JPS6223383A - モ−タの速度制御装置 - 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】

以下の順序で本発明を説明する。 人産業上の利用分野 Ｂ発明の概要 Ｃ従来の技術（第１０図） Ｄ発明が解決しようとする問題点 Ｅ問題点を解決するための手段（第１図、第４図）２作
用（第１図、第４図） Ｇ実施例（第１図〜第９図） （Ｇ１）フィードバック信号（第６図、第７図）（Ｇ２
）速度誤差検出回路の構成（第４図、第５図）（Ｇ３）
速度誤差検出回路の動作（第４図、第５図）（Ｇ４）フ
ィードバック情報を形成する原理構成（第８図、第９図
） （Ｇ５）フィードバック情報を得る具体的構成（第１図
〜第３図） （Ｇ６）第１図回路の動作（第１図〜第３図）（Ｇ７）
上記実施例の効果 （Ｇ８）その他の実施例 Ｈ発明の効果 Ａ産業上の利用分野 本発明はモータの速度制御装置に関し１例えば円板状の
記録媒体を回転駆動するモータを有するフロッピーディ
スクドライブ装置、ビデオディスク装置、レコードプレ
ーヤ等に適用し得るものである。 Ｂ発明の概要 本発明はモータの速度制御装置において、速度誤差情報
と加速度情報とでモータに対するフィードバック信号を
形成すると共に、その形成回路を主としてカウンタロジ
ックで構成することにより、整定時間が短い簡易な構成
の装置を実現しようとするものである。 Ｃ従来の技術 従来１円板状の記録媒体を回転駆動するモータの速度制
御装置として第１０図に示すいわゆるｆ−Ｖ方式のサー
ボ系を用いたものがある。すなわち、速度入力信号Ｖ工
、を加算器１及び駆動用増幅回路２を介してモータ３に
与えて回転駆動させ、モータ３の軸に連結された周波数
発電機（ＦＧ）４において回転速度に応じた周波数信号
ｆを得、この周波数信号ｆに基づき電圧信号でなる速度
誤差信号Ｖつ　を速度検出装置５において得て加算器１
にフィードバックし、かくして所定の回転速度を得るよ
うにしたものがある。 このようなサーボ系において、積分要素をループに挿入
しないで１次遅れ要素だけでサーボ系を構成すると定常
的な誤差が残るため、従来、ループにコンデンサ等の積
分要素を挿入してサーボ系を２次系で構成していた。 Ｄ発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このように２次系でサーボ系を構成し、
ディジタル的に所定のサンプリング期間ごとに誤差をフ
ィードバックすると、２次系であるため大きな振動を生
じオーバーシュートが大きくなって整定時間が長くなる
という不都合がある。 そこで、単に速度誤差情報だけをフィードバックするの
ではなく、速度の変化分、すなわち加速度情報をも併せ
てフィードバックしてオーバーシュートを抑制し整定時
間を短縮しようとすることが提案されている。 ところで、加速度情報を検出する加速度検出装置をメカ
ニカルに構成すると速度制御装置が大型かつ高価になる
。従って、加速度検出装置を電気的に構成し、できれば
集積回路（ＩＣ）構成とすることか望ましい。 しかしながら、加速度を検出するために１つ前のサンプ
リング期間の速度情報を記憶する必要があり、そのため
メモリ回路が必要になり、また、電圧信号としてフィー
ドバックするためにディジタル−アナログ回路が必要に
なるなど、電気的に構成しようとしても複雑なものとな
らざる得なかった。 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、速度誤差
情報及び加速度情報を共にフィードバックして整定時間
が短い安定なサーボ系を簡易な構成により得ることので
きるモータの速度制御装置を提供しようとするものであ
る。 Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては。 モータ３の回転速度に応じた周波数信号ｆを送出する周
波数発電機（ＦＧ）４と、クロック信号を受けてモータ
３が基準速度で回転したときに得られる周波数信号ｆの
周期ち、と等しい時間だけ周波数信号と同期して計測す
る第１のカウンタ５を有し、基準速度に対する速度誤差
を検出する速度誤差検出回路銀と、１つ前のサンプリン
グにおいて速度誤差検出回路加で検出された速度誤差に
応じた所定値まで１つ前のサンプリング期間内において
クロック信号に基づきカウント動作し、当該サンプリン
グ期間においてクロック信号に基づき所定値からカウン
ト動作して所定期間を計測する第２０カウンタ４０と、
当該第２のカウンタ４０が所定期間を計測したとき送出
する出力信号を受けクロック信号に基づき所定時間を計
測する第３のカウンタ４１とを具え、当該サンプリング
期間において第２のカウンタ４０がカウント動作を開始
してから第３のカウンタ４１が所定時間を計測して出力
信号を送出するまでの時間に基づき、当該サンプリング
期間の速度誤差情報に加速度情報を加えたモータ３への
フィードバック信号を形成するようにした。 ２作用 速度誤差はモータ３が基準速度で回転しているときにＦ
Ｇ４に得られる周波数信号の周期と、サンプリング期間
において実際ＫＦＧ４に得られる周波数信号の周期の差
に応じている。そこで、速度誤差検出回路Ｉは第１のカ
ウンタ５にモータ３が基準速度で回転しているときの周
波数信号ｆの周期を形成させて、実際にＦＧ４に得られ
る周波数信号の周期と比較することにより速度誤差を検
出する。 また、第２のカウンタ４０及び第３のカウンタ４１によ
り当該サンプリング期間における速度誤差情報と加速度
情報とを加えたフィードバック信号に対応する所定期間
を形成するようにした。ここで、加速度情報は１つ前の
サンプリング期間の速度誤差と当該サンプリング期間の
速度誤差との差で表わすことができる。従って、フィー
ドバック信号を加速度情報をも含めて形成するためには
１つ前のサンプリング期間の速度誤差を当該サンプリン
グ期間まで保持しておく必要がある。 そこで、第２のカウンタ４０は速度誤差検出回路Ｉから
与えられる１つ前のサンプリング期間の速度誤差に応じ
てその１つ前のサンプリング期間においてカウント動作
して速度誤差に応じた所定値を保持し、当該サンプリン
グ期間においてその所定値からカウント動作を開始する
ようにした。 第２のカウンタ４０が所定期間計測してカウント動作を
終了すると、引き続き第３のカウンタ４１がカウント動
作して上述のフィードバック信号に対応する所定期間を
形成するようにした。 ここで、第２のカウンタ４０は１つ前のサンプリング期
間の速度誤差に応じて行なうカウント動作と、当該サン
プリング期間のフィードバック信号に対応する所定期間
を形成させるためのカウント動作を行なう。これらカウ
ント動作が行なわれるタイミングをずらせるためフィー
ドバック信号に対応する所定期間を形成させるだめのカ
ウント動作を第２のカウンタ４０と第３のカウンタ４１
とに振り分けるようにした。 Ｇ実施例 以下、図面について本発明の一実施例を詳述する。 （Ｇ１）フィードバック信号 この実施例くおいては、当該（Ｎ番目）サンプリング期
間における加速度情報α。を１つ前（（Ｎ−１）番目）
のサンプリング期間における速度誤差情報Ｖ　−と当該
サンプリング期間にお（Ｈ１）ｅｒ ける速度誤差情報ｖｎｅ　ｒとの差に応じ゛て表わす。 一般に、加速度情報α。は連続するサンプリング期間に
おける速度情報ｖｎ　’　ｖｎ−１の差に応じて表わす
ことができるが、各速度情報ｖｎ　”ｎ−１は目標速度
としての基準速度ｖＲＩｌ、Ｆと速度誤差情報ｖｎｅｒ
　’ｖ（ｎ−１）ｅｒとの和で表わすことができるので
、加速度情報α　は速度誤差情報ｖｎｅｒ　”（ｎ−□
）ｅｒ間の差で表わすことができる。 従って、基準速度ｖ、Ｆに対して速度誤差情報Ｖ　及び
加速度情報αｎ　（＝ｖｎｅｒ−ｖ（ｎ−□、８ｒ）を
フｅｔ イードバックするサーボ系は第６図に示すようになる。 すなわち、加算器１０において基準速度ｖＲ３Ｆから速
度誤差情報ｖｎｅｒを減算して速度誤差情報をフィード
バックした速度情報Ｖエ　を得ろ。また。 加算器［１において速度誤差情報ｖｎｅｒから１つ前の
比例要素臣な介して加算器１３に与える。そして、この
加算器１３において比例要素１４を介した速度誤差情報
ｖｎｅｒをフィードバックした速度情報Ｖ□かも加速度
情報を減算して、速度誤差情報ｖｎｅｒ及び加速度情報
α。をフィードバックした速度信号ｖｏＵＴを得る。 ここで、比例要素１２　、１４における逓倍数に１□。 Ｋ□４を互いに等しい値Ｋに選定すると、第６図のサー
ボ系は ｖＯＵＹ　”Ｋ　（ｖＲＥＰ−ｖｎｅｒ　）　　”　’
ｎｅｒ−ｖ（ｎ−１）ｅｒ）・・・・・・・・・　（１
） なる演算を実行していることになる。この（１）式を整
理すると、 ｖｏｒＩｒ＝２Ｋ（′／２ｖＲｇｐ　　（ｖｎｅｒ　　
−ｋｖ（ｎ−１）ｅｒ　）　）・・・・・・・・・　（
２） と表わすこともでき、従って、第６図のブロック線図は
第７図のブロック線図に示すようにブロック変換を行な
うことができる。すなわち、加算器１５において基準情
報１／２ｖ□２からフィードバック情報ｖｎｅｒ−匙ｖ
（ｎ−０）ｅｒを減算した後、逓倍数２にの比例要素１
６を介することで出力速度信号Ｖ。ＵＴを得るように変
換することができる。 この第７図に示すブロック線図において、基準情報３／
２ｖゆ、及び比例要素１６における逓倍数２には適宜設
定すれば良く、従って、モータ３（第１０図）の回転速
度から次式に示すフィードバック情報ｖｆを ｖｆ　＝ｖｎｅｒ−３／２ｖ（ｎ−ｘ）ｅｒ　　　　”
−”””　　（３）得る構成が必要となる。 このフィードバック情報Ｖｆ　を得る回路をメモリ回路
を用いずにカウンタにより構成したものを第１図及び第
４図に示す。なお、第１図及び第４図においてはフィー
ドバック情報Ｖｆ、速度誤差情報ｖｎｅｒ　”（ｒｈ−
□）ｅｒはパルス暢として検出するので、以下では、そ
れぞれを符号Ｔｆ、Ｔｌｎｅｒ、Ｔ（ｎ−１）ｅｒで表
わす。 （Ｇ２）速度誤差検出回路の構成 上記（３）式の右辺２項における１つ前のサンプリング
期間における速度誤差情報ｖ（ｎ−１）ｅｒ　（Ｔ（Ｉ
ｔ−□、。ｒ）は第４図の速度誤差検出回路加により検
出される。 先ず、カウンタを用いて速度誤差を検出する原理を説明
する。カウンタに与えられるクロック信号ＣＬＫが安定
した周期を持つものである場合。 カウンタがリセットされてからキャリー信号を送出する
までの時間Ｔｃ　は一定時間となる。この時間Ｔｃ、を
モータ３が基準速度で回転しているときに得られるＦＧ
４０周波数信号ｆの周期に選定しておくと、実際に測定
された周波数信号ｆの周期と上述のカウント動作時間Ｔ
。との差はその時点における速度誤差を示していること
になる。従って、実際の周波数信号ｆの周期とカウント
動作時間Ｔ。どの差を求めることにより速度誤差な検出
できる。 このような原理を実現するために構成された第４図にお
いて、モータ３（第１０図）に連結されたＦＧ４からの
周波数信号ｆ（第５図（Ａ））はＴをフ路コは周波数信
号ｆが到来するごとて論理レベルを反転するＱ出力Ｑ２
１（第５図■）を得て２人力ナンド回路乙に第１の入力
信号として与える。ナンド回路ηは８ｇ２０入力信号と
して周波数信号ｆが与えられ、かくして、ナンド回路ｎ
は第５図（０に示すように周波数信号ｆの立上りパルス
を１つおきに抽出し反転したパルス信号８２２を得てＴ
型フリップフロップ回路βのアクチイプロウのクリア端
子及び２人力ナンド回路あに与えられる。ナンド回路２
４はフリップフロップ回路るのＱ出力Ｑ器を入力するよ
うになされており、そのナンド出力Ｅ１カウンタ５のク
リア端子に与えられる。 カウンタ５は発振回路２６の発振出力Ｏ８Ｃを分周回路
がで分周して形成されたクロック信号ＣＬＫにより第５
図０に示すようにカウント動作するものであり、例えば
１０ピツＬｆＪ成のものｆｉ　、ＩＪｈ用でき１０２４
個のクロック信号ＣＬＫをカウントしたときキャリー信
号Ｓ部をフリップフロップ回路乙のＴ入力端子に与える
よ５になされている。 すなわち、フリップフロップ回路ｎはキャリー信号８２
５が到来する以前はパルス信号３２２の立下りによりク
リアされ、キャリー信号８２５の到来により論理ｒＨＪ
に立上り、次のパルス信号Ｓ２２の立下りにより論理ｒ
ＬＪに立下るＱ出力ＱＺ３（第５図■）を送出する。 フリップフロップ回路２１のＱ出力Ｑ２１（第５図（Ｂ
））及びフリップフロップ回路器のＱ出力Ｑ２３（第５
図い）は２人力ナンド回路あに与えられ、このナンド回
路間によるナンド出力５２８（第５図ｖ））は２人力ナ
ンド回路四に与えられる。また、フリップフロップ回路
２１のＱ出力Ｑ２Ｉ及びフリップフロップ回路器の岡山
力ＱＺ３は２人力ナンド回路Ｉに与えられ、このナンド
回路間によるナンド出力Ｓ：３０（＠５図（０）がナン
ド回路間に与えられる。 かくして、ナンド回路間から第５図０に示すように、実
際の周波数信号ｆの周期とカウンタ５のカウント動作時
間との差、すなわち、速度誤差に厄じた時間だけ論理ｒ
Ｉ（Ｊに立上る速度誤差信号Ｓ２９を得る。 また、ナンド回路あのナンド出力８２８は微分回路３１
を介してアクチイプロウのＲ８型フリップフロップ回路
βの七ット入力端子に与えられ、ナンド回路Ｉのナンド
出力８３０は微分回路あを介してフリップフロップ回路
翌のリセット入力端子に与えられる。 かくして、フリップフロップ回路３２からはモータ３が
基準速度より遅く回転してい°るために速度誤差が生じ
ているときに論理ｒＨＪに立上り、基準速度より速く回
転し

【いるために速度誤差が生じているときに論理ｒＬ
Ｊに立下る速達指示信号ＦＳ（第５図（１））を出力す
る。 （Ｇ３）速度誤差検出回路の動作 先ず、第５図について、モータ３が基準速度より遅く回
転し始めた場合の動作を説明する。ＦＧ４からの周波数
信号ｆに基づき時点ｔ１においてナンド回路ｎのナンド
出力５２２（第５図Ｃ）　）が立下り、この時点ｔ１よ
り周波数信号ｆのパルス幅だけ遅れてナンド回路ｎのナ
ンド出力８２２が立上ろと、ナンド回路冴のナンド出力
Ｓ２４が立下りカウンタ５がカウント動作する。 カウンタ５がカウント動作し、基準速度に対応した所定
時間経過した時点ｔ２においてキヤＩＪ　−信号Ｓ２５
を送出すると、フリップフロップ回路おの互出力互Ｚ３
　（第５図［Ｆ］参照）が立下り、これによりナンド回
路冴のナンド出力Ｓ２４が立上り、カウンタ５はリセッ
トされる。 従って、フリップフロップ回路おのＱ出力（１’４（第
５図■）は周波数信号ｆが得られてから基準速度に対応
した所定時間だけ計測していることになる。 また、モータ３の回転速度に応じた周波数信号ｆの周期
ｔ１〜ｔ３は周波数信号ｆの到来ごとに反転動作するフ
リップフロッグ回路］のＱ出力Ｑ２１（第５図ａ３））
として得ることができる。 モータ３が基準速度より遅く回転している場合には、フ
リップフロップ回路２１による周波数信号ｆの周！ｕＩ
ｔｌ〜ｔ３はカウンタ５による所定時間ｔ１〜ｔ２（Ｔ
ＲＦ、Ｆ）より長く、この差としての速度誤差信号ｔ２
〜ｔ３がナンド回路路〜蜀により得られる。また、この
ときフリップフロップ回路諺からの速達指示信号ＦＳが
時点ｔ２で論理ｒＨＪに立上ってモータ３の回転が遅く
なったことを表わす。 次に、第５図について、モータ３が基準速度より速く回
転するようになった場合の動作な説明する。この場合に
も、カウンタ５は周波数信号ｆが得られてから基準速度
に応じた所定時間を計測しく第５図０）、これにより、
フリップフロップ回路器に所定時間ｔ７〜ｔ９（ＴＢＪ
！、、）の間論理ｒＬＪに立下るパルス信号１（第５図
■）が得られる。 モータ３が基準速度より速く回転している場合には、フ
リップフロップ回路２１による周波数信号ｆの周期ｔ７
〜ｔ８はカウンタ５、フリップフロップ回路器による所
定時間ｔ７〜ｔ９より短くこの場合にもナンド回路間〜
３０を通じて周期ｔ７〜ｔ８とｔ７〜ｔ９との差として
の速度誤差信号ｔ８〜ｔ９（Ｔ（ｎ−１）ｅｒ）が得ら
れる。しかし、この場合、フリップフロップ回路３２か
らは時点ｔ８で論理「Ｌ」に立下り、モータ３の速度が
速くなったことを表わす速達指示信号ＦＳ（第５図（■
））が送出される。 （Ｇ４）フィードバック情報を形成する原理構成メモリ
回路を用いろことなくカウンタな用いてフィードバック
情報Ｔｆ　を形成するための原理構成な説明する。Ｎ番
目のサンプリングにおける速度誤差信号Ｔｒｌｅｒは下
記の（４）式に示すように実際に得られた周波数信号ｆ
の周１１ＪＩＴｎ　とモータ３が基準速度で回転したと
きの周波数信号ｆの周期Ｔや。 との差 Ｔｎｏｒ＝Ｔニー−４，・・・・・・・−・・・　（４
）で表わすことができる。従って、（３）式に示すフィ
ードバック情報Ｔｆ　は次式のように表わすことができ
る。 Ｔｆ　”　Ｔｎ　’　（ＴＲＥ？　＋　”２　Ｔ（ｎ−
１）ｅｒ　）　　”−（５）この（５）式より、フィー
ドバック成分子ｆ　を得るためには第８図に示すように
、同一時点ｔ　１１から周波数信号ｆの周期Ｔｎ　と、
時間（ｒ、、＋ｑＴ（ｒｌ−１）ｅｒ　）とを計測し、
その時間差を求めるようにすれば良いことが分かる。 ここで、周期Ｔｎは上述の７リツプフロツブ回路２１の
Ｑ出力Ｑ２１として得ろことができるので、時間（−２
十匙Ｔ（ｎ−１）ｅｒ　）をカウンタを用いて形成する
必要がある。 （Ｇ４−１）　１個のカウンタを用いる場合このＴＥ、
ＫＦ　＋１／２Ｔ（ｎ−０，。ｒ光りロツダ信号ＣＬＫ
によりカウント動作を始めてからキャリー信号を送いて
カウンタが所定値になっていなければならな（〜。 すなわち、時間匙Ｔ（ｎ−１）ｅｒが負数の場合には第
８図ＣＢ）に示すように、時点ｔ　１１において当該時
間匙Ｔ（１ｔ−１）ｅｒに相当するカウント値になるよ
うに予めしておき、時点ｔ　１１からクロック信号ＣＬ
Ｋによりカウント動作させてキャリー信号を】回送出す
る霜。ｙ　＋　８　Ｔ。？１）ｅｒに相当する時点ｔ　
１２を形成するようにする。また、時間ＸＴ（ｎ−ｘ）
ｅｒが正数の場合には第８図Ｃ）＆Ｃ示すように、時点
ｔ１１）以前に、カウンタの１直を基準時間ＴＲＫＦか
ら時間ｋＴ（ｎ−ｘ　）ｅｒを引いた時間ＴＲ，、−Ｌ
’２　Ｔ（。−０，８，に相当する値に設定し、時点ｔ
　１１からキャリー信号が２度送出されるまでクロック
信号ＣＬＫを与えてカウント動作させることにより時間
ＴＲＫＦ　＋Ｘ　Ｔ（ｎ−１）ｅｒに相当する時点ｔ　
１２を得るようにする。 このようにして求めた時点ｔ　１２と、時点ｔＬ１から
周波数信号ｆの１周期だけ経過した時点ｔ１３との差な
得ることにより、フィードバック情報Ｔｆを得ることが
できる。 （Ｇ４−２）　２個のカウンタを用いる場合上述のよう
Ｋして１個のカウンタな用いてフィードバック情報を得
ることができるが、メモリ回路を用いない場合には、時
点ｔ　１１以前に予めカウント値としてカウンタに設定
すべ”２　Ｔ（ｎ−１）ｅｒ　（第８図（Ｂ））又はＴ
ＲＩＩＣＦ＋んＴ、。−□、６．（第８図Ｃ））に相当
するカウント値はロードにより設定することはできず、
時点ｔ　ｔｉ以前にカウント動作して設定してお（ほか
方法はない。 この場合、速度誤差信号Ｔ（ｎ、−１）ｅｒが得られて
いる際中に時間Ｖ２Ｔ（ｎ−１）ｅｒ又は恥！’　十”
２　Ｔ（ｎ−Ｊ　）ｅｒに相当するカウント値を設定す
るためのカウント動作を行なうよ５にすると、メモリ回
路を不要とできるが、このようにすると、フィードバッ
ク成分子ｆ　を得るためのカウント動作をすべき期間と
一部の期間が重複してしまう。 そこで、クロック信号ＣＬＫを受けた場合にクリアから
ボロー信号又はキャリー信号を送出するまでの時間が所
定速度ＴＲＥＦの半分の時間３’２ＴＲＫＩＦを有する
第１０カウンタ及び第２０カウンタな用い、第９図に示
すように第１のカウンタ（アップｉウンカウンタでなる
）が時間３／２ＴＲＨ，＋１７゜”ＲＫＦ　＋　’１２
　Ｔ、□−１，。、を計測するようにすると共に、時点
ｔｌｌ以前において第１０カウンタに設定しておくべき
カウント値を１つ前のサンプリング期間における第２の
カウンタのカウント動作期間（又はその後所定期間内）
のうちに設定して得るようにした。 モータ３の回転が遅く、負数の速度誤差信号Ｔ（ｎ−□
）ｅｒが与えられた場合には、第９図（８）に示すよう
に計測基準時点ｔｌｌ以前において、第１の力に相当す
る値であり、この場合には時間２　”ＲＥＦに相当する
カウント値分を最大値からダウンカウントすることによ
り短時間のうちに設定できる。 計測基準時点ｔ　１１になると、第１のカウンタがこの
設定値からクロック信号ＣＬＫに基づきボロー信号を出
すまでダウンカウントすることにより時間３ｙ、　ＴＲ
ヨ＋８　Ｔ。１−１）ｅｒを計時し、このボ・−信号を
第２のカウンタに与えてその時点ｔ１４から第２０カウ
ンタがキャリー信号を送出するまでカウント動作させる
ことにより時間Ｘ　ＴＦＬＩＣＦを計時するようにした
。その結果１時点ｔ　１１より時間ＴＲＥＦ十匙Ｔ、□
−１，８１だけ経過した時点ｔ１２を得ることができ、
この時点ｔ　１２と、当該時点ｔ　１２から周波数信号
ｆ０１周期だけ経た時点ｔ　１３との差を求めることに
よりフィードバック情報Ｔｆ　　を得ることができる。 これに対して、モータ３の回転が速く正数の速度誤差信
号”（ｎ−１）ｅｒが与えられた場合には、第９図Ｃ）
Ｉｃ示すように時点ｔ　１１以前に時間ｊ／２Ｔ（ｎ−
１）ｅｒに相当するカウント値を設定しておけば良く、
この場合、０からそのカウント値までアップカウントす
ることにより短時間で設定できる。 予め設定されたこのカウント値から時点ｔｌｌになると
第１のカウンタクロック信号ＣＬＫに基づき１回目のボ
ロー信号が出力されるまでダウンカウントすることによ
り時間易Ｔ（ｎ−ｔ　）ｅｒ　’計測し、さらに第１の
カウンタが２回目のボロー信号が出力されるまで引き続
きダウンカウントすることにより時間３／２Ｔ□２（時
点ｔ　１５〜ｔ　１４　）が計測され、この２回目のボ
ロー信号により第２のカウンタがカウント動作を開始し
キャリー信号が出力されるまでアップカウントすること
によりその後の時間３／２Ｔ、、Ｃ時点ｔ１４〜ｔ　１
２　）を計測するようにした。その結果、この場合にも
、時点ｔｌｌより時間ＴＲＫＦ＋匙Ｔ３゜−１，。、だ
け経過した時点ｔ　１２を得ることができ、この時点ｔ
　１２と、当該時点ｔ　１２から周波数信号ｆの１周期
だけ経た時点ｔ　１３との差を求めることによりフィー
ドバック情報Ｔｆ　　を得ることができる。 （Ｇ５）フィードバック情報を得るための具体的構成 フィードバック情報Ｔｆ　を得るため上述の原理を具現
化した構成を第１図について説明する。 第１図において、カウンタ４０は上述の原理説明の項に
おいて説明した第１のカウンタに対応し、カウンタ４１
は第２０カウンタに対応する。 第１のカウンタ４０のボロー出力８４０は第２カウンタ
起動制御回路４２に与えられる。第２カウンタ起動制御
回路４２はモータ３の速い遅いを示す速達指示信号ＦＳ
の内容に基づき、すなわち速度誤差信号の正負に基づき
、速達指示信号ＦＳが遅いことを表わす論理ｒＬＪに立
下っている場合には１回目のボロー信号８４０で論理「
１１」に立上り、速達指示信号ＦＳが論理ｒＩ（Ｊに立
上って速いことを表わしている場合には２回目のボロー
信号Ｓ４０で論理ｒＩ（Ｊに立上る出力パルス信号Ｓ４
２’＆形成する。このパルス信号Ｓ４２はナンド回路４
３を介して第２カウンタ４１に与えられ、論理ｒＨＪに
立上った時点からカウント動作を起動させるようになさ
れている。 第２カウンタ起動制御回路４２はカウンタ４０のボロー
出力５４０（第２図Ｉ及び第３図■参照）をＴ入力端子
に入力するＴ型フリップフロップ回路・具と、このフリ
ッププロップ回路４４のＱ出力Ｑ４４（第２図［Ｆ］及
び第３図■参照）をＴ入力端子に人力するＴｍフリップ
フロップ回路４５を具えている。 これら両フリップフロップ回路４４及び４５はアクティ
ブロウのクリア入力端子にナンド回路２２（第４図）の
出力信号５２２（第２図Ｃ）及び第３図（Ｃ））を入力
するようになされており、周波数信号ｆ（第２回国及び
第３図（Ａ））の１つおきのパルスによりリセットされ
る。 また、第２カウンタ起動制御回路４２は速達指示信号Ｆ
Ｓを第１の入力信号として受けるナンド回路４６と、速
達指示信号ＦＳをインバータ回路４７を介して反転した
信号を第１の入力信号として受けるナンド回路４１８と
を具える。ナンド回路４６は第２の入力信号としてフリ
ップフロップ回路４４のＱ出力Ｑ・１４を受け、そのナ
ンド出力をナンド回路４９に第１の入力信号として与え
る。また、ナンド回路・１８は第２の入力信号としてフ
リップフロップ回路４５のＱ出力Ｑ４５（第２図■及び
第３図■）を受け、そのナンド出力をナンド回路４９に
第２の人力信号として与える。 かくして、得られるナンド回路４９からのナンド出力が
第２カウンタ起動制御回路４２の出力信号５４２（第２
図（０及び第３図（０）として送出される。 従って、第２カウンタ起動制御回路４２は速達指示信号
ＦＳが遅いことを表わす論理ｒＨＪに立上っている場合
には、第２図に示すようにナンド回路部の出力信号５２
２（第２図（０）が立下った時点（ｔ２０．ｔ２５）か
ら１回目のボロー出力５４０（第２図０参照）が送出さ
れる（ｔ２１．ｔ２６）までの間だけ論理ｒＬＪに立下
った出力信号５４２（第２図Ｃ）　）を送出する。 これに対して、第２カウンタ起動制御回路４２は速達指
示信号ＦＳが速いことを表わす論理ｒＬＪＫ立下ってい
る場合には第３図に示すようにナンド回路部の出力信号
５２２（第３図（０）が立下った時点（ｔ３ｏ、ｔ３６
）から２回目ノボロー出力８４０（第３図０参照）が送
出されるまで（ｔ３２．ｔ３８）の間だけ論理ｒＬＪに
立下った出力信号５４２（第３図（０）を送出する。 第１のカウンタ４０はクロック制御回路（２）からクロ
ックパルスが与えられるようになされている。 クロック制御回路間は発振回路２６（第４図）の発振出
力を分周回路２７（第４図）が分局し℃形成されたクロ
ック信号ＣＬＫと、当該クロック信号ＣＬＫを匙分周回
路５１を介して捗　に分周したクロック信号ＣＬＫ２と
を入力し、速度誤差信号５２９（第２図０及び第３図０
）が論理ｒＬＪのときにはクロック信号ＣＬＫを出力し
、速度誤差信号８２９が論理「Ｈ」のときには匙　に分
周されたクロック信号ＣＬＫ２を出力する切換回路５２
を具える。 この切換回路５２からの出力クロック信号５５２（ＣＬ
Ｋ又はＣＬＫ２）はナンド回路５３及び舛にそれぞれ第
１の入力信号として与えられる。ナンド回路５３は第２
の入力信号として第２カウンタ起動制御回路４２の出力
信号Ｓ４２をインバータ回路部な介して反転した信号８
５５を受けるようになされており、そのナンド出力をナ
ンド回路部に与える。 また、ナンド回路５４は第２の入力信号として速度誤差
信号５２９（第２図０及び第３図０）が与えられ、その
ナンド出力をナンド回路５６に与える。ナンド回路５６
はそのナンド出力をクロック制御回路間からのカウンタ
４０に対するクロック信号８５０として送出する。 ここで、３つのナンド回路５３　、５４　、５６により
なる論理回路は速度誤差信号８２９及びインバータ回路
５５からの出力信号５５５（第２図（Ｇ）及び第３図（
■参照）の少なくとも一方が論理ｒＨＪに立上っている
場合に切換回路５２からの出力クロック信号Ｓ５２を通
過させろものである。 速度誤差信号Ｓ２９が論理ｒＨＪに立上っている期間に
おいては切換回路部からは体　に分周されたクロック信
号ＣＬＫ２が出力されているので。 このとぎにはカウンタ４０に捗に分周されたクロック信
号ＣＬＫ２が与えられる。 これに対して、インバータ回路５５からの出力信号Ｓ邸
が論理ｒＨＪに立上っている期間においては切換回路５
２からはクロック信号ＣＬＫが出力されているので、こ
のときにはカウンタ４０にクロック信号ＣＬＫが与えら
れる。 また、カウンタ４０はアクチイブロウのアップダウン切
換入力端子にオア回路５７の出力信号を受ける。オア回
路５７は速達指示信号ＦＳ及びインバータ回路部の出力
信号８５５を受ける。従って、カウンタ４０は速達指示
信号ＦＳが論理ｒＨＪのときには出力信号Ｓ５５の論理
レベルに拘りなくダウンカウント動作を指示され、また
、速達指示信号ＦＳが論理ｒＬＪのときには出力信号Ｓ
５５が論理ｒＨＪに立上っていればダウンカウント動作
を指示され、出力信号８５５が逆に論理ｒＬＪに立下っ
ていればアップカウント動作を指示される。 すなわち、カウンタ４０は速達指示信号ＦＳが論理ｒＨ
Ｊに立上っているときには、第２図に示すように、出力
信号Ｓ二２によりフリップフロップ回路・１４及び４５
がリセットされた時点からクロック信号ＣＬＫ’Ｍ受け
てダウンカウントしボロー出力Ｓ４０が送出するとカウ
ント動作を終了し、やが−〇速度誤差信号８２９が論理
［Ｈコに立上ると、体に分周されたクロック信号ＣＬＫ
２を受けてアップカウントし、速度誤差信号Ｓ２９が立
下るとカウント動作を終了するよ５になされている。 また、カウンタ４０は速達指示信号ＦＳが論理「Ｌ」に
立下っているときには、第３図に示すように、出力信号
Ｓ２２によりフリップフロップ回路４４及びＳ５がリセ
ットされた時点からクロック信号ＣＬＫを受けてダウン
カウントしボロー出力８４．０を２回送出するとカウン
ト動作を終了し、やがて。 速度誤差信号Ｓ２９が論理ｒＩ（Ｊに立上ると、局に分
周されたクロック信号ＣＬＫ２を受けてダウンカウント
し、速度誤差信号８２９が立下るとカウント動作を終了
するようになされている。 ここで、出力信号Ｓ２２により開始するカウント動作は
第９図で説明した原理における時間捗ＴＲＩＦ　＋　職
Ｔ（。−１、。１　を計測するためのものであり、速度
誤差信号５２９（Ｔ（ｎ−１）。ｒ）に基づくカウント
動作は次回の計測に用いるためＸＴ（ｎ−１）ｅｒ又は
ｋＴＲＥＦ　　”ｉ”（ｎ−１）。１をカウンタ４０に
設定するための原理動作に応じたものである。 第２のカウンタ４１はナンド回路４３の出力信号により
リセットされる。ナンド回路４３は上述したように第２
カウンタ起動制御回路４２の出力信号８４２を第１の入
力信号として受ける。ＴＷフロップフリップ回路印はカ
ウンタ４１のキャリー信号８４１（第２図■及び第３図
卸）をＴ入力端子に受け、またアクチイプロウのリセッ
ト端子にナンド回路ｎ（第４図）のナンド出力８２２を
受けるようになされており、そのＱ出力Ｑ菊（第２図（
Ｉ）及び第３図（１））をナンド回路４３に入力するよ
うになされている。 また、カウンタ４１はクロック入力端子に分周回路γか
らのクロック信号ＣＬＫが与えられ、かくしてカウンタ
４１は第２カウンタ起動制御固路４２の出力信号５４２
（第２図（０及び第３図（０）が論理「Ｌ」から論理ｒ
ＨＪに立上った時点からキャリー信号Ｓ４１を送出する
までの間、クロック信号ＣＬＫに基づきカウント動作す
る（第２図（、Ｔ）及び第３図（Ｊ））。 フリップフロップ回路ωのＱ出力Ｑ６０（第２図（Ｉ）
及び第３図（Ｉ）参照）は２人力ナンド回路６１に与え
られ、また、フリップフロップ回路印のＱ出力Ｑ関（第
２図（Ｉ）及び第３図（Ｉ））は２人力ナンド回路６２
に与えられる。ナンド回路６１はフリップフロップ路２
１　（第４図）からのＱ出力Ｑ２１（第２図（Ｂ）及び
第３図（０）を受ける。また、ナンド回路６２はＱ出力
Ｑ２１を受ける。 ナンド回路６１は第２図に示すように速達指示信号ＦＳ
が論理ｒＨＪに立上っている場合においては第２カウン
タ４１からキャリー信号３４１が送出された時点から出
力信号Ｑ２１が立下るまでの間だけ論理ｒＬＪに立下り
、これに対し、第３図に示すように速達指示信号ＦＳが
論理ｒＬＪに立下っている場合においては常時論理「Ｈ
」レベルに立上っている速度上昇指令ＵＰ（第２図υ及
び第３図０）を出力する。ナンド回路６２は第２図に示
すように速達指示信号ＦＳが論理ｒＨＪに立上っている
場合においては常時論理ｒＨＪレベルに立上っていると
共に、速達指示信号ＦＳが第３図に示すように論理ｒＬ
Ｊに立下っている場合には出力信号Ｑ２１が立下った時
点から第２カウンタ４１よりキャリー信号Ｓ４１が送出
されるまでの間だけ論理「しに立下っている速度下降指
令ＤＯＷＮ（第２図卸及び第３図■）を出力する。 ここで、速度上昇指令ＵＰにおける立下り期間及び速度
下降指令ＤＯＷＮにおける立下り期間はそれぞれ第６図
（８）及び（Ｏについて原理を説明した場合のフィード
バック情報Ｔｆ　　に相当する。 これら速度上昇指令ＵＰ及び速度下降指令ＤＯＷＮはパ
ルス偏−電圧変換回路品に与えられる。 パルス屯−電圧変換回路団は直列に接続された２つの定
電流像間及びＪと、これら定を流源（イ）及び石の接続
中点Ａに一端が接続され他端がアースされたコンデンサ
Ｃと、このコンデンサＣに並列に接続されたスイッチ回
路部とを具えてなる。 定電流源６６は速度上昇指令ＵＰが論理「Ｌ」に立下っ
ている期間において定電画工、を供給してコンデンサＣ
を充電し、また、定ＩＥ流源ｊ７は速度下降指令ＤＯＷ
Ｎが論理ｒＨＪに立下っている期間において定電流Ｉ２
（工２＝　１１）を供給してコンデンサＣを逆方向に充
電するようになされ℃いる。 スイッチ回路μｓは例えば、ナンド回路２２（第４図）
のナンド出力Ｓ２２を受けてその立下り期間だけオン動
作するようになされ、コンデンサＣを放電するようにす
る。 かくして、コンデンサＣはナンド出力８２２に基づき周
波数信号の２周期ごとに放電し、速達指示信号ＰＳが遅
いことを表わす論理ｒＨＪに立上っている場合には速度
上昇指令ＵＰに基づきフィードバック成分に応じた期間
Ｔｆ　だけ定電流源６６から定電ｆｆ１１１　　を受け
て正方向に充電し、その充電電圧Ｖｆ　をフィードバッ
ク成分として出方し、これに対して、速達指示信号ＦＳ
力を速いことを表わす論理ｒＬＪに立下っている場合に
は速度下降指令ＤＯＷＮに基づきフィードバック成分子
ｆ　　（パルス幅で表わされている）だけ定電流源６７
から定電画工２　　を受けて負方向に充電し、その充′
１′１圧ｖｆ　　をフィードバック成分として出力する
ようになされている。 （Ｇ６）第１図回路の動作 第１図に示すフィードバック情報を得るための回路の動
作を速達指示信号ＦＳがモータの回転が遅いことを表わ
す場合、及び速達指示信号Ｆ’Ｓがモータの回転が速い
ことを表わす場合について説明する。 （Ｇ６−１）モータの回転が遅い場合の動作（第２図）
がると、カウンタ起動制御回路４２の出力信号８４２が
論理ｒＬＪに立下り、これによりカウンタ４０がダウン
カウント動作を行なう。 やがて、カウンタ４０が時点ｔ２１においてボロー信号
Ｓ４０を出力すると、カウンタ起動制御回路４２の出力
信号Ｓ・１２がこの時点ｔ２１で論理ｒＨＪに立上り、
これによりカウンタ４０はカウント動作を終了する。他
方、カウンタ４１はカウント動作を開始する。 カウンタ４１のカウント動作が進み、時点ｔ２２におい
てキャリー信号Ｓ４１を送出すると、フリップフロップ
回路ωは反転動作する。フリップフロップ回路部はナン
ド出力Ｓ２２に基づき時点ｔ２０において論理ｒＬＪに
立下っていたので、そのＱ出力Ｑ６０は時点ｔ２０から
時点ｔ２２の期間の開立下ったものとなる１、 ここで、カウンタ４０のカウント値は時点ｔ２０におい
ては／　ＴＲつ、　＋　、４　Ｔ’、。−１，。１に応
じた値に設定されているので、カウンタ４０においては
時間捗Ｔ□Ｆ　＋”’５　Ｔ（ｎ−□）ｅｒだけ計測し
たことになり、また、カウンタ４１は時間昇ＴＲＥＦだ
け計測しているので、時間ｔ２０〜ｔ２２はＴＲＫＦ　
＋　Ｍ　Ｔ（ｎ−８）ｅｒだけ表している。 従って、この計測時における周波数信号ｆの周期ｔ２０
〜ｔ２４を表わす出力信号Ｓ２２とフリップフロップ回
路ωの出力信号Ｑωとのナンド出力を得ることにより、
上述した（３）式に示すパルス幅で表わされたフィード
バック情報Ｔｆ、この場合、速れ７〃Ｇルス幅−電圧変
換回路６５において電圧値ηに変換されて出力される。 なお、時点ｔＺａにおいて速度誤差信号８２９（Ｔ（ｎ
−１）ｅｒ　）が論理ｆ’ＨＪに立上ると、カウンタ４
０は捗に分周されたクロック信号ＣＬＫ２を受けてその
立上り期間ｔ２３〜ｔ２４だけダウンカウントし１次の
フィードバック成分の形成サイクルのために、カウンタ
４０のカウント値をＫＴや、十賜Ｔ（ｎ−１）ｅｒに応
じた値に設定する。 （Ｇ６−２）モータの回転が速い場合の動作（第３図）
がると、カウンタ起動制御回路４２の出力信号Ｓ４２が
倫理ｒＬＪに立下り、これにまりカウンタ４０がダウン
カウント動作を行なう。 やがて、カウンタ４０が時点ｔ３１においてボロー信号
Ｓ・１０を出力するが、このボロー信号８４０の送出に
よってはカウンタ起動制御回路４２は出力信号Ｓ　’ｉ
２の論理レベルを変えず、カウンタ４０は継続してダウ
ンカウント動作を行なう、その後、カウンタ４０が時点
ｔ　３２において再びボロ一層号Ｓ、１０を出力すると
、カウンタ起動制御回路４２の出力信号Ｓ４２がこの背
点ｔ　３２で！Ａ埋「Ｉ（」に立上り、これによりカウ
ンタ４０はカウント動作を終了する。他方。 カウント動作１はこの時点ｔ３２からカウント動作を開
始する。 カウンタ４１のカウント動作が進み、時点ｔ３５におい
てキャリー信号Ｓ４３．を送出すると、フリッププロッ
プ回路６０は反転動作する４、フリップフロップ回路印
はナンド出力３２２に基づき時点間において論理ｒＬＪ
に立下っていたので、そのＱ出力Ｑ閣は時点ｔ３０から
時点ｔ３５の朋間の開立下ったものとなる。 ここで、カウンタ４０のカウント値は時点ｔ３０におい
ては’２　Ｔ（ｎ−ｇ。１に応じた値に設定されている
ので、カウンタ４０におい℃はボロー信号８４０を１回
送出するまでに時間′／２Ｔ（。−１）ｅｒ　だけ計測
し、その後２回目のボロー信号３４０を送出するまでに
時間１７．　Ｔゆ、を計測したことになり、また、カウ
ンタ４１は時間′／２Ｔゆ、だけ計測しているので、時
間ｔ３０−ｔ３５はＴＲＫＦ　”　１／２Ｔ（ｎ−１）
ｅｒだけ表している。 従って、この計測時における周波数信号ｆの周ａｔ３０
−ｔ３３を表わす出力信号Ｓ２２と７リツプフロツプ回
路印の出力信号Ｑ６０とのナンド出力を得ることにより
、上述した（３）式に示すパルス幅で表わされたフィー
ドバック情報Ｔｆ、　この場合、速これ（蔚りルス幅−
電圧変換回路団において電圧値Ｖｔ　　Ｉ’ｍ変換され
て出力される。 なお、時点ｔ３３において速度誤差信号Ｔ（ｎ−１）ｅ
ｒが論理ｒＨＪに立上ると、カウンタ４０は帰に分周さ
れたクロック信号ＣＬＫ２を受けてその立上’ＪＤ間ｔ
３３〜ｔ３４だけアップカウントし、次のフィードバッ
ク成分の形成サイクルのためＫ、カウンタ４０のカウン
ト値を帰Ｔ（ｎ−１）ｅｒに応じた値に設定する。 以上のようにして得られたフィードバック電圧信号Ｖｆ
はモータ３（第１０図）の基準速度に応じた電圧信号と
加算された後、増幅されてモータ駆動回路に与えられモ
ータ３の速度を可変制御する。 （Ｇ７）上記実施例の効果 以上のように、第１図及び第４図に示す構成を有する実
施例によればモータ３へのフィードバック信号を速度情
報だけでなく加速度情報をも考慮して形成するようにし
たので、オーパーンニートを小さくでき整定時間を短縮
することができろ。 かくするにつき、加速度情報をフィードバックするため
に必要となる１サンプリング前の速度誤差情報をメモリ
回路を用いることなく、カウンタにより記憶するように
したので、必要なゲート数をメモリ回路を用いた場合に
比べ格段的に少なくすることができ、装置全体を簡易な
ものとすることができる。 （Ｇ８）その池の実施例 なお、上述においては、周波数信号ｆの２周期に１回フ
ィードバック信号を得るものを示したが、上述の装置を
２系列設け、交互にフィードバック信号を出力させるよ
うにしても良い。このようにすると１周波数倍号ｆの各
周期ごとにフィードバック信号を得ることができ、より
滑らかな速度制御を行なうことができる。 また、上述においては速度誤差信号と加速度情報とを同
じ割合でフィードバックするものを示したが、本発明は
これに限らず、所望の整定時間が得られるようにフィー
ドバックする速度誤差信号と加速度信号との割合を適宜
選定すれば良く、このようにしても上述と同様の効果を
得ることができる。 Ｈ発明の効果 以上のように本発明によれば、速度誤差信号と加速度４
８号とでモータに対するフィードバック信号を形成する
ようにしたので整定時間を短かくすることができるモー
タの速度制御装置を得ることができる。また、速度誤差
信号と加速度信号とでフィードバック信号を形成する構
成をメモリ回路を用いろことなく、カウンタロジックに
より形成するようにしたので少ないゲート数で装置を構
成でき、装置を簡易かつ安価なものとすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるモータの速度制御装置の一実施例
におけるフィードバック情報な形成するための回路部分
を示すブロック図、第２図及び第３図はそれぞれ第１図
回路の各部タイムチャート。 第４図は第１図と同一実施例の速度誤差を検出するため
の回路部分を示すブロック図、第５図は第４図回路の各
部タイムチャート、第６図及び第７図はカウンタロジッ
クによりフィードバック情報を形成する原理の説明に供
する路線図、第８図及び第９図はそれぞれ第１図及び第
４図に示す実施例が適用されるサーボ系のブロック線図
、第１０図は従来装置を示すブロック図である。 ３・・・モータ、４・・・周波数発電機、Ｉ・−・速度
誤差検出回路、２５Ｉ４０，４１・・・カウンタ、４２
・・・第２カウンタ起動制御回路、父・−・クロック制
御回路、６５・・・パルス幅−電圧変換回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　モータの回転速度に応じた周波数信号を送出する周波
   数発電機と、 クロツク信号を受けて上記モータが基準速度で回転した
   ときに得られる上記周波数信号の周期と等しい時間だけ
   上記周波数信号と同期して計測する第１のカウンタを有
   し、上記基準速度に対する速度誤差を検出する速度誤差
   検出回路と、 １つ前のサンプリングにおいて上記速度誤差検出回路で
   検出された速度誤差に応じた所定値まで上記１つ前のサ
   ンプリング期間内において上記クロツク信号に基づきカ
   ウント動作し、当該サンプリング期間において上記クロ
   ツク信号に基づき上記所定値からカウント動作して所定
   期間を計測する第２のカウンタと、 当該第２のカウンタが上記所定期間を計測したとき送出
   する出力信号を受け上記クロツク信号に基づき所定時間
   を計測する第３のカウンタとを具え、 当該サンプリング期間において上記第２のカウンタがカ
   ウント動作を開始してから上記第３のカウンタが所定時
   間を計測して出力信号を送出するまでの時間に基づき、
   当該サンプリング期間の速度誤差情報に加速度情報を加
   えた上記モータへのフイードバツク信号を形成するよう
   にした ことを特徴とするモータの速度制御装置。