JPS63174585A - サ−ボモ−タの制御回路 - Google Patents
サ−ボモ−タの制御回路Info
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- JPS63174585A JPS63174585A JP62005541A JP554187A JPS63174585A JP S63174585 A JPS63174585 A JP S63174585A JP 62005541 A JP62005541 A JP 62005541A JP 554187 A JP554187 A JP 554187A JP S63174585 A JPS63174585 A JP S63174585A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- frequency
- servo motor
- converter
- gate
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- Pending
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- Control Of Electric Motors 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】
〔超業上の利用分野〕
この発明は、例えば数値制御装置の速度フィードパ・I
り系に使用される廿−ボモータの制御回路に関するもの
である。
り系に使用される廿−ボモータの制御回路に関するもの
である。
第5図は一般的な数値制御装置のサーボ系の構aを示す
ブローIり図で、(1)は紙テープ、キーボードおよび
カセ吋トテーブレコーダ等の指令上位置フィードバー・
り信号PFとを入力して論理演算。
ブローIり図で、(1)は紙テープ、キーボードおよび
カセ吋トテーブレコーダ等の指令上位置フィードバー・
り信号PFとを入力して論理演算。
補間演算等を行なう演算処理回路、(2)はこの演算処
理回路(1)の出力と速度フィードパ・・・り信号VP
とを入力し、で、サーボモータ(3)を駆動する廿−ボ
モータドライブ回路、(4)はサーボモータ(3)に直
結されたロータリーエンコータ、(9)はこのロータリ
ーエンコーダ(4)からの信号を速度フィードパーjり
信号Vpおよび位置フィードバーIり信号P?とに変換
し出力する変換装置である。
理回路(1)の出力と速度フィードパ・・・り信号VP
とを入力し、で、サーボモータ(3)を駆動する廿−ボ
モータドライブ回路、(4)はサーボモータ(3)に直
結されたロータリーエンコータ、(9)はこのロータリ
ーエンコーダ(4)からの信号を速度フィードパーjり
信号Vpおよび位置フィードバーIり信号P?とに変換
し出力する変換装置である。
m6因は上記第5図に示す数値制御装置の要部を示すブ
ローIり図で、第5図と同一符号を付し1こものはそれ
ぞれ同一の要素を示している。(5)はロータリーエン
コータ(4)がサーボモータ(3)に直結され、このロ
ータリーエンコータ(4)の2相の出力パルス列を受信
」・で扱い易いレベルに変換し・で出力するインターフ
ェース回路(5)(以下、l/F回路というJ 、 (
6)はこのl/F回路(5)を介して得られろパルス信
号を計数して位置フィードバー・り信号Ppと(、て演
算処理回路(1)に入力するカウンタ、(7)は同じく
上記1/F回路(5)を介して得られるパルス信号を入
力して、その周波数に比例1−Tこアナログ信号をサー
ボモータドライブ回路(2)に加える周波数・電圧変換
器(以下、F/V変換器というJ 、(8)は演算処理
回路(1)に位置指令を出力するメモリである。
ローIり図で、第5図と同一符号を付し1こものはそれ
ぞれ同一の要素を示している。(5)はロータリーエン
コータ(4)がサーボモータ(3)に直結され、このロ
ータリーエンコータ(4)の2相の出力パルス列を受信
」・で扱い易いレベルに変換し・で出力するインターフ
ェース回路(5)(以下、l/F回路というJ 、 (
6)はこのl/F回路(5)を介して得られろパルス信
号を計数して位置フィードバー・り信号Ppと(、て演
算処理回路(1)に入力するカウンタ、(7)は同じく
上記1/F回路(5)を介して得られるパルス信号を入
力して、その周波数に比例1−Tこアナログ信号をサー
ボモータドライブ回路(2)に加える周波数・電圧変換
器(以下、F/V変換器というJ 、(8)は演算処理
回路(1)に位置指令を出力するメモリである。
次に動作について説明する。
第6図において、図示しない紙テープおよびカヤ1.ト
テーブレコーダ等により、メモリ(8)に格納され7:
lE!+作用プログラムが、演算処理回路(1)に動作
指令として出力され、その指令を演算処理回路(1)に
おいて論理演算、補間演算等を行ない、その演算結果を
廿−ボモータドライブ回路(2)に出力し、その出力信
号を電力増幅してサーボモータ(3)を上記動作プログ
ラムに従って回転制御する。ま1こ、ロータリーエンコ
ーダ(4)はサーボモータ(3)に直結され、この廿−
ボモータ(3)の回転速度に比例り、1こ ゛パルス列
を発生し、このパルス列をI/F回路(5)。
テーブレコーダ等により、メモリ(8)に格納され7:
lE!+作用プログラムが、演算処理回路(1)に動作
指令として出力され、その指令を演算処理回路(1)に
おいて論理演算、補間演算等を行ない、その演算結果を
廿−ボモータドライブ回路(2)に出力し、その出力信
号を電力増幅してサーボモータ(3)を上記動作プログ
ラムに従って回転制御する。ま1こ、ロータリーエンコ
ーダ(4)はサーボモータ(3)に直結され、この廿−
ボモータ(3)の回転速度に比例り、1こ ゛パルス列
を発生し、このパルス列をI/F回路(5)。
ニヨって扱い易イレベルに変換し・て後、カウンタ(6
)によってこのパルス信号を計数して位置フィードバー
・り信号Pp、し、て演算処理回路(1)に出力するも
のである。
)によってこのパルス信号を計数して位置フィードバー
・り信号Pp、し、て演算処理回路(1)に出力するも
のである。
一万、F/V変換器(7)には、上記と同様1/F回路
(5)からパルス列が入力され、このパルス列がF/V
変換器(7)によって周IHI数に比例し・1こアナロ
グ信号に変換され、サーボモータドライブ回路(2)に
速度フィードパ・tり信号VPとしてフィードパNlり
される。
(5)からパルス列が入力され、このパルス列がF/V
変換器(7)によって周IHI数に比例し・1こアナロ
グ信号に変換され、サーボモータドライブ回路(2)に
速度フィードパ・tり信号VPとしてフィードパNlり
される。
かくして上述のごとく位置および速度フィードパーlク
ループを有してなるサーボ系におけるサーボモータの制
御が行われる。
ループを有してなるサーボ系におけるサーボモータの制
御が行われる。
しかるに近年上記サーボ系においては高精度化が要末さ
れつつあり、そのための高速、高精度な特性を1する)
゛/V変換器が用いられる傾向にある。しかし、ながら
、上記高速、高精度なF7’V変換器は、一般的に高g
反な特性を有するTコめ、外乱による影響を受けやすい
ものである。
れつつあり、そのための高速、高精度な特性を1する)
゛/V変換器が用いられる傾向にある。しかし、ながら
、上記高速、高精度なF7’V変換器は、一般的に高g
反な特性を有するTコめ、外乱による影響を受けやすい
ものである。
従来の数値制御装置のサーボ系は以上のように構成され
ているので、高速、高精度なF/V変換器(7)を速度
ループ内に用いろときには、外乱等により廿−ボモータ
(3)の低速域においては回転速度が不安定になり、あ
るいは特に停止時においては上記外乱によってサーボモ
ータ(3)が停止しなけれはならないにもかかわらず、
ハンチング等の動作状態が発生するなどの問題点かあっ
γこ。
ているので、高速、高精度なF/V変換器(7)を速度
ループ内に用いろときには、外乱等により廿−ボモータ
(3)の低速域においては回転速度が不安定になり、あ
るいは特に停止時においては上記外乱によってサーボモ
ータ(3)が停止しなけれはならないにもかかわらず、
ハンチング等の動作状態が発生するなどの問題点かあっ
γこ。
この発明は上記のような問題点を解消する1こめになさ
t′11こもので、高速、高精度のF/V変換器を便用
L−1ことしてもサーボモータの外乱等ニよる影響を極
力小さくし安定しTこサーボモータの制御ができる制御
回路を得ることを目的とする。
t′11こもので、高速、高精度のF/V変換器を便用
L−1ことしてもサーボモータの外乱等ニよる影響を極
力小さくし安定しTこサーボモータの制御ができる制御
回路を得ることを目的とする。
〔問題点を解決する1こめの手段〕
この発明に係るサーボモータの制御回路は、位置および
速度ループを万し、NO装置からの指令により被制御体
を駆動制御する廿−ボモータの制御回路において、上記
速度ループの経路に上記サーボモータの回転数を検出し
、この検出信号を上記回転数に比例し1こパルス列信号
に変換し・で出力するパルス発生器と、このパルス発注
器からのパルス列信号をアナログ電圧に変換するととも
にこのアナログ電圧に対する増幅度を切換えることがで
きるF/V斐換装置と、上記パルス発生器から出力さn
ろパルス列信号の周波数を検出し1、この周M数以下に
おいて上記増幅度を小に、ま1ここの周波数以上におい
ては上記増幅度を大に切換える切換手段とを備え1こも
のである、 〔作用〕 この発明におけるサーボモータの制御回路は、ハルレス
発生器から出力されるパルス列信号の周波数を検出し、
この便出された周波数以下においてF/V変i変型装置
の増幅度を小に、また上記検出された周波数以上におい
てはF/V変換装置からの増幅度を大にそれぞれ切換手
段によって切換えられる。
速度ループを万し、NO装置からの指令により被制御体
を駆動制御する廿−ボモータの制御回路において、上記
速度ループの経路に上記サーボモータの回転数を検出し
、この検出信号を上記回転数に比例し1こパルス列信号
に変換し・で出力するパルス発生器と、このパルス発注
器からのパルス列信号をアナログ電圧に変換するととも
にこのアナログ電圧に対する増幅度を切換えることがで
きるF/V斐換装置と、上記パルス発生器から出力さn
ろパルス列信号の周波数を検出し1、この周M数以下に
おいて上記増幅度を小に、ま1ここの周波数以上におい
ては上記増幅度を大に切換える切換手段とを備え1こも
のである、 〔作用〕 この発明におけるサーボモータの制御回路は、ハルレス
発生器から出力されるパルス列信号の周波数を検出し、
この便出された周波数以下においてF/V変i変型装置
の増幅度を小に、また上記検出された周波数以上におい
てはF/V変換装置からの増幅度を大にそれぞれ切換手
段によって切換えられる。
第1図はこの発明の一実施例を示す数値制御装置のサー
ボ系のm取を示−rプロ・・り図、f:p、2図。
ボ系のm取を示−rプロ・・り図、f:p、2図。
第3図は上記第1図の数値制御装置の要部を示すプロ噌
り図である。第1図、第2図において、第5図、第6図
と同一符号は相当部分を示し説明ケ省w1fろ。
り図である。第1図、第2図において、第5図、第6図
と同一符号は相当部分を示し説明ケ省w1fろ。
第3図においでロータリーエンコータ(4)から出力さ
れ1こ2相は、それぞれ90°の位相差を有し、排他的
論理和ゲート(以下、EX −Ojiゲートという)1
04を経てF/V変換器(7)に接続されている。1(
gは最終のゲインを決めるオペレージ1ナルアンプ(以
後、オペアンプという〕で、上記F/V変換器(7)に
抵抗1L3.凡4を介しこのオペアンプIC3にffi
16されている。几$はフィードバーIり抵抗で、オ
ペアンプlC1の反転端子と出力端子に接続されている
。B−はオペアンプ103のバイアス電流のバランスを
とる抵抗であり、オペアンプ103の非反転端子と接地
間に接続されている。lO+ はロータリーエンコー
ダ(4)から出力されろ信号の周波数検出用のワンシ覆
・・・トマルチバイブレータであり、このワンシg −
r トマルチバイブレータ10+ に接続されているに
+、R+は上記ロータリエンコータ 号の周波数の周期が上記(3+、 凡1で表わされる時
定数以上になつ1ことき、上記ワンシg =r トマi
レチバイブレータlc+ をマクディプにする遅延用素
子である。1に2 はゲイン切換え手段となるアナログ
スイーIチであり、上記ワンシ習・リドマルチバイブレ
ータlo+のQ出力端子をブルア・・ノブ抵抗R2で、
aiw源にブルアーIブするとともにアナログスイ、・
・チl U 2のゲートに接続されており、ま1こアナ
ログスイ・・・チletの入力と出力端子は上記抵抗凡
3の両端に接続されている。そして上述シ、1コ構成に
よって周波数・電圧変換器+800)が構成され、この
周波数・電圧変換器(8110)の構成よりF/“■変
換器(7)が除かれて速度ループゲイン切換器(200
Jが構成されでいる。さらに上記周波数・電圧変換器(
800)は第2図に示すごとく配置され、17重回路(
5)、カウンタ(6)8周波数・電圧変換器(800)
とによって変換装置(4007が構成されている。
れ1こ2相は、それぞれ90°の位相差を有し、排他的
論理和ゲート(以下、EX −Ojiゲートという)1
04を経てF/V変換器(7)に接続されている。1(
gは最終のゲインを決めるオペレージ1ナルアンプ(以
後、オペアンプという〕で、上記F/V変換器(7)に
抵抗1L3.凡4を介しこのオペアンプIC3にffi
16されている。几$はフィードバーIり抵抗で、オ
ペアンプlC1の反転端子と出力端子に接続されている
。B−はオペアンプ103のバイアス電流のバランスを
とる抵抗であり、オペアンプ103の非反転端子と接地
間に接続されている。lO+ はロータリーエンコー
ダ(4)から出力されろ信号の周波数検出用のワンシ覆
・・・トマルチバイブレータであり、このワンシg −
r トマルチバイブレータ10+ に接続されているに
+、R+は上記ロータリエンコータ 号の周波数の周期が上記(3+、 凡1で表わされる時
定数以上になつ1ことき、上記ワンシg =r トマi
レチバイブレータlc+ をマクディプにする遅延用素
子である。1に2 はゲイン切換え手段となるアナログ
スイーIチであり、上記ワンシ習・リドマルチバイブレ
ータlo+のQ出力端子をブルア・・ノブ抵抗R2で、
aiw源にブルアーIブするとともにアナログスイ、・
・チl U 2のゲートに接続されており、ま1こアナ
ログスイ・・・チletの入力と出力端子は上記抵抗凡
3の両端に接続されている。そして上述シ、1コ構成に
よって周波数・電圧変換器+800)が構成され、この
周波数・電圧変換器(8110)の構成よりF/“■変
換器(7)が除かれて速度ループゲイン切換器(200
Jが構成されでいる。さらに上記周波数・電圧変換器(
800)は第2図に示すごとく配置され、17重回路(
5)、カウンタ(6)8周波数・電圧変換器(800)
とによって変換装置(4007が構成されている。
なお、ここでワンシg −z )マルチバイブレータ1
0重は、抵抗1t+おまびコンデンサCIの積分時定数
(以下、T1と表わす)よりも大きな周期を有する周波
数が入力された時に上記T2経過後Q出力か0#から1
l′に反転する特性を有する。
0重は、抵抗1t+おまびコンデンサCIの積分時定数
(以下、T1と表わす)よりも大きな周期を有する周波
数が入力された時に上記T2経過後Q出力か0#から1
l′に反転する特性を有する。
さらにアナログスイ・・IT1(3zはケート入力が′
″0 #のとき番では(JN、ま7.:’1’のときに
はOFFになる特性を有する。
″0 #のとき番では(JN、ま7.:’1’のときに
はOFFになる特性を有する。
次に動作について説明する。
図
第4図は第ととよるタイムチャート図であり、第8図に
おいてロータリエンコータ(4)から出力されA、Hに
よって示される2相出力は、それぞれkA−(JEゲー
トlo4に入力され、このEX−0几ゲートl(lの出
力はF/V変換器(7)に入力されろととも、に上記E
X −0)LゲートlC4の出力a波数に比例した直流
重圧V1として出力される。次に上記血流重圧v1は、
抵抗R3,剋4゜几5 凡5の定数によって定まる増幅度(R3+ )L J)
によって増幅されることにより出力重圧■2となる。
おいてロータリエンコータ(4)から出力されA、Hに
よって示される2相出力は、それぞれkA−(JEゲー
トlo4に入力され、このEX−0几ゲートl(lの出
力はF/V変換器(7)に入力されろととも、に上記E
X −0)LゲートlC4の出力a波数に比例した直流
重圧V1として出力される。次に上記血流重圧v1は、
抵抗R3,剋4゜几5 凡5の定数によって定まる増幅度(R3+ )L J)
によって増幅されることにより出力重圧■2となる。
れる。
ま1こ、上記EX−ORゲートlC4からの出力周波数
は、ワンシ冒−Iトマルチバイブレータle+に同時に
入力される。ここで上記EX−(JAILゲートIC4
の出力周波数(以下fと表わす〕の周期(以下、TIと
表わす)は、TI=7で表わすことができるので、ワン
シロ咋トマルチパイブレータlC+ の状態反転を決定
するG+lL+で表わされる積分時定数T2との関係で
第8因に示す回路は、以下の様に動作する。
は、ワンシ冒−Iトマルチバイブレータle+に同時に
入力される。ここで上記EX−(JAILゲートIC4
の出力周波数(以下fと表わす〕の周期(以下、TIと
表わす)は、TI=7で表わすことができるので、ワン
シロ咋トマルチパイブレータlC+ の状態反転を決定
するG+lL+で表わされる積分時定数T2との関係で
第8因に示す回路は、以下の様に動作する。
すなわち第4図において、T I< T !で示される
区間においては、ワンシ、、Jトマルチバイブレータ1
c+は、上記周期T+が上記積分時定数T2よりも短い
為動作せず、従ってそのQ出力は′″0′のままであり
、よってアナログスイーlチlozは0へのままである
ので抵抗凡3はバイパスされ1こままとなる。ま1こ、
84図において、TI)Tzで示される区間においては
ワンシ璽9トマルチバイブレータ10+ が動作するこ
とになるので、そのQ出力が11′になりアナログスイ
ッチ10゜がOFFとなって上記バイパスが解除され抵
抗助が抵抗孔4に直列に接続されろことになる。
区間においては、ワンシ、、Jトマルチバイブレータ1
c+は、上記周期T+が上記積分時定数T2よりも短い
為動作せず、従ってそのQ出力は′″0′のままであり
、よってアナログスイーlチlozは0へのままである
ので抵抗凡3はバイパスされ1こままとなる。ま1こ、
84図において、TI)Tzで示される区間においては
ワンシ璽9トマルチバイブレータ10+ が動作するこ
とになるので、そのQ出力が11′になりアナログスイ
ッチ10゜がOFFとなって上記バイパスが解除され抵
抗助が抵抗孔4に直列に接続されろことになる。
以上述べ1こごと<EX−O1LゲートlC4の出力周
波数fの周期T+がT+<T2のときは、上記抵抗孔1
が上記アナログスイ・・チl(fのONによりバイパス
されて上記増幅度を決定する%J=・・・・・・(2)
式で表わされる電圧が出力される。
波数fの周期T+がT+<T2のときは、上記抵抗孔1
が上記アナログスイ・・チl(fのONによりバイパス
されて上記増幅度を決定する%J=・・・・・・(2)
式で表わされる電圧が出力される。
またEX−(J凡ゲート1(34の出力周波数fの周期
T1がT+)Tzのときは上記抵抗h3のバイパスが上
記アナログスイッチIC!が(JFFになり、オペアン
プ103の入力抵抗である抵抗ハ4に直列に抵抗孔3か
接続されることになるので、上記(1)式よりオペアン
プ103の出力11F圧V ! =の分母にR3が挿入
された分だけ減少する。
T1がT+)Tzのときは上記抵抗h3のバイパスが上
記アナログスイッチIC!が(JFFになり、オペアン
プ103の入力抵抗である抵抗ハ4に直列に抵抗孔3か
接続されることになるので、上記(1)式よりオペアン
プ103の出力11F圧V ! =の分母にR3が挿入
された分だけ減少する。
以上のように制御することにより、ノイズの影響を受は
易いF/V変換器を用い、かつ特にノイズの影響を受け
る低速域においてもループケインを低下させることによ
り上記ノイズに対するゲインも同時に低下させることが
できるので、よってノイズに対する影響は小さくなる。
易いF/V変換器を用い、かつ特にノイズの影響を受け
る低速域においてもループケインを低下させることによ
り上記ノイズに対するゲインも同時に低下させることが
できるので、よってノイズに対する影響は小さくなる。
なお、上記実施例ではゲインの切換えにアナログスイッ
チを用いた場合について説明し1こが、アナログスイッ
チ以外のF E Tカブラや他の切換え可能なスイ〜チ
であってもよく上記実施例と同様の効果を奏することは
言う菫でもない。
チを用いた場合について説明し1こが、アナログスイッ
チ以外のF E Tカブラや他の切換え可能なスイ〜チ
であってもよく上記実施例と同様の効果を奏することは
言う菫でもない。
以上のように、この発明によればゲイン切換手段によっ
て、ある周波数領域になったときゲインを切換えるよう
にしたので、高速高精度のF/V変換器を用いて、特に
ノイズの影響を受けやすい低速域においても、サーボモ
ータの停止時に外乱の影響を受けることなく安定し1こ
速度ループ制御ができるサーボモータの制御回路を得る
ことができる。
て、ある周波数領域になったときゲインを切換えるよう
にしたので、高速高精度のF/V変換器を用いて、特に
ノイズの影響を受けやすい低速域においても、サーボモ
ータの停止時に外乱の影響を受けることなく安定し1こ
速度ループ制御ができるサーボモータの制御回路を得る
ことができる。
第1図はこの発明の一実施例によるプロ轡り図、m2図
、第8図はこの発明の一実施例による第1図の要部を示
すプロ・・り図、第4図はこの発明の一実施例による第
1図のタイムチャート図、第5図は従来の一般的な数値
制御装置のサーボ系の構成を示すプロ・・り図、第6図
は従来の第5図の要部を示すプロ・Iり図である。 因において、(3)は廿−ボモータ、(7)はF/V変
換器、(200)は速度ループゲイン切換器、t800
)は周fIjl数・電圧変換器、t400)は変換装置
、101はワンシ冒−aトマルチバイブレー夕、10s
ハyナログスイーIチ、103はオペアンプ、IC4
はEX−ORゲートである。 なお、各図中同一符号は同一ま1こは相当部分を示すO
、第8図はこの発明の一実施例による第1図の要部を示
すプロ・・り図、第4図はこの発明の一実施例による第
1図のタイムチャート図、第5図は従来の一般的な数値
制御装置のサーボ系の構成を示すプロ・・り図、第6図
は従来の第5図の要部を示すプロ・Iり図である。 因において、(3)は廿−ボモータ、(7)はF/V変
換器、(200)は速度ループゲイン切換器、t800
)は周fIjl数・電圧変換器、t400)は変換装置
、101はワンシ冒−aトマルチバイブレー夕、10s
ハyナログスイーIチ、103はオペアンプ、IC4
はEX−ORゲートである。 なお、各図中同一符号は同一ま1こは相当部分を示すO
Claims (1)
- 位置および速度ループを有しNC装置からの指令により
被制御体を駆動制御するサーボモータの制御回路におい
て、上記速度ループの経路に上記サーボモータの回転数
を検出し、この検出信号を上記回転数に比例したパルス
列信号に変換して出力するパルス発生器と、このパルス
発生器からのパルス列信号をアナログ電圧に変換すると
ともにこのアナログ電圧に対する増幅度を切換えること
ができるF/V変換装置と、上記パルス発生器から出力
されるパルス列信号の周波数を検出し、この周波数以下
において上記増幅度を小に、またこの周波数以上におい
ては上記増幅度を大に切換える切換手段とを備えたこと
を特徴とするサーボモータの制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62005541A JPS63174585A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | サ−ボモ−タの制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62005541A JPS63174585A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | サ−ボモ−タの制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174585A true JPS63174585A (ja) | 1988-07-19 |
Family
ID=11614050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62005541A Pending JPS63174585A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | サ−ボモ−タの制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63174585A (ja) |
-
1987
- 1987-01-13 JP JP62005541A patent/JPS63174585A/ja active Pending
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