JPH08266078A - モータ制御回路およびディスク装置 - Google Patents
モータ制御回路およびディスク装置Info
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- JPH08266078A JPH08266078A JP7060752A JP6075295A JPH08266078A JP H08266078 A JPH08266078 A JP H08266078A JP 7060752 A JP7060752 A JP 7060752A JP 6075295 A JP6075295 A JP 6075295A JP H08266078 A JPH08266078 A JP H08266078A
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- motor control
- motor
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 モータを複数の回転数で制御するモータ制御
回路の回転整定時間を短縮する。また、ディスク装置の
外乱トルク抑制特性を向上させる。 【構成】 速度指令器１３の指令信号に応じて、ゲイン
切換器１５は複数のチャージポンプ１５Ｂから、スイッ
チ１５Ａによって１つのチャージポンプを選択する。チ
ャージポンプ１５Ｂは、それぞれ異なる値の出力抵抗を
有するため、制御対象のゲイン変動に対して、補償要素
のゲインをチャージポンプの切換えで変化させることに
より、ゲイン交点周波数を一定に保ち、常に安定した制
御が得られる。その結果、複数の回転数に対してモータ
制御回路の回転整定時間が短縮され、ディスク装置に用
いた場合は、複数の回転数に対して外乱トルク抑制特性
が向上する。
回路の回転整定時間を短縮する。また、ディスク装置の
外乱トルク抑制特性を向上させる。 【構成】 速度指令器１３の指令信号に応じて、ゲイン
切換器１５は複数のチャージポンプ１５Ｂから、スイッ
チ１５Ａによって１つのチャージポンプを選択する。チ
ャージポンプ１５Ｂは、それぞれ異なる値の出力抵抗を
有するため、制御対象のゲイン変動に対して、補償要素
のゲインをチャージポンプの切換えで変化させることに
より、ゲイン交点周波数を一定に保ち、常に安定した制
御が得られる。その結果、複数の回転数に対してモータ
制御回路の回転整定時間が短縮され、ディスク装置に用
いた場合は、複数の回転数に対して外乱トルク抑制特性
が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の回転数を制御す
るモータ制御回路、およびこれを用いたディスク装置に
関するものである。
るモータ制御回路、およびこれを用いたディスク装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ディスク装置は、大容量でアクセ
ス速度が速いものが望まれており、これまでにいくつか
の回転制御方式が提案されている。以下、従来の回転制
御方式の一つであるＣＬＶ方式のディスク装置について
説明する。ＣＬＶ方式の利点は、記録再生を行う半径位
置が変化しても線速度が一定となるように回転数を制御
することで、記録密度を最適化できること、および、記
録再生周波数が一定であるために記録再生系の回路構成
を簡素化できることである。しかしながらＣＬＶ方式で
は、記録再生を行う半径位置が変化する度に、ディスク
媒体の回転数が規定値に安定するまで待つ必要があり、
この待ち時間（回転整定時間）が長いことが欠点として
挙げられる。アクセス速度の速いディスク装置を実現す
るには、回転整定時間が短いことが望まれる。また、記
録再生時に外乱トルクが発生した場合、一時的にディス
ク媒体の回転数が変化するため、記録再生ジッタが生じ
てエラーの原因となる。外乱トルクに対して、安定した
回転数を維持する能力（外乱抑制特性）はＣＬＶ方式に
限らず、ディスク装置一般に不可欠な要素である。
ス速度が速いものが望まれており、これまでにいくつか
の回転制御方式が提案されている。以下、従来の回転制
御方式の一つであるＣＬＶ方式のディスク装置について
説明する。ＣＬＶ方式の利点は、記録再生を行う半径位
置が変化しても線速度が一定となるように回転数を制御
することで、記録密度を最適化できること、および、記
録再生周波数が一定であるために記録再生系の回路構成
を簡素化できることである。しかしながらＣＬＶ方式で
は、記録再生を行う半径位置が変化する度に、ディスク
媒体の回転数が規定値に安定するまで待つ必要があり、
この待ち時間（回転整定時間）が長いことが欠点として
挙げられる。アクセス速度の速いディスク装置を実現す
るには、回転整定時間が短いことが望まれる。また、記
録再生時に外乱トルクが発生した場合、一時的にディス
ク媒体の回転数が変化するため、記録再生ジッタが生じ
てエラーの原因となる。外乱トルクに対して、安定した
回転数を維持する能力（外乱抑制特性）はＣＬＶ方式に
限らず、ディスク装置一般に不可欠な要素である。
【０００３】以下に、従来から知られている、モータを
複数の回転数で制御するモータ制御回路について説明す
る。図２は従来のモータ制御回路を示す回路図である。
図２において２１はモータ、２２はエンコーダ、２３は
速度指令器、２４は速度識別器、２５はチャージポン
プ、２６は積分器、２７はモータドライバを示してい
る。チャージポンプ２５は、２つのトランジスタＴＲ
１，ＴＲ２のエミッタを電源電圧ＶｄｄとＶｓｓ間に直
列に接続する。Ｖｄｄ側のトランジスタＴＲ１のベース
には、速度識別器２４が出力する減速パルス信号を接続
し、Ｖｓｓ側のトランジスタＴＲ２のベースには、加速
パルス信号を接続する。トランジスタＴＲ１、ＴＲ２の
コレクタは、抵抗Ｒｓを介して次段の積分器２６へ接続
する。積分器２６はオペアンプＯＰ１を有し、その反転
入力端子−を前段のチャージポンプ２５の抵抗Ｒｓに接
続する。また、コンデンサＣ１と抵抗Ｒｆは直列接続
し、オペアンプＯＰ１の出力端子と反転入力端子−に並
列接続する。コンデンサＣ２も同様にオペアンプＯＰ１
に並列接続する。オペアンプＯＰ１の非反転入力端子＋
は、モータの回転数を保持する基準電圧Ｖｒｅｆへ接続
する。オペアンプＯＰ１の出力端子は次段のモータドラ
イバ２７に接続し、モータドライバ２７の出力は、モー
タ２１に接続する。
複数の回転数で制御するモータ制御回路について説明す
る。図２は従来のモータ制御回路を示す回路図である。
図２において２１はモータ、２２はエンコーダ、２３は
速度指令器、２４は速度識別器、２５はチャージポン
プ、２６は積分器、２７はモータドライバを示してい
る。チャージポンプ２５は、２つのトランジスタＴＲ
１，ＴＲ２のエミッタを電源電圧ＶｄｄとＶｓｓ間に直
列に接続する。Ｖｄｄ側のトランジスタＴＲ１のベース
には、速度識別器２４が出力する減速パルス信号を接続
し、Ｖｓｓ側のトランジスタＴＲ２のベースには、加速
パルス信号を接続する。トランジスタＴＲ１、ＴＲ２の
コレクタは、抵抗Ｒｓを介して次段の積分器２６へ接続
する。積分器２６はオペアンプＯＰ１を有し、その反転
入力端子−を前段のチャージポンプ２５の抵抗Ｒｓに接
続する。また、コンデンサＣ１と抵抗Ｒｆは直列接続
し、オペアンプＯＰ１の出力端子と反転入力端子−に並
列接続する。コンデンサＣ２も同様にオペアンプＯＰ１
に並列接続する。オペアンプＯＰ１の非反転入力端子＋
は、モータの回転数を保持する基準電圧Ｖｒｅｆへ接続
する。オペアンプＯＰ１の出力端子は次段のモータドラ
イバ２７に接続し、モータドライバ２７の出力は、モー
タ２１に接続する。
【０００４】以上のように構成された従来のモータ制御
回路について、以下その動作について説明する。エンコ
ーダ２２はモータ２１の回転数をＦＧ信号として検出す
る。速度指令器２３は目的の回転数を指令信号として出
力する。速度識別器２４はＦＧ信号と指令信号を識別
し、モータの回転数が速度指令器の示す回転数よりも速
い場合は減速パルスを出力し、遅い場合は加速パルスを
出力する。速度識別器２４が出力するパルス信号は、チ
ャージポンプ２５へ入力される。 図３は従来例の動作
波形図を示しており、３ａは速度識別器２４の減速パル
ス波形、３ｂは加速パルス波形、３ｃはチャージポンプ
２５の出力端子Ｐ点での波形を表している。チャージポ
ンプ２５に減速パルスが入力されると、トランジスタＴ
Ｒ１がＯＮになり、Ｐ点の電位はＶｄｄ付近に遷移す
る。減速パルスが入力されると、トランジスタＴＲ２が
ＯＮになり、Ｐ点の電位はＶｓｓ付近に遷移する。パル
ス信号の入力がない場合、Ｐ点の電位は基準電位Ｖｒｅ
ｆになる。積分器２６は、チャージポンプ２５から出力
される加速パルスや減速パルスを積分し、連続的な制御
信号とし、この制御信号がモータドライバ２７で増幅さ
れ、モータ２１の回転数が目的の回転数に変化してい
く。
回路について、以下その動作について説明する。エンコ
ーダ２２はモータ２１の回転数をＦＧ信号として検出す
る。速度指令器２３は目的の回転数を指令信号として出
力する。速度識別器２４はＦＧ信号と指令信号を識別
し、モータの回転数が速度指令器の示す回転数よりも速
い場合は減速パルスを出力し、遅い場合は加速パルスを
出力する。速度識別器２４が出力するパルス信号は、チ
ャージポンプ２５へ入力される。 図３は従来例の動作
波形図を示しており、３ａは速度識別器２４の減速パル
ス波形、３ｂは加速パルス波形、３ｃはチャージポンプ
２５の出力端子Ｐ点での波形を表している。チャージポ
ンプ２５に減速パルスが入力されると、トランジスタＴ
Ｒ１がＯＮになり、Ｐ点の電位はＶｄｄ付近に遷移す
る。減速パルスが入力されると、トランジスタＴＲ２が
ＯＮになり、Ｐ点の電位はＶｓｓ付近に遷移する。パル
ス信号の入力がない場合、Ｐ点の電位は基準電位Ｖｒｅ
ｆになる。積分器２６は、チャージポンプ２５から出力
される加速パルスや減速パルスを積分し、連続的な制御
信号とし、この制御信号がモータドライバ２７で増幅さ
れ、モータ２１の回転数が目的の回転数に変化してい
く。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、モータ制御回路の回転整定時間、および
ディスク装置の外乱抑制特性に関して、次に述べるよう
な問題点を有していた。
来の構成では、モータ制御回路の回転整定時間、および
ディスク装置の外乱抑制特性に関して、次に述べるよう
な問題点を有していた。
【０００６】まずモータ制御回路の回転整定時間に関し
て、従来の構成では特定の回転数に対してのみ回転整定
時間が最短となり、それ以外の回転数に対しては、回転
整定時間が長くなるという問題点を有していた。以下、
図面を参照しながらこの原因について説明する。図４は
従来例のモータ制御回路のゲインを表した周波数特性図
である。図４において４ａは制御対象および補償要素の
ゲイン特性を表しており、４ｂはそれらを合成した開ル
ープのゲイン特性を表している。４１は補償要素である
積分器のゲイン特性を表しており、４２、４３、４４は
それぞれ制御対象である回転数Ａ、Ｂ、Ｃにおけるモー
タのゲイン特性を表している。４５、４６、４７はそれ
ぞれ回転数Ａ、Ｂ、Ｃにおけるモータ制御回路の開ルー
プゲイン特性を表している。従来例のモータ制御回路で
は、補償要素のゲインが１通りしか設定できないため、
特定の回転数について最適なゲイン特性が得られる様に
設計されている。図４において補償要素のゲイン特性４
１は、制御対象が回転数Ｂのゲイン特性４３の時に両者
のゲインの和が０ｄＢとなるようにゲイン交点周波数ｆ
ｃを設けている。制御系はゲイン交点周波数ｆｃにおい
て最も安定した制御が得られるため、従来例のモータ制
御回路は、回転数をＢに切り換える時に回転整定時間は
最短になる。
て、従来の構成では特定の回転数に対してのみ回転整定
時間が最短となり、それ以外の回転数に対しては、回転
整定時間が長くなるという問題点を有していた。以下、
図面を参照しながらこの原因について説明する。図４は
従来例のモータ制御回路のゲインを表した周波数特性図
である。図４において４ａは制御対象および補償要素の
ゲイン特性を表しており、４ｂはそれらを合成した開ル
ープのゲイン特性を表している。４１は補償要素である
積分器のゲイン特性を表しており、４２、４３、４４は
それぞれ制御対象である回転数Ａ、Ｂ、Ｃにおけるモー
タのゲイン特性を表している。４５、４６、４７はそれ
ぞれ回転数Ａ、Ｂ、Ｃにおけるモータ制御回路の開ルー
プゲイン特性を表している。従来例のモータ制御回路で
は、補償要素のゲインが１通りしか設定できないため、
特定の回転数について最適なゲイン特性が得られる様に
設計されている。図４において補償要素のゲイン特性４
１は、制御対象が回転数Ｂのゲイン特性４３の時に両者
のゲインの和が０ｄＢとなるようにゲイン交点周波数ｆ
ｃを設けている。制御系はゲイン交点周波数ｆｃにおい
て最も安定した制御が得られるため、従来例のモータ制
御回路は、回転数をＢに切り換える時に回転整定時間は
最短になる。
【０００７】しかし、回転数をＡやＣに切り換える時
は、開ループゲイン特性４５や４７のように、ゲイン交
点周波数ｆｃから離れるために制御の安定性が悪くな
り、回転整定時間も増加する。図６は上記問題点を表し
たもので、従来例のモータの回転数を表す速度波形図で
ある。図６において、６１は回転数Ａに切り換える時、
６２は回転数Ｂに切り換える時、６３は回転数Ｃに切り
換える時の様子を表している。モータ制御回路のゲイン
が回転数Ｂについて最適な値である場合、６２の回転数
Ｂに切り換える時に回転整定時間も最短となっている
が、６１や６３が示すように、他の回転数ＡやＣに切り
換える時には回転整定時間が長くなっていることがわか
る。
は、開ループゲイン特性４５や４７のように、ゲイン交
点周波数ｆｃから離れるために制御の安定性が悪くな
り、回転整定時間も増加する。図６は上記問題点を表し
たもので、従来例のモータの回転数を表す速度波形図で
ある。図６において、６１は回転数Ａに切り換える時、
６２は回転数Ｂに切り換える時、６３は回転数Ｃに切り
換える時の様子を表している。モータ制御回路のゲイン
が回転数Ｂについて最適な値である場合、６２の回転数
Ｂに切り換える時に回転整定時間も最短となっている
が、６１や６３が示すように、他の回転数ＡやＣに切り
換える時には回転整定時間が長くなっていることがわか
る。
【０００８】また、従来のモータ制御回路を用いてディ
スク装置を構成した場合、外乱トルクに対する抑制特性
が、特定の回転数に対してのみ優れた抑制特性を示し、
それ以外の回転数に対しては、抑制特性が悪化するとい
う問題点を有していた。図８は上記問題点を表したもの
で、外乱トルクに対する従来例のモータの回転数の波形
図である。図８において８１、８２、８３はそれぞれ回
転数Ａ、Ｂ、Ｃにおいて外乱トルクが生じた際の速度変
動の様子を表している。モータ制御回路のゲインが回転
数Ｂに対して最適な値である場合、回転数Ｂにおける速
度変動は最小となるが、他の回転数Ａ、Ｃについては速
度変動が大きくなっていることがわかる。
スク装置を構成した場合、外乱トルクに対する抑制特性
が、特定の回転数に対してのみ優れた抑制特性を示し、
それ以外の回転数に対しては、抑制特性が悪化するとい
う問題点を有していた。図８は上記問題点を表したもの
で、外乱トルクに対する従来例のモータの回転数の波形
図である。図８において８１、８２、８３はそれぞれ回
転数Ａ、Ｂ、Ｃにおいて外乱トルクが生じた際の速度変
動の様子を表している。モータ制御回路のゲインが回転
数Ｂに対して最適な値である場合、回転数Ｂにおける速
度変動は最小となるが、他の回転数Ａ、Ｃについては速
度変動が大きくなっていることがわかる。
【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、複数の回転数に対して回転整定時間が最適となるモ
ータ制御回路、および外乱抑制特性の優れたディスク装
置を提供することを目的とする。
で、複数の回転数に対して回転整定時間が最適となるモ
ータ制御回路、および外乱抑制特性の優れたディスク装
置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のモータ制御回路は、複数の回転数指令信号を
出力する速度指令手段と、モータの回転数と前記指令信
号との誤差を求めて誤差信号をディジタル的に出力する
速度識別手段と、前記誤差信号をＤ／Ａ変換する複数の
チャージポンプ回路と、前記誤差信号の伝達先を前記指
令信号に応じて前記複数のチャージポンプ回路から選択
する選択手段とを備え、前記複数のチャージポンプ回路
にはそれぞれ異なる出力抵抗を備えた構成を有してい
る。
に本発明のモータ制御回路は、複数の回転数指令信号を
出力する速度指令手段と、モータの回転数と前記指令信
号との誤差を求めて誤差信号をディジタル的に出力する
速度識別手段と、前記誤差信号をＤ／Ａ変換する複数の
チャージポンプ回路と、前記誤差信号の伝達先を前記指
令信号に応じて前記複数のチャージポンプ回路から選択
する選択手段とを備え、前記複数のチャージポンプ回路
にはそれぞれ異なる出力抵抗を備えた構成を有してい
る。
【００１１】また、本発明のディスク装置は、前記のモ
ータ制御回路を用いた構成を有している。
ータ制御回路を用いた構成を有している。
【００１２】
【作用】この構成によって、モータ制御回路のゲインを
目的の回転数に応じて切り換えることで安定した制御が
得られ、複数の回転数に対して回転整定時間を短縮でき
る。また、ディスク装置に用いた場合、複数の回転数に
対して外乱抑制特性を向上できる。
目的の回転数に応じて切り換えることで安定した制御が
得られ、複数の回転数に対して回転整定時間を短縮でき
る。また、ディスク装置に用いた場合、複数の回転数に
対して外乱抑制特性を向上できる。
【００１３】
（実施例１）以下本発明の第１の実施例について、図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００１４】図１において、１１はモータ、１２はエン
コーダ、１３は速度指令器、１４は速度識別器、１５は
ゲイン切換器、１６は積分器、１７はモータドライバを
示している。ゲイン切換器１５は、スイッチ１５Ａと複
数のチャージポンプ１５Ｂから構成される。速度識別器
１４の出力するパルス信号はディジタル信号であるた
め、スイッチ１５Ａは標準ロジック回路のディジタルマ
ルチプレクサを利用することで実現できる。チャージポ
ンプ１５Ｂは、異なる出力抵抗Ｒｎを有する複数のチャ
ージポンプ回路から構成され、それぞれのチャージポン
プ回路は、２つのトランジスタＴＲｎａ，ＴＲｎｂのエ
ミッタを電源電圧ＶｄｄとＶｓｓ間に直列に接続し、Ｖ
ｄｄ側のトランジスタＴＲｎａのベースに減速パルス信
号を接続し、Ｖｓｓ側のトランジスタＴＲｎｂのベース
には加速パルス信号を接続する。トランジスタＴＲｎ
ａ、ＴＲｎｂのコレクタは、抵抗Ｒｎを介して次段の積
分器１６へ接続する。積分器１６は、オペアンプＯＰ１
を有し、その反転入力端子−を前段のチャージポンプ１
５Ｂから選択された１つのチャージポンプ回路の抵抗Ｒ
ｎに接続する。
コーダ、１３は速度指令器、１４は速度識別器、１５は
ゲイン切換器、１６は積分器、１７はモータドライバを
示している。ゲイン切換器１５は、スイッチ１５Ａと複
数のチャージポンプ１５Ｂから構成される。速度識別器
１４の出力するパルス信号はディジタル信号であるた
め、スイッチ１５Ａは標準ロジック回路のディジタルマ
ルチプレクサを利用することで実現できる。チャージポ
ンプ１５Ｂは、異なる出力抵抗Ｒｎを有する複数のチャ
ージポンプ回路から構成され、それぞれのチャージポン
プ回路は、２つのトランジスタＴＲｎａ，ＴＲｎｂのエ
ミッタを電源電圧ＶｄｄとＶｓｓ間に直列に接続し、Ｖ
ｄｄ側のトランジスタＴＲｎａのベースに減速パルス信
号を接続し、Ｖｓｓ側のトランジスタＴＲｎｂのベース
には加速パルス信号を接続する。トランジスタＴＲｎ
ａ、ＴＲｎｂのコレクタは、抵抗Ｒｎを介して次段の積
分器１６へ接続する。積分器１６は、オペアンプＯＰ１
を有し、その反転入力端子−を前段のチャージポンプ１
５Ｂから選択された１つのチャージポンプ回路の抵抗Ｒ
ｎに接続する。
【００１５】また、コンデンサＣ１と抵抗Ｒｆは直列接
続し、オペアンプＯＰ１の出力端子と反転入力端子−に
並列接続する。コンデンサＣ２も同様にオペアンプＯＰ
１に並列接続する。オペアンプＯＰ１の非反転入力端子
＋は、モータの回転数を保持する基準電圧Ｖｒｅｆへ接
続する。オペアンプＯＰ１の出力端子は次段のモータド
ライバ１７に接続し、モータドライバ１７の出力は、モ
ータ１１に接続する。
続し、オペアンプＯＰ１の出力端子と反転入力端子−に
並列接続する。コンデンサＣ２も同様にオペアンプＯＰ
１に並列接続する。オペアンプＯＰ１の非反転入力端子
＋は、モータの回転数を保持する基準電圧Ｖｒｅｆへ接
続する。オペアンプＯＰ１の出力端子は次段のモータド
ライバ１７に接続し、モータドライバ１７の出力は、モ
ータ１１に接続する。
【００１６】以上のように構成された本実施例のモータ
制御回路について、以下その動作について説明する。エ
ンコーダ１２はモータ１１の回転数をＦＧ信号として検
出する。速度指令器１３は目的の回転数を指令信号とし
て出力する。速度識別器１４はＦＧ信号と指令信号を識
別し、モータの回転数が速度指令器の示す回転数よりも
速い場合は減速パルスを出力し、遅い場合は加速パルス
を出力する。速度識別器１４が出力するパルス信号は、
ゲイン切換器１５へ入力される。ゲイン切換器１５は、
指令信号に対応したゲインを成すチャージポンプをスイ
ッチ１５Ａによって選択する。
制御回路について、以下その動作について説明する。エ
ンコーダ１２はモータ１１の回転数をＦＧ信号として検
出する。速度指令器１３は目的の回転数を指令信号とし
て出力する。速度識別器１４はＦＧ信号と指令信号を識
別し、モータの回転数が速度指令器の示す回転数よりも
速い場合は減速パルスを出力し、遅い場合は加速パルス
を出力する。速度識別器１４が出力するパルス信号は、
ゲイン切換器１５へ入力される。ゲイン切換器１５は、
指令信号に対応したゲインを成すチャージポンプをスイ
ッチ１５Ａによって選択する。
【００１７】選択方法は、ディジタルマルチプレクサ用
いて、予め指令信号とチャージポンプの組合せを定めて
おくことで実現できる。積分器１６は、ゲイン切換器１
５から出力される加速パルスや減速パルスを積分し、連
続的な制御信号とし、この制御信号がモータドライバ１
７で増幅され、モータ１１の回転数が目的の回転数に変
化していく。
いて、予め指令信号とチャージポンプの組合せを定めて
おくことで実現できる。積分器１６は、ゲイン切換器１
５から出力される加速パルスや減速パルスを積分し、連
続的な制御信号とし、この制御信号がモータドライバ１
７で増幅され、モータ１１の回転数が目的の回転数に変
化していく。
【００１８】モータ制御回路のゲインは、図１の回路図
におけるチャージポンプ１５Ｂの抵抗Ｒｎと、積分器１
６の抵抗Ｒｆの比によって決定される。従ってゲイン切
換器のスイッチ１５Ａでチャージポンプを切り換えるこ
とによって、抵抗Ｒｎの値が変わるため、モータ制御回
路のゲインが変化する。
におけるチャージポンプ１５Ｂの抵抗Ｒｎと、積分器１
６の抵抗Ｒｆの比によって決定される。従ってゲイン切
換器のスイッチ１５Ａでチャージポンプを切り換えるこ
とによって、抵抗Ｒｎの値が変わるため、モータ制御回
路のゲインが変化する。
【００１９】図５は本実施例１のモータ制御回路のゲイ
ンを表した周波数特性図である。図５において５ａは制
御対象および補償要素のゲイン特性を表しており、５ｂ
はそれらを合成した開ループのゲイン特性を表してい
る。５１、５２、５３はそれぞれゲインＡ、Ｂ、Ｃを成
すチャージポンプを選択した場合の補償要素のゲイン特
性を表しており、５４、５５、５６は回転数Ａ、Ｂ、Ｃ
における制御対象のゲイン特性を表している。５７は実
施例１の開ループゲイン特性を表している。
ンを表した周波数特性図である。図５において５ａは制
御対象および補償要素のゲイン特性を表しており、５ｂ
はそれらを合成した開ループのゲイン特性を表してい
る。５１、５２、５３はそれぞれゲインＡ、Ｂ、Ｃを成
すチャージポンプを選択した場合の補償要素のゲイン特
性を表しており、５４、５５、５６は回転数Ａ、Ｂ、Ｃ
における制御対象のゲイン特性を表している。５７は実
施例１の開ループゲイン特性を表している。
【００２０】図５において、例えばモータの回転数Ｂか
らＣへ切り換える場合、制御対象であるモータのゲイン
特性は５５から５６へ変化する。この時、補償要素のゲ
イン特性を５２から５３へ切り換えることにより、両者
のゲインを合成した開ループゲイン特性は５７に維持す
ることができる。このように本実施例では回転数を切り
換える時に、ゲイン切換器によって補償要素のゲインも
変化させることで、制御対象と補償要素の両者のゲイン
交点周波数が変化しないように動作する。従って、モー
タ制御回路は常にゲイン交点周波数で安定した制御が得
られるため、回転数に依存せずに回転整定時間を短くす
ることができる。
らＣへ切り換える場合、制御対象であるモータのゲイン
特性は５５から５６へ変化する。この時、補償要素のゲ
イン特性を５２から５３へ切り換えることにより、両者
のゲインを合成した開ループゲイン特性は５７に維持す
ることができる。このように本実施例では回転数を切り
換える時に、ゲイン切換器によって補償要素のゲインも
変化させることで、制御対象と補償要素の両者のゲイン
交点周波数が変化しないように動作する。従って、モー
タ制御回路は常にゲイン交点周波数で安定した制御が得
られるため、回転数に依存せずに回転整定時間を短くす
ることができる。
【００２１】図７は本実施例１のモータの回転数を表す
速度波形図である。図７において、７１、７２、７３は
それぞれ回転数Ａ、Ｂ、Ｃに切り換える時の様子を表し
ている。従来例の速度波形図の図６と比較した場合、本
実施例の方が、どの回転数に対しても短時間で回転数が
安定していることがわかる。従って、本実施例では複数
の回転数に対して、回転整定時間を短縮しており、本実
施例の優位性がわかる。
速度波形図である。図７において、７１、７２、７３は
それぞれ回転数Ａ、Ｂ、Ｃに切り換える時の様子を表し
ている。従来例の速度波形図の図６と比較した場合、本
実施例の方が、どの回転数に対しても短時間で回転数が
安定していることがわかる。従って、本実施例では複数
の回転数に対して、回転整定時間を短縮しており、本実
施例の優位性がわかる。
【００２２】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図１０は本発明の
第２の実施例を示すディスク装置の概略図である。図１
０において、１０１は本発明の第１の実施例で示したモ
ータ制御回路で、モータも１０１に含まれる。１０２は
ディスク媒体で、１０３はディスク媒体を支持するハ
ブ。１０４はヘッドで、１０５はヘッドを支持するアー
ムである。
ついて図面を参照しながら説明する。図１０は本発明の
第２の実施例を示すディスク装置の概略図である。図１
０において、１０１は本発明の第１の実施例で示したモ
ータ制御回路で、モータも１０１に含まれる。１０２は
ディスク媒体で、１０３はディスク媒体を支持するハ
ブ。１０４はヘッドで、１０５はヘッドを支持するアー
ムである。
【００２３】上記のように構成されたディスク装置につ
いて、以下その動作を説明する。まず、モータ制御回路
１０１で発生したトルクは、ハブ１０３を通じてディス
ク媒体１０２を回転させる。一方でヘッド１０４は、記
録または再生時にディスク媒体１０２に接触している。
モータ制御回路１０１が回転数を切り換え、ディスク媒
体１０２の回転数が整定した後も、ヘッド１０４とディ
スク媒体１０２の接触状態（例えばディスク媒体１０２
の面ブレやキズ、汚れなど）によって摩擦係数が変化す
るため、外乱トルクが発生する。発生した外乱トルク
は、一時的にディスク媒体１０２の回転数を変動させる
が、モータ制御回路１０１によって再び元の回転数に制
御される。
いて、以下その動作を説明する。まず、モータ制御回路
１０１で発生したトルクは、ハブ１０３を通じてディス
ク媒体１０２を回転させる。一方でヘッド１０４は、記
録または再生時にディスク媒体１０２に接触している。
モータ制御回路１０１が回転数を切り換え、ディスク媒
体１０２の回転数が整定した後も、ヘッド１０４とディ
スク媒体１０２の接触状態（例えばディスク媒体１０２
の面ブレやキズ、汚れなど）によって摩擦係数が変化す
るため、外乱トルクが発生する。発生した外乱トルク
は、一時的にディスク媒体１０２の回転数を変動させる
が、モータ制御回路１０１によって再び元の回転数に制
御される。
【００２４】図９は本実施例２における外乱トルクに対
する速度変動を表した速度波形図である。従来例の速度
波形図の図８と比較した場合、従来例ではモータ制御回
路のゲインが一定であったため、回転数Ｂにおいては速
度変動は小さいが、他の回転数Ａ、Ｃにおいて、速度変
動が大きくなる。これに対して本実施例２では、回転数
Ａ、Ｂ、Ｃのいずれにおいても速度変動を小さく抑えて
いる。これは回転数に応じてゲインを切り換えるモータ
制御回路１０１による新たな効果であり、本発明のモー
タ制御回路をディスク装置に応用した場合の有効性を示
すものである。
する速度変動を表した速度波形図である。従来例の速度
波形図の図８と比較した場合、従来例ではモータ制御回
路のゲインが一定であったため、回転数Ｂにおいては速
度変動は小さいが、他の回転数Ａ、Ｃにおいて、速度変
動が大きくなる。これに対して本実施例２では、回転数
Ａ、Ｂ、Ｃのいずれにおいても速度変動を小さく抑えて
いる。これは回転数に応じてゲインを切り換えるモータ
制御回路１０１による新たな効果であり、本発明のモー
タ制御回路をディスク装置に応用した場合の有効性を示
すものである。
【００２５】なお、第１の実施例において、ゲイン切換
器にはそれぞれ異なる出力抵抗を有するチャージポンプ
を複数用いて、チャージポンプごと切換えを行ったが、
ゲイン切換器はチャージポンプを１つにして、その出力
抵抗だけを複数用いて図１１のように構成してもよい。
図１１は第１の実施例におけるゲイン切換器の別構成を
表した回路図である。この場合、チャージポンプの出力
すなわちアナログ信号を切り換えるため、図１１におい
てスイッチ１１１は標準ロジック回路のアナログマルチ
プレクサを用いて実現できる。
器にはそれぞれ異なる出力抵抗を有するチャージポンプ
を複数用いて、チャージポンプごと切換えを行ったが、
ゲイン切換器はチャージポンプを１つにして、その出力
抵抗だけを複数用いて図１１のように構成してもよい。
図１１は第１の実施例におけるゲイン切換器の別構成を
表した回路図である。この場合、チャージポンプの出力
すなわちアナログ信号を切り換えるため、図１１におい
てスイッチ１１１は標準ロジック回路のアナログマルチ
プレクサを用いて実現できる。
【００２６】また、第１の実施例において、図７の速度
波形図では回転数を低速から高速へ切り換える例で示し
たが、実施例１は、回転数を高速から低速へ切り換える
時や、モータの起動時に用いても効果がある。
波形図では回転数を低速から高速へ切り換える例で示し
たが、実施例１は、回転数を高速から低速へ切り換える
時や、モータの起動時に用いても効果がある。
【００２７】また、第２の実施例において、ヘッドがデ
ィスク媒体に接触しているディスク装置の例で説明を行
ったが、本実施例は、外乱トルク要因のあるディスク装
置であれば効果がある。例えばヘッドとディスク媒体が
非接触のディスク装置でも、ディスク装置の振動、ディ
スク媒体やディスク媒体と共に回転する部品の回転バラ
ンスの不均一、ディスク媒体の偏心、ディスク媒体のク
ランプ精度の悪さやチャッキング精度の悪さによっても
外乱トルクは発生する。従って、第２の実施例におい
て、ヘッドはディスク媒体に対して非接触となる構成で
もよい。また、ヘッドの代わりに光ピックを用いて構成
してもよい。
ィスク媒体に接触しているディスク装置の例で説明を行
ったが、本実施例は、外乱トルク要因のあるディスク装
置であれば効果がある。例えばヘッドとディスク媒体が
非接触のディスク装置でも、ディスク装置の振動、ディ
スク媒体やディスク媒体と共に回転する部品の回転バラ
ンスの不均一、ディスク媒体の偏心、ディスク媒体のク
ランプ精度の悪さやチャッキング精度の悪さによっても
外乱トルクは発生する。従って、第２の実施例におい
て、ヘッドはディスク媒体に対して非接触となる構成で
もよい。また、ヘッドの代わりに光ピックを用いて構成
してもよい。
【００２８】また、本発明のモータ制御回路は、モータ
を複数の回転数で制御する装置に対して有効であるた
め、第２の実施例で示したディスク装置に限らず、複数
の回転数を制御するテープ装置などにも有効であること
は言うまでもない。
を複数の回転数で制御する装置に対して有効であるた
め、第２の実施例で示したディスク装置に限らず、複数
の回転数を制御するテープ装置などにも有効であること
は言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明は、速度指令値に応
じてゲインを切り換えることにより、複数の回転数に対
して回転整定時間の短いモータ制御回路、および、外乱
抑制特性の優れたディスク装置を実現できるものであ
る。
じてゲインを切り換えることにより、複数の回転数に対
して回転整定時間の短いモータ制御回路、および、外乱
抑制特性の優れたディスク装置を実現できるものであ
る。
【図１】本発明の第１の実施例におけるモータ制御回路
の回路図
の回路図
【図２】従来のモータ制御回路の回路図
【図３】従来のモータ制御回路の動作波形図
【図４】従来のモータ制御回路の周波数特性図
【図５】本発明の第１の実施例におけるモータ制御回路
の周波数特性図
の周波数特性図
【図６】従来のモータ制御回路の速度波形図
【図７】本発明の第１の実施例におけるモータ制御回路
の速度波形図
の速度波形図
【図８】従来のディスク装置の速度波形図
【図９】本発明の第２の実施例におけるディスク装置の
速度波形図
速度波形図
【図１０】本発明の第２の実施例におけるディスク装置
の概略図
の概略図
【図１１】本発明の第１の実施例のゲイン切換器の別構
成の回路図
成の回路図
１１ モータ １２ エンコーダ １３ 速度指令器 １４ 速度識別器 １５ ゲイン切換器 １５Ａ スイッチ １５Ｂ チャージポンプ １６ 積分器 １７ モータドライバ
Claims (4)
- 【請求項１】モータを複数の回転数で制御するモータ制
御回路であって、複数の回転数指令信号を出力する速度
指令手段と、モータの回転数と前記指令信号との誤差を
求めて誤差信号をディジタル的に出力する速度識別手段
と、前記誤差信号をＤ／Ａ変換する複数のチャージポン
プ回路と、前記誤差信号の伝達先を前記指令信号に応じ
て前記複数のチャージポンプ回路から選択する選択手段
とを備え、前記複数のチャージポンプ回路にはそれぞれ
異なる出力抵抗を備えたことを特徴とするモータ制御回
路。 - 【請求項２】モータを複数の回転数で制御するモータ制
御回路であって、複数の回転数指令信号を出力する速度
指令手段と、モータの回転数と前記指令信号との誤差を
求めて誤差信号をディジタル的に出力する速度識別手段
と、前記誤差信号をＤ／Ａ変換する１つのチャージポン
プ回路と、Ｄ／Ａ変換された誤差信号の伝達先を前記指
令信号に応じて複数の出力抵抗から選択する選択手段と
を備えたモータ制御回路。 - 【請求項３】ディスク媒体に記録または再生を行う装置
であって、請求項１または２記載のモータ制御回路を備
えたことを特徴とするディスク装置。 - 【請求項４】ディスク媒体は再生専用光ディスクの一部
に磁気記録部を設けたことを特徴とする請求項３記載の
ディスク装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7060752A JPH08266078A (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | モータ制御回路およびディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7060752A JPH08266078A (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | モータ制御回路およびディスク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08266078A true JPH08266078A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13151325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7060752A Pending JPH08266078A (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | モータ制御回路およびディスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08266078A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009291018A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Kyocera Mita Corp | 回転制御装置 |
| JP2009291017A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Kyocera Mita Corp | 回転制御装置及びそれを用いた直流ブラシレスモータ |
-
1995
- 1995-03-20 JP JP7060752A patent/JPH08266078A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009291018A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Kyocera Mita Corp | 回転制御装置 |
| JP2009291017A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Kyocera Mita Corp | 回転制御装置及びそれを用いた直流ブラシレスモータ |
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