，ｙはモータ回転数がある程
度に追い込まれたことの指標である。すなわち、
前記第１実施例ではモータ起動時から本発明の特
徴である自己補正機能を動作させているため、モ
ータ起動の際、アツプダウンカウンタ２２が一度
最大値に達してしまう。（勿論アツプダウンカウ
ンタ２２には最大、最小値でクロツクをストツプ
するリミツタを設けることを前程としている。）
その後、回転数が上昇し所望値より高速となつた
後、ダウンカウントにうつる。

これに対し、本実施例のように、ある程度所定
速度に近づいて後、自己補正機能を動作させる、
すなわち、アツプダウンカウンタ２２にクロツク
を入力するようにすると、アツプダウンカウンタ
２２が最大値に達することなく所望値にひき込ま
れる。したがつて、立上り時間を短縮することが
できる。

本実施例の具体的説明のため、第６図を用い
る。第６図中、３０，３１は時点、２９は時間を
示し、a′，b′は波形を示す。

時点３０，３１に対応する周波数を前述した
ｙ，ｘとすれば、モータ回転検出信号１５のエツ
ジが時点３０，３１の間、つまり時間２９中に存
在する範囲において、アツプダウンカウンタ２２
へ、クロツク２５が印加される。

（効果）本発明によれば、自動的に、温度、部品間の
DCオフセツトばらつき等に起因する速度ずれを
吸収することができるので、従来この速度ずれを
吸収するために設けていた速度設定用ボリウムを
除くことができる。したがつて調整のための人件
費の低減、および温度変化の影響による性能劣化
防止の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置のブロツク図、第２図はその
要部波形図、第３図は本発明の一実施例のブロツ
ク図、第４図はその要部波形図、第５図は本発明
の他の実施例のブロツク図、第６図はその要部波
形図である。１……プリセツト値発生器、２……プリセツト
回路、２′……プリセツト回路、３……計数カウ
ンタ、４，２１……ラツチ、５……Ｄ−Ａ変換
器、７……モータ駆動回路、８……モータ、９…
…回転検出器、１０……パルス発生器、１１……
クロツクパルス発生器、２０……監視カウンタ、
２２……アツプダウンカウンタ、２７……ゲート
回路。

Claims

【特許請求の範囲】１モータの回転数を検出する回転検出器９と、
クロツクパルス発生器１１と、プリセツト値がセ
ツトされ、前記モータの回転周期に対応したクロ
ツクパルスを計数する計数カウンタ３と、該計数
カウンタの計数値をラツチする手段４と、前記プ
リセツトとラツチを作動させるパルスを前記回転
検出器の出力と同期して生成するパルス発生器１
０と、該ラツチされた値をアナログ信号に変換す
るＤ／Ａ変換器５と、該変換されたアナログ信号
で前記モータを駆動するモータ駆動回路７とを備
え、前記モータを目標の回転数で回転させるよう
に制御するモータ速度定常誤差補正装置におい
て、前記モータの回転周期を計測する監視カウンタ
２０と、該監視カウンタのカウント値Ｃと予め設定され
た目標値Ｍとを比較し、アツプ信号またはダウン
信号を出力する手段２１と、予め（Ｌ−Ｍ）（ただし、Ｌは前記モータを所
定回転周期に達しめるための該計数カウンタの計
数値）がプリセツトされ、前記パルス発生器によ
り前記回転検出器の出力と同期して生成されるア
ツプダウンパルスを計数し、かつ前記アツプまた
はダウン信号により制御されるアツプダウンカウ
ンタ２２と、を具備し、前記アツプダウンカウンタの各ビツト情報を前
記計数カウンタのプリセツト値とすることによ
り、該モータの制御系のDCオフセツトを自動的
に補正するようにしたことを特徴とするモータ速
度定常誤差補正装置。２前記パルス発生器によつて生成されたアツプ
ダウンパルスを間引きして、前記アツプダウンカ
ウンタに印加するようにしたことを特徴とする前
記特許請求の範囲第１項記載のモータ速度定常誤
差補正装置。３前記監視カウンタのビツト出力が予定値の範
囲にある時、前記アツプダウンパルスの前記アツ
プダウンカウンタへの印加を許可するゲート回路
を設けたことを特徴とする前記特許請求の範囲第
１項又は第２項記載のモータ速度定常誤差補正装
置。