JPH02241382A - モータの制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと略す）
やディジタルオーディオテープレコーダ（以下ＤＡＴと
略す）等に使用されるモータの制御装置に関するもので
ある。

従来の技術 近年、ＶＴＲやＤＡＴに使用されているモータの制御回
路では、負荷変動によって発生するワウフラッタを改善
するため、フィードバックループに積分回路を挿入して
低周波領域でのフィードバックゲインを大きくする方法
が取られている。　（例えば、サーボ機器の実際　木村
信敏編　産報出版　１３５ページ〜１４５ページ）。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成ではモータの定常特性は
改善できても、モータの過渡応答時には積分効果が悪影
響を及ぼし、積分後のデータが定常値となるまでの時間
が比較的長いため、モータの目標速度に達する時間が遅
くなるという問題点を有していた。

本発明は、上記問題点に鑑み、積分補償を施したモータ
の制御特性を劣化させることなく、目標速度に達するま
でに必要な時間を短縮するモータの制御装置を提供する
ものである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のモータの制御装置
は、モータと、モータの回転周期に比例した周期信号を
出力する回転検出器と、周期信号と目標周期との誤差を
周期誤差信号として出力する速度誤差検出回路と、周期
誤差信号を積分する初期値が設定可能な積分回路と、積
分回路の初期値を設定する初期値設定回路と、周期信号
と積分回路の出力とを加算して出力する加算回路、加算
回路の出力に応じてモータを駆動する駆動回路を具備す
るものである。

作用 本発明は上記した構成によって、モータの過渡応答時に
おいて積分回路が有効に作用するために最も適した初期
値を初期値設定回路によって設定することによって、積
分回路の持つ積分値が定常値になるまでの時間を短縮で
き、モータの過渡応答時における積分回路の悪影響を無
＜シ、目標速度到達までに必要な時間を短縮しモータの
応答特性が改善される。

実施例 以下、本発明の一実施例の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。第１図は本発明の一実施例
のモータの制御装置のブロック図である。第１図におい
て、１はモータ、２は回転検出器、３は速度誤差検出回
路、４は初期値設定回路、５は積分回路、６は加算回路
、７は駆動回路である。

以上のように構成されたモータの制御回路について、次
に第１図を用いてその動作を説明する。

モータ１の回転周期は回転検出器２によって回転周期に
比例した周期信号に変換される。速度誤差検出回路３は
、回転検出器２の出力である周期信号の周期と予め定め
られた周期との誤差を検出し、周期誤差信号として出力
する。したがって周期誤差信号は、モータ１の回転周期
と目標周期との誤差となる。積分回路５は周期誤差信号
を積分し、その結果を出力する。初期値設定回路４は、
目標周期の変化や、それに伴なう外乱の変化が予測され
る場合、目標周期の変化が起こる時に、過渡状態におい
て積分回路が有効に作用するために最も適した初期値を
積分回路に設定する。加算回路６は、周期誤差信号と積
分回路の出力とを加算し出力する。駆動回路７は、加算
回路６の出力を受け、その出力に応じてモータ１を駆動
する。

このように、初期値設定回路４によってモータ１の目標
周期の変化に応じた積分回路５の初期値を設定すること
により、従来例の課題であった積分値が定常値となるま
での時間がほとんどなくなるため、モータ１の定常特性
を変えることな（応答特性を改善することができる。

第２図は、第２の実施例におけるブロック図である。第
１図と同じ働きをする部分には、同じ番号を付し説明を
省略する。

３１は基準信号発生回路、３２は基準信号発生回路３１
の出力を受けて周期信号よりタイミング信号を発生する
タイミング信号発生回路、３３は周期信号の目標値を出
力する目標値発生回路、３４はタイミング信号発生回路
３２の出力を受けて目標値発生回路３３の出力をロード
し、基準信号発生回路３１の出力で計数動作を行なうカ
ウンタ回路、３５はタイミング信号発生回路３２の出力
を受けてカウンタ回路３４の出力をラッチする誤差信号
ラッチ回路である。

速度誤差検出回路３は、基準信号発生回路３１゜タイミ
ング信号発生回路３２．目標値発生回路３３、カウンタ
回路３４．誤差信号ラッチ回路３５から構成される。

５１は加算回路、５３は加算回路５１の出力をラッチす
る積分値ラッチ回路、５２は積分値ラッチ回路５３のラ
ッチのタイミング信号を出力する積分時間発生回路、５
４は、初期値設定回路４の出力と積分値ラッチ回路５３
の出力のどちらか一方を選択し出力する選択回路、５５
は乗算回路である。選択回路５４の出力は加算回路５１
に帰還し、誤差信号ラッチ回路３５の出力と加算する閉
ループ構成とする。

積分回路５は、加算回路５１．積分時間発生回路５２．
積分値ラッチ回路５３９選択回路５４゜乗算回路５５か
ら構成される。

第３図は、第２図の速度誤差検出回路３の動作を示した
動作波形図である。第３図において、横軸は時間、縦軸
は信号の大きさを示し、波形り。

Ｅはディジタル量をアナログ量に変換したかたちで示し
ている。以下、第３図を使用しながら、第２図の実施例
の動作を説明する。

モータ１の回転周期は、回転検出器２で検出され、回転
周期に比例した周期信号として出力される。周期信号を
第３図のＡに示す。周期信号を受けたタイミング信号発
生回路３２は、基準信号発生回路３１の出力をもとに第
３図のＢ、　　Ｃに示すタイミング信号を出力する。誤
差信号ラッチ回路３５はタイミング信号発生回路３２の
出力（第３図のＢ）を受けてカウンタ回路３４の計数値
をラッチし、周期誤差信号として出力する。周期誤差信
号を第３図のＥに示す。カウンタ回路３４は、基準信号
発生回路３１の出力を受けて計数動作を行ない、誤差信
号ラッチ回路の出力後、タイミング信号発生回路３２の
出力（第３図のＣ）を受けて目標値発生回路３３の出力
をロードする。カウンタ回路３４の計数動作の様子を第
３図のＤに示す。

積分回路５では、加算回路５１で速度誤差検出回路３の
出力である周期誤差信号と選択回路５４の出力とが加算
され積分値ラッチ回路５３へ出力される。積分値ラッチ
回路５３は、積分時間発生回路５２で出力される一定周
期のラッチ信号を受は加算回路５１の演算結果を出力す
る。選択回路５４は通常、積分値ラッチ回路５３の出力
を出力しているが、モータ１の目標回転速度の変更時に
は、初期値設定回路４から目標回転周期の変化に応じた
値を初期値として積分回路５に取り込むために初期値設
定回路４の出力を選択し出力する。

乗算回路５５は、選択回路５４の出力を定数倍し、積分
回路５の出力として出力する。

このように、目標周期の変化や、それに伴なう外乱の変
化が予測される場合、目標周期の変化が起こる時に、過
渡状態において積分回路５が有効に作用するために最も
適した初期値を初期値設定回路４で設定する。

周期誤差信号Ｅと積分回路５の出力は、加算回路６で加
算され、駆動回路７へ伝えられる。駆動回路７は、入力
信号に応じてモータ１を駆動する。

以上のように、初期値設定回路４．積分回路５を設ける
ことにより、モータ１の過渡状態に適した積分回路５の
初期値を設定することが可能になリ、積分回路５の持つ
積分値が定常値になるまでの時間をほとんど無くするこ
とができるので、モータ１の目標回転速度に到達するま
での時間が短縮され、定常特性を変えることなくモータ
１の過渡特性が改善される。

尚、初期値設定回路４．積分回路５．加算回路６はマイ
クロコンピュータを用いても実現可能であり、発明の効
果に変わりはない。

また、速度誤差検出回路３は、基準の周期信号を用いて
回転検出器の出力を計数し、目標値との差を取る方法な
ども考えられ、実施例に留まるものではない。また、積
分回路５において、積分値ラッチ回路５３と選択回路５
４の順番を逆にしても、また、加算回路５１の前にラッ
チ回路を置き、積分時間発生回路５２のラッチ信号を受
けて周期誤差信号Ｅをラッチしても同様の効果が得られ
る。

更に、乗算回路５５は、ビットシフトによっても実現可
能であり、発明の効果に変わりはない。

発明の効果 以上のように本発明は、モータと、モータの回転周期に
比例した周期信号を出力する回転検出器と、周期信号と
目標周期との誤差を周期誤差信号として出力する速度誤
差検出回路と、周期誤差信号を積分する積分回路と、積
分回路の初期値を設定する初期値設定回路と、周期誤差
信号と積分回路の出力を加算する加算回路と、モータを
駆動する駆動回路とを設けることにより、目標回転速度
が変化する時に、目標回転速度の変化に応じて、積分回
路の初期値を設定することによって、積分値が定常値と
なるまでの時間を短縮でき、モータの制御特性を劣化さ
せることなく目標回転速度に達するまでに必要な時間を
短縮することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるモータの制御装
置のブロック図、第２図は本発明の第２の実施例を具体
的に示したモータの制御装置のブロック図、第３図は第
２図の動作を説明するための動作波形図である。 １・・・モータ、　　２・・・回転検出器、　　３・・
・速度誤差検出回路、　　４・・・初期値設定回路、　
　５・・・積分回路、　　６・・・加算回路、　　７・
・・駆動回路。 代理人の氏名　弁理士　粟野　重孝　ほか１８第　１　
図 第 図 ２−回転橡土泳 ｙ−ｆｊＡ、鉄烹九邑４ 第 図 □特開

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータと、 前記モータの回転速度に応じた周期信号を出力する回転
   検出器と、 前記回転検出器の出力の周期と前記回転検出器の目標の
   周期との誤差を周期誤差信号として出力する速度誤差検
   出回路と、 前記速度誤差検出回路の出力である周期誤差信号を積分
   し出力する初期値が設定可能な積分回路と、 前記積分回路の初期値を設定する初期値設定回路と、 前記速度誤差検出回路の出力である周期誤差信号と前記
   積分回路の出力とを加算して出力する加算回路と、 前記加算回路の出力に応じて前記モータを駆動する駆動
   回路とを具備したことを特徴とするモータの制御装置。
2. （２）速度誤差検出回路は、一定の周期信号を発生する
   基準周期信号発生回路と、 回転検出器の出力を受けてタイミング信号を出力するタ
   イミング信号発生回路と、 モータの目標回転速度に応じた値を出力する目標値発生
   回路と、 前記タイミング信号発生回路の出力を受けて速度誤差検
   出回路の出力である周期誤差信号を出力する誤差信号ラ
   ッチ回路と、 前記誤差信号ラッチ回路が周期誤差信号を出力した後、
   前記タイミング信号発生回路の出力信号を受けて前記目
   標値発生回路の出力を入力し、前記基準周期信号発生回
   路の出力を計数し前記誤差信号ラッチ回路へ出力するカ
   ウンタ回路とから構成したことを特徴とする請求項１記
   載のモータの制御装置。
3. （３）積分回路は、一定の周期信号を発生する積分時間
   発生回路と、 前記積分時間発生回路の周期信号を受けて入力された信
   号を出力する積分値ラッチ回路と、前記積分値ラッチ回
   路の出力と初期値設定回路の出力のいずれか一方を選択
   し出力する選択回路と、 前記選択回路の出力と周期誤差信号を加算し前記積分値
   ラッチ回路へ出力する加算回路と、前記選択回路の出力
   を定数倍し出力する乗算回路とから構成したことを特徴
   とする請求項１記載のモータの制御装置。