JPH06103992B2 - Speed control device for moving body - Google Patents
Speed control device for moving bodyInfo
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- JPH06103992B2 JPH06103992B2 JP2102460A JP10246090A JPH06103992B2 JP H06103992 B2 JPH06103992 B2 JP H06103992B2 JP 2102460 A JP2102460 A JP 2102460A JP 10246090 A JP10246090 A JP 10246090A JP H06103992 B2 JPH06103992 B2 JP H06103992B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、周期的な速度変動をする運動体の速度制御装
置等の周期的な制御を行なう制御装置に関し、特に、運
転時の速度変動を抑制する必要の有る制御機器、例えば
VTR用モータの速度制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for performing periodic control such as a velocity control device for a moving body that undergoes periodic velocity variation, and particularly to velocity variation during operation. Control devices that need to suppress
The present invention relates to a speed control device for a VTR motor.
[従来の技術] VTR(ビデオテープレコーダ)用の駆動モータの速度は
一定であることが望まれている。速度変動(回転むら、
速度リップル、トルクリップル)があると、画像が乱
れ、VTRとしての信頼性、品質が著しく損なわれてしま
う。[Prior Art] It is desired that the speed of a drive motor for a VTR (video tape recorder) is constant. Speed fluctuation (rotation unevenness,
If there are velocity ripple and torque ripple), the image will be disturbed and the reliability and quality of the VTR will be significantly impaired.
従来、この種の装置は、直流モータを主として使用して
いたが、近年では、速度を自由に、しかも、簡単に変え
ることの出来るブラシレスモータを採用する例が増加し
ている。Conventionally, this type of apparatus mainly uses a DC motor, but in recent years, an increasing number of examples employ a brushless motor whose speed can be changed freely and easily.
ブラシレスモータは、機械的なブラシがないのでブラシ
やコンミテータの摩耗あるいは摩耗粉による種々の問題
点が除去される反面、120度通電方式のブラシレスモー
タにおいては通電コイルの磁束交叉数が回転子の位置に
よって異なり、これに起因してトルクリップルが発生
し、運転時の回転むら(速度変動)となる。Since a brushless motor has no mechanical brush, various problems due to wear or abrasion powder of the brush or commutator are eliminated, but in the brushless motor of 120-degree energization system, the number of magnetic flux crossings of the energizing coil is the position of the rotor. The torque ripple is generated due to this, resulting in uneven rotation (speed fluctuation) during operation.
今、駆動相のコイルの磁束交叉数を K(θ)(θは運動体の位置) とすると、 発生トルクは、 K(θ)i(iはコイルに流す電流) となり、電流が一定の場合、磁束交叉数と同じくK
(θ)に比例してトルクリップルを発生する。Now, assuming that the number of magnetic flux crossings of the coil in the drive phase is K (θ) (θ is the position of the moving body), the generated torque is K (θ) i (i is the current flowing in the coil), and when the current is constant , The same as the number of magnetic flux intersections K
Torque ripple is generated in proportion to (θ).
このトルクリップルが外乱と成って速度変動が生じる。This torque ripple forms a disturbance, causing speed fluctuations.
以上のことから、速度変動は、モータの回転位置に対し
て周期性をもっており、この性質に着目して速度変動を
補正する技術が特開平1-218380号公報に開示されてい
る。この技術は、速度変動の特徴をフーリエ級数展開す
ることによって抽出し、この抽出した値が零になるよう
に比例・積分制御演算を行った後、この演算出力をフー
リエ逆変換した信号によりコイルに流す電流を変化さ
せ、速度変動を補正する。From the above, the speed fluctuation has a periodicity with respect to the rotational position of the motor, and a technique for correcting the speed fluctuation by paying attention to this property is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-218380. This technology extracts the characteristics of velocity fluctuations by performing Fourier series expansion, performs proportional / integral control calculation so that the extracted value becomes zero, and then outputs the calculation output to the coil by the signal that is inversely Fourier transformed. The current flowing is changed to correct the speed fluctuation.
[発明が解決しようとする課題] 上記公報記載の技術においては、フーリエ級数展開およ
びフーリエ逆変換を行う際に、非常に多くの乗算あるい
は加算を高速に実行する、高価な演算装置が必要であ
り、且つ、処理に多くの時間を要するという問題があ
る。[Problems to be Solved by the Invention] In the technique described in the above publication, an expensive arithmetic unit that executes a large number of multiplications or additions at high speed when performing Fourier series expansion and inverse Fourier transform is required. In addition, there is a problem that a lot of time is required for processing.
本発明は、速度変動の特徴抽出、および速度変動補正信
号作成を行う際に、演算をより簡略化して安価な演算装
置で実行でき、高価な演算装置を必要としないことを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to simplify the calculation and perform the calculation with a low-cost arithmetic device when extracting the characteristic of the velocity fluctuation and creating the velocity fluctuation correction signal, and does not require an expensive arithmetic device.
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、フーリエ変換で
用いる三角関数系に非常によく似た特性をもつ正規直交
関数で、しかもその値は階段関数値である関数系(例え
ば、2値の階段関数値を使用する場合は、Valsh関数)
を用いることにより、高価な高速演算装置を必要とせず
に速度変動補正信号を作成する構成としたものであり、
運動体の運動速度を検出する速度検出手段と、この速度
検出手段から得られた速度検出信号と速度指令信号か
ら、電流あるいは電圧指令を作り出す速度制御手段と、
前記速度制御手段の指令に応じて運動体の運動速度を変
化させる駆動手段とを備える運動体の速度制御装置にお
いて、 前記速度制御手段は、前記速度検出手段から得られた速
度検出信号と前記速度指令信号の差から速度誤差信号を
得る速度誤差検出手段と、階段関数値を発生する階段関
数発生手段と、前記階段関数発生手段による関数値と前
記速度誤差検出手段による速度誤差信号との乗算値を積
算して速度誤差変動成分を検出する変動成分検出手段
と、前記変動成分検出手段による速度誤差変動成分と前
記階段関数発生手段による関数値を乗算して速度誤差補
正信号を作る補正信号作成手段とを備え、電流あるいは
電圧指令を検出するものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention is an orthonormal function having characteristics very similar to a trigonometric function system used in Fourier transform, and its value is a step function value. Some function system (for example, Valsh function when using binary step function values)
By using, it is configured to create a speed fluctuation correction signal without the need for an expensive high-speed arithmetic device,
Speed detection means for detecting the motion speed of the moving body, speed control means for generating a current or voltage command from the speed detection signal and the speed command signal obtained from this speed detection means,
In a speed control device for a moving body, which comprises a driving means for changing the moving speed of the moving body in response to a command from the speed controlling means, the speed controlling means includes a speed detection signal obtained from the speed detecting means and the speed. A speed error detecting means for obtaining a speed error signal from the difference between the command signals, a step function generating means for generating a step function value, and a multiplication value of the function value by the step function generating means and the speed error signal by the speed error detecting means. Is added to detect a speed error fluctuation component, and a correction signal generation unit that multiplies the speed error fluctuation component by the fluctuation component detection unit and the function value by the step function generating unit to generate a speed error correction signal. And to detect a current or voltage command.
[作用] 前記構成において、関数発生手段は、デジタル値とし
て、−1,0,1の値を発生したとすると、変動成分検出手
段の乗算および、補正信号作成手段の乗算において、1
の乗算は演算の必要がなく、零の乗算は零を代入するこ
とによって、また、−1の乗算は符号を反転することに
よって、実現することができる。従って、簡単な演算装
置で実行でき、高価な演算装置を必要としない。[Operation] In the above configuration, assuming that the function generating means generates a value of −1,0,1 as a digital value, in the multiplication of the fluctuation component detecting means and the multiplication of the correction signal generating means, 1
No multiplication is required for multiplication, multiplication of zero can be realized by substituting zero, and multiplication of −1 can be realized by inverting the sign. Therefore, it can be executed by a simple arithmetic device and does not require an expensive arithmetic device.
[実施例] 以下、本発明の実施例について説明する。[Examples] Examples of the present invention will be described below.
本発明の第1実施例を第1図に示す。A first embodiment of the present invention is shown in FIG.
第1図はその全体を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the whole thereof.
以下、第1実施例の構成について述べる。The configuration of the first embodiment will be described below.
本実施例は運動体をブラシレスモータとした速度制御手
段であるマイクロコンピュータ9と、モータ8と、モー
タ8の回転子の位置を検出する磁極検出器31と、駆動手
段である駆動部1と、速度検出手段である速度検出回路
6および速度検出器5とを備える。In this embodiment, a microcomputer 9 which is a speed control means which uses a brushless motor as a moving body, a motor 8, a magnetic pole detector 31 which detects a position of a rotor of the motor 8, a drive section 1 which is a drive means, A speed detecting circuit 6 and a speed detector 5, which are speed detecting means, are provided.
モータ8は、回転形,直線形のいずれでもよく、また、
ブラシの有無も問わないが、ブラシレスの方が都合がよ
い。The motor 8 may be a rotary type or a linear type, and
With or without a brush, brushless is more convenient.
モータ8の内部構成については図示していないが、ブラ
シレスモータは、回転子の位置を電子的に検出し、回転
子の位置に応じて選択された二つの相巻線に電流を流す
ように構成されている。Although the internal configuration of the motor 8 is not shown, the brushless motor is configured to electronically detect the position of the rotor and apply current to the two phase windings selected according to the position of the rotor. Has been done.
磁極位置検出器31は、モータ8の図示しない回転子の位
置を検出する。この磁極位置検出器31の出力は、モータ
8の相電流を切換えるのに用いられる。The magnetic pole position detector 31 detects the position of a rotor (not shown) of the motor 8. The output of the magnetic pole position detector 31 is used to switch the phase current of the motor 8.
速度検出器5は、モータ8の回転軸に取付けたエンコー
ダからなり、パルスを出力する。速度検出器としては、
エンコーダに限られるものではなく、周波数発電機、タ
コシェネレータ、パルスジェネレータ等を使用しても良
い。The speed detector 5 is composed of an encoder attached to the rotary shaft of the motor 8 and outputs a pulse. As a speed detector,
The encoder is not limited to the encoder, and a frequency generator, a tacho generator, a pulse generator or the like may be used.
速度検出回路6は、例えば、カウンタで構成されてお
り、一定のサンプリング時間内に速度検出器5により検
出されたパルスに基づいて、パルスの総数、あるいは、
パルスの間隔を求めて、速度検出信号である速度信号Nf
を出力する。The speed detection circuit 6 is composed of, for example, a counter, and based on the pulses detected by the speed detector 5 within a fixed sampling time, the total number of pulses, or
Calculate the pulse interval and calculate the speed signal Nf, which is the speed detection signal.
Is output.
駆動部1は、自動電流調整回路2と、インバータ7と、
電流トランスCTより構成されている。The drive unit 1 includes an automatic current adjustment circuit 2, an inverter 7, and
It consists of a current transformer CT.
インバータ7は、モータ8を駆動するドライバである。
インバータ7は、通常6個のスイッチング素子により
正、負それぞれ3個のアームを構成し、その大きさを変
えられるものである。The inverter 7 is a driver that drives the motor 8.
The inverter 7 normally comprises three positive and three negative arms each composed of six switching elements, and its size can be changed.
自動電流調整回路2は、電流トランス4で得られた電流
検出値により、電流指令との差を検知してフィードバッ
ク制御する。高精度なモータ制御が要求されない時は、
自動電流調整回路2と整流トランス4はなくても良い。The automatic current adjustment circuit 2 detects the difference from the current command based on the detected current value obtained by the current transformer 4, and performs feedback control. When high-precision motor control is not required,
The automatic current adjustment circuit 2 and the rectification transformer 4 may be omitted.
速度制御手段3は、マイクロコンピュータ9と速度検出
回路6より構成される。The speed control means 3 comprises a microcomputer 9 and a speed detection circuit 6.
速度検出回路6とマイクロコンピュータ9内の後述する
速度比較回路51とは、速度誤差検出手段を構成する。The speed detection circuit 6 and the speed comparison circuit 51, which will be described later, in the microcomputer 9 constitute speed error detection means.
マイクロコンピュータ9は、速度検出回路6の出力信号
である速度信号Nfを処理して電流自動調整回路2に電流
指令を出力する。The microcomputer 9 processes the speed signal Nf which is the output signal of the speed detection circuit 6 and outputs a current command to the current automatic adjustment circuit 2.
マイクロコンピュータ9は第2図に示した構成からなっ
ている。すなわち、演算部(CPU)38、D/A変換器34およ
び記憶部35を具備している。The microcomputer 9 has the configuration shown in FIG. That is, it includes an arithmetic unit (CPU) 38, a D / A converter 34, and a storage unit 35.
記憶部35は、ROM36とRAM37を含み、ROM36には、CPU38の
動作プログラムと速度指令信号NsとWalsh関数のテーブ
ルが記憶されている。The storage unit 35 includes a ROM 36 and a RAM 37, and the ROM 36 stores an operation program of the CPU 38, a speed command signal Ns, and a Walsh function table.
CPU38では、速度検出回路6からの速度信号Nfを受け、
記憶部35のROM36に記憶されている、速度指令信号N6と
比較し、速度誤差信号を算出する。The CPU 38 receives the speed signal Nf from the speed detection circuit 6,
The speed error signal is calculated by comparing with the speed command signal N 6 stored in the ROM 36 of the storage unit 35.
次いで、これによって算出された速度誤差信号Neに基づ
き、速度誤差補正信号Icを作成する。そして、この速度
誤差補正信号Icを随時、記憶部35のRAM37に格納し、最
新のデータに順次更新する。Next, the speed error correction signal Ic is created based on the speed error signal Ne calculated thereby. Then, the speed error correction signal Ic is stored in the RAM 37 of the storage unit 35 at any time and sequentially updated to the latest data.
第1実施例では速度指令信号NsはROM36に記憶されてい
るが、これに限るものではなく、外部から与えても良
い。Although the speed command signal Ns is stored in the ROM 36 in the first embodiment, the speed command signal Ns is not limited to this and may be given from the outside.
なお、マイクロコンピュータ32と速度検出回路6を1チ
ップのIC化し、自動電流調節回路とインバータとを1チ
ップのIC化することもでき、このようにIC化すると有用
である。It should be noted that the microcomputer 32 and the speed detection circuit 6 can be integrated into a single-chip IC, and the automatic current adjustment circuit and the inverter can be integrated into a single-chip IC, which is useful.
次に、第3図に基づきマイクロコンピュータ9内により
実現される各種機能について述べる。Next, various functions realized by the microcomputer 9 will be described with reference to FIG.
第3図は、本実施例の速度制御装置とモータを示す全体
のブロック図であるが、マイクロコンピュータ9内の機
能を中心に示す。なお、磁極位置検出器31および電流ト
ランス4は図示しない。FIG. 3 is an overall block diagram showing the speed control device and the motor of this embodiment, but mainly shows the functions in the microcomputer 9. The magnetic pole position detector 31 and the current transformer 4 are not shown.
次に、動作の概要について述べる。Next, an outline of the operation will be described.
速度検出器5から、得られたパルスに基づいて、速度検
出回路6は速度信号Nfを出力する。Based on the pulse obtained from the speed detector 5, the speed detection circuit 6 outputs a speed signal Nf.
速度信号Nfは、マイクロコンピュータ9に取込まれる。
マイクロコンピュータ9内ではソフトウェアを用いた処
理手法によって、ROM36からの速度指令信号Nsと、速度
検出回路6からの速度信号Nfとの差から、速度比較手段
51により速度誤差信号Neを算出し、この速度誤差信号Ne
に基づいて、第3図の破線で示す部分で速度誤差補正信
号Icを作成する。The speed signal Nf is captured by the microcomputer 9.
In the microcomputer 9, the speed comparison means is calculated from the difference between the speed command signal Ns from the ROM 36 and the speed signal Nf from the speed detection circuit 6 by a processing method using software.
The speed error signal Ne is calculated by 51 and the speed error signal Ne is calculated.
Based on the above, the speed error correction signal Ic is created in the portion shown by the broken line in FIG.
そして、速度誤差信号Neを比例制御手段53によりK倍の
処理をしたものと、上記の速度誤差補正信号Icとを、指
令信号作成手段52により、加算して、電流指令Isを出力
する。駆動部1は、この指令にもとづいて必要なトルク
を発生させる電流を出力する。Then, the speed error signal Ne processed K times by the proportional control means 53 and the speed error correction signal Ic are added by the command signal creating means 52, and the current command Is is output. The drive unit 1 outputs a current for generating a required torque based on this command.
ここで、本発明に関する速度変動の制御アルゴリズムに
ついて述べる。Here, the control algorithm of the speed fluctuation relating to the present invention will be described.
一般に周期1で変動する速度信号Nfは、次式に従って展
開することができる。Generally, the speed signal Nf that fluctuates in the cycle 1 can be expanded according to the following equation.
ただし、 ここで、n0は速度信号Nfの直流成分、anは、速度信号Nf
と交番数nのcosine Walsh関数(cal(n,θ))との相
関の強さ、bnは、速度信号Nfと交番数nのsine Walsh関
数(sal(n,θ))との相関の強さを表わす。 However, Where n 0 is the DC component of the speed signal Nf and a n is the speed signal Nf
And the strength of the correlation with the cosine Walsh function (cal (n, θ)) of the alternating number n, b n is the correlation between the velocity signal Nf and the sine Walsh function (sal (n, θ)) of the alternating number n Represents strength.
cal(n,θ)とsal(n,θ)のグラフをn=1,2,3につい
て、第7図に示す。A graph of cal (n, θ) and sal (n, θ) is shown in FIG. 7 for n = 1,2,3.
なお、交番数nとは、0≦θ≦1の区間における零点の
数の半分を示すものである。The alternating number n indicates half the number of zero points in the section of 0 ≦ θ ≦ 1.
第1実施例においては、Ns=n0の場合、すなわち、速度
信号Nfの直流成分が、速度指令信号Nsと一致している場
合について述べるが、本発明はこれに限られるものでは
ない。In the first embodiment, the case where Ns = n 0 , that is, the case where the DC component of the speed signal Nf matches the speed command signal Ns will be described, but the present invention is not limited to this.
第3図においては、Ns=n0のため、Ne=Nf−Ns=Nf−n0
が成り立つ。すなわち、(3),(4)式のみが速度変
動分である。In FIG. 3, since Ns = n 0 , Ne = Nf−Ns = Nf−n 0
Holds. That is, only the equations (3) and (4) are the velocity fluctuations.
さらに、cal(n,θ)、sal(n,θ)において が成立するため、(3),(4)式は以下の様になる。Furthermore, at cal (n, θ) and sal (n, θ) Therefore, the equations (3) and (4) are as follows.
実際に上記演算を実現するために、1回転当りP個のパ
ルスを発生するエンコーダEを用いた場合には、速度誤
差信号をNe(j)とすると、 ただし、Nel…エンコーダ信号のl番目(1≦l≦P)
パルス周期から算出したモータ速度誤差 と表現することができる。よって、速度信号Nfから速度
変動の特徴を検出する手段として、(6),(7)式に
示す演算を実行する。ここで、cosine Walsh関数とsine
Walsh関数の情報が必要であるが、これはROM36に予め
格納されている。 In order to actually realize the above calculation, when the encoder E that generates P pulses per rotation is used, assuming that the speed error signal is Ne (j), However, Nel ... lth of encoder signal (1 ≦ l ≦ P)
It can be expressed as a motor speed error calculated from the pulse cycle. Therefore, as the means for detecting the characteristic of the speed fluctuation from the speed signal Nf, the calculations shown in the equations (6) and (7) are executed. Where cosine Walsh function and sine
Information on the Walsh function is required, but this is stored in the ROM 36 in advance.
次に、本発明の新規な要素である、第3図の破線枠で示
す部分の構成の概要について述べる。Next, an outline of the configuration of the portion indicated by the broken line frame in FIG. 3, which is a novel element of the present invention, will be described.
破線内の構成要素は、速度検出器5からのパルスに対応
して出されるカウン値((6),(7)式のlに相当す
る)を出力するカウント手段であるカウンタ10と、この
カウント値に対応して決まる階段関数値を出力する関数
発生手段11,16と、この階段関数値と速度比較手段51か
らの速度誤差信号Neとに基づいて速度誤差変動成分を求
める変動成分検出手段13,18と、この速度誤差変動成分
の符号を反転するための減算手段55,56と、反転された
ものを積分制御のために、和をとる制御演算手段14,19
と、補正信号作成手段15,20に階段関数値を出力する関
数発生手段12,17と、制御演算手段14,19の結果と前記関
数値により、補正信号Ic1,Ic2を作成する補正信号作成
手段15,20とよりなる。The components within the broken line are a counter 10 which is a counting means for outputting a count value (corresponding to 1 in the equations (6) and (7)) issued in response to the pulse from the speed detector 5, and this count. Function generating means 11 and 16 for outputting a step function value determined corresponding to the value, and a fluctuation component detecting means 13 for obtaining a speed error fluctuation component based on the step function value and the speed error signal Ne from the speed comparing means 51. , 18 and subtraction means 55, 56 for inverting the sign of the speed error variation component, and control operation means 14, 19 for taking the sum of the inverted ones for integral control.
A correction signal for generating the correction signals Ic 1 and Ic 2 by the function generating means 12 and 17 for outputting the step function value to the correction signal generating means 15 and 20 and the result of the control calculation means 14 and 19 and the function value. It consists of creating means 15 and 20.
補正信号Ic1とIc2を、補正信号作成手段の1部である加
算手段54により、加算して、速度誤差補正信号Icを出力
する。The correction signals Ic 1 and Ic 2 are added by the adding means 54 which is a part of the correction signal creating means, and the speed error correction signal Ic is output.
関数発生手段、変動成分検出手段、制御演算手段、補正
信号作成手段がそれぞれ、2組ずつあるのはcal(n,
θ)とsal(n,θ)を、それぞれ、求めるためである。
また、補正したい高周波成分が複数ある場合は、成分の
数だけ、たとえば、n=1,5,7について計算する場合
は、破線で示すブロックを3個用意する。There are two sets of each of the function generating means, the fluctuation component detecting means, the control calculating means, and the correction signal generating means because cal (n,
This is because θ) and sal (n, θ) are obtained respectively.
Further, when there are a plurality of high-frequency components to be corrected, three blocks indicated by broken lines are prepared for the number of components, for example, n = 1,5,7.
なお、上記の制御演算手段14,19では積分制御のために
和を取ったが、これに限られるものではなく、比例制
御、比較・積分制御でも良い。Although the above-mentioned control calculation means 14 and 19 take the sum for integral control, the present invention is not limited to this, and proportional control, comparison / integral control may be used.
また、積分制御、比例制御、比例・積分制御のいづれも
実施しない場合は、制御演算手段14,19は不要である。Further, when neither the integral control, the proportional control, nor the proportional / integral control is executed, the control calculation means 14 and 19 are unnecessary.
さらに、関数発生手段については、変動成分検出手段1
3,18と補正信号作成手段15,20にたいして、それぞれ、
独立に設けたのは、変動成分検出手段13,18に対する関
数値と、補正信号作成手段15,20に対する関数値の位相
をずらして供給する場合にも対応できるようにするため
で有り、1個の関数発生手段であっても、本発明の効果
を損なうことはない。Further, regarding the function generating means, the fluctuation component detecting means 1
For 3,18 and correction signal generation means 15,20,
It is provided independently so that the function values for the fluctuation component detecting means 13 and 18 and the function values for the correction signal generating means 15 and 20 can be supplied in a phase-shifted manner. The function generating means of does not impair the effects of the present invention.
次に、具体的に、速度変動を除去する方法について第3
図にもとづいて説明する。Next, specifically, the third method for removing speed fluctuations will be described.
It will be described based on the drawings.
モータMが1回転する間に、(6),(7)式の演算を
行い、速度変動成分を検出する。これは、第3図13,18
で示される変動成分検出手段で行われる。これが零にな
るように目標指令が零のフィードバック制御系を構成す
ればよい。そこで次の演算を行う。While the motor M makes one revolution, the calculation of equations (6) and (7) is performed to detect the speed fluctuation component. This is shown in FIG.
This is performed by the fluctuation component detecting means indicated by. A feedback control system in which the target command is zero may be configured so that this becomes zero. Therefore, the following calculation is performed.
Sn=Sn+・(1/P)・(−An) …(8) Cn=Cn+・(1/P)・(−Bn) …(9) これが第3図14,19に示す制御演算である。ここでは積
分ゲイン1の積分制御であるが、それぞれゲインを持っ
た比例制御または比例・積分制御等も用いることができ
る。Sn = Sn + · (1 / P) · (−An) (8) Cn = Cn + · (1 / P) · (−Bn) (9) This is the control calculation shown in FIGS. Here, the integral control is performed with the integral gain of 1. However, proportional control or proportional / integral control having respective gains can be used.
この結果を基に速度変動を補正する信号を作成する手段
として次式を用いた。Based on this result, the following equation was used as a means for creating a signal for correcting the speed fluctuation.
これが第3図15,20に示す補正信号作成手段で行われる
演算の内容である。すなわち(10)式は、交番数nのsi
ne Walsh成分を表わし、(11)式は、交番数nのcosine
Walsh成分を表わしている。なお、i番目の回転中に
(8)、(9)式よりもとめたSn,Cnを用いて、i+1
番目の回転中に、(10)、(11)式の演算を行なう。 This is the content of the calculation performed by the correction signal generating means shown in FIGS. That is, the equation (10) is si with an alternating number n.
Representing the ne Walsh component, equation (11) is the cosine of the alternating number n.
Represents the Walsh component. During the i-th rotation, using Sn and Cn obtained from the equations (8) and (9), i + 1
During the second rotation, the operations of equations (10) and (11) are performed.
結局、第3図Icに示す補正信号として、 Ic=Ic1+Ic2 …(12) を出力することになる。これは(5)式からもわかると
おり、交番数nの速度変動成分の逆相波形となる。この
補正信号Icを第3図Isに加算して、変速変動をキャンセ
ルするものである。また、補正信号を加算するのではな
く、この補正信号によって速度制御系の比例ゲインKを
変化させることによっても同様の効果を得ることができ
る。Eventually, Ic = Ic 1 + Ic 2 (12) is output as the correction signal shown in FIG. 3 Ic. As can be seen from the equation (5), this is a reverse phase waveform of the velocity fluctuation component of the alternating number n. This correction signal Ic is added to Is in FIG. 3 to cancel the shift variation. Further, instead of adding the correction signal, the same effect can be obtained by changing the proportional gain K of the speed control system by the correction signal.
ここで、無限に存在する交番数成分に対して上記処理を
実行するのが理想的であるが、処理時間の都合上実現不
可能である。このため、実際には、特に影響の大きい交
番数成分のみ行えばよい。Here, it is ideal to execute the above-mentioned processing on an infinitely existing alternating number component, but it is impossible to realize due to the processing time. Therefore, in practice, only the alternating number component that has a particularly large influence needs to be performed.
また、(10),(11),(12)式は、Walsh関数が一定
の値であれば結果も一定となるため、Walsh関数が変化
する点で演算を行い、変化がなければ以前の値を保持す
ることによって、演算時間が少なくてかつ同様の効果を
得ることができる。In addition, since the results of Equations (10), (11), and (12) are constant if the Walsh function is a constant value, calculation is performed at the point where the Walsh function changes, and if there is no change, the previous value is used. By holding, the calculation time can be reduced and the same effect can be obtained.
また、(12)式の結果は、速度変動成分の逆信号を補正
信号として電流指令に加算することになるが、交番数の
高い成分は、モータの慣性によって、加えた補正信号と
実際のモータの対応に遅れが生じる可能性があるため、
補正信号の位相を進めることが望ましい。In addition, the result of equation (12) is that the inverse signal of the speed fluctuation component is added to the current command as a correction signal, but the component with a high alternation number depends on the inertia of the motor and the added correction signal and the actual motor Since there may be a delay in responding to
It is desirable to advance the phase of the correction signal.
これを実現するために(10),(11)式のかわりに次式
を用いることも有効である。To achieve this, it is effective to use the following equations instead of equations (10) and (11).
これによれば、処理時間を増やすことなく、補正信号の
位相をπ/2(rad)だけ進めることができる。 According to this, the phase of the correction signal can be advanced by π / 2 (rad) without increasing the processing time.
以上の制御動作をマイクロコンピュータで処理するため
のフローチャートを第4図(b)に示す。第4図(a)
は、上記処理を実行するのに有効な制御テーブルであ
り、ビット0,4にWalsh関数、その他のビットにプログラ
ムの流れを制御するデータがROM36に記憶されている。A flowchart for processing the above control operation by the microcomputer is shown in FIG. Figure 4 (a)
Is a control table effective for executing the above processing. The Walsh function is stored in bits 0 and 4, and data for controlling the flow of the program is stored in the other bits in the ROM 36.
この制御テーブルおよびフローチャートは、エンコーダ
5の1回転当りのパルス数が24パルスでモータ1回転当
りの交番数が1の速度変動成分を補正し、補正信号の位
相進め処理をしない例である。The control table and the flow chart are examples in which the number of pulses per revolution of the encoder 5 is 24 pulses and the velocity fluctuation component in which the number of alternations per revolution of the motor is 1 is corrected and the phase advance processing of the correction signal is not performed.
図面を参照して、説明すると、ステップ41および42で速
度指令Nsおよび速度Nfを取込み、ステップ43で前記取込
まれた速度指令Nsと実際の速度Nfから速度誤差Neを計算
(Ne=Ns−Nf)し、更にステップ44で比例制御のための
比例ゲインKを乗算(Is=K/Ne)する。ステップ45でカ
ウンタIをインクリメントする。Explaining with reference to the drawings, the speed command Ns and the speed Nf are taken in at steps 41 and 42, and a speed error Ne is calculated from the taken speed command Ns and the actual speed Nf at step 43 (Ne = Ns− Nf), and in step 44, a proportional gain K for proportional control is multiplied (Is = K / Ne). In step 45, the counter I is incremented.
ステップ46では、カウンタIの値をポインタとして制御
テーブルを取込む。ステップ47では、取込んだ制御テー
ブルのbit0が“0"か“1"のかの状態を調べて分岐する。
このbit状態が“1"であれば、ステップ50,51を実行、
“0"であれば、ステップ48,49を実行する。なお、ステ
ップ48,50は(6)式、ステップ49,51は(10)式を実行
している。すなわち、ブロック1で速度変動の内でsine
Walsh関数成分を検出し、補正信号Ic1を作成してい
る。In step 46, the control table is fetched using the value of the counter I as a pointer. In step 47, a check is made as to whether bit 0 of the fetched control table is "0" or "1", and the process branches.
If this bit status is "1", execute steps 50 and 51,
If it is "0", steps 48 and 49 are executed. Note that Steps 48 and 50 execute Expression (6), and Steps 49 and 51 execute Expression (10). That is, in block 1, sine within the speed fluctuation
The Walsh function component is detected and the correction signal Ic 1 is created.
次に、ステップ52では、取込んだ制御テーブルのbit4が
“0"か“1"かの状態を調べて分岐する。このbit状態が
“1"であればステップ55,56を実行、“0"であればステ
ップ53,54を実行する。なお、ステップ53,55は、(7)
式、ステップ54,56は(1)式を実行している。すなわ
ち、ブロック2で、速度変動内でcosine Walsh関数成分
を検出し、補正信号Ic2を作成している。Next, at step 52, the state of bit 4 of the fetched control table is "0" or "1" is checked and the process branches. If this bit state is "1", steps 55 and 56 are executed, and if it is "0", steps 53 and 54 are executed. The steps 53 and 55 are (7)
Expression, steps 54 and 56 execute expression (1). That is, in block 2, the cosine Walsh function component is detected within the velocity fluctuation, and the correction signal Ic 2 is created.
次に、ステップ57では取り込んだ制御テーブルのbit7が
“0"か“1"かで分岐する。このbit状態が“1"の場合
は、ステップ58で(8)式をステップ60で(9)式を実
行する。また、ステップ59,61ではsine Walsh関数成分A
nとcosine Walsh関数成分Bnのイニシャライズ、ステッ
プ62でカウンタIをイニシャライズする。またbit状態
が“0"のときはこの処理を行わない。すなわち、ブロッ
ク3の処理はモータの1回転に対して1度だけ実行さ
れ、積分制御演算と、各種イニシャライズを実行する。Next, at step 57, a branch is made depending on whether bit7 of the fetched control table is "0" or "1". When the bit state is "1", the equation (8) is executed in step 58 and the equation (9) is executed in step 60. In steps 59 and 61, the sine Walsh function component A
The n and cosine Walsh function components Bn are initialized. In step 62, the counter I is initialized. If the bit status is "0", this process is not performed. That is, the processing of block 3 is executed only once for one rotation of the motor, and integral control calculation and various initializations are executed.
次に、ステップ63では(12)式を実行し、ステップ64で
演算結果を出力し終了する。Next, in step 63, the expression (12) is executed, and in step 64, the calculation result is output and the processing ends.
これが、本発明を実施するための一方法である。This is one way of implementing the invention.
ここでは、モータ1回転当りの交番数が1の速度変動成
分に対しての補正であるが、ステップ45でカウンタIの
加算量を2にすれば交番数2の速度変動成分に対して補
正することができる。すなわち、ステップ45でカウンタ
Iの加算量をLとすることにより交番数Lの速度変動成
分に対して補正することができる。Here, the correction is made for the speed fluctuation component in which the number of alternations per motor rotation is 1, but if the addition amount of the counter I is set to 2 in step 45, the speed fluctuation component in the alternation number 2 is corrected. be able to. That is, by setting the addition amount of the counter I to L in step 45, it is possible to correct the velocity fluctuation component of the alternating number L.
また、補正したい交番数Lに対して、エンコーダ5のパ
ルスが十分多い場合は、ブロック1〜3までとステップ
63からなる速度変動補正処理部は必ずしもエンコーダの
パルスごとに実行する必要はなく、たとえば、交番数の
小さいWalsh関数、すなわち、低周波成分に相当するも
のに対しては、1例としてエンコーダの2パルスごと
に、実行してもよい。これによりマイクロコンピュータ
の演算負荷を減らすことができる。If the number of pulses of the encoder 5 is sufficiently large with respect to the alternating number L to be corrected, the steps from block 1 to block 3 are repeated.
The speed fluctuation correction processing unit consisting of 63 does not necessarily have to be executed for each pulse of the encoder. For example, for a Walsh function with a small alternating number, that is, for one corresponding to a low frequency component, as an example, 2 It may be executed for each pulse. This can reduce the calculation load of the microcomputer.
ここで、Walsh関数をフーリエ級数展開すると となる。Here, if the Walsh function is expanded in Fourier series, Becomes
第5図(a)に交番数1のWalsh関数(実線)とその基
本周波数成分(破線)を示す。FIG. 5 (a) shows the Walsh function (solid line) with an alternating number of 1 and its fundamental frequency component (broken line).
(15),(16)式に示すようにWalsh関数は、奇数倍調
波の高周波成分を多数含んでいる。一方、モータの速度
変動は、各相関の電流のアンバランス等により発生して
おり、基本周波数成分以外の高調波成分はほとんど含ま
れていない。そこで、この速度変動に対してWalsh関数
で補正を加えると、補正信号に含まれる高調波が駆動部
を介して外乱となり、基本波成分については低減できて
も奇数倍調波の高調波成分が逆に発生する可能性があ
る。As shown in Eqs. (15) and (16), the Walsh function contains many high-frequency components of odd harmonics. On the other hand, the speed fluctuation of the motor is caused by the imbalance of the currents of the respective correlations, and the harmonic components other than the fundamental frequency component are hardly included. Therefore, if the Walsh function is used to correct this speed fluctuation, the harmonics contained in the correction signal become disturbance through the drive unit, and although the fundamental wave component can be reduced, the harmonic components of the odd harmonics On the contrary, it may occur.
そこで、高調波成分の発生しにくい関数の一例として示
したのが第5図(b)である。この関数は1,0,−1の3
値からなる関数であり、この関数を用いれば奇数倍調波
の高周波成分の内3の倍調波成分を発生させない。Therefore, FIG. 5B shows an example of a function in which a harmonic component is less likely to occur. This function is 1,0, -1 3
It is a function consisting of values, and if this function is used, the third harmonic component of the high frequency component of the odd harmonic is not generated.
以上の演算は加減算のみで実行可能であり、安価な低機
能マイクロコンピュータでも十分な速度変動低減効果を
得ることができる。The above calculation can be executed only by addition and subtraction, and a low-speed low-performance microcomputer can obtain a sufficient speed fluctuation reducing effect.
以上示した例を更に簡略化した方法として、次の方法が
ある。それは、(6),(7式のかわりに ただし、Kn…比例係数 とし、さらに(10),(11)式のかわりに を用いればよい。これは、(17),(18)式により速度
変動成分の要素を検出しながら(19),(20)式により
その信号をもとに補正信号を作成する。(17),(18)
式の結果は、速度変動がなくなるまで変動成分の要素を
積算したものとなる。すなわち、(17),(18)式の結
果はある値に収束し、速度変動はなくなる。こうするこ
とにより、(8),(9)式を省略でき、マイクロコン
ピュータの演算負荷を減らすことができる。The following method is a method that further simplifies the above-described example. Instead of (6) and (7) However, Kn ... Proportional coefficient, and instead of equations (10) and (11) Can be used. This detects the element of the speed fluctuation component by the equations (17) and (18) and creates a correction signal based on the signal by the equations (19) and (20). (17), (18)
The result of the equation is the integration of the elements of the fluctuation component until the speed fluctuation disappears. That is, the results of equations (17) and (18) converge to a certain value, and the speed fluctuation disappears. By doing so, equations (8) and (9) can be omitted, and the computational load on the microcomputer can be reduced.
また、上記方法はモータの速度制御について示したもの
であるが、PLL等の位置制御やインバータ等の正弦波発
生回路の高調波抑制などの制御装置についても適用可能
である。Further, although the above method shows the speed control of the motor, it can be applied to a control device such as position control such as a PLL and harmonic suppression of a sine wave generation circuit such as an inverter.
次に、本発明をVTRに適用した第2の実施例について第
6図に基づいて、説明する。Next, a second embodiment in which the present invention is applied to a VTR will be described based on FIG.
第6図に、VTRのシリンダモータ71とキャプスタンモー
タ74の制御ブロック図を示す。FIG. 6 shows a control block diagram of the cylinder motor 71 and the capstan motor 74 of the VTR.
構成の概要を述べる。An outline of the configuration will be described.
VTRの制御系は、シリンダモータのサーボ系とキャプス
タンモータのサーボ系から成り、それぞれに本発明に係
る速度制御装置である。第6図の破線で示す回転むら学
習61,62という制御ブロックを有する。The control system of the VTR comprises a servo system of a cylinder motor and a servo system of a capstan motor, each of which is a speed control device according to the present invention. It has control blocks called rotational unevenness learning 61 and 62 indicated by broken lines in FIG.
キャプスタンモータのサーボ系は、テープ速度の平坦値
を、指令速度にあわせるように制御するテープ速度制御
63および速度変動を制御する回転むら学習61と、キャプ
スタンモータ74とシリンダモータ71間の位相合わせを行
なうトラッキング制御64が有り、これらの出力はデジタ
ルフイルタ67,68を介してモータ駆動回路75に加えられ
る。The servo system of the capstan motor controls the tape speed so that the flat value of the tape speed matches the command speed.
63 and rotation irregularity learning 61 for controlling speed fluctuations, and tracking control 64 for performing phase matching between the capstan motor 74 and the cylinder motor 71. These outputs are sent to the motor drive circuit 75 via the digital filters 67 and 68. Added.
シリンダモータ71のサーボ系は、テープ速度の平均値
を、指令速度にあわせるように制御するシリンダ回転制
御65および速度変動を制御する回転むら学習62と、キャ
プスタンモータ74およびシリンダモータ71間の位相合わ
せを行なうヘッド位相制御66とが有り、これらデジタル
フイルタ69,70を介してモータ駆動回路72に加えられ
る。The servo system of the cylinder motor 71 has a cylinder rotation control 65 that controls the average value of the tape speed to match the command speed, a rotation unevenness learning 62 that controls speed fluctuation, and a phase between the capstan motor 74 and the cylinder motor 71. There is a head phase control 66 for performing adjustment, which is added to the motor drive circuit 72 via these digital filters 69, 70.
次に、動作について説明する。Next, the operation will be described.
これらのモータは、通常ブラシレスモータであるがブラ
シの有無は問わない。ここで、シリンダモータ71は、シ
リンダとテープ間の摩擦負荷があり、キャプスタンモー
タ74は、テープ負荷がある。また、それぞれのモータ
は、トルクリップルやコキングトルクを発生する要因が
ある。これらの負荷変動や脈動トルクによりモータは速
度変動する。また、図示していないがそれぞれのモータ
は、回転速度信号を発生する速度検出器を有している。
速度検出器としては、エンコーダ、周波数発電機タコジ
ェネレータ、パルスジェネレータ等が採用され得る。シ
リンダモータ71とキャプスタンモータ74の制御の種類と
してはテープ速度制御63、シリンダ回転制御65、トラッ
キング制御64、ヘッド位相制御66の4つがある。These motors are usually brushless motors, but may or may not have brushes. Here, the cylinder motor 71 has a friction load between the cylinder and the tape, and the capstan motor 74 has a tape load. In addition, each motor has a factor that causes torque ripple and coking torque. The speed of the motor fluctuates due to these load fluctuations and pulsating torque. Although not shown, each motor has a speed detector that generates a rotation speed signal.
An encoder, a frequency generator tacho-generator, a pulse generator or the like can be adopted as the speed detector. There are four types of control of the cylinder motor 71 and the capstan motor 74: tape speed control 63, cylinder rotation control 65, tracking control 64, and head phase control 66.
テープ速度制御63及びシリンダ回転制御65は、システム
コントロール76から発生される複数のモード指令と、そ
れぞれのモータの速度検出器の回転速度信号からモータ
の速度を複数のモード指令どおりに制御する。なお、こ
の制御は比例(P)制御である。この制御出力は、デジ
タルフィルタ67,69により制御系が安定になるようにゲ
インと位相を保償する。なお、このフィルタは同様の特
性をもつアナログフィルタでもかまわない。この出力
は、モータ駆動回路72、75へ送られモータを駆動し、所
望の回転速度を得る。The tape speed control 63 and the cylinder rotation control 65 control the motor speed according to the plurality of mode commands from the plurality of mode commands generated from the system control 76 and the rotation speed signals of the speed detectors of the respective motors. Note that this control is proportional (P) control. This control output compensates the gain and phase so that the control system becomes stable by the digital filters 67 and 69. Note that this filter may be an analog filter having similar characteristics. This output is sent to the motor drive circuits 72 and 75 to drive the motor and obtain a desired rotation speed.
一方、トラッキング制御64とヘッド位相制御66は、映像
信号を正確に記録再生するために、両モータを位相合わ
せする。On the other hand, the tracking control 64 and the head phase control 66 match the phases of both motors in order to accurately record and reproduce the video signal.
これらの制御ブロックは従来より知られているものであ
るが、本発明は第6図破線枠で示した新規な要素を有す
る。これは、第3図に破線枠で示した回転むら学習61,6
2であり、回転むらを制御する制御ブロックである。Although these control blocks are conventionally known, the present invention has a novel element shown by a broken line frame in FIG. This is the rotation unevenness learning 61,6 shown by the broken line frame in FIG.
2 is a control block that controls uneven rotation.
この制御構成により、両モータの回転むらを低減するこ
とができ安定な映像を記録再生することができる。With this control configuration, it is possible to reduce the rotational unevenness of both motors and to record and reproduce stable images.
なお、この例は、VTRで示したが、フロッピーディスク
ドライブ装置のスピンドルモータの制御、レーザプリン
タのポリゴンミラー駆動モータの制御、デジタルオーデ
ィオテープ装置のシリンダ・キャプスタンモータの制
御、リニアモータの制御等に適用してもよい。Although this example is shown by VTR, it controls spindle motor of floppy disk drive, polygon mirror drive motor of laser printer, cylinder / capstan motor control of digital audio tape device, linear motor control, etc. May be applied to.
[発明の効果] 本発明は、以上説明したように構成されているので以下
に記載されるような効果を奏する。[Advantages of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it has the effects described below.
従来の技術においては、フーリエ級数展開およびフーリ
エ逆変換を行う際に、非常に多くの乗算あるいは加算を
高速に実行する高価な演算装置が必要であり、且つ、処
理に多くの時間を要していたが、本発明は、速度変動の
特徴抽出、および速度変動補正信号作成を行う際に、乗
算が不要であり、より簡略した安価な演算装置で上記の
制御装置と同程度の効果を得ることができる。In the conventional technique, an expensive arithmetic unit that executes a large number of multiplications or additions at high speed is required when performing Fourier series expansion and inverse Fourier transform, and a lot of time is required for processing. However, the present invention does not require multiplication when performing speed fluctuation feature extraction and speed fluctuation correction signal generation, and achieves the same effect as the above control device with a simpler and cheaper arithmetic device. You can
この結果、高定速性が要求されるVTR等に好適な電動機
の速度制御装置を安価に提供できるものである。As a result, it is possible to inexpensively provide a speed control device for an electric motor that is suitable for a VTR or the like that requires high constant speed.
第1図は、本発明の第1実施例の全体構成を示すブロッ
ク図、第2図は、第1実施例のマイクロコンピュータの
内部構成図、第3図は、マイクロコンピュータの内部処
理を主として示すブロック図、第4図は、速度変動を低
減するためのマイクロコンピュータの制御フローチャー
トと制御テーブル、第5図は、Walsh関数の例と3倍の
高調波低減に有効な3値関数を示すグラフ、第6図は、
第2実施例のVTRのモータ制御のブロック図、第7図
は、cosine Walsh関数およびsine Walsh関数の1例をし
めすグラフである。 8……モータ、31……磁極位置検出器、5……エンコー
ダ(速度検出器)、6……速度検出回路、9……マイク
ロコンピュータ、7……インバータ、Is…電流指令、Ns
……速度指令、10……カウンタ、11,16……関数発生手
段、13,18……変動成分検出手段、14,19……制御演算手
段、15,20……補正信号作成手段、51……速度比較手
段、52……指令信号作成手段、53……比例制御手段、54
……加算手段。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an internal configuration diagram of the microcomputer of the first embodiment, and FIG. 3 mainly shows internal processing of the microcomputer. FIG. 4 is a block diagram, FIG. 4 is a control flowchart and control table of a microcomputer for reducing speed fluctuations, and FIG. 5 is a graph showing an example of a Walsh function and a ternary function effective for reducing harmonics by 3 times. Figure 6 shows
FIG. 7 is a block diagram of the motor control of the VTR of the second embodiment, and FIG. 7 is a graph showing an example of the cosine Walsh function and the sine Walsh function. 8 ... Motor, 31 ... Magnetic pole position detector, 5 ... Encoder (speed detector), 6 ... Speed detection circuit, 9 ... Microcomputer, 7 ... Inverter, Is ... Current command, Ns
...... Speed command, 10 …… Counter, 11,16 …… Function generating means, 13,18 …… Variable component detecting means, 14,19 …… Control computing means, 15,20 …… Correction signal creating means, 51 ・ ・ ・… Speed comparison means, 52 …… Command signal creation means, 53 …… Proportional control means, 54
…… Addition means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森永 茂樹 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 武藤 信義 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 成島 誠一 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 (72)発明者 佐藤 祐司 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 (72)発明者 中本 敏夫 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 (72)発明者 高橋 孝 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 日 立マイクロコンピュータエンジニアリング 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigeki Morinaga 4026 Kuji-machi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitate Works Ltd., Hitachi Research Institute (72) Nobuyoshi Muto 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Nitate Works Co., Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Seiichi Narima 1410 Inada, Katsuta City, Ibaraki Prefecture, Toda Factory, Hitachi Ltd. (72) Inventor, Yuji Sato 1410 Inada, Katsuta City, Ibaraki, Ltd., Tokai Factory, Hitachi Ltd. (72) Inventor Toshio Nakamoto 1410 Inada, Katsuta City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Tokai Plant (72) Inventor Takashi Takahashi 5-22-1, Kamisuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitachi Microcomputer Engineering Co., Ltd.
Claims (7)
と、この速度検出手段から得られた速度検出信号と速度
指令信号から、電流あるいは電圧指令を作り出す速度制
御手段と、前記速度制御手段の指令に応じて運動体の運
動速度を変化させる駆動手段とを備える運動体の速度制
御装置において、 前記速度制御手段は、 前記速度検出手段から得られた速度検出信号と前記速度
指令信号の差から速度誤差信号を得る速度誤差検出手段
と、階段関数値を発生する階段関数発生手段と、前記階
段関数発生手段による関数値と前記速度誤差検出手段に
よる速度誤差信号との乗算値を積算して速度誤差変動成
分を検出する変動成分検出手段と、前記変動成分検出手
段による速度誤差変動成分と前記階段関数発生手段によ
る関数値を乗算して速度誤差補正信号を作る補正信号作
成手段とを備え、電流あるいは電圧指令を出力すること
を特徴とする運動体の速度制御装置。1. A speed detecting means for detecting a moving speed of a moving body, a speed controlling means for generating a current or voltage command from a speed detecting signal and a speed command signal obtained from the speed detecting means, and the speed controlling means. In the speed control device for a moving body, which comprises a driving means for changing the moving speed of the moving body in accordance with the command of, the speed control means is a difference between the speed detection signal obtained from the speed detecting means and the speed command signal. A speed error detecting means for obtaining a speed error signal from the step error generating means, a step function generating means for generating a step function value, and a multiplication value of the function value by the step function generating means and the speed error signal by the speed error detecting means. A variation component detecting means for detecting a velocity error variation component, a velocity error compensation component by multiplying the velocity error variation component by the variation component detection means and a function value by the step function generating means. And a correction signal generating means for making a signal, the speed control device for a moving body and outputs a current or voltage command.
と、この速度検出手段から得られた速度検出信号と速度
指令信号から、電流あるいは電圧指令を作り出す速度制
御手段と、前記速度制御手段の指令に応じて運動体の運
動速度を変化させる駆動手段とを備える運動体の速度制
御装置において、 前記速度制御手段は、 前記速度検出手段から得られた速度検出信号と前記速度
指令信号の差から速度誤差信号を得る速度誤差検出手段
と、2あるいは3値の関数値を発生する階段関数発生手
段と、前記階段関数発生手段による関数値と前記速度誤
差検出手段による速度誤差信号との乗算値を積算して速
度誤差変動成分を検出する変動成分検出手段と、前記変
動成分検出手段による速度誤差変動成分と前記階段関数
発生手段による関数値を乗算して速度誤差補正信号を作
る補正信号作成手段とを備え、電流あるいは電圧指令を
出力することを特徴とする運動体の速度制御装置。2. A speed detecting means for detecting a moving speed of a moving body, a speed controlling means for generating a current or voltage command from a speed detecting signal and a speed command signal obtained from the speed detecting means, and the speed controlling means. In the speed control device for a moving body, which comprises a driving means for changing the moving speed of the moving body in accordance with the command of, the speed control means is a difference between the speed detection signal obtained from the speed detecting means and the speed command signal. Speed error detecting means for obtaining a speed error signal from, a step function generating means for generating a binary or ternary function value, and a product value of the function value by the step function generating means and the speed error signal by the speed error detecting means. And a fluctuation component detection means for detecting a speed error fluctuation component, and a speed error fluctuation component by the fluctuation component detection means and a function value by the step function generation means are multiplied. And a correction signal generating means for creating a speed error correction signal, the speed control device for a moving body and outputs a current or voltage command.
と、この速度検出手段から得られた速度検出信号と速度
指令信号から、電流あるいは電圧指令を作り出す速度制
御手段と、前記速度制御手段の指令に応じて運動体の運
動速度を変化させる駆動手段とを備える運動体の速度制
御装置において、 前記速度制御手段は、 前記速度検出手段から得られた速度検出信号と前記速度
指令信号の差から速度誤差信号を得る速度誤差検出手段
と、前記速度検出手段が速度検出信号を得るのに対応し
て、位置あるいは角度情報であるカウント値を出力する
カウント手段と、前記カウント値に対応して、2あるい
は3値の関数値を発生する階段関数発生手段と、前記階
段関数発生手段による関数値と前記速度誤差検出手段に
よる速度誤差信号との乗算値を積算して速度誤差変動成
分を検出する変動成分検出手段と、前記変動検出手段に
よる速度誤差変動成分を比例または、積分制御演算する
制御演算手段と、前記制御演算手段による出力信号と前
記階段関数発生手段による関数値を乗算して速度差補正
信号を作る補正信号作成手段とを備え、電流あるいは電
圧指令を出力することを特徴とする運動体の速度制御装
置。3. A speed detecting means for detecting a moving speed of a moving body, a speed controlling means for generating a current or voltage command from a speed detecting signal and a speed command signal obtained from the speed detecting means, and the speed controlling means. In the speed control device for a moving body, which comprises a driving means for changing the moving speed of the moving body in accordance with the command of, the speed control means is a difference between the speed detection signal obtained from the speed detecting means and the speed command signal. A speed error detecting means for obtaining a speed error signal from the counter, a count means for outputting a count value which is position or angle information in response to the speed detecting signal being obtained by the speed detecting means, and a counter for the count value. A step function generating means for generating a binary or ternary function value, and a product value of the function value by the step function generating means and the speed error signal by the speed error detecting means. A fluctuation component detecting means for calculating a speed error fluctuation component by calculation, a control calculating means for performing proportional or integral control calculation of the speed error fluctuation component by the fluctuation detecting means, an output signal by the control calculating means, and the step function generation A speed control device for a moving body, comprising: a correction signal generating means for generating a speed difference correction signal by multiplying a function value by the means, and outputting a current or voltage command.
指令値に基づき、前記被制御機器に電流あるいは電圧を
付与する駆動手段と、制御機器の動作を電流あるいは電
圧の検出信号として検出する検出手段とを備える制御装
置において、 前記制御手段は、被制御機器の実祭の動作に対応して、
階段関数値を発生する階段関数発生手段と、前記階段関
数発生手段による関数値と前記検出手段から検出された
検出信号との乗算値を積算して被制御機器の実際の動作
に含まれている変動成分を検出する変動成分検出手段
と、この変動成分検出手段によって検出された信号を比
例または、積分制御演算する制御演算手段と、前記制御
演算手段による信号と前記階段関数発生手段による階段
関数値とを乗算して補正信号を生成する補正信号作成手
段とを具備していることを特徴とする制御装置。4. A control means, a drive means for applying a current or a voltage to the controlled equipment, and an operation of the control equipment are detected as a current or voltage detection signal based on a command value given by the control means. In a control device comprising a detection means, the control means corresponds to the actual operation of the controlled device,
The step function generating means for generating the step function value and the multiplication value of the function value by the step function generating means and the detection signal detected by the detecting means are integrated and included in the actual operation of the controlled device. A fluctuation component detecting means for detecting a fluctuation component, a control calculating means for calculating proportional or integral control of the signal detected by the fluctuation component detecting means, a signal by the control calculating means and a step function value by the step function generating means. And a correction signal generating means for generating a correction signal by multiplying with.
指令を出力する時期を、前記速度検出手段が新しい速度
検出信号をM回(ここにMは、2以上の整数)得る度毎
に行うことを特徴とする請求項1、2または3記載の運
動体の速度制御装置。5. The speed control means outputs the current or voltage command every time the speed detection means obtains a new speed detection signal M times (where M is an integer of 2 or more). The speed control device for a moving body according to claim 1, 2, or 3.
段の動作時期を、前記階段関数発生手段による関数値の
変化するタイミングのみに限定したことを特徴とする請
求項1、2、3または5記載の運動体の速度制御装置。6. The operation timing of the fluctuation component detecting means and the correction signal generating means is limited to only the timing at which the function value is changed by the step function generating means. 5. The speed control device for a moving body according to 5.
期的であり、前記変動成分検出手段と補正信号作成手段
に対して、それぞれ、階段関数発生手段を設け、該階段
関数発生手段による関数値の位相差が0または±π/2ra
dの整数倍であることを特徴とする請求項1、2、3、
5または6記載の運動体の速度制御装置。7. The function value by the step function generating means is periodic, and a step function generating means is provided for each of the fluctuation component detecting means and the correction signal generating means, and the function by the step function generating means is provided. Value phase difference is 0 or ± π / 2ra
d is an integral multiple of d.
5. The speed control device for a moving body according to 5 or 6.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102460A JPH06103992B2 (en) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | Speed control device for moving body |
| US07/687,239 US5298841A (en) | 1990-04-18 | 1991-04-18 | Apparatus for controlling the speed of a moving object |
| KR1019910006200A KR910018878A (en) | 1990-04-18 | 1991-04-18 | Speed control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102460A JPH06103992B2 (en) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | Speed control device for moving body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH044787A JPH044787A (en) | 1992-01-09 |
| JPH06103992B2 true JPH06103992B2 (en) | 1994-12-14 |
Family
ID=14328075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2102460A Expired - Fee Related JPH06103992B2 (en) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | Speed control device for moving body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06103992B2 (en) |
-
1990
- 1990-04-18 JP JP2102460A patent/JPH06103992B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH044787A (en) | 1992-01-09 |
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