JPS602097A - パルスモ−タ制御方式 - 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】 技術分野 この発明は、インパクトプリンタの活字選択装置その他
の各種位置制御装置に使用されるパルスモータの制御方
式に係り、特にその停止時に、常に最適な逆励磁を与え
て短時間でハンチングを収束させることによって、パル
スモータの目標位置への迅速かつ正確な停止を可能にし
たパルスモータ制御方式に関する。

従来技術 パルスモータは、各種の位置制御装置に広く用いられて
おり、例えは活字ホイールを有するインパクトプリンタ
の活字選択ｋＷや、シリアルプリンタのキャリッジ駆動
装置等に使用される。

ところが、パルスモータを開ループ制御すると、モータ
自身の特性のバラツキや、駆動電圧・電流の変動、ある
いは周囲温度の変化に伴う巻線抵抗の変動等によって、
モータトルクが変動し、また、回転角度に応じて停止時
のダンピンク特性が変化するので、モータを所望の目標
位置へ停止させるための逆励磁のタイミング、および逆
励磁時間を一様に決定することはできず、一定時間内に
ハンチングを収束させるのは極めて困難であった。

したがって、パルスモータをインパクトプリンタの活字
選択装置に使用した場合には、活字ホイールのハンチン
グを一定時間内に規格値内に収めることが困難となり、
印字アライメントの悪化や、７秒当りの印字数の減少等
の不都合を生じる。

このような不都合を解決する一つの方法として、パルス
モータの回転に従ってフィードバックパルスを発生させ
、このパルスを監視する閉ループ制御が知られている。

第１図は、閉ループ制御を行うためのフィードバックパ
ルス発生手段を備えたパルスモータの構造を示す側面略
図である。図面において、／はパルスモータ、ユはその
回転シャフト、３はエンコーダで、３Ａはそのディスク
、３Ｂはフォトインクラブタを示す。

パルスモータ／の回転シャツｌ−，２に結合されたディ
スク３Ａは、円周上に配列されたスリットを有しており
、フォトインタラプタ３Ｂの発光素子からの光がこのス
リットを通過すると、その受光素子に入り電気的パルス
が発生される。

従来の閉ループ制御では、第７の励磁相切換パルスを発
生してパルスモータ／を回転させ１回転により発生され
るフィードバックパルスヲ検出した後、第コの励磁相切
換パルスを発生する、というよつｃこ、常にフィードバ
ックパルスでパルスモータ／の回転を監視する方法が用
いられている。

しかし、このような閉ループ制御を行っても。

パルスモータのトルクの変動やタンピング特性の変動等
の影響によって、必ずしも最適な逆励磁のタイミング、
および逆励磁時間を与えることはできす、ハンチングを
一定時間内に収束させることは難かしい、という不都合
があった。

目　的 そこで、この発明のパルスモータ制御方式では、従来の
閉ループ制御方式におけるこのような不都合を解決し、
モータトルクの変動やダンピング特性等の変動に対応し
て、常に最適な逆励磁を与えることにより、短時間でハ
ンチングを収束できるようにして、モータを所望の目標
位置へ迅速かつ正確に停止させることを目的とする。

構　成 そのために、この発明のパルスモータ制御方式は、パル
スモータの回転に従ってフィードバックパルスを発生す
る手段と、パルスモータを起動・加減速および停止直前
に逆励磁して停止させる駆動制御手段とを備えたパルス
モータ制御装置において、パルスモータの回転角度ごと
の逆励磁タイミングと逆励磁時間とが予め記憶されたメ
モリ手段と１．起動時における少なくとも７つのフィー
ドバックパルスのパルス幅を計測する計測手段と、その
計測結果によりメモリ手段の内容を補正する補正手段と
を設け、パルスモータの停止直前に、最終のフィードバ
ックパルスを検出した後、補正された内容を読出して逆
励磁するようにしている。

次に、図面を参照しながら、この発明のパルスモータ制
御方式の一実施例を説明する。

第一図は、この発明のパルスモータ制御方式を実施する
場合に使用されるパルスモータ制御装置の一構成例を示
す機能ブロック図である。図面における符号は第１図と
同様であり、また弘はＦＢＰ（フィードバックパルス）
発生装置、夕は位置誤差カウンタ、乙は起動時ＦＢＰパ
ルス幅測定回路、７は回転方向・パルス数・逆励磁指令
回路、ｇは逆励磁タイミング修正回路、ワはメモリ、１
０はパルス発生回路、／／はドライバー、／、２は負荷
を示す。

この第２図の回路は、起動時ＦＢＰパルス幅測定回路乙
と、逆励磁タイミング修正回路ｇと、メモＩＪ　？とが
付加されている点を除けば、従来の制御装置と基本的に
同様である。

メモリ９には、標準的なトルクを有する場合のモータ／
の回転角度ごとの逆励磁タイミング１．と逆励磁時間ｔ
２とが予め記憶され、また、同じく標準的なトルクを有
する場合の起動時のフィードバックパルスのパルス幅ｔ
ｏも記憶されている。

起動時ＦＢＰパルス幅測定回路ｇは、モータ／の起動時
に少なくとも１つのフィードバックパルスのパルス幅を
計測する計測手段である。

逆励磁タイミング修正回路ｇは、パルス幅測定回路ｇに
よるパルス幅の計測結果と、メモリゾに記憶されている
パルス幅ｔ。とを比較し、その比較結果に基づいて、メ
モリ９に記憶されているモータの回転角度ごとの逆励磁
タイミング１．と逆励磁時間ｔ２を補正する。そして、
その補正結果を、例えばメモリ９へ再び記憶させておく
。

第３図は、パルスモータの起動時における各パルスの関
係を示すタイムチャートである。図面のｔは、起動時の
７つのフィードバックパルスのパルス幅を示す。

この第３図のタイムチャートは、従来の閉ループ制御方
式の場合と同じである。

次の第７図は、この発明のパルスモータ制御方式による
減速停止時の各パルスの関係を示すタイムチャートであ
る。図面のｔＩは補正された逆励磁タイミング、ｔ２′
は同じく補正された逆励磁時ｍ」を示す。

また、第５図は、この発明のパルスモータ匍」御方式に
おける制御動作を説明するフローチャート、第６図は、
第３図の一部を詳細に展開したこの発明のパルスモータ
制御方式における逆励磁タイミンクの修正動作を説明す
るフローチャートである。

この発明のパルスモータ制御方式の動作は、第５図のフ
ローチャートに示されるとおりで、モータの回転が開始
されると、第６図のフローに詳しく示されるようｌζ、
起動時に発生されるフィードバックパルスのパルス幅を
第２図の起動時パルス幅測定回路乙で計測し、その計測
結果ｔをメモリ９に記憶された標準的なトルクを有する
場合のパルス幅ｔ。と比較して、メモリ９に予め記憶さ
れた回転角度ごとの逆励磁タイミンク１．をＮに、また
逆励磁時間ｔ２をｔＩに、それぞれイ１１１正する。補
正された逆励磁タイミング弓と逆励磁時間１２′は、メ
モリｔへ再び記憶される。

このような動作によって、第６図に示す逆励磁タイミン
グの修正が終了する。

その後、パルスモータ／は、第Ｓ図に示すフローによっ
て制御される。このフローは、従来の閉ループ制御の場
合と同様である。

停止時には、第７図に示すように、最終のフィードバッ
クパルスを検出した後、メモリ９から補正された逆励磁
タイミングＮと逆励磁時間１；ｔ５を読出して、逆励磁
を行う。

すなわち、第７図の最終フィードバックパルスの立上り
から時間ｔＩ後に、ｔｌの時間だけ、最後に励磁した相
の１つ前の相を逆励磁する。

なお、以上の実施例では、起動時のフィードバックパル
スについて７つだけのパルス幅を計測すイ′ る場合を説明したが、２つあるいはそれ以上のパルスに
ついてそれぞれ計測し、その平均の値によって、逆励磁
タイミングｔ１と逆励磁時間ｔ２を補正すれば、さらに
正確な補正を行うことが可能となる。

また、標準的なトルクの場合におけるモータの回転角度
ごとの逆励磁−タイミング１．と逆励磁時間１２％およ
びフィードバックパルスのパルス幅ｔ０は。

第２図のメモリゾへ記憶しておき、計測結果ｔとｔｏと
の比較結果に対応して補正された回転角度ごとの逆励磁
タイ、ミングＢと逆励磁時間ｔＩとを、再びメモリ９へ
記憶させる場合について説明した。

しかし、標準的なトルクの場合の逆励磁タイミングｔ、
と逆励磁時間ｈＪおよびフィードバックパルスのパルス
幅ｔｏは、製作時に決定されるので、これらのデータは
％ＲＯＭ％の固定記憶手段へ予め記憶させておき、補正
された回転角度ごとの逆励磁タイミングｉ／と逆励磁時
ｒＢＪｔ２′をＲＡＭ等の記憶手段へ記憶させて、停止
時に読出すよう？こしてもよい。すなわち、ＣＰＵ等か
らの指令で、第２図の回転方向・パルス数・逆励磁指令
回路７へ回転方向やパルス数をセットするときに、標準
的なトルクの場合の回転角度ごとの逆励磁タイミングｔ
、と逆励磁時間ｔ２、およびフィードバックパルスのパ
ルス幅ｊｏＧメモリ９ヘセットし、起動時のパルス幅ｔ
に対応して補正を行い、メモリゾにセットされた内容を
回転角度ごとの逆励磁タイミングＢと逆励磁時間ｔＩと
に書換えることも可能である。

次の第７図は、を相パルスモータの定電圧定電流＆動力
式で使用されるドライバーの構成例を示す回路図である
。図面において、／はパルス単一タで、ＬＡ〜ＬＤはそ
の励磁コイル、φＡ〜φＤは相励磁信号、Ｑ／〜Ｑ４は
トランジスタ、Ｕ／とＵ、２は例えばＦＴ３７Ａ；３Ｍ
型のようなＩＣ，Ｕ３は例えばＨＡ／７’ｌ！ｒｇ型の
オペアンプ、ＵグよＵＳは例えばＨＡ／７デ０３型のよ
うなオペアンプ、Ｕ４とＵ７はインバータ、Ｕｇ−Ｕ／
／はアンプを示す。

また、第３図は、第り図のＩＣの回路構成を示す。図面
の／〜／ユは端子番号である。

この第３図は、ＦＴ！；７左３Ｍ型のＩＣの回路例で、
ダーリントントランジスタアレーを示している。

以上に詳細に説明したように、この発明のパルスモータ
ｆｔｔｌｌ　偏力式では、パルスモータの回転に従って
フィードバックパルスを発生する手段と、パルスモータ
を起動・加減速および停止直前に逆励磁して停止さぜる
駆動制御手段とを（ｌえたパルスモータ制御装置におい
て、パルスモータの回転角度ごとの逆励磁タイミングと
逆励磁時間とが予め記憶されたメモリ手段と、起動時に
おける少なくとも７つのフィードバックパルスのパルス
幅ヲ計測する計測手段と、その計測結果によりメモリ手
段の内容を補正する補正手段とを設け、パルスモータの
停止直前に、最終のフィードバックパルスを検出した後
、補正された内容を読出して逆励磁するようにしている
。

効　果 したがって、この発明のパルスモータ制御方式によれは
、駆動電圧・電流や巻線抵抗の温度の変動、モータ自身
の特性のバラツキによるトルクの変動、あるいは回転角
度の差によるダンピンク特性の変動等に応じて、常に最
適な逆励磁を行うことが可能さなり、短時間で〕１ンチ
ンクを収束することができ、モータを迅速かつ正確に目
標位置へ停止することができる。

そのため、例えばインパクトプリンタの活字選択装置に
実施すれば、印字速度を低下させることなく、印字アラ
イメントの良好なプリントを得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は閉ループ制御を行うためのフィードツマツクパ
ルス発生手段を備えたパルスモータの構造を示す側面略
図、第２図はこの発明のパルスモータ制御方式を実施す
る場合に使用されるパルスモータ制御装置の一構成例を
示す機能ブロック図、第３図はパルスモータの起動時に
おける各パルスの関係を示すタイムチャート、第グ図は
この発明のパルスモータ制御方式による減速停止時の各
パルスの関係を示すタイムチャート、ｉｔ図は同じくこ
の発明のパルスモータ制御方式における制御動作を説明
するフローチャート、第６図は第に図ノ一部を詳細に展
開したこの発明のパルスモータ制御方式における逆励磁
タイミングの修正動作を説明するフローチャート、第７
図はグ相パルスモータの定電圧定電流駆動方式で使用さ
れるドライバーの構成例を示す回路図、第３図は第７図
のＩＣの回路例である。 図面において、／はパルスモータ、３はエンコータ、ダ
はＦＢＰ発生装置、左は位置誤差カウンタ、乙は起動時
ＦＢＰパルス幅測定回路、７は回転方向・パルス数・逆
励磁指令回路、とは逆励磁タイミング修正回路、ヲはメ
モリ、１０はパルス発生回路、／／はドライバー、／２
は負荷を示す。 特許出願人　株式会社　リ　コ　− ；＋　１　図 片　２　図 身３図 升４図 オ　５　図 牙　６　図 オ８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パルスモータの回転に従ってフィードバックパルスを発
   生する手段と、パルスモータを起動・加減速および停止
   直前に逆励磁して停止させる駆動制御手段とを備えたパ
   ルスモータ制御装置において、パルスモータの回転角度
   ごとの逆励磁タイミングと逆励磁時間とが予め記憶され
   たメモリ手段と、起動時における少なくとも１つのフィ
   ードバックパルスのパルス幅を計測する計測手段と、そ
   の計測結果により前記メモリ手段の内容を補正する補正
   手段とを設け、パルスモータの停止直前に、最終のフィ
   ードバックパルスを検出した後、補正された内容を読出
   して逆励磁することを特徴とするパルスモータ制御方式
   。