JPH03159588A - 速度制御装置 - Google Patents
速度制御装置Info
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- JPH03159588A JPH03159588A JP1295861A JP29586189A JPH03159588A JP H03159588 A JPH03159588 A JP H03159588A JP 1295861 A JP1295861 A JP 1295861A JP 29586189 A JP29586189 A JP 29586189A JP H03159588 A JPH03159588 A JP H03159588A
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- Japan
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- speed
- flag
- value
- interrupt
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、回転体の速度検出信号が到来しないときにも
回転体の速度制御が可能な制御手段を備えた速度制御装
置に関するものである。
回転体の速度制御が可能な制御手段を備えた速度制御装
置に関するものである。
従来の技術
従来より、回転体のディジタル式速度制御装置は磁気記
録再生装置において多用されており、その構成は基準周
期に対する速度検出信号周期の周期偏差を基準クロック
信号により量子化してディジタル速度誤差を検出するデ
ィジタル式周波数弁別器と、その検出した誤差信号をパ
ルス幅変F1(以下、PWMと略す。)出力として得る
PWM回路とよりなり、そのPWM出力により回転体の
速度を制御するものである。
録再生装置において多用されており、その構成は基準周
期に対する速度検出信号周期の周期偏差を基準クロック
信号により量子化してディジタル速度誤差を検出するデ
ィジタル式周波数弁別器と、その検出した誤差信号をパ
ルス幅変F1(以下、PWMと略す。)出力として得る
PWM回路とよりなり、そのPWM出力により回転体の
速度を制御するものである。
この制御装置の具体的な構成例は、特公昭55−321
38号公報に示されている。
38号公報に示されている。
第5図は、従来より提唱されているディジタル式速度制
御装置の周波数弁別器およびPWM回路の構成を示すブ
ロック図である。
御装置の周波数弁別器およびPWM回路の構成を示すブ
ロック図である。
701は基準クロック信号aと回転体709の速度を検
出する速度検出器2より得た速度検出信号bよりラッチ
バルスCとこれより遅延したブリセットパルスdを作成
するパルス作成回路(図中において、TGと略す。)で
あり、703は入力クロックgをカウントするプリセッ
ト可能なm(=k十n)ビットの2進カウンタ、704
はカウンタ703が所定のカウント値に達したときにゲ
ートを開く第1のデコーダ、702はデコーダ704の
出力fにより基準クロック信号aを通過制限し、カウン
タ703に入カクロックgを出力するクロックゲート回
路、705はカウンタ703の上位kビットが所定のカ
ウント値に達したときにゲートを開く第2のデコーダ、
706は第2のデコーダ705の出力hによりカウンタ
703の下位nビットの出力を通過制限するn段のゲー
ト群、707はゲート群706の出力iをラッチパルス
Cにより取り込むnビットのレジスタ、708はレジス
タ707の出力jよりPWM(パルス幅変調)出力を得
るPWM回路、710はカウンタ703にブリセット値
を出力するプリセット回路、71lはPWM回路708
の出力が入力され、回転体709に駆動電圧を供給する
駆動回路である。
出する速度検出器2より得た速度検出信号bよりラッチ
バルスCとこれより遅延したブリセットパルスdを作成
するパルス作成回路(図中において、TGと略す。)で
あり、703は入力クロックgをカウントするプリセッ
ト可能なm(=k十n)ビットの2進カウンタ、704
はカウンタ703が所定のカウント値に達したときにゲ
ートを開く第1のデコーダ、702はデコーダ704の
出力fにより基準クロック信号aを通過制限し、カウン
タ703に入カクロックgを出力するクロックゲート回
路、705はカウンタ703の上位kビットが所定のカ
ウント値に達したときにゲートを開く第2のデコーダ、
706は第2のデコーダ705の出力hによりカウンタ
703の下位nビットの出力を通過制限するn段のゲー
ト群、707はゲート群706の出力iをラッチパルス
Cにより取り込むnビットのレジスタ、708はレジス
タ707の出力jよりPWM(パルス幅変調)出力を得
るPWM回路、710はカウンタ703にブリセット値
を出力するプリセット回路、71lはPWM回路708
の出力が入力され、回転体709に駆動電圧を供給する
駆動回路である。
ここで、702は2人力ANDゲート回路、704は(
n+1)入力NANDゲート回路(第1デコーダ)、7
05はk入力ANDゲート回路(第2デコーダ)である
。なお、701〜707および710により周波数弁別
器は構成されている。
n+1)入力NANDゲート回路(第1デコーダ)、7
05はk入力ANDゲート回路(第2デコーダ)である
。なお、701〜707および710により周波数弁別
器は構成されている。
第6図は、回転体の起動時における第5図のディジタル
式速度制御装置の各部の信号波形であり、図中のa−k
は第5図のa − kに対応している。
式速度制御装置の各部の信号波形であり、図中のa−k
は第5図のa − kに対応している。
以下、第6図を用いて第5図の動作説明を行う。
パルス発生回路701は基準クロック信号aを用いて制
御すべき回転体の速度検出信号bと同期した信号Cおよ
び信号Cと一定時間の位相差を有する信号dを発生する
。
御すべき回転体の速度検出信号bと同期した信号Cおよ
び信号Cと一定時間の位相差を有する信号dを発生する
。
mビットカウンタ703のカウント動作は第6図に示す
ごとく、プリセットバルスdによってカウンタ703は
カウント開始値Npにプリセットされ、その直後からカ
ウントを開始する。ここで、速度検出信号bの検波中心
周波数をFO% 計測クロックをFckとするとブリ
セット値Npは(1)式で表される。
ごとく、プリセットバルスdによってカウンタ703は
カウント開始値Npにプリセットされ、その直後からカ
ウントを開始する。ここで、速度検出信号bの検波中心
周波数をFO% 計測クロックをFckとするとブリ
セット値Npは(1)式で表される。
Np = 2”−2’−’−I NT(F c
k/F O) =・(1 )但し、工NT(X)は
Xの整数値を与える関数である。
k/F O) =・(1 )但し、工NT(X)は
Xの整数値を与える関数である。
カウンタ703のカウント値eが(2@−2’)となれ
ばANDゲート回路705の出力hによりn段のゲート
群706は開きカウンタ703の下位nビットのカウン
ト、値iを出力する。また、カウン゛夕703のカウン
ト値eが最大値、すなわち、(2”−1)になればNA
NDゲート回路704の出力fによりANDゲート回路
702を閉じ、カウンタ703への基準クロック信号の
入力を禁止するので、n段ゲート群706の出力iは(
2lI一1)となる。次に、パルス作成回路701で作
成されたプリセットパルスdによりプリセット回路71
0からカウンタ703にプリセット値Npが出力される
直前のゲート群70Bの出力iを、パルス作成回路70
1で作成されたラッチバルスCによりレジスタ707に
記憶する。
ばANDゲート回路705の出力hによりn段のゲート
群706は開きカウンタ703の下位nビットのカウン
ト、値iを出力する。また、カウン゛夕703のカウン
ト値eが最大値、すなわち、(2”−1)になればNA
NDゲート回路704の出力fによりANDゲート回路
702を閉じ、カウンタ703への基準クロック信号の
入力を禁止するので、n段ゲート群706の出力iは(
2lI一1)となる。次に、パルス作成回路701で作
成されたプリセットパルスdによりプリセット回路71
0からカウンタ703にプリセット値Npが出力される
直前のゲート群70Bの出力iを、パルス作成回路70
1で作成されたラッチバルスCによりレジスタ707に
記憶する。
レジスタ707に記憶された値jをPWM回路708に
よりPWM出力kとして取り出し、駆動回路711を介
して回転体709に印加される。
よりPWM出力kとして取り出し、駆動回路711を介
して回転体709に印加される。
ここで、速度検出信号bが検波中心周波数のとき、PW
M出力kのデューティ●サイクルが50%となるように
PWM回路が構成されているものとする。
M出力kのデューティ●サイクルが50%となるように
PWM回路が構成されているものとする。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記従来の構成においては、回転体の起動
時や何らかのアクシデントにより速度検出信号bが入力
されないときにはレジスタ707の出力jは不定であり
、回転体709を正常に速度制御することが不可能であ
る。
時や何らかのアクシデントにより速度検出信号bが入力
されないときにはレジスタ707の出力jは不定であり
、回転体709を正常に速度制御することが不可能であ
る。
本発明は上述に鑑み、速度検出信号bが入力されないと
きや、速度検出信号の周期が制御範囲を越えたときにも
回転体の制御が可能な速度制御装置を提供することを目
的とする。
きや、速度検出信号の周期が制御範囲を越えたときにも
回転体の制御が可能な速度制御装置を提供することを目
的とする。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために本発明の速度制御装置は、回
転体の速度に応じた速度検出信号を出力する速度検出器
と、基準クロック信号をカウントするタイムベースカウ
ンタと、前記速度検出信号の到来時に第1のフラグがセ
ットされ前記タイムベースカウンタのカウント値をレジ
スタファイルに取り込むキャプチャ回路と、前記第1の
フラグがセットされていれば第2のフラグをセットし、
前記キャプチャ回路の出力値と速度基準値より速度誤差
を算出して速度制御を行うマイクロプロセッサと、前記
速度基準値に対応した基準周期より短い周期の信号を出
力するタイムベースカウンタのビットの出力信号を前記
マイクロプロセッサの割込要求端子に出力する割込発生
手段とを備え、前記割込発生手段より割込要求が発生し
たときに前記マイクロプロセッサにより前記第2のフラ
グがセットされていればこれをリセットして通常の速度
制御を行い、セットされていなければ分周カウンタのデ
クリメントを行い、このときのカウント値が“O”とな
ったときに異常時の速度制御を行うことを特徴とする速
度制御装置の構成を有している。
転体の速度に応じた速度検出信号を出力する速度検出器
と、基準クロック信号をカウントするタイムベースカウ
ンタと、前記速度検出信号の到来時に第1のフラグがセ
ットされ前記タイムベースカウンタのカウント値をレジ
スタファイルに取り込むキャプチャ回路と、前記第1の
フラグがセットされていれば第2のフラグをセットし、
前記キャプチャ回路の出力値と速度基準値より速度誤差
を算出して速度制御を行うマイクロプロセッサと、前記
速度基準値に対応した基準周期より短い周期の信号を出
力するタイムベースカウンタのビットの出力信号を前記
マイクロプロセッサの割込要求端子に出力する割込発生
手段とを備え、前記割込発生手段より割込要求が発生し
たときに前記マイクロプロセッサにより前記第2のフラ
グがセットされていればこれをリセットして通常の速度
制御を行い、セットされていなければ分周カウンタのデ
クリメントを行い、このときのカウント値が“O”とな
ったときに異常時の速度制御を行うことを特徴とする速
度制御装置の構成を有している。
作用
本発明は上記した構成により、何らかの理由により回転
体の速度検出信号が得られないときおよび速度検出信号
の周期がマイクロプロセッサで通常制御が可能な最長周
期を越えたときにも、割込発生手段により異常時の処理
を行うことにより、回転体の速度制御が可能となる。
体の速度検出信号が得られないときおよび速度検出信号
の周期がマイクロプロセッサで通常制御が可能な最長周
期を越えたときにも、割込発生手段により異常時の処理
を行うことにより、回転体の速度制御が可能となる。
実施例
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第1図〜第4図は、それぞれ本発明の実施例における速
度制御装置のブロック図、マイクロプロセッサに搭載さ
れた速度制御プログラムのフローチャート、通常の速度
制御におけるタイムチャートおよび割込要求が発生した
ときのタイムチャートを示す。なお、第1図において第
5図と同一機能の要素には同じ符号を付している。
度制御装置のブロック図、マイクロプロセッサに搭載さ
れた速度制御プログラムのフローチャート、通常の速度
制御におけるタイムチャートおよび割込要求が発生した
ときのタイムチャートを示す。なお、第1図において第
5図と同一機能の要素には同じ符号を付している。
第l図において、1は基準クロック信号aをカウントす
るタイムベースカウンタ(図中および以下の説明におい
てTBCと略す。)、3は速度検出器2の出力信号であ
る速度検出信号bのリーディングエッジの到来時にフラ
グ3bがセットされ、TBC 1のカウント値をレジス
タファイル3aに取り込むキャプチャ回路、4は速度基
準値とキャプチャ回路3の出力値から速度誤差を算出し
、その誤差量をD/A変換した後に駆動回路711に出
力するマイクロプロセッサ(図中および以下の説明にお
いてMPUと略す。)、5はTBCIの特定のビットの
出力信号をMPU4の割込要求端子に出力する割込発生
回路である。なお、MPU4の入力ボート1,2にはモ
ード信号j′!5よび回転体709を回転させる指令信
号kが入力されている。
るタイムベースカウンタ(図中および以下の説明におい
てTBCと略す。)、3は速度検出器2の出力信号であ
る速度検出信号bのリーディングエッジの到来時にフラ
グ3bがセットされ、TBC 1のカウント値をレジス
タファイル3aに取り込むキャプチャ回路、4は速度基
準値とキャプチャ回路3の出力値から速度誤差を算出し
、その誤差量をD/A変換した後に駆動回路711に出
力するマイクロプロセッサ(図中および以下の説明にお
いてMPUと略す。)、5はTBCIの特定のビットの
出力信号をMPU4の割込要求端子に出力する割込発生
回路である。なお、MPU4の入力ボート1,2にはモ
ード信号j′!5よび回転体709を回転させる指令信
号kが入力されている。
第2図(A)はMPU4で初期化の処理が実行される処
理部であり、200において分周カウンタの基準カウン
ト値がセットされる。
理部であり、200において分周カウンタの基準カウン
ト値がセットされる。
第2図(B)はMPU4で実行される速度制御における
通常処理部であり、201は速度検出信号bのリーディ
ングエッジが到来したかどうかを第1図のフラグ3bの
状態により判断するブランチ、202は処理ブランチ2
01でフラグ3bがセットされているときにフラグ3b
をリセットする処理ブロック、203は第1図の割込発
生回路5より割込要求が発生したときに異常処理を行う
かどうかを判断するためのフラグ2をセットする処理ブ
ロック、204は第1図のレジスタファイル3aに取り
込まれたカウント値であるキャプチャ値をRAM2に転
送する処理ブロック、205は前回のキャプチャ値の取
り込み値の格納されているRAM1から今回のキャプチ
ャ値の取り込み値の格納されているRAM2の値を減算
し、その結果をRAM1に格納する処理ブロック、20
6はRAMIの値、すなわち速度周期データから速度基
準値REFを減算し、その結果である速度誤差をRAM
1に格納する処理ブロック、207は処理ブロック20
6で算出された、RAMIに格納されている速度誤差の
絶対値が第3図に示されている傾斜区間Tsの2分の1
より小さいかどうか、すなわち速度周期が傾斜区間Ts
内にあるかどうかを判断する処理ブランチ、208は処
理ブランチ207でRAMIに格納されている速度誤差
の絶対値が傾斜区間Tsの2分の1より小さいと判断さ
れたときにその速度誤差をD/A変換器に出力する処理
ブロック、209は処理ブランチ207でRAMlに格
納されている速度誤差の絶対値が傾斜区間Tsの2分の
1より大きいと判断されたときにその速度誤差が負の値
のときには最大減速値を、正の値のときには最大加速値
をD/A変換器に出力する処理ブロック、210は次回
の誤差計算のために必要な前回のキャプチャ値の取り込
み値をRAMIに退避させておくためにRAM2の値を
RAMIに転送する処理プロ・ノク、211は回転体7
09の動作モードが変化したかどうかを判断する処理ブ
ランチ、212は変化した動作モードに応じた速度基準
値REFをセットする処理ブロック、213は次の処理
、すなわち回転体709の位相系の処理等を実行する処
理ブロックである。
通常処理部であり、201は速度検出信号bのリーディ
ングエッジが到来したかどうかを第1図のフラグ3bの
状態により判断するブランチ、202は処理ブランチ2
01でフラグ3bがセットされているときにフラグ3b
をリセットする処理ブロック、203は第1図の割込発
生回路5より割込要求が発生したときに異常処理を行う
かどうかを判断するためのフラグ2をセットする処理ブ
ロック、204は第1図のレジスタファイル3aに取り
込まれたカウント値であるキャプチャ値をRAM2に転
送する処理ブロック、205は前回のキャプチャ値の取
り込み値の格納されているRAM1から今回のキャプチ
ャ値の取り込み値の格納されているRAM2の値を減算
し、その結果をRAM1に格納する処理ブロック、20
6はRAMIの値、すなわち速度周期データから速度基
準値REFを減算し、その結果である速度誤差をRAM
1に格納する処理ブロック、207は処理ブロック20
6で算出された、RAMIに格納されている速度誤差の
絶対値が第3図に示されている傾斜区間Tsの2分の1
より小さいかどうか、すなわち速度周期が傾斜区間Ts
内にあるかどうかを判断する処理ブランチ、208は処
理ブランチ207でRAMIに格納されている速度誤差
の絶対値が傾斜区間Tsの2分の1より小さいと判断さ
れたときにその速度誤差をD/A変換器に出力する処理
ブロック、209は処理ブランチ207でRAMlに格
納されている速度誤差の絶対値が傾斜区間Tsの2分の
1より大きいと判断されたときにその速度誤差が負の値
のときには最大減速値を、正の値のときには最大加速値
をD/A変換器に出力する処理ブロック、210は次回
の誤差計算のために必要な前回のキャプチャ値の取り込
み値をRAMIに退避させておくためにRAM2の値を
RAMIに転送する処理プロ・ノク、211は回転体7
09の動作モードが変化したかどうかを判断する処理ブ
ランチ、212は変化した動作モードに応じた速度基準
値REFをセットする処理ブロック、213は次の処理
、すなわち回転体709の位相系の処理等を実行する処
理ブロックである。
第2図(C)は第1図の割込発生回路5により割込要求
が発生したときに呼び出される割込処理部で、214は
回転体709を回転させる指令信号kがMPU4の入力
ポート2に入力されているかを判別するブランチ、21
6はフラグ2がセットされているかどうかを判断するブ
ランチ、215はブランチ216でフラグ2がセットさ
れているとき、すなわち第1図の回転体が正常に回転し
ているときにフラグ2をリセットする処理ブロック、2
17はブランチ216によりフラグ2がセットされてい
ないと判断されたときに分周カウンタのデクリメントを
実行する処理ブロック、218は分周カウンタのカウン
ト値がl O lかどうかを判断するブランチ、219
はブランチ218で分周カウンタのカウント値が10゜
と判断されたときに異常処理を行う処理ブロック、22
0は回転体709の動作モードに応じた基準カウント値
を分周カウンタにセットする処理ブロックである。
が発生したときに呼び出される割込処理部で、214は
回転体709を回転させる指令信号kがMPU4の入力
ポート2に入力されているかを判別するブランチ、21
6はフラグ2がセットされているかどうかを判断するブ
ランチ、215はブランチ216でフラグ2がセットさ
れているとき、すなわち第1図の回転体が正常に回転し
ているときにフラグ2をリセットする処理ブロック、2
17はブランチ216によりフラグ2がセットされてい
ないと判断されたときに分周カウンタのデクリメントを
実行する処理ブロック、218は分周カウンタのカウン
ト値がl O lかどうかを判断するブランチ、219
はブランチ218で分周カウンタのカウント値が10゜
と判断されたときに異常処理を行う処理ブロック、22
0は回転体709の動作モードに応じた基準カウント値
を分周カウンタにセットする処理ブロックである。
なお、第2図(A). (B), (C)のすべて
の処理は第1図のMPU4を用いることを想定しており
、例えば、RAM1,RAM2, フラグ2,分周カ
ウンタ.速度基準値はMPU4の読み書き可能なメモリ
(RAM)を用いて実現できる。また、204〜210
の誤差計算は算術論理演算ユニット(ALU)により演
算可能であり、さらに、このMPU4はD/A変換器を
内部に有しているものとする。また、第2図(C)の中
で用いられているmotor on指令信号kはメカ
ニズムの管理を司るシステムコントローラから入力され
るものとする。さらに、回転体709は、倍速比の違い
によりモード1,モード2.モード3の3つの動作モー
7ドを有するものとする。
の処理は第1図のMPU4を用いることを想定しており
、例えば、RAM1,RAM2, フラグ2,分周カ
ウンタ.速度基準値はMPU4の読み書き可能なメモリ
(RAM)を用いて実現できる。また、204〜210
の誤差計算は算術論理演算ユニット(ALU)により演
算可能であり、さらに、このMPU4はD/A変換器を
内部に有しているものとする。また、第2図(C)の中
で用いられているmotor on指令信号kはメカ
ニズムの管理を司るシステムコントローラから入力され
るものとする。さらに、回転体709は、倍速比の違い
によりモード1,モード2.モード3の3つの動作モー
7ドを有するものとする。
第3図は、第1図の速度制御装置により通常の速度制御
が行なわれたときのタイムチャートであり、pは第1図
の速度検出信号bの信号波形図であり、qは第1図のT
BC 1の出力をアナログ的に表現した出力波形図、r
はp,qより作成された台形波信号波形図である。図中
で用いられているT (L T sはそれぞれ固定バ
イアス値、速度誤差の傾斜区間、TI,T2は速度検出
信号bの周期データを表しており、rl+w n2t
naはそれぞれ時刻ts++ ta2t t3
aでのTBC 1のカウント値を表している。時刻ts
2では速度検出信号bの周期T1が基準周期に等しい、
つまり速度誤差値がゼロの状態を表しており、時刻t3
gでは速度検出信号bの周期T2が基準周期よりも長い
、すなわち速度が目標速度より遅く速度誤差が生じてい
る状態である。
が行なわれたときのタイムチャートであり、pは第1図
の速度検出信号bの信号波形図であり、qは第1図のT
BC 1の出力をアナログ的に表現した出力波形図、r
はp,qより作成された台形波信号波形図である。図中
で用いられているT (L T sはそれぞれ固定バ
イアス値、速度誤差の傾斜区間、TI,T2は速度検出
信号bの周期データを表しており、rl+w n2t
naはそれぞれ時刻ts++ ta2t t3
aでのTBC 1のカウント値を表している。時刻ts
2では速度検出信号bの周期T1が基準周期に等しい、
つまり速度誤差値がゼロの状態を表しており、時刻t3
gでは速度検出信号bの周期T2が基準周期よりも長い
、すなわち速度が目標速度より遅く速度誤差が生じてい
る状態である。
第4図は、割込要求が発生したときの第2図のフローチ
ャート(C)の割込処理動作を説明するためのタイムチ
ャートであり、pは第3図と同一の速度検出信号b1
nは第1図の速度検出信号bのリーディングエッジより
作成された信号波形図であり、割込信号iは第l図のT
BCIの特定のビットから第1図のMPU4の割込要求
’<M子に出力される信号波形図であり、フラグ2は第
2図で用いられているフラグ2の状態を表し、通常処理
、割込処理は第2図のフローチャー} (B )の通常
処理、フローチャー} (C )の割込処理にそれぞれ
対応している。
ャート(C)の割込処理動作を説明するためのタイムチ
ャートであり、pは第3図と同一の速度検出信号b1
nは第1図の速度検出信号bのリーディングエッジより
作成された信号波形図であり、割込信号iは第l図のT
BCIの特定のビットから第1図のMPU4の割込要求
’<M子に出力される信号波形図であり、フラグ2は第
2図で用いられているフラグ2の状態を表し、通常処理
、割込処理は第2図のフローチャー} (B )の通常
処理、フローチャー} (C )の割込処理にそれぞれ
対応している。
以上のように構成された本実施例の速度制御装置につい
て、以下その動作について第2図のフローチャート、第
3図,第4図のタイムチャートをもとに第1図の動作説
明を行う。
て、以下その動作について第2図のフローチャート、第
3図,第4図のタイムチャートをもとに第1図の動作説
明を行う。
まず、第3図の時刻t32において速度検出信号bが到
来するとTBC 1による基準クロック信号aのカウン
ト値n2はキャプチャ回路3に送出され、レジスタファ
イル3aに取り込まれる。このとき同時にキャプチャ回
路3のフラグ3bがセットされる。MPU4はキャプチ
ャ回路3のフラグ3bがセットされたかどうかをモニタ
しており、第2図(B)のブランチ201でフラグ3b
がセットされているとき処理ブロック202を実行し、
フラグ3bをリセットする。ブランチ201でフラグ3
bがセットされていないときには処理ブランチ211に
ジャンプする。
来するとTBC 1による基準クロック信号aのカウン
ト値n2はキャプチャ回路3に送出され、レジスタファ
イル3aに取り込まれる。このとき同時にキャプチャ回
路3のフラグ3bがセットされる。MPU4はキャプチ
ャ回路3のフラグ3bがセットされたかどうかをモニタ
しており、第2図(B)のブランチ201でフラグ3b
がセットされているとき処理ブロック202を実行し、
フラグ3bをリセットする。ブランチ201でフラグ3
bがセットされていないときには処理ブランチ211に
ジャンプする。
次に、処理ブロック203でフラグ2をセットする。こ
れは後述の割込信号到来時に、既に通常の速度処理が行
われたかどうかを判断し、その判断結果によって異常処
理を行うかどうかを決定するために設けられている。
れは後述の割込信号到来時に、既に通常の速度処理が行
われたかどうかを判断し、その判断結果によって異常処
理を行うかどうかを決定するために設けられている。
さらに、処理ブロック204で時刻t32でレジスタフ
ァイル3aに取り込んだキャプチャ値すなわちカウント
値n2をRAM2に転送する。処理ブロック205では
前回、つまり時刻ta+でのキャプチャ値n,の取り込
み値が格納されているRAM1からRAM2のデータを
減算し、その結果をRAMIに格納する。この時点でR
AM1に格納されているデータは速度検出信−号bの周
期T1に対応した周期データである。
ァイル3aに取り込んだキャプチャ値すなわちカウント
値n2をRAM2に転送する。処理ブロック205では
前回、つまり時刻ta+でのキャプチャ値n,の取り込
み値が格納されているRAM1からRAM2のデータを
減算し、その結果をRAMIに格納する。この時点でR
AM1に格納されているデータは速度検出信−号bの周
期T1に対応した周期データである。
次に、処理ブロック20BではRAM1から速度基準値
R E F, すなわち速度検出信号bの検波中心周
波数の周期(Td+Ts/2)に対応した基準周期デー
タを減算し、その結果をRAM1に格納する。ここで、
RAMIには速度誤差が格納されている。すなわち時刻
ta2での速度誤差e2は、(2)式で表される。
R E F, すなわち速度検出信号bの検波中心周
波数の周期(Td+Ts/2)に対応した基準周期デー
タを減算し、その結果をRAM1に格納する。ここで、
RAMIには速度誤差が格納されている。すなわち時刻
ta2での速度誤差e2は、(2)式で表される。
e2=n+ n2−REF =(2
)また、時刻tsaでの速度誤差値e3も同様に(3)
式で表される。
)また、時刻tsaでの速度誤差値e3も同様に(3)
式で表される。
e3:l]2−ns−REF ・(3
)よって、時刻j3nでの速度誤差値enは(4)式で
表ざれる。
)よって、時刻j3nでの速度誤差値enは(4)式で
表ざれる。
en=nn−1 nn REF −
(4)処理ブランチ207では、処理ブロック20Bで
算出した速度誤差、すなわちRAM1の値の絶対値と(
Ts/2)とを比較し、RAMIの値の絶対値が( T
s / 2 )より小さいときには、速度誤差が規定
範囲内であると判断される。処理ブロック208ではR
AMIの値、すなわち速度誤差値をMPUd内のD/A
変換器に出力する。D/A変換器の出力電圧は駆動回路
711を介して回転体709に印加される。
(4)処理ブランチ207では、処理ブロック20Bで
算出した速度誤差、すなわちRAM1の値の絶対値と(
Ts/2)とを比較し、RAMIの値の絶対値が( T
s / 2 )より小さいときには、速度誤差が規定
範囲内であると判断される。処理ブロック208ではR
AMIの値、すなわち速度誤差値をMPUd内のD/A
変換器に出力する。D/A変換器の出力電圧は駆動回路
711を介して回転体709に印加される。
処理ブランチ207でRAMIの値の絶対値が( T
s / 2 )より大きいと判断されたとき、つまり速
度周期が傾斜区間Tsを外れていると判断されたときに
は、処理ブランチ209が実行され、RAM1の値が正
の値のときには回転体709の回転速度が目標速度より
遅いので、最大加速値をMPU4内のD/A変換器に出
力する。また、RAM1の値が負の値のときには回転体
708の回転速度が目標速度より速いので、最大減速値
をMPU4内のD/A変換器に出力する。D/A変換後
の出力電圧は駆動回路711を介して回転体709に供
給される。
s / 2 )より大きいと判断されたとき、つまり速
度周期が傾斜区間Tsを外れていると判断されたときに
は、処理ブランチ209が実行され、RAM1の値が正
の値のときには回転体709の回転速度が目標速度より
遅いので、最大加速値をMPU4内のD/A変換器に出
力する。また、RAM1の値が負の値のときには回転体
708の回転速度が目標速度より速いので、最大減速値
をMPU4内のD/A変換器に出力する。D/A変換後
の出力電圧は駆動回路711を介して回転体709に供
給される。
次に、処理ブロック210では次回の誤差計算に備えて
RAM2のデータをRAM1に転送し、レジスタファイ
ル3aから取り込んだ値を格納しておく。 処理ブラ
ンチ211では回転体709の動作モードが変化したか
どうかを判断し、変化していれば処理ブロック212に
おいて動作モードに応じた速度基準値REFをセットす
る。すなわち、回転体709の動作モードがモード1か
らモード2に移行した場合には、モード1での速度基準
値REFからモード2での速度基準値REFに更新して
セットする。
RAM2のデータをRAM1に転送し、レジスタファイ
ル3aから取り込んだ値を格納しておく。 処理ブラ
ンチ211では回転体709の動作モードが変化したか
どうかを判断し、変化していれば処理ブロック212に
おいて動作モードに応じた速度基準値REFをセットす
る。すなわち、回転体709の動作モードがモード1か
らモード2に移行した場合には、モード1での速度基準
値REFからモード2での速度基準値REFに更新して
セットする。
処理ブロック213では次の処理、すなわち位相系の処
理等を行う。
理等を行う。
なお、処理ブランチ211で回転体709の動作モード
が変化していないときには、処理ブロック213にジャ
ンプする。すなわち処理ブロック212は実行されない
ので、速度基準値REFは前回にセットされた基準値か
ら変化しない。
が変化していないときには、処理ブロック213にジャ
ンプする。すなわち処理ブロック212は実行されない
ので、速度基準値REFは前回にセットされた基準値か
ら変化しない。
次に、第2図(C)のフローチャートおよび第4図のタ
イムチャートを用いて、割込要求が発生したときの速度
制御処理の動作説明を行う。
イムチャートを用いて、割込要求が発生したときの速度
制御処理の動作説明を行う。
MPU4の割込入力端子INTには、速度検出信号bの
通常の速度制御が可能な最長周期(Ts+Td)より短
い周期で変化するTBC1の特定のビットの出力信号i
が入力されている。すなわち、この出力信号iがl H
l となるタイミングでMPU4に割込処理が要求さ
れる。
通常の速度制御が可能な最長周期(Ts+Td)より短
い周期で変化するTBC1の特定のビットの出力信号i
が入力されている。すなわち、この出力信号iがl H
l となるタイミングでMPU4に割込処理が要求さ
れる。
以下の説明において、TBC1は13ビットのカウンタ
であり、入力される基準クロックaの周波数fckをI
MHz1 割り込み信号iをTBC1の8ビット目の信
号、回転体709の動作モード(モード1,モード2,
モード3)に対応した速度検出信号mの設定周波数を2
KHz.IKHz,0.5KHzとする。
であり、入力される基準クロックaの周波数fckをI
MHz1 割り込み信号iをTBC1の8ビット目の信
号、回転体709の動作モード(モード1,モード2,
モード3)に対応した速度検出信号mの設定周波数を2
KHz.IKHz,0.5KHzとする。
このとき、割り込み信号i(TBCIの8ビット目の信
号)の周波数fa+は(5)式で表される。
号)の周波数fa+は(5)式で表される。
fo+=feb/2”=4KHz ”’(
5)したがって、分周カウンタにセットする基準カウン
ト値を、回転体709が動作モードlのときには“3′
動作モード2のときには“5′ 動作モード3のとき
には“9′とすることにより、各々の動作モードに応じ
て割込信号iをソフトウェアの処理により分周すること
が可能である。
5)したがって、分周カウンタにセットする基準カウン
ト値を、回転体709が動作モードlのときには“3′
動作モード2のときには“5′ 動作モード3のとき
には“9′とすることにより、各々の動作モードに応じ
て割込信号iをソフトウェアの処理により分周すること
が可能である。
なお、第4図では、回転体709の動作モードがモード
1で、速度検出信号mの設定周波数が2KHzのときの
状態を表している。
1で、速度検出信号mの設定周波数が2KHzのときの
状態を表している。
割込要求が発生したときMPU4内部のプログラムでは
、第4図の時刻t4+において第2図(B)で示した通
常処理を一端中止し、第2図(C)の割込処理を行う。
、第4図の時刻t4+において第2図(B)で示した通
常処理を一端中止し、第2図(C)の割込処理を行う。
第2図(C)の割込処理では、時刻tn+で処理ブラン
チ214において、mOtOr On指令kがMPU4
の入力ボート2に入力されているかどうかを判断する。
チ214において、mOtOr On指令kがMPU4
の入力ボート2に入力されているかどうかを判断する。
いま、motor On指令kは入力されているので
、つぎに処理ブランチ216において、フラグ2がセッ
トされているかどうかを判断する。フラグ2はセットさ
れているので、処理ブロック215によりこれをリセッ
トし、処理ブロック220で次の割込時に備えて回転体
709の動作モードに応じた基準カウント値、すなわち
カウント値1 3 1を分周カウンタにセットする。
、つぎに処理ブランチ216において、フラグ2がセッ
トされているかどうかを判断する。フラグ2はセットさ
れているので、処理ブロック215によりこれをリセッ
トし、処理ブロック220で次の割込時に備えて回転体
709の動作モードに応じた基準カウント値、すなわち
カウント値1 3 1を分周カウンタにセットする。
そして、第4図の時刻ta2において再び通常処理に復
帰する。ここでフラグ2がセットされているということ
は、前回の割込時から今回の割込までの間、すなわち通
常の速度制御が可能な最長周期の時間内に少なくとも一
回以上速度検出信号bのリーディングエッジが到来した
ことであり、回転体がほぼ正常に回転していることを表
している。
帰する。ここでフラグ2がセットされているということ
は、前回の割込時から今回の割込までの間、すなわち通
常の速度制御が可能な最長周期の時間内に少なくとも一
回以上速度検出信号bのリーディングエッジが到来した
ことであり、回転体がほぼ正常に回転していることを表
している。
また、このとき割込処理に必要な処理時間はmotor
ont旨令kのチェック、フラグ2のチェックとリ
セットおよび分周カウンタのセットだけであるので非常
に短時間である。
ont旨令kのチェック、フラグ2のチェックとリ
セットおよび分周カウンタのセットだけであるので非常
に短時間である。
ところで、第4図の時刻t.3においては、第2図のフ
ラグ2がセットされていない。つまり、前回の割込時か
ら今回の割込までの間に速度検出信号bが到来していな
いので、第2図(B)の通常処理における処理ブロック
202〜210が実行されない。すなわち、処理ブロッ
ク203が実行されずフラグ2はセットされない。この
ときには第2図(C)の割込処理において、フラグ2が
セットされていないので処理ブロック217を実行する
。
ラグ2がセットされていない。つまり、前回の割込時か
ら今回の割込までの間に速度検出信号bが到来していな
いので、第2図(B)の通常処理における処理ブロック
202〜210が実行されない。すなわち、処理ブロッ
ク203が実行されずフラグ2はセットされない。この
ときには第2図(C)の割込処理において、フラグ2が
セットされていないので処理ブロック217を実行する
。
処理ブロック217では割り込み信号iを分周するため
に、分周カウンタのデクリメントを実行する。
に、分周カウンタのデクリメントを実行する。
つぎに、処理ブランチ218では、さきに処理ブロック
217でデクリメントされた分周カウンタのカウント値
が′Olかどうかを判断する。この時点で、カウント値
は′2′であるので、回転体709の回転速度は正常で
あると判断され、時刻tmaにおいて、通常処理に復帰
する。
217でデクリメントされた分周カウンタのカウント値
が′Olかどうかを判断する。この時点で、カウント値
は′2′であるので、回転体709の回転速度は正常で
あると判断され、時刻tmaにおいて、通常処理に復帰
する。
時刻t0において割込要求が発生したときも、時刻ta
3のときと同様に処理ブランチ214〜218において
一連の処理が実行され、分周カウンタのカウント値は“
1′となる。そして時刻taaにおいて通常処理に復帰
する。
3のときと同様に処理ブランチ214〜218において
一連の処理が実行され、分周カウンタのカウント値は“
1′となる。そして時刻taaにおいて通常処理に復帰
する。
時刻tatにおいて、フラグ2はセットされているので
、時刻T.a+での処理と同様に処理ブロソク215に
よりこれをリセットし、処理ブロック220で、つぎの
割込時に備えて回転体709の動作モードに、応じた基
準カウント値、すなわちカウント値13′を分周カウン
タにセットする。そして、時刻jasにおいて通常処理
に復帰する。
、時刻T.a+での処理と同様に処理ブロソク215に
よりこれをリセットし、処理ブロック220で、つぎの
割込時に備えて回転体709の動作モードに、応じた基
準カウント値、すなわちカウント値13′を分周カウン
タにセットする。そして、時刻jasにおいて通常処理
に復帰する。
一方、時刻tieにおいて、割込要求が発生したときに
は、フラグ2はセットされておらず、しかも分周カウン
タのカウント値はIll となっている。このとき、処
理ブランチ217により分周カウンタはデクリメントさ
れ、カウント値は10′となる。したがって、処理ブラ
ンチ218で分周カウンタのカウント値が″O′である
と判断され、処理ブロック219で回転体709の回転
速度が異常であるときの処理が実行される。ここで、実
行される異常処理としては、例えば回転体709を最加
速するようにMPUd内のD/A変換器に最大加速値を
送出することにより強制加速する処理や、速度検出信号
bがある回数以上到来しないときには回転体709を停
止させるように最大減速値をD/A変換器に送出し強制
停止させる処理等が行われる。異常処理が終了すると時
刻tseにおいて第2図(B)の通常処理に復帰する。
は、フラグ2はセットされておらず、しかも分周カウン
タのカウント値はIll となっている。このとき、処
理ブランチ217により分周カウンタはデクリメントさ
れ、カウント値は10′となる。したがって、処理ブラ
ンチ218で分周カウンタのカウント値が″O′である
と判断され、処理ブロック219で回転体709の回転
速度が異常であるときの処理が実行される。ここで、実
行される異常処理としては、例えば回転体709を最加
速するようにMPUd内のD/A変換器に最大加速値を
送出することにより強制加速する処理や、速度検出信号
bがある回数以上到来しないときには回転体709を停
止させるように最大減速値をD/A変換器に送出し強制
停止させる処理等が行われる。異常処理が終了すると時
刻tseにおいて第2図(B)の通常処理に復帰する。
なお、回転体709の動作モードがモード2,モード3
、すなわち速度検出信号mの設定周波数がIKHz,0
.5KHzのときには、処理ブロック220において、
分周カウンタに基準カウント値として“5′または′9
”がセットされるので、処理ブランチ214〜処理ブロ
ック220での一連の処理により回転体709の動作モ
ードがモード1であるときと同様に割込処理により、回
転体709の異常時の処理を実行することができ以上の
ように本実施例によれば、通常の制御が可能な速度検出
信号bの最長周期よりも短い周期で変化するTBC 1
の特定のビットの出力信号をMPU4の割込要求端子I
NTに入力し、その信号を回転体の動作モードに応じた
分周比で分周することにより、回転体が複数の動作モー
ドを有するときにも、異常検出を簡単なソフトウェアで
実現でき、ソフトウェアの処理の負荷も軽くすることが
できる。また、速度制御に必要なTBCIの特定のビッ
トから割込信号を得ているためハードウェアの追加がほ
とんど不用である。
、すなわち速度検出信号mの設定周波数がIKHz,0
.5KHzのときには、処理ブロック220において、
分周カウンタに基準カウント値として“5′または′9
”がセットされるので、処理ブランチ214〜処理ブロ
ック220での一連の処理により回転体709の動作モ
ードがモード1であるときと同様に割込処理により、回
転体709の異常時の処理を実行することができ以上の
ように本実施例によれば、通常の制御が可能な速度検出
信号bの最長周期よりも短い周期で変化するTBC 1
の特定のビットの出力信号をMPU4の割込要求端子I
NTに入力し、その信号を回転体の動作モードに応じた
分周比で分周することにより、回転体が複数の動作モー
ドを有するときにも、異常検出を簡単なソフトウェアで
実現でき、ソフトウェアの処理の負荷も軽くすることが
できる。また、速度制御に必要なTBCIの特定のビッ
トから割込信号を得ているためハードウェアの追加がほ
とんど不用である。
発明の効果
以上のように本発明は、回転体の速度に応じた速度検出
信号を出力する速度検出器(第1図の速度検出器2)と
、基準クロック信号をカウントするタイムベースカウン
タ(第1図のTBCI)と、前記速度検出信号の到来時
に第1のフラグがセットされ前記タイムベースカウンタ
のカウント値をレジスタファイルに取り込むキャプチャ
回路(第1図のレジスタファイル3aおよびフラグ3b
より構成されるキャプチャ回路3)と、前記第lのフラ
グがセットされていれば第2のフラグ(第2図のフラグ
2)のセットを行ない、前記キャプチャ回路の出力値と
速度基準値より速度誤差を算出し速度制御を行うマイク
ロプロセッサ(第1図のMPU4)と、前記速度基準値
に対応した基準周期より短い周期の信号を出力するタイ
ムベースカウンタのビットの出力信号を前記マイクロプ
ロセッサの割込要求端子に出力する割込発生手段とを備
え、前記割込発生手段より割込要求が発生したときに前
記マイクロプロセッサにより前記第2のフラグがセット
されていればこれをリセットして通常の速度制御を行い
、セットされていなければ分周カウンタのデクリメント
を行い、このときのカウント値が′0゛となったときに
異常時の速度制御を行うことにより、回転体の異常検出
を簡単なソフトウェアで実現できるため処理の負荷を軽
くすることができるとともに、既存のタイムベースカウ
ンタの特定のビットから割込信号を得て、その信号を回
転体の動作モードに応じてソフトで分周しているためハ
ードの追加がほとんど不用であり、その実用効果は極め
て大きい。
信号を出力する速度検出器(第1図の速度検出器2)と
、基準クロック信号をカウントするタイムベースカウン
タ(第1図のTBCI)と、前記速度検出信号の到来時
に第1のフラグがセットされ前記タイムベースカウンタ
のカウント値をレジスタファイルに取り込むキャプチャ
回路(第1図のレジスタファイル3aおよびフラグ3b
より構成されるキャプチャ回路3)と、前記第lのフラ
グがセットされていれば第2のフラグ(第2図のフラグ
2)のセットを行ない、前記キャプチャ回路の出力値と
速度基準値より速度誤差を算出し速度制御を行うマイク
ロプロセッサ(第1図のMPU4)と、前記速度基準値
に対応した基準周期より短い周期の信号を出力するタイ
ムベースカウンタのビットの出力信号を前記マイクロプ
ロセッサの割込要求端子に出力する割込発生手段とを備
え、前記割込発生手段より割込要求が発生したときに前
記マイクロプロセッサにより前記第2のフラグがセット
されていればこれをリセットして通常の速度制御を行い
、セットされていなければ分周カウンタのデクリメント
を行い、このときのカウント値が′0゛となったときに
異常時の速度制御を行うことにより、回転体の異常検出
を簡単なソフトウェアで実現できるため処理の負荷を軽
くすることができるとともに、既存のタイムベースカウ
ンタの特定のビットから割込信号を得て、その信号を回
転体の動作モードに応じてソフトで分周しているためハ
ードの追加がほとんど不用であり、その実用効果は極め
て大きい。
第1図は本発明の第1の実施例における速度制御装置の
ブロック図、第2図(A).(B),(C)は同実施例
のフローチャート、第3図および第4図は同実施例のタ
イムチャート、第5図は従来例における速度制御装置の
ブロック図、第6図は同従来例のタイムチャートである
。 1・・・タイムベースカウンタ、 2・・・速度検出
器、3・・・キャプチャ回路、 4・・・マイクロプ
ロセソサ、5・・・割込発生回路、 709・・・回
転体、 711・・・駆動回路。
ブロック図、第2図(A).(B),(C)は同実施例
のフローチャート、第3図および第4図は同実施例のタ
イムチャート、第5図は従来例における速度制御装置の
ブロック図、第6図は同従来例のタイムチャートである
。 1・・・タイムベースカウンタ、 2・・・速度検出
器、3・・・キャプチャ回路、 4・・・マイクロプ
ロセソサ、5・・・割込発生回路、 709・・・回
転体、 711・・・駆動回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 回転体の速度に応じた速度検出信号を出力する速度検出
器と、 基準クロック信号をカウントするタイムベースカウンタ
と、 前記速度検出信号の到来時に第1のフラグがセットされ
、前記タイムベースカウンタのカウント値をレジスタフ
ァイルに取り込むキャプチャ回路と、 前記第1のフラグがセットされていれば第2のフラグを
セットし、前記キャプチャ回路の出力値と速度基準値よ
り速度誤差を算出して速度制御を行うマイクロプロセッ
サと、 前記速度基準値に対応した基準周期より短い周期の信号
を出力するタイムベースカウンタの特定のビットの出力
信号を前記マイクロプロセッサの割込要求端子に出力す
る割込発生手段とを備え、前記割込発生手段より割込要
求が発生したときに前記マイクロプロセッサにより前記
第2のフラグがセットされていればこれをリセットして
通常の速度制御を行い、セットされていなければ分周カ
ウンタのデクリメントを行い、このときのカウント値が
‘0’となったときに異常時の速度制御を行うことを特
徴とする速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295861A JPH03159588A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | 速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295861A JPH03159588A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | 速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03159588A true JPH03159588A (ja) | 1991-07-09 |
Family
ID=17826137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1295861A Pending JPH03159588A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | 速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03159588A (ja) |
-
1989
- 1989-11-14 JP JP1295861A patent/JPH03159588A/ja active Pending
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