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JPS6255161B2 - - Google Patents
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JPS6255161B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6255161B2
JPS6255161B2 JP16326679A JP16326679A JPS6255161B2 JP S6255161 B2 JPS6255161 B2 JP S6255161B2 JP 16326679 A JP16326679 A JP 16326679A JP 16326679 A JP16326679 A JP 16326679A JP S6255161 B2 JPS6255161 B2 JP S6255161B2
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JP
Japan
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signal
output
clock
digital
movable member
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Expired
Application number
JP16326679A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS56132612A (en
Inventor
Hiroshi Inada
Tadashi Nomura
Kyoaki Nishikawa
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Priority to DE8080301369T priority patent/DE3063844D1/en
Priority to EP80301369A priority patent/EP0020024B1/en
Priority to US06/144,131 priority patent/US4313074A/en
Publication of JPS56132612A publication Critical patent/JPS56132612A/en
Publication of JPS6255161B2 publication Critical patent/JPS6255161B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • G05D3/20Control of position or direction using feedback using a digital comparing device

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可動部材の相対的な移動を行う装置の
位置決め制御装置に関し、特に衝撃型シリアルプ
リンタ装置等におけるキヤリツジ送り機構および
活字選択機構の位置決め制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a positioning control device for a device that moves movable members relative to each other, and more particularly to a positioning control device for a carriage feeding mechanism and a character selection mechanism in an impact-type serial printer or the like.

そのような衝撃型シリアルプリンタ装置におい
ては、可動部材としてのキヤリツジには印字用回
転ホイールとホイール駆動用モータ、さらに印字
用ハンマーおよびリボンカートリツジとが搭載さ
れており、前記キヤリツジ駆動用モータにより前
記キヤリツジが記録媒体と平行に移動させられ印
字位置に停止され位置決めされている。また、前
記キヤリツジ上に取り付けられた印字用回転ホイ
ールは前記ホイール駆動用モータにより回転さ
れ、前記印字用回転ホイール上に担持された複数
個の活字のうちから選択された活字を記録媒体に
近接した印字位置に静止させるよう位置決めされ
る。
In such an impact type serial printer device, a carriage as a movable member is equipped with a rotary wheel for printing, a motor for driving the wheel, a hammer for printing, and a ribbon cartridge. The carriage is moved parallel to the recording medium and is stopped and positioned at the printing position. Further, the rotary printing wheel mounted on the carriage is rotated by the wheel driving motor, and the printed characters selected from among the plurality of printed characters carried on the rotary printing wheel are brought close to the recording medium. It is positioned so that it remains stationary at the printing position.

前記シリアルプリンタのキヤリツジ等の可動部
材を、モータ等によつて駆動し目標位置に移動さ
せる装置においては、目標までの位置誤差に対応
する信号をモータに印加し、位置誤差を0とする
ようにモータを動かし部材を移動させている。
In a device that drives a movable member such as a carriage of the serial printer to a target position by a motor or the like, a signal corresponding to the positional error to the target is applied to the motor to set the positional error to zero. The motor is moved to move the parts.

この種の制御には、米国特許第3954163号明細
書に記載されるように目標位置の一定距離手前ま
で位置誤差対応の可変基準速度にモータの速度を
従わせる速度制御モードと、前記目標位置の一定
距離手前からその目標位置まで位置誤差そのもの
によつて位置を制御する位置制御モードとの2つ
の制御モードを併用してモータを目標位置まで移
動させかつ位置決めする。この場合、速度制御モ
ードにおいては、アナログ基準速度信号に対して
モータ回転速度に対応したアナログ速度フイード
バツク信号を加減算してモータの速度制御を行
い、位置制御モードにおいては、アナログ位置誤
差信号に対してモータ回転速度に対応したアナロ
グダンピング信号を加減算してモータの位置制御
を行つている。しかしこのようなアナログ制御系
ではアナログ回路のオフセツトやドリフトに対す
るレベル調整の必要性が本質的に存在し生産ライ
ンにおける調整時間、検査時間の増大を招き生産
コストの上昇、生産性の大きな阻害を招来する。
又上記オフセツトやドリフトの環境変化、経年変
化に対してもこれを調整するための保守に多大の
工数を要し保守コストの増大につながる。さらに
一般にアナログ回路は現状では高集積化がまだむ
ずかしく回路実装スペースの大型化、部品点数の
増加にともなう生産管理の複雑化などの多くの欠
点をもつている。
This type of control includes a speed control mode in which the motor speed follows a variable reference speed that accommodates position errors until a certain distance before the target position, as described in U.S. Pat. No. 3,954,163; The motor is moved to the target position and positioned using a combination of two control modes: a position control mode in which the position is controlled from a certain distance before the target position based on the position error itself. In this case, in the speed control mode, the motor speed is controlled by adding or subtracting the analog speed feedback signal corresponding to the motor rotation speed to the analog reference speed signal, and in the position control mode, the analog position error signal is Motor position control is performed by adding and subtracting analog damping signals corresponding to the motor rotation speed. However, in such an analog control system, there is essentially a need for level adjustment for analog circuit offset and drift, which increases adjustment time and inspection time on the production line, increases production costs, and greatly impedes productivity. do.
Further, maintenance to adjust for environmental changes and aging of the offset and drift described above requires a large amount of man-hours, leading to an increase in maintenance costs. Furthermore, in general, analog circuits currently have many drawbacks, such as the difficulty of achieving high integration, the increased circuit mounting space, and the complexity of production management as the number of components increases.

このため、上記欠点を解決するために、本願と
同一出願人による特願昭53年第17810号、同第
70074号、同第137495号および特願昭54年第39168
号明細書において前記制御系をデイジタル化し上
記アナログ制御系における欠点を解消したデイジ
タル位置決め制御装置が提案されている。
Therefore, in order to solve the above-mentioned drawbacks, Japanese Patent Application No. 17810 of 1973 filed by the same applicant as the present application,
No. 70074, No. 137495 and Patent Application No. 39168 of 1972
In this specification, a digital positioning control device is proposed in which the control system is digitalized to eliminate the drawbacks of the analog control system.

しかしながらこのようなデイジタル信号処理に
より構成された制御装置では、位置信号を発生す
る位置検出器としてフオトエンコーダなどを用い
ることになり、この場合必要な印字精度即ち位置
決め精度を確保するためには、位置検出器、すな
わちフオトエンコーダのインクリメンタルな出力
パルス数を必然的に非常に多くする必要が生じ位
置検出器のコストが高くなるという欠点が生じて
きた。このためさらに、上記欠点を解決するた
め、本願と同一出願人による特願昭54年第52694
号明細書において、小型軽量で安価なアブソリユ
ート型位置検出器を用いて、簡単な回路で高分解
能のすなわちインクリメンタル位置パルス数を非
常に多くしたインクリメンタル型位置検出器が提
案されている。しかしこの場合も分解能すなわち
位置パルス数の増加にともない位置検出器は一般
にその出力レベルが低下しS/N比が悪くなる傾
向をもち、この結果制御装置内部あるいは外部か
らの誘導ノイズ等によつて誤動作を起しがちにな
るという欠点が残つていた。
However, in a control device constructed using such digital signal processing, a photo encoder or the like is used as a position detector that generates a position signal, and in this case, in order to ensure the necessary printing accuracy, that is, positioning accuracy, A drawback has arisen in that the number of incremental output pulses of the detector, ie the photo encoder, must necessarily be very large, which increases the cost of the position detector. For this reason, in order to solve the above-mentioned drawbacks, we have further proposed patent application No. 52694 filed in 1972 by the same applicant as the present application.
In this specification, an incremental type position detector is proposed that uses a small, lightweight, and inexpensive absolute type position detector and has a simple circuit and high resolution, that is, a very large number of incremental position pulses. However, in this case as well, as the resolution, that is, the number of position pulses, increases, the output level of the position detector generally decreases, and the S/N ratio tends to deteriorate. The drawback remained that it was prone to malfunctions.

本発明の目的は上記特願昭54年第52694号明細
書にて提案された如き低価格で高分解能のインク
リメンタル位置検出器を使用したデイジタル位置
決め制御装置における上記の欠点を除いて、位置
誤差信号としてモータの絶対位置に比例したアブ
ソリユート位置信号を用いることによりノイズ等
に対して安定な位置決めが可能な新規なデイジタ
ル位置決め制御装置を提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks in a digital positioning control device using a low-cost, high-resolution incremental position detector as proposed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 52694/1982, and to provide a position error signal. Another object of the present invention is to provide a new digital positioning control device that can perform stable positioning against noise and the like by using an absolute position signal that is proportional to the absolute position of the motor.

本発明によれば外部より可動部材の現在位置か
ら目標位置までの移動距離および移動方向を示す
移動情報信号を受け前記可動部材を前記目標位置
へ位置決めする位置決め制御装置において、異な
る周波数を持つ複数のクロツク信号を出力するク
ロツク発生回路と、前記クロツク発生回路の1つ
のクロツク信号を受け振幅が等しく位置が互いに
90゜異なる正弦波状の1対の駆動信号を出力する
駆動手段と、前記1対の駆動信号を受け前記1対
の駆動信号との位相差が前記可動部材の移動量に
比例するデイジタル位置検出信号を出力する前記
可動部材に機械的に接続された位置検出手段と、
前記デイジタル位置検出信号と前記クロツク発生
回路からの1つのクロツク信号とを受け前記可動
部材の移動に対応した前記デイジタル位置信号と
前記クロツク信号を分周した信号との位相差が前
記クロツク信号の1周期単位変化する毎にその位
相ずれの方向すなわち前記可動部材の移動方向に
応じて正方向パルスあるいは負方向パルスを出力
するインクリメンタル位置信号発生回路と、前記
デイジタル位置検出信号と前記クロツク発生回路
からの1つのクロツク信号とを受け前記可動部材
の移動に対応した前記デイジタル位置信号と前記
クロツク信号を分周した信号との位相差を前記ク
ロツク信号で計数し前記デイジタル位置信号を分
周した信号の1周期毎に前記計数結果をデイジタ
ルアブソリユート位置信号として出力するアブソ
リユート位置信号発生回路とを含み、前記現在位
置から前記目標位置の一定距離手前までは前記イ
ンクリメンタル位置信号により前記可動部材の移
動速度を制御し、前記目標位置の一定距離手前か
ら前記目標位置までは、前記デイジタルアブソリ
ユート位置信号によつて前記可動部材を前記目標
位置に位置決め制御することを特徴とするデイジ
タル位置決め制御装置が得られる。
According to the present invention, in a positioning control device that receives a movement information signal from the outside indicating the movement distance and movement direction of a movable member from its current position to a target position and positions the movable member to the target position, a plurality of signals having different frequencies are used. A clock generation circuit that outputs a clock signal and a clock signal received from one of the clock generation circuits have equal amplitudes and are located at each other.
a driving means that outputs a pair of sinusoidal drive signals that differ by 90 degrees; and a digital position detection signal that receives the pair of drive signals and has a phase difference between the pair of drive signals that is proportional to the amount of movement of the movable member. a position detection means mechanically connected to the movable member that outputs the
When the digital position detection signal and one clock signal from the clock generation circuit are received, the phase difference between the digital position signal corresponding to the movement of the movable member and a signal obtained by dividing the frequency of the clock signal is 1 of the clock signal. an incremental position signal generation circuit that outputs a positive direction pulse or a negative direction pulse depending on the direction of the phase shift, that is, the moving direction of the movable member every time the period unit changes; A clock signal is received, and the phase difference between the digital position signal corresponding to the movement of the movable member and a signal obtained by dividing the frequency of the clock signal is counted using the clock signal, and one of the signals obtained by dividing the frequency of the digital position signal is calculated using the clock signal. an absolute position signal generating circuit that outputs the counting result as a digital absolute position signal every cycle, and the moving speed of the movable member is controlled by the incremental position signal from the current position to a certain distance before the target position. The digital positioning control device is characterized in that the movable member is controlled to be positioned at the target position from a certain distance before the target position to the target position based on the digital absolute position signal. .

次に図面を参照して本発明について詳しく説明
する。
Next, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

なお、以下の図面において信号線と信号とを区
別せず同一用語で表示することがある。
Note that in the drawings below, signal lines and signals may be expressed using the same term without distinction.

第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
あり、図において、コンピユータ等の外部制御機
器4から移動距離信号4Cおよび方向指定信号4
bがセツト信号4aによつて位置決め制御回路1
に初期セツトされ、それらの信号4cおよび4b
に応じてモータ3が制御される。このときモータ
3の回転運動は位相が互いに90゜異なる正弦波状
の信号を信号線1a,1b,1c,1dを介して
受ける位置検出器2によつて検出され、位置決め
制御回路1に信号線2aおよび2bを介してフイ
ードバツクされる。そしてモータ3の回転運動
は、ドライブプーリ5、ワイヤー7およびプーリ
6を介してキヤリツジ8に伝えられ、キヤリツジ
8を所望の位置まで駆動する。こうしてキヤリツ
ジ8が所望の位置に位置決めされた後位置決め制
御回路1は次の移動命令を受け入れ可能であるこ
とを示すレデイー信号1eを外部制御機器4に返
す。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
b is the positioning control circuit 1 by the set signal 4a.
and their signals 4c and 4b
The motor 3 is controlled accordingly. At this time, the rotational movement of the motor 3 is detected by the position detector 2 which receives sinusoidal signals whose phases differ by 90 degrees from each other via the signal lines 1a, 1b, 1c, and 1d. and 2b. The rotational motion of the motor 3 is transmitted to the carriage 8 via the drive pulley 5, wire 7, and pulley 6, and drives the carriage 8 to a desired position. After the carriage 8 is thus positioned at the desired position, the positioning control circuit 1 returns a ready signal 1e to the external control device 4 indicating that it can accept the next movement command.

第2図は第1図の位置決め制御回路1を詳しく
示すブロツク図である。前記速度制御モードにお
いては、外部制御機器4から目標位置対応の移動
距離信号4cおよび方向指定信号4bが制御回路
100に入力され、セツト信号4aによつてその
中のカウンタおよびレジスタに初期セツトされ
る。ここで前記方向指定信号4bが正であると、
制御回路100から位置誤差対応の正の基準速度
信号が信号線100cに出力され、速度制御モー
ドを表示するモード信号が信号線100aに出力
される。このとき、積分回路150では後述する
位置制御モードになつてから一定時間後に出力さ
れる停止信号100bによつて入力信号、すなわ
ち、前記基準速度信号100cの積分動作を禁止
すると同時に内部の積分器をリセツトして0の積
分信号を信号線150aに出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing the positioning control circuit 1 of FIG. 1 in detail. In the speed control mode, a moving distance signal 4c and a direction designation signal 4b corresponding to the target position are input from the external control device 4 to the control circuit 100, and the counters and registers therein are initially set by the set signal 4a. . Here, if the direction designation signal 4b is positive,
A positive reference speed signal corresponding to the position error is outputted from the control circuit 100 to the signal line 100c, and a mode signal indicating the speed control mode is outputted to the signal line 100a. At this time, the integration circuit 150 prohibits the integration operation of the input signal, that is, the reference speed signal 100c, by a stop signal 100b that is output after a certain period of time after entering the position control mode, which will be described later, and simultaneously starts the internal integrator. It is reset and an integral signal of 0 is output to the signal line 150a.

さらに、位置補正回路650においても、前記
停止信号100bおよび速度制御モードを表示す
るモード信号100aによつて入力信号、すなわ
ち、前記基準速度信号100cをそのまま信号線
650aに出力する。そこで、前記基準速度信号
は、演算回路200を介してPWM(パルス幅変
調)回路250に入力される。前記PWM回路2
50では、前記演算回路200の出力信号200
aとクロツク発生回路400からのPWMクロツ
ク400aとを受けて、前記出力信号200aを
パルス幅変調し、その出力を信号線250aおよ
び250bに出力する。そして、それらの信号に
よつてモータ駆動回路300を介して前記モータ
3は正方向に駆動される。モータ3が正方向に動
き出すと、モータ3に機械的に接続されている位
置検出器は、検出器駆動回路450から互いに位
相が90゜ずれた正弦波の第1および第2の検出駆
動信号を信号線1a,1bおよび1f,1gによ
り受け、前記検出器駆動信号に対して、前記モー
タ3の位置に比例した位相差を有する位置検出信
号を信号線2a,2bに出力する。増幅回路50
0では、前記位置検出信号を増幅しデイジタル位
置検出信号に変換して信号線500aに出力す
る。モータ3の位置に比例した前記デイジタル位
置検出信号500aの位相差はインクリメンタル
パルス発生回路550において、前記クロツク発
生回路400からの第1および第2の基準クロツ
ク400bおよび400cによつて検出され、モ
ータ3の一定角度回転毎に正方向パルスが信号線
550aに与えられる。この正方向パルスおよび
前記クロツク発生回路400からの速度サンプル
クロツク400fを受けて速度検出回路350で
は、モータの速度を検出して信号線350aに速
度信号を出力する。従つて、前記演算回路200
において、前記基準速度信号から前記速度信号を
減算することによつて速度フイードバツクを与え
ることができ、前記基準速度信号に対応する基準
速度にモータ3の速度を追従させることができ
る。
Further, the position correction circuit 650 also outputs the input signal, that is, the reference speed signal 100c, to the signal line 650a as it is based on the stop signal 100b and the mode signal 100a indicating the speed control mode. Therefore, the reference speed signal is input to a PWM (pulse width modulation) circuit 250 via an arithmetic circuit 200. Said PWM circuit 2
At 50, the output signal 200 of the arithmetic circuit 200 is
a and a PWM clock 400a from a clock generation circuit 400, the output signal 200a is pulse width modulated, and the output is outputted to signal lines 250a and 250b. These signals drive the motor 3 in the forward direction via the motor drive circuit 300. When the motor 3 starts moving in the forward direction, the position detector mechanically connected to the motor 3 receives first and second detection drive signals of sinusoids, which are 90° out of phase with each other, from the detector drive circuit 450. A position detection signal is received by signal lines 1a, 1b and 1f, 1g, and outputs to signal lines 2a, 2b a position detection signal having a phase difference proportional to the position of the motor 3 with respect to the detector drive signal. Amplification circuit 50
0, the position detection signal is amplified, converted into a digital position detection signal, and output to the signal line 500a. The phase difference of the digital position detection signal 500a, which is proportional to the position of the motor 3, is detected in the incremental pulse generation circuit 550 by the first and second reference clocks 400b and 400c from the clock generation circuit 400. A positive direction pulse is given to the signal line 550a every time the rotation is made by a certain angle. In response to this positive direction pulse and the speed sample clock 400f from the clock generation circuit 400, the speed detection circuit 350 detects the speed of the motor and outputs a speed signal to the signal line 350a. Therefore, the arithmetic circuit 200
In this case, a speed feedback can be provided by subtracting the speed signal from the reference speed signal, and the speed of the motor 3 can be made to follow the reference speed corresponding to the reference speed signal.

一方、前記正方向パルスは信号線550aを介
して前記制御回路100に入力され、先に初期セ
ツトされた前記移動距離信号が減算されていく。
この結果、位置誤差信号対応の基準速度信号も予
め設定された曲線に沿つて減少していく。
On the other hand, the positive direction pulse is input to the control circuit 100 via the signal line 550a, and the movement distance signal that has been initially set is subtracted from it.
As a result, the reference speed signal corresponding to the position error signal also decreases along a preset curve.

以上のように、速度検出回路350および演算
回路200による速度フイードバツクによつて、
位置誤差に対応して予め設定された曲線に沿つて
減少していく基準速度にモータ3の速度が従うよ
うに制御することができる。このようにして、モ
ータ3が目標位置の一定距離手前まで達すると、
制御回路100は、位置信号発生回路600にお
いて前記デイジタル位置検出信号500および前
記基準クロツク400bから検出されるモータ3
のアブソリユート位置に比例したデイジタルアブ
ソリユート位置信号(詳細については後述する)
を受け、信号線100cに目標位置までの位置誤
差信号を出力し、モータ3はこの位置誤差信号に
よつて目標位置まで駆動される。このとき、信号
線100aには位置制御モードを示すモード信号
が出力されるが、信号線100bには、位置制御
モードに切換つてからあらかじめ定められた一定
時間が経過していないため停止信号が出力されな
い。ゆえに積分回路150では前記速度制御モー
ドと同様に積分動作は禁止されており、積分出力
が0となつて信号線150aに出力される。また
このとき、前記速度制御モードと同様に速度検出
回路350と演算回路200とによつて速度フイ
ードバツクが行なわれるが、位置制御モードでは
速度信号350aはダンピングとして働く。
As described above, due to the speed feedback by the speed detection circuit 350 and the calculation circuit 200,
The speed of the motor 3 can be controlled so as to follow a reference speed that decreases along a preset curve corresponding to the position error. In this way, when the motor 3 reaches a certain distance before the target position,
The control circuit 100 controls the motor 3 detected by the position signal generation circuit 600 from the digital position detection signal 500 and the reference clock 400b.
A digital absolute position signal proportional to the absolute position of (details will be explained later)
In response, a position error signal up to the target position is output to the signal line 100c, and the motor 3 is driven to the target position by this position error signal. At this time, a mode signal indicating the position control mode is output to the signal line 100a, but a stop signal is output to the signal line 100b because a predetermined period of time has not elapsed since switching to the position control mode. Not done. Therefore, in the integration circuit 150, the integration operation is prohibited as in the speed control mode, and the integration output becomes 0 and is output to the signal line 150a. Also, at this time, speed feedback is performed by the speed detection circuit 350 and the arithmetic circuit 200 as in the speed control mode, but in the position control mode the speed signal 350a acts as damping.

このように速度検出にはモータの一定角度回転
毎に発生するインクリメンタルな位置信号を使用
し、位置制御モードにおける位置誤差信号にはモ
ータの絶対位置に比例した絶対位置信号を使用す
ることによつて、前掲特願昭53年第17810号、同
第70074号、同第137495号および同54年第39168号
明細書に記載された、位置誤差信号としてインク
リメンタルな位置信号を使用する方法に比較し
て、誘導ノイズ等によつて発生しがちな位置決め
点のずれはなくなり、常に正確な位置決め点に位
置決めがなされる。
In this way, the incremental position signal generated every time the motor rotates by a certain angle is used for speed detection, and the absolute position signal proportional to the absolute position of the motor is used as the position error signal in position control mode. , compared to the method of using an incremental position signal as a position error signal described in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 17810 of 1973, No. 70074, No. 137495 of 1973, and No. 39168 of 1974. , positioning point deviations that tend to occur due to induction noise, etc. are eliminated, and positioning is always performed at an accurate positioning point.

このようにして入力された目標移動距離だけモ
ータ3が動かされて目標位置に位置決めされ、あ
らかじめ定められた一定時間が経過すると、信号
線100bに停止信号が出力され、積分回路15
0は、前記停止信号100bを受けて入力信号す
なわち、位置誤差信号100cによつて前記クロ
ツク発生回路400からの積分クロツク400e
を積分する。すなわち、前記位置誤差信号100
cが目標位置に対してある一定値以上正方向にず
れているときは正方向に積分し、ある一定値以上
負方向にずれているときは、負方向に積分を行
い、その積分信号を信号線150aに出力する。
一方位置補正回路650では、前記位置制御モー
ド表示モード信号および前記停止信号を受けて、
位置制御モードに切換つてから前記一定時間の間
は、後述する如く不感帯を含まない位置誤差信号
を出力し、一定時間経過後はある一定の不感帯を
含む位置誤差信号を出力する。このとき、前記積
分回路150における位置誤差信号の非積分領域
と前記位置補正回路650から出力される位置誤
差信号の不感帯領域とを等しくすると、前記積分
回路150では前記不感帯からモータ3の位置が
はずれた時に積分を行うことになる。こうして演
算回路200では前記積分信号150aと前記不
感帯を含む位置誤差信号650aとの加算を行
い、さらにこの加算結果から前記速度信号350
aを減算し、信号線200aに出力し、前記
PWM回路250および前記モータ駆動回路30
0を介してモータ3を駆動する。
The motor 3 is moved by the input target movement distance in this way and positioned at the target position, and when a predetermined period of time has elapsed, a stop signal is output to the signal line 100b, and the integration circuit 15
0 is an integral clock 400e from the clock generation circuit 400 in response to the input signal, that is, the position error signal 100c upon receiving the stop signal 100b.
Integrate. That is, the position error signal 100
When c deviates from the target position in the positive direction by more than a certain value, it is integrated in the positive direction, and when it deviates in the negative direction by more than a certain value, it is integrated in the negative direction, and the integrated signal is used as a signal. Output on line 150a.
On the other hand, the position correction circuit 650 receives the position control mode display mode signal and the stop signal, and
During the predetermined time after switching to the position control mode, a position error signal that does not include a dead zone is output as described later, and after the predetermined time has elapsed, a position error signal that includes a certain dead zone is output. At this time, if the non-integration area of the position error signal in the integration circuit 150 is made equal to the dead zone area of the position error signal output from the position correction circuit 650, the position of the motor 3 will deviate from the dead zone in the integration circuit 150. Then we will perform the integration. In this manner, the arithmetic circuit 200 adds the integral signal 150a and the position error signal 650a including the dead zone, and further calculates the speed signal 350 from the addition result.
a is subtracted, output to the signal line 200a, and the above
PWM circuit 250 and the motor drive circuit 30
0 to drive the motor 3.

こうすることによつて、前掲特願昭53年第
137495号および同54年第39168号明細書に詳細に
記されている如く、位置制御モードに切換つてか
ら一定時間の間はより正確に目標位置へ位置決め
ができ、さらに、前記一定時間経過後、デイジタ
ル位置検出を含む位置決めサーボ系でしばしば問
題となるいわゆるリミツトサイクルを抑圧するこ
とができ目標位置への正確な位置決め制御が達成
できる。なお、前述の説明ではモータ3を正方向
に駆動する例を示したが、負方向に駆動する場合
には、方向指定信号4bに負方向の信号が出力さ
れ、方向パルス発生回路550によつて負方向パ
ルスが信号線550bに出力されることによつて
前述の正方向の場合と同様に目標位置への位置決
めがなされる。
By doing this, the above-mentioned patent application filed in 1972
As described in detail in No. 137495 and No. 39168 of 1954, positioning to the target position can be performed more accurately for a certain period of time after switching to the position control mode, and furthermore, after the elapse of the certain period of time, It is possible to suppress so-called limit cycles, which are often a problem in positioning servo systems including digital position detection, and achieve accurate positioning control to the target position. In the above description, an example was shown in which the motor 3 is driven in the positive direction, but when driving in the negative direction, a negative direction signal is output as the direction designation signal 4b, and the direction pulse generation circuit 550 outputs a negative direction signal. By outputting a negative direction pulse to the signal line 550b, positioning to the target position is performed as in the case of the positive direction described above.

第3図aおよびbは、第1図および第2図の位
置検出器2およびモータ3を詳細に示す側面図お
よび回路図である。
3a and 3b are side views and circuit diagrams showing the position detector 2 and motor 3 of FIGS. 1 and 2 in detail.

図において、電磁誘導形検出要素の固定部30
はモータ3のフレームに固定されており、電磁誘
導形検出要素の回転部31はモータ3の回転軸3
2に取付けられており、モータ3の回転軸32と
同一回転運動を行う。前記固定部30は同図bに
示すように第1の1次コイル30aおよび第2の
1次コイル30bを有し、前記第1および第2の
1次コイルは位置に関して同一の周期を有し、位
相は相対的に90゜ずれている。また、前記回転部
31は1つの2次コイル31aを有し、前記第1
および第2の1次コイルから電磁誘導により誘導
信号を発生する。したがつてその誘導信信号の周
期は前記第1および第2の1次コイル30aおよ
び30bと同一周期である。なお、同図bにおい
ては第1および第2の1次コイル30aおよび3
0bさらに2次コイル31aは直線状に配列され
るように記されているが、回転型の検出器ではモ
ータ3の回転軸32に対して同軸的に環状配列に
なるように配列される。又、モータが直線型モー
タの場合には同図bに記した如く直線型モータの
移動方向と一致した直線配列になるように配列さ
れる。
In the figure, a fixed part 30 of the electromagnetic induction sensing element is shown.
is fixed to the frame of the motor 3, and the rotating part 31 of the electromagnetic induction detection element is connected to the rotating shaft 3 of the motor 3.
2, and performs the same rotational movement as the rotating shaft 32 of the motor 3. As shown in Figure b, the fixed part 30 has a first primary coil 30a and a second primary coil 30b, and the first and second primary coils have the same period in terms of position. , the phases are relatively shifted by 90°. Further, the rotating section 31 has one secondary coil 31a, and the first
An induction signal is generated by electromagnetic induction from the second primary coil. Therefore, the period of the induction signal is the same as that of the first and second primary coils 30a and 30b. In addition, in the same figure b, the first and second primary coils 30a and 3
Further, although the secondary coils 31a are illustrated as being arranged in a straight line, in a rotary type detector, they are arranged in an annular arrangement coaxially with respect to the rotating shaft 32 of the motor 3. Further, if the motor is a linear motor, the motors are arranged in a linear arrangement that coincides with the moving direction of the linear motor, as shown in FIG.

ここで、前記固定部30の第1の1次コイル3
0bに互いに位相が90゜ずれ振幅が等しい正弦波
状の第1および第2の検出器駆動信号を印加する
と、前記第1の1次コイル30a、前記第2の1
次コイル30bおよび前記回転部31の2次コイ
ル31aの位置関係により、同業者には周知なよ
うに、前記2次コイル31aには振幅が一定でそ
の周期が前記第1および第2の検出器駆動信号の
それと同一で、しかも、前記第1および第2の検
出器駆動信号との位相差が、前記回転部31の回
転角、すなわち、モータ3の回転軸32の回転角
に比例した位相変調信号が誘起される。そして、
前記位相変調信号は回転トランスとして働く1次
コイル33および2次コイル34によつて位置検
出信号として信号線2a,2bに出力される。以
上のようにして、モータ3の回転角、すなわち、
回転位置(移動量)に比例した位相差を有する位
置検出信号を信号線2a,2bに出力することが
できる。なお、電磁誘導形検出要素としては、一
例として米国特許第3191010号明細書に示されて
いるインダクトシンを用いることができる。
Here, the first primary coil 3 of the fixed part 30
When sinusoidal first and second detector drive signals with a phase shift of 90° and equal amplitude are applied to 0b, the first primary coil 30a and the second primary coil 30a
Due to the positional relationship between the secondary coil 30b and the secondary coil 31a of the rotating section 31, as is well known to those skilled in the art, the secondary coil 31a has a constant amplitude and a period that is equal to that of the first and second detectors. Phase modulation that is the same as that of the drive signal, and in which the phase difference between the first and second detector drive signals is proportional to the rotation angle of the rotating section 31, that is, the rotation angle of the rotation shaft 32 of the motor 3. A signal is induced. and,
The phase modulation signal is output as a position detection signal to the signal lines 2a and 2b by the primary coil 33 and secondary coil 34, which function as a rotary transformer. As described above, the rotation angle of the motor 3, that is,
A position detection signal having a phase difference proportional to the rotational position (amount of movement) can be output to the signal lines 2a and 2b. Note that as an example of the electromagnetic induction type detection element, inductosin shown in US Pat. No. 3,191,010 can be used.

第4図は第2図の増幅回路500を詳細に示す
ブロツク図である。前記位置検出器2より出力さ
れる位置検出信号は信号線2aおよび2bを介し
て、第1の帯域通過フイルタ501に入力され、
さらに第1の差動増幅器502、第2の帯域通過
フイルタ503、第2の差動増幅器504、第3
の帯域通過フイルタ505を介して信号成分だけ
十分増幅されたのち比較器506に入力され、デ
イジタル位置検出信号として信号線500aに出
力される。このようにして、モータ3の回転位置
に比例した位相差を有する位置検出信号2a,2
bはデイジタル位置検出信号500aに変換され
るが、位置検出信号とデイジタル位置検出信号と
は位相および周期が等しいためデイジタル位置検
出信号もモータ3の回転位置に比例した位相差を
有する信号となる。
FIG. 4 is a block diagram showing the amplifier circuit 500 of FIG. 2 in detail. The position detection signal output from the position detector 2 is input to the first band pass filter 501 via the signal lines 2a and 2b,
Further, a first differential amplifier 502, a second bandpass filter 503, a second differential amplifier 504, a third
After being sufficiently amplified by the signal component through the bandpass filter 505, it is input to the comparator 506, and is output to the signal line 500a as a digital position detection signal. In this way, the position detection signals 2a, 2 having a phase difference proportional to the rotational position of the motor 3 are
b is converted into a digital position detection signal 500a, but since the position detection signal and the digital position detection signal have the same phase and period, the digital position detection signal also becomes a signal having a phase difference proportional to the rotational position of the motor 3.

第5図は第2図の検出器駆動回路450を詳細
に示す回路図である。第2図のクロツク発生回路
400から出力される第1の基準クロツク400
bは、カウンタ451に入力されカウンタ451
をカウントアツプする。カウンタ451の最上位
ビツト(以下MSBと記す)は第1および第2の
エクスクルーシブオア(以下EX・ORと記す)4
52および453の片方の入力に入力され、カウ
ンタ451のMSBから1つ下のビツトは第1の
EX・ORのもう一方の入力に、さらに1つ下のビ
ツトは第2のEX・ORのもう一方の入力にそれぞ
れ入力される。そして、前記第1および第2の
EX・ORの出力はトランジスタ457および45
8のベースにそれぞれ入力され、さらに前記第1
および第2のトランジスタ457および458の
コレクタには抵抗461および462がそれぞれ
接続されており、前記2つの抵抗のもう一方の端
子は信号線1aに一緒に接続される。また、信号
線1bには+5Vの電源が接続されており、前記
信号線1a,1bにはコンデンサ470が接続さ
れている。ここで、前記トランジスタ457,4
58がオン(導通)のときをa,bとし、オフ
(非導通)のときを,と表わすと、前記カウ
ンタ451が第1の基準クロツク400bによつ
てカウントアツプされていくと、前記トランジス
タ457,458は・→・b→a・→
a・b→a・b→a・→・b→・→と順
次オン,オフを繰り返していく。このとき、前記
抵抗461の値を抵抗462のほぼ1/3程度に選
んでやると、コンデンサ470のハイパス効果に
より、前記位置検出器2の第1の1次コイルに流
れる第1の検出器駆動電流はほぼ正弦波状とな
る。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the detector drive circuit 450 of FIG. 2 in detail. First reference clock 400 output from clock generation circuit 400 in FIG.
b is input to the counter 451 and the counter 451
count up. The most significant bit (hereinafter referred to as MSB) of the counter 451 is the first and second exclusive OR (hereinafter referred to as EX/OR) 4
52 and 453, and the bit below the MSB of counter 451 is the first bit.
The next lower bit is input to the other input of the EX/OR, and the bit one bit lower is input to the other input of the second EX/OR. and the first and second
The output of EX/OR is transistor 457 and 45
8 bases respectively, and the first
Resistors 461 and 462 are connected to the collectors of second transistors 457 and 458, respectively, and the other terminals of the two resistors are connected together to signal line 1a. Further, a +5V power supply is connected to the signal line 1b, and a capacitor 470 is connected to the signal lines 1a and 1b. Here, the transistors 457, 4
When the counter 451 is counted up by the first reference clock 400b, the transistor 457 is counted up by the first reference clock 400b. ,458 is・→・b→a・→
Turning on and off is repeated in the order of a・b→a・b→a・→・b→・→. At this time, if the value of the resistor 461 is selected to be approximately 1/3 of that of the resistor 462, the first detector drive current flowing to the first primary coil of the position detector 2 due to the high-pass effect of the capacitor 470. The current is approximately sinusoidal.

一方、アツプカウンタの前記MSB信号はフリ
ツプフロツプ465によつて90゜遅れた同一周期
の信号となり、第3および第4のEX・ORゲート
の片方の入力に入力される。また、前記アツプカ
ウンタのMSBより1つ下の信号は反転器456
により反転され前記第3のEX・ORゲートのもう
一方の入力に入力される。こうして、上記の場合
と同様に信号線1fおよび1gには正弦波状の第
2の検出器駆動電流が流れるが、前記第1および
第2の検出器駆動電流はフリツプフロツプ465
および反転器456により位相が90゜ずれた信号
となる。以上のようにして第2図の位置検出器は
前記カウンタ451のMSBと同一周期で、振幅
が等しく、しかも、それぞれの位相が90゜ずれた
2つの正弦波状の検出器駆動電流によつて駆動さ
れる。
On the other hand, the MSB signal of the up counter becomes a signal of the same period delayed by 90 degrees by the flip-flop 465, and is input to one input of the third and fourth EX/OR gates. Furthermore, the signal one level below the MSB of the up counter is transferred to an inverter 456.
is inverted and input to the other input of the third EX/OR gate. In this way, the sinusoidal second detector drive current flows through the signal lines 1f and 1g as in the above case, but the first and second detector drive currents flow through the flip-flop 465.
Then, an inverter 456 generates a signal whose phase is shifted by 90 degrees. As described above, the position detector of FIG. 2 is driven by two sinusoidal detector drive currents that have the same period and amplitude as the MSB of the counter 451, and are 90° out of phase with each other. be done.

第6図は第2図のインクリメンタルパルス発生
回路550の動作を概略的に示したブロツク図で
ある。クロツク発生回路400から出力される第
1の基準クロツク400bは基準カウンタ572
をカウントアツプする。このとき、前記基準カウ
ンタ572のビツト数を前記第5図のアツプカウ
ンタ451のそれと等しくすると、基準カウンタ
572のMSB572aの繰り返し周期は前記ア
ツプカウンタ451のMSBのそれと等しくな
る。すなわち、前記第1および第2の検出器駆動
電流の周期と等しくなる。
FIG. 6 is a block diagram schematically showing the operation of the incremental pulse generation circuit 550 of FIG. 2. The first reference clock 400b output from the clock generation circuit 400 is output from the reference counter 572.
count up. At this time, if the number of bits of the reference counter 572 is made equal to that of the up counter 451 shown in FIG. That is, it becomes equal to the period of the first and second detector drive currents.

一方、前記モータ3の回転位置によつて位相変
調された前記デイジタル位置検出信号500a
は、位相比較器570に入力され前記基準カウン
タ572のMSB信号と位相比較される。そし
て、前記デイジタル位置検出信号500aの位相
がある一定値以上ずれた場合に、位相進み信号、
あるいは、位相遅れ信号を信号線570aおよび
570bにそれぞれ出力し、パルス発生器571
に入力する。
On the other hand, the digital position detection signal 500a is phase-modulated depending on the rotational position of the motor 3.
is input to a phase comparator 570 and compared in phase with the MSB signal of the reference counter 572. When the phase of the digital position detection signal 500a deviates by a certain value or more, a phase lead signal,
Alternatively, the phase-delayed signals are output to the signal lines 570a and 570b, respectively, and the pulse generator 571
Enter.

パルス発生器571では前記位相進み信号ある
いは位相遅れ信号を受けて、位相進み信号の場合
には正方向パルスを信号線550aに出力すると
ともに、前記基準カウンタ572をカウントアツ
プし、位相遅れ信号の場合には負方向パルスを信
号線550bに出力するとともに、前記基準カウ
ンタ572をカウントダウンする。以上のように
して、モータ3が静止しているときには、常に基
準カウンタ572のMSBの位相は、デイジタル
位置検出信号のそれと一致しており、モータ3が
回転すると、一定回転角ごとにその方向によつて
正方向パルスあるいは負方向パルスを出力するこ
とができる。
The pulse generator 571 receives the phase lead signal or the phase lag signal, and outputs a positive direction pulse to the signal line 550a in the case of a phase lead signal, and counts up the reference counter 572, and in the case of a phase lag signal, outputs a positive direction pulse to the signal line 550a. Then, a negative direction pulse is output to the signal line 550b, and the reference counter 572 is counted down. As described above, when the motor 3 is stationary, the phase of the MSB of the reference counter 572 always matches that of the digital position detection signal, and when the motor 3 rotates, it moves in that direction every fixed rotation angle. Therefore, a positive direction pulse or a negative direction pulse can be output.

第7図は第2図のインクリメンタルパルス発生
回路550をさらに詳しく示したブロツク図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing the incremental pulse generation circuit 550 of FIG. 2 in more detail.

第8図a,b,cは第7図の各部の信号の1例
を示す波形図で、第8図aはモータ3が静止して
いる場合、bはモータ3が正方向に回転している
場合、cはモータ3が負方向に回転している場合
を示す。以下第8図bを参照にしながら第7図を
説明する。
Figures 8a, b, and c are waveform diagrams showing examples of signals from each part in Figure 7. Figure 8a is when the motor 3 is stationary, and Figure 8b is when the motor 3 is rotating in the forward direction. If so, c indicates that the motor 3 is rotating in the negative direction. FIG. 7 will be explained below with reference to FIG. 8b.

第1の基準クロツク400bはANDゲート5
63によつて論理的にORがとられ基準カウンタ
564をカウントアツプする。ここでモータ3が
正方向に回転すると基準カウンタ564のMSB
信号582より、デイジタル位置検出信号500
aの方が位相が進む。そして、前記デイジタル位
置検出信号500aはフリツプフロツプ551お
よび552で第2の基準クロツク400cにより
サンプルされ、ANDゲート555から第1のサ
ンプル信号586が、ANDゲート556から第
2のサンプル信号585が出力される。一方、基
準カウンタ564のMSB信号582はフリツプ
フロツプ553および554で第2の基準クロツ
ク400cによつてサンプルされ、ANDゲート
562からゲート信号584が出力される。そこ
で、ANDゲート557およびNANDゲート55
9によつて、前記第1のサンプル信号586と前
記ゲート信号584および第2の基準クロツクの
反転信号との論理積がとられ、信号線550aに
正方向パルスを出力する。このとき、前記正方向
パルスはANDゲート563を通り前記基準カウ
ンタを前記第1の基準クロツクよりも1回多くカ
ウントアツプする。すなわち、前記基準カウンタ
564のMSB信号582の位相を前記デイジタ
ル位置検出信号500aに等しくする。このよう
にして、方向パルス発生回路550の状態は第8
図aに示す状態となり、正方向あるいは負方向パ
ルスのいずれも出力しないが、さらに、モータ3
が正方向に回転し前記デイジタル位置検出信号5
00aと前記基準カウンタ564のMSB信号5
82との位相差がある一定値、すなわち、第2の
基準クロツク400bの一周期以上進んだ場合、
再び第8図bに示す状態となり正方向パルス55
0aが出力される。逆にモータ3が負方向に回転
し、前記位相差が第2の基準クロツク400cの
一周期以上遅れた場合は、第8図cの状態となり
負方向パルス550bが出力される。
The first reference clock 400b is an AND gate 5
63 is logically ORed and a reference counter 564 is counted up. Here, when the motor 3 rotates in the positive direction, the MSB of the reference counter 564
From the signal 582, the digital position detection signal 500
The phase of a is advanced. The digital position detection signal 500a is sampled by the second reference clock 400c in flip-flops 551 and 552, and the AND gate 555 outputs a first sample signal 586, and the AND gate 556 outputs a second sample signal 585. . On the other hand, MSB signal 582 of reference counter 564 is sampled by second reference clock 400c in flip-flops 553 and 554, and gate signal 584 is output from AND gate 562. Therefore, AND gate 557 and NAND gate 55
9, the first sample signal 586 is ANDed with the gate signal 584 and the inverted signal of the second reference clock, and a positive direction pulse is output on the signal line 550a. At this time, the positive direction pulse passes through an AND gate 563 and causes the reference counter to count up one more time than the first reference clock. That is, the phase of the MSB signal 582 of the reference counter 564 is made equal to the digital position detection signal 500a. In this way, the state of the direction pulse generation circuit 550 is set to the eighth state.
The state shown in Figure a is reached, and neither positive nor negative direction pulses are output, but the motor 3
rotates in the positive direction, and the digital position detection signal 5
00a and the MSB signal 5 of the reference counter 564
When the phase difference with respect to 82 is a certain value, that is, when the second reference clock 400b advances by one cycle or more,
The state shown in FIG. 8b again occurs, and the positive direction pulse 55
0a is output. Conversely, when the motor 3 rotates in the negative direction and the phase difference lags behind the second reference clock 400c by one cycle or more, the state shown in FIG. 8c occurs and a negative direction pulse 550b is output.

以上のようにして、前掲特願昭54年第52694号
明細書に記載されている如く、前記デイジタル位
置検出信号と前記基準カウンタのMSB信号との
位相差が前記基準クロツクの1周期以上の進み、
あるいは遅れが生じるようなモータ3の回転に対
して、その方向によつて正方向パルスあるいは負
方向パルスが出力される。
As described in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 52694 of 1982, the phase difference between the digital position detection signal and the MSB signal of the reference counter is determined by the advance of one cycle or more of the reference clock. ,
Alternatively, with respect to the rotation of the motor 3 that causes a delay, a positive direction pulse or a negative direction pulse is output depending on the direction.

言う換えれば、デイジタル位置検出信号の1周
期を基準クロツクの短かい周期で補間することに
なり、結局、前記電磁誘導形検出要素の1次ある
いは2次コイルの1ピツチに相当する回転角をよ
りこまかいインクリメンタルな正方向パルスある
いは負方向パルスで補間することになる。
In other words, one period of the digital position detection signal is interpolated with a short period of the reference clock, and as a result, the rotation angle corresponding to one pitch of the primary or secondary coil of the electromagnetic induction sensing element is Interpolation is performed using fine incremental positive direction pulses or negative direction pulses.

第9図は第2図の位置信号発生回路600を詳
細に示したブロツク図である。また、第10図
a,b,c,dは各部の信号の一例を示した波形
および概念図であり、図中aはdの参照数字61
4の点、bはdの参照数字613の点、cはdの
参照数字615の点の状態をそれぞれ表わす。以
下10図を参照にしながら第9図を説明する。
FIG. 9 is a block diagram showing the position signal generating circuit 600 of FIG. 2 in detail. In addition, FIGS. 10a, b, c, and d are waveforms and conceptual diagrams showing examples of signals of each part, and in the figures, a is the reference number 61 of d.
4, b represents the state of point 613 of d, and c represents the state of point 615 of d, respectively. FIG. 9 will be explained below with reference to FIG. 10.

第2図のクロツク発生回路400から出力され
る第1の基準クロツク400bはカウンタ601
に入力され、前記カウンタ601をカウントアツ
プする。ここで、前記カウンタ601のビツト数
を前記第5図のカウンタ451のそれと等しくす
ると、前記カウンタ601のMSB信号610の
繰り返し周期は前記カウンタ451のMSB信号
の周期、すなわち、前記デイジタル位置検出信号
500a(第10図の波形611)の周期と等し
くなり、相互の位相差は前述した如く、モータ3
の回転位置に比例する。そこで、EX・ORゲート
602によつて前記カウンタ601のMSB信号
610と前記デイジタル位置検出信号500a
(第10図の波形611)との排他的論理和がと
られ、ゲート信号612が出力される。NANDゲ
ート605では前記ゲート信号612と前記第1
の基準クロツクとの論理積をとり、その出力はカ
ウンタ603をカウントアツプし、その出力はレ
ジスタ604に入力される。一方、前記カウンタ
601のMSB信号610は前記レジスタ604
のセツト入力に入力されると同時に遅延素子60
6を介して前記カウンタ603のクリア入力に入
力される。したがつて、前記レジスタ604には
前記ゲート信号612のハイレベルの時間に比例
した値、すなわち、前記モータ3の絶対回転位置
に比例した絶対値がセツトされ、信号線600a
にデイジタル位置信号として出力される。第10
図dは前記レジスタ604の出力、すなわち、デ
イジタル位置信号600aをアナログ信号に模式
化して位置信号616として示してある。図中参
照数字614で示す、位置信号616の最大値と
最小値の1/2のところをゼロ、すなわち、位置決
め点と規定すれば、参照数字617で示される領
域、すなわち、±1/2ピツチにおいて前記デイジタ
ル位置信号600aは前記位置決め点614を中
心に前記モータ3のアブソリユート回転位置を正
確に表わす。
The first reference clock 400b output from the clock generation circuit 400 in FIG.
, and the counter 601 is counted up. Here, if the number of bits of the counter 601 is equal to that of the counter 451 shown in FIG. (waveform 611 in FIG. 10), and the mutual phase difference is as described above, the motor 3
is proportional to the rotational position of Therefore, an EX/OR gate 602 outputs the MSB signal 610 of the counter 601 and the digital position detection signal 500a.
(waveform 611 in FIG. 10) is taken, and a gate signal 612 is output. In the NAND gate 605, the gate signal 612 and the first
The output is logically ANDed with the reference clock, and the output is counted up by a counter 603, and the output is input to a register 604. On the other hand, the MSB signal 610 of the counter 601 is transmitted to the register 604.
At the same time as input to the set input of the delay element 60
6 to the clear input of the counter 603. Therefore, a value proportional to the high level time of the gate signal 612, that is, an absolute value proportional to the absolute rotational position of the motor 3, is set in the register 604, and the signal line 600a
output as a digital position signal. 10th
FIG. d schematically shows the output of the register 604, that is, the digital position signal 600a, as an analog signal as a position signal 616. If 1/2 of the maximum and minimum values of the position signal 616, indicated by reference numeral 614 in the figure, is defined as zero, that is, the positioning point, then the area indicated by reference numeral 617, that is, ±1/2 pitch. The digital position signal 600a accurately represents the absolute rotational position of the motor 3 about the positioning point 614.

こうして位置信号発生回路600よりモータ3
の絶対回転位置を示すデイジタルアブソリユート
位置信号600aが出力され、前記位置制御モー
ドにおいて、このデイジタルアブソリユート位置
信号600aによつてモータ3は位置決め点に位
置決めされる。このとき、インクリメンタルな位
置信号を用いる場合発生しがちなノイズによる位
置のオフセツトの問題はなくなり、常に安定した
位置決めがなされる。
In this way, from the position signal generation circuit 600, the motor 3
A digital absolute position signal 600a indicating the absolute rotational position of the motor 3 is output, and in the position control mode, the motor 3 is positioned at a positioning point by this digital absolute position signal 600a. At this time, the problem of position offset due to noise that tends to occur when using incremental position signals is eliminated, and stable positioning is always achieved.

第11図は第2図の制御回路100を詳細に示
すブロツク図である。速度制御モードでは第2図
の外部制御機器4より移動距離信号および方向指
定信号がそれぞれ信号線4cおよび4bを介して
カウンタ102およびレジスタ101にセツト信
号4aによつて初期セツトされ、それらの出力信
号がアドレスとして与えられるメモリ104から
基準速度信号104bが出力されると同時に、モ
ード切換えフリツプフロツプ105はリセツトさ
れ、速度制御モードを示すモード信号が信号線1
00aに出力される。こうしてセレクタ106は
前記モード信号により前記基準速度信号を選択し
信号線100cに出力し、さらに前記モード信号
はANDゲート107を介してビジー状態を示す
レデイー信号を信号線1eを介して外部制御機器
4に出力するとともに、ANDゲート110を介
して停止状態でないことを示す停止信号を信号線
100bを介して出力する。一方、前記インクリ
メンタルパルス発生回路550の出力信号は、信
号線550aおよび550bを介してANDゲー
ト103に入力され、実質的に論理和がとられそ
の出力は前記カウンタ102のカウントダウン入
力に与えられる。ここで、モータ3が正方向に動
くと、正方向パルスは信号線550aを介してカ
ウンタ102をカウントダウンし、その出力信号
は徐々に減少して行き、それに伴つてメモリ10
4の出力信号、すなわち、基準速度信号も減少し
て行く。さらに、カウンタ102がカウントダウ
ンされ、その出力信号があらかじめ設定された値
以下になると、メモリ104よりモード切換え信
号104aが出力されモード切換えフリツプフロ
ツプ105をセツトし、位置制御モードを示すモ
ード信号を信号線100aに出力する。こうし
て、セレクタ106では前記位置信号発生回路6
00から出力されるモータ3の絶対位置を示すデ
イジタルアブソリユート位置信号600aを選択
し信号線100cに位置誤差信号として出力す
る。また、レデイー信号1eは位置制御モードに
入つてから単安定マルチバイブレータ(以下ワン
シヨツトと記す)108によつて規定される一定
時間の間、ビジー状態を示す。さらに、停止信号
100bもワンシヨツト109によつて規定され
る一定時間の間出力されない。このとき、デイジ
タル位置信号600aは、前記第10図dの参照
数字617で示される領域内で位置決め点614
から一定値はなれた点、すなわち、位置誤差を示
し、その位置誤差信号によつて位置決め点までモ
ータ3は駆動され目標位置に位置決めされる。
FIG. 11 is a block diagram showing the control circuit 100 of FIG. 2 in detail. In the speed control mode, a travel distance signal and a direction designation signal are initially set from the external control device 4 in FIG. At the same time as the reference speed signal 104b is output from the memory 104 given as an address, the mode switching flip-flop 105 is reset, and a mode signal indicating the speed control mode is sent to the signal line 1.
Output to 00a. In this way, the selector 106 selects the reference speed signal based on the mode signal and outputs it to the signal line 100c, and the mode signal is sent to the external control device 4 via the AND gate 107 as a ready signal indicating a busy state via the signal line 1e. At the same time, a stop signal indicating that it is not in a stopped state is outputted via an AND gate 110 via a signal line 100b. On the other hand, the output signal of the incremental pulse generation circuit 550 is inputted to the AND gate 103 via signal lines 550a and 550b, and the logical sum is essentially taken, and the output thereof is given to the countdown input of the counter 102. Here, when the motor 3 moves in the positive direction, the positive direction pulse causes the counter 102 to count down via the signal line 550a, and its output signal gradually decreases.
The output signal of No. 4, that is, the reference speed signal, also decreases. Furthermore, when the counter 102 counts down and its output signal becomes less than a preset value, the memory 104 outputs a mode switching signal 104a, sets the mode switching flip-flop 105, and transmits the mode signal indicating the position control mode to the signal line 100a. Output to. In this way, in the selector 106, the position signal generation circuit 6
The digital absolute position signal 600a indicating the absolute position of the motor 3 outputted from the signal line 100c is selected and outputted as a position error signal to the signal line 100c. Further, the ready signal 1e indicates a busy state for a certain period of time defined by a monostable multivibrator (hereinafter referred to as one shot) 108 after entering the position control mode. Further, stop signal 100b is also not output for a certain period of time defined by one shot 109. At this time, the digital position signal 600a is transmitted to the positioning point 614 within the area indicated by reference numeral 617 in FIG. 10d.
A point deviated by a certain value from , that is, indicates a position error, and the motor 3 is driven to the positioning point by the position error signal and positioned at the target position.

以上の如く、目標位置の一定距離手前まではメ
モリ104の出力信号、すなわち、基準速度信号
が、目標位置の一定距離手前から目標位置までは
位置信号発生回路600の出力であるモータ3の
絶対位置を示すデイジタルアブソリユート位置信
号が位置誤差信号とし信号線100cに出力され
る。
As described above, the output signal of the memory 104, that is, the reference speed signal, is used until a certain distance before the target position, and the output of the position signal generation circuit 600 is used from the certain distance before the target position, which is the absolute position of the motor 3. A digital absolute position signal indicating this is output as a position error signal to the signal line 100c.

こうして、目標位置に位置決めされた後、ワン
シヨツト108によつて規定された一定時間後レ
デイー信号1eが外部制御機器に出力され制御回
路100では新しいデータの受け入れが可能とな
る。また、停止信号100bもワンシヨツト10
9で規定された一定時間の後に出力される。
After being positioned at the target position in this way, a ready signal 1e is output to the external control device after a certain period of time defined by the one shot 108, allowing the control circuit 100 to accept new data. Also, the stop signal 100b is also one shot 10.
It is output after a certain period of time specified in 9.

第12図は第2図の積分回路150を詳細に示
したブロツク図である。また第13図は第12図
の積分回路150の動作をわかりやすく説明する
ための波形図である。以下第13図を参照にして
第12図の積分回路150を説明する。
FIG. 12 is a block diagram showing the integration circuit 150 of FIG. 2 in detail. Further, FIG. 13 is a waveform diagram for explaining the operation of the integrating circuit 150 of FIG. 12 in an easy-to-understand manner. The integrating circuit 150 shown in FIG. 12 will be explained below with reference to FIG. 13.

速度制御モードおよび位置制御モードに入つて
から前記ワンシヨツト109によつて規定される
間は停止信号100bはローレベルのため、積分
カウンタ157はカウントアツプおよびカウント
ダウンは禁止されると同時に、インバータ154
によつてリセツトされ積分信号として0を信号線
150aに出力する。そして、位置制御モードに
入つてから一定時間後停止信号100bはハイレ
ベルになるため、NANDゲート155および15
6はゲートが開かれ、さらに、インバータ154
によつて積分カウンタ157のリセツトは解除さ
れる。このとき、デイジタル位置信号100cは
プラス検出器152およびマイナス検出器153
にそれぞれ入力され、プライ検出器152ではモ
ータ3の位置160が不感帯(デツドゾーン)1
69よりプラス側にずれた時、マイナス検出器1
53では位置誤差160が不感帯よりマイナス側
にずれた時それぞれ検出し、プラス信号およびマ
イナス信号をNANDゲート155および156に
それぞれ出力する。さらに、第2図のクロツク発
生器400から出力される積分クロツクは信号線
400cを介してNANDゲート155および15
6にそれぞれ入力される。ここで、モータ3の位
置160が、第13図の参照数162で示される
外力(ワイヤー系およびモータのブラシ等に起因
する)により、+1の領域172にずれると、プ
ラス検出器152によつてプラス信号166が検
出され、NANDゲート155を介して積分クロツ
クが積分カウンタ157をカウントアツプする。
こうして積分カウンタ157の出力167,15
0aは徐々に増加してゆき、外力162に対抗す
るだけの積分値168を積分して、前掲特願昭53
年第137495号明細書および同54年第39168号明細
書で詳細に記した如く、モータ3は不感帯169
の領域に静止位置決めされる。
Since the stop signal 100b is at a low level during the period specified by the one shot 109 after entering the speed control mode and the position control mode, the integral counter 157 is prohibited from counting up and counting down, and at the same time, the inverter 154
, and outputs 0 to the signal line 150a as an integral signal. Then, after a certain period of time after entering the position control mode, the stop signal 100b becomes high level, so the NAND gates 155 and 15
6, the gate is opened, and the inverter 154
As a result, the reset of the integral counter 157 is released. At this time, the digital position signal 100c is transmitted to the positive detector 152 and the negative detector 153.
and the ply detector 152 indicates that the position 160 of the motor 3 is a dead zone 1.
When it shifts to the positive side from 69, negative detector 1
53 detects when the position error 160 deviates from the dead zone to the minus side, and outputs a plus signal and a minus signal to NAND gates 155 and 156, respectively. Furthermore, the integral clock output from clock generator 400 in FIG.
6 respectively. Here, when the position 160 of the motor 3 deviates to the +1 region 172 due to an external force (caused by the wire system, motor brushes, etc.) indicated by the reference number 162 in FIG. A positive signal 166 is detected and an integral clock counts up an integral counter 157 via a NAND gate 155.
In this way, the outputs 167, 15 of the integral counter 157
0a gradually increases and integrates an integral value of 168, which is enough to counter the external force 162, and
As described in detail in the specification No. 137495 of 2013 and the specification No. 39168 of 1954, the motor 3 has a dead zone 169.
stationary position in the area of .

第14図aは第2図の位置補正回路650を詳
細に示したブロツク図であり、同図b,cは位置
補正回路650をわかりやすく説明するための動
作概念図である。
FIG. 14a is a block diagram showing the position correction circuit 650 of FIG. 2 in detail, and FIGS. 14b and 14c are operational conceptual diagrams for explaining the position correction circuit 650 in an easy-to-understand manner.

速度制御モードにおいては基準速度信号が信号
線100cを介してセレクタ652に入力され、
モード信号100aによつて基準速度信号が選択
され信号線650aに出力される。位置制御モー
ドに入ると、セレクタ652はメモリ651の出
力を選択するが、停止信号100bが入力される
までの一定時間の間は、第14図bに示されるよ
うにメモリ651は不感帯を含まない位置補正信
号を出力し、停止信号100bが入力されると第
14図cに示されるようにメモリ651は不感帯
653を含む位置補正信号を出力する。こうする
ことによつて第13図の矢印170で示される一
定時間の間、モータ3の位置160は位置補正信
号164,650aによつて+1と−1の境界線
161に向かつて位置決めされる。このとき、モ
ータ3は第13図に示すように+1と−1の境界
161を中心にして、小振幅で安定な振動をする
が、位置決め精度としては振幅が小さいため問題
とはならない。そして、第13図の矢印163で
示される時間に印字が終了すると、停止信号10
0bが入力されることにより不感帯169を含む
位置補正信号164,650aが出力され、前述
した如く不感帯169の領域にモータ3は静止位
置決めされる。
In the speed control mode, a reference speed signal is input to the selector 652 via the signal line 100c,
The reference speed signal is selected by the mode signal 100a and output to the signal line 650a. When entering the position control mode, the selector 652 selects the output of the memory 651, but for a certain period of time until the stop signal 100b is input, the memory 651 does not include a dead zone as shown in FIG. 14b. The memory 651 outputs a position correction signal, and when the stop signal 100b is input, the memory 651 outputs a position correction signal including a dead zone 653 as shown in FIG. 14c. By doing this, the position 160 of the motor 3 is positioned toward the boundary line 161 between +1 and -1 by the position correction signals 164 and 650a for a certain period of time shown by the arrow 170 in FIG. At this time, the motor 3 vibrates stably with a small amplitude around the boundary 161 between +1 and -1 as shown in FIG. 13, but this does not pose a problem in terms of positioning accuracy because the amplitude is small. When printing is completed at the time indicated by arrow 163 in FIG. 13, stop signal 10
By inputting 0b, the position correction signals 164, 650a including the dead zone 169 are output, and the motor 3 is positioned at rest in the dead zone 169 as described above.

第15図は第2図の速度検出回路350を詳細
に示したブロツク図である。インクリメンタルパ
ルス発生回路550の出力である正方向パルス5
50aおよび負方向パルス550bはカウンタ3
51のカウントアツプ入力およびカウントダウン
入力にそれぞれ入力される。カウンタ351の出
力はレジスタ352に入力され、その出力は速度
信号として信号線350aに出力される。
FIG. 15 is a block diagram showing the speed detection circuit 350 of FIG. 2 in detail. Positive direction pulse 5 which is the output of the incremental pulse generation circuit 550
50a and negative direction pulse 550b are counter 3
51 count-up input and count-down input, respectively. The output of the counter 351 is input to a register 352, and the output is output to a signal line 350a as a speed signal.

一方、クロツク発生回路400のサンプルクロ
ツク400fは前記レジスタ352のセツト入力
に入力されると同時に遅延素子353を介してカ
ウンタ351のリセツト入力に入力される。
On the other hand, the sample clock 400f of the clock generating circuit 400 is input to the set input of the register 352 and at the same time is input to the reset input of the counter 351 via the delay element 353.

今、モータ3が正方向に動いていると正方向パ
ルス550aがカウンタ351をカウントアツプ
する。そしてサンプルクロツク400fが入力さ
れると、まずレジスタ352にカウンタ351の
現在の値がセツトされ、遅延素子353によつて
少し遅延させられたサンプルクロツクによつてカ
ウンタ351はリセツトされる。こうして、サン
プルクロツク400fによつて規定される一定時
間幅に発生する正方向パルスまたは負方向パルス
の数、すなわちモータ3の速度に比例した信号を
速度信号として信号線350aに出力することが
できる。
If the motor 3 is now moving in the forward direction, the forward direction pulse 550a causes the counter 351 to count up. When the sample clock 400f is input, the current value of the counter 351 is first set in the register 352, and the counter 351 is reset by the sample clock slightly delayed by the delay element 353. In this way, a signal proportional to the number of positive direction pulses or negative direction pulses generated in a certain time width defined by the sample clock 400f, that is, the speed of the motor 3, can be output as a speed signal to the signal line 350a. .

第16図は第2図の演算回路200を詳細に示
すブロツク図である。モード信号が信号線100
aを介して入力されるメモリ201,207,2
08には速度制御モードにおいて最適なゲイン
KS1,KS2,KS3が、位置制御モードにおいて最
適なゲインKP1,KP2,KP3がそれぞれあらかじ
め設定されている。信号線650aを介して速度
制御モードおよび位置制御モードにおいて、基準
速度信号および位置誤差信号がそれぞれ乗算器2
02に入力され、速度制御モードにおいては基準
速度信号がKS1倍され、位置制御モードにおいて
は位置誤差信号がKP1倍されて加算器203に入
力される。モータ3が目標位置に位置決めされる
前、すなわち、停止信号が出力される前は積分回
路150の出力である積分信号150aは0であ
るから、加算器203では加算はされず、基準速
度信号あるいは位着誤差信号がそのまま出力さ
れ、減算器204に入力される。一方、速度検出
回路350の出力である速度信号は信号線350
aを介して乗算器206に入力され、速度制御モ
ードにおいてKS2倍され、位置制御モードにおい
てKP2倍されて減算器204に入力される。減算
器204においては加算器203の出力、すなわ
ち、基準速度信号あるいは位置誤差信号から、乗
算器206の出力すなわち、速度信号が減算さ
れ、その結果は乗算器205に入力される。乗算
器205において速度制御モードではKS3倍さ
れ、位置制御モードではKP3倍されて信号線20
0aに演算信号を出力する。そして、停止信号が
出力された後は、積分信号150aは加算器20
3において、KP1倍された位置誤差信号に加算さ
れる。すなわち、積分信号は位置誤差信号の下位
ビツトに加算されるような形となる。
FIG. 16 is a block diagram showing the arithmetic circuit 200 of FIG. 2 in detail. Mode signal is signal line 100
Memories 201, 207, 2 input via a
08 has the optimum gain in speed control mode
Optimum gains KP 1 , KP 2 , and KP 3 in the position control mode are set in advance for KS 1 , KS 2 , and KS 3 , respectively. In the speed control mode and the position control mode, the reference speed signal and position error signal are sent to the multiplier 2 through the signal line 650a, respectively.
In the speed control mode, the reference speed signal is multiplied by KS, and in the position control mode, the position error signal is multiplied by KP and input into the adder 203. Before the motor 3 is positioned at the target position, that is, before the stop signal is output, the integral signal 150a that is the output of the integrating circuit 150 is 0, so the adder 203 does not add it, and the reference speed signal or The positioning error signal is output as is and input to the subtracter 204. On the other hand, the speed signal that is the output of the speed detection circuit 350 is transmitted through the signal line 350.
It is input to the multiplier 206 via a, multiplied by KS in the speed control mode, multiplied by KP in the position control mode, and input into the subtracter 204. In the subtracter 204, the output of the multiplier 206, that is, the speed signal, is subtracted from the output of the adder 203, that is, the reference speed signal or the position error signal, and the result is input to the multiplier 205. In the multiplier 205, KS is multiplied by 3 in the speed control mode, KP is multiplied by 3 in the position control mode, and the signal line 20 is multiplied by 3.
A calculation signal is output to 0a. After the stop signal is output, the integral signal 150a is sent to the adder 20.
3, it is added to the position error signal multiplied by KP. That is, the integral signal is added to the lower bits of the position error signal.

以上の如く、速度制御モードでは基準速度信号
から速度信号が減算され、位置制御モードでは位
置誤差信号に積分信号が加算され、さらに速度信
号が減算される信号線200aに出力される。
As described above, in the speed control mode, the speed signal is subtracted from the reference speed signal, and in the position control mode, the integral signal is added to the position error signal, and the speed signal is further output to the signal line 200a from which it is subtracted.

第17図は第2図のPWM回路250を詳細に
示したブロツク図である。第2図のクロツク発生
回路400のPWMクロツク400aはPWM回路
250のカウンタ252のカウントアツプ入力に
入力され、カウンタ252を常にカウントアツプ
している。すなわち、カウンタ252の出力はマ
イナスの最大値とプラスの最大値との間を鋸歯状
波的に動作している。コンパレータ251の基準
入力Bにはカウンタ252の出力が入力され、信
号入力Aには前記演算回路200の出力200a
が入力されている。そして、コンパレータ251
ではカウンタ252の出力と演算回路200の出
力との大小比較が行なわれ、演算回路200の出
力がカウンタ252の出力よりも大きいときは、
プラス出力251aがハイレベル(論理“1”)
になり、小さいときはマイナス出力251bがハ
イレベルになる。すなわち、カウンタ252の一
周期の間でプラス出力251aとマイナス出力2
51bは交互にハイレベルになり、前記信号入力
200aが正の信号のときには、そのレベルに比
例して、プラス出力251aのハイレベルになる
時間がマイナス出力251bのハイレベルになる
時間より長くなる。また、逆に前記信号入力20
0aが負の信号のときには、前記とは逆になり、
前記信号入力200aが0のときには、プラス出
力251aとマイナス出力251bのハイレベル
になる時間が等しくなる。以上のようにして、入
力信号200aに比例したパルス幅変調出力が信
号線251aおよび251bに与えられる。
FIG. 17 is a block diagram showing the PWM circuit 250 of FIG. 2 in detail. The PWM clock 400a of the clock generating circuit 400 in FIG. 2 is input to the count up input of the counter 252 of the PWM circuit 250, and constantly counts up the counter 252. That is, the output of the counter 252 operates in a sawtooth waveform between the negative maximum value and the positive maximum value. The output of the counter 252 is input to the reference input B of the comparator 251, and the output 200a of the arithmetic circuit 200 is input to the signal input A.
is entered. And comparator 251
Then, the output of the counter 252 and the output of the arithmetic circuit 200 are compared in magnitude, and when the output of the arithmetic circuit 200 is larger than the output of the counter 252,
Positive output 251a is high level (logic “1”)
, and when it is small, the minus output 251b becomes high level. That is, during one cycle of the counter 252, the positive output 251a and the negative output 2
51b are alternately set to high level, and when the signal input 200a is a positive signal, the time for the positive output 251a to be at the high level is longer than the time for the negative output 251b to be at the high level in proportion to the level. In addition, conversely, the signal input 20
When 0a is a negative signal, the above is reversed,
When the signal input 200a is 0, the times at which the plus output 251a and the minus output 251b reach the high level are equal. As described above, a pulse width modulated output proportional to input signal 200a is provided to signal lines 251a and 251b.

第18図は第2図のモータ駆動回路300を詳
細に示した回路図である。モータ3が過大な電流
により減磁を生ずる場合、または、第1図のキヤ
リツジ8の耐加速限度が定められている場合には
モータ3に流す電流を制限しなければならない。
FIG. 18 is a circuit diagram showing the motor drive circuit 300 of FIG. 2 in detail. If the motor 3 is demagnetized by excessive current, or if the carriage 8 shown in FIG. 1 has a predetermined acceleration limit, the current flowing through the motor 3 must be limited.

第18図において、プラス出力250aがハイ
レベルのときはマイナス出力250bはローレベ
ルであり、このとき、プラス出力250aは
ANDゲート301を介してトランジスタ303
および304をオン(導通)とする。一方、マイ
ナス出力250bはANDゲート302のゲート
を閉じトランジスタ305,306および307
をオフ(非導通)とする。この結果、正の電源電
圧+ESにほぼ等しい電圧がモータ駆動出力とし
て信号線1cに出力される。また、マイナス出力
250bがハイレベルのときはプラス出力250
aはローレベルであり、前述した動作とは逆に負
の電源電圧―ESにほぼ等しい電圧が信号線1c
に出力される。このとき、前記PWM回路250
のカウンタ252の繰り返し周波数をモータ3の
電気時定数より定まるカツトオフ周波数より十分
高く選べば、モータ3のローパス効果により、前
記演算回路200の出力に比例した電流が流れ
る。
In FIG. 18, when the positive output 250a is at a high level, the negative output 250b is at a low level, and at this time, the positive output 250a is at a low level.
Transistor 303 via AND gate 301
and 304 are turned on (conducting). On the other hand, negative output 250b closes the gate of AND gate 302 and transistors 305, 306 and 307.
is off (non-conducting). As a result, a voltage approximately equal to the positive power supply voltage +ES is output to the signal line 1c as a motor drive output. Also, when the negative output 250b is at a high level, the positive output 250b
a is a low level, and contrary to the operation described above, a voltage approximately equal to the negative power supply voltage - ES is applied to the signal line 1c.
is output to. At this time, the PWM circuit 250
If the repetition frequency of the counter 252 is selected sufficiently higher than the cutoff frequency determined by the electric time constant of the motor 3, a current proportional to the output of the arithmetic circuit 200 flows due to the low-pass effect of the motor 3.

一方、モータ3に流れる電流は電流検出用抵抗
308によつて検出され、コンパレータ309お
よび310にそれぞれ入力される。そして、モー
タ3に流れる電流が正の制限電流値を越えた場合
には、コンパレータ309によつて、前記正の制
限電流値に比例した正の基準電圧311と比較検
出され、ANDゲート301のゲートを閉じる。
また逆にモータ3に流れる電流が負の制限電流値
を越えた場合には、コンパレータ310によつ
て、前記負の制限電流値に比例した負の基準電圧
312と比較検出され、ANDゲート302のゲ
ートを閉じる。この結果、モータ3に流れる電流
は設定した制限値まで下つてゆく。以上のように
して、演算回路200の出力に比例した電流をモ
ータ3に流すことができ、好ましくない過大な電
流がモータ3に流れるのを防ぐことができる。
On the other hand, the current flowing through the motor 3 is detected by a current detection resistor 308 and input to comparators 309 and 310, respectively. When the current flowing through the motor 3 exceeds the positive current limit value, the comparator 309 compares it with a positive reference voltage 311 proportional to the positive limit current value, and the gate of the AND gate 301 is detected. Close.
Conversely, when the current flowing through the motor 3 exceeds the negative current limit value, the comparator 310 compares and detects the current with a negative reference voltage 312 proportional to the negative current limit value, and the AND gate 302 Close the gate. As a result, the current flowing through the motor 3 decreases to the set limit value. As described above, a current proportional to the output of the arithmetic circuit 200 can be caused to flow through the motor 3, and an undesirable excessive current can be prevented from flowing through the motor 3.

第19図は第2図のクロツク発生回路400を
詳細に示したブロツク図である。基準発振器40
1より周波数の十分に高い正確なクロツクを発振
し、それをPWMクロツクとして信号線400a
に与えるとともに、カウンタ402のカウントア
ツプ入力に与える。これにより前記クロツクを分
周し、前記積分回路150に必要な積分クロツク
を信号線400eに出力し、さらに分周し、前記
クロツクより十分周波数の低いクロツクがインバ
ータ、抵抗、コンデンサおよびANDゲートより
成るパルス化回路404を介して、前記速度検出
回路350に必要なサンプルクロツクが信号線4
00fに出力される。また、前記基準発振器40
1の出力はフリツプフロツプ403およびNAND
ゲート405,406により位相の180゜異つた
第1および第2の基準クロツクを信号線400
b,400cに出力する。
FIG. 19 is a block diagram showing the clock generation circuit 400 of FIG. 2 in detail. Reference oscillator 40
1, and use it as a PWM clock to connect the signal line 400a.
and the count-up input of the counter 402. As a result, the frequency of the clock is divided, the integration clock necessary for the integration circuit 150 is output to the signal line 400e, and the frequency is further divided to create a clock whose frequency is sufficiently lower than that of the clock, which is composed of an inverter, a resistor, a capacitor, and an AND gate. A sample clock necessary for the speed detection circuit 350 is connected to the signal line 4 via the pulse circuit 404.
Output to 00f. Further, the reference oscillator 40
1 output is flip-flop 403 and NAND
Gates 405 and 406 connect the first and second reference clocks, which have a phase difference of 180°, to the signal line 400.
b, output to 400c.

以上のようにして、本発明では、制御系全体を
デイジタル回路で構成し、しかも、従来使用され
ている安価なアナログ型位置検出器を小規模な回
路で高分解能なインクリメンタル位置信号および
アブソリユート位置信号を発生するデイジタル位
置検出器として使用し、速度検出には、検出が容
易なインクリメンタル位置信号を使用し、位置制
御には誘導ノイズ等による位置のオフセツトの心
配がないモータの絶対位置に比例したデイジタル
アブソリユート位置信号を使用することによつ
て、モータおよび可動部材を目標位置に高精度で
位置決めし、さらに、位置決めしたのち、いわゆ
るリミツトサイクルも抑圧し、それによつて、目
標位置への正確な静止位置決めを達成する位置決
め制御装置が実現できる。
As described above, in the present invention, the entire control system is configured with a digital circuit, and moreover, the conventionally used inexpensive analog position detector can be used to generate high-resolution incremental position signals and absolute position signals using a small-scale circuit. For speed detection, an easily detectable incremental position signal is used, and for position control, a digital signal proportional to the absolute position of the motor is used, which eliminates the risk of position offset due to induction noise, etc. By using the absolute position signal, the motor and movable member can be positioned at the target position with high precision. Furthermore, after positioning, so-called limit cycles can also be suppressed, thereby making it possible to accurately reach the target position. A positioning control device that achieves static positioning can be realized.

なお、制御装置によつては位置決め後のリミツ
トサイクルを問題としない場合があり、その場合
にはリミツトサイクル抑圧用の前記積分回路およ
び位置補正回路は必要がない。
Note that depending on the control device, the limit cycle after positioning may not be a problem, and in that case, the above-mentioned integration circuit and position correction circuit for limit cycle suppression are not necessary.

また、制御系全体をデイジタル化したことによ
り装置のLSI化、低コスト化および小型化が図れ
る。
Furthermore, by digitizing the entire control system, the device can be made into an LSI, lower cost, and smaller.

上記の説明では衝撃型シリアルプリンタ装置を
例にとつて説明を行つたが、位置決めを必要とす
るものとしては、他に磁気フアイル、光デイスク
等種々あり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各
種の応用が可能であり、本発明の範囲は上記の例
に限定されるものではない。
In the above explanation, an impact-type serial printer device was used as an example, but there are various other types of devices that require positioning, such as magnetic files and optical disks. The scope of the present invention is not limited to the above examples.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図は第1図の位置決め制御回路1を詳しく示
したブロツク図、第3図a,bは第2図の位置検
出器2およびモータ3を詳しく示した側面図、お
よび回路図第4図は第2図の増幅回路500を詳
しく示したブロツク図、第5図は第2図の検出器
駆動回路450を詳しく示した回路図、第6図は
第2図のインクリメンタルパルス発生回路550
の概略を示すブロツク図、第7図は第2図のイン
クリメンタルパルス発生回路550を詳しく示し
たブロツク図、第8図a,b,cは第2図のイン
クリメンタルパルス発生回路550の動作をわか
りやすく説明する波形図、第9図は第2図の位置
信号発生回路600を詳しく示したブロツク図、
第10図a,b,c,dは第2図の位置信号発生
回路600の動作をわかりやすく説明する波形お
よび概念図、第11図は第2図の制御回路100
を詳しく示したブロツク図、第12図は第2図の
積分回路150を詳しく示したブロツク図、第1
3図は第2図の積分回路150の動作をわかりや
すく説明する波形図、第14図a,b,cは第2
図の位置補正回路を詳しく示したブロツク図およ
び概念図、第15図は第2図の速度検出回路35
0を詳しく示したブロツク図、第16図は第2図
の演算回路200を詳しく示したブロツク図、第
17図は第2図のPWM回路250を詳しく示し
たブロツク図、第18図は第2図のモータ駆動回
路300を詳しく示した回路図、第19図は第2
図のクロツク発生回路400を詳しく示したブロ
ツク図である。 図において、4…外部制御機器、100…制御
回路、150…積分回路、650…位置補正回
路、200…演算回路、250…PWM回路、3
00…モータ駆動回路、350…速度検出回路、
400…クロツク発生回路、450…検出器駆動
回路、500…インクリメンタルパルス発生回
路、600…位置信号発生回路、3…モータ、2
…位置検出器をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention;
2 is a block diagram showing the positioning control circuit 1 shown in FIG. 1 in detail, FIGS. 3a and 3b are side views showing the position detector 2 and motor 3 shown in FIG. 2 in detail, and FIG. 4 is a circuit diagram. is a block diagram showing the amplifier circuit 500 in FIG. 2 in detail, FIG. 5 is a circuit diagram showing the detector drive circuit 450 in FIG. 2 in detail, and FIG.
7 is a block diagram showing the details of the incremental pulse generation circuit 550 in FIG. 2, and FIGS. A waveform diagram to be explained; FIG. 9 is a block diagram showing the position signal generation circuit 600 of FIG. 2 in detail;
10a, b, c, and d are waveforms and conceptual diagrams that clearly explain the operation of the position signal generation circuit 600 in FIG. 2, and FIG. 11 is a diagram showing the control circuit 100 in FIG. 2.
12 is a block diagram showing in detail the integrating circuit 150 of FIG.
3 is a waveform diagram that clearly explains the operation of the integrating circuit 150 in FIG. 2, and FIGS.
15 is a block diagram and conceptual diagram showing the position correction circuit in detail, and FIG. 15 is the speed detection circuit 35 of FIG.
16 is a block diagram showing the arithmetic circuit 200 of FIG. 2 in detail, FIG. 17 is a block diagram showing the PWM circuit 250 of FIG. 2 in detail, and FIG. FIG. 19 is a circuit diagram showing the motor drive circuit 300 in detail.
2 is a block diagram showing in detail the clock generation circuit 400 shown in FIG. In the figure, 4...external control equipment, 100...control circuit, 150...integrator circuit, 650...position correction circuit, 200...arithmetic circuit, 250...PWM circuit, 3
00...Motor drive circuit, 350...Speed detection circuit,
400... Clock generation circuit, 450... Detector drive circuit, 500... Incremental pulse generation circuit, 600... Position signal generation circuit, 3... Motor, 2
...The position detectors are shown respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 外部より可動部材の現在位置から目標位置ま
での移動距離および移動方向を示す移動情報信号
を受け前記可動部材を前記目標位置へ位置決めす
る位置決め制御装置において、異なる周波数を持
つ複数のクロツク信号を出力するクロツク発生回
路と、前記クロツク発生回路の1つのクロツク信
号を受け振幅が等しく位相が互いに90゜異なる正
弦波状の1対の駆動信号を出力する駆動手段と、
前記1対の駆動信号を受け前記1対の駆動信号と
の位相差が前記可動部材の移動量に比例するデイ
ジタル位置検出信号を出力する前記可動部材に機
械的に接続された位置検出手段と、前記デイジタ
ル位置検出信号と前記クロツク発生回路からの1
つのクロツク信号とを受け前記可動部材の移動に
対応した前記デイジタル位置信号と前記クロツク
信号を分周した信号との位相差が前記クロツク信
号の1周期単位変化する毎にその位相ずれの方向
すなわち前記可動部材の移動方向に応じて正方向
パルスあるいは負方向パルスを出力するインクリ
メンタル位置信号発生回路と、前記デイジタル位
置検出信号と前記クロツク発生回路からの1つの
クロツク信号とを受け前記可動部材の移動に対応
した前記デイジタル位置信号と前記クロツク信号
を分周した信号との位相差を前記クロツク信号で
計数し、前記デイジタル位置信号を分周した信号
の1周期毎に前記計数結果をデイジタルアブソリ
ユート位置信号として出力するアブソリユート位
置信号発生回路とを含み、前記現在位置から前記
目標位置の一定距離手前までは前記インクリメン
タル位置信号により前記可動部材の移動速度を制
御し、前記目標位置の一定距離手前から前記目標
位置までに、前記デイジタルアブソリユート位置
信号によつて前記可動部材を前記目標位置に位置
決め制御することを特徴とするデイジタル位置決
め制御装置。
1. A positioning control device that receives a movement information signal from the outside indicating the distance and direction of movement of a movable member from its current position to a target position and positions the movable member to the target position, outputting a plurality of clock signals having different frequencies. a clock generation circuit that receives one clock signal from the clock generation circuit, and outputs a pair of sinusoidal drive signals having equal amplitude and a phase difference of 90 degrees from each other;
a position detection means mechanically connected to the movable member that receives the pair of drive signals and outputs a digital position detection signal whose phase difference with the pair of drive signals is proportional to the amount of movement of the movable member; 1 from the digital position detection signal and the clock generation circuit.
Each time the phase difference between the digital position signal corresponding to the movement of the movable member and the signal obtained by frequency-dividing the clock signal changes by one cycle of the clock signal, the direction of the phase shift, that is, the an incremental position signal generation circuit that outputs a positive direction pulse or a negative direction pulse depending on the moving direction of the movable member; and an incremental position signal generation circuit that receives the digital position detection signal and one clock signal from the clock generation circuit and controls the movement of the movable member. The phase difference between the corresponding digital position signal and a signal obtained by dividing the frequency of the clock signal is counted using the clock signal, and the counting result is calculated as a digital absolute position for each period of the signal obtained by dividing the frequency of the digital position signal. an absolute position signal generation circuit that outputs a signal as a signal, controls the moving speed of the movable member by the incremental position signal from the current position to a certain distance before the target position, and controls the moving speed of the movable member from a certain distance before the target position. A digital positioning control device, characterized in that the movable member is controlled to be positioned at the target position by the digital absolute position signal until the movable member reaches the target position.
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