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JPH0681533B2 - Motor speed controller - Google Patents
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JPH0681533B2 - Motor speed controller - Google Patents

Motor speed controller

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Publication number
JPH0681533B2
JPH0681533B2 JP61052907A JP5290786A JPH0681533B2 JP H0681533 B2 JPH0681533 B2 JP H0681533B2 JP 61052907 A JP61052907 A JP 61052907A JP 5290786 A JP5290786 A JP 5290786A JP H0681533 B2 JPH0681533 B2 JP H0681533B2
Authority
JP
Japan
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memory
value
signal
rotation
error
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61052907A
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Japanese (ja)
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JPS62210880A (en
Inventor
誠 後藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

産業上の利用分野 本発明は、モータの速度制御装置に関するものである。 従来の技術 モータの回転速度を速度検出器により検出して、その検
出信号によってモータへの供給電力を制御するモータの
速度制御装置は、ビデオテープレコーダのキャプスタン
モータやシリンダモータ等に広く利用されている(たと
えば、本出願人が提案した特願昭56-142724号を参
照)。しかしながら、このような速度制御装置では、従
来から利用されている比例・積分・微分制御を行ってい
るだけであり、負荷トルク変動による回転速度の変動を
十分に抑制することができなかった。 このような問題を解決するために、本出願人は特願昭60
-229143号(公知ではない)および特願昭60-229144号
(公知ではない)に負荷トルク変動に対して非常に強く
した高性能なモータの速度制御装置を提案した。すなわ
ち、特願昭60-229143号や特願昭60-229144号では、モー
タの回転速度に応じた周期の交流信号を生じる回転セン
サと、回転センサの交流信号によりモータの1回転当た
り複数回の検出を行う速度検出手段と、速度検出手段の
検出信号にもとづき演算・記憶して制御信号を作り出す
補償手段と、補償手段の制御信号に応じた電力を前記モ
ータに供給する電力増幅手段(駆動手段)によって速度
制御系を構成している。さらに、速度検出手段の検出信
号に応動した回転誤差を得る回転誤差検出手段と、NxL
個(複数個)のメモリ値群M〔O〕からM〔NxL−1〕
を格納するメモリ手段と、メモリ手段のL間隔ずつ離れ
たNx個のメモリ値群を使って合成計算される合成値を実
質的に算出する合成値算出手段(メモリ出力値作成手
段)と、合成値算出手段の合成値と回転誤差検出手段の
回転誤差を演算合成した値に対応した更新値によってメ
モリ手段のメモリ値を実質的に順番に更新保存する更新
保存手段と、合成値算出手段の合成値と回転誤差検出手
段の回転誤差を演算合成して制御信号を作り出す制御信
号作成手段とを有する補償手段を使用することによっ
て、高性能なモータの速度制御装置を実現している。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、特願昭60-229143号や特願昭60-229144号
では、多数のディジタルメモリを使用することが必要不
可欠であり、通常、16bits×1000words=16kbits程度の
メモリが必要とされる。近年の半導体製造技術の向上に
よってメモリ用のIC素子が急速に低価格化しているとは
いえ、16kbitsものメモリを使用することはコストの大
幅な上昇を招き、好ましくない。 本発明は、このような点を考慮して、上記の例に示され
るような多くのメモリを使用するモータの速度制御装置
における必要メモリ数を大幅に低減するように工夫した
ものである。 問題点を解決するための手段 本発明のモータの速度制御装置では、モータの回転速度
に応じた周期の交流信号を生じる回転センサと、前記回
転センサの交流信号により前記モータの1回転当たりZq
回(ここに、Zqは8以上の整数)の検出を行う速度検出
手段と、前記速度検出手段の検出信号に基づき制御信号
を作り出す補償手段と、前記補償手段の制御信号に応じ
て前記モータを駆動する駆動手段を具備し、前記補償手
段は、前記速度検出手段が新しい検出信号を得る検出タ
イミング毎に、前記検出信号に基づいて新しい回転誤差
を得る回転誤差検出手段と、Nx・L個(ここに、Nxは1
以上の整数、Lは4以上の整数)の順序づけられたメモ
リ値を格納保存するメモリ手段と、前記回転誤差検出手
段の複数個の回転誤差を演算合成した合成誤差を作り出
す合成誤差作成手段と、前記回転誤差検出手段が新しい
回転誤差をQ回(ここに、Qは2以上の整数)得るタイ
ミングを更新タイミングとして、前記Nx・L個のメモリ
値を順番に前記合成誤差作成手段の合成誤差とメモリ出
力値作成手段のメモリ出力値を演算合成した更新値によ
って更新保存する更新保存手段と、Nxが1の場合には少
なくとも1個のメモリ値を使い、Nxが2以上の場合には
更新間隔が前記更新タイミングのL倍以上離れたNx個の
メモリ値群を少なくとも1組使って、前記更新タイミン
グに同期して前記メモリ出力値を作り出す前記メモリ出
力値作成手段と、前記検出タイミング毎に前記回転誤差
検出手段の回転誤差と前記メモリ出力値作成手段のメモ
リ出力値を演算合成して前記制御信号を作り出す制御信
号作成手段を含んで構成されたことによって、上記の問
題点を解決している。 作用 本発明では、上記の構成にすることによって、特願昭60
-229143号や特願昭60-229144号に示したように、特定の
周波数の負荷トルク変動の影響を大幅に低減させること
ができる。しかも、少数(Q分の1)のメモリ数を使用
して経済的に高性能なモータの速度制御装置を実現して
いる。 実施例 以下、本発明の一実施例のモータの速度制御装置につい
て、図面を参照しながら説明する。第2図に本発明の実
施例を表す構成図を示す。第2図において、直流モータ
1は回転センサ2と負荷10を直接回転駆動する。回転セ
ンサ2はモータ1の回転に伴って1回転当たりZq回(Zq
は2以上の整数であり、ビデオテープレコーダのキャプ
スタンモータでは、通常、Zq=357)の交流信号aを発
生する。回転センサ2の交流信号aは速度検出器3に入
力され、交流信号aの周期に応じたディジタル信号bを
得ている。 速度検出器3の具体的な構成例を第3図に示す。交流信
号aは波形整形回路31によって波形整形され、整形信号
gを得ている。整形信号gはアンド回路33とフリップフ
ロップ35に入力されている。アンド回路33の入力側に
は、さらに、発振回路32のクロックパルスpとカウンタ
34のオーバフロー出力信号wも入力されている。発振回
路32は水晶発振器と分周器等によって構成され、整形信
号gの周波数よりもかなり高周波のクロックパルスp
(500kHz程度)を発生している。カウンタ34は、アンド
回路33の出力パルスhの到来毎にその内容をカウントア
ップする12ビットのアップカウンタになっている。ま
た、オーバフロー出力信号wはカウンタ34のカウント内
容が所定値以下の時には“H"であり、カウンタ34のカウ
ント内容が所定値以上になるとwは“L"に変化する(こ
こに、“H"は高電位状態を表し、“L"は低電位状態を表
している)。データ入力型フリップフロップ35は、整形
信号gの立ち下がりエッジをトリガ信号としてデータ入
力端子に入力された“H"を取り込み、その出力Qを“H"
にする(q=“H")。また、補償器4からのリセット信
号rが“H"になると、カウンタ34とフリップフロップ35
の内部状態がリセットされる(b=“LLLLLLLLLLLL"、
w=“H"、q=“L")。 次に、第3図の速度検出器3の動作について説明する。
いま、カウンタ34とフリップフロップ35がリセット信号
rによってリセットされているものとする。波形整形回
路32の出力信号gが“L"から“H"に変わると、アンド回
路33の出力信号hとして発振回路32のクロックパルスp
が出力される。カウンタ34は出力信号hをカウントし、
その内部状態を変化させていく。波形整形回路31の出力
信号gが“H"から“L"に変わると、アンド回路33の出力
信号hは“L"になり、カウンタ34はその内部状態を保持
する。また、フリップフロップ35は信号gの立り下がり
エッジによってデータ“H"を取り込み、その出力信号q
を“L"から“H"に変化させる。カウンタ34のディジタル
信号bは、回転センサ2の交流信号aの(半)周期長に
比例した値であり、モータ1の回転速度に反比例してい
る。後述の補償器4は、フリップフロップ35の出力信号
qを見て、qが“H"になるとカウンタ34のディジタル信
号bを入力し、その後にリセット信号rを所定の短時間
の間“H"にして、カウンタ34とフリップフロップ35を初
期状態にリセットし、次の速度検出動作に備えている。
なお、モータ1の回転速度が遅過ぎるときには、波形整
形回路31の出力信号gの周期が長いためにカウンタ34の
内部状態が所定値以上になり、オーバフロー出力信号w
が“H"から“L"に変わり、アンド回路33の出力信号hが
“L"になり、カウンタ34が所定の大きな値を保持するこ
ともある。 第2図の補償器4は、演算器5とメモリ6とD/A変換器
7によって構成され、速度検出器3のディジタル信号b
を後述する内蔵のプログラムによって計算加工し、制御
信号cを出力する。補償器4の制御信号cは電力増幅器
8(駆動手段)に入力され、電力増幅された駆動信号d
(制御信号cに比例した電流)がモータ1に供給され
る。従って、モータ1と回転センサ2と速度検出器3と
補償器4と電力増幅8(駆動手段)によって速度制御系
が構成され、モータ1の回転速度が所定の値に制御され
る。 補償器4のメモリ6は、所定のプログラムと定数が格納
されたロム領域(ROM:リードオンリーメモリ)と随時必
要な値を格納するラム領域(RAM:ランダムアクセスメモ
リ)に別れている。演算器5はロム領域内のプログラム
に従って所定の動作や演算を行っている。第1図にその
プログラムの具体的な一例を示す。次に、その動作につ
いて詳細に説明する。 (1)〈回転誤差検出手段1A〉 まず、演算器5は速度検出器3のフリップフロップ35の
出力信号qを入力し、信号qが“H"となるのを待ってい
る。すなわち、速度検出器3が交流信号aの(半)周期
を検出し、新しいディジタル信号bを出力するのをモニ
タしている。qが“H"になると、速度検出器3のディジ
タル信号bを読み込んで、ディジタル信号bに対応する
速度検出値S(ディジタル値)に直すと共に、リセット
信号rを所定時間“H"にして速度検出器3のカウンタ34
とフリップフロップ35をリセットする。所定の基準値Sr
efから速度検出値Sを引いて、その値をR倍(ここに、
Rは所定の正の定数)し、モータ1の現時点での回転誤
差Eを計算する〔E=R・(Sref−S)〕。 (2)〈制御信号作成手段1B〉 後述するメモリ出力値作成手段によるメモリ出力値V0と
現時点の回転誤差Eを所定の比率D:1(ここに、Dは0
<D≦1なる定数で、好ましくはD=1)にて演算合成
し、制御信号値Yを計算する(Y=E+D・V0)。制御
信号値YをD/A変換器7に出力し、Yの値に対応した直
流的な電圧(制御信号)に変換する。 (3)〈回転誤差時系列の保存1C〉 後述の第1のカウント変数I1に対応したメモリ値F〔I
1〕に現時点の回転誤差Eを格納保存しておく(F〔I
1〕=E)。 (4)〈第1のカウント手段1D〉 Q(ここに、Qは2以上の整数)をmod(法)として、
新しい速度検出値Sを得る毎に第1のカウント変数I1を
カウントアップしていく。すなわち、I1=I1+1(I1+
1を新しくI1にする)にした後に、I1=QならばI1を0
にリセットする。このような演算をするならば、I1は0
からQ−1の間の整数になる。なお、I1の初期値は0と
する。I1が0ならば(5)以降の動作を実行し、I1が0
でないならば(1)の動作に復帰する。 (5)〈合成誤差作成手段1E〉 前述の回転誤差時系列の保存動作によってF〔m〕(m
=0,1,……,Q−1)には連続するQ個の回転誤差が保存
されている。このなかのFd個(ここに、Fdは2以上でQ
以下の整数)の最新の回転誤差F〔Q−m〕(m=1,2,
……,Fd)にそれぞれ所定の比率Bm(m=1,2,……,
Fd)を掛けた値を加算合成して、合成誤差Egを作り出
す。すなわち、 ここに、係数Bmには なる関係がある。さらに、 に規格化している。 (6)〈第2のカウント手段1F〉 Nx・L(一般に、Nxは整数、Lは4以上の整数。しか
し、Nxが2以上の整数、Lが(Zq/Q)の2以上の整数倍
の整数であることが好ましいので、以後このような場合
について説明する。)をmod(法)として、第1のカウ
ント変数I1が0になる毎に(新しい速度検出値SをQ個
得る毎に)第2のカウント変数I2をカウントアップして
いく。すなわち、I2=I2+1にした後に、I2=NxLなら
ばI2を0にリセットする。このような演算をするなら
ば、I2は0からNxL-1の間の整数になる。なお、I2の初
期値はNxL-1とする。 (7)〈メモリ出力値作成手段1G〉 整数JをI2に等しくし(J=I2)、ラム領域内のL間隔
ずつ離れたNx個のメモリ値群M〔J-nL(modNxL)〕(n
=1,……,Nx)を使って、次式によりメモリ出力値V0を
作り出す。 ここに、比率Wnの値は、 0<Wn<2/Nx(n=1,……,Nx) ……(5) であり、さらに、 と規格化している。具体的には、Nx≧2の場合に Wn=1/Nx(n=1,……,Nx) ……(7) にすると、(4)式はメモリ値群M〔J-nL(modNxL)〕
(n=1,……,Nx)を単純に加算合成した後にNx(整
数)で割ることになり、演算が非常に簡単になる。 (8)〈更新保存手段1H〉 メモリ出力値作成手段によるメモリ出力値V0と合成誤差
Egを1:1の比率にて演算合成して更新値を計算し、第2
のカウント変数I2に対応したラム領域内のメモリ値M
〔I2〕を更新し(M〔I2〕=Eg+V0)、次の更新時まで
格納保存する。その後に、(1)の動作に復帰する。 このように構成するならば、第2図の負荷10の生じる負
荷トルク変動の特定の周波数成分に対して極めて強くな
ることは、先願の特許(特願昭60-229143,60-229144)
と同様である。さらに、本実施例に示すように、速度検
出器3が新しい検出信号を得る毎に制御信号作成手段1B
は新しい制御信号を作り出すようにし、かつ、速度検出
器3が新しい検出信号をQ個得る毎に更新保存手段1Hが
1個のメモリ値を更新するようになすことにより、実質
的にメモリ手段に必要とされるメモリ数がQ分の1に削
減できた。このようにメモリ数を大幅に削減しても、前
述の負荷トルク変動の特定の周波数成分に対して極めて
強くなる効果(回転速度変動が生じない効果)は確保す
ることができた。これは、Lの値を大きくすると、上述
補償器4によって改善される周波数成分が速度検出器3
の検出周波数に較べてかなり低くできることがわかり、
複数個の回転誤差Eから合成誤差Egを作り、この合成誤
差Egを使ってメモリ値を更新保存させることにより、更
新保存手段1Hの更新頻度をQ分の1に少なくしても、制
御系の安定性及び上述の改善効果に悪影響を生じないよ
うにできたことによるものである。 さらに、本実施例に示したように、連続するFd個の回転
誤差を合成して合成誤差Egを求め、合成誤差Egとメモリ
出力値V0の合成値によってメモリ値M〔I2〕を更新する
ならば、回転誤差に含まれる不要なノイズ成分によって
制御系の動作が不安定になることを防止できることがわ
かった。これは、回転誤差Eに含まれるかなり高周波の
変動分の影響が更新保存手段1Hのメモリ値やメモリ出力
値作成手段1Gのメモリ出力値に入り込むことを、合成誤
差作成手段1Eによって防止する効果を得ることができた
からである。 また、L=(Zq/Q)・k(ここに、kは整数)とするな
らば、モータ1の1回転周期のk倍(整数倍)の周期の
負荷トルク変動による回転速度変動を大幅に抑制する効
果がある。このような効果は、ビデオテープレコーダの
キャプスタンモータの場合、非常に好ましいものであ
る。これについて説明する。キャプスタンモータの負荷
は磁気テープやピンチローラであるので、負荷10の発生
する負荷変動はモータ1の回転に同期している成分(モ
ータ1の1回転を基本周期とした周期的な負荷変動)以
外に、モータ1の回転周波数よりも低い周波数の負荷変
動成分が生じることが多い。このような負荷変動はキャ
プスタンモータの回転速度変動の原因であり、テープ速
度のワウ・フラッタを生じさせる。ところで、このよう
な負荷変動はモータ1の1回転の周期の整数倍の周期を
持つ周期的な変動が多いことがわかった。従って、上述
の効果によって、負荷トルク変動によるモータ1の回転
速度のかなり低周波の変動分を効果的に低減できる。な
お、QはZqの約数に限らないことを指摘しておく(たと
えば、Q=kとすれば、QはZqに無関係になる)。 第4図に制御系全体の安定性を考慮にいれた補償器4の
プログラム例を示す。ここでは、更新保存手段における
更新値の計算の仕方と、メモリ出力値作成手段における
メモリ出力値の準備の個数と、制御信号作成手段におけ
るメモリ出力値作成手段メモリ出力値の利用の仕方を改
良している。次に、その動作について詳細に説明する
(全体の構成は第2図と同じであり、説明を省略す
る)。 (11)〈回転誤差検出手段4A〉 まず、演算器5は速度検出器3のフリップフロップ35の
出力信号qを入力し、信号qが“H"となるのを待ってい
る。すなわち、速度検出器3が交流信号aの(半)周期
を検出し、新しいディジタル信号bを出力するのをモニ
タしている。qが“H"になると、速度検出器3のディジ
タル信号bを読み込んで、ディジタル信号bに対応する
速度検出値S(ディジタル値)に直すと共に、リセット
信号rを所定時間“H"にして速度検出器3のカウンタ34
とフリップフロップ35をリセットする。所定の基準値Sr
efから速度検出値Sを引いて、その値をR倍(ここに、
Rは所定の正の定数)し、モータ1の現時点での回転誤
差Eを計算する〔E=R・(Sref−S)〕。 (12)〈制御信号作成手段4B〉 後述するメモリ出力値作成手段によるメモリ出力値V0と
現時点の回転誤差Eを所定の比率D:1にて演算合成し、
制御信号値Yを計算する(Y=E+D・V0)。制御信号
値YをD/A変換器7に出力し、Yの値に対応した直流的
な電圧(制御信号)に変換する。 (13)〈回転誤差時系列の保存4C〉 後述の第1のカウント変数I1に対応したメモリ値F〔I
1〕に現時点の回転誤差Eを格納保存しておく(F〔I
1〕=E)。 (14)〈第1のカウント手段4D〉 Qをmod(法)として、新しい速度検出値Sを得る毎に
第1のカウント変数I1をカウントアップしていく。I1が
Qa(ここに、QaはQよりも小さい整数)に等しくなると
メモリ出力値V0を後述のV〔Px〕に変更し、I1がQaに等
しくない場合にはこのような変更動作を行わない。これ
により、I1<Qaの範囲ではV0=V〔Px−1〕(後述)に
なり、I1≧Qaの範囲ではV0=V〔Px〕になっている。さ
らに、I1が0ならば(15)以降の動作を実行し、I1が0
でないならば(11)の動作に復帰する。 (15)〈合成誤差作成手段4E〉 前述の回転誤差時系列の保存動作によってF〔m〕(m
=0,1,……,Q-1)には連続するQ個の回転誤差が保存
されている。このなかのFd個の最新の回転誤差F〔Q-
m〕(m=1,2,……,Fd)にそれぞれ所定の比率Bm(m
=1,2,……,Fd)を掛けた値を加算合成して、合成誤差
Egを作り出す〔(1),(2),(3)式〕。 (16)〈第2のカウント手段4F〉 Nx・Lをmod(法)として、第1のカウント変数I1が0
になる毎に(新しい速度検出値SをQ個得る毎に)第2
のカウント変数I2をカウントアップしていく。 (17)〈メモリ出力値作成手段4G〉 レジスタ変数V〔m+1〕の内容をV〔m〕に順番に転
送した後に(m=0,1,……,Px−1)、NxLをmodとして
第2のカウンタ変数I2にPx(ここに、Pxは1以上で3以
下の整数であり、Px=1が好ましい)を足した整数Jを
計算する〔J=I2+Px(mod NxL)〕。ラム領域内のメ
モリ値群M〔J-nL(mod NxL)〕(n=1,……,Nx)を使
って次の式によって計算される最新のメモリ出力値をV
〔Px〕に入れる。 ここに、Wnの値は(5),(6)式および(7)式を満
たしている。すなわち、V〔Px〕からV
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor speed control device. 2. Description of the Related Art A motor speed control device that detects the rotation speed of a motor with a speed detector and controls the power supplied to the motor by the detection signal is widely used for capstan motors and cylinder motors of video tape recorders. (See, for example, Japanese Patent Application No. 56-142724 proposed by the applicant). However, in such a speed control device, only the conventionally used proportional / integral / derivative control is performed, and it is not possible to sufficiently suppress the fluctuation of the rotation speed due to the fluctuation of the load torque. In order to solve such a problem, the present applicant has filed Japanese Patent Application No.
-229143 (not known) and Japanese Patent Application No. 60-229144 (not known) proposed a high-performance motor speed control device that is extremely resistant to load torque fluctuations. That is, in Japanese Patent Application No. 60-229143 and Japanese Patent Application No. 60-229144, a rotation sensor that generates an AC signal with a cycle corresponding to the rotation speed of the motor and a plurality of rotation sensors per rotation of the motor by the AC signal of the rotation sensor A speed detecting means for detecting, a compensating means for calculating and storing a control signal based on a detection signal of the speed detecting means, and a power amplifying means (driving means) for supplying electric power according to the control signal of the compensating means to the motor. ) Constitutes the speed control system. Further, a rotation error detecting means for obtaining a rotation error in response to the detection signal of the speed detecting means, and N x L
Memory value groups M [O] to M [N x L-1]
A memory means for storing, and a composite value calculating means (memory output value creating means) for substantially calculating a composite value calculated by using N x memory value groups separated by L intervals of the memory means. An update storage means for updating and storing the memory values of the memory means in a substantially sequential manner by an update value corresponding to a value obtained by arithmetically combining the combined value of the combined value calculation means and the rotation error of the rotation error detection means, and the combined value calculation means A high-performance motor speed control device is realized by using a compensating means having a control signal generating means for arithmetically combining the combined value and the rotation error of the rotation error detecting means to generate a control signal. Problems to be Solved by the Invention However, in Japanese Patent Application No. 60-229143 and Japanese Patent Application No. 60-229144, it is indispensable to use a large number of digital memories, and normally 16 bits × 1000 words = 16 kbits Memory is needed. Although IC devices for memories have been rapidly reduced in price due to recent improvements in semiconductor manufacturing technology, it is not preferable to use a memory of 16 kbits because the cost is significantly increased. In consideration of such a point, the present invention is devised so that the required number of memories in the motor speed control device using a large number of memories as shown in the above example is significantly reduced. Means for Solving the Problems In the motor speed control device of the present invention, a rotation sensor that generates an AC signal with a cycle corresponding to the rotation speed of the motor, and Zq per rotation of the motor by the AC signal of the rotation sensor.
The speed detecting means for detecting the number of times (where Zq is an integer of 8 or more), the compensating means for generating a control signal based on the detection signal of the speed detecting means, and the motor according to the control signal of the compensating means. The compensating means comprises a driving means for driving, and the compensating means, at each detection timing at which the speed detecting means obtains a new detection signal, a rotation error detecting means for obtaining a new rotation error based on the detection signal, and Nx · L ( Where Nx is 1
Memory means for storing and storing ordered memory values of the above integers, where L is an integer of 4 or more); and a synthetic error creating means for producing a synthetic error by arithmetically synthesizing a plurality of rotation errors of the rotation error detecting means, The Nx · L memory values are sequentially combined with the composite error of the composite error creating means by using the timing at which the rotation error detection means obtains a new rotation error Q times (where Q is an integer of 2 or more) as update timing. An update saving means for updating and saving the memory output value of the memory output value creating means by an update value obtained by arithmetic synthesis, and at least one memory value when Nx is 1, and an update interval when Nx is 2 or more. Using at least one set of Nx memory value groups separated by L times or more of the update timing, the memory output value creating means for creating the memory output value in synchronization with the update timing; The above problem is caused by including the control signal generating means for arithmetically synthesizing the rotation error of the rotation error detecting means and the memory output value of the memory output value generating means at each detection timing to generate the control signal. Has been resolved. Action In the present invention, by using the above-mentioned structure, Japanese Patent Application No.
As described in Japanese Patent Application No. 229143 and Japanese Patent Application No. 60-229144, it is possible to significantly reduce the influence of load torque fluctuation at a specific frequency. Moreover, an economically high-performance motor speed control device is realized by using a small number (1 / Q) of the number of memories. Embodiment Hereinafter, a motor speed control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 2, the DC motor 1 directly drives the rotation sensor 2 and the load 10 to rotate. The rotation sensor 2 rotates Z q times (Z q
Is an integer of 2 or more, and a capstan motor of a video tape recorder normally generates an AC signal a of Z q = 357). The AC signal a of the rotation sensor 2 is input to the speed detector 3, and a digital signal b corresponding to the cycle of the AC signal a is obtained. FIG. 3 shows a specific configuration example of the speed detector 3. The AC signal a is waveform-shaped by the waveform shaping circuit 31 to obtain the shaped signal g. The shaping signal g is input to the AND circuit 33 and the flip-flop 35. On the input side of the AND circuit 33, the clock pulse p of the oscillation circuit 32 and the counter are further provided.
34 overflow output signals w are also input. The oscillation circuit 32 is composed of a crystal oscillator, a frequency divider, etc., and has a clock pulse p of a frequency considerably higher than the frequency of the shaping signal g.
(About 500kHz) is generated. The counter 34 is a 12-bit up counter that counts up the contents of the output pulse h of the AND circuit 33 each time it arrives. The overflow output signal w is “H” when the count content of the counter 34 is less than or equal to a predetermined value, and w changes to “L” when the count content of the counter 34 is greater than or equal to the predetermined value (here, “H”). Represents a high potential state, "L" represents a low potential state). The data input flip-flop 35 takes in "H" input to the data input terminal with the falling edge of the shaping signal g as a trigger signal, and outputs its output Q to "H".
(Q = “H”). Further, when the reset signal r from the compensator 4 becomes “H”, the counter 34 and the flip-flop 35.
The internal state of is reset (b = "LLLLLLLLLLLL",
w = “H”, q = “L”). Next, the operation of the speed detector 3 shown in FIG. 3 will be described.
Now, it is assumed that the counter 34 and the flip-flop 35 are reset by the reset signal r. When the output signal g of the waveform shaping circuit 32 changes from "L" to "H", the clock pulse p of the oscillation circuit 32 is output as the output signal h of the AND circuit 33.
Is output. The counter 34 counts the output signal h,
The internal state is changed. When the output signal g of the waveform shaping circuit 31 changes from "H" to "L", the output signal h of the AND circuit 33 becomes "L", and the counter 34 holds its internal state. Further, the flip-flop 35 takes in the data "H" at the falling edge of the signal g and outputs its output signal q.
Is changed from “L” to “H”. The digital signal b of the counter 34 is a value proportional to the (half) cycle length of the AC signal a of the rotation sensor 2 and inversely proportional to the rotation speed of the motor 1. The compensator 4, which will be described later, looks at the output signal q of the flip-flop 35, inputs the digital signal b of the counter 34 when q becomes “H”, and then outputs the reset signal r to “H” for a predetermined short time. Then, the counter 34 and the flip-flop 35 are reset to the initial state to prepare for the next speed detection operation.
When the rotation speed of the motor 1 is too slow, the internal state of the counter 34 exceeds a predetermined value because the cycle of the output signal g of the waveform shaping circuit 31 is long, and the overflow output signal w
May change from "H" to "L", the output signal h of the AND circuit 33 becomes "L", and the counter 34 may hold a predetermined large value. The compensator 4 of FIG. 2 is composed of a computing unit 5, a memory 6 and a D / A converter 7, and a digital signal b of the speed detector 3 is obtained.
Is calculated and processed by a built-in program described later, and a control signal c is output. The control signal c of the compensator 4 is input to the power amplifier 8 (driving means), and the power amplified drive signal d.
(Current proportional to the control signal c) is supplied to the motor 1. Therefore, the motor 1, the rotation sensor 2, the speed detector 3, the compensator 4, and the power amplifier 8 (driving means) constitute a speed control system, and the rotation speed of the motor 1 is controlled to a predetermined value. The memory 6 of the compensator 4 is divided into a ROM area (ROM: read only memory) in which a predetermined program and constants are stored and a RAM area (RAM: random access memory) in which a required value is stored at any time. The computing unit 5 performs a predetermined operation or computation according to a program in the ROM area. FIG. 1 shows a concrete example of the program. Next, the operation will be described in detail. (1) <Rotation error detecting means 1A> First, the arithmetic unit 5 inputs the output signal q of the flip-flop 35 of the speed detector 3 and waits for the signal q to become “H”. That is, it is monitored that the speed detector 3 detects the (half) cycle of the AC signal a and outputs a new digital signal b. When q becomes "H", the digital signal b of the speed detector 3 is read, the speed detection value S (digital value) corresponding to the digital signal b is read, and the reset signal r is set to "H" for a predetermined time to set the speed. Counter 34 of detector 3
And reset the flip-flop 35. Predetermined reference value Sr
The speed detection value S is subtracted from ef, and the value is multiplied by R (here,
R is a predetermined positive constant), and the current rotation error E of the motor 1 is calculated [E = R. (Sref-S)]. (2) <Control signal creating means 1B> The memory output value V0 by the memory output value creating means, which will be described later, and the current rotation error E are set to a predetermined ratio D: 1 (where D is 0).
A control signal value Y is calculated (Y = E + D · V0) by performing arithmetic synthesis with a constant of <D ≦ 1, preferably D = 1). The control signal value Y is output to the D / A converter 7 and converted into a DC voltage (control signal) corresponding to the value of Y. (3) <Save 1C of rotation error time series> Memory value F [I [I] corresponding to a first count variable I1 described later.
The current rotation error E is stored and saved in [1] (F [I
1] = E). (4) <First Counting Means 1D> Q (where Q is an integer of 2 or more) is mod (modulus),
Each time a new speed detection value S is obtained, the first count variable I1 is incremented. That is, I1 = I1 + 1 (I1 +
1 is changed to I1), then I1 is set to 0 if I1 = Q
Reset to. If such an operation is performed, I1 is 0
To an integer between Q-1. The initial value of I1 is 0. If I1 is 0, the operation after (5) is executed and I1 becomes 0.
If not, the operation returns to (1). (5) <Synthesis error creating means 1E> F [m] (m
= 0,1, ..., Q-1) stores Q consecutive rotation errors. F d of these (where F d is 2 or more and Q
The latest rotation error F [Q-m] (m = 1,2,
……, F d ), and a predetermined ratio B m (m = 1,2, ……,
The value multiplied by F d ) is added and combined to generate a combined error E g . That is, Where the coefficient B m is There is a relationship. further, Have been standardized. (6) <Second Counting Means 1F> N x · L (Generally, N x is an integer, L is an integer of 4 or more. However, N x is an integer of 2 or more, and L is (Z q / Q) 2 Since it is preferable that the integer is an integer multiple of the above, such a case will be described below) as a mod (modulus), and each time the first count variable I1 becomes 0 (new speed detection value S is changed to Q The second count variable I2 is incremented each time a new number is obtained. That is, after setting I2 = I2 + 1, I2 is reset to 0 if I2 = N × L. If such an operation is performed, I2 will be an integer between 0 and N x L-1. The initial value of I2 is N x L-1. (7) <Memory output value creating means 1G> The integer J is made equal to I2 (J = I2), and N x memory value groups M [J-nL (modN x L) are separated by L intervals in the RAM area. ] (N
= 1, ..., N x ) is used to generate the memory output value V0 by the following equation. Here, the value of the ratio W n is 0 <W n <2 / N x (n = 1, ..., N x ) ... (5), and Is standardized. Specifically, if W n = 1 / N x (n = 1, ..., N x ) ... (7) when N x ≧ 2, the equation (4) becomes the memory value group M [J- nL (modN x L))
(N = 1, ..., N x ) is simply added and synthesized, and then divided by N x (integer), which greatly simplifies the operation. (8) <Update / storing means 1H> Memory output value V0 and synthesis error by the memory output value creating means
Calculate the update value by calculating and combining E g at a ratio of 1: 1
Memory value M in the RAM area corresponding to the count variable I2 of
[I2] is updated (M [I2] = Eg + V0) and stored and saved until the next update. After that, the operation returns to (1). With such a configuration, it is extremely strong against a specific frequency component of the load torque fluctuation caused by the load 10 in FIG. 2 that the patent of the prior application (Japanese Patent Application No. 60-229143, 60-229144).
Is the same as. Furthermore, as shown in the present embodiment, each time the speed detector 3 obtains a new detection signal, the control signal generating means 1B
Generates a new control signal, and each time the speed detector 3 obtains Q new detection signals, the update storing means 1H updates one memory value, so that the memory means is substantially stored. The number of required memories was reduced to 1 / Q. As described above, even if the number of memories is significantly reduced, it is possible to secure the effect of being extremely strong with respect to the specific frequency component of the load torque fluctuation (the effect of causing no rotation speed fluctuation). This is because when the value of L is increased, the frequency component improved by the compensator 4 described above becomes
It turns out that it can be made considerably lower than the detection frequency of
Even if the update frequency of the update saving means 1H is reduced to 1 / Q, a synthetic error E g is created from a plurality of rotation errors E, and the memory value is updated and saved using this synthetic error E g. This is because it was possible to prevent the system stability and the above-described improvement effect from being adversely affected. Furthermore, as shown in this embodiment obtains a combined error E g by combining F d number of rotational errors successive memory value M by combining values of the combined error E g and the memory output value V 0 [I2] It has been found that the operation of the control system can be prevented from becoming unstable due to unnecessary noise components included in the rotation error if is updated. This is because the combined error creating unit 1E has an effect of preventing the influence of a considerably high frequency fluctuation included in the rotation error E from entering the memory value of the update saving unit 1H and the memory output value of the memory output value creating unit 1G. Because I was able to get it. Further, if L = (Z q / Q) · k (where k is an integer), the rotation speed fluctuation due to the load torque fluctuation in a cycle of k times (an integer times) of one rotation cycle of the motor 1 is significantly increased. Has the effect of suppressing. Such an effect is very preferable in the case of a capstan motor of a video tape recorder. This will be described. Since the load of the capstan motor is a magnetic tape or a pinch roller, the load fluctuation generated by the load 10 is a component synchronized with the rotation of the motor 1 (periodic load fluctuation with one rotation of the motor 1 as a basic cycle). Besides, a load fluctuation component having a frequency lower than the rotation frequency of the motor 1 often occurs. Such load fluctuations cause fluctuations in the rotational speed of the capstan motor, causing wow and flutter of the tape speed. By the way, it has been found that such load fluctuations often have periodic fluctuations having a cycle that is an integral multiple of the cycle of one rotation of the motor 1. Therefore, due to the above-mentioned effect, a considerably low frequency fluctuation of the rotation speed of the motor 1 due to the load torque fluctuation can be effectively reduced. It should be pointed out that Q is not limited to a divisor of Z q (for example, if Q = k, then Q becomes independent of Z q ). FIG. 4 shows a program example of the compensator 4 in consideration of the stability of the entire control system. Here, the method of calculating the update value in the update saving means, the number of preparations of the memory output value in the memory output value creating means, and the method of using the memory output value in the control signal creating means are improved. ing. Next, the operation will be described in detail (the entire configuration is the same as that in FIG. 2, and the description is omitted). (11) <Rotation error detecting means 4A> First, the arithmetic unit 5 inputs the output signal q of the flip-flop 35 of the speed detector 3 and waits for the signal q to become "H". That is, it is monitored that the speed detector 3 detects the (half) cycle of the AC signal a and outputs a new digital signal b. When q becomes "H", the digital signal b of the speed detector 3 is read, the speed detection value S (digital value) corresponding to the digital signal b is read, and the reset signal r is set to "H" for a predetermined time to set the speed. Counter 34 of detector 3
And reset the flip-flop 35. Predetermined reference value Sr
The speed detection value S is subtracted from ef, and the value is multiplied by R (here,
R is a predetermined positive constant), and the current rotation error E of the motor 1 is calculated [E = R. (Sref-S)]. (12) <Control signal creating means 4B> The memory output value V0 by the memory output value creating means to be described later and the current rotation error E are arithmetically combined at a predetermined ratio D: 1,
The control signal value Y is calculated (Y = E + D · V0). The control signal value Y is output to the D / A converter 7 and converted into a DC voltage (control signal) corresponding to the value of Y. (13) <Saving of rotation error time series 4C> Memory value F [I] corresponding to a first count variable I1 described later.
The current rotation error E is stored and saved in [1] (F [I
1] = E). (14) <First Counting Means 4D> With Q as a mod, the first count variable I1 is incremented each time a new speed detection value S is obtained. I1 is
When it becomes equal to Q a (where Q a is an integer smaller than Q), the memory output value V0 is changed to V [P x ] described later, and when I1 is not equal to Q a , such a changing operation is performed. Not performed. This causes the I1 <Q a in the range of V0 = V [P x -1] (described later), in the range of I1 ≧ Q a has become V0 = V [P x]. Furthermore, if I1 is 0, the operation after (15) is executed and I1 becomes 0.
If not, it returns to the operation of (11). (15) <Composite error creating means 4E> F [m] (m
= 0,1, ..., Q-1) stores Q consecutive rotation errors. F d number of the most recent rotation error F of among this [Q-
m] (m = 1, 2, ..., F d ), each has a predetermined ratio B m (m
= 1,2, ..., F d )
Create E g [Equations (1), (2), (3)]. (16) <Second Counting Means 4F> The first count variable I1 is 0 when N x · L is mod (modulus).
Every 2 times (every Q new speed detection values S are obtained)
The count variable I2 of is incremented. (17) <Memory output value creating means 4G> After transferring the contents of the register variable V [m + 1] to V [m] in order (m = 0, 1, ..., P x −1), N x L As a mod, an integer J is calculated by adding P x (where P x is an integer of 1 or more and 3 or less, and P x = 1 is preferable) to the second counter variable I2 [J = I2 + P x (mod N x L)]. The latest memory output value calculated by the following equation using the memory value group M [J-nL (mod N x L)] (n = 1, ..., N x ) in the RAM area is V
Put in [P x ]. Here, the value of W n satisfies the equations (5), (6) and (7). That is, from V [P x ] to V

〔0〕に連続す
るPx+1個のメモリ出力値群を得る。このとき、V
〔Px〕を計算する時の(8)式中の整数JをJ1とし、V
A group of P x +1 memory output values consecutive to [0] is obtained. At this time, V
Let V be the integer J in equation (8) when calculating [P x ]

〔0〕を計算する時の(8)式中の整数JをJ2とする
と、J1=J2+Pxの関係がある。次に、制御信号作成手段
において最初に利用されるメモリ出力値V0をV〔Px
1〕にする(V0=V〔Px−1〕)。 (18)〈更新保存手段4H〉 レジスタ変数X〔m+1〕の内容をX〔m〕に順番に転
送した後に(m=0,1,2,……,2Kd−1)、X〔2Kd
(ここに、Kdは整数であり、Kd=3が好ましい)にメモ
リ出力値作成手段によって作成された古いメモリ出力値
When the integer J in the equation (8) when calculating [0] is J2, there is a relation of J1 = J2 + P x . Next, the memory output value V0 used first in the control signal generating means is set to V [P x
1] (V0 = V [P x -1]). (18) <Update storing means 4H> After transferring the contents of the register variable X [m + 1] to X [m] in order (m = 0,1,2, ..., 2K d −1), X [2K d ]
(Where K d is an integer, preferably K d = 3), the old memory output value V created by the memory output value creating means

〔0〕と合成誤差Egを1:1の比率にて演算合成した合
成値を入れる(X〔2Kd〕=Eg+V
[0] and the composite error E g are arithmetically combined at a ratio of 1: 1 and the composite value is entered (X [2K d ] = E g + V

〔0〕)。すなわ
ち、X〔2Kd〕からX
[0]). That is, from X [2K d ] to X

〔0〕に連続する2Kd+1個の加
算値(メモリ出力値と合成誤差の加算値)を得る。NxL
をmodとして第2のカウント変数I2からKdを引いた整数
Kを計算Kを計算する〔K=I2−Kd(mod NxL)〕。次
に、X〔m〕に所定の正の比率Cm(m=0,1,……,2Kd
を掛けた値を加算合成した新しい更新値を得て、ラム領
域内のメモリ値M〔K〕として次の更新時まで格納保存
する。すなわち、 とする。ここに、比率Cmには次の関係がある。 その後に、(11)の動作に復帰する。 本実施例のように、更新保存手段4Hに加重平均を取る演
算を挿入したり、制御信号作成手段4Bにおいて使用する
メモリ出力値作成手段4Gの第一のメモリ出力値V0(V
〔Px〕)と更新保存手段4Hにおいて使用するメモリ出力
値作成手段4Gの第二のメモリ出力値V
2K d +1 addition values (addition value of memory output value and synthesis error) continuous to [0] are obtained. N x L
Is used as mod and an integer K is calculated by subtracting K d from the second count variable I2 to calculate K [K = I2−K d (mod N × L)]. Next, a predetermined positive ratio C m (m = 0,1, ..., 2K d ) to X [m]
A new updated value obtained by adding and synthesizing the values multiplied by is obtained and stored as the memory value M [K] in the RAM area until the next updating. That is, And Here, the ratio C m has the following relationship. Then, the operation returns to (11). As in the present embodiment, the calculation for taking the weighted average is inserted into the update storage means 4H, or the first memory output value V0 (V0 of the memory output value generation means 4G used in the control signal generation means 4B is used.
[P x ]) and the second memory output value V of the memory output value creating means 4G used in the update storing means 4H.

〔0〕の間に所定
のズレ(V〔Px〕がV
A certain deviation (V [P x ] is V

〔0〕よりも進んでいる)を設け
るならば、制御系全体の動作も安定になることを確認し
た。特に、その利用タイミングに関係するPxやQaの値は
合成誤差作成手段4Eの演算項数Fdに深く関係し、(QPx-
Qa)≧(Q+Fd)/2にしたほうが良いこともわかった。
これは、メモリ出力値作成手段4Gの同一のメモリ出力値
(たとえば、V
It has been confirmed that the operation of the entire control system becomes stable if (0) is provided). In particular, the value of P x and Q a related to its use timing deeply related to the operand number F d of the combined error preparing means 4E, (QP x -
We also found that it is better to make Q a ) ≧ (Q + F d ) / 2.
This means that the same memory output value (for example, V

〔0〕)の更新保存手段4Hにおける利用
タイミングに較べて制御信号作成手段4Bにおける利用タ
イミングを、速度検出器3の検出回数に換算したとき
に、(Q+Fd)/2回以上早くすることを意味する。 第5図に制御系全体の安定性を考慮にいれた補償器4の
他のプログラム例を示す。ここでは、メモリ出力値作成
手段におけるメモリ出力値の計算の仕方および準備の個
数と、制御信号作成手段におけるメモリ出力値作成手段
のメモリ出力値の利用の仕方を改良している。次に、そ
の動作について詳細に説明する(全体の構成は第2図と
同じであり、説明を省略する)。 (21)〈回転誤差検出手段5A〉 まず、演算器5は速度検出器3のフリップフロップ35の
出力信号qを入力し、信号qが“H"となるのを待ってい
る。すなわち、速度検出器3が交流信号aの(半)周期
を検出し、新しいディジタル信号bを出力するのをモニ
タしている。qが“H"になると、速度検出器3のディジ
タル信号bを読み込んで、ディジタル信号bに対応する
速度検出値S(ディジタル値)に直すと共に、リセット
信号rを所定時間“H"にして速度検出器3のカウンタ34
とフリップフロップ35をリセットする。所定の基準値Sr
efから速度検出値Sを引いて、その値をR倍(ここに、
Rは所定の正の定数)し、モータ1の現時点での回転誤
差Eを計算する〔E=R・(Sref-S)〕。 (22)〈制御信号作成手段5B〉 後述するメモリ出力値作成手段によるメモリ出力値V0と
現時点の回転誤差Eを所定の比率D:1にて演算合成し、
制御信号値Yを計算する (Y=E+D・V0)。制御信号値YをD/A変換器7に出
力し、Yの値に対応した直流的な電圧(制御信号)に変
換する。 (23)〈回転誤差時系列の保存5C〉 後述の第1のカウント変数I1に対応したメモリ値F〔I
1〕に現時点の回転誤差Eを格納保存しておく(F〔I
1〕=E)。 (24)〈第1のカウント手段5D〉 Qをmod(法)として、新しい速度検出値Sを得る毎に
第1のカウント変数I1をカウントアップしていく。I1が
Qa(ここに、QaはQよりも小さい整数)に等しくなると
メモリ出力値V0を後述のV〔Px〕に変更し、I1がQaに等
しくない場合にはこのような変更動作を行わない。これ
により、I1<Qaの範囲ではV0=V〔Px−1〕(後述)に
なり、I1≧Qaの範囲ではV0=V〔Px〕になっている。さ
らに、I1が0ならば(25)以降の動作を実行し、I1が0
でないならば(21)の動作に復帰する。 (25)〈合成誤差作成手段5E〉 前述の回転誤差時系列の保存動作によってF〔m〕(m
=0,1,……,Q-1)には連続するQ個の回転誤差が保存
されている。このなかのFd個の最新の回転誤差F〔Q-
m〕(m=1,2,……,Fd)にそれぞれ所定の比率Bm(m
=1,2,……,Fd)を掛けた値を加算合成して、合成誤差
Egを作り出す〔(1),(2),(3)式〕。 (26)〈第2のカウント手段5F〉 Nx・Lをmod(法)として、第1のカウント変数I1が0
になる毎に(新しい速度検出値SをQ個得る毎に)第2
のカウント変数I2をカウントアップしていく。 (27)〈メモリ出力値作成手段5G〉 レジスタ変数X〔m+1〕の内容をX〔m〕に順番に転
送した後に(m=0,1,2,……,2Kd−1)、NxLをmodとし
て第2のカウント変数I2にPx+Kd(Pxは1以上で3以下
の整数であり、Kdは1以上の整数)を足した整数Jを計
算する〔J=I2+Px+Qx(mod NxL)〕。ラム領域内のN
x個のメモリ値群M〔J-nL(mod NxL)〕(n=1,……,N
x)を使って次式によって算出した算出値をX〔2Kd
に入れる。 ここに、Wnの値は(5),(6)式および(7)式を満
たしている。すなわち、X〔2Kd〕からX
Compared with the use timing in the update storage means 4H in [0]), when the use timing in the control signal creating means 4B is converted into the number of detection times of the speed detector 3, it is (Q + F d ) / 2 times faster than means. FIG. 5 shows another program example of the compensator 4 in consideration of the stability of the entire control system. Here, the method of calculating the memory output value in the memory output value creating means and the number of preparations, and the way of using the memory output value of the memory output value creating means in the control signal creating means are improved. Next, the operation will be described in detail (the entire configuration is the same as that in FIG. 2, and the description is omitted). (21) <Rotation error detecting means 5A> First, the arithmetic unit 5 inputs the output signal q of the flip-flop 35 of the speed detector 3 and waits until the signal q becomes "H". That is, it is monitored that the speed detector 3 detects the (half) cycle of the AC signal a and outputs a new digital signal b. When q becomes "H", the digital signal b of the speed detector 3 is read, the speed detection value S (digital value) corresponding to the digital signal b is read, and the reset signal r is set to "H" for a predetermined time to set the speed. Counter 34 of detector 3
And reset the flip-flop 35. Predetermined reference value Sr
The speed detection value S is subtracted from ef, and the value is multiplied by R (here,
R is a predetermined positive constant), and the current rotation error E of the motor 1 is calculated [E = R. (Sref-S)]. (22) <Control signal creating means 5B> The memory output value V0 by the memory output value creating means described later and the current rotation error E are arithmetically combined at a predetermined ratio D: 1,
Calculate the control signal value Y (Y = E + D · V0). The control signal value Y is output to the D / A converter 7 and converted into a DC voltage (control signal) corresponding to the value of Y. (23) <Saving the rotation error time series 5C> The memory value F [I] corresponding to the first count variable I1 described later.
The current rotation error E is stored and saved in [1] (F [I
1] = E). (24) <First Counting Means 5D> With Q as a mod, the first count variable I1 is incremented each time a new speed detection value S is obtained. I1 is
When it becomes equal to Q a (where Q a is an integer smaller than Q), the memory output value V0 is changed to V [P x ] described later, and when I1 is not equal to Q a , such a changing operation is performed. Not performed. This causes the I1 <Q a in the range of V0 = V [P x -1] (described later), in the range of I1 ≧ Q a has become V0 = V [P x]. Furthermore, if I1 is 0, the operation after (25) is executed and I1 becomes 0.
If not, the operation returns to (21). (25) <Composite error creating means 5E> F [m] (m
= 0,1, ..., Q-1) stores Q consecutive rotation errors. F d number of the most recent rotation error F of among this [Q-
m] (m = 1, 2, ..., F d ), each has a predetermined ratio B m (m
= 1,2, ..., F d )
Create E g [Equations (1), (2), (3)]. (26) <Second Counting Means 5F> The first count variable I1 is 0 when N x · L is mod (modulus).
Every 2 times (every Q new speed detection values S are obtained)
The count variable I2 of is incremented. (27) <Memory output value creating means 5G> After the contents of the register variable X [m + 1] are sequentially transferred to X [m] (m = 0, 1, 2, ..., 2K d −1), N x Let L be a mod and calculate an integer J by adding P x + K d (P x is an integer of 1 or more and 3 or less and K d is an integer of 1 or more) to the second count variable I2 [J = I2 + P x + Q x (mod N x L)]. N in the ram region
x memory value group M [J-nL (mod N x L)] (n = 1, ..., N
x ) is calculated by the following formula as X [2K d ]
Put in. Here, the value of W n satisfies the equations (5), (6) and (7). That is, from X [2K d ] to X

〔0〕に連続
する2Kd+1個の算出値(L間隔ずつ離れたNx個のメモ
リ値から求めた算出値)を得ている。次に、レジスタ変
数V〔m+1〕の内容をV〔m〕に順番に転送した後に
(m=0,1,……,Px−1)、X〔m〕(m=0,1,……,2
Kd)に所定の正の比率Cm(m=0,1,……,2Kd)を掛けた
値を加算合成した最新のメモリ出力値を得て、V〔Px
に入れる。 ここに、比率Cmには(10),(11)式の関係がある。す
なわち、V〔Px〕からV
2K d +1 calculated values (calculated values obtained from N x memory values separated by L intervals) consecutive to [0] are obtained. Next, after sequentially transferring the contents of the register variable V [m + 1] to V [m] (m = 0,1, ..., Px- 1), X [m] (m = 0,1, ... …, 2
The latest memory output value obtained by adding and combining a value obtained by multiplying K d ) by a predetermined positive ratio C m (m = 0,1, ..., 2K d ) is obtained, and V [P x ]
Put in. Here, the ratio C m has a relationship of equations (10) and (11). That is, from V [P x ] to V

〔0〕に連続するPx+1個のメ
モリ出力値を得ている。このとき、実質的にV〔Px〕を
計算する時の(12)式中の整数JをJ1とし、実質的にV
P x +1 memory output values consecutive to [0] are obtained. At this time, the integer J in the equation (12) when substantially calculating V [P x ] is J1, and V is substantially V

〔0〕を計算する時の(12)式中の整数J2とすると、J1
=J2+Pxの関係がある。すなわち、V〔Px〕とV
If the integer J2 in the equation (12) when calculating [0] is J1
Relationship of = J2 + P x. That is, V [P x ] and V

〔0〕
の間には整数Pxに対応したズレがある。次に、メモリ出
力値V0をV〔Px−1〕にする(V0=V〔Px−1〕)。 (28)〈更新保存手段5H〉 メモリ出力値作成手段によって作成された古いメモリ出
力値V
[0]
There is a gap corresponding to the integer P x . Next, the memory output value V0 is set to V [P x -1] (V0 = V [P x -1]). (28) <Update storing means 5H> Old memory output value V created by the memory output value creating means

〔0〕と合成誤差Egを1:1の比率にて演算合成し
で更新値を計算し、第2のカウント変数I2に対応したラ
ム領域内のメモリ値M〔I2〕を更新し(M〔I2〕=Eg
[0] and the composite error E g are arithmetically combined at a ratio of 1: 1 to calculate the update value, and the memory value M [I2] in the RAM area corresponding to the second count variable I2 is updated (M [I2] = E g +
V

〔0〕)、次の更新時まで格納保存する。その後に、
(21)の動作に復帰する。 本実施例のように、メモリ出力値作成手段5Gに加重平均
を取る演算および複数個のメモリ出力値を準備する演算
を挿入し、制御信号作成手段5Bにおいて使用するメモリ
出力値作成手段5Gの第一のメモリ出力値V0(V〔Px〕)
と更新保存手段5Hにおいて使用するメモリ出力値作成手
段5Gの第二のメモリ出力値V
[0]), store and save until the next update. After that,
Return to the operation of (21). As in the present embodiment, the arithmetic operation for taking a weighted average and the arithmetic operation for preparing a plurality of memory output values are inserted in the memory output value creating means 5G, and the memory output value creating means 5G used in the control signal creating means 5B One memory output value V0 (V [P x ])
And the second memory output value V of the memory output value creating means 5G used in the update storing means 5H.

〔0〕の間に所定のズレ
(V〔Px〕がV
A certain deviation (V [P x ] is V

〔0〕よりも進んでいる)を設けておく
と、制御系全体の動作も安定になる。この場合も、(QP
x-Qa)≧(Q+Fd)/2にするほうが良い。 なお、比率WnやCmによる演算は上記の形に限られるもの
ではなく、上記のプログラムの内容を実質的に実現する
ものであればよく、各種の等価的な式変形が可能である
ことは言うまでもない。また、新しい回転誤差が得られ
た時に、最初に制御信号作成手段による新しい制御信号
の出力動作を行い、その後に、メモリ出力値作成手段に
よって次のサンプリング時点で使用するメモリ出力値を
計算するようになすならば、メモリ出力値作成手段の演
算時間を長くとれると共に、制御信号の出力までの時間
遅れを短くできるので、制御系の安定性を確保し易い。 前述の各実施例では、速度検出器によってモータの回転
速度のみを検出するようにしたが、これ以外にモータの
回転位相を周知の位相検出器によって検出し、その両者
を合成して回転誤差としてもよく、本発明に含まれるこ
とは言うまでもない。また、補償器の出力をディジタル
信号やPWM信号(パルス幅変調信号)にしたり、電力増
幅器(駆動手段)の出力信号をPWM信号にしてもよい。
また、モータにブラシレス直流モータを用いても良い。
さらに、補償器をPLA(プログラマブル・ロジック・ア
レイ)等により完全なハードウェアによって構成し、前
述のプログラムによる動作と同じ動作をおこなわせるよ
うにしてもよい。また、アナログ的な演算素子を利用す
るようにしてもよい。その他、本発明の主旨を変えずし
て種々の変更が可能である。 発明の効果 本発明のモータの速度制御装置は、メモリ数を大幅に削
減しながらも、特定の周波数に於いて極めて良好な制御
特性を有し、負荷トルクの変動による回転速度の変動が
大幅に低減されている。従って、本発明に基づき、ビデ
オテープレコーダのキャプスタンモータを構成するなら
ば、高性能なモータの速度制御装置を経済的に構成でき
る。
If it is more advanced than [0], the operation of the entire control system becomes stable. Again, (QP
It is better to make x- Q a ) ≧ (Q + F d ) / 2. The calculation by the ratios W n and C m is not limited to the above-mentioned form, and it suffices as long as it substantially realizes the contents of the above-mentioned program, and various equivalent formula modifications are possible. Needless to say. Also, when a new rotation error is obtained, the control signal creating means first outputs a new control signal, and then the memory output value creating means calculates the memory output value to be used at the next sampling time. In this case, the calculation time of the memory output value creating means can be lengthened and the time delay until the output of the control signal can be shortened, so that the stability of the control system can be easily ensured. In each of the above-described embodiments, the speed detector detects only the rotation speed of the motor, but in addition to this, the rotation phase of the motor is detected by a well-known phase detector, and both are combined to generate a rotation error. Needless to say, it is included in the present invention. Further, the output of the compensator may be a digital signal or a PWM signal (pulse width modulation signal), or the output signal of the power amplifier (driving means) may be a PWM signal.
A brushless DC motor may be used as the motor.
Further, the compensator may be composed of complete hardware such as a PLA (Programmable Logic Array) or the like so as to perform the same operation as the above-mentioned program. Alternatively, an analog arithmetic element may be used. Besides, various modifications can be made without changing the gist of the present invention. Advantageous Effects of Invention The motor speed control device of the present invention has extremely good control characteristics at a specific frequency while significantly reducing the number of memories, and the fluctuation of the rotation speed due to the fluctuation of the load torque is significantly reduced. Has been reduced. Therefore, if a capstan motor of a video tape recorder is constructed according to the present invention, a high speed motor speed control device can be economically constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は第2図の補償器の内蔵プログラムの一例を示す
フローチャート図、第2図は本発明の実施例の全体の構
成図、第3図は第2図の速度検出器の具体的な構成例を
表す構成図、第4図は本発明の補償器の内蔵プログラム
の他の例を表すフローチャート図、第5図は本発明の補
償器の内蔵プログラムの他の例を表すフローチャート図
である。 1……モータ、2……回転センサ、3……速度検出器、
4……補償器、5……演算器、6……メモリ、7……D/
A変換器、8……電力増幅器、10……負荷、1A,4A,5A…
…回転誤差検出手段、1B,4B,5B……制御信号作成手段、
1E,4E,5E……合成誤差作成手段、1G,4G,5G……メモリ出
力値作成手段、1H,4H,5H……更新保存手段。
1 is a flow chart showing an example of a built-in program of the compensator shown in FIG. 2, FIG. 2 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a concrete example of the speed detector shown in FIG. FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration example, FIG. 4 is a flow chart diagram showing another example of a built-in program of the compensator of the present invention, and FIG. 5 is a flow chart diagram showing another example of a built-in program of the compensator of the present invention. . 1 ... motor, 2 ... rotation sensor, 3 ... speed detector,
4 ... Compensator, 5 ... Calculator, 6 ... Memory, 7 ... D /
A converter, 8 ... Power amplifier, 10 ... Load, 1A, 4A, 5A ...
… Rotation error detection means, 1B, 4B, 5B …… Control signal creation means,
1E, 4E, 5E ... Composite error creation means, 1G, 4G, 5G ... Memory output value creation means, 1H, 4H, 5H ... Update storage means.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】モータの回転速度に応じた周期の交流信号
を生じる回転センサと、前記回転センサの交流信号によ
り前記モータの1回転当たりZq回(ここに、Zqは8以上
の整数)の検出を行う速度検出手段と、前記速度検出手
段の検出信号にもとづき制御信号を作り出す補償手段
と、前記補償手段の制御信号に応じて前記モータを駆動
する駆動手段とを具備し、前記補償手段は、前記速度検
出手段が新しい検出信号を得る検出タイミング毎に、前
記検出信号に基づいて新しい回転誤差を得る回転誤差検
出手段と、Nx・L個(ここに、Nxは1以上の整数、Lは
4以上の整数)の順序づけられたメモリ値を格納保存す
るメモリ手段と、前記回転誤差検出手段の複数個の回転
誤差を演算合成した合成誤差を作り出す合成誤差作成手
段と、前記回転誤差検出手段が新しい回転誤差をQ回
(ここに、Qは2以上の整数)得るタイミングを更新タ
イミングとして、前記Nx・L個のメモリ値を順番に前記
合成誤差作成手段の合成誤差とメモリ出力値作成手段の
メモリ出力値を演算合成した更新値によって更新保存す
る更新保存手段と、Nxが1の場合には少なくとも1個の
メモリ値を使い、Nxが2以上の場合には更新間隔が前記
更新タイミングのL倍以上離れたNx個のメモリ値群を少
なくとも1組使って、前記更新タイミングに同期して前
記メモリ出力値を作り出す前記メモリ出力値作成手段
と、前記検出タイミング毎に前記回転誤差検出手段の回
転誤差と前記メモリ出力値作成手段のメモリ出力値を演
算合成して前記制御信号を作り出す制御信号作成手段を
含んで構成されたモータの速度制御装置。
1. A rotation sensor that generates an AC signal having a cycle corresponding to the rotation speed of a motor, and detection of Zq times (where Zq is an integer of 8 or more) per rotation of the motor based on the AC signal of the rotation sensor. Comprising: speed detecting means for performing, a compensating means for producing a control signal based on a detection signal of the speed detecting means, and a driving means for driving the motor according to the control signal of the compensating means, wherein the compensating means is Rotation error detection means for obtaining a new rotation error based on the detection signal at each detection timing at which the speed detection means obtains a new detection signal, and Nx · L (where Nx is an integer greater than or equal to 1 and L is 4) Memory means for storing and storing ordered memory values of (the above integers); synthetic error creating means for producing a synthetic error by arithmetically synthesizing a plurality of rotational errors of the rotational error detecting means; The means obtains a new rotation error Q times (where Q is an integer of 2 or more) as the update timing, and the Nx · L memory values are sequentially produced by the synthesis error producing means and the memory output value producing means. Update saving means for updating and saving the memory output value of the means by the updated value obtained by arithmetic synthesis, and when Nx is 1, at least one memory value is used, and when Nx is 2 or more, the update interval is the update timing. Memory output value creating means for creating the memory output value in synchronization with the update timing by using at least one set of Nx memory value groups separated by L times or more, and the rotation error detecting means for each detection timing. Of the rotation speed and the memory output value of the memory output value generating means are arithmetically combined to generate the control signal.
【請求項2】L=(Zq/Q)・k(ここに、kは1以上の
整数)としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のモータの速度制御装置。
2. A speed control device for a motor according to claim 1, wherein L = (Zq / Q) · k (where k is an integer of 1 or more).
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JPS59124054A (en) * 1982-12-29 1984-07-18 Fujitsu Ltd Speed controlling method of capstan motor of magnetic tape device

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