JPH044787A - Speed controller for moving body - Google Patents

Speed controller for moving body

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JPH044787A
JPH044787A JP2102460A JP10246090A JPH044787A JP H044787 A JPH044787 A JP H044787A JP 2102460 A JP2102460 A JP 2102460A JP 10246090 A JP10246090 A JP 10246090A JP H044787 A JPH044787 A JP H044787A
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JP
Japan
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speed
signal
step function
moving body
control device
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Japanese (ja)
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Hiroshi Katayama
博 片山
Fumio Tajima
文男 田島
Taizo Miyazaki
泰三 宮崎
Shigeki Morinaga
茂樹 森永
Nobuyoshi Muto
信義 武藤
Seiichi Narishima
誠一 成島
Yuji Sato
祐司 佐藤
Toshio Nakamoto
敏夫 中本
Takashi Takahashi
孝 高橋
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は1周期的な速度変動をする運動体の速度制御装
置等の周期的な制御を行なう制御装置に関し、特に、運
転時の速度変動を抑制する必要の有る制御機器、例えば
VTR用モータの速度制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control device that performs periodic control such as a speed control device for a moving body that undergoes periodic speed fluctuations, and in particular, The present invention relates to a control device that needs to suppress the speed of a VTR motor, such as a speed control device for a VTR motor.

[従来の技術] VTR(ビデオテープレコーダ)用の旺動モータの速度
は一定であることが望まれている。速度変動(回転むら
、速度リップル、トルクリップル)があると、画像が乱
れ、VTRとしての信頼性。
[Prior Art] It is desired that the speed of an active motor for a VTR (video tape recorder) be constant. If there is speed fluctuation (uneven rotation, speed ripple, torque ripple), the image will be distorted and the reliability of the VTR will be affected.

品質が著しく損なわれてしまう。Quality will be significantly compromised.

従来、この種の装置は、直流モータを主として使用して
いたが、近年では、速度を自由に、しかも、簡単に変え
ることの出来るブラシレスモータを採用する例が増加し
ている。
Conventionally, this type of device has mainly used a DC motor, but in recent years, brushless motors, whose speed can be freely and easily changed, are increasingly being used.

ブラシレスモータは、機械的なブラシがないのでブラシ
やコンミテータの摩耗あるいは摩耗粉による種々の問題
点が除去される反面、120度通電力式のブラシレスモ
ータにおいては通電コイルの磁束交叉数が回転子の位置
によって異なり、これに起因してトルクリップルが発生
し、運転時の回転むら(速度変動)となる。
Brushless motors do not have mechanical brushes, so various problems caused by abrasion of brushes and commutators or abrasion powder are eliminated. However, in 120-degree energized brushless motors, the number of magnetic flux intersections of the energized coils is higher than that of the rotor. This varies depending on the position, and this causes torque ripple, resulting in uneven rotation (speed fluctuation) during operation.

今、駆動相のコイルの磁束交叉数を K(θ)(θは運動体の位W) とすると、 発生トルクは、 K(θ)i(iはコイルに流す電流) となり、電流が一定の場合、磁束交叉数と同じくK(θ
)に比例してトルクリップルを発生する。
Now, if the magnetic flux crossover number of the drive phase coil is K(θ) (θ is the position W of the moving body), the generated torque is K(θ)i (i is the current flowing through the coil), and when the current is constant In case, K(θ
) generates torque ripple in proportion to

このトルクリップルが外乱と成って速度変動が生じる。This torque ripple becomes a disturbance and causes speed fluctuations.

以上のことから、速度変動は、モータの回転位置に対し
て周期性をもっており、この性質に着目して速度変動を
補正する技術が特開平1−218380号公報に開示さ
れている。この技術は、速度変動の特徴をフーリエ級数
展開することによって抽出し、この抽出した値が零にな
るように比例・積分制御演算を行った後、この演算出力
をフーリエ逆変換した信号によりコイルに流す電流を変
化させ、速度変動を補正する。
From the above, speed fluctuations have periodicity with respect to the rotational position of the motor, and Japanese Patent Laid-Open No. 1-218380 discloses a technique that focuses on this property and corrects speed fluctuations. This technology extracts the characteristics of speed fluctuations by Fourier series expansion, performs proportional/integral control calculations so that the extracted values become zero, and then inversely transforms the output of this calculation into a coil using a signal. Change the flowing current to correct speed fluctuations.

[発明が解決しようとする課題] 上記公報記載の技術においては、フーリエ級数展開およ
びフーリエ逆変換を行う際に、非常に多くの乗算あるい
は加算を高速に実行する、高価な演算装置が必要であり
、且つ、処理に多くの時間を要するという問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] The technology described in the above publication requires an expensive arithmetic device that can perform a large number of multiplications or additions at high speed when performing Fourier series expansion and Fourier inverse transform. , and the problem is that it takes a lot of time to process.

本発明は、速度変動の特徴抽出、および速度変動補正信
号作成を行う際に、演算をより簡略化して安価な演算装
置で実行でき、高価な演算装置を必要としないことを目
的とする。
It is an object of the present invention to further simplify calculations so that they can be executed with an inexpensive calculation device and eliminate the need for an expensive calculation device when extracting characteristics of speed fluctuations and creating a speed fluctuation correction signal.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、フーリエ変換で
用いる三角関数系に非常によく似た特性をもつ正規直交
関数で、しかもその値は階段関数値である関数系(例え
ば、2値の階段関数値を使用する場合は、Walsh関
数)を用いることにより、高価な高速演算装置を必要と
せずに速度変動補正信号を作成する構成としたものであ
り、運動体の運動速度を検出する速度検出手段と、この
速度検出手段から得られた速度検出信号と速度指令信号
から、電流あるいは電圧指令を作り出す速度制御手段と
、前記速度制御手段の指令に応じて運動体の運動速度を
変化させる駆動手段とを備える運動体の速度制御装置に
おいて、 前記速度制御手段は、前記速度検出手段から得られた速
度検出信号と前記速度指令信号の差から速度誤差信号を
得る速度誤差検出手段と、階段関数値を発生する階段関
数発生手段と、前記階段関数発生手段による関数値と前
記速度誤差検出手段による速度誤差信号との乗算値を積
算して速度誤差変動成分を検出する変動成分検出手段と
、前記変動成分検出手段による速度誤差変動成分と前記
階段関数発生手段による関数値を乗算して速度誤差補正
信号を作る補正信号作成手段とを備え、電流あるいは電
圧指令を出力するものである。
[Means for Solving the Problem] In order to achieve the above object, the present invention provides an orthonormal function that has characteristics very similar to the trigonometric function system used in Fourier transform, and whose value is a step function value. By using a certain function system (for example, a Walsh function when using binary step function values), a speed fluctuation correction signal is created without the need for an expensive high-speed calculation device, a speed detection means for detecting the motion speed of the moving body; a speed control means for generating a current or a voltage command from a speed detection signal and a speed command signal obtained from the speed detection means; A speed control device for a moving body, comprising a drive means for changing the motion speed of the moving body, wherein the speed control means generates a speed error signal from the difference between the speed detection signal obtained from the speed detection means and the speed command signal. a step function generating means for generating a step function value, and a speed error fluctuation component by integrating the multiplication value of the function value by the step function generating means and the speed error signal by the speed error detecting means. The present invention includes a fluctuation component detection means for detecting a fluctuation component, and a correction signal creation means for creating a speed error correction signal by multiplying a speed error fluctuation component by the fluctuation component detection means and a function value by the step function generation means, and a correction signal generation means for creating a speed error correction signal. This is what is output.

[作 用] 前記構成において、関数発生手段は、デジタル値として
、−1,0,1の値を発生したとすると、変動成分検出
手段の乗算および、補正信号作成手段の乗算において、
1の乗算は演算、の必要がなく、零の乗算は零を代入す
ることによって、また、−1の乗算は符号を反転するこ
とによって、実現することができる。従って、簡単な演
算装置で実行でき、高価な演算装置を必要としない。
[Function] In the above configuration, if the function generation means generates the values -1, 0, and 1 as digital values, in the multiplication by the fluctuation component detection means and the multiplication by the correction signal creation means,
Multiplication by 1 does not require any calculation, multiplication by 0 can be achieved by substituting 0, and multiplication by -1 can be achieved by inverting the sign. Therefore, it can be executed with a simple arithmetic device and does not require an expensive arithmetic device.

[実施例コ 以下、本発明の実施例について説明する。[Example code] Examples of the present invention will be described below.

本発明の第1実施例を第1図に示す。A first embodiment of the invention is shown in FIG.

第1図はその全体を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the entire system.

以下、第1実施例の構成について述べる。The configuration of the first embodiment will be described below.

本実施例は運動体をブラシレスモータとした速度制御手
段であるマイクロコンピュータ9と、モータ8と、モー
タ8の回転子の位置を検出する磁極位置検出器31と、
駆動手段である趣動部1と、速度検出手段である速度検
出回路6および速度検出器5とを備える。
In this embodiment, the moving body is a brushless motor, and includes a microcomputer 9 as a speed control means, a motor 8, and a magnetic pole position detector 31 that detects the position of the rotor of the motor 8.
It includes a motion part 1 which is a driving means, and a speed detection circuit 6 and a speed detector 5 which are speed detection means.

モータ8は、回転形、直線形のいずれでもよく、また、
ブラシの有無も問わないが、ブラシレスの方が都合がよ
い。
The motor 8 may be either a rotary type or a linear type, and
It doesn't matter if there is a brush or not, but brushless is more convenient.

モータ8の内部構成については図示していないが、ブラ
シレスモータは、回転子の位置を電子的に検出し、回転
子の位置に応じて選択された二つの相巻線に電流を流す
ように構成されている。
Although the internal configuration of the motor 8 is not shown, the brushless motor is configured to electronically detect the position of the rotor and to flow current to two phase windings selected according to the position of the rotor. has been done.

磁極位置検出器31は、モータ8の図示しない回転子の
位置を検出する。この磁極位置検出器31の出力は、モ
ータ8の相電流を切換えるのに用いられる。
The magnetic pole position detector 31 detects the position of a rotor (not shown) of the motor 8. The output of this magnetic pole position detector 31 is used to switch the phase current of the motor 8.

速度検出器5は、モータ8の回転軸に取付けたエンコー
ダからなり、パルスを出力する。速度検出器としては、
エンコーダに限られるものではなく、周波数発電機、タ
コジェネレータ、パルスジェネレータ等を使用しても良
い。
The speed detector 5 consists of an encoder attached to the rotating shaft of the motor 8, and outputs pulses. As a speed detector,
It is not limited to an encoder, and a frequency generator, tacho generator, pulse generator, etc. may also be used.

速度検出回路6は、例えば、カウンタで構成されており
、一定のサンプリング時間内に速度検出器5により検出
されたパルスに基づいて、パルスの総数、あるいは、パ
ルスの間隔を求めて、速度検出信号である速度信号Nf
を出力する。
The speed detection circuit 6 is composed of, for example, a counter, and calculates the total number of pulses or the interval between pulses based on the pulses detected by the speed detector 5 within a certain sampling time, and generates a speed detection signal. The speed signal Nf is
Output.

駆動部1は、自動電流調整回路2と、インバータ7と、
電流トランスCTより構成されている。
The drive unit 1 includes an automatic current adjustment circuit 2, an inverter 7,
It is composed of a current transformer CT.

インバータ7は、モータ8を駆動するドライバである。Inverter 7 is a driver that drives motor 8 .

インバータ7は、通常6個のスイッチング素子により正
、負それぞれ3個のアームを構成し、その大きさを変え
られるものである。
The inverter 7 usually has three positive and three negative arms using six switching elements, and its size can be changed.

自動電流調整回路2は、電流トランス4で得られた電流
検出値により、電流指令との差を検知してフィードバッ
ク制御する。高精度なモータ制御が要求されない時は、
自動電流調整回路2と整流トランス4はなくても良い。
The automatic current adjustment circuit 2 detects the difference from the current command based on the current detection value obtained by the current transformer 4, and performs feedback control. When high precision motor control is not required,
The automatic current adjustment circuit 2 and the rectifier transformer 4 may be omitted.

速度制御手段3は、マイクロコンピュータ9と速度検出
回路6より構成される。
The speed control means 3 is composed of a microcomputer 9 and a speed detection circuit 6.

速度検出回路6とマイクロコンピュータ9内の後述する
速度比較回路51とは、速度誤差検出手段を構成する。
The speed detection circuit 6 and a speed comparison circuit 51 in the microcomputer 9, which will be described later, constitute speed error detection means.

マイクロコンピュータ9は、速度検出回路6の出力信号
である速度信号Nfを処理して電流自動調整回路2に電
流指令を出力する。
The microcomputer 9 processes the speed signal Nf, which is the output signal of the speed detection circuit 6, and outputs a current command to the automatic current adjustment circuit 2.

マイクロコンピュータ9は第2図に示した構成からなっ
ている。すなわち、演算部(CPU)38、D/A変換
器34および記憶部35を具備している。
The microcomputer 9 has the configuration shown in FIG. That is, it includes a calculation unit (CPU) 38, a D/A converter 34, and a storage unit 35.

記憶部35は、ROM36とRAM37を含み、ROM
36には、CPU38の動作プログラムと速度指令信号
NsとWalsh関数のテーブルが記憶されている。
The storage unit 35 includes a ROM 36 and a RAM 37.
36 stores an operation program for the CPU 38, a speed command signal Ns, and a table of Walsh functions.

CPU38では、速度検出回路6からの速度信号Nfを
受け、記憶部35のROM36に記憶されている、速度
指令信号N、と比較し、速度誤差信号を算出する。
The CPU 38 receives the speed signal Nf from the speed detection circuit 6, compares it with the speed command signal N stored in the ROM 36 of the storage section 35, and calculates a speed error signal.

次いで、これによって算出された速度誤差信号Neに基
づき、速度誤差補正信号Icを作成する。
Next, a speed error correction signal Ic is created based on the speed error signal Ne thus calculated.

そして、この速度誤差補正信号Icを随時、記憶部35
のRAM37に格納し、最新のデータに順次更新する。
Then, this speed error correction signal Ic is sent to the storage section 35 at any time.
The data is stored in the RAM 37 of the computer and sequentially updated to the latest data.

第1実施例では速度指令信号NsはROM36に記憶さ
れているが、これに限るものではなく。
In the first embodiment, the speed command signal Ns is stored in the ROM 36, but the invention is not limited to this.

外部から与えても良い。It may be given from outside.

なお、マイクロコンピュータ32と速度検出回路6を1
チツプのIC化し、自動電流調節回路とインバータとを
1チツプのIC化することもでき。
Note that the microcomputer 32 and the speed detection circuit 6 are
It is also possible to integrate the automatic current adjustment circuit and the inverter into a single chip.

このようにIC化すると有用である。It is useful to make it into an IC in this way.

次に、第3図に基づきマイクロコンピュータ9内により
実現される各種機能について述べる。
Next, various functions realized within the microcomputer 9 will be described based on FIG.

第3図は、本実施例の速度制御装置とモータを示す全体
のブロック図であるが、マイクロコンピュータ9内の機
能を中心に示す。なお、磁極位置検出器31および電流
トランス4は図示しない。
FIG. 3 is an overall block diagram showing the speed control device and motor of this embodiment, focusing on the functions within the microcomputer 9. Note that the magnetic pole position detector 31 and the current transformer 4 are not shown.

次に、動作の概要について述べる。Next, an overview of the operation will be described.

速度検出器5から、得られたパルスに基づいて、速度検
出回路6は速度信号Nfを出力する。
Based on the pulses obtained from the speed detector 5, the speed detection circuit 6 outputs a speed signal Nf.

速度信号Nfは、マイクロコンピュータ9に取込まれる
。マイクロコンピュータ9内ではソフトウェアを用いた
処理手法によって、ROM36からの速度指令信号Ns
と、速度検出回路6からの速度信号Nfとの差から、速
度比較手段51により速度誤差信号Neを算出し、この
速度誤差信号Neに基づいて、第3図の破線で示す部分
で速度誤差補正信号Icを作成する。
The speed signal Nf is taken into the microcomputer 9. In the microcomputer 9, a speed command signal Ns from the ROM 36 is processed by a processing method using software.
A speed error signal Ne is calculated by the speed comparison means 51 from the difference between the speed signal Nf and the speed signal Nf from the speed detection circuit 6, and based on this speed error signal Ne, the speed error is corrected in the portion shown by the broken line in FIG. Create signal Ic.

(以下余白) そして、速度誤差信号Neを比例制御手段53によりに
倍の処理をしたものと、上記の速度誤差補正信号Icと
を、指令信号作成手段52により、加算して、電流指令
Isを出力する。駆動部1は、この指令にもとづいて必
要なトルクを発生させる電流を出力する。
(Left below) Then, the speed error signal Ne processed twice by the proportional control means 53 and the above-mentioned speed error correction signal Ic are added by the command signal generation means 52 to generate the current command Is. Output. Based on this command, the drive unit 1 outputs a current that generates the necessary torque.

ここで、本発明に関する速度変動の制御アルゴリズムに
ついて述べる。
Here, a speed fluctuation control algorithm related to the present invention will be described.

一般に周期1で変動する速度信号Nfは、次式に従って
展開することができる。
In general, the speed signal Nf that fluctuates in period 1 can be developed according to the following equation.

Nf(θ)=n、+Σ (a、cal(n、θ)+b、
5al(n、θ))   −(1)nwま ただし、 H8: / Nf(θ)dθ      −(2)aワ
=fNf(θ)cal(n+θ)dθ  =−(3)b
ワ=fNf(θ)sal(n、θ)dθ  −=(4)
n=1.2,3.・・・ ここで、noは速度信号Nfの直流成分、a、、は、速
度信号Nfと交番数nのcosine Walsh関数
(cal(nt  θ))との相関の強さ、b、は、速
度信号Nfと交番数nの5ine Walsh関数(s
al(nt θ))との相関の強さを表わす。
Nf (θ) = n, +Σ (a, cal (n, θ) + b,
5al (n, θ)) - (1) nw However, H8: / Nf (θ) dθ - (2) a = fNf (θ) cal (n + θ) dθ = - (3) b
W=fNf(θ)sal(n, θ)dθ −=(4)
n=1.2,3. ... Here, no is the DC component of the speed signal Nf, a, is the strength of the correlation between the speed signal Nf and the cosine Walsh function (cal(nt θ)) of the number of alternations, and b is the speed 5ine Walsh function (s
al(nt θ)).

cal(rz θ)と5al(n、 θ)のグラフをn
=1゜2.3について、第7図に示す。
The graph of cal(rz θ) and 5al(n, θ) is
=1°2.3 is shown in Fig. 7.

なお、交番数nとは、0≦θ≦1の区間における零点の
数の半分を示すものである。
Note that the number of alternations n indicates half the number of zero points in the interval of 0≦θ≦1.

第1実施例においては、N5=noの場合、すなわち、
速度信号N、fの直流成分が、速度指令信号Nsと一致
している場合について述べるが、本発明はこれに限られ
るものではない。
In the first embodiment, when N5=no, that is,
A case will be described in which the DC components of the speed signals N and f match the speed command signal Ns, but the present invention is not limited to this.

第3図においては、N5=n、のため、Ne=Nf−N
s=Nf−noが成り立つ。すなわち、(3) 、 (
4)式のみが速度変動分である。
In FIG. 3, since N5=n, Ne=Nf−N
s=Nf−no holds true. That is, (3), (
Only equation 4) accounts for speed fluctuations.

(以下余白) さらに、cal(rz θ) −5al(n 、θ)に
おいてJ” nocal(n+θ)dθ=O f n、5al(n、θ)dθ=0 が成立するため、(3)、(4)式は以下の様になる。
(Left below) Furthermore, since J'' nocal(n+θ)dθ=O f n, 5al(n, θ)dθ=0 holds in cal(rz θ) −5al(n, θ), (3), ( 4) The formula is as follows.

a、=f Ne(θ)cal(n+θ)dθ   −(
3A)b、=fNe(θ)sal(nyθ)dθ   
−(4A)実際に上記演算を実現するために、1回転当
りP個のパルスを発生するエンコーダEを用いた場合に
は、速度誤差信号をNe(j )とすると、ただし、N
eQ・・・エンコーダ信号のQ番目(1≦Q≦P)パル
ス周期から算出したモータ速度誤差 と表現することができる。よって、速度信号Nfから速
度変動の特徴を検出する手段として、(6)。
a,=f Ne(θ)cal(n+θ)dθ −(
3A)b,=fNe(θ)sal(nyθ)dθ
-(4A) In order to actually realize the above calculation, if an encoder E that generates P pulses per rotation is used, and if the speed error signal is Ne(j), then N
eQ: It can be expressed as a motor speed error calculated from the Q-th (1≦Q≦P) pulse period of the encoder signal. Therefore, as a means for detecting the characteristics of speed fluctuation from the speed signal Nf, (6) is used.

(7)式に示す演算を実行する。ここで、cosine
Walsh関数と5ine Walsh関数の情報が必
要であるが、これはROM36に予め格納されている。
(7) Execute the calculation shown in equation (7). Here, cosine
Information on the Walsh function and the 5ine Walsh function is required, but this is stored in the ROM 36 in advance.

次に、本発明の新規な要素である、第3図の破線枠で示
す部分の構成の概要について述べる。
Next, an overview of the configuration of the portion indicated by the broken line frame in FIG. 3, which is a novel element of the present invention, will be described.

破線内の構成要素は、速度検出器5からのパルスに対応
して出されるカウント値((6) 、 (7)式のQに
相当する)を出力するカウント手段であるカウンタ10
と、このカウント値に対応して決まる階段関数値を出力
する関数発生手段11.16と、この階段関数値と速度
比較手段51からの速度誤差信号Neとに基づいて速度
誤差変動成分を求める変動成分検出手段13.18と、
この速度誤差変動成分の符号を反転するための減算手段
55゜56と、反転されたものを積分制御のために、和
をとる制御演算手段14.19と、補正信号作成手段1
5.20に階段関数値を出力する関数発生手段12.1
7と、制御演算手段14.19の結果と前記関数値によ
り、補正信号Icl、 Ic2を作成する補正信号作成
手段15.20とよりなる。
The components within the broken line are a counter 10 that is a counting means that outputs a count value (corresponding to Q in equations (6) and (7)) that is output in response to a pulse from the speed detector 5.
, a function generating means 11.16 for outputting a step function value determined corresponding to this count value, and a variation for determining a speed error fluctuation component based on this step function value and the speed error signal Ne from the speed comparison means 51. component detection means 13.18;
subtraction means 55 and 56 for inverting the sign of this speed error fluctuation component; control calculation means 14 and 19 for summing the inverted values for integral control; and correction signal generation means 1.
5.20 Function generation means 12.1 that outputs step function values
7, and correction signal creation means 15.20 for creating correction signals Icl and Ic2 based on the result of the control calculation means 14.19 and the function value.

補正信号IclとIc2を、補正信号作成手段の1部で
ある加算手段54により、加算して、速度誤差補正信号
Icを出力する。
The correction signals Icl and Ic2 are added by the addition means 54, which is a part of the correction signal generation means, and a speed error correction signal Ic is output.

関数発生手段、変動成分検出手段、制御演算手段、補正
信号作成手段がそれぞれ、2組ずつあるのはcal(n
、  θ)と5al(n、  θ)を、それぞれ、求め
るためである。また、補正したい高周波成分が複数ある
場合は、成分の数だけ、たとえば、n=1.5.7につ
いて計算する場合は、破線で示すブロックを3個用意す
る。
The fact that there are two sets each of function generation means, fluctuation component detection means, control calculation means, and correction signal generation means is cal(n
, θ) and 5al(n, θ), respectively. Furthermore, if there are multiple high frequency components to be corrected, three blocks indicated by broken lines are prepared for the number of components, for example, when calculating for n=1.5.7.

なお、上記の制御演算手段14.19では積分制御のた
めに和を取ったが、これに限られるものではなく、比例
制御、比例・積分制御でも良い。
Although the above-mentioned control calculating means 14.19 calculates the sum for integral control, the present invention is not limited to this, and proportional control or proportional/integral control may be used.

また、積分制御、比例制御、比例・積分制御のいづれも
実施しない場合は、制御演算手段14゜19は不要であ
る。
Furthermore, if none of integral control, proportional control, or proportional/integral control is performed, the control calculation means 14 and 19 are unnecessary.

さらに、関数発生手段については、変動成分検出手段1
3.18と補正信号作成手段15,20にたいして、そ
れぞれ、独立に設けたのは、変動成分検出手段13.1
8に対する関数値と、補正信号作成手段15.20に対
する関数値の位相をずらして供給する場合にも対応でき
るようにするためで有り、1個の関数発生手段であって
も、本発明の効果を損なうことはない。
Furthermore, regarding the function generation means, the variation component detection means 1
3.18 and the correction signal generating means 15 and 20, the fluctuation component detecting means 13.1 is provided independently.
This is to make it possible to cope with the case where the function value for 8 and the function value for the correction signal generation means 15.20 are supplied with a phase shift, and even if only one function generation means is used, the effect of the present invention is It will not damage.

次に、具体的に、速度変動を除去する方法について第3
図にもとづいて説明する。
Next, the third section explains specifically how to remove speed fluctuations.
This will be explained based on the diagram.

モータMが1回転する間に、(6) 、 (7)式の演
算を行い、速度変動成分を検出する。これは、第3図1
3.18で示される変動成分検出手段で行われる。これ
が零になるように目標指令が零のフィードバック制御系
を構成すればよい。そこで次の演算を行う。
While the motor M rotates once, calculations of equations (6) and (7) are performed to detect speed fluctuation components. This is shown in Figure 3 1
This is performed by the fluctuation component detection means shown in 3.18. A feedback control system with a target command of zero may be configured so that this becomes zero. Therefore, the following calculation is performed.

5n=Sn+・(1/P)・(An)   −(8)C
n=Cn+・(1/P)・(Bn)   −(9)これ
が第3図14.19に示す制御演算である。
5n=Sn+・(1/P)・(An) −(8)C
n=Cn+.(1/P).(Bn) - (9) This is the control calculation shown in FIG. 3, 14.19.

ここでは積分ゲイン1の積分制御であるが、それぞれゲ
インを持った比例制御または比例・積分制御等も用いる
ことができる。
Although integral control with an integral gain of 1 is used here, proportional control or proportional/integral control each having a gain can also be used.

この結果を基に速度変動を補正する信号を作成する手段
として次式を用いた。
Based on this result, the following equation was used as a means of creating a signal to correct speed fluctuations.

Ic1=Sn−sal(n、−)   −(10)I 
c2= Crrcal(n 、 −)   −(If)
これが第3図]、5.20に示す補正信号作成手段で行
われる演算の内容である。すなわち(10)式は、交番
数nの5ine Walsh成分を表わし、(11)式
は、交番数nのcosine Valsh成分を表わし
ている。
Ic1=Sn-sal(n,-)-(10)I
c2= Crrcal(n, −) −(If)
This is the content of the calculation performed by the correction signal generating means shown in FIG. 3 and 5.20. That is, Equation (10) represents a 5ine Walsh component with the number of alternations n, and Equation (11) represents a cosine Walsh component with the number of alternations n.

なお、i番目の回転中に(8)、(9)式よりもとめた
Sn、Cnを用いて、i+1番目の回転中に、(10)
、 (11)式の演算を行なう。
In addition, using Sn and Cn found from equations (8) and (9) during the i-th rotation, (10) is obtained during the i+1-th rotation.
, performs the calculation of equation (11).

結局、第3図Icに示す補正信号として、Ic= Ic
l+Ic2  −(12)を出力することになる。これ
は(5)式からもわかるとおり、交番数nの速度変動成
分の逆相波形となる。この補正信号Icを第3図Isに
加算して。
In the end, as the correction signal shown in FIG. 3 Ic, Ic=Ic
l+Ic2-(12) will be output. As can be seen from equation (5), this is a reverse phase waveform of the speed fluctuation component with the number of alternations n. Add this correction signal Ic to Is in FIG.

速度変動をキャンセルするものである。また、補正信号
を加算するのではなく、この補正信号によって速度制御
系の比例ゲインKを変化させることによっても同様の効
果を得ることができる。
This cancels speed fluctuations. Further, the same effect can be obtained by changing the proportional gain K of the speed control system using the correction signal instead of adding the correction signal.

ここで、無限に存在する交番数成分に対して上記処理を
実行するのが理想的であるが、処理時間の都合上実現不
可能である。このため、実際には、特に影響の大きい交
番数成分のみ行えばよい。
Although it would be ideal to perform the above processing on an infinite number of alternating number components, this is not possible due to processing time constraints. Therefore, in reality, only the alternation number component that has a particularly large influence needs to be performed.

また、(10) 、 (11) 、 (12)式は、W
alsh関数が一定の値であれば結果も一定となるため
、Walsh関数が変化する点で演算を行い、変化がな
ければ以前の値を保持することによって、演算時間が少
なくてかつ同様の効果を得ることができる。
Also, equations (10), (11), and (12) are expressed as W
If the Walsh function has a constant value, the result will also be constant. Therefore, by performing the calculation at the point where the Walsh function changes, and holding the previous value if there is no change, it is possible to achieve the same effect with less calculation time. Obtainable.

また、(12)式の結果は、速度変動成分の逆信号を補
正信号として電流指令に加算することになるが、交番数
の高い成分は、モータの慣性によって、加えた補正信号
と実際のモータの応答に遅れが生じる可能性があるため
、補正信号の位相を進めることが望ましい。
In addition, the result of equation (12) is that the inverse signal of the speed fluctuation component is added to the current command as a correction signal, but the component with a high number of alternations depends on the inertia of the motor, and the difference between the added correction signal and the actual motor Therefore, it is desirable to advance the phase of the correction signal.

これを実現するために(10) 、 (11)式のかわ
りに次式を用いることも有効である。
In order to realize this, it is also effective to use the following equation instead of equations (10) and (11).

(以下余白) Ic1=Sn−cal(n+   )    ・・11
3)P I c2= Cn−5al(n 、 −)    −(
14)これによれば、処理時間を増やすことなく、補正
信号の位相をπ/ 2 (rad)だけ進めることがで
きる。
(Left below) Ic1=Sn-cal(n+)...11
3) P I c2 = Cn-5al(n, -) -(
14) According to this, the phase of the correction signal can be advanced by π/2 (rad) without increasing the processing time.

以上の制御動作をマイクロコンピュータで処理するため
のフローチャートを第4図(b)に示す。
A flowchart for processing the above control operations by a microcomputer is shown in FIG. 4(b).

第4図(a)は、上記処理を実行するのに有効な制御テ
ーブルであり、ビット0.4にWalsh関数、その他
のビットにプログラムの流れを制御するデータがROM
36に記憶されている。
FIG. 4(a) is a control table effective for executing the above processing, in which the Walsh function is stored in bit 0.4, and the data that controls the flow of the program is stored in the ROM in the other bits.
It is stored in 36.

この制御テーブルおよびフローチャートは、エンコーダ
5の1回転当りのパルス数が24パルスで、モータ1回
転当りの交番数が1の速度変動成分を補正し、補正信号
の位相進め処理をしない例である。
This control table and flowchart are examples in which the number of pulses per rotation of the encoder 5 is 24 pulses, the number of alternations per rotation of the motor is 1, and the speed fluctuation component is corrected, and the phase advance processing of the correction signal is not performed.

図面を参照して、説明すると、ステップ41および42
で速度指令Nsおよび速度Nfを取込み、ステップ43
で前記取込まれた速度指令Nsと実際の速度Nfから速
度誤差Neを計算(Ne=Ns−Nf)L、更にステッ
プ44で比例制御のための比例ゲインKを乗算(Is=
に−Ne)する。ステップ45でカウンタ■をインクリ
メントする。
To explain with reference to the drawings, steps 41 and 42
The speed command Ns and the speed Nf are taken in at step 43.
In step 44, the speed error Ne is calculated from the taken-in speed command Ns and the actual speed Nf (Ne=Ns-Nf)L, and in step 44, the proportional gain K for proportional control is multiplied (Is=
ni-Ne). In step 45, the counter ■ is incremented.

ステップ46では、カウンタ■の値をポインタとして制
御テーブルを取込む。ステップ47では、取込んだ制御
テーブルのbit○が110 tTかrt 1 trか
の状態を調べて分岐する。このbit状態がII I 
ITであれば、ステップ50.51を実行、0”であれ
ば、ステップ48.49を実行する。なお、ステップ4
8.50は(6)式、ステップ49.51は(10)式
を実行している。すなわち、ブロック1で速度変動の内
で5ine l1lalsh関数成分を検出し。
In step 46, the control table is read using the value of the counter ■ as a pointer. In step 47, the process branches after checking whether bit ○ of the imported control table is 110 tT or rt 1 tr. This bit state is II I
If it is IT, execute step 50.51; if it is 0'', execute step 48.49. Note that step 4
Step 8.50 executes equation (6), and step 49.51 executes equation (10). That is, in block 1, a 5ine l1lalsh function component is detected in the speed fluctuation.

補正信号Iclを作成している。A correction signal Icl is being created.

次に、ステップ52では、取込んだ制御テーブルのbi
t 4が“0”か“1”かの状態を調べて分岐する。こ
のbit状態が“1”であればステップ55.56を実
行、in Onであればステップ53゜54を実行する
。なお、ステップ53.55は、(7)式、ステップ5
4.56は(11)式を実行している。すなわち、ブロ
ック2で、速度変動内でcosine Valsh関数
成分を検出し、補正信号Ic2を作成している。
Next, in step 52, bi of the captured control table is
Check whether t4 is "0" or "1" and branch. If this bit state is "1", steps 55 and 56 are executed, and if it is in On, steps 53 and 54 are executed. Note that steps 53 and 55 are based on equation (7), step 5
4.56 executes equation (11). That is, in block 2, a cosine Valsh function component is detected within the speed fluctuation, and a correction signal Ic2 is created.

次に、ステップ57では取り込んだ制御テーブルのbi
t 7が0”か“1”かで分岐する。このbit状態が
“1”の場合は、ステップ58で(8)式をステップ6
oで(9)式を実行する。また、ステップ59.61で
は5ine Walsh関数成分Anとcosine 
Walsh関数成分Bnのイニシャライズ、ステップ6
2でカウンタIをイニシャライズする。
Next, in step 57, bi of the imported control table is
Branching occurs depending on whether t7 is "0" or "1". If this bit state is "1", in step 58, equation (8) is converted to step 6.
Execute equation (9) at o. Also, in steps 59 and 61, 5ine Walsh function components An and cosine
Initialization of Walsh function component Bn, step 6
2, initialize the counter I.

またbit状態が“0”のときはこの処理を行わない。Further, this process is not performed when the bit state is "0".

すなわち、ブロック3の処理はモータの1回転に対して
1度だけ実行され、積分制御演算と、各種イニシャライ
ズを実行する。
That is, the process of block 3 is executed only once for one rotation of the motor, and performs integral control calculations and various initializations.

次に、ステップ63では(12)式を実行し、ステップ
64で演算結果を出力し終了する。
Next, in step 63, equation (12) is executed, and in step 64, the calculation result is output, and the process ends.

これが、本発明を実施するための一方法である。This is one way to implement the invention.

ここでは、モータ1回転当りの交番数が1の速度変動成
分に対しての補正であるが、ステップ45でカウンタエ
の加算量を2にすれば交番数2の速度変動成分に対して
補正することができる。
Here, the correction is for the speed fluctuation component with the number of alternations per motor rotation being 1, but if the addition amount of the counter is set to 2 in step 45, the correction can be made for the speed fluctuation component with the number of alternations of 2. I can do it.

すなわち、ステップ45でカウンタ■の加算量をLとす
ることにより交番数りの速度変動成分に対して補正する
ことができる。
That is, by setting the addition amount of the counter (2) to L in step 45, it is possible to correct the speed fluctuation component of the number of alternations.

また、補正したい交番数りに対して、エンコーダ5のパ
ルスが十分多い場合は、ブロック1〜3までとステップ
63からなる速度変動補正処理部は必ずしもエンコーダ
のパルスごとに実行する必要はなく、たとえば、交番数
の小さいWalsh関数、すなわち、低周波成分に相当
するものに対しては、1例としてエンコーダの2パルス
ごとに、実行してもよい。これによりマイクロコンピュ
ータの演算負荷を減らすことができる。
Furthermore, if the number of pulses of the encoder 5 is sufficiently large relative to the number of alternations to be corrected, the speed fluctuation correction processing section consisting of blocks 1 to 3 and step 63 does not necessarily need to be executed for each pulse of the encoder; for example, , a Walsh function with a small number of alternations, that is, one corresponding to a low frequency component, may be executed every two pulses of the encoder, for example. This allows the calculation load on the microcomputer to be reduced.

ここで、Walsh関数をフーリエ級数展開するととな
る。
Here, the Walsh function is expanded into a Fourier series.

第5図(a)に交番数1のWalsh関数(実線)とそ
の基本周波数成分(破wA)を示す。
FIG. 5(a) shows the Walsh function (solid line) with an alternation number of 1 and its fundamental frequency component (broken wA).

(15) 、 (16)式に示すように讐alsh関数
は、奇数倍調波の高周波成分を多数含んでいる。一方、
モータの速度変動は、各相関の電流のアンバランス等に
より発生しており、基本周波数成分以外の高調波成分は
ほとんど含まれていない。そこで、この速度変動に対し
てWalsh関数で補正を加えると、補正信号に含まれ
る高調波が能動部を介して外乱となり、基本波成分につ
いては低減できても奇数倍調波の高調波成分が逆に発生
する可能性がある。
As shown in equations (15) and (16), the alsh function includes many high frequency components of odd harmonics. on the other hand,
Motor speed fluctuations occur due to unbalance of currents of each correlation, etc., and almost no harmonic components other than the fundamental frequency component are included. Therefore, when correction is applied to this speed fluctuation using the Walsh function, the harmonics included in the correction signal become disturbances via the active part, and even though the fundamental wave component can be reduced, the harmonic components of odd harmonics are The opposite may occur.

そこで、高調波成分の発生しにくい関数の一例として示
したのが第5図(b)である。この関数は1、O,−1
の3値からなる関数であり、この関数を用いれば奇数倍
調波の高周波成分の内3の倍調波成分を発生させない。
Therefore, FIG. 5(b) shows an example of a function in which harmonic components are unlikely to occur. This function is 1, O, -1
is a function consisting of three values, and if this function is used, three harmonic components among the high frequency components of odd harmonics will not be generated.

以上の演算は加減算のみで実行可能であり、安価な低機
能マイクロコンピュータでも十分な速度変動低減効果を
得ることができる。
The above calculations can be performed only by addition and subtraction, and even an inexpensive low-performance microcomputer can achieve a sufficient speed fluctuation reduction effect.

以上示した例を更に簡略化した方法として、次の方法が
ある。それは、(6)、(7)式のかわりにとし、さら
に(10)、(11)式のかわりにIc1=−An−s
al(rz  )    −419)Ic2=−Bn−
cal(n+  )    −(20)を用いればよい
。これは、(17) 、 ([1)式により速度変動成
分の要素を検出しながら(19) 、 (20)式によ
りその信号にもとに補正信号を作成する。(17)。
The following method is a method that further simplifies the example shown above. In place of equations (6) and (7), and in place of equations (10) and (11), Ic1=-An-s
al(rz) −419)Ic2=−Bn−
cal(n+) −(20) may be used. This involves detecting the speed fluctuation component using equations (17) and ([1), and creating a correction signal based on the signal using equations (19) and (20). (17).

(18)式の結果は、速度変動がなくなるまで変動成分
の要素を積算したものとなる。すなわち、(17)。
The result of equation (18) is the summation of the fluctuation components until there is no speed fluctuation. That is, (17).

(18)式の結果はある値に収束し、速度変動はなくな
る。こうすることにより、(8) 、 (9)式を省略
でき、マイクロコンピュータの演算負荷を減らすことが
できる。
The result of equation (18) converges to a certain value, and speed fluctuations disappear. By doing so, equations (8) and (9) can be omitted, and the calculation load on the microcomputer can be reduced.

また、上記方法はモータの速度制御について示したもの
であるが、PLL等の位置制御やインバータ等の正弦波
発生回路の高調波抑制などの制御装置についても適用可
能である。
Further, although the above method is described for speed control of a motor, it is also applicable to control devices such as position control such as a PLL and harmonic suppression of a sine wave generation circuit such as an inverter.

次に1本発明をVTRに適用した第2の実施例について
第6図に基づいて、説明する。
Next, a second embodiment in which the present invention is applied to a VTR will be described with reference to FIG.

第6図に、VTRのシリンダモータ71とキャプスタン
モータ74の制御ブロック図を示す。
FIG. 6 shows a control block diagram of the cylinder motor 71 and capstan motor 74 of the VTR.

構成の概要を述べる。An overview of the configuration will be described.

VTRの制御系は、シリンダモータのサーボ系とキャプ
スタンモータのサーボ系から成り、それぞれに本発明に
係る速度制御装置である、第6図の破線で示す回転むら
学習61,62という制御ブロックを有する。
The control system of the VTR consists of a cylinder motor servo system and a capstan motor servo system, each of which is equipped with control blocks called rotational unevenness learning 61 and 62 shown by broken lines in FIG. 6, which are speed control devices according to the present invention. have

キャプスタンモータのサーボ系は、テープ速度の平均値
を、指令速度にあわせるように制御するテープ速度制御
63および速度変動を制御する回転むら学習61と、キ
ャプスタンモータ74とシリンダモータ71間の位相合
わせを行なうトラッキング制御64が有り、これらの出
力はデジタルフィルタ67.68を介してモータ能動回
路75に加えられる。
The capstan motor servo system includes a tape speed control 63 that controls the average value of the tape speed to match the command speed, a rotation unevenness learning 61 that controls speed fluctuations, and a phase control between the capstan motor 74 and the cylinder motor 71. There is a tracking control 64 for alignment, the outputs of which are applied to the motor active circuit 75 via digital filters 67,68.

シリンダモータ71のサーボ系は、テープ速度の平均値
を、指令速度にあわせるように制御するシリンダ回転制
御65および速度変動を制御する回転むら学習62と、
キャプスタンモータ74およびシリンダモータ71間の
位相合わせを行なうヘッド位相制御66とが有り、これ
らはデジタルフィルタ69,70を介してモータ駆動回
路72に加えられる。
The servo system of the cylinder motor 71 includes a cylinder rotation control 65 that controls the average value of the tape speed to match the command speed, and a rotation unevenness learning 62 that controls speed fluctuations.
There is a head phase control 66 that performs phase matching between the capstan motor 74 and the cylinder motor 71, and these are applied to the motor drive circuit 72 via digital filters 69 and 70.

次に、動作について説明する。Next, the operation will be explained.

これらのモータは、通常ブラシレスモータであるがブラ
シの有無は問わない。ここで、シリンダモータ71は、
シリンダとテープ間の摩擦負荷があり、キャプスタンモ
ータ74は、テープ負荷がある。また、それぞれのモー
タは、トルクリップルやコキングトルクを発生する要因
がある。これらの負荷変動や脈動トルクによりモータは
速度変動する。また、図示していないがそれぞれのモー
タは、回転速度信号を発生する速度検出器を有している
。速度検出器としては、エンコーダ、周波数発電機タコ
ジェネレータ、パルスジェネレータ等が採用され得る。
These motors are usually brushless motors, but may or may not have brushes. Here, the cylinder motor 71 is
There is a friction load between the cylinder and the tape, and the capstan motor 74 has a tape load. Further, each motor has factors that generate torque ripple and coking torque. The speed of the motor fluctuates due to these load fluctuations and pulsating torque. Although not shown, each motor has a speed detector that generates a rotational speed signal. As the speed detector, an encoder, a frequency generator, a tachometer generator, a pulse generator, etc. may be employed.

シリンダモータ71とキャプスタンモータ74の制御の
種類としてはテープ速度制御63、シリンダ回転制御6
5、トラッキング制御64、ヘッド位相制御66の4つ
がある。
The types of control for the cylinder motor 71 and capstan motor 74 include tape speed control 63 and cylinder rotation control 6.
5, tracking control 64, and head phase control 66.

テープ速度制御63及びシリンダ回転制御65は、シス
テムコントロール76から発生される複数のモード指令
と、それぞれのモータの速度検出器の回転速度信号から
モータの速度を複数のモード指令どおりに制御する。な
お、この制御は比例(P)制御である。この制御出力は
、デジタルフィルタ67.69により制御系が安定にな
るようにゲインと位相を保償する。なお、このフィルタ
は同様の特性をもつアナログフィルタでもかまわない。
The tape speed control 63 and the cylinder rotation control 65 control the speed of the motor according to the plurality of mode commands based on the plurality of mode commands generated from the system control 76 and the rotational speed signal of the speed detector of each motor. Note that this control is proportional (P) control. The gain and phase of this control output are guaranteed by digital filters 67 and 69 so that the control system becomes stable. Note that this filter may be an analog filter having similar characteristics.

この出力は、モータ訃動回路72.75へ送られモータ
を駆動し、所望の回転速度を得る。
This output is sent to motor drive circuit 72, 75 to drive the motor to obtain the desired rotational speed.

一方、トラッキング制御64とヘッド位相制御66は、
映像信号を正確に記録再生するために。
On the other hand, the tracking control 64 and head phase control 66 are
To accurately record and play back video signals.

両モータを位相合わせする。Match both motors in phase.

これらの制御ブロックは従来より知られているものであ
るが、本発明は第6図破線枠で示した新規な要素を有す
る。これは、第3図に破線枠で示した回転むら学習61
,62であり、回転むらを抑制する制御ブロックである
Although these control blocks are conventionally known, the present invention has novel elements indicated by the dashed box in FIG. This is due to rotational unevenness learning 61 shown in the dashed line frame in Figure 3.
, 62, which is a control block that suppresses uneven rotation.

この制御構成により、両モータの回転むらを低減するこ
とができ安定な映像を記録再生することができる。
With this control configuration, uneven rotation of both motors can be reduced, and stable images can be recorded and reproduced.

なお、この例は、VTRで示したが、フロッピーディス
クドライブ装置のスピンドルモータの制御、レーザプリ
ンタのポリゴンミラー駆動モータの制御、デジタルオー
ディオテープ装置のシリンダ・キャプスタンモータの制
御、リニアモータの制御等に適用してもよい。
Although this example was shown using a VTR, it can also be used to control the spindle motor of a floppy disk drive, the polygon mirror drive motor of a laser printer, the cylinder/capstan motor of a digital audio tape device, the linear motor, etc. May be applied to

[発明の効果コ 本発明は、以上説明したように構成されているので以下
に記載されるような効果を奏する。
[Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it produces the effects as described below.

従来の技術においては、フーリエ級数展開およびフーリ
エ逆変換を行う際に、非常に多くの乗算あるいは加算を
高速に実行する高価な演算装置が必要であり、且つ、処
理に多くの時間を要していたが、本発明は、速度変動の
特徴抽出、および速度変動補正信号作成を行う際に、乗
算が不要であり、より簡略した安価な演算装置で上記の
制御装置と同程度の効果を得ることができる。
In conventional technology, when performing Fourier series expansion and Fourier inverse transform, expensive arithmetic equipment that performs a large number of multiplications or additions at high speed is required, and the processing takes a lot of time. However, the present invention does not require multiplication when extracting characteristics of speed fluctuations and creating speed fluctuation correction signals, and it is possible to obtain the same effect as the above-mentioned control device with a simpler and cheaper arithmetic device. I can do it.

この結果、高定速性が要求されるVTR等に好適な電動
機の速度制御装置を安価に提供できるものである。
As a result, an electric motor speed control device suitable for VTRs and the like that requires high constant speed performance can be provided at low cost.

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

第1図は、本発明の第1実施例の全体構成を示すブロッ
ク図、第2図は、第1実施例のマイクロコンピュータの
内部構成図、第3図は、マイクロコンピュータの内部処
理を主として示すブロック図、第4図は、速度変動を低
減するためのマイクロコンピュータの制御フローチャー
トと制御テーブル、第5図は、Walsh関数の例と3
倍の高調波低減に有効な3値関数を示すグラフ、第6図
は、第2実施例のVTRのモータ制御のブロック図、第
7図は、cosine  Walsh関数および5in
s  Walsh関数の1例をしめずグラフである。 8・・・モータ、31・・・磁極位置検出器、5・・・
エンコーダ(速度検出器)、6・・・速度検出回路、9
・・マイクロコンピュータ、7・・・インバータ、Is
・・電流指令、Ns・・・速度指令、1o・・カウンタ
、11.16・関数発生手段、13.18・・変動成分
検出手段、14.19・・・制御演算手段、15゜2o
・・補正信号作成手段、51 ・速度比較手段、52・
・・指令信号作成手段、53・・・比例制御手段、54
・・加算手段。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an internal configuration diagram of the microcomputer of the first embodiment, and FIG. 3 mainly shows the internal processing of the microcomputer. The block diagram, Fig. 4 is a microcomputer control flowchart and control table for reducing speed fluctuations, and Fig. 5 is an example of a Walsh function and 3
A graph showing a three-value function effective for reducing harmonics twice as much. FIG. 6 is a block diagram of the VTR motor control of the second embodiment. FIG.
This is a graph showing an example of the s Walsh function. 8...Motor, 31...Magnetic pole position detector, 5...
Encoder (speed detector), 6... Speed detection circuit, 9
...Microcomputer, 7...Inverter, Is
... Current command, Ns... Speed command, 1o... Counter, 11.16. Function generation means, 13.18. Fluctuation component detection means, 14.19. Control calculation means, 15°2o.
・Correction signal generation means, 51 ・Speed comparison means, 52.
. . . Command signal generation means, 53 . . . Proportional control means, 54
...Addition means.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.運動体の運動速度を検出する速度検出手段と、この
速度検出手段から得られた速度検出信号と速度指令信号
から、電流あるいは電圧指令を作り出す速度制御手段と
、前記速度制御手段の指令に応じて運動体の運動速度を
変化させる駆動手段とを備える運動体の速度制御装置に
おいて、前記速度制御手段は、 前記速度検出手段から得られた速度検出信号と前記速度
指令信号の差から速度誤差信号を得る速度誤差検出手段
と、階段関数値を発生する階段関数発生手段と、前記階
段関数発生手段による関数値と前記速度誤差検出手段に
よる速度誤差信号との乗算値を積算して速度誤差変動成
分を検出する変動成分検出手段と、前記変動成分検出手
段による速度誤差変動成分と前記階段関数発生手段によ
る関数値を乗算して速度誤差補正信号を作る補正信号作
成手段とを備え、電流あるいは電圧指令を出力すること
を特徴とする運動体の速度制御装置。
1. a speed detection means for detecting the motion speed of the moving body; a speed control means for generating a current or a voltage command from a speed detection signal and a speed command signal obtained from the speed detection means; In a speed control device for a moving body, the speed control means generates a speed error signal from the difference between the speed detection signal obtained from the speed detection means and the speed command signal. a step function generating means for generating a step function value, and a speed error fluctuation component by integrating the multiplication value of the function value by the step function generating means and the speed error signal by the speed error detecting means. The present invention includes a fluctuation component detection means for detecting a fluctuation component, and a correction signal creation means for creating a speed error correction signal by multiplying a speed error fluctuation component by the fluctuation component detection means and a function value by the step function generation means, and a correction signal generation means for creating a speed error correction signal. A speed control device for a moving body, characterized in that it outputs an output.
2.運動体の運動速度を検出する速度検出手段と、この
速度検出手段から得られた速度検出信号と速度指令信号
から、電流あるいは電圧指令を作り出す速度制御手段と
、前記速度制御手段の指令に応じて運動体の運動速度を
変化させる駆動手段とを備える運動体の速度制御装置に
おいて、前記速度制御手段は、 前記速度検出手段から得られた速度検出信号と前記速度
指令信号の差から速度誤差信号を得る速度誤差検出手段
と、2あるいは3値の関数値を発生する階段関数発生手
段と、前記階段関数発生手段による関数値と前記速度誤
差検出手段による速度誤差信号との乗算値を積算して速
度誤差変動成分を検出する変動成分検出手段と、前記変
動成分検出手段による速度誤差変動成分と前記階段関数
発生手段による関数値を乗算して速度誤差補正信号を作
る補正信号作成手段とを備え、電流あるいは電圧指令を
出力することを特徴とする運動体の速度制御装置。
2. a speed detection means for detecting the motion speed of the moving body; a speed control means for generating a current or a voltage command from a speed detection signal and a speed command signal obtained from the speed detection means; In a speed control device for a moving body, the speed control means generates a speed error signal from the difference between the speed detection signal obtained from the speed detection means and the speed command signal. a step function generating means that generates a two- or three-value function value; and a step function generating means that generates a two- or three-value function value; A variation component detection means for detecting an error variation component, and a correction signal generation means for producing a speed error correction signal by multiplying the speed error variation component by the variation component detection means and the function value produced by the step function generation means, Or a speed control device for a moving body characterized by outputting a voltage command.
3.運動体の運動速度を検出する速度検出手段と、この
速度検出手段から得られた速度検出信号と速度指令信号
から、電流あるいは電圧指令を作り出す速度制御手段と
、前記速度制御手段の指令に応じて運動体の運動速度を
変化させる駆動手段とを備える運動体の速度制御装置に
おいて、前記速度制御手段は、 前記速度検出手段から得られた速度検出信号と前記速度
指令信号の差から速度誤差信号を得る速度誤差検出手段
と、前記速度検出手段が速度検出信号を得るのに対応し
て、位置あるいは角度情報であるカウント値を出力する
カウント手段と、前記カウント値に対応して、2あるい
は3値の関数値を発生する階段関数発生手段と、前記階
段関数発生手段による関数値と前記速度誤差検出手段に
よる速度誤差信号との乗算値を積算して速度誤差変動成
分を検出する変動成分検出手段と、前記変動成分検出手
段による速度誤差変動成分を比例または、積分制御演算
する制御演算手段と、前記制御演算手段による出力信号
と前記階段関数発生手段による関数値を乗算して速度誤
差補正信号を作る補正信号作成手段とを備え、電流ある
いは電圧指令を出力することを特徴とする運動体の速度
制御装置。
3. a speed detection means for detecting the motion speed of the moving body; a speed control means for generating a current or a voltage command from a speed detection signal and a speed command signal obtained from the speed detection means; In a speed control device for a moving body, the speed control means generates a speed error signal from the difference between the speed detection signal obtained from the speed detection means and the speed command signal. a speed error detection means for outputting a count value which is position or angle information in response to the speed detection means obtaining a speed detection signal; step function generating means for generating a function value; and fluctuation component detecting means for detecting a speed error fluctuation component by integrating the multiplication value of the function value by the step function generating means and the speed error signal by the speed error detecting means. , a control calculation means for proportionally or integrally controlling the speed error fluctuation component by the fluctuation component detection means, and a speed error correction signal is generated by multiplying the output signal from the control calculation means by the function value from the step function generation means. What is claimed is: 1. A speed control device for a moving body, comprising a correction signal generating means and outputting a current or voltage command.
4.制御手段と、この制御手段から与えられた指令値に
基づき、前記被制御機器に電流あるいは電圧を付与する
駆動手段と、制御機器の動作を電流あるいは電圧の検出
信号として検出する検出手段とを備える制御装置におい
て、 前記制御手段は、被制御機器の実際の動作に対応して、
階段関数値を発生する階段関数発生手段と、前記階段関
数発生手段による関数値と前記検出手段から検出された
検出信号との乗算値を積算して被制御機器の実際の動作
に含まれている変動成分を検出する変動成分検出手段と
、この変動成分検出手段によって検出された信号を比例
または、積分制御演算する制御演算手段と、前記制御演
算手段による信号と前記階段関数発生手段による階段関
数値とを乗算して補正信号を生成する補正信号作成手段
とを具備していることを特徴とする制御装置。
4. A control device, a drive device that applies current or voltage to the controlled device based on a command value given from the control device, and a detection device that detects the operation of the control device as a current or voltage detection signal. In the control device, the control means corresponds to the actual operation of the controlled device,
A step function generating means for generating a step function value; and a multiplication value of the function value by the step function generating means and the detection signal detected from the detecting means is integrated and included in the actual operation of the controlled device. A fluctuation component detection means for detecting a fluctuation component, a control calculation means for performing proportional or integral control calculation on the signal detected by the fluctuation component detection means, and a step function value generated by the signal from the control calculation means and the step function generation means. 1. A control device comprising: correction signal generating means for generating a correction signal by multiplying .
5.前記の速度制御手段が、電流あるいは電圧指令を出
力する時期を、前記速度検出手段が新しい速度検出信号
をM回(ここにMは、2以上の整数)得る度毎に行うこ
とを特徴とする請求項1、2または3記載の運動体の速
度制御装置。
5. The speed control means outputs the current or voltage command every time the speed detection means receives a new speed detection signal M times (here, M is an integer of 2 or more). A speed control device for a moving body according to claim 1, 2 or 3.
6.前記の変動成分検出手段と補正信号作成手段の動作
時期を、前記階段関数発生手段による関数値の変化する
タイミングのみに限定したことを特徴とする請求項1、
2、3または5記載の運動体の速度制御装置。
6. Claim 1, characterized in that the operation timing of the fluctuation component detection means and the correction signal generation means is limited to only the timing at which the function value changes by the step function generation means.
6. The speed control device for a moving body according to 2, 3 or 5.
7.前記階段関数発生手段による関数値は、周期的であ
り、前記変動成分検出手段と補正信号作成手段に対して
、それぞれ、階段関数発生手段を設け、該階段関数発生
手段による関数値の位相差が0または±π/2radの
整数倍であることを特徴とする請求項1、2、3、5ま
たは6記載の運動体の速度制御装置。
7. The function value generated by the step function generation means is periodic, step function generation means are provided for each of the fluctuation component detection means and the correction signal generation means, and the phase difference between the function values generated by the step function generation means is 7. The speed control device for a moving body according to claim 1, wherein the speed is an integral multiple of 0 or ±π/2 rad.
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