JPH04208083A - モータの速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、モータの速度制御装置に関するものである。

従来の技術 モータの回転速度を速度検出器によって検出して、その
検出信号によってモータへの供給信号を制御するモータ
の速度制御装置は、ビデオテープレコーダのキャプスタ
ンモータやシリンダ七〜り等に広く利用されている（例
えば、特願昭５６−１４２７２４号を参照）。しかしな
がら、このような速度制御装置では、従来から利用され
ている比例・積分・微分制御を行っているだけであり、
負荷トルク変動による回転変動を十分に抑制することが
出来なかった。

このような問題を解決するために、特願昭６０−２２９
１４３号及び特願昭６０−２２９１４４号に、負荷トル
クに対して非常に強くした高性能なモータの速度制御装
置が提案されている。すなわち、特願昭６０−２２９１
４３号及び特願昭６０−２２９１４４号では、モータの
回転速度に応した周期の交流信号を生じる回転センサと
、回転センサの交流信号によりモータ１回転当り複数回
の検出を行う速度検出手段と、速度検出手段の検出信号
に基づき演算・記憶して制御信号を作り出す補償手段と
、補償手段の制御信号に応じた電力をモータに供給する
電力増幅手段によって速度制御系を構成している。さら
に、速度検出手段の検出信号に応動した回転誤差を得る
回転誤差検出手段と、Ｎ、Ｌ個（複数個）のメモリ値郡
Ｍ［０］からＭ［ＮＸＬ−１］を格納するメモリ手段と
、メモリ手段のＬ間隔ずつ離れたＮＸ個のメモリ値郡を
使って合成計算される合成値を実質的に算出する合成値
算出手段と、合成値算出手段の合成値と回転誤差検出手
段の回転誤差を演算合成した値に対応した更新値によっ
て、メモリ手段のメモリ値を実質的に順番に更新保存す
る更新保存手段と、合成値算出手段の合成値と回転誤差
検出手段の回転誤差を演算合成して制御信号を作り出す
制御信号作成手段とを有する補償手段を使用することに
よって、高性能なモータの速度制御装置を実現している
。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した特願昭６０−２２９１４３号及
び特願昭６０−２２９１４４号では、合成値算出手段（
メモリ出力値作成手段）や更新保存手段を含んだ補償手
段の動作にはかなりの演算量があり、速度検出器の検出
周期内に所定の演算を終わるためには、高価な高速の乗
算器等を使って高速演算する必要があった。すなわち、
補償手段を実現するハードウェアの構成や動作速度に関
してかなりの制約があった。

本発明は、このような点を考慮して、演算時間の制約を
緩めるように工夫したものである。

課題を解決するための手段 本発明は、モータの回転速度に応じた周期の交流信号を
生じる回転センサ手段と、回転センサ手段の交流信号に
よりモータの１回転当たり複数回の検出を行う速度検出
手段と、第１の演算手段と第２の演算手段により制御信
号を作り出す補償手段と、補償手段の制御信号に応して
モータを駆動する駆動手段を具備し、第１の演算手段は
速度検出手段の検出信号に応じた回転誤差を得る回転誤
差検出手段と、メモリ出力値と回転誤差検出手段の回転
誤差を演算合成して制御信号を作り出す制御信号作成手
段よ、第２の演算手段のタイミング信号を作成する動作
タイミング作成手段とを有し、第２の演算手段は、４個
以上のメモリ値を格納するメモリ手段と、メモリ手段に
格納されている少なくとも１個のメモリ値を使ってメモ
リ出力値を作り出すメモリ出力値作成手段と、回転誤差
検出手段の複数個の回転誤差を合成した合成誤差を作り
出す合成誤差作成手段と、メモリ出力値作成手段のメモ
リ出力値と合成誤差作成手段の合成誤差を演算合成した
値に対応した更新値によってメモリ手段のメモリ値を実
質的に順番に更新保存する更新保存手段と、第２の演算
手段の動作タイミングを管理する動作管理手段とを有し
、動作管理手段は動作タイミング作成手段のタイミング
信号乙こより第２の演算手段の動作を行い、第１の演算
手段の動作と第２の演算手段の動作を実質的に並列に行
うことにより、上記の問題点を解決したものである。

作用 本発明は上記した構成によって、速度検出手段により検
出動作を行ってから制御信号作成手段６二より制御信号
を作成するまでの演算を第１の演算手段と第２の演算手
段とに分け、それぞれをタイミングをとりながら並列に
動作させることにより、演算時間の短縮が行える。

実施例 以下、本発明の一実施例のモータの速度制御装置につい
て、ビデオテープレコーダのキャプスタンモータを例に
とり、図面を参照しながら説明する。第２図に本発明の
実施例を表す構成図を示す。

第２図において、直流モータ１は回転センサ２と負荷１
４を直接回転駆動する。回転センサ２はモータ１の回転
に伴って１回転当たりＺｑ回（Ｚｑは４以上の整数であ
り、ここでは、Ｚ　ｑ−１０００とする）の交流信号ａ
を発生する。回転センサ２の交流信号ａは速度検出器３
に入力され、交流信号ａの周期に応したデジタル信号す
を得ている。

速度検出器３の具体的な構成例を第３図に示す。

交流信号ａは波形整形回路３１によって波形整形され整
形信号ｇを得る。整形信号ｇはアンド回路３３とフリッ
プフロップ回路３５に入力されている。アンド回路３３
の入力側には、さらに、発振回路３２のクロックパルス
ｐとカウンタ回路３４のオーバフロー出力信号Ｗも入力
されている。発振回路３２は水晶発振器と分周器等によ
って構成され、交流信号ａの周波数よりもかなり高周波
のクロックパルスｐ　（５００ｋＨｚ程度）を発生して
いる。カウンタ回路３４は、アンド回路３３の出力パル
スｈの到来毎にその内容をカウントアツプする１２ビツ
トのアップカウンタになっている。また、オーバフロー
出力信号Ｗはカウンタ回路３４のカウント内容が所定値
以下の時には“Ｈｏ“であり、カウンタ回路３４のカウ
ント内容が所定値以上になるとＷはＬ゛に変化する（こ
こに、“ＨＩ＋は高電位状態を表し、“Ｌ”は低電位状
態を表している）。データ入力型フリップフロップ回路
３５は、整形信号ｇの立ち下がりエツジをトリガ信号と
してデータ入力端子に入力された“′Ｈ°゛を取り込み
、その出力信号ｑを“Ｈ″にする（ｑ＝゛Ｈ゛）。また
、補償器４からのリセット信号ｒが“′Ｈ“になると、
カウンタ回路３４とフリップフロップ回路３５の内部状
態がリセフトされる（ｂ＝　”ＬＬＬＬＬＬＬＬＬＬＬ
Ｌ”　、ｗ−パＨ“、ｑ＝“Ｌ”）。

次に、第３図の速度検出器３の動作について説明する。

いま、カウンタ回路３４とフリップフロップ回路３５が
リセット信号ｒによってリセットされているものとする
。回転センサ２の交流信号ａが“Ｌ゛から“Ｈｏに変わ
ると、波形整形回路３】の整形信号ｇも“Ｌ“からＩＩ
Ｈ”に変わり、アンド回路３３の出力信号りとしては発
振回路３２のクロックパルスＰが出力される。カウンタ
回路３４はアンド回路の出力信号りをカウントし、その
内部状態を変化させてい（。交流信号ａが“Ｈ”から“
Ｌ゛に変わると、波形整形回路３１の整形信号ｇも“Ｈ
”から′Ｌ“に変わり、アンド回路３３の出力信号りは
Ｌ”になり、カウンタ回路３４はその内部状態を保持す
る。また、フリップフロップ回路３５は整形信号ｇの立
ち下がりエツジによってデータ“Ｈ”を取り込み、その
出力信号ｑを“Ｌ′からＨ゛に変化させる。カウンタ回
路３４から出力されるデジタル信号すは、回転センサ２
の交流信号ａの周期長（半周期長）に比例した値であり
、モー゛りｌの回転速度に反比例している。後述の補償
器４は、フリップフロップ回路３５の出力信号ｑを見て
、ｑがＨ“になるとカウンタ回路３４のデジタル信号す
を人力し、その後にリセット信号ｒを所定の短時間の間
”Ｈ“にして、カウンタ回路３４とフリ・ンプフロップ
回路３５を初期状態にリセットし、次の速度検出動作に
備えている。なお、モータｌの回転速度が遅過ぎるとき
には、回転センサ２の交流信号ａの周期が長いためにカ
ウンタ回路３４の内部状態が所定値以上になり、オーバ
フロー出力信号ＷかパＨ゛からＩ、゛に変わり、アント
回路３３の出力信号りが“Ｌ”になり、カウンタ回路３
４が所定の大きな値を保持することもある。

第２図の補償器４は、演算器５と、随時必要な値を格納
するラムメモリ（ＲＡＭ：ランタムアクセスメモリ）６
と、複数個の所定のプロクラムと定数が格納されたロム
メモリ（ＲＯＭ：リートオンリーメモリ）７と、ロムメ
モリ７内に格納されている所定のプログラムの実行番地
を示す第１のプログラムカウンタ８．第２のプログラム
カウンタ９と、ロムメモリ７内に格納されている所定の
割り込みプログラムの先頭番地を格納した割り込みベク
トル１１と、プログラム内の命令により第２のプログラ
ムカウンタ９の内容を割り込みベクトル１１の番地に変
更する割り込み制御部１０と、Ｄ／Ａ変換器１２によっ
て構成されている。

演算器５は、第１のプログラムカウンタ８が示すロムメ
モリ７内の番地の命令に従った所定の動作や演算と、第
２のプログラムカウンタ９が示すロムメモリ７内の番地
の命令に従った所定の動作や演算とを交互に行う。第１
のプログラムカウンタ８．第２のプログラムカウンタ９
は命令が実行されると次の命令の番地を示すようにその
内容が更新される。このような動作を繰り返すことによ
って、実質的に２つのプログラムを並列に実行すること
ができる。

割り込み制御部１０は、プログラム内の割り込み要求命
令により、第２のプログラムカウンタ９の内容を割り込
みベクトル１１の番地に変更し、所定の割り込みプログ
ラムの実行が開始される。さらに、所定の割り込みプロ
グラムの処理が終了すると第２のプログラムカウンタ９
の内容が所定の割り込みプログラムを実行する以前の値
に復帰する。

したがって、割り込みプログラムから復帰した時、第２
のプログラムカウンタ９で実行されるプログラムは、割
り込み要求命令が実行される以前に実行していたプログ
ラムの実行を再開する。なお、第２のプログラムカウン
タ９により実行されるプログラムについては、割り込み
プログラムが実行されていないときは、システムコント
ロール等のプログラムを実行している。さらに、割り込
みプログラムが実行されていないとき、第２のプログラ
ムカウンタ９により実行されるプログラムの演算量は、
キャプスタンモータの制御プログラムに比べてかなり少
ないものとする。

補償器４は、速度検出器３から出力されるデジタル信号
すを後述するプログラムによって計算加工し、制御信号
Ｃを出力する。補償器４から出力される制御信号Ｃは電
力増幅器１３に入力され、電力増幅された駆動信号ｄ（
制御信号ｃに比例した電流）がモータ１に供給される。

したがって、モータｌと回転センサ２（回転センサ手段
）と速度検出器３（速度検出手段）と補償器４（補償手
段）と電力増幅器１３（駆動手段）によって速度制御系
が構成され、モータｌの回転速度が所定の値に制御され
る。

第１図（Ａ）に、第１のプログラムカウンタ８により実
行される第１のプログラムの具体的な一例を、第１図（
Ｂ）に割り込みプログラムの具体的な一例を示す。

次に、第１図（Ａ）の第１のプログラムについて詳細に
説明する。

［ステップａｌ］＜回転誤差検出手段〉ます、演算器５
は速度検出器３のフリップフロップ回路３５の出力信号
ｑを入力し、出力信号ｑが“Ｈ”となるのを待っている
。すなわち、速度検出器３が交流信号ａの周期（半周期
）を検出し、新しいデジタル信号すを出力するのをモニ
タしている。出力信号ｑが“Ｈ”になると、速度検出器
３のデジタル信号すを読み込んで、デジタル信号すに対
応する速度検出値Ｓ（デジタル値）に直すと共に、リセ
ット信号ｒを所定時間“Ｈ”にして速度検出器３のカウ
ンタ回路３４とフリップフロップ回路３５をリセットす
る。所定の基準値Ｓ　ｒｅｆから速度検出値Ｓを減算し
て、その値をＲ倍（ここに、Ｒは所定の正の定数）し、
モータ１の現時点での回転誤差Ｅを計算する［Ｅ＝Ｒ・
（Ｓｒｅｆ−３）　］。

［ステップａ２］〈制御信号作成手段〉後述するメモリ
出力値作成手段によるメモリ出力値Ｖｏと現時点の回転
誤差Ｅを所定の比率Ｄ：■　（ここで、ＤはＯぐＤ≦１
なる定数）乙こで演算合成し、制御信号値Ｙを計算する
（Ｙ＝Ｅ−Ｄ・Ｖｏ）。制御信号値ＹをＤ／Ａ変換器１
２コこ出力し、制御信号値Ｙに対応した電圧（制御信号
）Ｃに変換する。

［ステップａ３］−ぐ動作タイミング作成手段〉ます、
補償器４の割り込み制御部ＩＯに割り込み要求を出す。

割り込み制御部１０（動作管理手段）では第２のプログ
ラムカウンタ９の内容を後述の割り込みプログラムの先
頭番地が設定されている割り込みヘクトル１１の番地に
変更し、割り込みプログラムを起動する。

Ｕステップａ４］〈モード判別手段〉 キャプスタンモータの回転速度や回転方向等の設定を行
う。回転速度の変更が要求されていれば、所定の基準値
５ｒｅｆを所望の値に変更する。その後、回転誤差検出
手段の動作に復帰する。

次に、第１図（Ｂ）の割り込みプログラムについて詳細
に説明する。

［ステップｂ１］く回転誤差時系列の保存〉後述する第
１のカウンタ変数１１に対応したメモリ値Ｆ［１１］に
現時点の回転誤差Ｅを格納保存しておく　　（Ｆ　［Ｔ
　１］　−Ｅ）。

［ステップｂ２］　ぐ第１のカウント手段〉Ｑ（ここに
、Ｑは２以上の整数）をｍｏｄ　（法）として、新しい
速度検出値Ｓを得る毎に第１のカウント変ＩＩＩをカウ
ントアツプしていく。すなわち、Ｉ　１＝１１＋１　（
Ｉ　１＋１を新Ｌ＜Ｔｌにする）にした後に、１１＝Ｑ
ならば１１をＯにリセットする。このような演算をする
ならば、Ｉ１はＯから（Ｑ−１）の間の整数になる。な
お、１１の初期値はＯとする。ＩＩがＯならば（ｂ３）
。

（ｂ４）の動作を実行し、１１が１ならば（ｂ５）の動
作を実行し、Ｉ１が２ならば（ｂ６）の動作を実行し、
Ｉ１がＯ，−１，２でないならば割り込みプログラムは
終了する。

［ステップｂ３］〈第２のカウント手段〉Ｎｘ＝Ｌ（一
般にＮｘは整数、Ｌは４以上の整数。

さらに、Ｌが（Ｚｑ／Ｑ）の整数倍の整数であることが
望ましいので、以後このような場合について説明する。

）をｍｏｄ、　（法）として、第１のカウント変数１１
がＯになる毎に（新しい速度検出値ＳをＱ個得る毎に）
、第２のカウント変数１２をカウントアツプしていくう
すなわち、ｒ２＝Ｔ２＋１にした後に、１２＝Ｎｘ・Ｌ
ならばＩ２を０にリセットする。このような演算をする
ならば、Ｉ２は０からＮｘ−Ｌ−１の間の整数になる。

なお、Ｉ２の初期値はＮｘ−Ｌ−１とする。

［ステップｂ４］くメモリ出力値作成手段〉整数ＪはＩ
２に等しく　（Ｊ−Ｉ２）、ラムメモリ６内のＬ間隔ず
つ離れたＮｘ個のメモリ値都Ｍ［Ｊ−ｎＬ　（ｍｏｄ　
　Ｎｘ−Ｌ）］　　（ｎ＝１．　・＝・。

Ｎｘ）を使って、次式によりメモリ出力値■０を作り出
す。

ここに、比率Ｗｎの値は、 ０　＜Ｗｎ＜　２７Ｎｘ　（ｎ　＝　１　、　”　・・
、　Ｎｘ）・・・・・・（２） であり、さらに、 Ｎｘ Σ　　Ｗｎ−１１６１８，、Ｃ３） ｎ・１ と規格化している。具体的には、 Ｗｎ＝　ｌ／Ｎｘ　（ｎ＝　１．２．−、Ｎｘ）・・・
・・・Ｃ４） にすると、所定のデンタル記憶値を加算した後に１回の
割り算（またはビットシフト）を行うことによって、簡
単ムこＣ１）弐の演算を実現できる。なお、このメモリ
出力値Ｖｏは、制御信号作成手段と更新保存手段におい
て利用される。その後、この割り込みプログラムは終了
する。

［ステ・７プｂ５］〈合成誤差作成手段〉前述の回転誤
差時系列の保存動作によって、Ｆ　［ｍ］　　（ｍ＝ｏ
、１．　・・・・、Ｑ−１）には連続するＱ個の回転誤
差が保存されている。この中のＦｄ個（ここに、Ｆｄは
２以上でＱ以下の整数）の最新の回転誤差Ｆ　ＣＱ−ｍ
］　（ｍ＝１．２．　・−。

Ｆｄ）にそれぞれ所定の比率Ｂｍ（ｍ＝１．２．　　・
・・・。

Ｆｄ）を掛けた値を加算合成して、合成誤差Ｅｇを作り
出す。すなわち、 ここに、係数Ｂｍには Ｂｍ＝ＢＦｄ−ｍ−＋　　（ｍ＝１．．２　　・・・・
、Ｆｄ）・・・・・・（６） なる関係がある。さら乙こ、 ｍ＝１ 乙こ規格化している。

その後、この割り込みプログラムは終了する。

Ｕステップｂ６］＜更新保存手段〉 メモリ出力値作成手段によるメモリ出力値ｖＯと合成誤
差Ｅｇを１：１の比率にて演算合成して更新値を計算し
、第２のカウント変数■２に対応したラムメモリ６内の
メモリ値Ｍ［Ｉ２］を更新しくＭ　［Ｉ　２　］　−Ｅ
ｇ＋Ｖｏ）　、次の更新時まで格納保存する。その後、
この割り込みプログラムは終了する。

すなわち、補償器４内では、ラムメモリ６（メモリ手段
）とメモリ出力手段と合成誤差作成手段と更新手段と割
り込み制御部１０（動作制御手段）とにより実現される
第１の演算（第１の演算手段）と、回転誤差検出手段と
制御信号作成手段と動作タイミング作成手段とにより実
現される第２の演算（第２の演算手段）とかタイミング
をとりながら並列に実行されている。

このように構成するならば、第２の負荷１４乙二生じる
負荷トルク変動の特定の周波数に対して極めて強（なる
ことは、上述した先願の発明と同様である。さらに、本
実施例では演算時間に大きな余裕が出来る。以下これｔ
こついて説明する。

まず、第１のプログラムカウンタ８で実行されるプログ
ラムにおいては、回転誤差検出手段と制御信号作成手段
と動作タイミング作成手段とモード判別手段の動作のみ
であり、演算量が非常に少なく、演算時間に大きな余裕
が出来る。

また、第２のプログラムカウンタ９では、通常システム
コントロール等のプログラムを実行している。割り込み
プログラムは、このシステムコントロール等のプログラ
ムに割り込むという形式で割り込みプログラムを実行し
ている５しがし、システムコントロール等の演算動作乙
こは緊象変の高い処理が存在しないため、割り込みプロ
グラムにより回転誤差保存手段と第１のカウント手段と
第２のカウント手段とメモリ出力値作成手段と合成誤差
出力作成手段と更新手段の動作を行ってもシステムコン
トロール等への影響はほとんどない。

そして、第１のプログラムカウンタ８と第２のプログラ
ムカウンタ９の動作を並列に行うため、第２のプログラ
ムカウンタ９による割り込みプログラムの動作が、次の
回転誤差検出手段のタイミングまでに終了する必要はな
く、次の制御信号作成手段のタイミングまでに終了すれ
ばよく、第２のプログラムカウンタ９で実行されるプロ
グラムムこおいても非常に大きな演算時間の余裕を得る
ことが出来る。

以上より、第１のプログラムカウンタ８と第２のプログ
ラムカウンタ９で実行される演算にそれぞれ多くの演算
余裕が得られるため、速度検出器３で検出する検出周期
を短くしてもモータ制御が可能となる。速度検出器３の
検出周期が短くなると、負荷トルク変動のより高い周波
数成分に対してモータの制御性能が改善され、また低い
周波数成分についてもモータの制御性能が大きく改善さ
れる。

このように、演算時間に大きな余裕か得られることは、
モータの制御性能にとって非常に大きな利点となる。そ
して、モータの制御性能改善により、負荷トルク変動に
よるモータの回転変動を低く抑えることが出来る。

さらに、実際のビデオテープレコーダのキャプスタンモ
ータに本実施例を使用する場合、第１のプログラムカウ
ンタ８に新たな処理として、低域性能改善フィルタや制
御安定判別等の処理が必要となるが、前述のように、第
２のプログラムカウンタ９の演算時間に余裕がある場合
には、これらの処理も含めた動作が実現可能となる。

なお、前述の実施例では、第１の演算と第２の演算にお
いで、演算器５（演算実行手段）とロムメモリ７（命令
記憶手段）とラムメモリ６（デジタル値記憶手段）とを
実質約６こ共有している。これにより、大幅なコストダ
カンとなるだけてなく、第１の演算と第２の演算との間
のデジタル値の受は渡しか、共通のラムメモリを使って
行えるため、非常に簡単となる。

なお、第１のプロクラム内において、割り込み要求命令
を使用せす、割り込み要求命令を実行するタイミングに
特定の変数の状態を変化し、第２のプログラムカウンタ
９により実行されるプログラムにおいて、その特定の変
数の変化を検出するようにプログラミングすれば、前述
の実施例とほぼ同様なタイミングで並列処理が可能とな
る。このようにすると、第２のプログラムカウンタ９に
より実行されるプログラムにおいて、かなりの制約が住
じ現実的ではない。しかし、割り込みプログラムが実行
されていない時に、第２のプログラムカウンタ９により
実行されるプログラムの演算量が非常に小さい場合には
、割り込み制御部１０が不要となるため、非常に有効と
なる。

第４図に制御系全体の安定性を考慮にいれだ補償器４の
割り込みプログラムの一例を示す。ここでは、メモリ出
力値作成手段におけるメモリ出力値の準備の仕方と、制
御信号作成手段におけるメモリ出力値作成部のメモリ出
力値の利用の仕方を改良している。なお、全体の構成は
第２図と同じであり、説明を省略する。また、第１のプ
ログラムカウンタ８により実行される第１のプログラム
については、第１図と同じであり、説明を省略する。ま
た、第２のプログラムカウンタ９によって割り込みプロ
グラムが実行されていないときは、システムコントロー
ル等のプログラムが実行されている。

次に、第４図の割り込みプログラムについて詳細に説明
する。

［ステップｂｌｉ］＜回転誤差時系列の保存〉後述する
第１のカウンタ変数１１に対応したメモリ値Ｆ［１１］
に、現時点の回転誤差Ｅを格納保存してお（（Ｆ［１１
コ＝Ｅ）。

［ステップｂ１２］＜第１のカウント手段〉Ｑをｍｏｄ
　（法）として、新しい速度検出値Ｓを得る毎に第１の
カウント変数１１をカウントアツプしていく。ＴｌかＱ
ａ（ここ乙こ、ＱａはＱより小さい整数）に等しくなる
と、メモリ出力値■０を後述のＶ［ＰＸＥに変更し、［
１かＱａ！こ等しくない場合にはこのような変更動作を
行わない。これにより、１１＜Ｑａの範囲ではＶｏ−Ｖ
　［Ｐｘ　−１３（後述）になり、１１≧Ｑａの範囲で
はＶｏ＝Ｖ「Ｐｘ３ｂこなっている。さらに、１１がＯ
ならば（ｂ１３）　、（ｂ１４）の動作を実行し、Ｔｌ
が１ならば（ｂ１５）の動作を実行し、１１が２ならば
（ｂ１６）の動作を実行し、Ｔｌが０．１．２でないな
らば割り込みプログラムは終了する。

［ステップｂ１３］＜第２のカウント手段〉Ｎｘ−Ｌを
ｍｏｄ　（法）として、第１のカウント変数１１が０に
なる毎に（新しい速度検出値ＳをＱ個得る毎に）第２の
カウント変数１２をカウントアツプしていくつ ［ステップｂ１４］＜メモリ出力値作成手段〉レジスタ
変数Ｘ［ｍ＋１］の内容をＸ　［ｍ］に順番に転送した
後に（ｍ＝ｏ、１，２．　　・・・・。

２Ｋｄ−１）、Ｎｘ−Ｌをｍａｄとして、第２のカウン
ト変数■２にＰｘ４−Ｋｄ（ここに、Ｐｘは１以上で３
以下の整数であり、Ｋｄは１以上の整数）を足した整ｉ
Ｊを計算する［Ｊ＝　１２＋Ｐｘ＋Ｋｄ（ｍｏｄ　　Ｎ
ｘ・Ｌ）］。ラムメモリ６内のメモリ値君ＢＭＣＪ−ｎ
Ｌ（ｍｏｄ　　　　Ｎｖ　　・　Ｌ）　　コ　（ｎ＝１
．　　−−−−。

Ｎｘ　）を使って、次式によって算出した計算値をＸ［
２Ｋｄｌに入れる。

・・・・・・（８） ここに、Ｗｎの値は（２）　、　’　（３）式及び（４
）弐を満たしている。すなわち、Ｘ　［２Ｋｄ］からＸ
［０］に連続する（２Ｋｄ＋ｌ）個の算出値（Ｌ間隔ず
つ離れたＮｖ個のメモリ値から求めた算出値）を得てい
る。次に、レジスタ変数Ｖ［ｍ±１］の内容を■［ｍ　
’］に順番に転送した後に（ｍ−０＋　１、・・・・。

Ｐｘ−１’）　、Ｘ　［ｍ］　　（ｍ＝ｏ、１．　　・
・・・、２Ｋｄ）乙こ所定の比率Ｃｍ　（ｍ＝ｏ、Ｌ　
・＝・、２Ｋｄ）を掛けた値を加算合成した最新のメモ
リ出力値を得て、３Ｐｘ］に入れる。

とする。ここに、比率ＣＩＴＩ　！こは次の関係かある
。

Ｃｍ　＝０２．、−、　　（ｍ＝０．１．２．　−、　
　Ｋｄ）・・・・・・００） すなわち、Ｖ　［Ｐｘ　］から］計０１に連続する（Ｐ
ｘ＋１）個のメモリ出力値を得ている。このとき、実質
的にＶ　ＩＰｘ　］を計算するときの（９）式中の整数
ＪをＪｌとし、実、質的にｖ［０］を計算する時の（９
）式中の整数ＪをＪ２とすると、Ｊ１＝Ｊ２＋Ｐｘの関
係にある。すなわち、Ｖ　［Ｐｘ　］と］計０］の間に
は整数Ｐｘｌこ対応したズレがある。次に、制御信号作
成手段において利用されるメモリ出力値ＶＯをＶ［：Ｐ
ｘ−１］にする（Ｖｏ　＝Ｖ［Ｐｘ−１］）。その後、
この割り込みプログラムは終了する。

［ステップｂ１５］＜合成誤差作成手段〉前述の回転誤
差時系列の保存動作によって、Ｆ　［ｍ］　　（ｍ＝ｏ
、ｌ　・・・−、Ｑ−１）には連続するＱ個の回転誤差
が保存されている。このなかのＦｄ個の最新の回転誤差
Ｆ　（Ｑ−ｍ３　　（ｍ＝１゜２　・・・・、　　Ｆｄ
）にそれぞれ所定の比率Ｂｍ（ｍ、＝１．２．・・・・
、　　Ｆｄ）を掛けた値を加算合成して、合成誤差Ｅｇ
を作り出す。［Ｃ５）、　Ｃ６Ｌ　（力弐］。その後、
この割り込みプログラムは終了する。

［ステップｂ１６］＜更新保存手段〉 メモリ出力値作成手段によって作成された古いメモリ出
力値■［０］と合成誤差Ｅｇを１：１の比率にて演算合
成して更新値を計算し、第２のカウント変数Ｉ２に対応
したラムメモリ７内のメモリ値Ｍ［Ｉ２］を更新しくＭ
　［１２］＝Ｅｇ±Ｖ［０］Ｌ次の更新時まで格納保存
する。その後、この割り込みプログラムは終了する。

本実施例のように、メモリ出力作成手段に加重平均を取
る演算を挿入したり、制御信号作成手段において使用す
るメモリ出力値作成手段の第一のメモリ出力値Ｖｏ　（
Ｖ　［Ｐｘ］と、更新保存手段において使用するメモリ
出力値作成手段の第二のメモリ出力値ｖ　［ｏ２の間に
所定のスレ（Ｖ［Ｐに１がＶ［０］よりも、進んでいる
）を設けるならば、制御範囲内において良好な制御特性
が得られると共に、制御系全体の動作も安定になること
を′＆ｆ！、認した。

また、本実施例では、メモリ出力作成手段の動作と合成
誤差作成手段の動作と更新保存手段の動作を速度検出器
３の検出動作に関してタイミングをずらせている。これ
により、速度検出器３の１回の検出周期内に必要とされ
る演算量は大幅に少なくなり、補償器４に動作速度の遅
いマイクロコンピュータを使用することも可能となる。

特に、本実施例の示すように、メモリ出方作成手段の動
作や合成誤差作成手段の動作や更新保存手段の動作の中
に転送や乗算を多く含む場合には、速度検出器３の１検
出周期内に必要とされる演算量が少なくなる。

さらに、第２のプログラムカウンタ９で実行される割り
込みプログラムの演算量が少なくなると、割り込みプロ
グラム以外のプログラムで使用できる演算時間が多くな
る。したかって、他のモータ制御やシステムコントロー
ルを行う上でプログラムの制約が非常に少なくなる。

なお、比率ＷｎやＣｍによる演算は上記の形乙こ限られ
るものではなく、上記のプログラムの内容を実現するも
のであればよく、各種の等価的な弐変形が可能であるこ
とは言うまでもない。

また、前述の各実施例では、速度検出器によってモータ
の回転速度のみを検出するようにしたが、これ以外にモ
ータの回転位相を周知の位相検出器によって検出し、そ
の両者を合成して回転誤差としてもよ（、本発明に含ま
れることは言うまでもない。また、補償器の出力をデジ
タル信号やＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）にしたり、
電力増幅器の出力信号をＰＷＭ信号にしてもよい。また
、モータにブラシレス直流モータを用いても良い。

さらに、補償器を完全なハードウェアによって構成し、
前述のプログラム乙こよる動作と同じ動作を行なわせる
ようにしてもよい。その他、本発明の主旨を変えずして
種々の変更か可能である。

発明の効果 本発明のモータの速度制御装置は、少ない演算時間で、
特定の周波数において極めて良好な特性を有し、負荷ト
ルク変動による回転速度変動か大幅すこ低減されている
。従って、本発明に基き、ヒデオテープレコーダのキャ
プスタンモーフを構成するならば、磁気テープの走行速
度を極めて正確に制御でき、ワウ・フラッタの少ない高
性能のビデオテープレコーダを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るモータの速度制御装置
の補償器の内蔵プログラムの一例を表すフローチャート
、第２図は本発明の実施例の全体の構成を表す構成図、
第３図は第２図の速度検出器の具体的な構成例を表す構
成図、第４図は本発明の他の実施例を表すモータの速度
制御装置の補償器の内蔵プログラムの一例を表すフロー
チャートである。 １・・・・・・モータ、２・・・・・・回転センサ、３
・・・・・・速度検出器、４・・・・・・補償器、訃・
・・・・演算器、６・・・−・・ラムメモリ、７・・・
・・・ロムメモリ、８・・・・・−第１のプログラムカ
ウンタ、９・・・・・・第２のプログラムカウンタ、１
０・・・・・・υｊり込み制御部、１１・・・・・・割
り込みヘクトル、１２・・・−・・Ｄ／Ａ変換器、１３
−・・−・・電力増幅器、１４・・・・・・負荷。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２名第１図 ＜Ａ） 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータの回転速度に応じた周期の交流信号を生じ
   る回転センサ手段と、前記回転センサ手段の交流信号に
   より前記モータの１回転当たり複数回の検出を行う速度
   検出手段と、第１の演算手段と第２の演算手段により制
   御信号を作り出す補償手段と、前記補償手段の制御信号
   に応じて前記モータを駆動する駆動手段を具備し、前記
   第１の演算手段は、前記速度検出手段の検出信号に応じ
   た回転誤差を得る回転誤差検出手段と、メモリ出力値と
   前記回転誤差検出手段の回転誤差を演算合成して前記制
   御信号を作り出す制御信号作成手段と、前記第２の演算
   手段のタイミング信号を作成する動作タイミング作成手
   段とを有し、前記第２の演算手段は、４個以上のメモリ
   値を格納するメモリ手段と、前記メモリ手段に格納され
   ている少なくとも１個のメモリ値を使って前記メモリ出
   力値を作り出すメモリ出力値作成手段と、前記回転誤差
   検出手段の複数個の回転誤差を合成した合成誤差を作り
   出す合成誤差作成手段と、前記メモリ出力値作成手段の
   メモリ出力値と前記合成誤差作成手段の合成誤差を演算
   合成した値に対応した更新値によって、前記メモリ手段
   のメモリ値を実質的に順番に更新保存する更新保存手段
   と、前記第２の演算手段の動作タイミングを管理する動
   作管理手段とを有し、前記動作管理手段は前記動作タイ
   ミング作成手段のタイミング信号により前記第２の演算
   手段の動作を行い、前記第１の演算手段の動作と前記第
   ２の演算手段の動作を実質的に並列に行うことを特徴と
   するモータの速度制御装置。
2. （２）第２の演算手段の動作管理手段は、第１の演算手
   段の動作タイミング作成手段のタイミング信号を常に監
   視していることを特徴とする請求項（１）記載のモータ
   の速度制御装置。
3. （３）第１の演算手段の動作は、あらかじめ一連の演算
   動作が記憶された第１の命令記憶手段と、複数個のデジ
   タル値が格納された第１のデジタル値記憶手段と、前記
   第１の命令記憶手段の番地を発生する第１の番地発生手
   段と、前記第１の命令記憶手段に記憶された命令に従っ
   て前記第１の演算手段の動作を行う第１の演算実行手段
   とによって行われ、第２の演算手段の動作は、あらかじ
   め一連の演算動作が記憶された第２の命令記憶手段と、
   複数個のデジタル値が格納された第２のデジタル値記憶
   手段と、前記第２の命令記憶手段の番地を発生する第２
   の番地発生手段と、前記第２の命令記憶手段に記憶され
   た命令に従って前記第２の演算手段の動作を行う第２の
   演算実行手段とによって行われ、前記第１の演算手段の
   動作タイミング作成手段のタイミング信号にしたがって
   、前記第２の演算手段の動作管理手段が前記第２の演算
   手段の前記第２の番地発生手段の内容をあらかじめ設定
   された番地に変更することによって、前記第２の演算手
   段の動作を行うようにしたことを特徴とする請求項（１
   ）記載のモータの速度制御装置。
4. （４）第１の演算手段と第２の演算手段において、第１
   の命令記憶手段と第２の命令記憶手段、第１のデジタル
   値記憶手段と第２のデジタル値記憶手段、第１の演算実
   行手段と第２の演算実行手段のうち、少なくとも１組を
   共有したことを特徴とする請求項（３）記載のモータの
   速度制御装置。