JPS6095603A - 時間遅れ特性を有する対象を制御する自動制御方式 - Google Patents
時間遅れ特性を有する対象を制御する自動制御方式Info
- Publication number
- JPS6095603A JPS6095603A JP58199357A JP19935783A JPS6095603A JP S6095603 A JPS6095603 A JP S6095603A JP 58199357 A JP58199357 A JP 58199357A JP 19935783 A JP19935783 A JP 19935783A JP S6095603 A JPS6095603 A JP S6095603A
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- JP
- Japan
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- revolving speed
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- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/16—Controlling the angular speed of one shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
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。
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(ユ制御方式に関し、特に時間バれ1j1性を右
りる対像を制御り−るのに適した自動制御り式に関づ”
るものである。
りる対像を制御り−るのに適した自動制御り式に関づ”
るものである。
[従来技術]
核磁気共鳴菰WにJ3いては、静磁場中に配置された試
料を回転させることにより磁場の不均一成分を均一化し
、Ifi分解能を冑でいる。最近青及して来ている娼伝
尋磁石を用いた核磁気共鳴装置行においてもその目的で
試料回転が11われているが、焔伝り磁石【は試料を磁
石内の口わば閉空間に配置Jるため、通常の磁石の場合
のJ、うに試料管に取付りるロータの空気撹拌にJこる
制動力を利用した回転の安定化を期待できず、そのため
1−ュータの質バkを極めて大きりJ゛ることによって
回転の安定化を図っている。
料を回転させることにより磁場の不均一成分を均一化し
、Ifi分解能を冑でいる。最近青及して来ている娼伝
尋磁石を用いた核磁気共鳴装置行においてもその目的で
試料回転が11われているが、焔伝り磁石【は試料を磁
石内の口わば閉空間に配置Jるため、通常の磁石の場合
のJ、うに試料管に取付りるロータの空気撹拌にJこる
制動力を利用した回転の安定化を期待できず、そのため
1−ュータの質バkを極めて大きりJ゛ることによって
回転の安定化を図っている。
ところが、そのにうに1昂が大きな回転系の回転数を自
動詞r!11回路を用いて制御しようとすると、与える
駆動力の変化に対する応答速度が極めて遅くなるため、
例えば比例制御方式を用いた場合には、第1図に示4−
ように立上り時に大きなハンチングを伴なってしまい、
安定覆るのに長い時間がかかり、その間測定を行うこと
ができない。これは回転数を変更する場合にも同様であ
り、やはりその間測定を中断しなければならない。尚、
第1図において破線は試料管の回転数変化を示し、実線
は試料管に回転力を与えるための加圧空気流m変化を示
す。
動詞r!11回路を用いて制御しようとすると、与える
駆動力の変化に対する応答速度が極めて遅くなるため、
例えば比例制御方式を用いた場合には、第1図に示4−
ように立上り時に大きなハンチングを伴なってしまい、
安定覆るのに長い時間がかかり、その間測定を行うこと
ができない。これは回転数を変更する場合にも同様であ
り、やはりその間測定を中断しなければならない。尚、
第1図において破線は試料管の回転数変化を示し、実線
は試料管に回転力を与えるための加圧空気流m変化を示
す。
[発明の目的]
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、
質量が大きな回転系のにうに時間遅れ特性を持った対象
であっても、短時間で安定さゼることのできる自動制御
方式を提供することを目的としている。
質量が大きな回転系のにうに時間遅れ特性を持った対象
であっても、短時間で安定さゼることのできる自動制御
方式を提供することを目的としている。
[発明の構成]
本発明は(1)対象の状態を検出し検出値を保持する段
階、 (2)検出(111と目標値との差をめる段階、(3)
核外のIQに対応して予め定められている進め率たり、
所定期間か【ノて被制御量を一方向に変化さける段階、 (4)核外の値に対応して予め定められている)^し率
だけ、所定期間かけて被制御ら)を逆方向に変化さける
段階、 (5)上記(4)による変化終了後そのままの状態で所
定期間放置づる段階、 (6)上記(1)〜(5)を繰返し行う段階、より成り
、前記(3)にd3りる進め率が(4)にお1ノる戻し
率J、す・b大きくなるように設定されていることを特
徴としている。以下、図面に基づき本発明を詳説覆る。
階、 (2)検出(111と目標値との差をめる段階、(3)
核外のIQに対応して予め定められている進め率たり、
所定期間か【ノて被制御量を一方向に変化さける段階、 (4)核外の値に対応して予め定められている)^し率
だけ、所定期間かけて被制御ら)を逆方向に変化さける
段階、 (5)上記(4)による変化終了後そのままの状態で所
定期間放置づる段階、 (6)上記(1)〜(5)を繰返し行う段階、より成り
、前記(3)にd3りる進め率が(4)にお1ノる戻し
率J、す・b大きくなるように設定されていることを特
徴としている。以下、図面に基づき本発明を詳説覆る。
[実施例]
li 2図は本発明の一実施例を示Jフロック図である
。図において1tま試11を収容J8が1石管、2は該
試わ1色の」一部に取イ」()られた【−J−夕、3は
該試1′31管1及びロータ2を空気軸受(゛支持する
スデータ、4はロータ2に加圧空気を吹付【)て試料管
を回転させるためのノズルである。5は加圧空気を発生
ずるコンプレッサで、加圧空気は切換弁6及び流量調整
弁7を介して前記ノズル4へ送られる。上記ロータ2の
周囲には、発光素子8と受光素子9から成る回転検出器
が配置され、その出力は周波数カウンタ10を介して回
転数信号として中央制御装置11へ送られる。該中火制
御装fJ 11には、回転数指定信号Ro、スタート信
号S。
。図において1tま試11を収容J8が1石管、2は該
試わ1色の」一部に取イ」()られた【−J−夕、3は
該試1′31管1及びロータ2を空気軸受(゛支持する
スデータ、4はロータ2に加圧空気を吹付【)て試料管
を回転させるためのノズルである。5は加圧空気を発生
ずるコンプレッサで、加圧空気は切換弁6及び流量調整
弁7を介して前記ノズル4へ送られる。上記ロータ2の
周囲には、発光素子8と受光素子9から成る回転検出器
が配置され、その出力は周波数カウンタ10を介して回
転数信号として中央制御装置11へ送られる。該中火制
御装fJ 11には、回転数指定信号Ro、スタート信
号S。
該スタート(U号に−一って始動する3相パルスgt振
器12からのタイミングパルスが夫々供給される。
器12からのタイミングパルスが夫々供給される。
13は前記流量調整弁7の開度を角変J−るためのパル
スモータで、該パルスモータ13は中央制御装置からの
指令に従って発振が制御されるパルス発振器14からの
駆動パルスによって所望角度正転あるいは逆転される。
スモータで、該パルスモータ13は中央制御装置からの
指令に従って発振が制御されるパルス発振器14からの
駆動パルスによって所望角度正転あるいは逆転される。
上述の如きJM成において、ロータ2の外周には光反射
帯が例えば90°間隔で4つ設りられており、各光反射
帯が所定位置に来た時に発光素子8からの光が反則され
て受光素子9へ人IJ−Jるため、1回転につき4個の
パルスが回転検出器から1qられ、それを81数した周
波数カウンタ10の出)jとしては、1秒あたりの試料
管の回転数を示Jデジタル信号が得られる。
帯が例えば90°間隔で4つ設りられており、各光反射
帯が所定位置に来た時に発光素子8からの光が反則され
て受光素子9へ人IJ−Jるため、1回転につき4個の
パルスが回転検出器から1qられ、それを81数した周
波数カウンタ10の出)jとしては、1秒あたりの試料
管の回転数を示Jデジタル信号が得られる。
ここで、オペレータがキーボード等から指定回転数をバ
ッフし、スター1〜を指令したとすれば、スター1〜1
6号SにJ、って切換弁6が聞かれるとハに、3相パル
ス発振器12が始動し、第3図(a)。
ッフし、スター1〜を指令したとすれば、スター1〜1
6号SにJ、って切換弁6が聞かれるとハに、3相パル
ス発振器12が始動し、第3図(a)。
(b)、(c)Iこ示タタイミングて゛パルレス中j
−r El 。
−r El 。
Tb、Tcを夫々持ち、繰返し周期が1− a + l
−b@−T Cのパルス信号Pa、Pb、pcを人々繰
返し発生ずる。このパルス信号によって、中間スリット
にお1ノる制御進め期間−1−a、制御戻し期間−「b
、持ち時間T cが夫々規定される。
−b@−T Cのパルス信号Pa、Pb、pcを人々繰
返し発生ずる。このパルス信号によって、中間スリット
にお1ノる制御進め期間−1−a、制御戻し期間−「b
、持ち時間T cが夫々規定される。
そして、期間−「aの始まる時刻toにおいて、中央制
御装置11は周波数カウンタ10からの回転数信号と指
定信号Roとを比較−りることにJ、り試料管のその時
の回転数と指定回転数の差りをめる。中央制御装買11
内部のメモリには、[〕の絶対値ID+の大ぎさを (1)lD’l≦2゜ (2)2<IDI≦5゜ (3ン 5< + D I ≦ ”10゜(4)IOI
D+≦20゜ (5) 20< l D I の5つのステップに分け、各ステップ毎に例えば第1表
に示すような進め率及び戻し率を設定したテーブルが格
納されている。
御装置11は周波数カウンタ10からの回転数信号と指
定信号Roとを比較−りることにJ、り試料管のその時
の回転数と指定回転数の差りをめる。中央制御装買11
内部のメモリには、[〕の絶対値ID+の大ぎさを (1)lD’l≦2゜ (2)2<IDI≦5゜ (3ン 5< + D I ≦ ”10゜(4)IOI
D+≦20゜ (5) 20< l D I の5つのステップに分け、各ステップ毎に例えば第1表
に示すような進め率及び戻し率を設定したテーブルが格
納されている。
第 1 表
第1表にJ3りる進め率とは、流量調整弁7の全開から
全開までを100等分し、現在の状態から何%分間方向
又は開方向へ進めるかを示し、戻し率とは上記進め率に
従って進めた弁の開閉度を元の方向へ戻す率を示寸。第
1表から分るように、戻し率の方が進め率よりも必ず小
さくなっており、1回の制御ザイクルの中で必ずこの進
める過程と戻す過程が1組となって行われることが本発
明の特徴である。
全開までを100等分し、現在の状態から何%分間方向
又は開方向へ進めるかを示し、戻し率とは上記進め率に
従って進めた弁の開閉度を元の方向へ戻す率を示寸。第
1表から分るように、戻し率の方が進め率よりも必ず小
さくなっており、1回の制御ザイクルの中で必ずこの進
める過程と戻す過程が1組となって行われることが本発
明の特徴である。
第4図は上記構成を用いて行われた回転数制御の一例を
示す。同図において破線は周波数カウンタ10の出力即
ち試料管の回転数の変化を、実線は流m調整弁7の開閉
度の変化を夫々示し、指定回転数は20rps(回転7
秒)、Ta=3.5秒、Tb=2.5秒、T c =
1秒ぐ、中央制御装置11はto 、tl 、t。、・
・・と7秒おきに試料管の回転数を丈ンブリングする。
示す。同図において破線は周波数カウンタ10の出力即
ち試料管の回転数の変化を、実線は流m調整弁7の開閉
度の変化を夫々示し、指定回転数は20rps(回転7
秒)、Ta=3.5秒、Tb=2.5秒、T c =
1秒ぐ、中央制御装置11はto 、tl 、t。、・
・・と7秒おきに試料管の回転数を丈ンブリングする。
先ず、開始時刻toにJ3い−C1中央制御装買11は
試料管の回転数をサンプリングし、指定回転数との差り
をめる。この時刻には試オ′31管は回転していないの
ぐ、Dは+20となる。中央制御賃1611は第1表に
基づき(4)の進め率60%。
試料管の回転数をサンプリングし、指定回転数との差り
をめる。この時刻には試オ′31管は回転していないの
ぐ、Dは+20となる。中央制御賃1611は第1表に
基づき(4)の進め率60%。
戻し率45%を選択し、流m調整弁7を3.5秒(T
a )かりて全111状態から60%進め、次に2゜5
秒(Tb)かけて45%戻し、結局6秒後に流量調整弁
7は開度15%の状態に調節された。
a )かりて全111状態から60%進め、次に2゜5
秒(Tb)かけて45%戻し、結局6秒後に流量調整弁
7は開度15%の状態に調節された。
それから1秒(Tc)後のtlにJ3いて試料管の回転
数は6 rpsとなり、中央制御装置11はD−+14
なので再び(4)を選択し、3.5秒かけて60%進め
、29.5秒が(プて45%戻し/j結果、流量調整弁
7はLlより6秒後に聞度3o%の状態に調節された。
数は6 rpsとなり、中央制御装置11はD−+14
なので再び(4)を選択し、3.5秒かけて60%進め
、29.5秒が(プて45%戻し/j結果、流量調整弁
7はLlより6秒後に聞度3o%の状態に調節された。
これより1秒後の12において試料管の回転数は12r
psとなり、中火制御装置11はD = + 8なので
第1表の(3)進め率50%、戻し率38%を選択し、
t2がら3.5秒がけて50%進め、次に2.5秒かけ
て38%戻し、流用調整弁7は結局t2から6秒後に1
70度42%の状態に調節された。
psとなり、中火制御装置11はD = + 8なので
第1表の(3)進め率50%、戻し率38%を選択し、
t2がら3.5秒がけて50%進め、次に2.5秒かけ
て38%戻し、流用調整弁7は結局t2から6秒後に1
70度42%の状態に調節された。
これより1秒後の13において試料管の回転数は16r
psとなり、iJ央制御1Liifff 11 it
D = +4なので第1表のく2)進め率30%、戻し
率25%を選択し、t3がら3.5秒かけて30%進め
、次に2.5秒かtf −(’ 25%戻し、流m調整
弁7は結局t3から6秒後に開度47%の状態に調節さ
れlこ 。
psとなり、iJ央制御1Liifff 11 it
D = +4なので第1表のく2)進め率30%、戻し
率25%を選択し、t3がら3.5秒かけて30%進め
、次に2.5秒かtf −(’ 25%戻し、流m調整
弁7は結局t3から6秒後に開度47%の状態に調節さ
れlこ 。
これより1秒後のt4に83いて回転数は18゜5rp
sとなり、中央制御装置11はD=+1.5なので第1
表の(1)進め率0%、戻し率0%を選択し、このリイ
クルにJ3りる流fii 1JiJ整弁7の調節を停止
し、間I11はそのままに保たれた。
sとなり、中央制御装置11はD=+1.5なので第1
表の(1)進め率0%、戻し率0%を選択し、このリイ
クルにJ3りる流fii 1JiJ整弁7の調節を停止
し、間I11はそのままに保たれた。
次の1ノンプリング時刻t5の回転数は21 rpsと
なり、中央制御装置11は+) −−1なので流量調整
弁7の調節は続りて停止され、聞度は47%のままに保
たれた。
なり、中央制御装置11は+) −−1なので流量調整
弁7の調節は続りて停止され、聞度は47%のままに保
たれた。
次のサンプリング]1、i刻t6において、試オ′81
管の回転数は22 rpsとなりD=−24fので、流
量調整弁7の1.9節は続り−C停止され、開度は71
7%のまま保たれた。
管の回転数は22 rpsとなりD=−24fので、流
量調整弁7の1.9節は続り−C停止され、開度は71
7%のまま保たれた。
次のサンプリング11y刻1”7にJ3いて試料管の回
転数は22.5rpsとなり、D−−2,Eうなので、
中央制御装置11は第1表のく2)進め率30%。
転数は22.5rpsとなり、D−−2,Eうなので、
中央制御装置11は第1表のく2)進め率30%。
戻し率25%を選択した。1=だし、Dの?1F′jが
マイナスなのC゛、進める1ノ向はこれ:j、でと逆、
即ら流量を絞る方向とされ、戻り一方向も同じく逆にさ
れる。従って流ω調整弁7はし7から6秒後に聞頂42
%の状態に調節された。
マイナスなのC゛、進める1ノ向はこれ:j、でと逆、
即ら流量を絞る方向とされ、戻り一方向も同じく逆にさ
れる。従って流ω調整弁7はし7から6秒後に聞頂42
%の状態に調節された。
これより1秒後のt8において試料管の回転数は22
rpsとなり、D−−2なので、中央制御装置11は再
び流m調整弁7の調節を停止し、68度はそのままに保
たれた。
rpsとなり、D−−2なので、中央制御装置11は再
び流m調整弁7の調節を停止し、68度はそのままに保
たれた。
次のザンブリング時刻t9にJ3いて試F4管の回転数
は21.5rpsとなり、以後回転数は2o±2rps
の範囲に長時間保たれ、流m調節もその間停止された。
は21.5rpsとなり、以後回転数は2o±2rps
の範囲に長時間保たれ、流m調節もその間停止された。
[効果]
第4図から分るように、本光明では回転数をサンプリン
グし、指定回転数との差に基づいて進め率ど戻し率を選
択し、進めた後に必ず戻して少しずつ流量を調節づるた
め、ハンチングが極めて少なく、短時間で回転数を安定
させることができる。
グし、指定回転数との差に基づいて進め率ど戻し率を選
択し、進めた後に必ず戻して少しずつ流量を調節づるた
め、ハンチングが極めて少なく、短時間で回転数を安定
させることができる。
始動時に限らず回転数を途中で変更する場合にも短時間
で回転を安定させることができることは言うまでもない
。
で回転を安定させることができることは言うまでもない
。
尚、第1表のステップを更に細かく分ければ更に正確な
制御が可能となるし、各ステップの進め率及び戻し率は
制御J′る対象によって適宜設定する必要があることは
勿論である。
制御が可能となるし、各ステップの進め率及び戻し率は
制御J′る対象によって適宜設定する必要があることは
勿論である。
又、中央制御装置としては、コンピュータを用いても良
いし、個別の回路を組合わせてlt4成しても良い。個
別に回路を組合わせる場合には、必ずしも第1表の変換
テーブルを記憶りるメモリを使用しなくてもコード変換
器等を使用して同様の動作をさせることができる。
いし、個別の回路を組合わせてlt4成しても良い。個
別に回路を組合わせる場合には、必ずしも第1表の変換
テーブルを記憶りるメモリを使用しなくてもコード変換
器等を使用して同様の動作をさせることができる。
又、本発明は核磁気共鳴装置に用いられる試vi管回転
機構に限らず、時間遅れ特性を持つ対象を自動制御する
場合に広く用いることができる。
機構に限らず、時間遅れ特性を持つ対象を自動制御する
場合に広く用いることができる。
第1図は従来の制御法で発生するハンチングを示り図、
第2図は本発明の一実施例の構成を示Jブロック図、第
3図は3相パルス発振器の出力パルスを示り図、第4図
(ま第3図の実施例にJ、る制御の一例を示づ一図であ
る。 1:試料管、2:ロータ、3:ステータ、4:ノズル、
5:コンプレツサ、6:切模弁、7:流m調整弁、8:
光光察子、9:受光索子、10:周波数カウンタ、11
z中火制御211装置、12:3相パルス発振器、13
:パルスモータ、14:パルス発振器。 特n出願人 目本電子株式会社 代表者 伊腔 −夫
第2図は本発明の一実施例の構成を示Jブロック図、第
3図は3相パルス発振器の出力パルスを示り図、第4図
(ま第3図の実施例にJ、る制御の一例を示づ一図であ
る。 1:試料管、2:ロータ、3:ステータ、4:ノズル、
5:コンプレツサ、6:切模弁、7:流m調整弁、8:
光光察子、9:受光索子、10:周波数カウンタ、11
z中火制御211装置、12:3相パルス発振器、13
:パルスモータ、14:パルス発振器。 特n出願人 目本電子株式会社 代表者 伊腔 −夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 時間遅れ特性を有する対象を制御する自動制御方式であ
って、 (1)対象の状態を検出し検出値を得る段階、(2)検
出値と目標値との差をめる段階、(3)該差の値に対応
して予め定められている進め率だけ、所定期間かけて被
制御口を一方向に変化さゼる段階、 (4)該差の値に対応して予め定められている戻し率だ
け、所定+11J IIIがけて被制…1mを逆方向に
変化さける段階、 (5)上記(4)による変化終了後そのま」の状態で所
定期間放首Jる段階、 (6)上記(1)〜(5)を繰返し行うこと、より成り
、前記(3)における進め率が(4)におレプる戻し率
よりも大ぎくなるように設定されCいることを14徴と
りる制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58199357A JPS6095603A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 時間遅れ特性を有する対象を制御する自動制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58199357A JPS6095603A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 時間遅れ特性を有する対象を制御する自動制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095603A true JPS6095603A (ja) | 1985-05-29 |
Family
ID=16406412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58199357A Pending JPS6095603A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 時間遅れ特性を有する対象を制御する自動制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6095603A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021635A (ja) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Toto Ltd | 湯水混合装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4850182A (ja) * | 1971-10-23 | 1973-07-14 |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP58199357A patent/JPS6095603A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4850182A (ja) * | 1971-10-23 | 1973-07-14 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021635A (ja) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Toto Ltd | 湯水混合装置 |
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