JPH03218284A - Motor controller - Google Patents

Motor controller

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JPH03218284A
JPH03218284A JP2015354A JP1535490A JPH03218284A JP H03218284 A JPH03218284 A JP H03218284A JP 2015354 A JP2015354 A JP 2015354A JP 1535490 A JP1535490 A JP 1535490A JP H03218284 A JPH03218284 A JP H03218284A
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data
speed
rotation speed
motor
latest
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Japanese (ja)
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Hiroyuki Harada
博之 原田
Tetsuji Kajitani
梶谷 哲司
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Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Original Assignee
Mita Industrial Co Ltd
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  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform constant speed control of a motor by taking out a newest data when the rotational speed of motor is not reached the steady region, judging the validity of the newest data when the rotational speed of motor is reached the steady region, and taking out the newest data if it is valid whereas taking out a data corresponding to the central value if the newest data is not valid. CONSTITUTION:A timer is reset for every sample time ( t) at a control section 14. Content is then read out from a capture register 134 and an up-down counter 136. Then, a count (CPTn-1) is subtracted from a count (CPTn) in order to determine a reference clock within one sample time t, and the count CPTn is stored. A count (UDCn-1) is then subtracted from a count (UDCn) in order to determine a speed detection pulse (n) within one sample time t, and the count UDCn is stored. Thereafter, the data of the number of revolution is obtained and the validity thereof is judged thus determining the number of revolution for control.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、モータ制御装置に関するものであり、特に
、モータ回転速度が定常域に達したか否かを正確に判定
でき、定常域に達したモータの回6 転速度を目標速度に一致するように定速制御するための
モータ制御装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a motor control device, and in particular, to a motor control device that can accurately determine whether or not the motor rotation speed has reached a steady state region. The present invention relates to a motor control device for controlling the rotational speed of a motor at a constant speed so that it matches a target speed.

く発明の背景〉 モータが過渡応答域から定常域に達した後に、モータを
一定速度に保つための制御として、PLL (phas
e−locked loop)制御方法が公知である。
BACKGROUND OF THE INVENTION PLL (phas
e-locked loop) control methods are known.

また、本出願人の先願に係るPWM (パルス幅変調)
信号による制御方法がある。この制御方法は、目標速度
と検出速度との速度差に比例した制御成分と、目標速度
信号と検出速度信号との位相差に比例した制御成分とに
基づいてPWMrW号を得て、モータ速度を制御するも
のである。
In addition, PWM (pulse width modulation) related to the applicant's earlier application
There is a control method using signals. This control method obtains the PWMrW signal based on a control component proportional to the speed difference between the target speed and the detected speed and a control component proportional to the phase difference between the target speed signal and the detected speed signal, and controls the motor speed. It is something to control.

上述の各制御方法は、モータが定常域に達した後の定速
制御として十分に効果を発揮する。
Each of the above-mentioned control methods is sufficiently effective as constant speed control after the motor reaches a steady state region.

く発明が解決しようとする課題〉 ところで、モータの回転速度を定常域まで立上げる過渡
応答域においては、一般に、目標速度と検出速度との速
度差に比例した電圧をモータに印加する比例制御が行わ
れる。そして、検出速度が目標速度の所定パーセン1・
、たとえば95%以内に達したことによりモータ回転速
度が定常域に達したと判定されたり、前回の検出速度と
今回の検出速度とに基づいて加速成分を算出し、その値
によってそ一夕回転速度が定常域に達したと判定されて
いた。
Problems to be Solved by the Invention> By the way, in the transient response range where the rotational speed of the motor is increased to a steady range, proportional control that applies a voltage proportional to the speed difference between the target speed and the detected speed to the motor is generally performed. It will be done. Then, the detected speed is a predetermined percentage of the target speed.
For example, when the motor rotation speed reaches within 95%, it is determined that the motor rotation speed has reached the steady range, or the acceleration component is calculated based on the previous detected speed and the current detected speed, and the rotation speed is determined based on that value. It was determined that the speed had reached a steady range.

ところが、検出速度か目標速度の所定バーセント(たと
えば95%)以内に達したことによりモータ回転速度が
定常域に達したと判定する仕方では、たとえば負荷が設
定値よりも大きい場合には目標速度よりも低い速度(た
とえば目標速度の90%の速度)で速度が落着いてし,
まい、いつまでたっても定常域に達したと判定されない
場合があった。
However, in the method of determining that the motor rotation speed has reached a steady range by reaching a predetermined percentage (for example, 95%) of the detected speed or the target speed, for example, if the load is larger than the set value, the motor rotation speed is lower than the target speed. The speed also stabilizes at a low speed (for example, 90% of the target speed),
However, there were cases in which it was not determined that the steady state region had been reached, no matter how long it took.

また、加速度を算出してその値により定常域に達したか
否かを判定する仕方では、過渡応答域であっても、ノイ
ズや振動等により加速度成分がほぼ0になったと判定さ
れることがあり、定常域に入ったと誤判断されることが
あった。
Furthermore, in the method of calculating acceleration and determining whether it has reached a steady state based on that value, even in the transient response region, it may be determined that the acceleration component has become almost 0 due to noise, vibration, etc. There were cases where it was erroneously judged that the temperature had entered the steady state region.

そ[7て、前者のように、モータの回転速度が定常域に
達したと判定されない場合には、PLL制御や本出願人
の考案した比例成分と位相差成分とに基づ<PWM信号
による制御に入ることができないし、また、たとえP 
L L制御やPWM信号による制御に入っても、オーバ
ーシュートが激しく、モータの回転速度か安定するまで
に時間がかがる。
[7] As in the former case, if it is determined that the motor rotational speed has not reached the steady range, PLL control or the cannot enter into control, and even if P
Even if L L control or PWM signal control is started, overshoot is severe and it takes time for the motor rotation speed to stabilize.

また、後者のように、誤判断により、過渡応答域にある
にも拘らず定常域に達したと判定された場合は、PLL
制御等に移っても、正常な制御を行えない。
In addition, as in the latter case, if it is determined that the stationary region has been reached even though it is in the transient response region due to an erroneous judgment, the PLL
Even if control is started, normal control cannot be performed.

よって、モータ制御装置においては、モータ回転速度が
過渡応答域から定常域になったことを正確に検出できる
ことが必要である。
Therefore, in a motor control device, it is necessary to be able to accurately detect when the motor rotational speed changes from a transient response region to a steady state region.

また、モータ回転速度が定常域に達した後は、モータ回
転速度が目標速度からずれないように制御しなければな
らないが、従来装置では、検出されるモータ回転速度が
ノイズ等の影響を受けていることか多く、正確なモータ
回転速度の検出が困難で、定速制御が難しいという欠点
もあった。
Furthermore, after the motor rotation speed reaches a steady range, it is necessary to control the motor rotation speed so that it does not deviate from the target speed, but with conventional devices, the detected motor rotation speed is affected by noise, etc. This also has the disadvantage that it is difficult to accurately detect the motor rotational speed, making constant speed control difficult.

それゆえ、この発明は、上述の各欠点を解消するために
なされたもので、モータ回転速度が過渡9 応答域から定常域に達したことを正確に検出することが
でき、モータ回転速度が定常域に達した後は、ノイズ等
によって一時的に速度検出信号が変動しても、その変動
の影響を受けることなく、正確にモータ回転速度を検出
でき、モータの定速制御を良好に行えるようなモータ制
御装置を提供することを目的とする。
Therefore, this invention was made to eliminate each of the above-mentioned drawbacks, and it is possible to accurately detect when the motor rotational speed reaches the steady-state region from the transient response region. Even if the speed detection signal fluctuates temporarily due to noise, etc., the motor rotation speed can be accurately detected without being affected by the fluctuation, and the motor can be controlled at a constant speed. The purpose of this invention is to provide a motor control device.

く課題を解決するための手段〉 第1の発明は、モータ回転速度が指令速度に等しくなる
ように、モータをフィードバック制御するモータ制御装
置であって、所定タイミングごとに、モータ回転速度に
関するデータを算出するデータ算出手段、モータ回転速
度に関するデータを、所定の複数回分、新しいもの順に
記憶できる複数の記憶エリアを有し、データ算出手段に
よってモータ回転速度に関するデータが算出されるごと
に、既に記憶されているデータを順次1つずつシフトし
て最古データを捨て、かつ今回算出されたデータを最新
データ記憶エリアに記憶する記憶手段、記憶手段に記憶
されている複数回分のデータのう10 ちの大小中央に相当するデータと今回算出された最新デ
ータとを比較し、最新データか大小中央に相当するデー
タに該当するかまたは該データに対して所定範囲内であ
るか否かに基づいて、モータ回転速度が定常域に達した
か否かを判定する判定手段、および、判定手段によって
、モータ回転速度は定常域に達していないと判定された
ときは、最新データを非定常域における速度データとし
て取出し、モータ回転速度は定常域に達したと判定され
たときには、さらに、最新データの適百を判断して、最
新データが適切であるときは最新データを、最新データ
が不適切であるときには大小中央に相当するデータを定
常域における速度デ〜夕として取出す速度データ決定手
段、を含むことを特徴とするモータ制御装置である。
Means for Solving the Problems> A first invention is a motor control device that performs feedback control of a motor so that the motor rotation speed becomes equal to a command speed, and which transmits data regarding the motor rotation speed at predetermined timings. The data calculation means has a plurality of storage areas capable of storing data related to the motor rotation speed for a predetermined plurality of times in chronological order, and each time data regarding the motor rotation speed is calculated by the data calculation means, A storage means that sequentially shifts the data one by one, discards the oldest data, and stores the data calculated this time in the latest data storage area. The data corresponding to the center is compared with the latest data calculated this time, and the motor rotation is determined based on whether the latest data corresponds to the data corresponding to the center of magnitude or whether it is within a predetermined range for the data. A determining means for determining whether the speed has reached the steady range, and when the determining means determines that the motor rotation speed has not reached the steady range, extracting the latest data as speed data in the unsteady range. , When it is determined that the motor rotation speed has reached the steady range, it is further determined whether the latest data is appropriate, and when the latest data is appropriate, the latest data is used, and when the latest data is inappropriate, it is A motor control device characterized in that it includes speed data determining means for extracting data corresponding to the speed data as speed data in a steady region.

また、第2の発明は、モータ回転速度が指令速度に等し
くなるように、モータをフィードバック制御するモータ
制御装置であって、所定タイミングごとに、モータ回転
速度に関するデータを算出するデータ算出手段、モータ
回転速度に関するデ]] ータを、所定の複数回分、新しいもの順に記憶できる複
数の記憶エリアを有し、データ算出手段によってモータ
回転速度に関するデータが算出されるごとに、既に記悟
されているデータを順次1つずつシフI− Lて最8デ
ータを捨て、かつ今回算出されたデータを最新データ記
憶エリアに記憶する記憶手段、今回算出された最新デー
タか、記憶手段に記憶されている複数回分データのうち
の大小中央に相当するデータに該当するかまたは該デー
タに対して所定の第1範囲内であるか否かを判別する第
1判別手段、記憶手段に記憶されている複数回分のデー
タのうちの最大データと最小データとの差か、所定の第
2範囲内であるか否かを判別する第2判別手段、第1判
別手段によって、最新データは大小中央に相当するデー
タに該当するかまたは該データに対して所定の第1範囲
内であると判別され、かつ、第2判別手段によって、最
大データと最小データとの差が所定の第2範囲内である
と判別されたとき、モータ回転速度が定常域に達した判
定する判定手段、および、判定手段に12 よって、モータ回転速度は定常域に達していないと判定
されたときは、最新データを非定常域における速度デー
タとして取出し、モータ回転速度が定常域に達したと判
定されたときには、さらに、最新データの適否を判断し
て、最新データが適切であるときは最新データを、最新
データが不適切であるときには大小中央に相当するデー
タを定常域における速度データとして取出す速度データ
決定手段、を含むことを特徴とずるモータ制御装置であ
る。
Further, a second invention is a motor control device that performs feedback control of a motor so that the motor rotation speed becomes equal to a command speed, the motor control device comprising: data calculation means for calculating data regarding the motor rotation speed at each predetermined timing; It has a plurality of storage areas capable of storing data related to the motor rotation speed for a predetermined plurality of times in order of newest data, and each time data related to the motor rotation speed is calculated by the data calculation means, data related to the motor rotation speed is stored. A storage means for sequentially shifting the data one by one and discarding up to 8 data, and storing the currently calculated data in the latest data storage area; A first determination means for determining whether the data corresponds to the data corresponding to the middle of the magnitude of the data for the batch or whether it is within a predetermined first range for the data; The second determining means and first determining means determine whether the difference between the maximum data and the minimum data of the data is within a predetermined second range, and the latest data corresponds to data corresponding to the center of magnitude. or when the data is determined to be within a predetermined first range, and the second determining means determines that the difference between the maximum data and the minimum data is within a predetermined second range. , a determining means for determining whether the motor rotational speed has reached the steady range; and a determining means for determining whether the motor rotational speed has reached the steady range. When it is determined that the motor rotation speed has reached the steady range, it is further determined whether the latest data is appropriate, and if the latest data is appropriate, the latest data is used, and if the latest data is inappropriate, the large/small center A motor control device characterized in that it includes speed data determining means for extracting data corresponding to the speed data as speed data in a steady region.

さらに、第3の発明は、モータ回転速度が指令速度に等
しくなるように、モータをフィードバック制御するモー
タ制御装置であって、所定タイミングごとに、モータ回
転速度に関するデータを算出するデータ算出手段、モー
タ回転速度に関するデータを、所定の複数回分、新しい
もの順に記憶できる複数の記憶エリアを有し、データ算
出手段によってモータ回転速度に関するデータが算出さ
れるごとに、既に記憶されているデータを順次1つずつ
シフトして最古データを捨て、かつ今回算13 出されたデータを最新データ記憶エリアに記憶する記憶
手段、今回算出された最新データが、記憶手段に記憶さ
れている複数回分のデータのうちの大小中央に相当する
データに該当するかまたは該データに対して所定の第1
範囲内であるか否かを判別する第1判別手段、最新デー
タか、予め定める目標回転速度データに対して所定の第
2範囲内であるか否かを判別する第2判別手段、第1判
別手段によって、最新データは大小中央に相当するデー
タに該当するかまたは該データに対して所定の第1範囲
内であると判別され、かつ、第2判別手段によって、最
新データは目標回転速度データに対して所定の第2範囲
内であると判別されたとき、モータ回転速度が定常域に
達したと判定する判定手段、および、判定手段によって
、モータ回転速度は定常域に達していないと判定された
ときは、最新データを非定常域における速度データとし
て取出し、モータ回転速度は定常域に達したと判定され
たときには、さらに、最新データの適否を判断して、最
新データが適切であるときは最新]4 1−夕を、最新データか不適j;JJてあるときには大
小中央に相当4るデータダ・定常域における速度デシと
Lて取出す速度データ決定f段、を含むこと発特徴とず
るモータ制御装置である。
Furthermore, a third invention is a motor control device that performs feedback control of a motor so that the motor rotation speed becomes equal to a command speed, the motor control device comprising: data calculation means for calculating data regarding the motor rotation speed at each predetermined timing; It has a plurality of storage areas capable of storing data related to the rotational speed for a predetermined number of times in order of newest, and each time the data calculation means calculates data related to the motor rotational speed, the already stored data is sequentially updated one by one. A storage means for discarding the oldest data and storing the data calculated this time in the latest data storage area, and the latest data calculated this time is among the data of multiple times stored in the storage means. corresponds to the data corresponding to the center of the size of
A first determining means for determining whether or not the data is within a range, a second determining means for determining whether the data is the latest data or a predetermined second range with respect to predetermined target rotation speed data, and a first determining device. The means determines that the latest data corresponds to data corresponding to the center of the magnitude or is within a predetermined first range with respect to the data, and the second determination means determines that the latest data corresponds to the target rotation speed data. On the other hand, when it is determined that the motor rotation speed is within a predetermined second range, the determination means determines that the motor rotation speed has reached the steady range, and the determination means determines that the motor rotation speed has not reached the steady range. When it is determined that the motor rotation speed has reached the steady region, the latest data is extracted as the speed data in the unsteady region, and when it is determined that the motor rotation speed has reached the steady region, the suitability of the latest data is further determined. Latest] 4 1-Event is the latest data or unsuitable j; When JJ is present, the data corresponds to the center of the magnitude and small. Speed data determination f stage to take out the speed decimal and L in the steady region. It is a device.

ぐ作1l1〉 この定明によれば、所kiゴタイミンクことに、モータ
回転速度に関4′るデータか算出される。
According to this definition, data relating to the motor rotational speed can be calculated at a certain time.

データか算出さイ1ると、記憶手段に既に記憶されてい
るデータが順次1一つずつシフトされーC最占データが
捨てられ.、今回算出されたデータは最新データ記憶エ
リアに記憶される。
When the data is calculated, the data already stored in the storage means are shifted one by one, and the most occupied data is discarded. , the data calculated this time is stored in the latest data storage area.

そして、ソーティングにより記憶丁19に5己1,8さ
れている複数回分のデータのうちの大小中央に相当する
データが求められ、そのデータと今回讐出された最新デ
ータとが比較される。
Then, by sorting, the data corresponding to the middle of the size among the multiple data stored in the memory 19 is found, and this data is compared with the latest data retrieved this time.

その結宋、第1の発明によれば、最新データが、大小中
央に川当するデータに該当するかまたは該データに対し
て所定範囲内であれば、モータ回転速度が定常域に達し
たと判定され、所定範囲内でなければ、そーク回転速度
は過渡応答域と判定さ1 5 れる。
Conclusion According to the first invention, if the latest data corresponds to the data that corresponds to the center of the magnitude or is within a predetermined range with respect to the data, it is determined that the motor rotation speed has reached the steady range. If it is determined that the seek rotation speed is not within the predetermined range, the seek rotation speed is determined to be in the transient response region.

そして、モータ同転連l9二か過渡応答域と判定された
、ヒきは、最新ヂ−タか工− シ制御に用いるべき速度
データとして取1申され、モータ回転速度か定児域占判
定さねたとへ{ごは、さらに、最新データの適否が判断
されて、最新デ、一夕が適切であるときは最新データか
、最新データが不適切であるときには大小中央に相当す
るデータかモータ制御に用いるべき速度データとl,2
て取出される。
Then, the electric current determined to be in the transient response region of the motor rotational speed is handled as the speed data to be used for the latest data or engineering control, and the motor rotational speed is determined to be in the constant response region. Furthermore, the suitability of the latest data is determined, and if the latest data is appropriate, the latest data is selected, and if the latest data is inappropriate, the data corresponding to the center of the size or the motor is selected. Speed data to be used for control and l,2
is removed.

また、第2の発明によれば、今回算出された最新データ
が、記恰手段に記憶されている複数回分データのうちの
大小中央に相当するデータに該当するかまたは該データ
に対して所定の第1範囲内であり、かつ記憶手段に記憶
されている複数回分のデータのうちの最大データと最小
データとの差が、所定の第2範囲内である場合に、モー
タ回転速度が定常域に達{7たと判定される。
Further, according to the second invention, the latest data calculated this time corresponds to data corresponding to the middle of the plurality of data stored in the recording means, or a predetermined value is applied to the data. When the motor rotation speed is within the first range and the difference between the maximum data and the minimum data among the plurality of data stored in the storage means is within the predetermined second range, the motor rotation speed is in the steady range. It is determined that it has reached {7.

そし7て、モータ回転速度が定常域に達していないと判
定されたときは、最新データかモータ制御に用いるべき
速度データとして取出され、モータ1−6 回転速度か定常域に達l,たと判定されたときには、さ
らに、最新データの適否が判断されて、最新データが適
切であるときは最新データが、最新データが不適切であ
るときには大小中央に相当ずるデータがモータ制御に用
いるべき速度データと[7て取出される。
Then, when it is determined that the motor rotation speed has not reached the steady range, the latest data or speed data to be used for motor control is extracted, and it is determined that the motor 1-6 rotation speed has reached the steady range. If the latest data is appropriate, the latest data is used, and if the latest data is inappropriate, the data corresponding to the center of the magnitude is used as the speed data to be used for motor control. [7 and removed.

さらに、第3の発明によれば、今回算出された最新デー
タが、記憶手段に記憶されている複数回分のデータのう
ちの大小中央に相当するデータに該当するかまたは該デ
ータに対して所定の第1範囲内であり、かつ予め定める
目標回転速度データに対して所定の第2範囲内である場
合に、モータ回転速度が定常域に達L.たと判定される
Furthermore, according to the third invention, the latest data calculated this time corresponds to the data corresponding to the middle of the data of the plurality of times stored in the storage means, or a predetermined value is applied to the data. When the motor rotation speed reaches a steady range when it is within the first range and within a predetermined second range with respect to the predetermined target rotation speed data, L. It is determined that

そして、モータ回転速度か定常域に達していないと判定
されたときは、最新データがモータ制御に用いるべき速
度データと[7て取出され、モータ回転速度が定常域に
達したと判定されたときには、ざらに、最新データの適
否が判断されて、最新デクが適1;IJであるときは最
新データが、最新データが不適]JJであるときには人
小中央に相当するデ]7 夕がモータ制御に用いるべき速度データとして取出され
る。
When it is determined that the motor rotation speed has not reached the steady range, the latest data is retrieved as the speed data to be used for motor control. , Roughly, the suitability of the latest data is judged, and the latest data is suitable 1; when it is IJ, the latest data is inappropriate; when it is JJ, the data corresponding to the center of human resources] 7. It is extracted as speed data to be used for.

く実施例〉 以下には、この発明の一実施例として、複写機の光学系
(照明ユニッ1・および反射ミラー)駆動用のDCザー
ボモータの制御回路に適用した場合を例にとって説明を
する。
Embodiments Hereinafter, as an embodiment of the present invention, a case where the present invention is applied to a control circuit of a DC servo motor for driving an optical system (illumination unit 1 and reflection mirror) of a copying machine will be described.

第1図は、複写機の光学系を駆動するためのDCザーボ
モータの制御回路の構成例を示すブロック図である。こ
の制御回路では、DCサーボモータヘノ印加電圧として
P WM (pulse width motfula
tion)信号が使用されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a control circuit for a DC servo motor for driving an optical system of a copying machine. In this control circuit, PWM (pulse width motful) is used as the voltage applied to the DC servo motor.
tion) signal is used.

このDCザーボモータ]Oは永久磁石フィールド形であ
2って、ドライバ部1]によって回転駆動され、光学系
17を移動させる。
This DC servo motor ]O is of a permanent magnet field type 2 and is rotationally driven by the driver section 1 to move the optical system 17 .

サーボモータ]0の回転軸にはロークリエンコーダ]2
が連結されている。ロータリエンコーダ]2は、既に公
知の通り、ザーホモータ10が予め定める微小角度回転
することに速度検1IIパルスを出力するものである。
Servo motor】Rotary encoder on the rotation axis of 0)2
are connected. As already known, the rotary encoder 2 outputs speed detection pulses when the motor 10 rotates by a predetermined minute angle.

この実施例のロータリエ18 ンコーダ12からは、互いに周期が等しくかつ位相が9
0度ずれたA相とB相の速度検出パルス(速度検出信号
)が出力され、ザーボモータ10が1回転することによ
り、各相、たとえば200個の速度検出パルスが出力さ
れる。
In this embodiment, the rotary operator 18 and the encoder 12 have the same period and the same phase.
A-phase and B-phase speed detection pulses (speed detection signals) shifted by 0 degrees are output, and when the servo motor 10 rotates once, each phase, for example, 200 speed detection pulses are output.

なお、ロータリエンコーダ12の代わりに、サーボモー
タ10の回転に周期的に連動したパルスを出力する他の
機器を用いてもよい。
Note that instead of the rotary encoder 12, another device that outputs pulses periodically linked to the rotation of the servo motor 10 may be used.

ロータリエンコーダ12から出力される速度検出パルス
は、エンコーダ信号入力部13へ与えられる。エンコー
ダ信号入力部13は、後に詳述するように、ロータリエ
ンコーダ12から与えられる速度検出パルスに基づいて
、サーボモータ10の回転速度を検出するための回路で
ある。エンコーダ信号入力部13の出力は制御部14へ
与えられる。
A speed detection pulse output from the rotary encoder 12 is given to an encoder signal input section 13. The encoder signal input section 13 is a circuit for detecting the rotational speed of the servo motor 10 based on the speed detection pulse given from the rotary encoder 12, as will be described in detail later. The output of the encoder signal input section 13 is given to the control section 14.

制御部14には、CPU,プログラムなどが記憶された
ROM,必要なデータを記憶するRAMなどが備えられ
ており、指令速度と検出速度との差の算出処理、速度指
令信号と速度検出信号との19 位相差の算出処理、モータ回転速度の定常域到達検出処
理、サーボモータ10を制御するためのPWMデータの
算出処理などが行われる。
The control unit 14 is equipped with a CPU, a ROM that stores programs, etc., a RAM that stores necessary data, etc., and performs calculation processing of the difference between the command speed and the detected speed, the speed command signal and the speed detection signal, etc. (19) Phase difference calculation processing, motor rotational speed reaching steady state detection processing, PWM data calculation processing for controlling the servo motor 10, etc. are performed.

制御部14には、複写機本体の制御部(図示せず)から
、動作指令信号および速度指令信号(速度指令クロック
)が与えられる。速度指令クロツクは、速度指令信号入
力部15で信号処理されてから制御部14へ与えられる
The control section 14 is given an operation command signal and a speed command signal (speed command clock) from a control section (not shown) of the main body of the copying machine. The speed command clock is signal-processed by a speed command signal input section 15 and then supplied to the control section 14.

PWMユニッ1・16は、制御部14から与えられるP
WMデータに応じたパルス幅(出力デューティ)のPW
M信号を発生するだめのユニットである。PWMユニッ
ト16から出力されるPWM信号によってサーボモータ
10の回転速度が制御される。
The PWM units 1 and 16 receive P from the control section 14.
PW of pulse width (output duty) according to WM data
This is the unit that generates the M signal. The rotational speed of the servo motor 10 is controlled by a PWM signal output from the PWM unit 16.

ドライバ部11は、制御部14から与えられるドライバ
部駆動信号に基づいて、サーボモータ10の回転方向を
決めたり、ブレーキングしたりする。
The driver section 11 determines the rotation direction of the servo motor 10 and performs braking based on a driver section drive signal given from the control section 14 .

第2図は、エンコーダ信号入力部13の構成を示す図で
ある。この実施例では、エンコーダ信号20 入力部12が第2図の構成にされ、かつ制御部14によ
る信号読出しが工夫されることによって、正確な速度検
出が行えるとともにサーボモータ10の回転速度が過渡
応答域か定常域かが正しく判定できるようにされている
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the encoder signal input section 13. In this embodiment, the encoder signal 20 input section 12 has the configuration shown in FIG. 2, and the signal readout by the control section 14 is devised, so that accurate speed detection is possible and the rotational speed of the servo motor 10 does not respond to transient response. It is designed so that it can be correctly determined whether it is a region or a stationary region.

第2図を参照して説明すると、エンコーダ信号入力部1
3には、ロークリエンコーダ12から送られてくるA相
の速度検出パルスの立上りエッジを検出する立上り検出
回路131、基準クロツクをアップカウントするたとえ
ば16ビット構成のフリーランニングカウンタ]33お
よび立上り検出回路131の立上り検出出力をキャプチ
ャ信号とし、該キャプチャ信号をトリガとしてフリーラ
ンニングカウンタ133のカウント数を読取保持するキ
ャプチャレジスタ134が備えられている。
To explain with reference to FIG. 2, encoder signal input section 1
3 includes a rising edge detecting circuit 131 that detects the rising edge of the A-phase speed detection pulse sent from the low-res encoder 12, a free running counter of, for example, a 16-bit configuration that counts up the reference clock 33, and a rising edge detecting circuit. A capture register 134 is provided, which uses the rise detection output of the free running counter 131 as a capture signal, and uses the capture signal as a trigger to read and hold the count number of the free running counter 133.

基準クロックは、第1図に示す回路全体の動作タイミン
グの基準となる基準クロックであり、回路がマイクロコ
ンピュータで構成されている場合はマシンクロツクが利
用される。また、そのような基準クロツクがない場合は
、基準クロック発生21 回路を設ければよい。
The reference clock is a reference clock that serves as a reference for the operation timing of the entire circuit shown in FIG. 1, and if the circuit is composed of a microcomputer, a machine clock is used. Furthermore, if such a reference clock does not exist, a reference clock generation circuit 21 may be provided.

エンコーダ信号入力部13には、さらに、アップダウン
検出部135およびアツブダウンカウンタ136が備え
られている。アップダウン検出部135は、立上り検出
回路131からA相の速度検出パルスの立上り検出出力
が与えられた時にB相の回転パルスのレベルを判断し、
B相の回転パルスがハイレベルかローレベルかによって
、サーボモータ10(第1図)が正転しているか逆転し
ているかを判別するものである。アツプダウンカウンタ
136は、アップダウン検出部135の判別出力に基づ
いて、立上り検出回路131の検出出力をアップカウン
トまたはダウンカウントするものである。
The encoder signal input section 13 further includes an up/down detection section 135 and an up/down counter 136. The up-down detection unit 135 determines the level of the B-phase rotation pulse when the rise detection output of the A-phase speed detection pulse is given from the rise detection circuit 131,
Depending on whether the B-phase rotation pulse is at a high level or a low level, it is determined whether the servo motor 10 (FIG. 1) is rotating in the forward direction or in the reverse direction. The up-down counter 136 counts up or down the detection output of the rising edge detection circuit 131 based on the determined output of the up-down detection section 135.

次に、第2図の回路の動作説明をする。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 2 will be explained.

キャプチャレジスタ134の内容は、キャプチャ信号、
すなわちA相の速度検出パルスの立上りエッジが検出さ
れるごとに更新されていく。また、アップダウンカウン
タ136は、速度検出パルスの立上り検出回数、言い換
えれば速度検出パルス22 数をカウン1・する。
The contents of the capture register 134 include the capture signal,
That is, it is updated every time the rising edge of the A-phase speed detection pulse is detected. Further, the up/down counter 136 counts the number of times the rising edge of the speed detection pulse is detected, in other words, the number of speed detection pulses 22 by 1.

それゆえ、所定のザンプル時間ΔT内において、アップ
ダウンカウンタ136で、速度検出パルスがn個カウン
トされ、その間にフリーランニングカウンタ133てカ
ウン1・される基準クロックのカウント数を計測すれば
、それに基づいて回転数Nを算出することができる。
Therefore, if the up-down counter 136 counts n speed detection pulses within a predetermined sample time ΔT, and during that time the free running counter 133 counts the reference clock to 1, then The rotation speed N can be calculated by

つまり、ザーボモータ10の回転数N[rpm]は、基
準クロックの周波数をf[Hz]、ザーボモータ10か
1回転することによりロータリエンコーダ12から出力
されるA相の速度検出パルス数をC[ppr]、今回の
キャプチャレジスタ131の内容をCPT,,前回のキ
ャプチャレジスタ131の内容をCPTn−1、速度検
出パルス数をnとすると、 f (1) 23 で算出することかできる。
In other words, the rotation speed N [rpm] of the servo motor 10 is determined by the frequency of the reference clock being f [Hz], and the number of A-phase speed detection pulses output from the rotary encoder 12 by one revolution of the servo motor 10 being C [ppr]. , the current content of the capture register 131 is CPT, the previous content of the capture register 131 is CPTn-1, and the number of speed detection pulses is n, then it can be calculated as f (1) 23 .

ここで、式(1)は、基準クロック周波数fと速度検出
パルス数Cとが定数であるから、N=     nA 
     =nACPT,−CPTn.   X (2) 但し、A;工×60 0 X :  CPTII  CPT,−+となる。
Here, in equation (1), since the reference clock frequency f and the speed detection pulse number C are constants, N= nA
=nACPT, -CPTn. X (2) However, A: Engineering x 60 0 X: CPTII CPT, -+.

第3図は、制御部]4がキャプチャレジスタ134およ
びアップダウンカウンタ136の内容をサンプル時間Δ
tごとに読出して回転数データN。を算出するとともに
、算出した回転数データN。に基づいて、モータ回転速
度が過渡応答域か定常域かを判別して、制御用回転数N
を決定するための回転数検出処理手順を示している。
In FIG. 3, the control unit]4 samples the contents of the capture register 134 and the up/down counter 136 at a sampling time Δ
Rotation speed data N is read every t. , and the calculated rotational speed data N. Based on this, it is determined whether the motor rotation speed is in the transient response region or the steady region, and the control rotation speed N is determined.
The rotation speed detection processing procedure for determining the rotation speed is shown.

サンプル時間Δtは、 Δt≧X=CPT,−CPT.,− (3)を満足する
適当な時間が設定されている。
The sample time Δt is Δt≧X=CPT, −CPT. , - An appropriate time that satisfies (3) is set.

24 次に、第2図および第3図を参照して説明をする。24 Next, explanation will be given with reference to FIGS. 2 and 3.

制御部14では、内部タイマが一定のザンプル時間Δt
に達するごとに(ステップS])、タイマがリセットさ
れる(ステップS2)。そして、キャプチャレジスタ1
34およびアップダウンカウンタ136の内容を読出す
(ステップS3)。
In the control unit 14, an internal timer sets a constant sample time Δt.
Each time the timer reaches (step S), the timer is reset (step S2). And capture register 1
34 and the contents of the up/down counter 136 are read out (step S3).

次いで、今回読出したキャプチャレジスタ134のカウ
ント数CPT,から、すでに記憶されている前回読出し
たキャプチャレジスタ134のカウント数CPT,,−
1を減じることにより、1サンプル時間Δt内の基準ク
ロック数Xが求められた後、CPTnが記憶される(ス
テップS4)。
Next, from the count number CPT of the capture register 134 read this time, the count number CPT of the capture register 134 read last time which is already stored is calculated, -
After the reference clock number X within one sample time Δt is determined by subtracting 1, CPTn is stored (step S4).

また、今回読出したアップダウンカウンタ136のカウ
ン1・数UDC,から、すでに記憶されている前回読出
したアップダウンカウンタ136のカウント数U D 
C n−1を減じることにより、1サンプル時間Δt内
の速度検出パルス数nが求められた後、UDCnが記憶
される(ステップS5)。
Also, from the count 1/number UDC of the up/down counter 136 read this time, the already stored count number U D of the up/down counter 136 read last time.
After the number n of speed detection pulses within one sample time Δt is determined by subtracting C n-1, UDCn is stored (step S5).

その後、上述した式(2)に基づいて、今回の25 サンプルタイミングで算出された回転数データN(nは
自然数であり、回転数データの算出タイミングごとに1
.  2,  3,・・・と増加していく。)が求めら
れる(ステップS6)。
After that, based on the above formula (2), the rotation speed data N (n is a natural number, calculated at the current 25 sample timing,
.. It increases by 2, 3, etc. ) is obtained (step S6).

次に、ステップS7〜S12で、ステップS6で求めら
れた回転数データN。の真(為が判別され、制御用回転
数Nが決定される。
Next, in steps S7 to S12, the rotation speed data N obtained in step S6 is obtained. is determined to be true, and the control rotation speed N is determined.

第4図は、ステップ87〜S12の処理に用いられる2
種類のメモリM1およびM2を示している。
FIG. 4 shows the 2
Types of memories M1 and M2 are shown.

第4図において、メモリM1は、5回分の回転数データ
を新しいものから順番に記憶するためのものであり、新
しい回転数データを記憶するだめのエリアから古い回転
数データを記憶するだめのエリアに向って、順に、5つ
の記憶エリアE1〜E5が備えられている。すなわち、
E1に今回(最新)の回転数データNゎが、E2に前回
の回転数データN(n−11が、E3に2回前の回転数
データN(n−21か、E4に3回前の回転数データN
《。−3》が、E5に4回前の回転数データN,。一.
,26 が、それぞれ記憶される。
In FIG. 4, the memory M1 is for storing rotation speed data for five times in order from the newest one, and has an area for storing new rotation speed data to an area for storing old rotation speed data. Five storage areas E1 to E5 are provided in this order. That is,
E1 has the current (latest) rotation speed data Nゎ, E2 has the previous rotation speed data N (n-11), E3 has the two previous rotation speed data N (n-21, or E4 has the third previous rotation speed data). Rotation speed data N
《. -3》 is the rotation speed data N, 4 times ago in E5. one.
, 26 are stored, respectively.

メモリM2は、メモリM1に記憶された5つの回転数デ
ータN。−Nun−4+をソーティング、すなわち大き
いもの順に並べ替えるためのメモリで、5つの記憶エリ
アEll〜E15を有している。
Memory M2 contains five rotational speed data N stored in memory M1. -Nun-4+ is a memory for sorting, that is, arranging in descending order of size, and has five storage areas Ell to E15.

メモリM1に記憶された5つの回転数データN。Five rotation speed data N stored in memory M1.

〜N(II−41がソーティングされた場合、メモリM
2のエリアE 1. 1に、たとえば5つの回転数デー
タN。−NL.,−4)のうち最大のものが、エリアE
12に2番1」に大きいものか、エリアE13に3番目
に大きいものが、エリアE14に4番目に大きいものが
、エリアE 1. 5に最小のものが、それぞれ記憶さ
れる。従って、ソーティングが行われると、エリアE1
3には、メモリM]に記憶された5つの回転数データの
うち、大小中央に相当する回転数データが記憶される。
~N (if II-41 is sorted, memory M
2 area E 1. 1, for example, five rotation speed data N. -NL. , -4), the largest one is in area E
12, the 3rd largest in area E13, and the 4th largest in area E14. Area E1. The smallest one in 5 is stored respectively. Therefore, when sorting is performed, area E1
3 stores rotation speed data corresponding to the center of the five rotation speed data stored in the memory M].

なお、メモリM1およびM2は、5回分の回転数データ
記憶用に限らず、3以上で、好ましくは奇数個の任意の
複数個の回転数データ記憶用であればよい。
Note that the memories M1 and M2 are not limited to storage of rotation speed data for five rotations, but may be used for storing any plurality of rotation speed data of three or more, preferably an odd number.

27 第3図に戻って説明を続けると、今回の回転数データN
.,が算出されると、メモリM1に記憶されている5つ
の回転数データN.,〜N(n−41がシフl・される
(ステップS7)。この結果、それまでのデータNnは
前回の回転数データN,。一、,としてエリアE2に、
それまでのデータN ( n − 1 1は2回前の回
転数データN,。〜2,としてエリアE3に、それまで
のデータN.−2,は3回前の回転数データN,。..
3,としてエリアE4に、それまでのデータN.。,,
は4回前の回転数データN。−4,としてエリアE5に
記憶され、最古データてあるそれまてのデータNい−4
,(5回前の回転数データ)は記憶されなくなる。
27 Returning to Figure 3 and continuing the explanation, the current rotation speed data N
.. , is calculated, the five rotation speed data N. stored in the memory M1 are calculated. , ~N (n-41) is shifted (step S7). As a result, the previous data Nn is transferred to area E2 as the previous rotation speed data N,.
The previous data N (n - 1 1 is the rotation speed data N, . . . . . . . 2, and is stored in area E3 as the data N.-2, the rotation speed data N, . . . . . . . . . . ..
3, to area E4, and the previous data N. . ,,
is the rotation speed data N from four times ago. -4, is stored in area E5 as the oldest data N-4
, (rotation speed data from five times ago) will no longer be stored.

また、今回算出された最新の回転数データNnがエリア
E1に記憶される(ステップS8)。
Furthermore, the latest rotation speed data Nn calculated this time is stored in area E1 (step S8).

次に、今回の回転数データN。を含むメモリM1に記憶
されている5つの速度データN0〜Nい4,がソーティ
ングされ、メモリM2のエリアE11〜E15には、5
つの回転数データN。−N,。−4,が、大きい順に記
億される(ステソプS9)28 ?この結果、エリアE13には、5つの回転数データN
。−N,。−4,のうち大小中央に相当する回転数デー
タ(これを「中央データNm」と呼ぶことにずる)が記
憶される。
Next, the current rotation speed data N. The five speed data N0 to N4 stored in the memory M1 including
rotation speed data N. -N,. -4, are recorded in descending order (Stepsop S9) 28? As a result, area E13 contains five rotation speed data N.
. -N,. -4, rotation speed data corresponding to the center of magnitude (this will be referred to as "center data Nm") is stored.

次に、メモリM1のエリアE1に記憶されている今回の
回転数データN。か、メモリM2のエリアE13に記憶
されている中央データNmと比較され、N,がN■の所
定範囲内にあるか否かが判別される(ステップS10)
。つまり、今回算出された最新回転数データN。が次式
で示される今回および過去4回分の5つのデータのうち
の大小中央に相当するデータNカの所定範囲内に入って
いるか否かが判別される。
Next, current rotation speed data N stored in area E1 of memory M1. is compared with central data Nm stored in area E13 of memory M2, and it is determined whether N is within a predetermined range of N (step S10).
. In other words, the latest rotation speed data N calculated this time. It is determined whether or not is within a predetermined range of N pieces of data corresponding to the center of the size of the five pieces of data for the current and past four times as shown by the following equation.

N,,(1−α)≦N.,≦N,n (1+β)・・(
4) 但し、αおよびβは、実験または計算により予め設定さ
れたモータ回転速度が定常域に到達したことが正確に判
別できる値で、ノイズなどによるデータ変化分と比較し
て、N,がN■に対してより大きく変化しているか否か
がわかる値に設定さ29 ?ている。
N,, (1-α)≦N. ,≦N,n (1+β)...(
4) However, α and β are values that can be used to accurately determine whether the preset motor rotation speed has reached a steady range by experiment or calculation, and when compared with data changes due to noise etc., N, is 29 ? ing.

今回の回転数データN。が上式(4)で示される範囲内
に入っていない場合には、速度変化か比較的大きく、モ
ータ回転速度が過渡応答域であると判定されて、定常域
フラグがリセットされ、制御用回転数Nとして最新回転
数データN。が選択決定される(ステップS11)。
This rotation speed data N. is not within the range shown by the above equation (4), it is determined that the speed change is relatively large and the motor rotation speed is in the transient response region, the steady region flag is reset, and the control rotation The latest rotation speed data N is the number N. is selected and determined (step S11).

一方、最新回転数データNfiが上式(4)で示される
範囲内に入っている場合には、速度変化が比較的小さく
、モータ回転速度が定常域に到達したと判定されて、定
常域フラグがセットされ、制御用回転数Nは中央データ
N■に決定される(ステップS12)。
On the other hand, if the latest rotational speed data Nfi is within the range shown by the above equation (4), it is determined that the speed change is relatively small and the motor rotational speed has reached the steady region, and the steady region flag is flagged. is set, and the control rotation speed N is determined to be the central data N■ (step S12).

以上のように、ステップ87〜S12の処理では、今回
および過去4回分の5つのデータのうちの中央データN
mの一定範囲内に、今回の回転数データN。が入ってい
るか否かか判別されることにより、モータ回転速度が過
渡応答域か定常域かの判定がされ、過渡応答域では最新
回転数データNfiが、定常域では中央データNffi
が、それぞれ、30 制御用回転数Nとし,で採用きれる。
As described above, in the processing of steps 87 to S12, the central data N of the five data of the current time and the past four times is
The current rotational speed data N is within a certain range of m. By determining whether or not the motor rotation speed is in the transient response region or the steady region, the latest rotation speed data Nfi is used in the transient response region, and the central data Nffi is used in the steady region.
However, the control rotation speed N can be set to 30, respectively.

よって、過渡応答域では、モ−クの速度変化に迅i士に
対処できる,,また、定″畠域ては、瞬間的な負荷変・
助、ノイズな1との影響で、速j隻検出信号か一時的に
大きく変化1−.た場合でも、その上うなjL響を受け
た信号N1、は使イ)れす、中央データN、、が制御に
使4−) 4t乙ので、安j−シた制御か行える。
Therefore, in the transient response region, it is possible to quickly respond to changes in the motor speed, and in the constant response region, instantaneous load changes and
Due to the influence of the noise 1-. Even in this case, the signal N1, which has been affected by the noise, is used for control, and the central data N1 is used for control.

なお、才述の実施例では、フ、テ・ソプS 1 2にお
いて、モータ回転速度が定常域に達し5たと判定されt
一場合には、無条件に制御用回転数Nが中央データN。
In addition, in the illustrated embodiment, it is determined that the motor rotational speed has reached the steady range in S12.
In one case, the control rotation speed N is unconditionally the central data N.

,に決定されているか、次のような判別制御を追加する
1ノ′が好ましい。
, or 1', which adds the following discrimination control, is preferable.

ずなイつち、モータ回転速度が定常域に到達したと判定
された場合においで、定常域フラグがセッl・された後
、さらに、最新データN。の適占か判別されるようにす
るのである。この適否の判別とは、最新データN、が、
定常域における制御用回転数Nとし,て適切か不適切か
の判別ということである。この判別は、たとえば、上述
した式(4)における値rχおよびβをより小さくした
場合にお31 いて、最新データN1、がこの式(4)を満足している
か否かによーって判別することができる。
First, when it is determined that the motor rotational speed has reached the steady range, after the steady range flag is set, the latest data N is further updated. The purpose of this is to make it possible to determine whether or not the property is properly accounted for. This determination of suitability means that the latest data N,
This means determining whether the control rotation speed N in the steady range is appropriate or inappropriate. This determination is made based on, for example, whether the latest data N1 satisfies this equation (4) when the values rχ and β in equation (4) above are made smaller. be able to.

このように、七一夕回転速度が定常域に達l,,たと判
定された場合において、さらに、最新データNnの適否
を判別(7て、最新データN1、が適切てあるときは最
新データN.を制御用四転数Nとし,で使用すれば、定
常域におけるモータ回転速度制御の追従性かより良くな
るという利点かある。
In this way, when it is determined that the Tanabata rotation speed has reached the steady region, it is further determined whether the latest data Nn is appropriate (7) If the latest data N1 is appropriate, the latest data N If . is used as the control quadrature number N, there is an advantage that the followability of the motor rotational speed control in the steady region becomes better.

次に、第3図のステップSIO〜S12の制御をさらに
改良した別の制御について説明する。
Next, another control that is a further improvement on the control in steps SIO to S12 in FIG. 3 will be described.

第5図は、第3図のステップ810〜S12と置換可能
な制御内容を表イつずフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing control contents that can replace steps 810 to S12 in FIG. 3.

第3図の制御の場合は、次のような危惧かある。In the case of the control shown in Figure 3, there are the following concerns.

一つまり、制御か開始さねてから定割域に達するまでの
間に、もし速度検出信号に第6A図において?:′l号
Aて示ずような振動が生じた場合、定常域に達し一〇い
ないにもかかわらす、定常域に達したと誤判定さ才]て
しまうことがある。
In other words, if the speed detection signal in Fig. 6A occurs after the control starts until it reaches the fixed division range? When vibrations such as those shown in item A occur, it may be mistakenly determined that the steady state region has been reached, even though the steady state region has not been reached.

第6A図の振動Aを拡大し2て示す第6B図を参32 照して説明すると、時点1nで回転数データN。See Figure 6B, which shows vibration A in Figure 6A enlarged. To explain in detail, the rotation speed data N at time 1n.

が騨出されると、時点tn =t,。−4,のら回分の
回転数データN。−N(n−41がメモリM1に記憶さ
れることになる。そうすると、最新データN。
is launched, the time tn =t,. -4, rotation speed data N for the number of times. -N(n-41) will be stored in the memory M1. Then, the latest data N.

ほこれらのデータのうち大小中央に相当するデータにな
ってしまう。よって、第3図のステップS10の判定た
けでは、定常域に達j7たと誤判定されてしまう。
Of these data, the data corresponds to the middle in terms of size. Therefore, the determination made in step S10 in FIG. 3 will result in an erroneous determination that the steady state region j7 has been reached.

そこで、この実施例では、上述のような誤判定を防+l
ずるために、第3図のステップS 1. Oに該当する
ステップSIO−1の判別に加え、ステッ’l;’S1
.0−2の判別が加えられている。
Therefore, in this embodiment, the above-mentioned misjudgment is prevented +l.
To avoid this, follow step S1 in FIG. In addition to the determination of step SIO-1 corresponding to O, step 'l;'S1
.. 0-2 discrimination is added.

ステップS i. 0−2では、さらに、今回および過
去4回分の5つのデータのうちの最大デークNmax 
 (メモリM2のエリアE ]− 1に記憶されている
。)と最小データNmjn  (メモリM2のエリアE
15に記憶されている。)との差(Nmax −Nmi
n )が、予め定められた所定範囲W内か否かが判別さ
れる。
Step Si. In 0-2, the maximum data Nmax of the 5 data of this time and the past 4 times is
(stored in area E of memory M2 - 1) and minimum data Nmjn (area E of memory M2
It is stored in 15. ) (Nmax −Nmi
It is determined whether or not n ) is within a predetermined range W.

最大データNmaXと最小データNmjnとの差3′3 ?Nmax −Nmin )が、所定範囲W内でなけれ
ば、たとえば第6A図および第6B図に示すような振動
が速度検出信号に生じているたけで、定常域には達して
いないと判断されて定常域フラグがリセッ1・され、制
御用回転数Nは最新回転数データN。に決定される(ス
テップS11)。
The difference between the maximum data NmaX and the minimum data Nmjn is 3'3? Nmax - Nmin ) is not within the predetermined range W, it is determined that the speed detection signal has vibrations such as those shown in FIGS. 6A and 6B and has not reached a steady state, and the steady state The area flag is reset to 1, and the control rotation speed N is the latest rotation speed data N. (Step S11).

最大データN maXと最小データN minとの差(
Nmax −Nmin )が、所定範囲W内であれば、
上記ステップS 1. O−1で速度が定常域に到達し
たとの判断が、振動等による誤判別でなかったと判定さ
れて定常域フラグはセッ1・され、制御用回転数Nは中
央データN■に決定される(ステップS12)。
Difference between maximum data N maX and minimum data N min (
If Nmax - Nmin ) is within the predetermined range W, then
Above step S1. The determination that the speed has reached the steady range at O-1 is determined not to be a misjudgment due to vibration etc., the steady range flag is set to 1, and the control rotation speed N is determined to be the central data N■. (Step S12).

このように、ステップS10−1およびS102という
2段階の判別でモータ回転速度が過渡応答域か定常域か
が判定がされるので、制御が開始し7てから定常域に達
するまでの過渡応答域において、速度検出信号に上述の
ような振動が生じたとしても、定常域に達したと誤判断
されることはなく、定′51ζ域到達検出が正確に行わ
れる。
In this way, it is determined whether the motor rotation speed is in the transient response region or the steady region in the two steps S10-1 and S102. In this case, even if the speed detection signal oscillates as described above, it will not be erroneously determined that the steady range has been reached, and the detection of reaching the constant '51ζ range will be performed accurately.

34 以上の制御において、ステップSIO−1の判別とステ
ップS 1 0−2の判別とは、前後逆になっていても
よい。
34 In the above control, the determination in step SIO-1 and the determination in step S10-2 may be reversed.

第7図は、第3図のステップSIO〜S12と置換可能
なさらに別の制御内容を表わすフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing still another control content that can replace steps SIO to S12 in FIG.

第3図のステップSIO〜S12の制御の場合、制御が
開始後、何らかの原因で、サーボモータ10の回転速度
が目標回転速度よりも低い速度で落着き出した場合に、
定常域に達したと誤判定されてしまう危惧がある。
In the case of the control in steps SIO to S12 in FIG. 3, if the rotational speed of the servo motor 10 settles down to a lower speed than the target rotational speed for some reason after the control starts,
There is a risk that it may be erroneously determined that the steady state region has been reached.

そこで、この実施例では、上述のような誤判定を防止す
るために、第7図に示すように、第3図のステップS1
0に該当するステップSIO−1の第1段階の判別に加
えて、ステップS 1 0−2の第2段階の判別がされ
る。
Therefore, in this embodiment, in order to prevent the above-mentioned erroneous determination, as shown in FIG. 7, step S1 in FIG.
In addition to the first stage determination of step SIO-1 corresponding to 0, the second stage determination of step S10-2 is performed.

ステップ510−2では、今回算出された最新データN
。が、予めメモリに記憶されている1」標回転数データ
N。と比較され、最新データNnが目標回転数データN
。の所定範囲内に入っている35 か否かが判別される。つまり、最新の回転数データN,
,が次式で示される範囲内に入っているか否かが判別さ
れる。
In step 510-2, the latest data N calculated this time
. is the 1'' standard rotation speed data N stored in the memory in advance. The latest data Nn is compared with the target rotation speed data N.
. It is determined whether 35 is within a predetermined range of . In other words, the latest rotation speed data N,
, is within the range shown by the following formula.

No  (1−γ)≦Nn≦No  (1+δ)・・・
 (5) 但し、γおよびδは、予め定められた所定の設定値であ
る。
No (1-γ)≦Nn≦No (1+δ)...
(5) However, γ and δ are predetermined set values.

最新回転数データN。が目標回転数データN。Latest rotation speed data N. is the target rotation speed data N.

に対して所定範囲内に入っていなければ、何らかの原因
で最新回転数データN。が目標回転数データN。よりも
低い回転数で落着きつつあるわけてあるから、係る場合
には、サーボモータ10は定常域には達していないと判
断されて定常域フラグはリセットされ、制御用回転数N
には、最新回転数データN,,が使用される(ステップ
S11)。
If it is not within the predetermined range for some reason, the latest rotation speed data N. is the target rotation speed data N. Therefore, in such a case, it is determined that the servo motor 10 has not reached the steady state region, the steady state flag is reset, and the control speed N
The latest rotational speed data N, , is used for this (step S11).

一方、最新回転数データN,が目標回転数データN。に
対して所定範囲内であるならば、サーボモータ10の回
転速度は定常域に到達したものと判定されて定常域フラ
グはセットされ、制御用回転数Nには、ノイズ等の影響
を受でいない中央デ36 ?タN■が使用される(ステップS12)。
On the other hand, the latest rotation speed data N is the target rotation speed data N. If it is within a predetermined range, it is determined that the rotation speed of the servo motor 10 has reached a steady range, the steady range flag is set, and the control rotation speed N is determined to be free from the influence of noise etc. No central de 36? The data N■ is used (step S12).

このように、この制御においても、ステップS10−1
およびS 1 0−2という2段階の判別で、モータ回
転速度が過渡応答域か定常域かの判定がされるので、モ
ータ回転速度が何らかの原因で目標回転速度よりも低い
速度で落着こうとした場合でも、定常域に到達したと誤
判断されることなく、定常域到達検出が正確に行われる
In this way, also in this control, step S10-1
and S 1 0-2, it is determined whether the motor rotation speed is in the transient response region or the steady region, so if the motor rotation speed has tried to settle down at a speed lower than the target rotation speed for some reason. Even in the case where the stationary area has been reached, the detection of reaching the stationary area is performed accurately without erroneously determining that the stationary area has been reached.

以上の制御においても、ステップSIO−1の第1段階
の判別とステップS 1 0−2の第2段階の判別とは
、前後逆になっていてもよい。
Also in the above control, the first stage determination in step SIO-1 and the second stage determination in step S10-2 may be reversed.

以上説明した第5図および第7図におけるステップS1
2においても、先に説明した実施例と同様に、モータ回
転速度が定常域に到達したと判定された場合に、無条件
に制御用回転数Nを中央データN■に決定せず、最新デ
ータN。が定常域における制御用データとして適切か否
かの判別をして、適切である場合には、最新データN。
Step S1 in FIGS. 5 and 7 explained above
2, similarly to the previously described embodiment, when it is determined that the motor rotation speed has reached the steady range, the control rotation speed N is not unconditionally determined to be the central data N■, but the latest data N. It is determined whether or not the data is suitable as control data in the steady state region, and if it is, the latest data N is used.

を制御用回転数Nとし、不適切である場合においてのみ
中央データN.を制御用回転数Nと決定するよう37 にするのが好ましい。
is the control rotation speed N, and the central data N. is used only when it is inappropriate. It is preferable to set it to 37 so that the rotation speed N is determined as the control rotation speed N.

次に、第1図における速度指令信号入力部]5の説明を
する。
Next, the speed command signal input section]5 in FIG. 1 will be explained.

第8図は、速度指令信号入力部15の具体的な構成例を
示すブロック図である。速度指令信号入力部15には、
速度指令クロックの立上りエッジを検出するための立上
り検出回路151、基準クロックをアップカウントする
フリーランニングカウンタ152、立上り検出回路15
1の立上り検出出力をキャプチャ信号とし、該キャプチ
ャ信号をトリガとしてフリーランニングカウンタ152
のカウント数を読取保持するキャプチャレジスタ153
および立上り検出回路151の出力パルスをアップカウ
ントするためのアップカウンタ154が備えられている
FIG. 8 is a block diagram showing a specific example of the configuration of the speed command signal input section 15. As shown in FIG. In the speed command signal input section 15,
A rising edge detection circuit 151 for detecting the rising edge of the speed command clock, a free running counter 152 for counting up the reference clock, and a rising edge detection circuit 15
The rising detection output of 1 is used as a capture signal, and the free running counter 152 uses the capture signal as a trigger.
A capture register 153 that reads and holds the count number of
And an up counter 154 for up counting the output pulses of the rising edge detection circuit 151 is provided.

フリーランニングカウンタ]52は、たとえば16ビッ
ト構成のカウンタである。このフリーランニングカウン
タ152は、前述したエンコーダ信号人力部13のフリ
ーランニングカウンタ133(第2図参照)と共用して
もよい。
The free running counter] 52 is, for example, a 16-bit counter. This free running counter 152 may be used in common with the free running counter 133 (see FIG. 2) of the encoder signal manual section 13 described above.

38 この回路の動作は、次の通りである。38 The operation of this circuit is as follows.

装置本体側、たとえば複写機本体の制御側マイクロコン
ピュータから出力される速度指令クロックは立上り検出
回路151へ与えられ、立上り検出回路151において
該速度指令クロックの立」一リエッジが検出される。立
上り検出回路151の出力はキャプチャ信号としてフリ
ーランニングカウンタ152へ与えられるので、キャプ
チャレジスタ153の内容は、速度指令クロツクの立上
りに応答して更新されていく。よって、ある立」二り検
出信号に基づいてキャプチャレジスタ153の内容を読
出し、次の立上り検出信号に基づいてキャプチャレジス
タ153の内容を読出して、その差を求めれば、速度指
令クロック1周期におけるフリーランニングカウンタ1
52のカウント数を計測ナることができる。つまり、指
令速度となる回転数N。を得ることができる。
A speed command clock output from a control microcomputer on the apparatus main body side, for example, a copying machine main body, is applied to a rising edge detection circuit 151, which detects the rising edge of the speed command clock. Since the output of the rising edge detection circuit 151 is given to the free running counter 152 as a capture signal, the contents of the capture register 153 are updated in response to the rising edge of the speed command clock. Therefore, if the contents of the capture register 153 are read out based on a certain rising edge detection signal, the contents of the capture register 153 are read out based on the next rising edge detection signal, and the difference is found, the free speed in one cycle of the speed command clock can be calculated. running counter 1
52 counts can be measured. In other words, the rotational speed N that is the commanded speed. can be obtained.

なおこの実施例では、キャプチャレジスタ153の内容
が更新されるごとに、更新後のカウント数と更新前のカ
ウント数との差のカウント数を求39 めるというやり方ではなく、より検出精度を向上させる
ために、エンコーダ信号入力部13におけるキャプチャ
レジスタ153のカウント数読出しと同様の読出方法か
とられている。
Note that in this embodiment, each time the contents of the capture register 153 are updated, the difference between the count number after the update and the count number before the update is calculated. In order to do this, a reading method similar to that of reading the count number of the capture register 153 in the encoder signal input section 13 is used.

すなわち、制御部14は、所定のザンブル時間Δtごと
にキャプチャレジスタ153の内容およびアップカウン
タ154の内容を読出し、キャプチャレジスタ153に
おける今回読出したカウント数と前回読出したカウント
数との差を求め、その差を、アップカウンタにおける今
回読出したカウント数から前回読出したカウント数との
差で除算することで、速度指令クロック1周期内におけ
るより正確な基準クロック数を求めるようにしている。
That is, the control unit 14 reads the contents of the capture register 153 and the contents of the up counter 154 at every predetermined zamble time Δt, calculates the difference between the count number read this time and the count number read last time in the capture register 153, and calculates the difference between the count number read this time and the count number read last time in the capture register 153. By dividing the difference by the difference between the count number read this time and the count number read last time in the up counter, a more accurate reference clock number within one cycle of the speed command clock is obtained.

第9図は、制御部14による速度指令クロツクと速度検
出パルスとの位相差算出処理手順を示している。
FIG. 9 shows a procedure for calculating the phase difference between the speed command clock and the speed detection pulse by the control section 14.

まず、エンコーダ信号人力部13の立上り検出回路13
1によって速度検出パルスの立上りエッジが検出される
と(ステップS21)、フリーラ40 ンニングカウンタ133のカウント値が読込まれ、その
値が位相比較値PDT,として記憶される(ステップS
22)。フリーランニングカウンタ133は、モータ制
御開始時から基準クロツクのカウントを開始しているの
で、位相比較値PDT。の値は、モータ制御開始時から
今回のパルス立上り検出時点までの時間に応じた値とな
る。
First, the rising edge detection circuit 13 of the encoder signal human input section 13
1 detects the rising edge of the speed detection pulse (step S21), the count value of the running counter 133 of the freer 40 is read and the value is stored as the phase comparison value PDT (step S21).
22). Since the free running counter 133 starts counting the reference clock from the start of motor control, the phase comparison value PDT. The value corresponds to the time from the start of motor control to the time when the current pulse rise is detected.

次に、位相基準値PP I,が、次式により計算されか
つ記憶される(ステップ823)。
Next, the phase reference value PP I, is calculated and stored (step 823).

PPI,=PPI,fi.,,+SPD  ・・・(6
)ここで、 P P I +,−+,:前回記憶された位相基準値S
PD    :速度指令クロック1周期間の基準クロッ
ク数(SPDは固定値 である。) である。
PPI,=PPI,fi. ,,+SPD...(6
) Here, P P I +, -+,: Previously stored phase reference value S
PD: Reference clock number for one period of speed command clock (SPD is a fixed value).

ただし、PPI.。−,.の初期値は、零であるため、
」二記ステップS21で、モータ制御開始後第1回]]
の速度検出パルスの立上りか検出されたときに対応する
位相基準値PPI,の値は、SPD41 となる。
However, PPI. . -,. Since the initial value of is zero,
"The first time after starting the motor control in step S21 of Section 2]]
When the rising edge of the speed detection pulse is detected, the corresponding phase reference value PPI becomes SPD41.

この後、位相差P H D Tが次式により算出されか
つ記憶される(ステップS24)。
Thereafter, the phase difference P H D T is calculated using the following equation and stored (step S24).

SPD そして、以上の処理が繰返される。すなわち、速度検出
パルスの立上りが検出されるごとに(ステップS21)
、フリーランニングカウンタ133のカウント値の読込
みおよび位相比較値PDT。の更新(ステップS22)
、位相基準値PPI。の計算および更新(ステップ82
3)ならびに位相差PHDTの算出(ステップS24)
が繰返し2行われる。
SPD Then, the above processing is repeated. That is, every time the rising edge of the speed detection pulse is detected (step S21)
, reading the count value of the free running counter 133 and the phase comparison value PDT. Update (step S22)
, phase reference value PPI. calculation and update (step 82
3) and calculation of phase difference PHDT (step S24)
is repeated 2 times.

モータ制御開始後、ステップS 2 1で、第2回目の
速度検出パルスの立上りが検出されたときには、ステッ
プ323で算出される位相基準値PP工。の値は2SP
Dとなり、第3回目の速度検出パルスの立上りが検出さ
れたときには3SPDとなる。つまり、ステップ323
で算出される位相基準値PPI。の値は、モータ制御開
始時から今42 回の速度検出パルス立」ニリ時点までの間に出力された
速度検出パルス総数とSPDとの積値になる。
After the start of motor control, when the second rise of the speed detection pulse is detected in step S21, the phase reference value PP is calculated in step 323. The value of is 2SP
D, and when the third rising edge of the speed detection pulse is detected, it becomes 3SPD. That is, step 323
Phase reference value PPI calculated by . The value is the product of the total number of speed detection pulses outputted from the start of motor control to the 42nd time of speed detection pulses and SPD.

SPDは、速度指令クロックの周期に応じた固定値であ
るから、ステップ823で算出される位相基準値PPI
.は、モータ制御開始時から今回立上りが検出された速
度検出パルスに対応する速度指令クロックの立上がり時
点までの時間に応じた値となる。
Since SPD is a fixed value depending on the period of the speed command clock, the phase reference value PPI calculated in step 823
.. is a value corresponding to the time from the start of motor control to the time of the rise of the speed command clock corresponding to the speed detection pulse whose rise was detected this time.

そして、モータ制御開始時から今回の速度検出パルスの
立上り検出時点までの時間に応じた値(位相比較値PD
T,)と、モータ制御開始時から今回立上りか検出され
た速度検出パルスに対応する速度指令クロックの立上が
り時点までの時間に応じた値(位相基準値PPI,)と
の差を、速度指令クロックの周期に応じた値(SPD)
で除することにより、位相差PHDTが算出されている
。よって、速度指令クロックと速度検出パルスとの位相
差が、速度指令クロックの1周期以上である場合でも、
その位相差PHDTが正確に検出される。
Then, a value (phase comparison value PD
T, ) and the value (phase reference value PPI,) corresponding to the time from the start of motor control to the rising point of the speed command clock corresponding to the speed detection pulse whose rising edge was detected this time is calculated as the speed command clock. Value according to the period of (SPD)
The phase difference PHDT is calculated by dividing by . Therefore, even if the phase difference between the speed command clock and the speed detection pulse is one cycle or more of the speed command clock,
The phase difference PHDT is accurately detected.

43 次に、制御部14から出力されるPWMデータの算出方
法について説明する。
43 Next, a method of calculating PWM data output from the control unit 14 will be explained.

ザーボモータ]0の回転速度Nを指令速度N。The rotation speed N of servo motor] 0 is the command speed N.

に追従させるためにザーボモータ10に出力すべきPW
Mデータ用電圧VOは、速度差ΔN (=NN)による
制御電圧(比例制御電圧)を■1、位相差PHDTによ
る制御電圧をV2とすると、次式で表わされる。
PW that should be output to the servo motor 10 in order to follow
The M data voltage VO is expressed by the following equation, where 1 is the control voltage (proportional control voltage) due to the speed difference ΔN (=NN), and V2 is the control voltage due to the phase difference PHDT.

VO=V]→−V2         ・・(8)つま
り、この実施例では、速度差ΔN (=NoN)による
比例制御電圧■1を、位相差P H DTによる制御電
圧V2で補正している。この理由は、速度差ΔNによる
比例制御だけでは負荷変動に対する追従性か良くないか
らである。
VO=V]→-V2 (8) In other words, in this embodiment, the proportional control voltage ■1 due to the speed difference ΔN (=NoN) is corrected by the control voltage V2 due to the phase difference P H DT. The reason for this is that proportional control based only on the speed difference ΔN does not provide good followability to load fluctuations.

そこで、追従性をよくするため、この実施例では、速度
差ΔN (=N。一N)による比例制御電圧V]を、位
相差PHDTによる制御電圧V2て補正しているのであ
る。
Therefore, in order to improve followability, in this embodiment, the proportional control voltage V] due to the speed difference ΔN (=N.-N) is corrected by the control voltage V2 due to the phase difference PHDT.

速度差ΔNによる比例制御電圧V1は、次式で表わされ
る。
The proportional control voltage V1 based on the speed difference ΔN is expressed by the following equation.

44 ■1=Ra{ GD2 ・憇+IO+  }T[lL 375KT   Δt       KT十K e N ,,.RaGD”  ,AN十KeN 375K,   Δt +Ra  (I O+TBL/KT )    − (
9)但し、 Ra:アマチュア抵抗[Ω] K7:}ルク定数[kgm/A ] Ke:誘起電圧定数[V/rpm] Io:無負荷電流[A] GD2 :負荷とモータによる慣性モーメント[kgm
2コ TRL:摺動負荷[kgm ] である。
44 ■1=Ra{ GD2 ・憇+IO+ }T[lL 375KT Δt KTtenK e N ,,. RaGD” , AN1KeN 375K, Δt +Ra (IO+TBL/KT) − (
9) However, Ra: Amateur resistance [Ω] K7: Luk constant [kgm/A] Ke: Induced voltage constant [V/rpm] Io: No-load current [A] GD2: Moment of inertia due to load and motor [kgm]
2 pieces TRL: sliding load [kgm].

なお、Nは、第3図、第5図または第7図の処理で決定
された制御用回転数である。
Note that N is the control rotation speed determined in the process of FIG. 3, FIG. 5, or FIG. 7.

位相差PHDTによる制御電圧V2は、予め定められた
制御電圧V2の最大値をV2maxとすると、次のよう
にして求められる。
The control voltage V2 due to the phase difference PHDT is determined as follows, assuming that the predetermined maximum value of the control voltage V2 is V2max.

45 (A)速度制御開始時から定常域までの立上り時の場合 (a)位相差が3周期より小さい場合 (−3<PHDT<+3) V2= (V2max /3)  ・PHDT・・・ 
(10) (b)位相差が3周期以上でありかつ速度検出信号の位
相が速度指令信号の位相より進んでいる場合 (PHDT≦−3) V2=−V2max         ・= (1 1
)(C)位相差が3周期以上でありかつ速度検出信号の
位相が速度指令信号の位相より遅れている場合 (PHDT≧+3) V2=+V2max         −(1.2)従
って、位相差PHDTと、制御電圧v2との関係は、第
10図に示される関係になる。
45 (A) At the time of rise from the start of speed control to the steady region (a) When the phase difference is smaller than 3 cycles (-3<PHDT<+3) V2= (V2max /3) ・PHDT...
(10) (b) When the phase difference is 3 cycles or more and the phase of the speed detection signal is ahead of the phase of the speed command signal (PHDT≦-3) V2=-V2max ・= (1 1
) (C) When the phase difference is 3 cycles or more and the phase of the speed detection signal lags the phase of the speed command signal (PHDT≧+3) V2=+V2max −(1.2) Therefore, the phase difference PHDT and The relationship with the control voltage v2 is as shown in FIG.

(B)定常域の場合 (a)位相差が]周期より小さい場合 46 (−1<PHDT<+1) V2=V2max  # PHDT       −=
  (1 3)(b)位相差が1周期以−1二でありか
つ速度検出信号の位i[+が速度指令信号の位相より進
んでいる場合 (PHDT≦−1) V2=−V2max         − (14)(
c)位相差が1周期以上でありかつ速度検出信ぢの位相
か速度指令信号の位相より遅れている場合 (PHDT≧+1) V2=十V2max         −(] 5)従
って、位相差PHDTと、制御電圧V2との関係は、第
11図に示される関係になる。
(B) In the case of steady region (a) When the phase difference is smaller than the period 46 (-1<PHDT<+1) V2=V2max # PHDT -=
(1 3) (b) When the phase difference is -12 for one cycle or more and the position i[+ of the speed detection signal is ahead of the phase of the speed command signal (PHDT≦-1) V2=-V2max - ( 14)(
c) When the phase difference is one cycle or more and is delayed from the phase of the speed detection signal or the phase of the speed command signal (PHDT≧+1) V2 = 10V2max - (] 5) Therefore, the phase difference PHDT and the control The relationship with voltage V2 is as shown in FIG.

第12図は、制御部14によるPWMデータの算出処狸
手順を表わすフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for calculating PWM data by the control unit 14.

制御部]4では、たとえば第3図に示す処理によー)て
制御用回転数Nを決定するごとに、式(9)に基ついて
、比例制御電圧V1が算出される(ステップS31)。
In the control section]4, each time the control rotation speed N is determined by, for example, the process shown in FIG. 3), the proportional control voltage V1 is calculated based on equation (9) (step S31).

47 次いで、第3図のステップSllまたはS12でリセッ
1・またはセットした定常域フラグの状態が判別され(
ステップS32)、定常域フラグがリセットされてモー
タ回転速度が過渡応答域の場合は、上式(10)〜(1
2)に基づいて■2が算出される(ステップ833)。
47 Next, the state of the reset 1 or steady state flag set in step Sll or S12 in FIG. 3 is determined (
Step S32), if the steady-state region flag is reset and the motor rotation speed is in the transient response region, the above equations (10) to (1
2) is calculated based on (step 833).

一方、定常域フラグがセッI・されてモータ回転速度が
定常域に達している場合(A、−1二式(13)〜(1
5)に基づいて■2が算出される(ステップS34)。
On the other hand, if the steady state flag is set and the motor rotation speed has reached the steady state (A, -1 2 equations (13) to (1)
2 is calculated based on 5) (step S34).

そして、ステップS31で求められたv1とステップS
33またはS34で求められたV2とが加算されて、制
御電圧VOが算出される(ステップS35)。
Then, v1 obtained in step S31 and step S
33 or V2 obtained in S34 is added to calculate the control voltage VO (step S35).

よって、モータ制御開始後、定常状態になるまでの立上
り時には、位相差による制御電圧が相対的に低く、定常
時では、位相差による制御電圧が川タ・土的に高くなる
。換言すれば、モータ制御電圧を構成する制御信号成分
のうち、比例制御成分が、過渡応答域では{目対的に大
きく、定常域では相対48 的に小さくなるようにされている。
Therefore, after the start of motor control, the control voltage due to the phase difference is relatively low during the rise until the steady state is reached, and during the steady state, the control voltage due to the phase difference becomes extremely high. In other words, among the control signal components constituting the motor control voltage, the proportional control component is relatively large in the transient response region and relatively small in the steady region.

この結果、立」二り時にモータ回転速度が指令速度より
もかなり速い速度まで上がってしまうのを防止できると
ともに、定常時に速度の追従性をよくでき、サーボモー
タ10の税調を防tl−することができる。
As a result, it is possible to prevent the motor rotational speed from increasing to a speed considerably higher than the command speed when standing or turning, and to improve speed followability during steady state, thereby preventing tax adjustment of the servo motor 10. I can do it.

なお、モータの制御信号成分のうち、比例制御成分の割
合を変化させる仕方としては、上述の実施例に限らず、
次のようにしてもよい。
Note that the method of changing the proportion of the proportional control component among the motor control signal components is not limited to the above-mentioned embodiment.
You can do it like this:

」二式(10)〜(15)に基づいて、位相差による制
御電圧V2を求める際に、フラグがリセット状態の立」
ユリ時には、V2maxを相対的に小さな予め定める値
Sとし、フラグがセット状態の定常域では、V2max
を参目対的に大きな予め定める値Lとするのである。
``When determining the control voltage V2 based on the phase difference based on the two equations (10) to (15), the flag is set to the reset state.''
At the time of lily, V2max is set to a relatively small predetermined value S, and in the steady region where the flag is set, V2max
is set to a predetermined value L that is relatively large.

あるいは、位ト目差による制御電圧V2を求める場合に
、立上り時の場劇も、定常時の場合も、ともに、−L式
(13)〜(15)に括ついてp出ずる。たたし2、フ
ラグがリセット状態の立上り時には、V2maxをil
l対的に小さなfめ定める値Sと49 し、フラグがセット状態の定常域では、V2maxを相
対的に大きな予め定める値Lとするのである。
Alternatively, when determining the control voltage V2 based on the position difference, p is obtained by combining -L equations (13) to (15) both in the rise time and in the steady state. 2, at the rising edge of the flag reset state, set V2max to il
V2max is set to a relatively large predetermined value L in the steady region where the flag is set.

さらにまた、位相差による制御電圧■2は常に同じ方法
、たとえば−1一式(13)〜(15)に基づいて算出
し、比例制御成分■1自体を立上り時か定常域かで増減
させる仕方を採用してもよい。
Furthermore, the control voltage (2) based on the phase difference is always calculated in the same way, for example, based on the -1 set (13) to (15), and the proportional control component (1) itself is increased or decreased depending on whether it is rising or in the steady state. May be adopted.

第13図は、PWMユニッ1・]6の具体的な構成例を
示すブロック図であり、第14図はPWMユニット16
の動作を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 13 is a block diagram showing a specific example of the configuration of the PWM unit 1.]6, and FIG.
3 is a timing chart for explaining the operation of FIG.

PWMユニット16には、セット信号発生部161と、
PWMデータレジスタ16’.2と、ダウンカウンタ1
−63とRSフリップフロップ]64とか備えられてい
る。
The PWM unit 16 includes a set signal generation section 161,
PWM data register 16'. 2 and down counter 1
-63 and RS flip-flop]64.

セット信号発生部161は、一定の周期ごとにセット信
号を発生ずるものである。このセット信号発生部]61
はたとえばリングカウンタで構成されており、一定数の
基準クロソクを計数するごとにセッ1・信号を発生する
ようにされている。
The set signal generator 161 generates a set signal at regular intervals. This set signal generation section] 61
is composed of, for example, a ring counter, and is configured to generate a set 1 signal every time a certain number of reference crosslocks are counted.

PWMデータレジスタ162は、制御部14か50 ら与えられるPWMデータを保持するためのものである
。制御部14から与えられるPWMデータとは、前述し
た式(8)によって求められた電圧データである。すな
わち、式(9)の比例制御電圧v1を位相差データPH
DTによる制御電圧V2で補正した電圧vOである。こ
のPWMデータは、PWMユニッ1・16から出力され
るPWM出力信号のデューティを決めるのに用いられる
The PWM data register 162 is for holding PWM data given from the control section 14 or 50. The PWM data given from the control unit 14 is voltage data obtained by the above-mentioned equation (8). That is, the proportional control voltage v1 of equation (9) is converted to the phase difference data PH.
This is the voltage vO corrected by the control voltage V2 by the DT. This PWM data is used to determine the duty of the PWM output signal output from the PWM units 1 and 16.

ダウンカウンタ163は、PWM基準クロック(この実
施例では、PWM基準クロックは、エンコーダ信号入力
部13や速度指令信号入力部15で用いられる基準クロ
ックが共用されている。)が与えられごとにダウンカウ
ントをし、設定された数を計測するとリセット信号を出
力するものである。
The down counter 163 counts down every time a PWM reference clock (in this embodiment, the PWM reference clock is a reference clock used in the encoder signal input section 13 and the speed command signal input section 15) is provided. When the set number is counted, a reset signal is output.

PWMユニット16の動作は次のようになる。The operation of the PWM unit 16 is as follows.

セット信号発生部161からセッ1・信号が出力される
と、PWMデータレジスタ162の内容、つまり制御部
14から与えられたPWMデータが、ダウンカウンタ1
63にセットされ、また、セッ51 ト信号によってフリップフロップ164がセットされる
。従って、フリップフロップ164の出力、つまりPW
M信号はハイレベルとなる。
When the set 1 signal is output from the set signal generating section 161, the contents of the PWM data register 162, that is, the PWM data given from the control section 14, are transferred to the down counter 1.
63, and the flip-flop 164 is set by the set signal. Therefore, the output of flip-flop 164, that is, PW
The M signal becomes high level.

次に、ダウンカウンタ163はPWM基準クロックに基
づいてダウンカウントを行い、設定されたカウント値か
「0」になると、フリップフロツプ164ヘリセット信
号を与える。よって、フリップフロップ164の出力は
ローレベルに反転する。
Next, the down counter 163 counts down based on the PWM reference clock, and when the set count value reaches "0", a reset signal is given to the flip-flop 164. Therefore, the output of flip-flop 164 is inverted to low level.

この結果、PWMユニット16からは、PWMデータレ
ジスタ162で保持された値、つまり式(8)で算出さ
れた電圧データでデューテイが決められ、PWM信月が
導出される。
As a result, the PWM unit 16 determines the duty based on the value held in the PWM data register 162, that is, the voltage data calculated by equation (8), and derives the PWM signal.

この発明は、複写機の光学系制御用に限らず、ファクシ
ミリ装置の読取装置制御用モータや、その他の一般的な
モータ制御回路に採用できる。
The present invention is applicable not only to control of the optical system of a copying machine but also to a motor for controlling a reading device of a facsimile machine and other general motor control circuits.

また、この発明は、PWM信号以外で印加電圧を算出す
る場合にも蓮用できる。
Further, the present invention can also be applied when calculating an applied voltage using a signal other than a PWM signal.

く発明の効果〉 この発明は、以上のように構成されているので、52 負荷の大小に拘らず、モータ回転速度が過度応答域から
定常域に達した時に、それを確実に検出できる。
Effects of the Invention Since the present invention is configured as described above, it is possible to reliably detect when the motor rotational speed reaches the steady state from the transient response range, regardless of the magnitude of the load.

また、瞬間的な負荷変動やノイズなどによって、速度検
出信号が一時的に悪影響を受けても、その影響が判別結
果に表われず、回転速度が、定常域に達したことを正確
に検出できる。
In addition, even if the speed detection signal is temporarily adversely affected by instantaneous load fluctuations or noise, the effect will not be reflected in the discrimination results, and it is possible to accurately detect when the rotation speed has reached a steady state. .

さらに、モータ回転速度が定常域になった後は、ノイズ
等に強く、安定した定速制御が可能である。
Furthermore, after the motor rotational speed reaches a steady range, it is resistant to noise and stable constant speed control is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、この発明の実施例が適用された光学系駆動用
DCサーボモータの駆動制御回路の電気的構成を示すブ
ロック図である。 第2図は、この発明の実施例に係るエンコーダ入力部の
電気的構成を示す回路ブロック図である。 第3図は、この発明の実施例における回転速度検出処理
手順を表わすフローチャートである。 第4図は、定常域到達検出処理に用いられる2つのメモ
リM1およびM2を示す図である。 第5図は、第3図の制御をさらに改良した、第53 3図のステップSIO〜S12と置換可能な制御内容を
表わすフローチャートである。 第6A図および第6B図は、速度検出信号に特殊な振動
が生じた場合の問題点を説明するための図である。 第7図は、第3図の制御をさらに改良した、第3図のス
テップS10−312と置換可能なさらに別の制御内容
を表わすフローチャートである。 第8図は、速度指令信号入力部の電気的構成例を示すブ
ロック図である。 第9図は、この発明の実施例における位相差検出処理手
順を表わすフローチャートである。 第10図は、速度立上り時に用いられる位相差PHDT
に対する制御電圧v2の関係を表わすグラフである。 第11図は、定常時に用いられる位相差PHDTに対す
る制御電圧V2の関係を表わすグラフである。 第12図は、制御部14によるPWMデータの算出処理
手順を表わすフローチャートである。 54 第13図は、PWMユニットの具体的な電気的構成を示
すブロック図である。 第14図は、PWMユニットの動作を表わすタイミング
チャートである。 図において、10・・・DCサーボモータ、11・・・
ドライバ部、12・・・ロータリエンコーダ、13・・
・エンコーダ信号入力部、14・・・制御部、15・・
・速度指令信号人力部、]−6・・・PWMユニット、
M]、M2・・・メモリ、を示す。 55 回四姪 (上
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of a drive control circuit for an optical system drive DC servo motor to which an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a circuit block diagram showing the electrical configuration of the encoder input section according to the embodiment of the invention. FIG. 3 is a flowchart showing the rotational speed detection processing procedure in the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing two memories M1 and M2 used for the steady state reaching detection process. FIG. 5 is a flowchart showing control contents that are a further improvement on the control shown in FIG. 3 and can be replaced with steps SIO to S12 in FIG. 533. FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining problems when special vibrations occur in the speed detection signal. FIG. 7 is a flowchart showing still another control content that is a further improvement on the control shown in FIG. 3 and can replace step S10-312 in FIG. FIG. 8 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the speed command signal input section. FIG. 9 is a flowchart showing the phase difference detection processing procedure in the embodiment of the present invention. Figure 10 shows the phase difference PHDT used when speed rises.
3 is a graph showing the relationship between control voltage v2 and control voltage v2. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the control voltage V2 and the phase difference PHDT used in steady state. FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for calculating PWM data by the control unit 14. 54 FIG. 13 is a block diagram showing a specific electrical configuration of the PWM unit. FIG. 14 is a timing chart showing the operation of the PWM unit. In the figure, 10...DC servo motor, 11...
Driver section, 12... Rotary encoder, 13...
・Encoder signal input section, 14...control section, 15...
・Speed command signal human power section, ]-6...PWM unit,
M], M2...indicates memory. 55th fourth niece (1st)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、モータ回転速度が指令速度に等しくなるように、モ
ータをフィードバック制御するモータ制御装置であって
、 所定タイミングごとに、モータ回転速度に関するデータ
を算出するデータ算出手段、 モータ回転速度に関するデータを、所定の複数回分、新
しいもの順に記憶できる複数の記憶エリアを有し、デー
タ算出手段によってモータ回転速度に関するデータが算
出されるごとに、既に記憶されているデータを順次1つ
ずつシフトして最古データを捨て、かつ今回算出された
データを最新データ記憶エリアに記憶する記憶手段、 記憶手段に記憶されている複数回分のデータのうちの大
小中央に相当するデータと今回算出された最新データと
を比較し、最新データが大小中央に相当するデータに該
当するかまたは該データに対して所定範囲内であるか否
かに基づいて、モータ回転速度が定常域に達したか否か
を判定する判定手段、および 判定手段によって、モータ回転速度は定常域に達してい
ないと判定されたときは、最新データを非定常域におけ
る速度データとして取出し、モータ回転速度は定常域に
達したと判定されたときには、さらに、最新データの適
否を判断して、最新データが適切であるときは最新デー
タを、最新データが不適切であるときには大小中央に相
当するデータを定常域における速度データとして取出す
速度データ決定手段、 を含むことを特徴とするモータ制御装置。 2、モータ回転速度が指令速度に等しくなるように、モ
ータをフィードバック制御するモータ制御装置であって
、 所定タイミングごとに、モータ回転速度に関するデータ
を算出するデータ算出手段、 モータ回転速度に関するデータを、所定の複数回分、新
しいもの順に記憶できる複数の記憶エリアを有し、デー
タ算出手段によってモータ回転速度に関するデータが算
出されるごとに、既に記憶されているデータを順次1つ
ずつシフトして最古データを捨て、かつ今回算出された
データを最新データ記憶エリアに記憶する記憶手段、 今回算出された最新データが、記憶手段に記憶されてい
る複数回分データのうちの大小中央に相当するデータに
該当するかまたは該データに対して所定の第1範囲内で
あるか否かを判別する第1判別手段、 記憶手段に記憶されている複数回分のデータのうちの最
大データと最小データとの差が、所定の第2範囲内であ
るか否かを判別する第2判別手段、 第1判別手段によって、最新データは大小中央に相当す
るデータに該当するかまたは該データに対して所定の第
1範囲内であると判別され、かつ、第2判別手段によっ
て、最大データと最小データとの差が所定の第2範囲内
であると判別されたとき、モータ回転速度が定常域に達
した判定する判定手段、および判定手段によって、モー
タ回転速度は定常 域に達していないと判定されたときは、最新データを非
定常域における速度データとして取出し、モータ回転速
度が定常域に達したと判定されたときには、さらに、最
新データの適否を判断して、最新データが適切であると
きは最新データを、最新データが不適切であるときには
大小中央に相当するデータを定常域における速度データ
として取出す速度データ決定手段、を含むことを特徴と
するモータ制御装置。 3、モータ回転速度が指令速度に等しくなるように、モ
ータをフィードバック制御するモータ制御装置であって
、 所定タイミングごとに、モータ回転速度に関するデータ
を算出するデータ算出手段、 モータ回転速度に関するデータを、所定の複数回分、新
しいもの順に記憶できる複数の記憶エリアを有し、デー
タ算出手段によってモータ回転速度に関するデータが算
出されるごとに、既に記憶されているデータを順次1つ
ずつシフトして最古データを捨て、かつ今回算出された
データを最新データ記憶エリアに記憶する記憶手段、 今回算出された最新データが、記憶手段に記憶されてい
る複数回分のデータのうちの大小中央に相当するデータ
に該当するかまたは該データに対して所定の第1範囲内
であるか否かを判別する第1判別手段、 最新データが、予め定める目標回転速度データに対して
所定の第2範囲内であるか否かを判別する第2判別手段
、 第1判別手段によって、最新データは大小中央に相当す
るデータに該当するかまたは該データに対して所定の第
1範囲内であると判別され、かつ、第2判別手段によっ
て、最新データは目標回転速度データに対して所定の第
2範囲内であると判別されたとき、モータ回転速度が定
常域に達したと判定する判定手段、および 判定手段によって、モータ回転速度は定常域に達してい
ないと判定されたときは、最新データを非定常域におけ
る速度データとして取出し、モータ回転速度は定常域に
達したと判定されたときには、さらに、最新データの適
否を判断して、最新データが適切であるときは最新デー
タを、最新データが不適切であるときには大小中央に相
当するデータを定常域における速度データとして取出す
速度データ決定手段、を含むことを特徴とするモータ制
御装置。
[Claims] 1. A motor control device that performs feedback control of a motor so that the motor rotation speed becomes equal to a command speed, comprising: data calculation means for calculating data regarding the motor rotation speed at each predetermined timing; It has a plurality of storage areas capable of storing data related to the rotational speed for a predetermined number of times in order of newest, and each time the data calculation means calculates data related to the motor rotational speed, the already stored data is sequentially updated one by one. A storage means for discarding the oldest data and storing the data calculated this time in the latest data storage area; Based on whether the latest data corresponds to the data corresponding to the middle of the magnitude or is within a predetermined range with respect to the data, it is determined whether the motor rotation speed has reached a steady range. When the determination means determines whether or not the motor rotation speed has reached the steady region, the latest data is taken out as speed data in the unsteady region, and the motor rotation speed reaches the steady region. If it is determined that the latest data is appropriate, the latest data is determined to be appropriate, and if the latest data is inappropriate, the data corresponding to the center of the magnitude is used as the speed data in the steady region. A motor control device comprising: speed data determining means for extracting speed data. 2. A motor control device that performs feedback control of the motor so that the motor rotation speed becomes equal to the command speed, the data calculation means calculating data regarding the motor rotation speed at each predetermined timing; It has a plurality of storage areas that can store a predetermined number of times in chronological order, and each time data regarding the motor rotation speed is calculated by the data calculation means, the already stored data is sequentially shifted one by one to the oldest one. Storage means for discarding the data and storing the data calculated this time in the latest data storage area, the latest data calculated this time corresponds to the data corresponding to the center of the size of the data for multiple times stored in the storage means first determining means for determining whether or not the data is within a predetermined first range; , a second determining means for determining whether or not the latest data falls within a predetermined second range; a determination that the motor rotation speed has reached a steady range when it is determined that the difference between the maximum data and the minimum data is within a predetermined second range and the second determination means determines that the difference between the maximum data and the minimum data is within a predetermined second range; When it is determined by the means and the determining means that the motor rotation speed has not reached the steady region, the latest data is retrieved as speed data in the unsteady region, and when it is determined that the motor rotation speed has reached the steady region. , furthermore, a speed data determining means that determines the suitability of the latest data and takes out the latest data when the latest data is appropriate, and when the latest data is inappropriate, takes out data corresponding to the center of magnitude as speed data in the steady region. A motor control device comprising: 3. A motor control device that performs feedback control of the motor so that the motor rotation speed becomes equal to the command speed, the data calculation means calculating data regarding the motor rotation speed at each predetermined timing; It has a plurality of storage areas that can store a predetermined number of times in chronological order, and each time data regarding the motor rotation speed is calculated by the data calculation means, the already stored data is sequentially shifted one by one to the oldest one. A storage means for discarding the data and storing the data calculated this time in the latest data storage area; a first determining means for determining whether the latest data is within a predetermined first range with respect to the predetermined target rotational speed data; The first determining means determines whether the latest data corresponds to the data corresponding to the center of magnitude or is within a predetermined first range with respect to the data, and 2. When the determining means determines that the latest data is within a predetermined second range with respect to the target rotational speed data, the determining means determines that the motor rotational speed has reached a steady range; When it is determined that the motor rotation speed has not reached the steady range, the latest data is extracted as speed data in the unsteady range, and when it is determined that the motor rotation speed has reached the steady range, the suitability of the latest data is further checked. The present invention is characterized by comprising a speed data determining means for determining and extracting the latest data when the latest data is appropriate, and extracting data corresponding to the center of magnitude when the latest data is inappropriate as the speed data in the steady region. Motor control device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002271879A (en) * 2001-03-13 2002-09-20 Citizen Electronics Co Ltd Multi-function audio device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002271879A (en) * 2001-03-13 2002-09-20 Citizen Electronics Co Ltd Multi-function audio device

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