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JP7775147B2 - Motor drive control device, motor unit, and motor drive control method - Google Patents
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JP7775147B2 - Motor drive control device, motor unit, and motor drive control method - Google Patents

Motor drive control device, motor unit, and motor drive control method

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JP7775147B2 JP2022091830A JP2022091830A JP7775147B2 JP 7775147 B2 JP7775147 B2 JP 7775147B2 JP 2022091830 A JP2022091830 A JP 2022091830A JP 2022091830 A JP2022091830 A JP 2022091830A JP 7775147 B2 JP7775147 B2 JP 7775147B2
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Description

本発明は、モータ駆動制御装置、モータユニット、およびモータ駆動制御方法に関する。 The present invention relates to a motor drive control device, a motor unit, and a motor drive control method.

従来、モータの目標回転数に対応するデューティ比を有するPWM(Pulse Width Modulation)信号を外部から取り込むモータ駆動制御装置が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1のモータの駆動IC(Integrated Circuit)には、PWM信号をフィルタ回路で平滑化して取り込む構成が示されている。 Conventionally, motor drive control devices that externally input a PWM (Pulse Width Modulation) signal with a duty ratio corresponding to the motor's target rotation speed are known (see, for example, Patent Document 1). The motor drive IC (Integrated Circuit) in Patent Document 1 shows a configuration in which the PWM signal is smoothed by a filter circuit before being input.

特開2016-226263号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-226263

しかしながら、特許文献1のように、外部から目標速度指令としてのPWM信号を取り込む際に、何らかの要因でノイズなどの障害が発生すると、その障害の影響によりPWM信号のデューティ比が比較的大きく変化してしまうことがある。その結果、目標速度指令値が不安定となり、目標速度指令値が正しい値とならず、モータの回転数が目標回転数とはならなくなるという問題が生じる。
また、外部から取り込む駆動指令が目標速度指令ではなく、目標位置指令である場合にも外部からの目標位置指令値が急激に変化すると、目標速度指令値が不安定になるのと同様に目標位置指令値が不安定となる問題がある。例えば、回転トルクが高い場合、回転始動時の負荷が高いのですぐにモータが回らず、モータ駆動出力が大きくなってから回り出すため、容易に目標位置指令値を超えてしまい、逆回転させる必要が生じることがある。
However, as in Patent Document 1, if a disturbance such as noise occurs for some reason when a PWM signal is input from an external device as a target speed command, the duty ratio of the PWM signal may change relatively significantly due to the influence of the disturbance, resulting in an unstable target speed command value, which may result in an incorrect target speed command value and an inability to achieve the target motor rotation speed.
Furthermore, even when the drive command received from outside is not a target speed command but a target position command, if the external target position command value changes suddenly, there is a problem in that the target position command value becomes unstable, just as the target speed command value becomes unstable. For example, when the rotational torque is high, the load at the start of rotation is high so the motor does not rotate immediately, and it begins to rotate only after the motor drive output becomes large, so the target position command value can easily be exceeded, and it may become necessary to rotate in the reverse direction.

そこで、本願発明者は、外部からの駆動指令が急激に変化しても、モータの安定した回転動作を維持することができる新たなモータ駆動制御技術が必要であると考えた。 The inventors of this application therefore recognized the need for a new motor drive control technology that can maintain stable motor rotation even when external drive commands change suddenly.

本発明は、上述した課題を解消するためのものであり、外部からの駆動指令が急激に変化しても、モータの安定した回転動作を維持することが可能なモータ駆動制御装置、モータユニット、およびモータ駆動制御方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to solve the above-mentioned problems by providing a motor drive control device, motor unit, and motor drive control method that can maintain stable rotational operation of the motor even when external drive commands change suddenly.

本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御装置は、モータの駆動を制御するための駆動制御信号に基づいて、前記モータのコイルに電圧を印加して前記モータを駆動するモータ駆動部と、前記モータの動作指令信号に基づいて前記駆動制御信号を生成して前記モータ駆動部に出力する制御部と、外部から駆動指令信号を入力して、前記動作指令信号を前記制御部に出力する動作指令信号出力回路と、を備え、前記制御部は、前記動作指令信号に含まれる動作指令を目標指令値に変換する指令値変換処理部と、前記指令値変換処理部から前記目標指令値を取得し、取得した前記目標指令値が変化した場合に、取得した前記目標指令値の変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するように追従処理した指令値である追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する追従駆動制御信号生成部とを有する。 A motor drive control device according to a representative embodiment of the present invention includes a motor drive unit that applies a voltage to the motor coil to drive the motor based on a drive control signal for controlling the drive of the motor; a control unit that generates the drive control signal based on an operation command signal for the motor and outputs the drive control signal to the motor drive unit; and an operation command signal output circuit that receives an external drive command signal and outputs the operation command signal to the control unit. The control unit has a command value conversion processing unit that converts the operation command included in the operation command signal into a target command value, and a follow-up drive control signal generation unit that acquires the target command value from the command value conversion processing unit and, when the acquired target command value changes, generates the drive control signal based on a follow-up command value, which is a command value that has been subjected to follow-up processing so that the acquired target command value changes by a predetermined percentage of the amount of change over a predetermined number of times.

本発明の一態様によれば、外部からの駆動指令が急激に変化しても、モータの安定した回転動作を維持することが可能なモータ駆動制御装置、モータユニット、およびモータ駆動制御方法を提供することが可能となる。 One aspect of the present invention provides a motor drive control device, motor unit, and motor drive control method that can maintain stable rotational operation of a motor even when external drive commands change suddenly.

第1の実施の形態に係るモータ駆動制御装置20を備えたモータユニット1の構成の具体例を示す図である。1 is a diagram showing a specific example of the configuration of a motor unit 1 equipped with a motor drive control device 20 according to a first embodiment. 第1の実施の形態に係るモータ駆動制御装置20の制御部200の内部構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing the internal configuration of a control unit 200 of a motor drive control device 20 according to the first embodiment. FIG. 目標速度指令値S2が変更された場合における追従指令値S3の変化の一例を示す図である。10 is a diagram showing an example of a change in a follow-up command value S3 when a target speed command value S2 is changed. FIG. 目標速度指令値S2が変更された場合における追従指令値S3の変化の他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of a change in the follow-up command value S3 when the target speed command value S2 is changed. 第1の実施の形態に係る速度指令追従処理部221による追従処理のフローチャートである。10 is a flowchart of a follow-up process by a speed command follow-up processing unit 221 according to the first embodiment. 制御部200内の各構成部間の信号波形の一例を説明するための図である。3 is a diagram for explaining an example of signal waveforms between components in the control unit 200. FIG. 速度指令値の変更時における、第1の実施の形態の追従処理による指令値を、従来の移動平均処理による指令値と比較して示す図である。10 is a diagram showing a comparison of a command value obtained by the tracking process of the first embodiment with a command value obtained by conventional moving average processing when a speed command value is changed; FIG. 図6Aの指令値の変化を視覚的に示した図である。FIG. 6B is a diagram visually showing the change in the command value of FIG. 6A. ノイズ重畳時における、第1の実施の形態の追従処理による指令値を、従来の移動平均処理による指令値と比較して示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating a comparison of command values obtained by the tracking process according to the first embodiment with command values obtained by conventional moving average processing when noise is superimposed; 図7Aの指令値の変化を視覚的に示した図である。FIG. 7B is a diagram visually showing the change in the command value of FIG. 7A. 第2の実施の形態に係るモータ駆動制御装置20Aを備えたモータユニット1Aの構成の具体例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a specific example of the configuration of a motor unit 1A equipped with a motor drive control device 20A according to a second embodiment. 第2の実施の形態に係るモータ駆動制御装置20Aの制御部200Aの内部構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing the internal configuration of a control unit 200A of a motor drive control device 20A according to a second embodiment. 第2の実施の形態に係る追従処理のフローチャートである。10 is a flowchart of a follow-up process according to a second embodiment. 従来のモータ駆動制御装置において目標位置指令値が変更された場合における回転位置の変化(現在位置)の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a change in rotational position (current position) when a target position command value is changed in a conventional motor drive control device. 第2の実施形態のモータ駆動制御装置20Aにおいて目標位置指令値S2aが変更された場合における追従指令値S3aの変化と回転位置の変化(現在位置)の一例を示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of a change in a follow-up command value S3a and a change in a rotational position (current position) when a target position command value S2a is changed in a motor drive control device 20A according to the second embodiment.

1.実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。
1. Overview of the Embodiments First, an overview of representative embodiments of the invention disclosed in this application will be described. Note that in the following description, as an example, reference numerals in the drawings corresponding to components of the invention are written in parentheses.

〔1〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御装置(20,20A)は、モータ(10)の駆動を制御するための駆動制御信号(Sd)に基づいて、前記モータのコイルに電圧を印加して前記モータを駆動するモータ駆動部(300)と、前記モータの動作指令信号(Sc1,Sc2)に基づいて前記駆動制御信号(Sd)を生成して前記モータ駆動部に出力する制御部(200,200A)と、外部から駆動指令信号(PWM,STMP)を入力して、前記動作指令信号を前記制御部に出力する動作指令信号出力回路(100,100A)と、を備え、前記制御部は、前記動作指令信号に含まれる動作指令を目標指令値(S2,S2a)に変換する指令値変換処理部(210,210A)と、前記指令値変換処理部から前記目標指令値を取得し、取得した前記目標指令値が変化した場合に、取得した前記目標指令値の変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するように追従処理した指令値である追従指令値(S3,S3a)に基づいて前記駆動制御信号を生成する追従駆動制御信号生成部(220,220A)とを有する。 [1] A motor drive control device (20, 20A) according to a representative embodiment of the present invention comprises a motor drive unit (300) that applies a voltage to the coil of a motor (10) to drive the motor based on a drive control signal (Sd) for controlling the drive of the motor, a control unit (200, 200A) that generates the drive control signal (Sd) based on an operation command signal (Sc1, Sc2) of the motor and outputs the drive control signal to the motor drive unit, and an operation command signal (PWM, STMP) that receives an external drive command signal and outputs the operation command signal to the control unit. The control unit includes an output circuit (100, 100A), and the control unit includes a command value conversion processing unit (210, 210A) that converts the operation command included in the operation command signal into a target command value (S2, S2a), and a follow-up drive control signal generation unit (220, 220A) that acquires the target command value from the command value conversion processing unit and, when the acquired target command value changes, generates the drive control signal based on a follow-up command value (S3, S3a), which is a command value that has been subjected to follow-up processing so that the acquired target command value changes by a predetermined rate of change over a predetermined number of times.

〔2〕上記〔1〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記追従駆動制御信号生成部は、前回の追従指令値である現在速度指令値と新しく取得した目標指令値である目標速度指令値とに差異がある場合に取得した前記目標速度指令値が変化したと判断して、前記現在速度指令値が前記目標速度指令値に到達するまで所定の追従処理間隔毎に予め設定した値だけ前記現在速度指令値を前記目標速度指令値に近づけた値を新たな追従指令値とする追従処理を実行する速度指令追従処理部と、前記新たな追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部とを有することとしてもよい。 [2] In the motor drive control device described in [1] above, the follow-up drive control signal generation unit may include a speed command follow-up processing unit that determines that the acquired target speed command value has changed when there is a difference between the current speed command value, which is the previous follow-up command value, and the target speed command value, which is the newly acquired target command value, and performs follow-up processing to set a new follow-up command value that is the current speed command value that is closer to the target speed command value by a preset value at predetermined follow-up processing intervals until the current speed command value reaches the target speed command value; and a drive control signal generation unit that generates the drive control signal based on the new follow-up command value.

〔3〕上記〔1〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記追従駆動制御信号生成部は、前回の追従指令値である現在速度指令値と新しく取得した目標指令値である目標速度指令値とに差異がある場合に取得した前記目標速度指令値が変化したと判断して、前記現在速度指令値が前記目標速度指令値に到達するまで所定の追従処理間隔毎に前記差異に応じて決定される値だけ前記現在速度指令値を前記目標速度指令値に近づけた値を新たな追従指令値とする追従処理を実行する速度指令追従処理部と、前記新たな追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部とを有することとしてもよい。 [3] In the motor drive control device described in [1] above, the follow-up drive control signal generation unit may include a speed command follow-up processing unit that determines that the acquired target speed command value has changed when there is a difference between the current speed command value, which is the previous follow-up command value, and the target speed command value, which is the newly acquired target command value, and performs follow-up processing to set a new follow-up command value that approaches the current speed command value to the target speed command value by a value determined according to the difference at predetermined follow-up processing intervals until the current speed command value reaches the target speed command value; and a drive control signal generation unit that generates the drive control signal based on the new follow-up command value.

〔4〕上記〔3〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記速度指令追従処理部は、前記差異が小さくなるに従って、前記所定の追従処理間隔を小さい値に設定するとともに、前記現在速度指令値を前記目標速度指令値に近づける値を大きい値に設定することとしてもよい。 [4] In the motor drive control device described in [3] above, the speed command tracking processing unit may set the predetermined tracking processing interval to a smaller value as the difference becomes smaller, and set the value that brings the current speed command value closer to the target speed command value to a larger value.

〔5〕上記〔1〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記追従駆動制御信号生成部は、前回の追従指令値である現在位置指令値と新しく取得した目標指令値である目標位置指令値とに差異がある場合に取得した前記目標位置指令値が変化したと判断して、前記現在位置指令値が前記目標位置指令値に到達するまで所定の追従処理間隔毎に予め設定した値だけ前記現在位置指令値を前記目標位置指令値に近づけた値を新たな追従指令値とする追従処理を実行する位置指令追従処理部と、前記新たな追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部とを有することとしてもよい。 [5] In the motor drive control device described in [1] above, the follow-up drive control signal generation unit may include a position command follow-up processing unit that determines that the acquired target position command value has changed when there is a difference between the current position command value, which is the previous follow-up command value, and the target position command value, which is the newly acquired target command value, and performs follow-up processing to set a new follow-up command value that approaches the current position command value to the target position command value by a preset value at predetermined follow-up processing intervals until the current position command value reaches the target position command value; and a drive control signal generation unit that generates the drive control signal based on the new follow-up command value.

〔6〕上記〔1〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記追従駆動制御信号生成部は、前回の追従指令値である現在位置指令値と新しく取得した目標指令値である目標位置指令値とに差異がある場合に取得した前記目標位置指令値が変化したと判断して、前記現在位置指令値が前記目標位置指令値に到達するまで所定の追従処理間隔毎に前記差異に応じて決定される値だけ前記現在位置指令値を前記目標位置指令値に近づけた値を新たな追従指令値とする追従処理を実行する位置指令追従処理部と、前記新たな追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部とを有することとしてもよい。 [6] In the motor drive control device described in [1] above, the follow-up drive control signal generation unit may include a position command follow-up processing unit that determines that the acquired target position command value has changed when there is a difference between a current position command value, which is the previous follow-up command value, and a target position command value, which is a newly acquired target command value, and performs follow-up processing to set a new follow-up command value that brings the current position command value closer to the target position command value by a value determined according to the difference at predetermined follow-up processing intervals until the current position command value reaches the target position command value; and a drive control signal generation unit that generates the drive control signal based on the new follow-up command value.

〔7〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータユニットは、上記〔1〕から〔6〕のいずれか1つに記載のモータ駆動制御装置と、前記モータと、を備える。 [7] A motor unit according to a representative embodiment of the present invention comprises the motor drive control device described in any one of [1] to [6] above and the motor.

〔8〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御方法は、モータの駆動を制御するための駆動制御信号に基づいて、前記モータのコイルに電圧を印加して前記モータを駆動するモータ駆動部と、前記モータの動作指令信号に基づいて前記駆動制御信号を生成して前記モータ駆動部に出力する制御部と、外部から駆動指令信号を入力して、前記動作指令信号を前記制御部に出力する動作指令信号出力回路とを備えるモータ駆動制御装置によるモータ駆動制御方法であって、前記制御部が、前記動作指令信号に含まれる動作指令を目標指令値に変換する指令値変換処理ステップと、前記指令値変換処理ステップで変換した前記目標指令値が変化した場合に、取得した前記目標指令値の変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するように追従処理した指令値である追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する追従駆動制御信号生成ステップとを含む。 [8] A motor drive control method according to a representative embodiment of the present invention is a motor drive control method using a motor drive control device that includes a motor drive unit that applies a voltage to the motor coil based on a drive control signal for controlling the drive of the motor to drive the motor, a control unit that generates the drive control signal based on an operation command signal for the motor and outputs the drive control signal to the motor drive unit, and an operation command signal output circuit that receives an external drive command signal and outputs the operation command signal to the control unit, and includes a command value conversion processing step in which the control unit converts the operation command included in the operation command signal into a target command value, and a follow-up drive control signal generation step in which, when the target command value converted in the command value conversion processing step changes, the control unit generates the drive control signal based on a follow-up command value that is a command value that has been subjected to follow-up processing so as to change a predetermined number of times at a predetermined rate of change in the acquired target command value.

2.実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。
2. Specific Examples of Embodiments Specific examples of embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, components common to the embodiments will be designated by the same reference numerals, and repeated description will be omitted.

≪第1の実施の形態≫
図1は、第1の実施の形態に係るモータ駆動制御装置20を備えたモータユニット1の構成の具体例を示す図である。
First Embodiment
FIG. 1 is a diagram showing a specific example of the configuration of a motor unit 1 equipped with a motor drive control device 20 according to a first embodiment.

図1に示されるモータユニット1は、モータ10と、モータ駆動制御装置20とを備えている。 The motor unit 1 shown in Figure 1 includes a motor 10 and a motor drive control device 20.

モータ10は、少なくとも1つのコイルを有するモータである。例えば、モータ10は、3相(U相、V相、およびW相)のコイル(巻線)Lu,Lv,Lwを有するブラシレスDCモータである。 Motor 10 is a motor having at least one coil. For example, motor 10 is a brushless DC motor having three-phase (U-phase, V-phase, and W-phase) coils (windings) Lu, Lv, and Lw.

モータ駆動制御装置20は、モータ10の駆動を制御する装置である。モータ駆動制御装置20は、例えば、上位装置2からPWM信号(駆動指令信号の一例)PWMに含まれる回転速度指令(駆動指令)に基づいてモータ10の駆動を行う。 The motor drive control device 20 is a device that controls the drive of the motor 10. The motor drive control device 20 drives the motor 10 based on, for example, a rotation speed command (drive command) contained in a PWM signal (an example of a drive command signal) PWM from the higher-level device 2.

具体的には、モータ駆動制御装置20は、PWM出力回路(動作指令信号出力回路の一例)100と、制御部200と、モータ駆動部300とを備えている。モータ駆動制御装置20は、外部の直流電源(不図示)から直流電圧の供給を受ける。直流電圧は、例えば、保護回路等を介してモータ駆動制御装置20内の電源ライン(不図示)に供給され、電源ラインを介してPWM出力回路100と、制御部200と、モータ駆動部300とにそれぞれ入力される。 Specifically, the motor drive control device 20 includes a PWM output circuit (an example of an operation command signal output circuit) 100, a control unit 200, and a motor drive unit 300. The motor drive control device 20 receives a DC voltage from an external DC power supply (not shown). The DC voltage is supplied to a power supply line (not shown) within the motor drive control device 20, for example, via a protection circuit or the like, and is input to the PWM output circuit 100, the control unit 200, and the motor drive unit 300 via the power supply line.

モータ駆動部300は、後述する制御部200から出力された駆動制御信号Sdに基づいて、モータ10を駆動する回路である。駆動制御信号Sdは、モータ10の駆動を制御するための信号である。例えば、駆動制御信号Sdは、モータ10を駆動するためのPWM信号である。 The motor drive unit 300 is a circuit that drives the motor 10 based on a drive control signal Sd output from the control unit 200 (described below). The drive control signal Sd is a signal for controlling the drive of the motor 10. For example, the drive control signal Sd is a PWM signal for driving the motor 10.

モータ駆動部300は、駆動制御信号Sdに基づいて電源電圧とグラウンド電位との間でモータ10のコイルの接続先を切り替えることにより、コイル電流の向きを切り替えてモータ10を回転させる。 The motor drive unit 300 switches the connection of the motor 10 coil between the power supply voltage and ground potential based on the drive control signal Sd, thereby switching the direction of the coil current and rotating the motor 10.

制御部200は、モータ駆動制御装置20の動作を統括的に制御するための回路である。第1の実施の形態において、制御部200は、例えば、図1に示すように、インプットキャプチャ機能を有するタイマ、ROM、RAM、クロック生成回路、プロセッサ(CPU等)、入出力I/F回路がバスや専用線を介して互いに接続された構成を有するプログラム処理装置である。例えば、制御部200は、マイクロコントローラ(MCU:Micro Controller Unit)である。制御部200は、その他にも、フラッシュメモリ等の各種記憶装置と、カウンタとしてのタイマ、A/D変換回路、D/A変換回路、その他の周辺回路なども含んでいてもよい。 The control unit 200 is a circuit for comprehensively controlling the operation of the motor drive control device 20. In the first embodiment, the control unit 200 is, for example, a program processing device configured as shown in FIG. 1, in which a timer with input capture function, ROM, RAM, a clock generation circuit, a processor (such as a CPU), and an input/output I/F circuit are connected to each other via a bus or dedicated lines. For example, the control unit 200 is a microcontroller (MCU: Micro Controller Unit). The control unit 200 may also include various storage devices such as flash memory, a timer as a counter, an A/D conversion circuit, a D/A conversion circuit, and other peripheral circuits.

なお、制御部200とモータ駆動部300とは、一つの半導体集積回路(IC:Integrated Circuit)としてパッケージ化された構成であってもよいし、個別の集積回路として夫々パッケージ化されて回路基板に実装され、回路基板上で互いに電気的に接続された構成であってもよい。 The control unit 200 and motor drive unit 300 may be packaged as a single semiconductor integrated circuit (IC), or may be packaged as separate integrated circuits mounted on a circuit board and electrically connected to each other on the circuit board.

PWM出力回路100は、外部(例えば、上位装置2)からPWM信号(駆動指令信号の一例)PWMを入力して、モータ10の動作(本実施の形態では回転速度)に関する目標値を指示する動作指令を含むPWM信号(動作指令信号の一例)Sc1を生成して、制御部200に出力する回路である。 The PWM output circuit 100 is a circuit that receives a PWM signal (an example of a drive command signal) PWM from an external device (e.g., a higher-level device 2), generates a PWM signal (an example of an operation command signal) Sc1 that includes an operation command indicating a target value for the operation of the motor 10 (in this embodiment, the rotational speed), and outputs this signal to the control unit 200.

制御部200は、駆動制御信号Sdを生成してモータ駆動部300に与えることにより、モータ10の通電制御を行う基本機能を有している。具体的に、制御部200は、入力されたPWM信号Sc1に基づいて、モータ10がPWM信号Sc1に含まれる動作指令で指定された動作状態となるように駆動制御信号Sdを生成してモータ駆動部300に与える。 The control unit 200 has the basic function of controlling the energization of the motor 10 by generating a drive control signal Sd and providing it to the motor drive unit 300. Specifically, the control unit 200 generates a drive control signal Sd based on the input PWM signal Sc1 so that the motor 10 is in the operating state specified by the operation command included in the PWM signal Sc1 and provides it to the motor drive unit 300.

また、制御部200は、上記基本機能に加えて、PWM信号Sc1に含まれる動作指令で指定された目標指令値(本実施の形態では目標速度指令値)が変化した場合に、目標指令値の変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するように追従処理した指令値に応じた駆動制御信号Sdを生成する機能(以下、「追従処理機能」とも称する。)を有する。 In addition to the above basic functions, the control unit 200 also has a function (hereinafter also referred to as the "tracking processing function") of generating a drive control signal Sd corresponding to a command value that has been tracked so that it changes a predetermined number of times at a predetermined rate of change in the target command value when the target command value (in this embodiment, the target speed command value) specified in the operation command included in the PWM signal Sc1 changes.

図2は、第1の実施の形態に係るモータ駆動制御装置20の制御部200の内部構成を示すブロック図である。
図2に示すように、制御部200は、上述した各機能を実現するための機能部として、例えば、デューティ比較部211と速度指令変換部212とを有する指令値変換処理部210と、速度指令追従処理部221と駆動制御信号生成部222とを有する追従駆動制御信号生成部220と、記憶部230とを有している。
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the control unit 200 of the motor drive control device 20 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, the control unit 200 has, as functional units for realizing the above-mentioned functions, for example, a command value conversion processing unit 210 having a duty comparison unit 211 and a speed command conversion unit 212, a tracking drive control signal generation unit 220 having a speed command tracking processing unit 221 and a drive control signal generation unit 222, and a memory unit 230.

制御部200の上述した各機能部は、例えば、制御部200としてのMCUのプログラム処理によって実現される。具体的には、制御部200としてのMCUを構成するプロセッサが、メモリに格納されたプログラムにしたがって各種の演算を行ってMCUを構成する各種周辺回路を制御することにより、上述した各機能部が実現される。 Each of the above-mentioned functional units of the control unit 200 is realized, for example, by program processing of the MCU that serves as the control unit 200. Specifically, each of the above-mentioned functional units is realized by a processor that constitutes the MCU that serves as the control unit 200 performing various calculations in accordance with programs stored in memory and controlling the various peripheral circuits that make up the MCU.

指令値変換処理部210は、PWM出力回路100から入力されたPWM信号Sc1を受信する。PWM信号Sc1は、モータ10の動作に関する目標値を指示する信号であって、例えば、モータ10の目標回転速度を指示する信号を含んでいる。 The command value conversion processing unit 210 receives the PWM signal Sc1 input from the PWM output circuit 100. The PWM signal Sc1 is a signal that indicates a target value for the operation of the motor 10, and includes, for example, a signal that indicates the target rotational speed of the motor 10.

指令値変換処理部210は、PWM信号Sc1によって指定された目標回転速度を解析し、そのデューティ比に対応する回転速度の情報を目標速度指令値S2として出力する。具体例として、入力されたPWM信号Sc1が目標回転速度に対応するデューティ比を有するPWM信号である場合、指令値変換処理部210において、デューティ比較部211は、内部クロック信号CLKのタイミングでPWM信号Sc1として入力されたPWM信号をキャプチャして、PWM信号のデューティ比を示すデューティ比信号S1として速度指令変換部212に出力する。速度指令変換部212は、デューティ比信号S1を受け取ると、PWM信号Sc1のデューティ比に対応する回転速度の情報を目標速度指令値S2として出力する。 The command value conversion processing unit 210 analyzes the target rotation speed specified by the PWM signal Sc1 and outputs information about the rotation speed corresponding to the duty ratio as the target speed command value S2. As a specific example, if the input PWM signal Sc1 is a PWM signal having a duty ratio corresponding to the target rotation speed, the duty comparison unit 211 in the command value conversion processing unit 210 captures the PWM signal input as the PWM signal Sc1 at the timing of the internal clock signal CLK and outputs it to the speed command conversion unit 212 as a duty ratio signal S1 indicating the duty ratio of the PWM signal. Upon receiving the duty ratio signal S1, the speed command conversion unit 212 outputs information about the rotation speed corresponding to the duty ratio of the PWM signal Sc1 as the target speed command value S2.

追従駆動制御信号生成部220は、指令値変換処理部210から取得した目標速度指令値S2が変化した場合に、取得した目標速度指令値S2の変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するように追従処理した指令値である追従指令値S3に基づいて駆動制御信号Sdを生成する。具体的には、速度指令追従処理部221が、追従処理により追従指令値S3を算出し、駆動制御信号生成部222がモータ10の回転速度が追従指令値S3で特定される回転速度に一致するようにモータ10の操作量を算出し、算出した操作量に基づいて駆動制御信号Sdを生成する。なお、追従駆動制御信号生成部220の機能のうち追従処理の詳細については、後述する。 When the target speed command value S2 acquired from the command value conversion processing unit 210 changes, the follow-up drive control signal generation unit 220 generates a drive control signal Sd based on a follow-up command value S3, which is a command value that has been subjected to follow-up processing so that the obtained target speed command value S2 changes at a predetermined rate over a predetermined number of times. Specifically, the speed command follow-up processing unit 221 calculates the follow-up command value S3 through follow-up processing, and the drive control signal generation unit 222 calculates the operation amount of the motor 10 so that the rotational speed of the motor 10 matches the rotational speed specified by the follow-up command value S3, and generates a drive control signal Sd based on the calculated operation amount. Details of the follow-up processing, which is one of the functions of the follow-up drive control signal generation unit 220, will be described later.

記憶部230は、追従処理において参照される加減算単位値や加減算間隔を記憶している。加減算単位値は、目標速度指令値S2の変化量の所定割合として加算または減算される速度の大きさであり、モータ10やモータ駆動部300の仕様によって設定される。加減算間隔は、目標速度指令値S2の変化量の所定割合を変化させる(加算または減算する)時間間隔(以下、「追従処理間隔」ともいう。)であり、モータ10やモータ駆動部300の仕様によって設定される。 The memory unit 230 stores the addition/subtraction unit value and addition/subtraction interval referenced in the tracking process. The addition/subtraction unit value is the magnitude of the speed that is added or subtracted as a predetermined percentage of the change in the target speed command value S2, and is set according to the specifications of the motor 10 and the motor drive unit 300. The addition/subtraction interval is the time interval (hereinafter also referred to as the "tracking process interval") at which a predetermined percentage of the change in the target speed command value S2 is changed (added or subtracted), and is set according to the specifications of the motor 10 and the motor drive unit 300.

速度指令追従処理部221は、指令値変換処理部210から取得した目標速度指令値S2が変化した場合に、記憶部230に記憶されている加減算単位値や加減算間隔を必要に応じて参照して追従処理を実行して追従指令値S3を算出し、駆動制御信号生成部222に出力する。速度指令追従処理部221は、指令値変換処理部210から取得した目標速度指令値S2が変化しない場合には、以前と同じ速度指令値を追従指令値S3として駆動制御信号生成部222に出力する。 When the target speed command value S2 acquired from the command value conversion processing unit 210 changes, the speed command tracking processing unit 221 performs tracking processing by referencing the addition/subtraction unit value and addition/subtraction interval stored in the memory unit 230 as necessary, to calculate a tracking command value S3, and outputs this to the drive control signal generation unit 222. When the target speed command value S2 acquired from the command value conversion processing unit 210 does not change, the speed command tracking processing unit 221 outputs the same speed command value as before as the tracking command value S3 to the drive control signal generation unit 222.

駆動制御信号生成部222は、速度指令追従処理部221から受け取った追従指令値S3で指定される回転速度および追従処理間隔に基づいてモータ10の操作量を算出し、算出した操作量に基づいて決定されるPWM周期とオン期間を有するPWM信号を駆動制御信号Sdとして生成し、モータ駆動部300に出力する。 The drive control signal generation unit 222 calculates the operation amount of the motor 10 based on the rotation speed and the operation interval specified by the operation command value S3 received from the speed command operation processing unit 221, generates a PWM signal having a PWM period and an ON period determined based on the calculated operation amount as the drive control signal Sd, and outputs it to the motor drive unit 300.

モータ駆動部300は、制御部200の駆動制御信号生成部222から出力された駆動制御信号Sdに基づいて、モータ10を駆動する回路である。駆動制御信号Sdは、追従指令値S3である回転速度に対応したPWM周期とオン期間を有するPWM信号である。モータ駆動部300は、駆動制御信号SdのPWM信号に基づいて電源電圧とグラウンド電位との間でモータ10のコイルの接続先を切り替えることにより、コイル電流の向きを切り替えてモータ10を追従指令値S3である回転速度で回転させることができる。 The motor drive unit 300 is a circuit that drives the motor 10 based on the drive control signal Sd output from the drive control signal generation unit 222 of the control unit 200. The drive control signal Sd is a PWM signal having a PWM period and on-period corresponding to the rotation speed, which is the tracking command value S3. The motor drive unit 300 switches the connection destination of the motor 10 coil between the power supply voltage and ground potential based on the PWM signal of the drive control signal Sd, thereby switching the direction of the coil current and rotating the motor 10 at the rotation speed, which is the tracking command value S3.

ここで、速度指令追従処理部221が、追従処理により追従指令値S3を算出する手法について、さらに説明する。 Here, we will further explain how the speed command tracking processing unit 221 calculates the tracking command value S3 through tracking processing.

図3Aは、目標速度指令値S2が変更された場合における追従指令値S3の変化の一例を示す図である。
図3Bは、目標速度指令値S2が変更された場合における追従指令値S3の変化の他の例を示す図である。
FIG. 3A is a diagram showing an example of a change in the follow-up command value S3 when the target speed command value S2 is changed.
FIG. 3B is a diagram showing another example of a change in the follow-up command value S3 when the target speed command value S2 is changed.

速度指令追従処理部221は、指令値変換処理部210(速度指令変換部212)から取得した目標速度指令値S2が変化した場合に、追従処理を実行する。追従処理は、目標速度指令値S2が変化しても目標速度指令値S2の変化量を一度に変化させずに、取得した目標速度指令値S2の変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するようにした値である追従指令値S3を新たな追従指令値S3として駆動制御信号生成部222に出力する処理である。 The speed command tracking processing unit 221 executes tracking processing when the target speed command value S2 acquired from the command value conversion processing unit 210 (speed command conversion unit 212) changes. The tracking processing is a process in which, even when the target speed command value S2 changes, the amount of change in the target speed command value S2 is not changed all at once, but a tracking command value S3 is generated that changes over a predetermined number of times at a predetermined rate of the amount of change in the acquired target speed command value S2, and is output as a new tracking command value S3 to the drive control signal generation unit 222.

速度指令追従処理部221は、具体的には、前回の追従指令値S3である現在速度指令値と新しく取得した指令値である目標速度指令値S2とに差異がある場合に取得した目標速度指令値S2が変化したと判断して、追従処理を実行する。 Specifically, if there is a difference between the current speed command value, which is the previous follow-up command value S3, and the newly acquired command value, which is the target speed command value S2, the speed command follow-up processing unit 221 determines that the acquired target speed command value S2 has changed and executes follow-up processing.

速度指令追従処理部221は、追従処理として、具体的には、目標速度指令値S2に対して図3Aまたは図3Bに示すように変化する追従指令値S3を算出し、駆動制御信号生成部222に出力する。 As a tracking process, the speed command tracking processing unit 221 specifically calculates a tracking command value S3 that changes with respect to the target speed command value S2 as shown in Figure 3A or 3B, and outputs this to the drive control signal generation unit 222.

図3Aに示す追従処理では、速度指令追従処理部221は、前回の追従指令値S3である現在速度指令値が目標速度指令値S2に到達するまで、所定の追従処理間隔毎に予め設定した値だけ現在速度指令値を目標速度指令値S2に近づけた値を新たな追従指令値S3としている。 In the tracking process shown in FIG. 3A, the speed command tracking processing unit 221 sets a new tracking command value S3 by bringing the current speed command value, which is the previous tracking command value S3, closer to the target speed command value S2 by a preset value at each specified tracking process interval until the current speed command value reaches the target speed command value S2.

図3Bに示す追従処理では、速度指令追従処理部221は、前回の追従指令値S3である現在速度指令値が目標速度指令値S2に到達するまで、所定の追従処理間隔毎に現在速度指令値と目標速度指令値S2との差異に応じて決定される値だけ現在速度指令値を目標速度指令値S2に近づけた値を新たな追従指令値S3としている。 In the tracking process shown in FIG. 3B, the speed command tracking processing unit 221 sets a new tracking command value S3 by bringing the current speed command value, which is the previous tracking command value S3, closer to the target speed command value S2 by a value determined based on the difference between the current speed command value and the target speed command value S2 at each predetermined tracking process interval until the current speed command value S3 reaches the target speed command value S2.

図3Aおよび図3Bにおいては、縦軸が速度指令値における回転速度を示し、横軸が速度指令値を追従処理する時間の経過を示している。図3Aに示す例では、所定の追従処理間隔は一定の時間であり、予め設定した値は、具体例として、1000rpmとしている。この場合、追従指令値S3は、直線的に変化していることが判る。 In Figures 3A and 3B, the vertical axis represents the rotation speed at the speed command value, and the horizontal axis represents the time elapsed during tracking processing of the speed command value. In the example shown in Figure 3A, the predetermined tracking processing interval is a fixed time, and the preset value is, for example, 1000 rpm. In this case, it can be seen that the tracking command value S3 changes linearly.

図3Bに示す例では、目標速度指令値S2に近づくに従って(現在速度指令値と目標速度指令値S2との差異が小さくなるに従って)、所定の追従処理間隔は小さくなる値となり、現在速度指令値と目標速度指令値S2との差異に応じて決定される値(前記現在速度指令値を前記目標速度指令値S2に近づける値)は、大きくなる値としている。この場合、追従指令値S3は、曲線的に変化していることが判る。 In the example shown in Figure 3B, as the target speed command value S2 is approached (as the difference between the current speed command value and the target speed command value S2 becomes smaller), the predetermined tracking processing interval becomes smaller, and the value determined in accordance with the difference between the current speed command value and the target speed command value S2 (the value that brings the current speed command value closer to the target speed command value S2) becomes larger. In this case, it can be seen that the tracking command value S3 changes in a curved line.

このように、第1の実施形態における追従処理では、図3Aに示すように、速度指令値における回転速度と追従処理間隔との片方を変化させてもよいし、図3Bに示すように、速度指令値における回転速度と追従処理間隔との両方を変化させてもよい。回転速度と追従処理間隔との両方を変化させることによって、追従処理における回転速度の変化の度合いを調整できる。 In this way, in the tracking process of the first embodiment, either the rotation speed in the speed command value or the tracking process interval may be changed, as shown in Figure 3A, or both the rotation speed in the speed command value and the tracking process interval may be changed, as shown in Figure 3B. By changing both the rotation speed and the tracking process interval, the degree of change in the rotation speed in the tracking process can be adjusted.

次に、上述したモータ駆動制御装置20の速度指令追従処理部221による追従処理の流れについて説明する。 Next, we will explain the flow of the tracking process performed by the speed command tracking processing unit 221 of the motor drive control device 20 described above.

図4は、第1の実施の形態に係る速度指令追従処理部221による追従処理のフローチャートである。 Figure 4 is a flowchart of the tracking process performed by the speed command tracking processing unit 221 in the first embodiment.

まず、速度指令追従処理部221が、目標速度指令値S2を取得する(ステップS101)と、取得した目標速度指令値S2と現在の速度指令値である前回の追従指令値S3とを比較して、取得した目標速度指令値S2が現在の速度指令値(前回の追従指令値S3)よりも大きいか否かを判定する(ステップS102)。 First, the speed command tracking processing unit 221 acquires the target speed command value S2 (step S101), compares the acquired target speed command value S2 with the previous tracking command value S3, which is the current speed command value, and determines whether the acquired target speed command value S2 is greater than the current speed command value (the previous tracking command value S3) (step S102).

ステップS102において、速度指令追従処理部221は、取得した目標速度指令値S2が現在の速度指令値(前回の追従指令値S3)よりも大きくないと判定した場合(ステップS102:NO)は、さらに、取得した目標速度指令値S2が現在の速度指令値(前回の追従指令値S3)よりも小さいか否かを判定する(ステップS103)。 In step S102, if the speed command tracking processing unit 221 determines that the acquired target speed command value S2 is not greater than the current speed command value (previous tracking command value S3) (step S102: NO), it further determines whether the acquired target speed command value S2 is smaller than the current speed command value (previous tracking command value S3) (step S103).

ステップS103において、速度指令追従処理部221は、取得した目標速度指令値S2が現在の速度指令値(前回の追従指令値S3)よりも小さくないと判定した場合(ステップS103:NO)は、取得した目標速度指令値S2が現在の速度指令値(前回の追従指令値S3)と等しいので、処理を終了する。 In step S103, if the speed command tracking processing unit 221 determines that the acquired target speed command value S2 is not smaller than the current speed command value (previous tracking command value S3) (step S103: NO), the acquired target speed command value S2 is equal to the current speed command value (previous tracking command value S3), and the processing ends.

一方で、ステップS102において、速度指令追従処理部221は、取得した目標速度指令値S2が現在の速度指令値よりも大きいと判定した場合(ステップS102:YES)は、記憶部230に記憶された加減算単位値や加減算間隔を参照して加算単位値と加算間隔とを設定する(ステップS104)。 On the other hand, if the speed command tracking processing unit 221 determines in step S102 that the acquired target speed command value S2 is greater than the current speed command value (step S102: YES), it sets the addition unit value and addition interval by referring to the addition/subtraction unit value and addition/subtraction interval stored in the memory unit 230 (step S104).

速度指令追従処理部221は、ステップS104において設定した加算単位値と加算間隔に基づいて回転速度および追従処理間隔を算出する(ステップS105)。具体的には、現在の追従指令値S3によって指定されている回転速度および追従処理間隔に対して加算単位値だけ回転速度を大きくするとともに加算間隔だけ追従処理間隔を大きくする。 The speed command tracking processing unit 221 calculates the rotation speed and tracking processing interval based on the addition unit value and addition interval set in step S104 (step S105). Specifically, the rotation speed and tracking processing interval specified by the current tracking command value S3 are increased by the addition unit value, and the tracking processing interval is increased by the addition interval.

速度指令追従処理部221は、ステップS105において算出された回転速度および追従処理間隔を指定するように追従指令値S3を変更する(ステップS106)。
一方で、ステップS103において、速度指令追従処理部221は、取得した目標速度指令値S2が現在の速度指令値よりも小さいと判定した場合(ステップS103:YES)は、記憶部230に記憶された加減算単位値や加減算間隔を参照して減算単位値と減算間隔とを設定する(ステップS107)。
The speed command follow-up processing unit 221 changes the follow-up command value S3 so as to specify the rotation speed and follow-up processing interval calculated in step S105 (step S106).
On the other hand, in step S103, if the speed command tracking processing unit 221 determines that the acquired target speed command value S2 is smaller than the current speed command value (step S103: YES), it sets the subtraction unit value and subtraction interval by referring to the addition/subtraction unit value and addition/subtraction interval stored in the memory unit 230 (step S107).

速度指令追従処理部221は、ステップS107において設定した減算単位値と減算間隔に基づいて回転速度および追従処理間隔を算出する(ステップS108)。具体的には、現在の追従指令値S3によって指定されている回転速度および追従処理間隔に対して減算単位値だけ回転速度を小さくするとともに減算間隔だけ追従処理間隔を小さくする。 The speed command tracking processing unit 221 calculates the rotation speed and tracking processing interval based on the subtraction unit value and subtraction interval set in step S107 (step S108). Specifically, the rotation speed is reduced by the subtraction unit value relative to the rotation speed and tracking processing interval specified by the current tracking command value S3, and the tracking processing interval is reduced by the subtraction interval.

速度指令追従処理部221は、ステップS108において算出された回転速度および追従処理間隔を指定するように追従指令値S3を変更する(ステップS106)。 The speed command tracking processing unit 221 changes the tracking command value S3 to specify the rotation speed and tracking processing interval calculated in step S108 (step S106).

速度指令追従処理部221は、ステップS106の処理が終了すると、再びステップS101の処理に戻る。 When the speed command tracking processing unit 221 completes processing of step S106, it returns to processing of step S101.

以上の追従処理によって変更された追従指令値S3に基づいて駆動制御信号生成部222が駆動制御信号Sdを生成することによって、モータ10の回転速度が目標回転速度に至るまで徐々に変更される。 The drive control signal generator 222 generates a drive control signal Sd based on the tracking command value S3 changed by the above tracking process, thereby gradually changing the rotation speed of the motor 10 until it reaches the target rotation speed.

図5は、制御部200内の各構成部間の信号波形の一例を説明するための図である。 Figure 5 is a diagram illustrating an example of signal waveforms between each component within the control unit 200.

図5には、制御部200がPWM信号Sc1として受け取っている目標速度指令値S2が、一定デューティの場合と、デューティが変化した場合と、ノイズが重畳した場合とが示されている。 Figure 5 shows the target speed command value S2 received by the control unit 200 as the PWM signal Sc1 when the duty is constant, when the duty is variable, and when noise is superimposed.

PWM信号Sc1が一定デューティの場合は、デューティ比較部211は、図5の左側のグラフに示すように、例えば、一定のデューティ比40%を示すデューティ比信号S1を速度指令変換部212に出力し、速度指令変換部212は、一定のデューティ比40%に対応する一定の目標速度指令値S2は、例えば、16000rpmとして速度指令追従処理部221に出力する。この場合、速度指令追従処理部221は、目標速度指令値S2である16000rpmと同じ一定の追従指令値S3として16000rpmを出力し続けることとなる。 When the PWM signal Sc1 has a constant duty, the duty comparison unit 211 outputs a duty ratio signal S1 indicating a constant duty ratio of 40%, for example, to the speed command conversion unit 212, as shown in the graph on the left side of Figure 5, and the speed command conversion unit 212 outputs a constant target speed command value S2 corresponding to the constant duty ratio of 40%, for example, 16,000 rpm, to the speed command tracking processing unit 221. In this case, the speed command tracking processing unit 221 continues to output 16,000 rpm as the constant tracking command value S3, which is the same as the target speed command value S2 of 16,000 rpm.

PWM信号Sc1のデューティが変化した場合は、デューティ比較部211は、図5の中央のグラフに示すように、デューティ比が、例えば、40%から80%に変化したことを示すデューティ比信号S1を速度指令変換部212に出力する。速度指令変換部212は、デューティ比が40%から80%に変化したタイミングでデューティ比に対応する目標速度指令値S2として、例えば、32000rpmを速度指令追従処理部221に出力する。この場合、速度指令追従処理部221は、現在速度指令値16000rpmに対する目標速度指令値S2の変化量16000rpmを所定割合で所定回数にわたって変化するように設定した回転速度(16000+α)rpm(αは次第に16000まで増加する値)を追従指令値S3として出力することとなる。 When the duty of PWM signal Sc1 changes, the duty comparison unit 211 outputs a duty ratio signal S1 indicating that the duty ratio has changed, for example, from 40% to 80%, to the speed command conversion unit 212, as shown in the center graph of Figure 5. The speed command conversion unit 212 outputs, for example, 32,000 rpm as the target speed command value S2 corresponding to the duty ratio at the time the duty ratio changes from 40% to 80%, to the speed command tracking processing unit 221. In this case, the speed command tracking processing unit 221 outputs, as the tracking command value S3, a rotational speed of (16,000 + α) rpm (α is a value that gradually increases to 16,000) set so that the change amount of 16,000 rpm in the target speed command value S2 relative to the current speed command value of 16,000 rpm changes by a predetermined ratio over a predetermined number of times.

PWM信号Sc1にノイズが重畳した場合は、デューティ比較部211は、図5の右側のグラフに示すように、デューティ比が、例えば、40%から0%に変化したことを示すデューティ比信号S1を速度指令変換部212に出力する。速度指令変換部212は、デューティ比が40%から0%に変化したタイミングでデューティ比に対応する目標速度指令値S2として0rpmを速度指令追従処理部221に出力する。この場合、速度指令追従処理部221は、現在速度指令値16000rpmに対する目標速度指令値S2の変化量16000rpmを所定割合で所定回数にわたって変化するように設定した回転速度(16000+α)rpm(αは次第に0まで減少する値)を追従指令値S3として出力することとなる。しかしながら、この変化はノイズによるものなので一時的に変化した後に元の値に復帰する。回転速度は一時的に変化するものの急激には変化しないため、モータ10の回転が不安定になることがない。すなわち、第1の実施形態の追従処理によればモータ10の安定した回転動作を維持することができる。 When noise is superimposed on the PWM signal Sc1, the duty comparison unit 211 outputs a duty ratio signal S1 to the speed command conversion unit 212, indicating that the duty ratio has changed, for example, from 40% to 0%, as shown in the graph on the right side of Figure 5. The speed command conversion unit 212 outputs 0 rpm to the speed command tracking processing unit 221 as the target speed command value S2 corresponding to the duty ratio when the duty ratio changes from 40% to 0%. In this case, the speed command tracking processing unit 221 outputs a rotational speed (16,000 + α) rpm (α is a value that gradually decreases to 0) as the tracking command value S3, which is set so that the change in the target speed command value S2 from the current speed command value of 16,000 rpm, 16,000 rpm, changes at a predetermined rate over a predetermined number of times. However, because this change is due to noise, the value returns to its original value after a temporary change. Although the rotation speed changes temporarily, it does not change suddenly, so the rotation of the motor 10 does not become unstable. In other words, the tracking process of the first embodiment allows the motor 10 to maintain stable rotational operation.

第1の実施形態の追従処理によるモータ10の安定した回転動作の維持について、従来の移動平均処理と比較してさらに説明する。 The maintenance of stable rotational operation of the motor 10 using the tracking process of the first embodiment will be further explained in comparison with conventional moving average processing.

図6Aは、速度指令値変更時における、従来の移動平均処理による指令値と第1の実施の形態の追従処理による指令値とを比較して示す図である。
図6Bは、図6Aの指令値の変化を視覚的にグラフで示した図である。
FIG. 6A is a diagram showing a comparison between a command value obtained by the conventional moving average process and a command value obtained by the follow-up process according to the first embodiment when a speed command value is changed.
FIG. 6B is a graph visually illustrating the change in the command value of FIG. 6A.

図7Aは、ノイズ重畳時における、従来の移動平均処理による指令値と第1の実施の形態の追従処理による指令値とを比較して示す図である。
図7Bは、図7Aの指令値の変化を視覚的にグラフで示した図である。
FIG. 7A is a diagram showing a comparison between command values obtained by conventional moving average processing and command values obtained by the tracking processing of the first embodiment when noise is superimposed.
FIG. 7B is a graph visually illustrating the change in the command value of FIG. 7A.

図6Aから図7Bでは、速度指令追従処理部221は、図3Aと同様に、前回の追従指令値S3である現在速度指令値が目標速度指令値S2に到達するまで一定の追従処理間隔毎に予め設定した値だけ現在速度指令値を目標速度指令値S2に近づけた値を新たな追従指令値S3とする追従処理を実行している。この例では、追従処理において予め設定した値(分解能)は500rpmであり、移動平均は4ステップ分の移動平均処理をした値を用いている。 In Figures 6A to 7B, the speed command tracking processing unit 221, as in Figure 3A, performs tracking processing to set a new tracking command value S3 by bringing the current speed command value, which is the previous tracking command value S3, closer to the target speed command value S2 by a preset value at regular tracking processing intervals until the current speed command value reaches the target speed command value S2. In this example, the preset value (resolution) in the tracking processing is 500 rpm, and the moving average used is a value obtained by moving average processing over four steps.

(1)速度指令値変更時
図6Aにおいて、停止状態(目標速度指令値S2が0rpm)から目標速度指令値S2が10000rpmに変化した時について考える。目標速度指令値S2が変化してから1ステップ目は、追従処理によって得られる追従指令値S3は500rpmとなるが、移動平均処理によって得られる移動平均値は、現在の指令回転速度Va0と3ステップ前までの指令回転速度(3ステップ前の指令回転速度Va―3,2ステップ前の指令回転速度Va-2,1ステップ前の指令回転速度Va-1)の平均値であることから、2500rpmとなる。同様に、2ステップ目では、追従指令値S3は1000rpmとなるが、移動平均値は5000rpmとなる。この結果、移動平均処理の場合、4ステップ目で移動平均値が10000rpmとなるが、追従処理の場合、追従指令値S3は20ステップ目で10000rpmとなる。
(1) When the Speed Command Value is Changed In FIG. 6A, consider the case where the target speed command value S2 changes from a stopped state (target speed command value S2 is 0 rpm) to 10,000 rpm. In the first step after the change in target speed command value S2, the follow-up command value S3 obtained by the follow-up process is 500 rpm, but the moving average value obtained by the moving average process is 2,500 rpm because it is the average value of the current command rotational speed Va0 and the command rotational speeds up to three steps ago (command rotational speed Va-3 three steps ago, command rotational speed Va-2 two steps ago, and command rotational speed Va-1 one step ago). Similarly, in the second step, the follow-up command value S3 is 1,000 rpm, but the moving average value is 5,000 rpm. As a result, in the case of moving average processing, the moving average value becomes 10,000 rpm at the fourth step, but in the case of follow-up processing, the follow-up command value S3 becomes 10,000 rpm at the 20th step.

図6Bに示すように、移動平均値は4ステップで目標速度指令値S2に到達し、追従指令値S3も、20ステップで目標速度指令値S2に到達する。
また、21ステップ目に目標速度指令値S2が5000rpmに変化したとき、移動平均処理の場合、24ステップ目で移動平均値が5000rpmとなるのに対し、追従処理の場合、追従指令値S3は30ステップ目で5000rpmとなる。
すなわち、移動平均処理と追従処理のいずれの処理でも、目標速度指令値S2に到達することができることが判る。上記のように、本実施の形態に係る追従処理は、従来の移動平均処理よりも目標速度指令値S2に到達するまでに遅延が生じるが、その遅延は無視できる程度の時間である。
As shown in FIG. 6B, the moving average value reaches the target speed command value S2 in four steps, and the following command value S3 also reaches the target speed command value S2 in 20 steps.
Furthermore, when the target speed command value S2 changes to 5000 rpm at the 21st step, in the case of moving average processing, the moving average value becomes 5000 rpm at the 24th step, whereas in the case of following processing, the following command value S3 becomes 5000 rpm at the 30th step.
That is, it can be seen that the target speed command value S2 can be reached by either the moving average process or the following process. As described above, the following process according to the present embodiment causes a delay in reaching the target speed command value S2 compared to the conventional moving average process, but the delay is negligible.

(2)ノイズ重畳時
図7Aに示すように、目標速度指令値S2が10000rpmのときにノイズが重畳されて一時的に(N4ステップからN9ステップまで)目標速度指令値S2が0rpmに変化した時について考える。目標速度指令値S2が変化してから1ステップ目(N4ステップ)は、追従処理によって得られる追従指令値S3は9500rpmとなるが、移動平均処理によって得られる移動平均値は7500rpmとなる。同様に、2ステップ目(N5ステップ)では、追従指令値S3は9000rpmとなるが、移動平均値は5000rpmとなる。この結果、移動平均処理の場合、4ステップ目(N7ステップ)で移動平均値が0rpmとなるが、追従処理の場合は、ノイズの影響を受ける最後のステップである6ステップ目(N9ステップ)でも追従指令値S3は7000rpmであり、0rpmとはならない。
(2) When Noise is Superimposed As shown in FIG. 7A , consider the case where noise is superimposed when the target speed command value S2 is 10,000 rpm, causing the target speed command value S2 to temporarily change to 0 rpm (from step N4 to step N9). In the first step (step N4) after the change in the target speed command value S2, the tracking command value S3 obtained by the tracking process is 9,500 rpm, but the moving average value obtained by the moving average process is 7,500 rpm. Similarly, in the second step (step N5), the tracking command value S3 is 9,000 rpm, but the moving average value is 5,000 rpm. As a result, in the case of moving average process, the moving average value becomes 0 rpm in the fourth step (step N7). However, in the case of tracking process, even in the sixth step (step N9), which is the last step affected by noise, the tracking command value S3 remains 7,000 rpm, not 0 rpm.

図7Bに示すように、移動平均処理の場合は目標速度指令値S2が変化したステップ(N4ステップ)を含めて4ステップ(N7ステップ)でノイズの影響を完全にうけて移動平均値が0rpmに到達してしまい、影響がなくなると、再度、4ステップで元に戻るため、モータ10の回転動作が安定しないことが判る。一方で、追従処理の場合は、ノイズの影響をわずかに受けるだけでノイズによる追従指令値S3の変化が大きくならないため、モータ10の安定した回転動作の維持ができることが判る。 As shown in Figure 7B, in the case of moving average processing, the moving average value is completely affected by noise in four steps (N7 step), including the step (N4 step) in which the target speed command value S2 changes, and reaches 0 rpm. Once the influence disappears, it returns to its original value in four steps, which shows that the rotational operation of the motor 10 is unstable. On the other hand, in the case of tracking processing, the noise only slightly affects the tracking command value S3, and the noise does not cause a large change, so it shows that the stable rotational operation of the motor 10 can be maintained.

以上説明した第1の実施の形態のモータ駆動制御装置20によれば、外部からの駆動指令が急激に変化しても、モータ10の安定した回転動作を維持することが可能となる。 The motor drive control device 20 of the first embodiment described above makes it possible to maintain stable rotational operation of the motor 10 even if the external drive command changes suddenly.

≪第2の実施の形態≫
次に、第2の実施の形態に係るモータ駆動制御装置20Aについて説明する。
Second Embodiment
Next, a motor drive control device 20A according to a second embodiment will be described.

図8は、第2の実施の形態に係るモータ駆動制御装置20Aを備えたモータユニット1Aの構成の具体例を示す図である。
図8に示すように、モータ駆動制御装置20Aは、パルス出力回路(動作指令信号出力回路の一例)100Aと、制御部200Aと、モータ駆動部300とを備えている。
また、図9は、第2の実施の形態に係るモータ駆動制御装置20Aの制御部200Aの内部構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a diagram showing a specific example of the configuration of a motor unit 1A equipped with a motor drive control device 20A according to the second embodiment.
As shown in FIG. 8, the motor drive control device 20A includes a pulse output circuit (an example of an operation command signal output circuit) 100A, a control unit 200A, and a motor drive unit 300.
FIG. 9 is a block diagram showing the internal configuration of a control unit 200A of a motor drive control device 20A according to the second embodiment.

第1の実施の形態のモータ駆動制御装置20では、モータ10の駆動に関する目標速度を指示する駆動指令信号としてPWM信号PWMが上位装置2から入力される態様であるが、第2の実施の形態のモータ駆動制御装置20Aでは、モータ10の駆動に関する目標値を目標回転位置として指示する駆動指令を含む駆動指令信号としてパルス信号(駆動指令信号の一例)STMPおよび回転方向を示す信号(以下、「回転方向信号CW/CCW」ともいう。)が上位装置2Aから入力される。第1の実施の形態のモータ駆動制御装置20では、PWM出力回路100にて上位装置2からのPWM信号PWMをもとにPWM信号(動作指令信号の一例)Sc1を生成し、指令値変換処理部210で目標速度指令値S2に変換していた。これに対し、第2の実施の形態のモータ駆動制御装置20Aでは、パルス信号STMPを入力してパルス信号(動作指令信号の一例)Sc2を生成して出力するパルス出力回路(動作指令信号出力回路の一例)100Aと、入力されたパルス信号Sc2および回転方向信号CW/CCWとを目標位置指令値S2aに変換する指令値変換処理部210Aの構成を有する点で異なる。その他は、第1の実施の形態のモータ駆動制御装置20と同じ構成であるので、その説明は省略する。 In the motor drive control device 20 of the first embodiment, a PWM signal PWM is input from the upper device 2 as a drive command signal indicating a target speed for driving the motor 10. However, in the motor drive control device 20A of the second embodiment, a pulse signal (an example of a drive command signal) STMP and a signal indicating the rotation direction (hereinafter also referred to as the "rotation direction signal CW/CCW") are input from the upper device 2A as a drive command signal including a drive command indicating a target value for driving the motor 10 as a target rotation position. In the motor drive control device 20 of the first embodiment, the PWM output circuit 100 generates a PWM signal (an example of an operation command signal) Sc1 based on the PWM signal PWM from the upper device 2, and the command value conversion processing unit 210 converts this to a target speed command value S2. In contrast, the motor drive control device 20A of the second embodiment differs in that it includes a pulse output circuit (an example of an operation command signal output circuit) 100A that inputs the pulse signal STMP and generates and outputs a pulse signal (an example of an operation command signal) Sc2, and a command value conversion processing unit 210A that converts the input pulse signal Sc2 and rotation direction signal CW/CCW into a target position command value S2a. The rest of the configuration is the same as that of the motor drive control device 20 of the first embodiment, so a description thereof will be omitted.

制御部200Aは、モータ駆動制御装置20Aの動作を統括的に制御するための回路である。第2の実施の形態において、制御部200Aは、例えば、図8に示すように、インプットキャプチャ機能を有するタイマ、ROM、RAM、クロック生成回路、プロセッサ(CPU等)、入出力I/F回路がバスや専用線を介して互いに接続された構成を有するプログラム処理装置である。例えば、制御部200Aは、マイクロコントローラ(MCU:Micro Controller Unit)である。制御部200Aは、その他にも、フラッシュメモリ等の各種記憶装置と、カウンタとしてのタイマ、A/D変換回路、D/A変換回路、その他の周辺回路なども含んでいてもよい。 The control unit 200A is a circuit for comprehensively controlling the operation of the motor drive control device 20A. In the second embodiment, the control unit 200A is a program processing device having a configuration in which a timer with input capture function, ROM, RAM, a clock generation circuit, a processor (such as a CPU), and an input/output I/F circuit are connected to each other via a bus or dedicated line, as shown in FIG. 8. For example, the control unit 200A is a microcontroller (MCU: Micro Controller Unit). The control unit 200A may also include various storage devices such as flash memory, a timer as a counter, an A/D conversion circuit, a D/A conversion circuit, and other peripheral circuits.

なお、制御部200Aとモータ駆動部300とは、一つの半導体集積回路(IC:Integrated Circuit)としてパッケージ化された構成であってもよいし、個別の集積回路として夫々パッケージ化されて回路基板に実装され、回路基板上で互いに電気的に接続された構成であってもよい。 The control unit 200A and the motor drive unit 300 may be packaged as a single semiconductor integrated circuit (IC), or may be packaged as separate integrated circuits mounted on a circuit board and electrically connected to each other on the circuit board.

パルス出力回路100Aは、外部(例えば、上位装置2A)から入力されたパルス信号STMPをもとにパルス信号Sc2を生成して、制御部200Aに入力する回路である。パルス出力回路100Aは、例えばダンピング抵抗とプルダウン抵抗とによって構成することができる。
制御部200Aは、駆動制御信号Sdを生成してモータ駆動部300に与えることにより、モータ10の通電制御を行う基本機能を有している。具体的に、制御部200Aは、入力された動作指令信号であるパルス信号Sc2および回転方向信号CW/CCWに基づいて、モータ10がパルス信号Sc2に含まれる動作指令(本実施の形態では回転位置指令)で指定された動作状態となるように駆動制御信号Sdを生成してモータ駆動部300に与える。第2の実施の形態では、パルス信号Sc2によってモータ10のステップの数を指定し、回転方向信号CW/CCWによってモータ10の回転方向を指定することによってモータ10の目標回転位置を指定している。
The pulse output circuit 100A is a circuit that generates a pulse signal Sc2 based on a pulse signal STMP input from an external device (e.g., a higher-level device 2A) and inputs the pulse signal Sc2 to the control unit 200A. The pulse output circuit 100A can be configured, for example, by a damping resistor and a pull-down resistor.
Control unit 200A has a basic function of controlling the energization of motor 10 by generating a drive control signal Sd and providing it to motor drive unit 300. Specifically, based on the input operation command signals, pulse signal Sc2 and rotation direction signal CW/CCW, control unit 200A generates drive control signal Sd and provides it to motor drive unit 300 so that motor 10 is in the operating state specified by the operation command (rotational position command in this embodiment) included in pulse signal Sc2. In the second embodiment, the number of steps of motor 10 is specified by pulse signal Sc2, and the rotation direction signal CW/CCW is used to specify the rotation direction of motor 10, thereby specifying a target rotation position of motor 10.

また、制御部200Aは、上記基本機能に加えて、パルス信号Sc2に含まれる動作指令で指定された目標指令値が変化した場合に、目標指令値の変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するように追従処理した指令値に応じた駆動制御信号Sdを生成する追従処理機能を有する。 In addition to the above basic functions, the control unit 200A also has a tracking processing function that, when a target command value specified in an operation command included in the pulse signal Sc2 changes, generates a drive control signal Sd corresponding to a command value that has been tracked so that it changes at a predetermined rate of change in the target command value over a predetermined number of times.

図9に示すように、制御部200Aは、上述した各機能を実現するための機能部として、例えば、割り込み回路部211Aと方向判定部212Aとカウンタ213Aとを有する指令値変換処理部210Aと、位置指令追従処理部221Aと駆動制御信号生成部222Aとを有する追従駆動制御信号生成部220Aと、記憶部230Aとを有している。 As shown in FIG. 9, the control unit 200A has functional units for realizing the above-mentioned functions, such as a command value conversion processing unit 210A having an interrupt circuit unit 211A, a direction determination unit 212A, and a counter 213A, a tracking drive control signal generation unit 220A having a position command tracking processing unit 221A and a drive control signal generation unit 222A, and a memory unit 230A.

制御部200Aの上述した各機能部は、例えば、制御部200AとしてのMCUのプログラム処理によって実現される。具体的には、制御部200AとしてのMCUを構成するプロセッサが、メモリに格納されたプログラムにしたがって各種の演算を行ってMCUを構成する各種周辺回路を制御することにより、上述した各機能部が実現される。 The above-mentioned functional units of the control unit 200A are realized, for example, by program processing of the MCU that serves as the control unit 200A. Specifically, the above-mentioned functional units are realized by a processor that constitutes the MCU that serves as the control unit 200A performing various calculations in accordance with programs stored in memory and controlling the various peripheral circuits that make up the MCU.

指令値変換処理部210Aは、例えば、パルス出力回路100Aを入力されたパルス信号Sc2と回転方向信号CW/CCWとを受信する。パルス信号Sc2および回転方向信号CW/CCWは、動作指令信号として機能する信号であって、モータ10の動作に関する目標値を指示する信号である。パルス信号Sc2および回転方向信号CW/CCWは、例えば、モータ10の目標回転位置を指示する信号を含んでいる。 The command value conversion processing unit 210A receives, for example, the pulse signal Sc2 and rotation direction signal CW/CCW input to the pulse output circuit 100A. The pulse signal Sc2 and rotation direction signal CW/CCW function as operation command signals and indicate target values related to the operation of the motor 10. The pulse signal Sc2 and rotation direction signal CW/CCW include, for example, a signal indicating the target rotation position of the motor 10.

指令値変換処理部210Aは、動作指令信号(パルス信号Sc2および回転方向信号CW/CCW)によって指定されたステップ数と回転方向を解析し、そのステップ数と回転方向に対応する回転位置の情報を目標位置指令値S2aとして出力する。具体的には、例えば、指令値変換処理部210Aにおいて、割り込み回路部211Aは、パルス信号Sc2から解析した目標位置に到達するまでのステップ数S1aをカウンタ213Aに出力し、方向判定部212Aは回転方向信号CW/CCWから正回転CWか逆回転CCWかの情報である回転方向指示信号S1bをカウンタ213Aに出力する。指令値変換処理部210Aにおいて、カウンタ213Aは、回転方向が正回転CWの場合はステップ数S1aをカウント値に加算し、回転方向が逆回転CCWの場合はステップ数S1aをカウント値に減算する。カウンタ213Aは算出したカウント値を目標位置指令値S2aとして出力する。 The command value conversion processing unit 210A analyzes the number of steps and rotation direction specified by the operation command signal (pulse signal Sc2 and rotation direction signal CW/CCW) and outputs information on the rotation position corresponding to the number of steps and rotation direction as a target position command value S2a. Specifically, for example, in the command value conversion processing unit 210A, the interrupt circuit unit 211A outputs the number of steps S1a required to reach the target position analyzed from the pulse signal Sc2 to the counter 213A, and the direction determination unit 212A outputs a rotation direction indication signal S1b indicating whether the rotation direction is forward CW or reverse CCW from the rotation direction signal CW/CCW to the counter 213A. In the command value conversion processing unit 210A, the counter 213A adds the number of steps S1a to its count value when the rotation direction is forward CW, and subtracts the number of steps S1a from its count value when the rotation direction is reverse CCW. Counter 213A outputs the calculated count value as the target position command value S2a.

追従駆動制御信号生成部220Aは、指令値変換処理部210Aから取得した目標位置指令値S2aが変化した場合に、取得した目標位置指令値S2aの変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するように追従処理した指令値である追従指令値S3aに基づいて駆動制御信号Sdを生成する。具体的には、位置指令追従処理部221Aが、追従処理により追従指令値S3aを算出し、駆動制御信号生成部222Aがモータ10の回転位置が追従指令値S3aで特定される回転位置に一致するようにモータ10の操作量を算出し、算出した操作量に基づいて駆動制御信号Sdを生成する。なお、追従駆動制御信号生成部220Aの機能のうち追従処理の詳細については、後述する。 When the target position command value S2a acquired from the command value conversion processing unit 210A changes, the follow-up drive control signal generation unit 220A generates a drive control signal Sd based on a follow-up command value S3a, which is a command value that has been subjected to follow-up processing so that the value changes a predetermined number of times at a predetermined rate of the amount of change in the acquired target position command value S2a. Specifically, the position command follow-up processing unit 221A calculates the follow-up command value S3a through follow-up processing, and the drive control signal generation unit 222A calculates the operation amount of the motor 10 so that the rotational position of the motor 10 matches the rotational position specified by the follow-up command value S3a, and generates a drive control signal Sd based on the calculated operation amount. Details of the follow-up processing, which is one of the functions of the follow-up drive control signal generation unit 220A, will be described later.

記憶部230Aは、追従処理において参照される加減算単位値や加減算間隔を記憶している。加減算単位値は、目標位置指令値S2aの変化量の所定割合として加算または減算される位置を示すステップ数の大きさであり、モータ10やモータ駆動部300の仕様によって設定される。加減算間隔は、目標位置指令値S2aの変化量の所定割合を変化させる(加算または減算する)時間間隔(以下、「追従処理間隔」ともいう。)であり、モータ10やモータ駆動部300の仕様によって設定される。 Memory unit 230A stores the addition/subtraction unit value and addition/subtraction interval referenced in the tracking process. The addition/subtraction unit value is the size of the number of steps indicating the position to be added or subtracted as a predetermined percentage of the change in the target position command value S2a, and is set according to the specifications of motor 10 and motor drive unit 300. The addition/subtraction interval is the time interval (hereinafter also referred to as the "tracking process interval") at which a predetermined percentage of the change in the target position command value S2a is changed (added or subtracted), and is set according to the specifications of motor 10 and motor drive unit 300.

位置指令追従処理部221Aは、指令値変換処理部210Aから取得した目標位置指令値S2aが変化した場合に、記憶部230Aに記憶されている加減算単位値や加減算間隔を必要に応じて参照して追従処理を実行して追従指令値S3aを算出し、駆動制御信号生成部222Aに出力する。位置指令追従処理部221Aは、指令値変換処理部210Aから取得した目標位置指令値S2aが変化しない場合には、以前と同じ位置指令値を追従指令値S3aとして駆動制御信号生成部222Aに出力する。 When the target position command value S2a acquired from the command value conversion processing unit 210A changes, the position command tracking processing unit 221A performs tracking processing by referencing the addition/subtraction unit value and addition/subtraction interval stored in the memory unit 230A as necessary, to calculate a tracking command value S3a, and outputs this to the drive control signal generation unit 222A. When the target position command value S2a acquired from the command value conversion processing unit 210A does not change, the position command tracking processing unit 221A outputs the same position command value as before as the tracking command value S3a to the drive control signal generation unit 222A.

駆動制御信号生成部222Aは、位置指令追従処理部221Aから受け取った追従指令値S3aで指定される回転位置および追従処理間隔に基づいてモータ10の操作量を算出し、算出した操作量に基づいて決定されるPWM周期とオン期間を有するPWM信号を駆動制御信号Sdとして生成し、モータ駆動部300に出力する。 The drive control signal generation unit 222A calculates the operation amount of the motor 10 based on the rotational position and the operation interval specified by the operation command value S3a received from the position command operation processing unit 221A, generates a PWM signal having a PWM period and an ON period determined based on the calculated operation amount as the drive control signal Sd, and outputs it to the motor drive unit 300.

次に、上述したモータ駆動制御装置20Aの位置指令追従処理部221Aによる追従処理の流れについて説明する。 Next, we will explain the flow of the tracking process performed by the position command tracking processing unit 221A of the motor drive control device 20A described above.

図10は、第2の実施の形態に係る位置指令追従処理部221Aによる追従処理のフローチャートである。
まず、位置指令追従処理部221Aが、目標位置指令値S2aを取得する(ステップS201)と、取得した目標位置指令値S2aと現在の位置指令値である前回の追従指令値S3aとを比較して、取得した目標位置指令値S2aが現在の位置指令値(前回の追従指令値S3a)よりも大きいか否かを判定する(ステップS202)。
FIG. 10 is a flowchart of the tracking process by the position command tracking processor 221A according to the second embodiment.
First, the position command tracking processing unit 221A acquires the target position command value S2a (step S201), compares the acquired target position command value S2a with the previous tracking command value S3a, which is the current position command value, and determines whether the acquired target position command value S2a is greater than the current position command value (the previous tracking command value S3a) (step S202).

ステップS202において、位置指令追従処理部221Aは、取得した目標位置指令値S2aが現在の位置指令値(前回の追従指令値S3a)よりも大きくないと判定した場合(ステップS202:NO)は、さらに、取得した目標位置指令値S2aが現在の位置指令値(前回の追従指令値S3a)よりも小さいか否かを判定する(ステップS203)。 In step S202, if the position command tracking processing unit 221A determines that the acquired target position command value S2a is not greater than the current position command value (previous tracking command value S3a) (step S202: NO), it further determines whether the acquired target position command value S2a is smaller than the current position command value (previous tracking command value S3a) (step S203).

ステップS203において、位置指令追従処理部221Aは、取得した目標位置指令値S2aが現在の位置指令値(前回の追従指令値S3a)よりも小さくないと判定した場合(ステップS203:NO)は、取得した目標位置指令値S2aが現在の位置指令値(前回の追従指令値S3a)と等しいので、処理を終了する。 In step S203, if the position command tracking processing unit 221A determines that the acquired target position command value S2a is not smaller than the current position command value (previous tracking command value S3a) (step S203: NO), the acquired target position command value S2a is equal to the current position command value (previous tracking command value S3a), and the processing ends.

一方で、ステップS202において、位置指令追従処理部221Aは、取得した目標位置指令値S2aが現在の位置指令値よりも大きいと判定した場合(ステップS202:YES)は、記憶部230Aに記憶された加減算単位値や加減算間隔を参照して加算単位値と加算間隔とを設定する(ステップS204)。 On the other hand, if the position command tracking processing unit 221A determines in step S202 that the acquired target position command value S2a is greater than the current position command value (step S202: YES), it sets the addition unit value and addition interval by referencing the addition/subtraction unit value and addition/subtraction interval stored in the memory unit 230A (step S204).

位置指令追従処理部221Aは、ステップS204において設定した加算単位値と加算間隔に基づいて回転位置および追従処理間隔を算出する(ステップS205)。具体的には、現在の追従指令値S3aによって指定されている回転位置および追従処理間隔に対して加算単位値だけ回転位置を大きくするとともに加算間隔だけ追従処理間隔を大きくする。 The position command tracking processing unit 221A calculates the rotation position and tracking processing interval based on the addition unit value and addition interval set in step S204 (step S205). Specifically, the rotation position is increased by the addition unit value relative to the rotation position and tracking processing interval specified by the current tracking command value S3a, and the tracking processing interval is increased by the addition interval.

位置指令追従処理部221Aは、ステップS205において算出された回転位置および追従処理間隔を指定するように追従指令値S3aを変更する(ステップS206)。
一方で、ステップS203において、位置指令追従処理部221Aは、取得した目標位置指令値S2aが現在の位置指令値よりも小さいと判定した場合(ステップS203:YES)は、記憶部230Aに記憶された加減算単位値や加減算間隔を参照して減算単位値と減算間隔とを設定する(ステップS207)。
The position command follow-up processing unit 221A changes the follow-up command value S3a so as to specify the rotational position and follow-up processing interval calculated in step S205 (step S206).
On the other hand, in step S203, if the position command tracking processing unit 221A determines that the acquired target position command value S2a is smaller than the current position command value (step S203: YES), it sets the subtraction unit value and subtraction interval by referring to the addition/subtraction unit value and addition/subtraction interval stored in the memory unit 230A (step S207).

位置指令追従処理部221Aは、ステップS207において設定した減算単位値と減算間隔に基づいて回転位置および追従処理間隔を算出する(ステップS208)。具体的には、現在の追従指令値S3aによって指定されている回転位置および追従処理間隔に対して減算単位値だけ回転位置を戻すとともに減算間隔だけ追従処理間隔を小さくする。 The position command tracking processing unit 221A calculates the rotation position and tracking processing interval based on the subtraction unit value and subtraction interval set in step S207 (step S208). Specifically, the rotation position is returned by the subtraction unit value relative to the rotation position and tracking processing interval specified by the current tracking command value S3a, and the tracking processing interval is reduced by the subtraction interval.

位置指令追従処理部221Aは、ステップS208において算出された回転位置および追従処理間隔を指定するように追従指令値S3aを変更する(ステップS206)。 The position command tracking processing unit 221A changes the tracking command value S3a to specify the rotational position and tracking processing interval calculated in step S208 (step S206).

位置指令追従処理部221Aは、ステップS206の処理が終了すると、再びステップS201に戻る。 When the processing of step S206 is completed, the position command tracking processing unit 221A returns to step S201.

以上の追従処理によって変更された追従指令値S3aに基づいて駆動制御信号生成部222Aが駆動制御信号Sdを生成することによって、モータ10の回転位置が目標回転位置に至るまで徐々に変更される。 The drive control signal generator 222A generates a drive control signal Sd based on the tracking command value S3a changed by the above tracking process, thereby gradually changing the rotational position of the motor 10 until it reaches the target rotational position.

ここで、位置指令追従処理部221Aが、追従処理により追従指令値S3aを算出する手法について、追従処理をしない従来のモータ駆動制御装置と比較して、さらに説明する。 Here, we will further explain the method by which the position command tracking processing unit 221A calculates the tracking command value S3a through tracking processing, comparing it with a conventional motor drive control device that does not perform tracking processing.

図11Aは、従来のモータ駆動制御装置において目標位置指令値が変更された場合における回転位置の変化(現在位置)の一例を示す図である。 Figure 11A shows an example of the change in rotational position (current position) when the target position command value is changed in a conventional motor drive control device.

従来のモータ駆動制御装置では、駆動制御信号生成部は、目標回転位置指令値に基づいて駆動制御信号を生成し、モータ駆動部がモータを駆動している。しかしながら、例えば、プリンタやコピー機でパスポートなどの厚い紙を印刷した場合には、負荷が大きいためすぐにモータは回転しない。このため、モータ駆動部のモータ駆動出力が大きくなってから回り出す。モータ駆動出力が大きい状態で回転するので、その結果、図11Aに示すように、目標位置指令値を超えて回転してしまうので、逆回転して目標位置指令値で指定された位置に復帰する必要があることが判る。 In conventional motor drive control devices, the drive control signal generation unit generates a drive control signal based on a target rotational position command value, and the motor drive unit drives the motor. However, for example, when printing thick paper such as a passport on a printer or copier, the motor does not rotate immediately due to the heavy load. For this reason, it begins to rotate only after the motor drive output of the motor drive unit increases. Because the motor rotates with a high drive output, as a result, as shown in Figure 11A, it rotates beyond the target position command value, and it is therefore necessary to rotate in the reverse direction to return to the position specified by the target position command value.

図11Bは、第2の実施形態のモータ駆動制御装置20Aにおいて目標位置指令値S2aが変更された場合における追従指令値S3aの変化と回転位置の変化(現在位置)の一例を示す図である。 Figure 11B is a diagram showing an example of the change in the tracking command value S3a and the change in the rotational position (current position) when the target position command value S2a is changed in the motor drive control device 20A of the second embodiment.

位置指令追従処理部221Aは、指令値変換処理部210Aから取得した目標位置指令値S2aが変化した場合に、追従処理を実行する。追従処理は、目標位置指令値S2aが変化しても目標位置指令値S2aの変化量を一度に変化させずに、取得した目標位置指令値S2aの変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するようにした値である追従指令値S3aを新たな追従指令値S3aとして駆動制御信号生成部222Aに出力する処理である。 The position command tracking processing unit 221A executes tracking processing when the target position command value S2a acquired from the command value conversion processing unit 210A changes. The tracking processing is a process in which, even when the target position command value S2a changes, the amount of change in the target position command value S2a is not changed all at once, but rather a tracking command value S3a that changes over a predetermined number of times at a predetermined rate of the amount of change in the acquired target position command value S2a is output as a new tracking command value S3a to the drive control signal generation unit 222A.

位置指令追従処理部221Aは、具体的には、前回の追従指令値S3aである現在位置指令値と新しく取得した指令値である目標位置指令値S2aとに差異がある場合に取得した目標位置指令値S2aが変化したと判断して、追従処理を実行する。 Specifically, if there is a difference between the current position command value, which is the previous tracking command value S3a, and the newly acquired command value, which is the target position command value S2a, the position command tracking processing unit 221A determines that the acquired target position command value S2a has changed and executes tracking processing.

位置指令追従処理部221Aは、追従処理として、具体的には、目標位置指令値S2aの変化量を一度に変化させずに、取得した目標位置指令値S2aの変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するようにした値である追従指令値S3aを、新たな追従指令値S3aとして駆動制御信号生成部222Aに出力する。 Specifically, as part of the tracking process, the position command tracking processing unit 221A does not change the amount of change in the target position command value S2a all at once, but instead outputs a new tracking command value S3a, which is a value that changes over a predetermined number of times at a predetermined rate relative to the amount of change in the acquired target position command value S2a, to the drive control signal generation unit 222A.

図11Bに示す追従処理では、位置指令追従処理部221Aは、前回の追従指令値S3aである現在位置指令値が目標位置指令値S2aに到達するまで所定の追従処理間隔毎に予め設定した値だけ現在位置指令値を目標位置指令値S2aに近づけた値を新たな追従指令値S3aとしている。この追従指令値S3aは、図11Bに示すように目標位置指令値S2aの変化よりも緩やかにモータ10の回転位置を変化させるので、目標位置指令値S2a付近で停止することができることが判る。 In the tracking process shown in Figure 11B, the position command tracking processing unit 221A sets the new tracking command value S3a by bringing the current position command value, which is the previous tracking command value S3a, closer to the target position command value S2a by a preset value at each specified tracking process interval until it reaches the target position command value S2a. As shown in Figure 11B, this tracking command value S3a changes the rotational position of the motor 10 more slowly than the target position command value S2a, so it can be seen that it can be stopped near the target position command value S2a.

また、他の追従処理として、位置指令追従処理部221Aは、前回の追従指令値S3aである現在位置指令値が目標位置指令値S2aに到達するまで所定の追従処理間隔毎に現在位置指令値と目標位置指令値S2aとの差異に応じて決定される値だけ現在位置指令値を目標位置指令値S2aに近づけた値を新たな追従指令値S3aとしてもよい。 As another tracking process, the position command tracking processing unit 221A may set as a new tracking command value S3a a value obtained by bringing the current position command value, which is the previous tracking command value S3a, closer to the target position command value S2a by a value determined based on the difference between the current position command value and the target position command value S2a at each predetermined tracking processing interval until the current position command value S3a reaches the target position command value S2a.

さらに、他の追従処理として、位置指令追従処理部221Aは、目標位置指令値S2aに近づくに従って(現在位置指令値と目標位置指令値S2aとの差異が小さくなるに従って)、所定の追従処理間隔は小さくなる値となり、現在位置指令値と目標位置指令値S2aとの差異に応じて決定される値(現在位置指令値を目標位置指令値S2aに近づける値)は、大きくなる値となるようにしてもよい。この場合、追従指令値S3aは、曲線的に変化することになる。 Furthermore, as another tracking process, the position command tracking processing unit 221A may set the predetermined tracking processing interval to a smaller value as the current position command value approaches the target position command value S2a (as the difference between the current position command value and the target position command value S2a becomes smaller), and set the value determined in accordance with the difference between the current position command value and the target position command value S2a (the value that brings the current position command value closer to the target position command value S2a) to a larger value. In this case, the tracking command value S3a will change in a curved manner.

このように、第2の実施形態における追従処理でも、目標位置指令値S2aにおける回転速度と追従処理間隔との片方を変化させてもよいし、目標位置指令値S2aにおける回転位置と追従処理間隔との両方を変化させてもよい。回転位置と追従処理間隔との両方を変化させることによって、追従処理における回転位置の変化の度合いを調整できる。 In this way, in the tracking process of the second embodiment, either the rotational speed or the tracking process interval in the target position command value S2a may be changed, or both the rotational position and the tracking process interval in the target position command value S2a may be changed. By changing both the rotational position and the tracking process interval, the degree of change in the rotational position in the tracking process can be adjusted.

以上で説明した第2の実施の形態のモータ駆動制御装置20Aによれば、外部からの駆動指令が急激に変化しても、モータ10の安定した回転動作を維持することが可能となる。 The motor drive control device 20A of the second embodiment described above makes it possible to maintain stable rotational operation of the motor 10 even if the external drive command changes suddenly.

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
<<Extension of Embodiment>>
The invention made by the inventor has been specifically described above based on an embodiment, but it goes without saying that the invention is not limited thereto and can be modified in various ways without departing from the spirit of the invention.

例えば、上記の実施の形態では、モータ10として、3相(U相、V相、およびW相)のコイル(巻線)Lu,Lv,Lwを有するブラシレスDCモータである場合を例に挙げて説明したが、モータの相数やモータの種類はこれらに限定されない。 For example, in the above embodiment, the motor 10 is described as a brushless DC motor having three-phase (U-phase, V-phase, and W-phase) coils (windings) Lu, Lv, and Lw, but the number of phases and type of motor are not limited to these.

また、上位装置から入力される信号が、第1の実施の形態ではPWM信号である場合、第2の実施の形態ではパルス信号である場合がそれぞれ例に挙げられているが、これに限定されない。上位装置から入力される信号は、例えば、レベル変化信号などであってもよい。レベル変化信号の場合は、PWM出力回路やパルス出力回路の代わりに、AD変換器を有するレベル変化信号出力回路を用いることができる。 Furthermore, while the first embodiment uses a PWM signal as the signal input from the higher-level device and the second embodiment uses a pulse signal as an example, this is not limiting. The signal input from the higher-level device may also be, for example, a level-changing signal. In the case of a level-changing signal, a level-changing signal output circuit having an AD converter can be used instead of a PWM output circuit or pulse output circuit.

なお、以上説明したモータ駆動制御装置20は、フィードバック制御機能を有していないが、例えば、モータ10の回転位置を検出して位置検出信号として出力する位置検出器を設けることによって、モータ駆動制御装置20にフィードバック制御機能を持たせることもできる。この場合、駆動制御信号生成部222は、位置検出信号に基づいてモータ10の実回転速度を算出し、算出した実回転速度が追従指令値S3で指定された回転速度に一致するように、例えば、PID(Proportional-Integral-Differential)などの制御演算処理を行って、モータ10の操作量(PWM周期およびオン期間)を算出してもよい。この場合、位置検出器としては、例えば、ホール素子、ホールIC、エンコーダ、レゾルバなどを用いることができる。 Although the motor drive control device 20 described above does not have a feedback control function, it is possible to provide the motor drive control device 20 with this function by, for example, providing a position detector that detects the rotational position of the motor 10 and outputs the result as a position detection signal. In this case, the drive control signal generator 222 may calculate the actual rotational speed of the motor 10 based on the position detection signal, and then perform control calculation processing such as PID (Proportional-Integral-Differential) to calculate the operation amount (PWM period and on-period) of the motor 10 so that the calculated actual rotational speed matches the rotational speed specified by the tracking command value S3. In this case, the position detector may be, for example, a Hall element, a Hall IC, an encoder, or a resolver.

また、上述のフローチャートは一例であって、これらに限定されるものではなく、例えば、各ステップ間に他の処理が挿入されていてもよいし、処理が並列化されていてもよい。 Furthermore, the above-described flowcharts are merely examples and are not intended to be limiting. For example, other processes may be inserted between each step, or the processes may be parallelized.

1,1A…モータユニット、2,2A…上位装置、10…モータ、20,20A…モータ駆動制御装置、100…PWM出力回路(動作指令信号出力回路の一例)、100A…パルス出力回路(動作指令信号出力回路の一例)、200,200A…制御部、210,210A…指令値変換処理部、211…デューティ比較部、212…速度指令変換部、211A…割り込み回路部、212A…方向判定部、213A…カウンタ、220,220A…追従駆動制御信号生成部、221…速度指令追従処理部、221A…位置指令追従処理部、222,222A…駆動制御信号生成部、230…記憶部、300…モータ駆動部、S1…デューティ比信号、S1a…ステップ数、S1b…回転方向指示信号、S2…目標速度指令値、S2a…目標位置指令値、S3,S3a…追従指令値、PWM…PWM信号(駆動指令信号の一例)、STMP…パルス信号(駆動指令信号の一例)、Sc1…PWM信号(動作指令信号の一例)、Sc2…パルス信号(動作指令信号の一例)、Sd…駆動制御信号、CW/CCW…回転方向信号 1, 1A...motor unit, 2, 2A...host device, 10...motor, 20, 20A...motor drive control device, 100...PWM output circuit (an example of an operation command signal output circuit), 100A...pulse output circuit (an example of an operation command signal output circuit), 200, 200A...control unit, 210, 210A...command value conversion processing unit, 211...duty comparison unit, 212...speed command conversion unit, 211A...interrupt circuit unit, 212A...direction determination unit, 213A...counter, 220, 220A...following drive control signal generation unit, 221...speed command following processing unit, 221 A...position command tracking processing unit, 222, 222A...drive control signal generation unit, 230...storage unit, 300...motor drive unit, S1...duty ratio signal, S1a...step count, S1b...rotation direction command signal, S2...target speed command value, S2a...target position command value, S3, S3a...tracking command value, PWM...PWM signal (an example of a drive command signal), STMP...pulse signal (an example of a drive command signal), Sc1...PWM signal (an example of an operation command signal), Sc2...pulse signal (an example of an operation command signal), Sd...drive control signal, CW/CCW...rotation direction signal

Claims (5)

モータの駆動を制御するための駆動制御信号に基づいて、前記モータのコイルに電圧を印加して前記モータを駆動するモータ駆動部と、
前記モータの動作指令信号に基づいて前記駆動制御信号を生成して前記モータ駆動部に出力する制御部と、
外部から駆動指令信号を入力して、前記動作指令信号を前記制御部に出力する動作指令信号出力回路と、を備え、
前記制御部は、
前記動作指令信号に含まれる動作指令を目標指令値に変換する指令値変換処理部と、
前記指令値変換処理部から前記目標指令値を取得し、取得した前記目標指令値が変化した場合に、取得した前記目標指令値の変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するように追従処理した指令値である追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する追従駆動制御信号生成部とを有し、
前記追従駆動制御信号生成部は、
前回の追従指令値である現在速度指令値と新しく取得した目標指令値である目標速度指令値とに差異がある場合に取得した前記目標速度指令値が変化したと判断して、前記現在速度指令値が前記目標速度指令値に到達するまで所定の追従処理間隔毎に前記差異に応じて決定される値だけ前記現在速度指令値を前記目標速度指令値に近づけた値を新たな追従指令値とする追従処理を実行する速度指令追従処理部と、
前記新たな追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部とを有し、
前記速度指令追従処理部は、前記差異が小さくなるに従って、前記所定の追従処理間隔を小さい値に設定するとともに、前記現在速度指令値を前記目標速度指令値に近づける値を大きい値に設定する、
モータ駆動制御装置。
a motor driving unit that applies a voltage to a coil of the motor based on a drive control signal for controlling the driving of the motor, thereby driving the motor;
a control unit that generates the drive control signal based on an operation command signal for the motor and outputs the drive control signal to the motor drive unit;
an operation command signal output circuit that receives a drive command signal from an external device and outputs the operation command signal to the control unit;
The control unit
a command value conversion processing unit that converts the operation command included in the operation command signal into a target command value;
a follow-up drive control signal generation unit that acquires the target command value from the command value conversion processing unit, and when the acquired target command value changes, generates the drive control signal based on a follow-up command value that is a command value that has been subjected to follow-up processing so as to change a predetermined number of times at a predetermined rate of change in the acquired target command value ,
The follow-up drive control signal generation unit
a speed command tracking processing unit that determines that the acquired target speed command value has changed when there is a difference between a current speed command value that is a previous tracking command value and a target speed command value that is a newly acquired target command value, and executes tracking processing to set a value that approaches the current speed command value to the target speed command value by a value determined according to the difference at each predetermined tracking processing interval until the current speed command value reaches the target speed command value;
a drive control signal generation unit that generates the drive control signal based on the new tracking command value;
the speed command tracking processing unit sets the predetermined tracking processing interval to a smaller value as the difference becomes smaller, and sets the value that brings the current speed command value closer to the target speed command value to a larger value .
Motor drive control device.
モータの駆動を制御するための駆動制御信号に基づいて、前記モータのコイルに電圧を印加して前記モータを駆動するモータ駆動部と、
前記モータの動作指令信号に基づいて前記駆動制御信号を生成して前記モータ駆動部に出力する制御部と、
外部から駆動指令信号を入力して、前記動作指令信号を前記制御部に出力する動作指令信号出力回路と、を備え、
前記制御部は、
前記動作指令信号に含まれる動作指令を目標指令値に変換する指令値変換処理部と、
前記指令値変換処理部から前記目標指令値を取得し、取得した前記目標指令値が変化した場合に、取得した前記目標指令値の変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するように追従処理した指令値である追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する追従駆動制御信号生成部とを有し、
前記追従駆動制御信号生成部は、
前回の追従指令値である現在位置指令値と新しく取得した目標指令値である目標位置指令値とに差異がある場合に取得した前記目標位置指令値が変化したと判断して、前記現在位置指令値が前記目標位置指令値に到達するまで所定の追従処理間隔毎に前記差異に応じて決定される値だけ前記現在位置指令値を前記目標位置指令値に近づけた値を新たな追従指令値とする追従処理を実行する位置指令追従処理部と、
前記新たな追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部とを有し、
前記位置指令追従処理部は、前記差異が小さくなるに従って、前記所定の追従処理間隔を小さい値に設定するとともに、前記現在位置指令値を前記目標位置指令値に近づける値を大きい値に設定する、
モータ駆動制御装置。
a motor driving unit that applies a voltage to a coil of the motor based on a drive control signal for controlling the driving of the motor, thereby driving the motor;
a control unit that generates the drive control signal based on an operation command signal for the motor and outputs the drive control signal to the motor drive unit;
an operation command signal output circuit that receives a drive command signal from an external device and outputs the operation command signal to the control unit;
The control unit
a command value conversion processing unit that converts the operation command included in the operation command signal into a target command value;
a follow-up drive control signal generation unit that acquires the target command value from the command value conversion processing unit, and when the acquired target command value changes, generates the drive control signal based on a follow-up command value that is a command value that has been subjected to follow-up processing so as to change a predetermined number of times at a predetermined rate of change in the acquired target command value,
The follow-up drive control signal generation unit
a position command tracking processing unit that determines that the acquired target position command value has changed when there is a difference between a current position command value that is a previous tracking command value and a target position command value that is a newly acquired target command value, and executes tracking processing to set a new tracking command value as a value that brings the current position command value closer to the target position command value by a value determined according to the difference at each predetermined tracking processing interval until the current position command value reaches the target position command value;
a drive control signal generation unit that generates the drive control signal based on the new tracking command value;
the position command tracking processing unit sets the predetermined tracking processing interval to a smaller value as the difference becomes smaller, and sets the value that brings the current position command value closer to the target position command value to a larger value .
Motor drive control device.
請求項1または2に記載のモータ駆動制御装置と、
前記モータと、を備える
モータユニット。
The motor drive control device according to claim 1 or 2 ;
A motor unit comprising the motor.
モータの駆動を制御するための駆動制御信号に基づいて、前記モータのコイルに電圧を印加して前記モータを駆動するモータ駆動部と、前記モータの動作指令信号に基づいて前記駆動制御信号を生成して前記モータ駆動部に出力する制御部と、外部から駆動指令信号を入力して、前記動作指令信号を前記制御部に出力する動作指令信号出力回路とを備えるモータ駆動制御装置によるモータ駆動制御方法であって、
前記制御部が、
前記動作指令信号に含まれる動作指令を目標指令値に変換する指令値変換処理ステップと、
前記指令値変換処理ステップで変換した前記目標指令値が変化した場合に、取得した前記目標指令値の変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するように追従処理した指令値である追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する追従駆動制御信号生成ステップとを含
前記追従駆動制御信号生成ステップは、
前回の追従指令値である現在速度指令値と新しく取得した目標指令値である目標速度指令値とに差異がある場合に取得した前記目標速度指令値が変化したと判断して、前記現在速度指令値が前記目標速度指令値に到達するまで所定の追従処理間隔毎に前記差異に応じて決定される値だけ前記現在速度指令値を前記目標速度指令値に近づけた値を新たな追従指令値とする追従処理を実行する速度指令追従処理サブステップと、
前記新たな追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成サブステップとを有し、
前記速度指令追従処理サブステップは、前記差異が小さくなるに従って、前記所定の追従処理間隔を小さい値に設定するとともに、前記現在速度指令値を前記目標速度指令値に近づける値を大きい値に設定する、
モータ駆動制御方法。
A motor drive control method using a motor drive control device including: a motor drive unit that applies a voltage to a coil of the motor based on a drive control signal for controlling drive of the motor to drive the motor; a control unit that generates the drive control signal based on an operation command signal of the motor and outputs the drive control signal to the motor drive unit; and an operation command signal output circuit that receives a drive command signal from an external device and outputs the operation command signal to the control unit,
The control unit
a command value conversion processing step of converting the operation command included in the operation command signal into a target command value;
a follow-up drive control signal generating step of generating the drive control signal based on a follow-up command value which is a command value that has been subjected to follow-up processing so as to change a predetermined number of times at a predetermined rate of change in the acquired target command value when the target command value converted in the command value conversion processing step has changed ,
The follow-up drive control signal generating step includes:
a speed command tracking processing substep of determining that the acquired target speed command value has changed when there is a difference between a current speed command value that is a previous tracking command value and a target speed command value that is a newly acquired target command value, and executing tracking processing to set a value that approaches the current speed command value to the target speed command value by a value determined according to the difference at each predetermined tracking processing interval until the current speed command value reaches the target speed command value;
a drive control signal generating substep of generating the drive control signal based on the new tracking command value;
the speed command tracking substep sets the predetermined tracking processing interval to a smaller value as the difference becomes smaller, and sets a value that brings the current speed command value closer to the target speed command value to a larger value.
Motor drive control method.
モータの駆動を制御するための駆動制御信号に基づいて、前記モータのコイルに電圧を印加して前記モータを駆動するモータ駆動部と、前記モータの動作指令信号に基づいて前記駆動制御信号を生成して前記モータ駆動部に出力する制御部と、外部から駆動指令信号を入力して、前記動作指令信号を前記制御部に出力する動作指令信号出力回路とを備えるモータ駆動制御装置によるモータ駆動制御方法であって、A motor drive control method using a motor drive control device including: a motor drive unit that applies a voltage to a coil of the motor based on a drive control signal for controlling drive of the motor to drive the motor; a control unit that generates the drive control signal based on an operation command signal of the motor and outputs the drive control signal to the motor drive unit; and an operation command signal output circuit that receives a drive command signal from an external device and outputs the operation command signal to the control unit,
前記制御部が、The control unit
前記動作指令信号に含まれる動作指令を目標指令値に変換する指令値変換処理ステップと、a command value conversion processing step of converting the operation command included in the operation command signal into a target command value;
前記指令値変換処理ステップで変換した前記目標指令値が変化した場合に、取得した前記目標指令値の変化量の所定割合で所定回数にわたって変化するように追従処理した指令値である追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する追従駆動制御信号生成ステップとを含み、a follow-up drive control signal generating step of generating the drive control signal based on a follow-up command value which is a command value that has been subjected to follow-up processing so as to change a predetermined number of times at a predetermined rate of change in the acquired target command value when the target command value converted in the command value conversion processing step has changed,
前記追従駆動制御信号生成ステップは、The follow-up drive control signal generating step includes:
前回の追従指令値である現在位置指令値と新しく取得した目標指令値である目標位置指令値とに差異がある場合に取得した前記目標位置指令値が変化したと判断して、前記現在位置指令値が前記目標位置指令値に到達するまで所定の追従処理間隔毎に前記差異に応じて決定される値だけ前記現在位置指令値を前記目標位置指令値に近づけた値を新たな追従指令値とする追従処理を実行する位置指令追従処理サブステップと、a position command tracking processing substep of determining that the acquired target position command value has changed when there is a difference between a current position command value that is the previous tracking command value and a target position command value that is a newly acquired target command value, and executing a tracking processing to set a new tracking command value as a value that brings the current position command value closer to the target position command value by a value determined according to the difference at every predetermined tracking processing interval until the current position command value reaches the target position command value;
前記新たな追従指令値に基づいて前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成サブステップとを有し、a drive control signal generating substep of generating the drive control signal based on the new tracking command value;
前記位置指令追従処理サブステップは、前記差異が小さくなるに従って、前記所定の追従処理間隔を小さい値に設定するとともに、前記現在位置指令値を前記目標位置指令値に近づける値を大きい値に設定する、the position command tracking processing substep sets the predetermined tracking processing interval to a smaller value as the difference becomes smaller, and sets a value that brings the current position command value closer to the target position command value to a larger value.
モータ駆動制御方法。Motor drive control method.
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