JPH0352577A - Computer for control voltage of motor - Google Patents

Computer for control voltage of motor

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JPH0352577A
JPH0352577A JP1185602A JP18560289A JPH0352577A JP H0352577 A JPH0352577 A JP H0352577A JP 1185602 A JP1185602 A JP 1185602A JP 18560289 A JP18560289 A JP 18560289A JP H0352577 A JPH0352577 A JP H0352577A
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JP
Japan
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speed
motor
constant
servo motor
control
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Pending
Application number
JP1185602A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasumasa Matsuura
松浦 康昌
Hiroyuki Harada
博之 原田
Toshihiko Araki
荒木 俊彦
Tetsuji Kajitani
梶谷 哲司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Original Assignee
Mita Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To control a motor with excellent follow-up properties by providing a computing means computing control voltage as the sum of a value obtained by multiplied the difference of the target speed of revolution and the actual speed of revolution by a first constant, a value acquired by multiplying the actual speed of revolution by a second constant and offset voltage, a semple- value measuring means and a means correcting the constants. CONSTITUTION:A DC servo motor 10 is turned and driven by a driver section 11, an optical system 17 is moved, the computation of a control signal and arithmetic processing are conducted by a control section 14, and the speed of revolution of the servo motor 10 is controlled by a PWM unit 6. The control section 14 reads the contents of a capture register 153 and an up counter 154 at the specified sampling time, acquires the difference of the number of counting at this time and the previous time, calculates the accurate number of reference clocks, and computes applied voltage from the difference of the actual number of revolution and the command number of revolution.

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 この発明は、モータの制御信号算出装置に関し、特に、
モータの回転速度をPWM信号によって制御する場合に
おけるPWM信号の算出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 signal calculation device, and in particular,
The present invention relates to a PWM signal calculation device when controlling the rotational speed of a motor using a PWM signal.

く従来の技術〉 モータの回転速度制御装置の中にはPWM信号によって
制御するようにしたものがある。
BACKGROUND ART Some motor rotational speed control devices are designed to perform control using PWM signals.

このような回転速度制御装置は、たとえば複写機等の原
稿読取装置における光学系駆動用のDCサーボモー夕制
御装置にも採用されている。
Such a rotation speed control device is also used, for example, in a DC servo motor control device for driving an optical system in a document reading device such as a copying machine.

光学系駆動用のサーボモータ制御装置においては、特に
、光学系の移動に伴ない摩擦抵抗等が変化してモータ負
荷が変動しても、追従性よくサーボモータを一定速度に
保ち、光学系を一定速度で移動させる必要がある。
In a servo motor control device for driving an optical system, even if the motor load fluctuates due to changes in frictional resistance as the optical system moves, the servo motor can be kept at a constant speed with good follow-up ability, and the optical system can be controlled. It must be moved at a constant speed.

従来は、サーボモー夕を一定速度に保つために、目標速
度と実際の検出速度との速度差に比例した電圧によって
PWM信号を得る比例制御が行われていた。
Conventionally, in order to maintain a servo motor at a constant speed, proportional control has been performed in which a PWM signal is obtained using a voltage proportional to the speed difference between a target speed and an actual detected speed.

く発明が解決しようとする課題〉 ところが、従来の比例制御では、実際の検出速度から目
標速度までモータ速度を増加させる場合の加速度が、目
標速度の大小によって変わり、目標速度が大きい程加速
度が小さく、目標速度に達するまでの時間が長くなり、
追従性が良くないという欠点があった。
However, in conventional proportional control, the acceleration when increasing the motor speed from the actual detected speed to the target speed changes depending on the size of the target speed, and the larger the target speed, the smaller the acceleration. , it takes longer to reach the target speed,
There was a drawback that followability was not good.

より具体的に説明をする。Let me explain more specifically.

モータに電圧Vを加えた時の運動方程式は、般に、 −V−Ra(10+Tab/Kt)    −(1)と
なる。
The equation of motion when voltage V is applied to the motor is generally -V-Ra(10+Tab/Kt)-(1).

これをnについて解くと、t−0でn=Npならば、 ,−V−R a ( I O +TB L /Kt )
KE また、 .左1二皐ユー375KTKE dt   RaGD2 となる。
Solving this for n, if n=Np at t-0, then , -V-R a (IO + TBL /Kt)
KE Also... It becomes 12KoU 375KTKE dt RaGD2 on the left.

この式より、サンプリングした速度がNsに、電圧Vを
加えた時間の加速度aは、Np−Ns,t−0を代入す
ることにより、の時 RaGD2 ・・・ (4) で与えられる。
From this formula, the acceleration a during the time when the sampled speed is Ns and the voltage V is given by substituting Np-Ns, t-0 when RaGD2 (4).

ところで、目標速度をN1サンプリングしt二速度をN
 S 、その差をΔNとした場合、通常の比例制御によ
って、 V−KΔN−K (N−Ns ) を印加した場合の加速度aは、 V−KΔN,Ns−N−ΔNを式(4)に代入すると、 a...375KTKE RaGD2 (N−ΔN)1 ,,, 3 7 5 KT KE RaGD2 × { (K/KE +1) ΔN−N この式より、ΔNが同じ値であっても、目標速度Nが大
きければ加速度aが小さく、Nが小さいとaが大きくな
ってしまうことがわかる。
By the way, the target speed is sampled N1 and the t2 speed is N1.
S, and if the difference is ΔN, the acceleration a when V-KΔN-K (N-Ns) is applied by normal proportional control is calculated by using V-KΔN, Ns-N-ΔN in equation (4). Substituting: a. .. .. 375KTKE RaGD2 (N-ΔN)1 ,,, 3 7 5 KT KE RaGD2 × { (K/KE +1) ΔN-N From this formula, even if ΔN is the same value, if the target speed N is large, the acceleration a will be It can be seen that if N is small, a becomes large.

それゆえ、この発明は、このような欠点を解消するため
になされたもので、追従性よくモータを制御できる制御
信号算出装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made to eliminate such drawbacks, and an object of the present invention is to provide a control signal calculation device that can control a motor with good followability.

く課題を解決するための手段〉 この発明は、モータの回転速度を制御するための制御電
圧を算出する装置であって、制御電圧を、目標回転速度
と実際の回転速度との差に第1定数を掛けた値、実際の
回転速度に第2定数を掛けた値、および所定のオフセッ
ト電圧の和として算出する演算手段と、光学系を予め定
める位置で停止させ、一定の印加電圧によってモータを
加速させてそのときの速度と時間とをサンプリングした
後モータを停止させるサンプル値測定手段と、サンプル
値測定手段の測定結果から、演算手段の算出した第1定
数および第2定数を補正する補正手段とを含むことを特
徴とするモータの制御電圧算出装置である。
Means for Solving the Problems> The present invention is an apparatus for calculating a control voltage for controlling the rotational speed of a motor, and the control voltage is calculated based on the difference between the target rotational speed and the actual rotational speed. A calculation means that calculates the sum of a value multiplied by a constant, a value obtained by multiplying the actual rotational speed by a second constant, and a predetermined offset voltage, and an optical system is stopped at a predetermined position and the motor is activated by a constant applied voltage. sample value measuring means for accelerating the motor and sampling the speed and time at that time, and then stopping the motor; and correcting means for correcting the first constant and the second constant calculated by the calculating means from the measurement results of the sample value measuring means. A control voltage calculation device for a motor, characterized in that it includes:

く作用〉 この発明によって制御電圧を求めると、目標速度に拘ら
ず、加速度は、目標速度と実際の速度との速度差によっ
て決まり、また、加速度定数を任意の値に選ぶことによ
って、目標との速度差に対して所望の加速度を得ること
ができる。
When the control voltage is determined by this invention, the acceleration is determined by the speed difference between the target speed and the actual speed, regardless of the target speed, and by selecting the acceleration constant to an arbitrary value, the acceleration is determined by the speed difference between the target speed and the actual speed. A desired acceleration can be obtained for the speed difference.

また、理論的に算出した所定の第1定数および第2定数
を、実測データによって補正する。
Further, the theoretically calculated predetermined first constant and second constant are corrected using actually measured data.

よって、機種によってモータ付加が微妙に異なる場合も
、それに対処して第1定数および第2定数を補正できる
Therefore, even if the motor addition differs slightly depending on the model, the first constant and the second constant can be corrected accordingly.

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
(照明ユニットおよび反射ミラー)駆動用のDCサーボ
モー夕の駆動制御回路に適用する場合を例にとって説明
をする。
Embodiments Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described, taking as an example a case where the present invention is applied to a drive control circuit of a DC servo motor for driving an optical system (illumination unit and reflection mirror) of a copying machine.

第1図は、複写機の光学系を駆動するためのDCサーボ
モー夕の駆動制御回路の構戊例を示すブロック図である
。この制御回路は、DCサーボモータへの印加電圧とし
てPWM信号を使用する回路になっている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a drive control circuit for a DC servo motor for driving an optical system of a copying machine. This control circuit is a circuit that uses a PWM signal as the voltage applied to the DC servo motor.

このDCサーボモータ10は永久磁石フィールド形であ
って、ドライバ部11によって回転駆動され、光学系1
7を移動させる。
This DC servo motor 10 is of a permanent magnet field type, and is rotationally driven by a driver section 11.
Move 7.

サーボモータ10の回転軸にはロータリエンコーダ12
が連結されている。ロータリエンコーダ12は、既に公
知の通り、サーボモータ10が予め定める微小角度回転
するごとに回転パルスを出力するものである。この実施
例のロークリエンコーダ12は、サーボモータ10が1
回転することによりたとえば200個の回転パルスを出
力する。
A rotary encoder 12 is attached to the rotating shaft of the servo motor 10.
are connected. As already known, the rotary encoder 12 outputs a rotation pulse every time the servo motor 10 rotates by a predetermined minute angle. The low-return encoder 12 of this embodiment has one servo motor 10.
By rotating, for example, 200 rotation pulses are output.

また、ロータリエンコーダ12の回転パルスには、少な
くともA相の回転パルスおよびB相の回転パルスが含ま
れていて、両回転パルスは等しい数(モータ1回転当た
り200rr!A)で、かつ互いに位相が90度ずれた
パルスになっている。
Further, the rotation pulses of the rotary encoder 12 include at least an A-phase rotation pulse and a B-phase rotation pulse, and both rotation pulses have an equal number (200 rr! A per motor rotation) and are out of phase with each other. The pulses are shifted by 90 degrees.

ロータリエンコーダ12から出力される回転パルスは、
エンコーダ信号入力部13へ与えられる。
The rotation pulse output from the rotary encoder 12 is
The signal is applied to the encoder signal input section 13.

エンコーダ信号人力部13は、後に詳述するように、ロ
ータリエンコーダ12から与えられる回転パルスに基づ
いて、サーボモータ10の回転を検出するための回路で
ある。エンコーダ信号入力部13の検出出力は制御部1
4へ与えられる。
The encoder signal human input section 13 is a circuit for detecting the rotation of the servo motor 10 based on rotation pulses given from the rotary encoder 12, as will be described in detail later. The detection output of the encoder signal input section 13 is the control section 1.
given to 4.

制御部14は、この回路全体を制御する中枢であって、
サーボモータ10の制御信号の算出その他の演算処理等
を行うものである。
The control unit 14 is the center that controls the entire circuit,
It calculates control signals for the servo motor 10 and performs other arithmetic processing.

制御部14には、後述する制御動作の際に用いられるメ
モリやタイマが含まれている。
The control unit 14 includes a memory and a timer used for control operations to be described later.

制御部14には、また、動作指令信号および指令速度が
与えられる。指令速度は、複写機本体の制御部(図示せ
ず)からの速度指令クロックが速度指令信号入力部15
へ与えられて信号処理され、制御部14へ与えられるよ
うになっている。この詳細については後述する。
The control unit 14 is also given an operation command signal and a command speed. The command speed is determined by a speed command clock from a control section (not shown) of the main body of the copying machine at a speed command signal input section 15.
The signal is applied to the control section 14, subjected to signal processing, and then sent to the control section 14. The details will be described later.

制御部14は、これら各入力信号に基づいて演算処理を
実行し、P WM (pulse width mod
ulation)データを算出してPWMユニット16
へ与えると共に、前述したドライバ部11ヘドライバ部
駆動信号を与える。
The control unit 14 executes arithmetic processing based on each of these input signals, and calculates PWM (pulse width mod
ulation) data and calculates the PWM unit 16
At the same time, a driver unit drive signal is also applied to the driver unit 11 described above.

PWMユニット16は、与えられるPWMデータに基づ
いてPWM信号のパルス幅(出力デューティ)を変化さ
せるた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。また、ドライバ部駆動信号は、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 PWM unit 16 is a unit for changing the pulse width (output duty) of the PWM signal based on the applied PWM data. The rotational speed of the servo motor 10 is controlled by a PWM signal output from the PWM unit 16. Further, the driver unit drive signal determines the rotation direction of the servo motor 10 and performs braking.

ところで、サーボモータ10を所望の速度で正確に回転
させるためには、前提として、サーボモータ10の回転
速度を正確に検出する必要がある。
By the way, in order to accurately rotate the servo motor 10 at a desired speed, it is necessary to accurately detect the rotation speed of the servo motor 10.

そこで、この駆動制御回路では、エンコーダ信号入力部
13の構成を第2図のようにし、かつ制御部14による
信号読出しを工夫して、正確な速度検出が行えるように
されている。
Therefore, in this drive control circuit, the configuration of the encoder signal input section 13 is as shown in FIG. 2, and the signal reading by the control section 14 is devised so that accurate speed detection can be performed.

第2図を参照して説明すると、エンコーダ信号人力部1
3は、ロータリエンコーダ12から出力されるA相の回
転パルスが与えられるエッジ検出回路131を備えてい
る。エッジ検出回路131は、与えられる回転パルスの
立ち上りエッジを検出して、その検出出力を導出する。
To explain with reference to FIG. 2, encoder signal human power section 1
3 includes an edge detection circuit 131 to which the A-phase rotation pulse outputted from the rotary encoder 12 is applied. The edge detection circuit 131 detects the rising edge of the applied rotation pulse and derives its detection output.

エンコーダ信号入力部13は、また、与えられる基準ク
ロックをアップカウントするたとえば16ビット構或の
フリーラニングカウンタ133と、キャプチャレジスタ
134とを備えている。キャプチャレジスタ134は、
エッジ検出回路131のエッジ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ニン
グカウンタ133のカウント数を読取保持するものであ
る。
The encoder signal input section 13 also includes a free running counter 133 of, for example, 16 bits that counts up the applied reference clock, and a capture register 134. The capture register 134 is
The edge detection output of the edge detection circuit 131 is used as a capture signal, and the count number of the free running counter 133 is read and held using the capture signal as a trigger.

なお、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ッ
クが利用される。
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.

また、そのような基準クロックがない場合、基準クロッ
ク発生回路を設けてもよい。
Furthermore, if there is no such reference clock, a reference clock generation circuit may be provided.

該入力部13は、さらに、アップダウン検出部135お
よびアップダウンカウンタ136を備えている。アップ
ダウン検出部135は、A相のエッジ検出出力が与えら
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、エ
ッジ検出回16 1 3 1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 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 A-phase edge detection output is given, and depending on whether the B-phase rotation pulse is at a high level or a low level, the servo motor 10 (see FIG. ) is used to determine whether the rotation is normal or reverse. The up-down counter 136 counts up or down the detection output of the edge detection circuit 16 1 3 1 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相の立ち上がりエッジ検出信号によって更新
されていく。また、アツブダウンカウンタ136は、エ
ッジ検出信号(回転パルス数)をカウントする。
The contents of the capture register 134 include the capture signal,
That is, it is updated by the A-phase rising edge detection signal. Further, the updown counter 136 counts the edge detection signal (number of rotation pulses).

それゆえ、アップダウンカウンタ136で、回転パルス
がn個カウントされる間にフリーランニングカウンタ1
33でカウントされる基準パルスのカウント数を計測し
、それに基づいて回転数Nを算出することができる。回
転数Nは、N−立憲 X (6) で表わされ、回転数Nと誤差N″との関係はとなる。
Therefore, while the up/down counter 136 counts n rotation pulses, the free running counter 1
The number of reference pulses counted at 33 can be measured, and the rotation speed N can be calculated based on it. The number of rotations N is expressed as N-Constitutional X (6), and the relationship between the number of rotations N and the error N'' is as follows.

これらの関係をグラフで表わすと第3A図のようになる
If these relationships are represented in a graph, it will be as shown in FIG. 3A.

この実施例は、このような回転数Nと誤差N′との関係
に着目し、制御部14がキャプチャレジスタ134およ
びアツプダウンカウンタ136のカウント数を読み取る
サンプルタイミングを工夫して、回転数Nが増加するの
に応じて回転数Nを算出する回転パルス数nを増加させ
ることにより、回転数Nの増加に伴なって2乗の割合で
増加しようとする誤差N゛を、式(7)で表わされるよ
うに、1乗の割合での増加に止めるようにして誤差N′
をおさえ、正確な回転数Nの検出ができるようにしたも
のである。
In this embodiment, focusing on the relationship between the rotation speed N and the error N', the control section 14 devises the sample timing for reading the counts of the capture register 134 and the up-down counter 136, so that the rotation speed N is By increasing the number of rotational pulses n used to calculate the rotational speed N as the rotational speed N increases, the error N', which tends to increase at a square rate as the rotational speed N increases, can be calculated using equation (7). As shown, the error N' is limited to increasing at the rate of the first power.
This makes it possible to accurately detect the rotational speed N.

より具体的に説明すると、あるサンプルタイミングから
次のサンプルタイミングまでの1サンプル時間をΔtと
すれば、回転数Nを検出するためには、サンプル時間Δ
t内に少なくとも1以上の回転パルス、つまりエッジ検
出回路131の出力が導出されなければならない。
To explain more specifically, if one sample time from one sample timing to the next sample timing is Δt, in order to detect the rotation speed N, the sample time Δ
At least one rotation pulse, ie, the output of the edge detection circuit 131, must be derived within t.

そのためには、上述の式(6)は、 X≦Δt の要件を満たさなければならず、 結局、回転数Nと誤差N′とは、 N′よ(1/Δt)N        ・・・(8)な
る関係を満たすことが必要である。式(8)の関係は、
第3B図に示すように、直線N−− (1/Δt)Nの
上側となる。
In order to do so, the above equation (6) must satisfy the requirement of X≦Δt, and in the end, the rotation speed N and the error N′ are N′′(1/Δt)N...(8 ) is necessary. The relationship of equation (8) is
As shown in FIG. 3B, it is above the straight line N--(1/Δt)N.

よって、サンプル時間Δtを式(8)の関係を満足する
適当な一定時間とすることにより、第3B図における太
線の部分、つまり回転数Nに対して誤差N′が比較的少
ない範囲をうまく利用して、回転数Nを検出できるので
ある。
Therefore, by setting the sampling time Δt to an appropriate constant time that satisfies the relationship of equation (8), the thick line portion in Fig. 3B, that is, the range where the error N' is relatively small for the rotation speed N, can be effectively utilized. Thus, the rotational speed N can be detected.

第4図は、制御部14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Nを算出するための制御動作を
表わすフローチャートである。
FIG. 4 shows that the control unit 14 samples the contents of the capture register 134 and the up/down counter 136 at a sampling time Δ.
It is a flowchart showing the control operation for calculating the rotation speed N by reading every t.

次に、第2図、第3B図および第4図を参照して説明を
する。
Next, explanation will be given with reference to FIG. 2, FIG. 3B, and FIG. 4.

制御部14は、内部のタイマ1が一定のサンプル時間Δ
tに達するごとに(ステップS1)、タイマ1をリセッ
トし(ステップS2)、キャプチャレジスタ134およ
びアップダウンカウンタ136の内容を読出す(ステッ
プS3)。
The control unit 14 has an internal timer 1 set to a constant sampling time Δ.
Each time the timer 1 reaches t (step S1), the timer 1 is reset (step S2), and the contents of the capture register 134 and the up/down counter 136 are read (step S3).

そして、読出したキャプチャレジスタ134のカウント
数CPTnからメモリAにストア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C P T 
h−+を減じて1サンプル時間Δt内の基準クロック数
Xを求めた後、CPTnをメモリAにストアする(ステ
ップS4)。
Then, from the read count number CPTn of the capture register 134, the count number CPTn of the previously read capture register 134 stored in the memory A is calculated.
After subtracting h-+ to find the number of reference clocks X within one sample time Δt, CPTn is stored in memory A (step S4).

また、読出したアップダウンカウンタ136のカウント
数UDCnからメモリBにストア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−+を減じて1サンプル時間Δt内の回転パルス数
を求めた後、UDCnをメモリBにストアする(ステッ
プS5)。
Also, from the read count number UDCn of the up/down counter 136, the count number UDCn of the up/down counter 136 read last time stored in the memory B
After subtracting n-+ to find the number of rotational pulses within one sample time Δt, UDCn is stored in memory B (step S5).

その後、上述した式(6)に基づいて、サーボモータ1
0の回転数Nを求める(ステップS6)。
Then, based on the above equation (6), the servo motor 1
0 rotation speed N is determined (step S6).

なおステップS5およびS6において、サーボモータ1
0の回転数Nが増加すればサンプル時間Δt内において
、回転パルス数nも段階的に増加するので、第3B図に
おける太線の部分を利用してサーボモータ10の回転数
Nが検出できることは前述の通りである。
Note that in steps S5 and S6, the servo motor 1
As mentioned above, if the rotational speed N of the servo motor 10 increases, the rotational pulse number n also increases stepwise within the sample time Δt, so the rotational speed N of the servo motor 10 can be detected using the thick line part in FIG. 3B. It is as follows.

次に、速度指令信号入力部15について説明をする。Next, the speed command signal input section 15 will be explained.

第5図は、速度指令信号人力部15の具体的な横戊例を
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たとえば立ち上がりエッジを検出す
るためのエッジ検出回路151と、フリーランニングカ
ウンタ152と、キャプチャレジスタ153と、アップ
カウンタ154とが含まれている。
FIG. 5 is a block diagram showing a specific horizontal example of the speed command signal manual section 15. As shown in FIG. In the speed command signal input section 15,
It includes an edge detection circuit 151 for detecting, for example, a rising edge of a speed command clock, a free running counter 152, a capture register 153, and an up counter 154.

フリーランニングカウンタ152は、与えられる基準ク
ロックをアップカウントするたとえば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入力部13のフリーランニ
ングカウンタ133と共用してもよい。
The free running counter 152 is, for example, a 16-bit counter that counts up the applied reference clock. This free running counter 152
may be used in common with the free running counter 133 of the encoder signal input section 13 described above.

キャプチャレジスタ153は、エッジ検出回路151の
エッジ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ものである。
The capture register 153 uses the edge detection output of the edge detection circuit 151 as a capture signal, and uses the capture signal as a trigger to read and hold the count number of the free running counter 152.

アップカウンタ154は、エッジ検出回路151の出力
パルスをアップカウントするためのものである。
The up counter 154 is for counting up the output pulses of the edge detection circuit 151.

この回路の動作は、次の通りである。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エッジ検出
回路151へ与えられ、立ち上がりエッジが検出される
。エッジ検出回路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、速度指令クロックの
立ち上がりエッジに応答して更新されて行く。よって、
あるエッジ検出信号に基づいてキャプチャレジスタ15
3の内容を読出し、次のエッジ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152のカウント数を計測することができる
。つまり、目標となる回転速度データを得ることができ
る。
A speed command clock outputted from a control side microcomputer on the apparatus main body side, for example, a copying machine main body, is applied to an edge detection circuit 151, and a rising edge is detected. Since the output of the 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,
Capture register 15 based on a certain edge detection signal
By reading the contents of 3 and reading the contents of the capture register 153 based on the next edge detection signal and finding the difference, it is possible to measure the count number of the free running counter 152 in one cycle of the speed command clock. In other words, target rotational speed data can be obtained.

なおこの実施例では、キャプチャレジスタl53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がとられている。
Note that in this embodiment, each time the contents of the capture register l53 are updated, the difference between the counted number after updating and the counted number before updating is not calculated, but in order to further improve the detection accuracy. , the same reading method as the count number reading of the capture register 153 in the encoder signal input section 13 is used.

すなわち、制御部14は、所定のサンプル時間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、それ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
割算することで、速度指令クロツク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 sampling 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. A more accurate number of reference clocks within one cycle of the speed command clock is obtained by dividing the value by the difference between the count number read this time and the count number read last time in the up counter.

次に、出力電圧Vの算出の仕方について説明をする。Next, a method of calculating the output voltage V will be explained.

制御部14は、以上のようにして検出したサーボモータ
10の実際の回転数NSと、速度指令信号人力部から与
えられる指令回転数Nとの差から、次の式で表わされる
印加電圧を算出する。
The control unit 14 calculates the applied voltage expressed by the following formula from the difference between the actual rotation speed NS of the servo motor 10 detected as described above and the command rotation speed N given from the speed command signal human power unit. do.

+KENs 375KT   Δt +R a ( 10 +Tg t./KT )    
  −  (9)この式で表わされる電圧を印加した場
合の加速度は、式(9)を前述の式(4)に代入し、N
S−N−ΔNにおきかえると、 a=375KvKE R a GD2 十KE NB −Ra ( 10 +TB L /KT
 ) 1÷KE−Ns] 375K7 KE ,Ra ,  GD2  .ΔNR
aGD2       375KT   ΔtKE ΔN Δ t (10) となり、速度差ΔNをΔtで割った値が加速度となり、
Δtを最適化することにより、ΔNに対して、一定の最
適な加速度を得られることになる。
+KENs 375KT Δt +R a (10 +Tg t./KT)
- (9) The acceleration when the voltage expressed by this formula is applied is calculated by substituting formula (9) into the above formula (4) and calculating N
Replaced with SN-ΔN, a=375KvKE Ra GD2 10KE NB -Ra (10 +TB L /KT
) 1÷KE-Ns] 375K7 KE, Ra, GD2. ΔNR
aGD2 375KT ΔtKE ΔN Δt (10) The value obtained by dividing the speed difference ΔN by Δt is the acceleration,
By optimizing Δt, a constant optimum acceleration can be obtained for ΔN.

次に、上式(9)を導き出した過程について説明する。Next, the process of deriving the above equation (9) will be explained.

第6図は、永久磁石フィールド形DCサーボモー夕の等
価回路図である。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a permanent magnet field type DC servo motor.

モータアマチャアに信号電圧Vを与え、出力として回転
軸の角変位θを得る場合のモータの伝達関数は、 L a−!−L十Ra I +E−V       −
 (1 1)dt と導かれる。
When a signal voltage V is applied to the motor armature and the angular displacement θ of the rotating shaft is obtained as an output, the motor transfer function is L a-! -L1RaI +EV-
It is derived as (1 1)dt.

モータの誘起電圧Eは回転軸の角速度ωに比例するので
、 dt 但し、KE:誘起電圧定数 発生トルクはアマチュア電流Iに比例するのでT”−K
T I             ・・・(13)但し
、KT:トルク定数 いま、ロー夕と負荷の感性モーメントの和をJ、軸受の
損失を含めたモータの制動負荷をBとすると、負荷トル
クTLは、 dt モータの発生トルクと負荷トルクとは等しくなるので、 dt となる。
The induced voltage E of the motor is proportional to the angular velocity ω of the rotating shaft, so dt However, KE: Induced voltage constant The generated torque is proportional to the armature current I, so T''-K
T I ... (13) However, KT: Torque constant Now, if the sum of the sensitive moment of rotor and load is J, and the braking load of the motor including bearing loss is B, then the load torque TL is dt Motor Since the generated torque and the load torque are equal, dt is obtained.

一般にアマチュア回路のインダクタンスLaは慣性モー
メントJと比較して小さく設計されているのでLa−0
、 また、制動負荷Bも無視できるのでB−0とすると、 式(11)は、 V−Ra I+E         − (16)式(
14)は、 dt となる。
Generally, the inductance La of an amateur circuit is designed to be small compared to the moment of inertia J, so La-0
, In addition, since the braking load B can also be ignored, if it is set as B-0, then Equation (11) becomes V-Ra I+E - Equation (16) (
14) becomes dt.

慣性モーメント] [KgIIlsec2]は実際には
GD2 [Kgm2]を用いた方が便利であるのでGD
2への変更を行う。
Moment of inertia] [KgIIlsec2] is actually GD2 It is more convenient to use [Kgm2], so GD
Change to 2.

GD2=Mg (2k) 2      ・・・(18
)ここで、 G−Mg :物体の重量[Kg] M:質量 g:重力加速度[9. 8ml see2]k:回転半
径 物理的な慣性モーメントJ  [Kgmsec2]は、
全質量がある距離の所に集まっていると考えると、J−
Mk2              ・・・(19)で
表わされる。従って、 GD2−4gJ           ・・・(20)
となる。
GD2=Mg (2k) 2...(18
) Here, G-Mg: Weight of object [Kg] M: Mass g: Gravitational acceleration [9. 8ml see2] k: radius of rotation Physical moment of inertia J [Kgmsec2] is
Considering that all the mass is concentrated at a certain distance, J-
Mk2 is expressed as (19). Therefore, GD2-4gJ...(20)
becomes.

式(17)、式(20)より、 4g 式(21)、式(22)より、 TL−GD2.2π ΔN 4g   60  Δt 2“  ・主旦・GD2 4gX60  Δt ゆえに、 となる。From equations (17) and (20), 4g From equations (21) and (22), TL-GD2.2π ΔN 4g 60 Δt 2"・Lord's Day・GD2 4gX60 Δt therefore, becomes.

この式(23)により、時間Δtの間に回転数の変化量
ΔNを得るのに必要なトルクが表わされる。
This equation (23) represents the torque required to obtain the amount of change ΔN in the rotational speed during the time Δt.

必要な負荷トルクがモータの発生トルクであるから、式
(13)、式(23)より、 KTI−GD2 ΔN 375 Δt が得られる。
Since the required load torque is the torque generated by the motor, KTI-GD2 ΔN 375 Δt can be obtained from equations (13) and (23).

ここで、式(13)より発生トルクと電流はK丁を定数
とする比例式であるが、無負荷の状態でも必要な電流(
無負荷電流)がある。
Here, from equation (13), the generated torque and current are proportional equations with K as a constant, but the required current (
(no-load current).

いま、無負荷電流をIOとすると となる。Now, if the no-load current is IO, becomes.

次に、実際の駆動制御方式は、PWMによる電圧駆動型
であるから、式(16)、式(25)より、 (26) となる。
Next, since the actual drive control method is a voltage drive type using PWM, from equations (16) and (25), (26) is obtained.

ここで、誘起電圧はEは E−KEN 但し、KE:誘起電圧定数 であるから、式(26)は、 (27) となる。Here, the induced voltage E is E-KEN However, KE: induced voltage constant Therefore, equation (26) is (27) becomes.

ところで、式(27)は、摺動負荷およびモータに対す
る制動負荷の項を含んでいない。そこで、この摺動負荷
および制動負荷をTEILとすると、 無負荷電流IO より算出されるモータの制動負 荷TBMは・ となり、 式 (14) の制動負荷T日 (Bω) は、 TB 鵬TBL+TB間 となる。
By the way, equation (27) does not include terms of sliding load and braking load on the motor. Therefore, if this sliding load and braking load are TEIL, then the braking load TBM of the motor calculated from the no-load current IO is as follows, and the braking load T (Bω) in equation (14) is between TB TBL + TB. Become.

これにより、 式(27) は、 十Ra (TBL/KT) +KE N +KEN (31) となる。This results in Formula (27) teeth, Ten Ra (TBL/KT) +KE N +KEN (31) becomes.

以上のことにより、整理すると目標速度Nに対して速度
差ΔNが発生した場合、 +KEN 3 7 5 KT   Δt +Ra  (10 +TBL/KT)      − 
 (9)で得られる電圧Vをモータに印加すればよい。
From the above, if a speed difference ΔN occurs with respect to the target speed N, +KEN 3 7 5 KT Δt +Ra (10 +TBL/KT) −
The voltage V obtained in (9) may be applied to the motor.

なお、ここで、実際に使用する負荷およびモータが決定
されることにより定数となるものはRa:アマチュア抵
抗[Ω] KT:トルク定数[kg+ll/A ]KE:誘起電圧
定数[V/rpm] ■o:無負荷電流[A] GD2 :負荷とモータによる慣性モーメント[kg 
rs2] TRL:摺動負荷[kg+a] である。
Note that the constants determined by the load and motor actually used are: Ra: Amateur resistance [Ω] KT: Torque constant [kg+ll/A] KE: Induced voltage constant [V/rpm] ■ o: No-load current [A] GD2: Moment of inertia due to load and motor [kg
rs2] TRL: sliding load [kg+a].

よって、N,ΔN1Δtが制御時における変数となる。Therefore, N, ΔN1Δt become variables during control.

ところで、上述の式(9)において、第1項の目標回転
速度と実際の回転速度との差に掛ける第1定数、第2項
の実際の回転速度に掛ける第2定数、および第3項のオ
フセット電圧は、それぞれ、計算上求められた値であっ
て、理論的には一定であっても、実際には微妙に変化す
る。
By the way, in the above equation (9), the first term is the first constant that is multiplied by the difference between the target rotation speed and the actual rotation speed, the second term is the second constant that is multiplied by the actual rotation speed, and the third term is Each offset voltage is a calculated value, and although it is theoretically constant, it actually changes slightly.

なぜならば、このサーボモータ10が、たとえば複写機
の光学系駆動用のサーボモータの場合を考えると、機種
ごとの光学系の微小な寸法のばらつきや光学系に含まれ
るワイヤ張力や滑り摩擦の違い等によって、モータ負荷
が微妙にばらついているからである。
This is because, if the servo motor 10 is a servo motor for driving the optical system of a copying machine, for example, there will be slight variations in the dimensions of the optical system depending on the model, and differences in wire tension and sliding friction included in the optical system. This is because the motor load varies slightly due to factors such as.

また、光学系が移動する際においても、光学系の位置に
よって、摺動抵抗その他が微妙に異なり、それがモータ
負荷を微妙に変化させる。
Furthermore, even when the optical system moves, the sliding resistance and other factors differ slightly depending on the position of the optical system, which causes the motor load to change slightly.

そこで、この実施例では、上述のようにして計算上求め
られた第1定数、第2定数およびオフセット電圧を、以
下に説明する制御を行うことによって実測し、実際の装
置ごとに補正する。
Therefore, in this embodiment, the first constant, second constant, and offset voltage calculated as described above are actually measured by performing the control described below, and corrected for each actual device.

第7図に、まず、オフセット電圧の測定動作のフローチ
ャートを示す。
FIG. 7 first shows a flowchart of the offset voltage measurement operation.

制御部14は、エンコーダ信号入力部13からの出力に
基づいて、サーボモータ10のサンプル速度nが0か否
かの判別をしくステップS11)、サーボモータ10が
回転している場合にはブレーキングして(ステップS1
2)、エンコーダ信号入力部13によって検出されるサ
ンプル速度nを0にする(ステップS13)。
The control unit 14 determines whether the sample speed n of the servo motor 10 is 0 or not based on the output from the encoder signal input unit 13 (Step S11), and if the servo motor 10 is rotating, performs braking. (Step S1
2) The sampling rate n detected by the encoder signal input section 13 is set to 0 (step S13).

次いで、制御部は、PWMユニット16へ与えるPWM
データVPWMをOにリセットした後(ステップS14
)、タイマ2を0にするとともに、PWMデータVPW
Mを最少単位電圧だけ増加し(ステップS15)、その
PWMデータVPWMをPWMユニット16へ与え、タ
イマ2で計時される時間t1サーボモータ10に電圧V
PWMを印加する(ステップS16,517,S18)
そして、サーボモータ10のサンプル速度nが0のまま
であれば、PWMデータVPWMをさらに最少単位電圧
増加し、該増加したPWMデータVPWMに基づいて時
間t1の間サーボモータ10の駆動を試み、以下同様の
制御を繰返す(ステップS15〜S19)。
Next, the control section applies the PWM signal to the PWM unit 16.
After resetting the data VPWM to O (step S14
), set timer 2 to 0, and set PWM data VPW
M is increased by the minimum unit voltage (step S15), the PWM data VPWM is given to the PWM unit 16, and the voltage V is applied to the servo motor 10 for the time t1 measured by the timer 2.
Apply PWM (steps S16, 517, S18)
Then, if the sampling speed n of the servo motor 10 remains 0, the PWM data VPWM is further increased by the minimum unit voltage, and the servo motor 10 is attempted to be driven for a time t1 based on the increased PWM data VPWM, and the following steps are performed. Similar control is repeated (steps S15 to S19).

そして、サーボモータ10が回転を開始したら、サーボ
モータ10をブレーキングしてその回転を停止させ(ス
テップS20,S21) 、サーボモータ10が回転を
開始した瞬間のPWMデータVPWMから最少単位電圧
を引いた値をオフセット電圧vOとして設定する(ステ
ップS22)。
When the servo motor 10 starts rotating, the servo motor 10 is braked to stop its rotation (steps S20, S21), and the minimum unit voltage is subtracted from the PWM data VPWM at the moment when the servo motor 10 starts rotating. The value obtained is set as the offset voltage vO (step S22).

次に、第1定数および第2定数の補正の仕方について説
明をする。
Next, a method of correcting the first constant and the second constant will be explained.

補正は、 l.実際に、第1図に示す制御回路においてサーボモー
タ10を駆動させ、予め定めるサンプル値をサンプルす
る。
The correction is l. Actually, the servo motor 10 is driven in the control circuit shown in FIG. 1, and a predetermined sample value is sampled.

■.サンプルしたサンプル値に基づいて、第1定数およ
び第2定数を補正する計算を行う、という手順でする。
■. The procedure is to perform calculations to correct the first and second constants based on the sampled values.

次に、I.および■.にっいて説明する。Next, I. and ■. Let me explain.

I.サンプル方法 第8図を参照して述べると、 ■サーボモータ10が停止している状態から、所定のP
WM信号をサーボモータ10に加える。
I. The sample method will be described with reference to FIG. 8. ■ From the state where the servo motor 10 is stopped,
A WM signal is applied to the servo motor 10.

■PWM信号を出力した時刻を1−0とし、微小時間t
o秒後のモータ速度nQを測定する。
■The time when the PWM signal is output is set as 1-0, and the minute time t
Measure the motor speed nQ after o seconds.

■時刻1−0からt1秒後(t1 >>to)のモータ
速度n1を求める。
(2) Determine the motor speed n1 after t1 seconds from time 1-0 (t1 >> to).

■時刻toからt2秒後(t2−t1+to)の速度n
2を求める。
■Speed n after t2 seconds from time to (t2-t1+to)
Find 2.

■ブレーキングを行いサーボモータ10を停止させる。■ Apply braking to stop the servo motor 10.

■.補正計算 モータの回転速度nおよび加速度a=(dn/dt)は
、それぞれ、先に説明した式(2)、式(3)で表わさ
れるから、 V(1 −Ra  (10 +TlIL/KT)とおく
と、 式 (2) 式(3) は、 n−■”  [1−exp ( − (y/x) tl
 ]y (32) a−v” exp ((y/x) t)X (33) となる。
■. The rotational speed n and acceleration a=(dn/dt) of the correction calculation motor are expressed by the equations (2) and (3) explained above, respectively, so V(1 −Ra (10 +TlIL/KT)) Then, Equation (2) and Equation (3) become n−■” [1−exp (− (y/x) tl
]y (32) a−v” exp ((y/x) t)X (33)

?でサンプリングした値から8■, a1 を求めると、 ao −no/t(3 (34) a1 (n2 −n1 ) /to (35) これを式 (33) に代入すると、 a0 V−V0 X (36) V−Vo a1 ″’−e  x  p X {一 (y/x) t1 1 (37) また、 t1, n1 を式 (32) に代入すると、 ?−Vo n1 胃■ y X  [1−exp  (− (x2/x1)t+ )
l ]・・・ (38) 式(36).式(37)より、 exp (− (y/x)t1)=a1/aoこれを式
(38)に代入すると、 y .’.  y=v−VO(1−81 /ao ) − 
(39)n1 また、式(36)より x−V−Vo          ・・・(40)a0 となる。
? Calculating 8■, a1 from the values sampled in , ao - no / t (3 (34) a1 (n2 - n1 ) /to (35) and substituting this into equation (33), a0 V - V0 X ( 36) V-Vo a1 ″'-e x p exp (- (x2/x1)t+)
l]... (38) Formula (36). From equation (37), exp (- (y/x)t1)=a1/ao Substituting this into equation (38), y. '. y=v−VO(1−81/ao) −
(39)n1 Also, from equation (36), x-V-Vo...(40)a0.

以上説明したサンプル方法および補正計算を制御部14
が実行する動作を第9図のフローチャートに示す。
The control unit 14 performs the sampling method and correction calculation described above.
The operations executed by the controller are shown in the flowchart of FIG.

次に、第9図の制御動作について説明をする。Next, the control operation shown in FIG. 9 will be explained.

制御部14は、エンコーダ信号入力部13から?信号に
基づいて、サーボモータ10が回転しているか否かを判
別し(ステップS31)、回転している場合にはサーボ
モータ10の回転を停止させる(ステップS32.S3
3)。
The control unit 14 receives signals from the encoder signal input unit 13? Based on the signal, it is determined whether or not the servo motor 10 is rotating (step S31), and if it is rotating, the rotation of the servo motor 10 is stopped (steps S32 and S3).
3).

この状態で、サンプル時間を計時するタイマ3をOにし
、PWMデータとしてv1を出力して、タイマ3をスタ
ートさせ、タイマ3が時間toを計時するのを待つ(ス
テップS34.S35,S36,S37)。タイマ3が
toを計時した時、エンコーダ信号入力部13から与え
られるモータ速度を速度n■としてサンプルする(ステ
ップS38)。
In this state, set the timer 3 that measures the sample time to O, output v1 as PWM data, start the timer 3, and wait for the timer 3 to measure the time to (steps S34, S35, S36, S37). ). When the timer 3 counts to, the motor speed given from the encoder signal input section 13 is sampled as speed n■ (step S38).

次いで、タイマ3が時間t1を計時した時のサーボモー
タ10の速度nをサンプル速度n1としてサンプルする
(ステップS39.S40)。
Next, the speed n of the servo motor 10 when the timer 3 measures time t1 is sampled as the sample speed n1 (steps S39 and S40).

さらに、タイマ3が時間t2を計時した場合としてサン
プルする(ステップS41.342)。
Furthermore, a sample is made assuming that the timer 3 has timed the time t2 (step S41.342).

その後、制御部14は、サーボモータ10を停止させ(
ステップ343,S44) 、前述した式(36),式
(37),式(3つ)および式(40)で表わされるa
。+  aj+  x+!/の計算を行う(ステップS
45,S46)。
After that, the control unit 14 stops the servo motor 10 (
Step 343, S44), a expressed by the above-mentioned formula (36), formula (37), formula (3), and formula (40)
. + aj+ x+! / is calculated (step S
45, S46).

そして、この計算結果によって、式(9)における第1
定数および第2定数を補正する。
Then, based on this calculation result, the first
Correct the constant and second constant.

第10図は、PWMユニット16の具体的な構成例を示
すブロック図であり、第11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. 10 is a block diagram showing a specific example of the configuration of the PWM unit 16, and FIG. 11 is a timing chart for explaining the operation of the PWM unit 16.

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162と、ダウンカウンタ163
とRSフリップフロップ164とが備えられている。
The PWM unit 16 includes a set signal generation section 161,
PWM data register 162 and down counter 163
and an RS flip-flop 164.

セット信号発生部161は、一定の周期ごとにセット信
号を発生するものである。このセット信号発生部161
はたとえばリングカウンタで構戊されており、一定数の
基準クロックを係数するごにセット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 generating section 161
is composed of, for example, a ring counter, and is configured to generate a set signal every time a certain number of reference clocks are counted.

PWMデータレジスタ162は、制御部14から与えら
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(9
)によって求められた電圧データである。このPWMデ
ータは、PwMユニット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 unit 14. The PWM data given from the control unit 14 is expressed by the above-mentioned formula (9
) is the voltage data determined by This PWM data is used to determine the duty of the PWM output signal output from the PwM unit 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からセット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1
4から与えられたPWMデータが、ダウンカウンタ16
3にセットされ、また、セッ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PWM出力信号はハイレベルと
なる。
When the set signal is output from the set signal generating section 161, the contents of the PWM data register 162, that is, the control section 1
The PWM data given from 4 is sent to the down counter 16.
3, and the flip-flop 164 is also set by the set signal. Therefore, the output of the flip-flop 164, that is, the PWM output 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が
「0」になると、フリップフロップ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 performs down counting 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(9)で算出さ
れた電圧データでデューティが決められ、PWM信号が
導出される。
As a result, the duty is determined from the value held in the PWM data register 162, that is, the voltage data calculated by equation (9), and a PWM signal is derived from the PWM unit 16.

第12図は、ドライバ部11の一例を示す回路図である
。ドライバ部11は、たとえば第12図に示すようなト
ランジスタブリッジ回路を含んでおり、サーボモータ1
0を正転および逆転させることができる。
FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of the driver section 11. The driver section 11 includes, for example, a transistor bridge circuit as shown in FIG.
0 can be rotated forward and reverse.

制御部14からのドライバ部駆動信号は、入力端子11
1に与えられ、ドライバ部駆動信号がハイレベルではサ
ーボモータ10が正転、ローレベルではサーボモータ1
0が逆転する。
The driver unit drive signal from the control unit 14 is input to the input terminal 11.
1, when the driver part drive signal is at a high level, the servo motor 10 rotates in the normal direction, and when it is at a low level, the servo motor 1
0 is reversed.

また、PWMユニット16からのPWM信号は、入力端
子112へ与えられ、PWM信号がハイレベル/ローレ
ベルに切換えられることによって、モータがオン/オフ
される。
Further, the PWM signal from the PWM unit 16 is applied to the input terminal 112, and the motor is turned on/off by switching the PWM signal between high level and low level.

簡単に動作を説明しておくと、人力端子111および1
12にハイレベル信号が与えられると、トランジスタ1
14および115がオンして、サーボモータ10に矢印
a方向の電流が流れ、サーボモータ10は正転する。
To briefly explain the operation, human power terminals 111 and 1
When a high level signal is applied to transistor 12, transistor 1
14 and 115 are turned on, current flows in the direction of arrow a to the servo motor 10, and the servo motor 10 rotates normally.

一方、入力端子111にローレベル信号、入力端子11
2にハイレベル信号が与えられると、トランジスタ11
6および117がオンして、サーボモータ10に矢印b
方向の電流が流れ、サーボモータ10は逆転する。
On the other hand, input terminal 111 receives a low level signal, input terminal 11
When a high level signal is applied to transistor 11
6 and 117 are turned on, and the servo motor 10 moves to arrow b.
A current flows in the direction, and the servo motor 10 rotates in the reverse direction.

さらに、入力端子112がローレベルの場合は、サーボ
モータ10への通電は禁止される。
Further, when the input terminal 112 is at a low level, energization of the servo motor 10 is prohibited.

なお、この発明は、上述の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。また、PWM
信号以外の形の印加電圧を算出する場合にも適用できる
The present invention is not limited to the control of the optical system of the copying machine described above, but can be applied to a motor for controlling a reading device of a facsimile machine and other general motor control circuits. Also, PWM
It can also be applied when calculating applied voltages in forms other than signals.

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・目標速
度に拘らず、加速度を一定の値にすることができる制御
信号を算出できる。よって、目標速度に拘らず、追従性
のよいモータの速度制御をすることができる。
Effects of the Invention Since the present invention is configured as described above, it is possible to calculate a control signal that can keep the acceleration at a constant value regardless of the target speed. Therefore, the speed of the motor can be controlled with good followability regardless of the target speed.

マタ・モータの負荷変動に拘らず第1定数および第2定
数を補正し、追従性のよいモータの速度制御が行える。
The first constant and the second constant are corrected regardless of the load fluctuation of the master motor, and the speed of the motor can be controlled with good followability.

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

第1図は、この発明の一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全体構成を示すブ
ロック図である。 第2図は、この発明の一実施例に係る光学系駆動用DC
サーボモー夕の回転速度検出装置の要部構成を示す回路
ブロック図である。 第3A図および第3B図は、モータの回転数Nと誤差N
゛との関係を表わすグラフである。 第4図は、この発明の一実施例における回転速度検出動
作を表わすフローチャートである。 第5図は、速度指令信号人力部の具体的な構戊例を示す
ブロック図である。 第6図は、永久磁石フィード形DCサーボモー夕の等価
回路図である。 第7図は、オフセット電圧の測定動作のフローチャート
である。 第8図は、速度データおよび時間データをサンプリング
する原理を説明するための図である。 第9図は、速度データおよび時間データをサンプリング
するための制御動作のフローチャートである。 第10図は、PWMユニットの具体的な構成を示すブロ
ック図である。 第11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。 第12図は、ドライバ部の一例を示す回路図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall 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 shows a DC for driving an optical system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit block diagram showing the main part configuration of a rotational speed detection device for a servo motor. Figures 3A and 3B show the motor rotation speed N and the error N.
This is a graph showing the relationship between FIG. 4 is a flowchart showing the rotational speed detection operation in one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing a specific example of the structure of the speed command signal manual section. FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a permanent magnet feed type DC servo motor. FIG. 7 is a flowchart of the offset voltage measurement operation. FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of sampling speed data and time data. FIG. 9 is a flowchart of control operations for sampling speed data and time data. FIG. 10 is a block diagram showing a specific configuration of the PWM unit. FIG. 11 is a timing chart showing the operation of the PWM unit. FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of a driver section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、モータの回転速度を制御するための制御電圧を算出
する装置であって、 制御電圧を、目標回転速度と実際の回転速度との差に第
1定数を掛けた値、実際の回転速度に第2定数を掛けた
値、および所定のオフセット電圧の和として算出する演
算手段と、光学系を予め定める位置で停止させ、 一定の印加電圧によってモータを加速させてそのときの
速度と時間とをサンプリングした後モータを停止させる
サンプル値測定手段と、 サンプル値測定手段の測定結果から、 演算手段の算出した第1定数および第2定数を補正する
補正手段と、 を含むことを特徴とするモータの制御電圧算出装置。
[Claims] 1. A device for calculating a control voltage for controlling the rotational speed of a motor, the control voltage being a value obtained by multiplying the difference between the target rotational speed and the actual rotational speed by a first constant. , an arithmetic means for calculating the sum of the actual rotational speed multiplied by a second constant and a predetermined offset voltage, and an optical system that is stopped at a predetermined position, and the motor is accelerated by a constant applied voltage. sample value measuring means for stopping the motor after sampling the speed and time of the motor; and correction means for correcting the first constant and the second constant calculated by the calculation means from the measurement results of the sample value measuring means. A motor control voltage calculation device characterized by:
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