JPH06225567A

JPH06225567A - モータ制御装置

Info

Publication number: JPH06225567A
Application number: JP5012288A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Matsuo; 景介松尾; Toshio Inaji; 利夫稲治
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-01-28
Filing date: 1993-01-28
Publication date: 1994-08-12

Abstract

(57)【要約】【目的】ＦＧ信号の周期帰還により定速制御を行うモ
ータ制御装置において、定常時の回転速度変動を抑制
し、かつモータ起動特性を損なわないモータ制御装置を
提供する。【構成】ＦＧ信号の周期を検出した周期信号Ｔ_FGは周
期指令値Ｔ_rと比較され周期誤差信号ΔＴ_FGとなる。判
定器２０は周期誤差信号ΔＴ_FGの大きさを判定し、所定
の範囲内の場合には０を、範囲外の場合には１をリセッ
ト信号として出力する。外乱推定器１は、リセット信号
が０の場合には周期信号Ｔ_FGと駆動信号Ｄより外乱トル
クτ_dを推定して駆動信号に換算した外乱推定信号ｄを
出力し、リセット信号が１の場合には外乱推定信号ｄお
よび高域遮断フィルタ１４内部のディジタル値Ｍを零に
初期化する。補正器１０は、外乱推定信号ｄを制御信号
ｃに加算することにより外乱トルクτ_dの影響を打ち消
した駆動信号Ｄを出力するが、リセット信号が１の場合
には実質的に補正は行われない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータの回転速度を一
定に保つように制御するモータ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲのドラム・モータあるいはキャプ
スタン・モータの制御装置においては、モータを一定の
速度で回転させる必要がある。したがって、外乱トルク
（テープ走行負荷、軸摩擦、モータトルクリップル、外
部振動等）が制御系に入力されても速度変動が少ないこ
とが要求され、外乱トルクに対して、どれだけの速度変
動が生じるかによって制御系の性能が決定される。

【０００３】（図３）は例えばＶＴＲのドラム・モータ
あるいはキャプスタン・モータの速度制御装置の構成を
示すブロック図である。実際には位相制御系も付加され
ているが、ここでは説明の簡略化のために速度制御系の
みを図示した。

【０００４】（図３）において、１００はドラム・モー
タあるいはキャプスタン・モータであり、外乱トルクτ
_dが印加されている。モータ１００には周波数発電機１
１０がとりつけられており、モータ１００の回転速度に
比例した周波数信号を出力する。１２０は周波数信号の
周期を検出し周期信号Ｔ_FGを出力する周期検出器、１３
０は周期信号Ｔ_FGと周期指令値Ｔ_r（一定値）との偏差
に応じた周期誤差信号ΔＴ_FGを出力する比較器、１４０
は周期誤差信号ΔＴ_FGに比例・積分等の制御補償を行い
制御信号ｃを出力する制御器、１５０は制御信号ｃに応
じた駆動電流Ｉ _aをモータに供給する駆動器である。

【０００５】次に動作について説明する。ここでは、
（図３）の構成をマイクロコンピュータを用いたソフト
ウェアサーボで構成した場合について説明する。ソフト
ウェアサーボの場合には、周期検出器１２０、比較器１
３０および制御器１４０はソフトウェアにより構成され
る。まず、モータ１００の回転速度に比例した周波数を
持つ周波数信号（以下、ＦＧ信号と呼ぶ）が周波数発電
機１１０から出力される。周期検出器１２０においては
ＦＧ信号のエッジの入力時刻が順次取り込まれ、その都
度ＦＧ信号のエッジの入力時刻とその一つ前のＦＧ信号
のエッジの入力時刻との時間差すなわちＦＧ信号の周期
が計算され出力される。周期検出器１２０より出力され
た周期信号Ｔ_FG（ディジタル値）は、比較器１３０にお
いて周期指令値Ｔ_r（一定値）から減じられた後、周期
誤差信号ΔＴ_FG（ディジタル値）として出力される。周
期誤差信号ΔＴ_FGは制御器１４０において制御系の速応
性および安定性を改善するための比例あるいは積分補償
をされた後、制御信号ｃ（ディジタル値）として出力さ
れる。制御信号ｃは図示していないＤ／Ａ変換器等によ
りアナログ電圧に変換され、駆動器１５０に印加され
る。駆動器１５０からは制御信号ｃに応じた駆動電流Ｉ
_aが出力され、モータ１００に供給される。以上の動作
が、ＦＧ信号のエッジが周期検出器１２０に入力される
毎に繰り返し行われる。したがって、モータ１００は、
周期信号Ｔ_FGが所定の周期指令値Ｔ_r（一定値）に一致
するように駆動制御され、モータ１００の回転速度が一
定に保たれる。

【０００６】（図３）に示した構成では、モータ１００
に印加される外乱トルクτ_dによって生じる回転速度変
動は、速度制御系および図示していない位相制御系の働
きにより抑えられる。しかし、近年、機器の小型化が進
むにつれてモータが小型化されてきており、この場合、
モータ慣性の低下によって、（図３）に示した構成で
は、外乱トルクτ_dによる回転速度変動を十分に抑制す
ることが困難となっている。

【０００７】このような課題を解決するために、本出願
人は特願平４−３１３０６６号にて、モータに加わる外
乱トルクを推定し、この推定値を用いて外乱トルクの影
響を打ち消すことによって、モータの回転速度変動を抑
えるモータ制御装置を提案した。

【０００８】（図４（ａ））は、本出願人が特願平４−
３１３０６６号において提案した制御装置の一例を示す
ブロック図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）における
外乱推定器の構成の一例を示す制御ブロック線図であ
る。

【０００９】（図４（ａ））において、（図３）に示し
た従来例の構成と異なるのは、外乱推定器１および補正
器１０を追加している点である。外乱推定器１は周期信
号Ｔ _FGと駆動信号Ｄに応じた外乱推定信号ｄを出力し、
補正器１０は制御信号ｃを外乱推定信号ｄにより補正し
て駆動信号Ｄを出力する。その他の構成は、（図３）と
同じであるので、同じ記号を付し、重複した説明を省略
する。

【００１０】次に動作について説明する。モータ１００
には外乱トルクτ_dが印加されており、モータ１００の
回転速度に比例した周波数の周波数信号（以下、ＦＧ信
号と呼ぶ）が周波数発電機１１０より出力される。ＦＧ
信号は周期検出器１２０に入力され、その周期を検出し
た周期信号Ｔ_FGが出力される。周期信号Ｔ_FGは、比較器
１３０において周期指令値Ｔ_r（一定値）から減じられ
た後、周期誤差信号ΔＴ_FGとして出力される。周期誤差
信号ΔＴ_FGは制御器１４０において所定の比例あるいは
積分補償され制御信号ｃとなる。制御信号ｃは補正器１
０に入力され、外乱推定信号ｄを加算された後、駆動信
号Ｄとなる。駆動信号Ｄは駆動器１５０に入力され駆動
信号Ｄに応じた駆動電流Ｉ_aがモータ１００に供給され
る。以上が基本的な速度制御系の動作であり、周期信号
Ｔ_FGと周期指令値Ｔ_rが一致するようにモータ１００が
回転駆動され、モータ１００の回転速度が一定に保たれ
る。これらの動作は外乱推定信号ｄが零の場合、（図
３）に示した従来例の場合と全く同様である。また、外
乱推定器１は、周期検出器１２０から出力される周期信
号Ｔ_FGと補正器１０から出力される駆動信号Ｄを入力と
し、後述の演算により外乱推定信号ｄを出力する。

【００１１】次に外乱推定器１について詳細に説明す
る。（図４）（ｂ）において、１１は所定の定数Ｋを掛
ける乗算器であり、１２、１３は加算器、１４は遮断角
周波数がω_oの１次の高域遮断フィルタである。なお、
Ｋは次式で表される定数である。

【００１２】Ｋ＝ω_o(Ｊ/Ｋ_t)・(１/Ｋ_amp)・(２π/Ｚ)・(１/Ｔ_r ²) ・・・（１）ここで、Ｊはモータ１００の慣性、Ｋ_tはトルク定数、
Ｋ_ampは駆動器１５０のゲイン、Ｚはモータ１００の１
回転あたりに発生するＦＧ信号のパルス数である。

【００１３】周期検出器１２０により出力された周期信
号Ｔ_FGは、乗算器１１において定数Ｋを掛けて出力され
る。乗算器１１の出力は、加算器１２において、補正器
１０より出力される駆動信号Ｄから減算される。加算器
１２の出力は高域遮断フィルタ１４でフィルタ処理され
た後、加算器１３において乗算器１１の出力を加算され
て外乱推定信号ｄとして出力される。以上が外乱推定器
１の動作であり、外乱推定信号ｄは、前述のように、補
正器１０において制御器１４０から出力される制御信号
ｃに加算されることにより外乱トルクτ_dの影響を打ち
消し、モータ１００の回転速度変動を抑圧する。

【００１４】このように、本出願人が特願平４−３１３
０６６号において提案したモータ制御装置では、周期信
号をモータの回転角速度に換算せず、周期信号をそのま
ま入力とするように外乱推定器を構成している。したが
って、（図３）に示したような既存の周期帰還型のモー
タ速度制御装置に外乱推定器を容易に追加できる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成では、モータ起動時に、正確な外乱トルクの推定を
行うことができないために、補正器による補正動作が誤
ったものとなり、モータの起動特性の劣化を招くという
問題点があった。以下これについて詳細に説明する。

【００１６】（図４（ａ））において、モータ１００の
回転角速度ωと周期信号Ｔ_FGとの間には、 ω＝(２π/Ｚ)・(１/Ｔ_FG) ・・・（２）で表される関係式が成り立つ。モータ１００は一定の速
度で回転するように駆動制御されているので、周期信号
Ｔ_FGは周期指令値Ｔ_rの近傍で変化している。したがっ
て、回転角速度ωの時間微分値と周期信号Ｔ_FGの時間微
分値との間には、ｄω/ｄｔ＝-(２π/Ｚ)・(１/Ｔ_r ²)ｄＴ_FG/ｄｔ・・・（３）で表される関係式が成立する。

【００１７】（図４）に示した外乱推定器１は、（３）
式の関係を利用することにより、周期信号Ｔ_FGをモータ
１００の回転角速度ωに換算せず直接用いて、外乱トル
クτ _dを推定するように構成したものである。

【００１８】しかし、モータ起動時には、（３）式の関
係が成立しないことから、外乱推定器１から出力される
外乱推定信号ｄは正確な推定値とならない。したがっ
て、モータ起動時に、このような外乱推定信号ｄを用い
て制御信号ｃを補正した場合、誤った補正が行われ、場
合によっては外乱トルクτ_dによる回転速度変動を逆に
増加させてしまうことも有り得るため、モータの起動特
性の劣化を招くことになる。

【００１９】本発明は、このような点を考慮して、既存
の周期帰還型のモータ速度制御装置に外乱推定器を容易
に追加でき、しかも、モータ起動時に、誤った補正を行
わないように工夫したものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、モータの回転速度に比例した周波数信号を
発生する周波数発電機と、周波数信号の周期を検出し周
期信号を出力する周期検出手段と、周期信号と周期指令
値との差に応じた周期誤差信号を出力する比較手段と、
周期誤差信号の大きさを判定する判定手段と、周期誤差
信号に応じた制御信号を出力する制御手段と、駆動信号
に応じた電力をモータに供給する駆動手段と、周期信号
あるいは周期誤差信号のどちらか一方と駆動信号から前
記モータに印加される外乱トルクを推定し、駆動信号に
換算した外乱推定信号を出力する外乱推定手段と、制御
信号を外乱推定信号により補正して駆動信号を出力する
補正手段を具備し、判定手段の判定結果に応じて外乱推
定手段を初期化するように構成したものである。

【００２１】

【作用】本発明では上記のように構成することによっ
て、周期誤差信号が所定の範囲内に収まっていない場合
には、外乱推定信号による補正を行わないようにしてい
る。その結果、モータ起動時に、外乱推定器の影響がな
く、スムーズな起動を行うことができ、しかも、モータ
が定速状態に至ってからは優れた外乱抑圧効果が得られ
る。

【００２２】

【実施例】（図１）は本発明の一実施例によるモータ制
御装置の構成を示すブロック図である。以下、図面を参
照しながら説明する。

【００２３】（図１（ａ））は、本実施例によるモータ
制御装置の全体の構成を示すブロック図である。（図１
（ａ））において、１００はモータであり、外乱トルク
τ_dが印加されている。モータ１００には周波数発電機
１１０がとりつけられており、モータ１００の回転速度
に比例した周波数信号（以下、ＦＧ信号と呼ぶ）を出力
する。１２０はＦＧ信号の周期を検出し周期信号Ｔ_FGを
出力する周期検出器、１３０は周期信号Ｔ_FGと周期指令
値Ｔ_r（一定値）との偏差に応じた周期誤差信号ΔＴ_FG
を出力する比較器、１４０は周期誤差信号ΔＴ_FGに比例
・積分等の制御補償を行い制御信号ｃを出力する制御
器、１０は制御信号ｃを後述の外乱推定信号ｄにより補
正して駆動信号Ｄを出力する補正器、１５０は駆動信号
Ｄに応じた駆動電流Ｉ_aをモータに供給する駆動器であ
り、１は周期信号Ｔ_FGと駆動信号Ｄに応じた外乱推定信
号ｄを出力する外乱推定器、２０は周期誤差信号ΔＴ_FG
の大きさを判定し、その判定結果に応じて外乱推定器１
をリセットするためのリセット信号を出力する判定器で
ある。

【００２４】また、（図１（ｂ））は外乱推定器１の構
成の一例を示す制御ブロック線図である。ここでは、
（図１（ａ））に示した制御装置をマイクロコンピュー
タを用いたソフトウェアサーボで構成するために離散系
の制御ブロック線図で示している。（図１（ｂ））にお
いて、１１は所定の係数Ｋを掛ける第１の乗算器であ
り、１２は第１の加算器、１３は第２の加算器である。
なお、Ｋは次式で表される定数である。

【００２５】Ｋ＝ω_o(Ｊ/Ｋ_t)・(１/Ｋ_amp)・(２π/Ｚ)・(１/Ｔ_r ²) ・・・（４）ここで、Ｊはモータ１００の慣性、Ｋ_tはトルク定数、
Ｋ_ampは駆動器１５０のゲイン、Ｚはモータ１００の１
回転あたりに発生するＦＧ信号のパルス数である。ま
た、１４は遮断角周波数がω_oの１次の高域遮断フィル
タである。（図１（ｂ））では、連続系での伝達関数ω
_o/(ｓ+ω_o)を、ｓ＝(２/Ｔ_s)・(１-ｚ^-1)/(１+ｚ^-1) ・・・（５）で表される双一次変換により離散系の伝達関数に変換し
たものを用いている。この場合、高域遮断フィルタ１４
は所定の係数α₁、α₂を掛ける乗算器４１、４５、加算
器４２、４４および１サンプリング時間の遅延を行う遅
延器４３で構成される。ここで、Ｔ_sはサンプリング時
間、ｚ^-1は１サンプリング時間の遅延を表す演算子であ
り、α₁、α₂は次式で表される定数である。

【００２６】 α₁＝(２-ω_oＴ_s)/(２+ω_oＴ_s) ・・・（６） α₂＝ω_oＴ_s/(２+ω_oＴ_s) ・・・（７）次に、本実施例によるモータ制御装置の動作について説
明する。ここでは、（図１）に示した本発明の実施例に
よる制御装置をマイクロコンピュータを用いたソフトウ
ェアサーボで構成した場合について説明する。（図２
（ａ））は（図１）に示したモータ制御装置をソフトウ
ェアサーボで構成した場合の処理の一例を説明するフロ
ーチャートであり、同図（ｂ）は（図１（ｂ））に示し
た外乱推定器１の処理を詳細に説明するフローチャート
である。

【００２７】（図１（ａ））において、周期検出器１２
０、比較器１３０、制御器１４０、補正器１０、判定器
２０および外乱推定器１はメモリに格納されたソフトウ
ェア・プログラムに従って動作する演算処理ユニット
（マイクロコンピュータ等）により実現される。補正器
１０、判定器２０および外乱推定器１を除いた基本的な
速度制御系については、既にソフトウェアサーボが広く
用いられているので、ここではその詳細な説明は省略す
る。

【００２８】モータ１００が回転を停止している状態か
らモータ１００を起動させる場合、ソフトウェアサーボ
では、まず、マイクロコンピュータにモータ起動信号が
入力される。マイクロコンピュータはこの信号を受け
て、起動トルクに相当する駆動信号Ｄを出力する。駆動
信号Ｄは図示していないＤ／Ａ変換器によりアナログ電
圧に変換され、駆動器１５０に供給される。駆動器１５
０は駆動信号Ｄに応じた駆動電流Ｉ_aをモータ１００に
供給し、モータ１００は回転を開始する。モータ１００
が回転を開始すると、周波数発電機１１０はモータ１０
０の回転速度に応じた周波数の周波数信号（以下、ＦＧ
信号と呼ぶ）を出力する。ＦＧ信号はマイクロコンピュ
ータ内部に構成されている周期検出器１２０に入力され
る。以後、（図２）に示した処理の流れに従って、モー
タ１００の回転速度制御が行われる。次に、このマイク
ロコンピュータ内部でのソフトウェア処理について説明
する。

【００２９】まず、処理５０において、ＦＧ信号のエッ
ジが入力されたかどうかの判断を行う。エッジが入力さ
れていない場合は入力されるまで待ち、エッジが入力さ
れた場合は処理５１において所定の演算によりＦＧ信号
の周期を検出して周期信号Ｔ _FG（ディジタル値）を出力
する（周期検出器１２０の動作に対応）。処理５２にお
いては、周期信号Ｔ_FGを周期指令値Ｔ_r（ディジタル
値）から減じることにより周期誤差信号ΔＴ_FG（ディジ
タル値）を算出する（比較器１３０の動作に対応）。

【００３０】次に、処理８０において、周期誤差信号Δ
Ｔ_FGの大きさが所定の範囲内に収まっているかの判定を
行い、収まっている場合には、処理８１において、リセ
ット信号ＲＥを０（ローレベル）とする。収まっていな
い場合には、処理８２において、リセット信号ＲＥを１
（ハイレベル）とする。処理８０、８１、８２の処理が
判定器２０の動作に対応する。ここでいう「所定の範
囲」とは、通常、周期指令値Ｔ_rに対する周期誤差信号
ΔＴ_FGの割合が数％程度となる範囲として設定すれば良
い。これは、（図３）に示したような外乱トルクの補正
を行わない従来例においてもモータ起動後ただちに満足
される範囲である。

【００３１】次に、処理６０においては、処理５１にお
いて算出された周期信号Ｔ_FGおよび前回のＦＧ信号のエ
ッジが入力した時点の処理７０において既に算出されて
いる駆動信号Ｄを入力として後述の処理に従い、外乱推
定信号ｄ（ディジタル値）を算出する（外乱推定器１の
動作に対応）。処理５３においては、周期誤差信号ΔＴ
_FGを比例あるいは積分補償した制御信号ｃ（ディジタル
値）を算出する（制御器１４０の動作に対応）。処理７
０においては、処理５３で算出された制御信号ｃに処理
６０で算出された外乱推定信号ｄを加算することにより
駆動信号Ｄ（ディジタル値）を算出する（補正器１０の
動作に対応）。最後に、処理５４において、処理７０で
算出された駆動信号ＤをＤ／Ａ変換器に出力し、処理５
０に戻る。以上が、ソフトウェアの処理であり、ＦＧの
エッジが入力される毎にこれらの処理が繰り返される。

【００３２】さらに、処理５４においてＤ／Ａ変換器に
出力された駆動信号Ｄは、アナログ電圧に変換され、駆
動器１５０に印加される。駆動器１５０は印加された電
圧に応じた駆動電流Ｉ_aをモータ１００に供給すること
により、モータ１００を回転駆動する。以上が、全体の
動作である。

【００３３】次に、外乱推定器１の動作に対応する処理
６０について詳細に説明する。（図２（ｂ））に示すよ
うに、処理６０は処理６００から処理６１０に分けるこ
とができる。外乱推定器１は判定器１２０から出力され
るリセット信号ＲＥに応じて動作が異なる。処理６０で
は、最初に、処理６００において、処理８１あるいは処
理８２で出力されたリセット信号ＲＥが０であるか１で
あるかを判断する。リセット信号ＲＥが０の場合には、
周期誤差信号ΔＴ_FGが所定の範囲内に収まっているの
で、通常の外乱推定器の処理である処理６０１から処理
６０８を行う。一方、リセット信号ＲＥが１の場合に
は、周期誤差信号ΔＴ_FGが所定の範囲内に収まっていな
いので、外乱推定器を初期化するための処理である処理
６０９および処理６１０を行う。

【００３４】まず、リセット信号ＲＥが０の場合の処理
について説明する。処理６０１において、周期信号Ｔ_FG
に所定に係数Ｋを掛けてディジタル値ａを算出する（第
１の乗算器１１の動作に対応）。処理６０２において、
前回のＦＧ信号のエッジが入力された時点での処理７０
において算出されている駆動信号Ｄから処理６０１にお
いて算出されたディジタル値ａを減算してディジタル値
ｂを算出する（第１の加算器１２の動作に対応）。処理
６０３においては、あらかじめメモリに格納されている
ディジタル値Ｍに所定の係数α₁を掛けてディジタル値
ｐを算出する（乗算器４１の動作に対応）。処理６０４
においては、処理６０２で算出されたディジタル値ｂと
処理６０３で算出されたディジタル値ｐを加算してディ
ジタル値ｑを算出する（加算器４２の動作に対応）。次
に、処理６０５において、処理６０４で算出されたディ
ジタル値ｑと前述のディジタル値Ｍを加算してディジタ
ル値ｘを算出する（加算器４４の動作に対応）。処理６
０６においては、処理６０４で算出されたディジタル値
ｑをメモリに格納し、ディジタル値Ｍを更新する（遅延
器４３の動作に対応）。処理６０７においては、処理６
０５で算出されたディジタル値ｘに所定の係数α₂を掛
けてディジタル値ｙを算出する（乗算器４５の動作に対
応）。最後に、処理６０８において、処理６０７で算出
されたディジタル値ｙと処理６０１で算出されたディジ
タル値ａを加算して外乱推定信号ｄを出力する（第２の
加算器１３の動作に対応）。

【００３５】次に、リセット信号ＲＥが１の場合の処理
について説明する。処理６０９において、前述のディジ
タル値Ｍを０とする。この処理６０９は（図１（ｂ））
に示した高域フィルタ１４を初期化するための処理であ
る。処理６１０においては、外乱推定信号ｄを０とす
る。この処理６１０は、補正器１０の処理に対応する処
理７０において、実質的に補正を行わないようにするた
めの処理である。

【００３６】以上が外乱推定器１、補正器１０および判
定器２０の動作を含めてソフトウェアサーボで構成した
場合の処理である。これらの処理を実現するようにソフ
トウェアプログラムを作成して制御装置を動作させれ
ば、モータ起動時など、周期誤差信号ΔＴ_FGが所定の範
囲内に収まっていない場合には、実質的に外乱トルクの
補正が行われず、所定の範囲に収まった時点から外乱ト
ルクの補正が行われる。したがって、モータ起動時に
は、（図３）に示した従来の制御装置の持つ外乱抑圧性
能が保たれ、さらに、モータが定速回転状態に至ってか
らは、外乱トルクの補正による優れた外乱抑圧効果（特
願平４−３１３０６６号を参照）が得られる。

【００３７】なお、本実施例では、速度制御系のみを図
示して説明したが、これに位相制御系を追加することは
従来の技術を用いて簡単に実現でき、この場合にも同様
の効果を得ることができる。また、外乱推定器１に入力
される信号として周期検出器１２０から出力される周期
信号Ｔ_FGを用いて説明したが、比較器１３０から出力さ
れる周期誤差信号ΔＴ_FGを用いても良い。また、周期検
出器１２０はＦＧ信号の周期を検出した周期信号を出力
するものとして説明を行ったが、周期信号はＦＧ信号の
周期に実質的に対応した信号を用いれば良く、マイクロ
コンピュータに内蔵されたカウンタで計測して得られた
周期のカウンタ換算値を用いても良い。

【００３８】また、本実施例では、高域遮断フィルタ１
４は連続系の伝達関数を双一次変換により離散系に変換
したものを用いたが、変換には前進差分や後進差分等の
方法を用いても良く、外乱推定器の構成は本実施例に示
した構成に限られるものではない。また、ソフトウェア
での処理に関しては、処理の順序等の変更が可能であ
る。さらに、本実施例では、ソフトウェアサーボで構成
した場合について説明したが、ハードウェアで同様の動
作を実現するように構成しても良いことは言うまでもな
い。その他、本発明の主旨を変えずして種々の変更が可
能である。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明のモータ制御装置
は、ＦＧ信号の周期を検出した周期信号あるいは周期誤
差信号を用いて外乱トルクを推定するように構成し、周
期誤差信号が所定の範囲内に収まっていない場合には、
外乱トルクの補正を行わないようにしているので、ＶＴ
Ｒ等に用いられているＦＧ信号の周期を帰還してモータ
の回転速度を一定に制御する従来のモータ制御装置に、
ハードウェアを大幅に変更することなく容易に応用する
ことができ、定速状態において優れた外乱抑圧効果を得
ることができると同時に、スムーズなモータ起動が行え
る。さらに、制御装置がマイクロコンピュータを用いた
ソフトウェアサーボで構成されている場合には、簡単な
プログラムを追加するだけで外乱推定器の動作が実現可
能である。したがって、本発明の制御装置によれば、制
御特性の優れた、しかも、安価かつ小型な制御機器を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるモータ制御装置の構成
を示すブロック図

【図２】本発明の一実施例によるモータ制御装置をソフ
トウェアサーボで構成した場合の処理を説明するフロー
チャート

【図３】従来のＶＴＲにおけるモータ制御装置の構成の
一例を示すブロック図

【図４】本出願人が先に提案したモータ制御装置の構成
の一例を示すブロック図

【符号の説明】

１外乱推定器１０補正器２０判定器１１第１の乗算器１２第１の加算器１３第２の加算器１４高域遮断フィルタ１００モータ１１０周波数発電機１２０周期検出器１３０比較器１４０制御器１５０駆動器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータの回転速度に比例した周波数信号を
発生する周波数発電機と、前記周波数信号の周期を検出
し周期信号を出力する周期検出手段と、前記周期信号と
周期指令値との差に応じた周期誤差信号を出力する比較
手段と、前記周期誤差信号の大きさを判定する判定手段
と、前記周期誤差信号に応じた制御信号を出力する制御
手段と、駆動信号に応じた電力をモータに供給する駆動
手段と、前記周期信号あるいは前記周期誤差信号のどち
らか一方と前記駆動信号から前記モータに印加される外
乱トルクを推定し、前記駆動信号に換算した外乱推定信
号を出力する外乱推定手段と、前記制御信号を前記外乱
推定信号により補正して前記駆動信号を出力する補正手
段を具備し、前記判定手段の判定結果に応じて前記外乱
推定手段を初期化するように構成されたことを特徴とす
るモータ制御装置。
【請求項２】外乱推定手段は、周期信号あるいは周期誤
差信号のどちらか一方に所定の係数を乗じる第１の乗算
手段と、前記第１の乗算手段の出力と駆動信号を加算ま
たは減算する第１の加算手段と、第１の加算手段に接続
され高域遮断特性を有するフィルタ手段と、前記フィル
タ手段の出力と前記第１の乗算手段の出力を加算または
減算し外乱推定信号を出力する第２の加算手段より構成
されたことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装
置。
【請求項３】判定手段は、前記周期誤差信号の大きさが
所定の範囲内に収まっているかを判定し、所定の範囲を
超えている場合にフィルタ手段および外乱推定信号を初
期化するように構成されたことを特徴とする請求項２記
載のモータ制御装置。