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JPH03169287A - Controller of rotary element - Google Patents

Controller of rotary element

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Publication number
JPH03169287A
JPH03169287A JP1307038A JP30703889A JPH03169287A JP H03169287 A JPH03169287 A JP H03169287A JP 1307038 A JP1307038 A JP 1307038A JP 30703889 A JP30703889 A JP 30703889A JP H03169287 A JPH03169287 A JP H03169287A
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JP
Japan
Prior art keywords
output
signal
digital filter
phase
overflow
Prior art date
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Granted
Application number
JP1307038A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2754807B2 (en
Inventor
Tadashi Kunihira
宰司 國平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1307038A priority Critical patent/JP2754807B2/en
Publication of JPH03169287A publication Critical patent/JPH03169287A/en
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate a steady-state phase deviation by a method wherein a phase control system is constituted by a loop composed of a position detecting means, a phase comparator, a reference signal generating means, a digital filter and so forth. CONSTITUTION:The position signal of a motor 1 is picked up by a position detecting means 7 and the position signal (PG signal) is inputted to a phase comparator 8. A reference phase signal outputted by a reference phase signal generating means 9 is inputted to the phase comparator 8. The output of the phase comparator 8 is inputted to a digital filter 10 for low-frequency range compensation. The digital filter 10 transmits the filtered output to an output correcting means 11. The output correcting means 11 corrects the output data of the digital filter 10 in accordance with the overflow detecting signal of the digital filter 10. A phase control system is constituted by the above mentioned loop and eliminates the steady-state phase deviation of the phase control system. Further, a steady-state speed deviation can also be eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気記録再生装置などに用いられる回転体の速
度および位相制御を行なう回転体の制御装置に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a rotating body control device for controlling the speed and phase of a rotating body used in a magnetic recording/reproducing device or the like.

従来の技術 回転体の制御装置は回転体に取り付けられた周波数発電
機の出力信号(以下、FG信号と称す)の周期を所望の
周期になるように制御する速度制御と、回転体に取り付
けられた位置を表す信号(以下、PG信号と称する)と
基準位相信号との位相差を所望の値になるように制御す
る位相制御を行なう。
Conventional technology A control device for a rotating body has two functions: speed control to control the period of the output signal (hereinafter referred to as FG signal) of a frequency generator attached to the rotating body to a desired period; Phase control is performed to control the phase difference between a signal representing a position (hereinafter referred to as a PG signal) and a reference phase signal to a desired value.

例えば、磁気記録再生装置のシリンダモータでは、モー
タに取り付けられた周波数発電機は1回転に6パルスの
FC信号を発生し、またPC信号ば工回転に1パルス発
生する。シリンダモータは30Hzで回転ずるのでF(
?,信号の周波数は180Hzとなり、基準周期は1 
/ 1 8 0 secである。したがって、FC信号
の周期が1/180secになるように速度制御が行な
われる。また、PC.信号の周波数は30Hzであり、
基準位相信号と所定の位相差になるように位相制御が行
なわれる。
For example, in a cylinder motor of a magnetic recording/reproducing device, a frequency generator attached to the motor generates six pulses of the FC signal per rotation, and a PC signal generates one pulse per rotation. Since the cylinder motor rotates at 30Hz, F(
? , the signal frequency is 180Hz, and the reference period is 1
/180 sec. Therefore, speed control is performed so that the period of the FC signal becomes 1/180 sec. Also, P.C. The frequency of the signal is 30Hz,
Phase control is performed so that there is a predetermined phase difference from the reference phase signal.

速度制御の誤差出力と位相制御の誤差出力はおのおのの
合成比で合威され、シリンダモータの駆動回路に出力さ
れ、駆動回路の出力によりシリンダモータは駆動され回
転制御が行なわれる。
The speed control error output and the phase control error output are combined at their respective synthesis ratios and output to the cylinder motor drive circuit, and the cylinder motor is driven by the output of the drive circuit to perform rotation control.

しかしながら、速度制御出力.位相制御出力の合成出力
と駆動回路との間で生しるオフセソ1・や負荷などによ
り、定常速度偏差,定常位相偏差を生しる。定常速度偏
差は位相制御が速度制御系の積分項として動作するので
ほとんど生じないが、速度制御の定常速度偏差を補正す
るように位相制御系が動作するため、位相制御の誤差出
力にその補正分が現われ、位相誤差出力の中心値がずれ
てしまう。特に、位相制御系の利得は速度制御系の利得
より大きいため、定常速度偏差が小さくても定常位相偏
差として大きく現われるので、大きな定常位相偏差を生
しる原因となる。
However, the speed control output. A steady speed deviation and a steady phase deviation occur due to the offset 1 and the load generated between the combined output of the phase control output and the drive circuit. Steady-state speed deviation hardly occurs because the phase control operates as an integral term in the speed control system, but since the phase control system operates to correct the steady-state speed deviation of the speed control, the error output of the phase control includes the correction amount. appears, and the center value of the phase error output shifts. In particular, since the gain of the phase control system is larger than the gain of the speed control system, even if the steady-state speed deviation is small, it appears as a large steady-state phase deviation, which causes a large steady-state phase deviation.

定常位相偏差は位相制?ffl系に対して積分項がない
ので位相制御の利得分の1だけ残ってしまう。
Is steady phase deviation a phase system? Since there is no integral term for the ffl system, only one part of the phase control gain remains.

そのため、PC信号と基準位相信号の位相差を設定値通
りにすることができない。それで、位相誤差出力に低域
での誤差出力を補償ずるように低域補償フィルタが挿入
される。このフィルタにより、定常位相偏差をなくすよ
うにしている。
Therefore, the phase difference between the PC signal and the reference phase signal cannot be adjusted to the set value. Therefore, a low frequency compensation filter is inserted into the phase error output so as to compensate for the error output in the low frequency range. This filter eliminates steady phase deviation.

この低域補償フィルタをディジタルフィルタで構或する
と第9図のようになる。このフィルタをディジタルで構
或するのは、速度制御,位相制御がディジタルで処理さ
れており、フィルタの動作をディジタル的に処理するこ
とができれば、フィルタの動作を含めて制御のすべてを
ディジタルIC化できるからである。また、フィルタを
ディジタル化することにより部品のバラツキや温度変化
などにより起こる特性の変化をなくすことができる。
If this low-pass compensation filter is constructed with a digital filter, the result will be as shown in FIG. The reason why this filter is constructed digitally is that the speed control and phase control are processed digitally, and if the filter operation can be processed digitally, all controls including the filter operation can be converted into digital ICs. Because you can. Furthermore, by digitizing the filter, it is possible to eliminate changes in characteristics caused by variations in components, temperature changes, and the like.

ここで、第9図のディジタルフィルタの動作について説
明する。まず端子1101から入力データが入力され、
乗算器工102により定数倍される。累積加算を行なう
ブロック1103では乗算器1 1. 0 2の出力デ
ータの累積加算を行ない累積結果をメモリに格納する。
Here, the operation of the digital filter shown in FIG. 9 will be explained. First, input data is input from the terminal 1101,
The multiplier 102 multiplies it by a constant. In block 1103 that performs cumulative addition, multiplier 1 1. The output data of 0 and 2 are cumulatively added and the cumulative result is stored in the memory.

ここで、ZIは1サンプル遅延を表す記号である。乗算
器1104ではブロック1103の累積結果を定数倍し
、加算器1105において乗算器1104の出力データ
と乗算器+102の出力データの加算を行ないディジタ
ルフィルタの出力データとして出力端子1106より出
力ずる。
Here, ZI is a symbol representing one sample delay. Multiplier 1104 multiplies the cumulative result of block 1103 by a constant, adder 1105 adds the output data of multiplier 1104 and the output data of multiplier +102, and outputs the result from output terminal 1106 as output data of the digital filter.

累積加算を行なうブロック1103において、メモリに
格納されている累積データは定常速度偏差や定常位相偏
差を補償するためのデータであるので、定常速度偏差や
定常位相偏差の値に応じて大きくなったり小さくなった
りする。したがって、大きな負荷がかかっていたり、速
度偏差が大きいときなどは、メモリに格納される累積デ
ータは大きい値となる。
In block 1103, which performs cumulative addition, the cumulative data stored in the memory is data for compensating for steady speed deviation and steady phase deviation, so it increases or decreases depending on the values of steady speed deviation and steady phase deviation. It happens. Therefore, when a large load is applied or when the speed deviation is large, the cumulative data stored in the memory becomes a large value.

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構或では、速度偏差や位相偏
差が大きいときには、それらを補償する低域補償フィル
タの累積データが大きい値となり、累積データを格納し
ているメモリが格納できる最大値を越えてしまうことが
ある。そのため、メモリに格納される値は上限または下
限値に固定されてしまい、その結果、累積項による補償
ができなくなり偏差が残ってしまう。定常位相偏差が残
るということは位相制御の性能が悪化したことであり、
極端な場合には、位相ロックがかからず、位相制御が正
常に動作しないという問題があった。
Problem to be Solved by the Invention However, in the above structure, when the speed deviation and phase deviation are large, the accumulated data of the low-pass compensation filter that compensates for them becomes a large value, and the memory storing the accumulated data becomes large. The maximum value that can be stored may be exceeded. Therefore, the value stored in the memory is fixed at the upper or lower limit value, and as a result, compensation by the cumulative term is no longer possible, and a deviation remains. The fact that a steady phase deviation remains means that the performance of phase control has deteriorated.
In extreme cases, there is a problem that phase lock is not achieved and phase control does not operate normally.

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するためζこ本発明の回転体の制御装
置は、回転体の速度情報をイfずる信号を周波数弁別す
る周波数弁別手段と、前記回転体の位置情報を有する信
号と基準位相信号発生手段より出力される基準位相信号
との位相比較を行なう位相比較手段と、前記位相比較手
段の出力を補償するディジタルフィルタと、前記ディシ
タルフィルタのオーバーフローを検出するオーバーフロ
ー検出手段と、前記オーバーフロー検出手段の出力信号
により前記ディジタルフィルタの出力を補正する出力補
正手段と、前記出力補正手段の出力と前記周波数弁別手
段の出力を合成する合成手段と、前記合成手段の出力に
より前記回転体を駆動する駆動手段とを具備して構戒さ
れている。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a control device for a rotating body according to the present invention includes frequency discriminating means for frequency discriminating a signal that changes the speed information of the rotating body, and a phase comparison means for performing a phase comparison between a signal having information and a reference phase signal outputted from the reference phase signal generation means; a digital filter for compensating the output of the phase comparison means; and a digital filter for detecting an overflow of the digital filter. overflow detection means; output correction means for correcting the output of the digital filter using the output signal of the overflow detection means; synthesis means for synthesizing the output of the output correction means and the output of the frequency discrimination means; A driving means for driving the rotating body by an output is provided.

作用 本発明は上記した構或によって、オフセットや負荷など
により生ずる定常速度偏差2定常位相偏差を補償するデ
ィジタルフィルタの累積項のオーバーフローを検出し、
その検出出力によってディジタルフィルタの出力信号を
補正することにより、ディジタルフィルタの累積項がオ
ーバーフローしなくなるので、ディジタルフィルタ(低
域補償フィルタ)により速度系の定常速度偏差と位相制
御系の定常位相偏差を取り除くことができる。
The present invention uses the above-described structure to detect the overflow of the cumulative term of the digital filter that compensates for the steady speed deviation 2 steady phase deviation caused by offset, load, etc.
By correcting the output signal of the digital filter using the detection output, the cumulative term of the digital filter will not overflow, so the steady speed deviation of the speed system and the steady phase deviation of the phase control system can be corrected using the digital filter (low-pass compensation filter). can be removed.

実施例 以下、本発明の一実施例の回転体の制御装置について図
面を参照しながら説明する。
Embodiment Hereinafter, a control device for a rotating body according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示した回転体の制御装置の
ブロック図である。1は回転体(モータ)であり、2は
モータ1の回転情報を取り出す周波数発電機であり.F
C信号が出力される.3はFC信号の周波数弁別を行な
う周波数弁別手段である。
FIG. 1 is a block diagram of a rotating body control device showing an embodiment of the present invention. 1 is a rotating body (motor), and 2 is a frequency generator that extracts rotation information of the motor 1. F
C signal is output. 3 is a frequency discrimination means for frequency discrimination of the FC signal.

4は周波数弁別千段3の出力と出力補正手段11(後述
)の出力とのを或を行なう合成手段である。
Reference numeral 4 denotes a synthesizing means for combining the output of the frequency discriminator 3 with the output of the output correcting means 11 (described later).

5は合成手段4のディジタルデータ出力が人力されるデ
ィジタルーアナログ変換器であり、6はそのアナログ信
号を増幅するパヮー増幅器であり、その出力によってモ
ータ1が駆動される。以上のループにより速度制御系が
構威される。
5 is a digital-to-analog converter to which the digital data output of the synthesizing means 4 is manually input; 6 is a power amplifier for amplifying the analog signal; the motor 1 is driven by the output thereof. The speed control system is configured by the above loop.

次に、7はモータ1の位置信号を取り出す位置検出手段
であり、その位置信号(PC信号)は位相比較器8に入
力される。また、位相比較器8には基準位相信号発生手
段9より出力される基準位相信号が入力される。位相比
較器8の出力はディジタルフィルタIOに入力され、低
域補償が行なわれる。ディジタルフィルタ10はフィル
タ処理後の出力を出力補正千段11に、オーバーフロー
検出信号を出力補正手段11に送出する。出力補正手段
11はディジタルフィルタ10のオーバーフロー検出信
号に基づき、ディジタルフィルタIOの出力データの補
正を行なう。以上のループにより位相#御系が構成され
る。
Next, 7 is a position detecting means for extracting a position signal of the motor 1, and the position signal (PC signal) is inputted to a phase comparator 8. Further, the reference phase signal outputted from the reference phase signal generating means 9 is inputted to the phase comparator 8 . The output of the phase comparator 8 is input to a digital filter IO, where low-frequency compensation is performed. The digital filter 10 sends the filtered output to the output correction stage 11 and the overflow detection signal to the output correction means 11. The output correction means 11 corrects the output data of the digital filter IO based on the overflow detection signal of the digital filter 10. The above loop constitutes a phase # control system.

第2図は周波数弁別千段3の動作を説明するためのタイ
ムチャートであり、aばFG信号であり、bは周波数弁
別を行なうための台形波であり、FG信号aが入力され
た時刻において台形波bの値をサンプリングすることに
より速度誤差出力Cを得ている。台形波bはFC信号に
よりサンプリングされた後、次のFC信号の台形波を作
るために新たに基準周期が設定される。速度誤差出力C
ばFG信号aの周期が基準周期より短いときには正の誤
差出力を、長いときには負の誤差出力を出力する。
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the frequency discrimination stage 3, where a is the FG signal, b is a trapezoidal wave for frequency discrimination, and at the time when the FG signal a is input. A speed error output C is obtained by sampling the value of the trapezoidal wave b. After the trapezoidal wave b is sampled by the FC signal, a new reference period is set to create the next trapezoidal wave of the FC signal. Speed error output C
For example, when the period of the FG signal a is shorter than the reference period, a positive error output is output, and when it is longer, a negative error output is output.

第3図は、以上の周波数弁別手段3の動作をソフトウェ
アで実現した場合のフローチャートであり、処理301
においてFC信号が人力されたかどうかの判断を行ない
、FC信号が入刀されていれば処理302に移行し、F
G信号が入カされていなければ処理307に移行する。
FIG. 3 is a flowchart when the above-described operation of the frequency discrimination means 3 is realized by software, and the process 301
In step 302, it is determined whether the FC signal was input manually or not, and if the FC signal was input, the process moves to process 302 and the F
If the G signal is not input, the process moves to process 307.

処理302ではFG信号の周期を算出している。前のF
C信号が入力されたときのベースカウンタのカウント値
をNSB、今回のFC信号が入力された時点のベースカ
ウンタのカウント値をNSAとすると、FC信号の周期
PER  Sは(1)式により得られる。
In process 302, the period of the FG signal is calculated. Previous F
If the count value of the base counter when the C signal is input is NSB, and the count value of the base counter when the current FC signal is input is NSA, the period PER S of the FC signal can be obtained from equation (1). .

PER  S=NSI3−NSA      −=・(
+)ここで、ヘースカウンタは基準クロック信号をダウ
ンカウントする巡回型カウンタとして動作しているもの
として扱っている。
PER S=NSI3-NSA -=・(
+) Here, the Haese counter is treated as operating as a cyclic counter that counts down the reference clock signal.

次に、処理303において、処理302で求めたFC信
号の周期PER  Sと基準周期REF  Sを用いて
(2)式により速度誤差ERR  Sを求めている。
Next, in process 303, the speed error ERR S is determined by equation (2) using the period PER S of the FC signal determined in process 302 and the reference period REF S.

E R R  S = R E F  S − P E
 R  S  −・− =− (2)そして、処理30
4において速度誤差ERR  Sが、規定の範囲に入る
ようにリミット処理を行ない、処理305においてを威
千段4に速度誤差ERR  Sを出力ずる。そのあと、
次のFC信号の処理の準備として処理306において、
今回のFG信号が入力されたときのヘースヵウンタのカ
ウント値NSAをNSBに格納しなおし、周波数弁別手
段3の動作を終了する。
E R R S = R E F S - P E
R S −・− =− (2) And processing 30
In step 4, limit processing is performed so that the speed error ERR S falls within a specified range, and in step 305, the speed error ERR S is output to the Isen stage 4. after that,
In process 306 in preparation for processing the next FC signal,
The count value NSA of the Haese counter when the current FG signal is input is stored in NSB again, and the operation of the frequency discrimination means 3 is ended.

処理301においてFC信号が人力されていない場合に
は処理307において前回のFC信号が人力されてから
、次のF G信号が入力されるべき許容時間を越えてい
るかどうかの判断を行ない、もし越えていれば処理30
8においてモータ1を最加速する速度誤差出力を合成手
段4に出力して11 終了し、越えていなければ何もせずに終了する。
If the FC signal has not been manually input in process 301, it is determined in process 307 whether or not the allowable time for inputting the next FG signal has exceeded since the previous FC signal was input manually. If so, process 30
At step 8, the speed error output for accelerating the motor 1 to the maximum is outputted to the synthesizing means 4, and the process ends at step 11. If the speed error is not exceeded, the process ends without doing anything.

以上のように、速度誤差ERR  Sは測定したFC信
号の周;tl+ P E R  Sが基準周期REF 
 Sより短ければ正の値を、長ければ負の値を出力する
As mentioned above, the speed error ERR S is the period of the measured FC signal; tl + P E R S is the reference period REF
If it is shorter than S, a positive value is output, and if it is longer, a negative value is output.

第4図は、位相比較手段8を説明するためのタイムチャ
ートであり、aは基準位相信号であり、bは基準位相信
号aより作或される位相比較を行なうための台形波であ
り、PC信号Cが入力された時刻ムこおいて台形波bを
サンプリングすることにより位相誤差出力dを得ている
。位相誤差出力Cは基準位相信号aとPC信号Cの位相
差が所定の位相差より短いときには正の誤差出力を、長
いときには負の誤差出力を出力する。
FIG. 4 is a time chart for explaining the phase comparison means 8, where a is a reference phase signal, b is a trapezoidal wave for performing phase comparison generated from the reference phase signal a, and the PC A phase error output d is obtained by sampling the trapezoidal wave b at the time when the signal C is input. The phase error output C outputs a positive error output when the phase difference between the reference phase signal a and the PC signal C is shorter than a predetermined phase difference, and outputs a negative error output when it is longer.

第5図は位相比較千段8の動作をソフトウエアで実現し
た場合のフローチャートであり、処理501において基
準位相信号発生手段9から基準位相信号(REF  P
)が人力されたかどうかの判断を行ない、基準位相信号
が入力されていれば処理502に移行し、基準位相信号
が入力されて12 いなければ処理503に移行ずる。処理502では基準
位相信号が人力された時刻のヘースカウンクのカウン1
・値CNIをメモリN  REFに格納している。処理
503でばPG信号が入力されたかどうかの判別を行な
い、PG信号が入力されていれば処理504に移行し、
PG信号が入力された時刻のヘースカウンタのカウント
値CN2をメモリNPAに格納している。処理505で
は位相誤差ERRI)を(3)式により得ている。
FIG. 5 is a flowchart when the operation of the 1,000-stage phase comparison 8 is realized by software. In process 501, the reference phase signal (REF P
) is manually input, and if the reference phase signal has been input, the process moves to process 502, and if the reference phase signal has not been input, the process moves to process 503. In process 502, the count 1 of the Haeskaunk at the time when the reference phase signal was manually input is calculated.
- The value CNI is stored in the memory N REF. In process 503, it is determined whether a PG signal has been input, and if a PG signal has been input, the process moves to process 504,
The count value CN2 of the Hayes counter at the time when the PG signal was input is stored in the memory NPA. In process 505, the phase error ERRI) is obtained using equation (3).

ERR  P糞N  REF  P (N  REF−NPA)   ・・・・・・(3)こ
こで、N  REF  Pは基準位相差を表ずカウン1
・値である。
ERR P shit N REF P (N REF - NPA) ...... (3) Here, N REF P does not represent the reference phase difference and is the counter 1.
・It is a value.

次に、処理506において位相誤差ERR  Pが規定
の範囲に入るようにり鴫冫ト処理を行ない、処理507
においてディジタルフィルタ10に位相誤差ERR  
Pを出力する。以上で位相比較手段8の動作を終了する
Next, in process 506, a reduction process is performed so that the phase error ERR P falls within a specified range, and in process 507
The digital filter 10 has a phase error ERR at
Output P. This completes the operation of the phase comparison means 8.

処理503においてPG信号が入力されていない場合に
は何もせずに終了する。
If the PG signal is not input in process 503, the process ends without doing anything.

次に、第6図にディジタルフィルタ10のブロンク図を
示す。入力端子601から入力データが入力され、ブロ
ック602により定数倍される。
Next, FIG. 6 shows a bronch diagram of the digital filter 10. Input data is input from an input terminal 601 and multiplied by a constant in block 602 .

ブロソク603では入力端子601から入力される入力
データの累積加算を行ない、累積結果をメモリに格納す
る。ブロック604ではブロック603の累積結果を定
数倍し、ブロック603においてブロック604の出力
データとブロック602の出力データの加算を行ない、
ディジタルフィルタの出力データとして出力端子606
より出力ずる。
Block 603 performs cumulative addition of input data input from input terminal 601, and stores the cumulative result in memory. In block 604, the cumulative result of block 603 is multiplied by a constant, and in block 603, the output data of block 604 and the output data of block 602 are added,
Output terminal 606 as output data of the digital filter
The output is shifted by more.

また、ブロック603において累積結果を格納するメモ
リがオーバーフローしたときには、オーバーフロー出力
端子607からオーバーフロー検出信号が出力される。
Further, when the memory storing the accumulated results overflows in block 603, an overflow detection signal is output from overflow output terminal 607.

オーバーフロー検出信号にばオーバーフ【−7−の極性
を示すデータを含んでいる。
The overflow detection signal includes data indicating the polarity of overflow [-7-].

第7図はディジタルフィルタ10の動作をソフトウェア
で実現した場合のフローチャートであり、処理701に
おいて、第6図に示す入力端子601に入力されたデー
タDIをメモリMlに格納ずる。処理702では、メモ
リMIのデータと定数01を乗算し、その乗算結果をメ
モリM2に楕納ずる。処理703ではこれまでの累積結
果が格納されているメモリM Iのデータと人力データ
Diの加算を行ないその加算結果をメモリMlに再格納
ずる。処理704では、メモリMlに格納された加算結
果が、メモリMlが格納できる最大または最小値を越え
ているかどうか、すなわちオーバーフローしているかど
うかの判断を行なっている。メモリMlがオーバーフロ
ーしていなければ処理705に移行し、累積結果である
メモリMlのデータと定数C2を乗算し、その乗算結果
をメモリM3に格納ずる。そして、処理706ではメモ
リM2とメモリM3のデータを加算して、その加算結果
をディジタルフィルタ10の出力データとして出力する
FIG. 7 is a flowchart when the operation of the digital filter 10 is realized by software. In process 701, data DI input to the input terminal 601 shown in FIG. 6 is stored in the memory M1. In process 702, the data in the memory MI is multiplied by a constant 01, and the multiplication result is stored in the memory M2. In process 703, the data in the memory MI in which the accumulated results up to now are stored is added to the manual data Di, and the addition result is stored again in the memory Ml. In process 704, it is determined whether the addition result stored in the memory M1 exceeds the maximum or minimum value that the memory M1 can store, that is, whether there is an overflow. If the memory M1 has not overflowed, the process moves to step 705, where the cumulative result of the data in the memory M1 is multiplied by a constant C2, and the multiplication result is stored in the memory M3. Then, in process 706, the data in the memory M2 and the memory M3 are added, and the addition result is output as the output data of the digital filter 10.

処理104において、メモリMTがオーバーフローして
いれば処理707に移行し、オーバーフローが最大また
は最小値のどちらを越えたかを判15 断する。すなわち、オーバーフローの極性を判断してい
る。メモリMlのオーバーフローが最大値であるときに
は処理708に移行し、メモリMlの値を最大値6こセ
ットし、さらに正のオーバーフロー信号を第6図に示ず
出ノJ端子607から出力し、処理705に移行ずる。
In process 104, if the memory MT has overflowed, the process moves to process 707, where it is determined whether the overflow has exceeded the maximum or minimum value. In other words, the polarity of the overflow is determined. When the overflow of the memory Ml is the maximum value, the process moves to process 708, sets the value of the memory Ml to the maximum value of 6, further outputs a positive overflow signal from the output J terminal 607 (not shown in FIG. 6), and processes. 705.

メモリMlのオーハフローが最小値であるときには処理
709に移行し、メモリMlの値を最小値にセッ1・シ
、さらに負のオーバーフロー信号を出力端子607から
出力する。そのあと、処理705に移行ずる。以上のよ
うにしてソフトウェアでディジタルフィルタの処理が行
なわれる。
When the overflow of the memory Ml is the minimum value, the process moves to step 709, where the value of the memory Ml is set to the minimum value, and a negative overflow signal is output from the output terminal 607. Thereafter, the process moves to process 705. As described above, digital filter processing is performed by software.

次に、オーバーフロー検出信号の出力によりディジタル
フィルタ10の出力を補正する出力補正手段l1につい
て説明する。第8図は出力補正手段11をソフトウェア
で実現した場合のフローチャートであり、処理801に
おいてディジタルフィルタ10より出力されるオーバー
フロー信号を取り込み、ディジタルフィルタ10のメモ
リMlがオーバーフローしたかどうかを判断し、オーバ
1ら 一フローしていなければ処理は終了する。ディジタルフ
ィルタ10がオーバーフローしていれば処理802に移
行ずる。処理802ではオーバーフロー信号の極性が正
かどうかの判断を行ない、正であれば処理803に移行
する。処理803では以下の処理を行なう。
Next, the output correction means l1 for correcting the output of the digital filter 10 based on the output of the overflow detection signal will be explained. FIG. 8 is a flowchart when the output correction means 11 is realized by software. In process 801, the overflow signal output from the digital filter 10 is taken in, it is determined whether the memory M1 of the digital filter 10 has overflowed, and the overflow signal is outputted from the digital filter 10. If there is no flow from 1 to 1, the process ends. If the digital filter 10 has overflowed, the process moves to step 802. In process 802, it is determined whether the polarity of the overflow signal is positive, and if it is positive, the process moves to process 803. In process 803, the following process is performed.

オーバーフロー信号の極性が正であるということは、デ
ィジタルフィルタ10の出力が正のより大きな値を出力
しなければならないにもかかわらず、累積メモリMlで
制限されてしまい、制限値以上に大きくできなくなって
いることを示している。したがって、ディジタルフィル
タ10の出力を補正値を用いて補正し、累積メモリM1
がオーバーフローしないようにする。
Although the polarity of the overflow signal is positive, even though the output of the digital filter 10 should output a larger positive value, it is limited by the cumulative memory Ml and cannot be larger than the limit value. It shows that Therefore, the output of the digital filter 10 is corrected using the correction value, and the cumulative memory M1
prevent overflow.

すなわち、(4)式に示すようにディジタルフィルタ1
0の出力データF I Lを補正すればよい。
That is, as shown in equation (4), the digital filter 1
It is sufficient to correct the output data F I L of 0.

FIL  C=FIL+ΔC      ・・・・・・
(4)ここで、FILCはディジタルフィルタ10の出
力データを補正した出力補正手段11の出力であり、Δ
Cは補正値である。定常速度偏差または定常位相偏差が
大きく、(4)式による補正を1回行なっただけではデ
ィジタルフィルタ10のオーバーフローが改善されない
ときには(4)式による補正を繰り返し行ない、累積値
を格納しているメモリMIの値がほぼ゛0”になるまで
、すなわち動作中心になるまで行なえば、位相制御系に
よる引込みレンジは大幅に改善される。
FIL C=FIL+ΔC ・・・・・・
(4) Here, FILC is the output of the output correction means 11 that corrected the output data of the digital filter 10, and Δ
C is a correction value. If the steady speed deviation or steady phase deviation is large and the overflow of the digital filter 10 cannot be improved by performing the correction using equation (4) once, the correction using equation (4) is repeatedly performed and the memory storing the cumulative value is If the adjustment is carried out until the value of MI becomes approximately "0", that is, until it reaches the center of operation, the pull-in range by the phase control system will be greatly improved.

処理802でのオーバーフロー信号の極性が負であると
きには、処理804において処理803で行なった処理
と同様の処理を行なう。すなわち、(4)式で用いた補
正値ΔCをヂイジクルフィルタ10の出力データF I
 Lから減算すればよ< 、(5)式のように表わされ
る。
When the polarity of the overflow signal in process 802 is negative, the same process as that performed in process 803 is performed in process 804. That is, the correction value ΔC used in equation (4) is converted to the output data FI of the idicle filter 10.
If subtracted from L, it is expressed as Equation (5).

FIL  C=FTL−ΔC      ・・・・・・
(5)以」二のように、定常速度偏差により生じる位相
制御系の低域補償フィルタ(ディジタルフィルタ10)
のオーバーフローを、ディジタルフィルタ10の出力信
号を補正することにより、ディジタルフィルタIOがオ
ーバーフローしないようにすると共に、ディジタルフィ
ルタ10の動作点が中心伺近になるようにすることがで
きるので、動作範囲の広い低域補償動作を行なうことが
できる。
FIL C=FTL-ΔC ・・・・・・
(5) As shown in (2) below, the low-pass compensation filter (digital filter 10) of the phase control system caused by steady speed deviation
By correcting the output signal of the digital filter 10, the digital filter IO can be prevented from overflowing, and the operating point of the digital filter 10 can be brought close to the center. A wide range of low frequency compensation operations can be performed.

本実施例では、各々の処理をソフトウェアで構或した場
合について説明したが、同様の動作が行なえるようにハ
ードウェアで構威してもなんら差しつかえない。
In this embodiment, a case has been described in which each process is implemented using software, but there is no harm in implementing similar operations using hardware.

発明の効果 以」二のように本発明は、回転体の速度情報を有する信
号を周波数弁別する周波数弁別手段と、前記回転体の位
置情報を有ずる信号と基準位相信号発生手段より出力さ
れる基準位相信号との位相比較を行なう位相比較手段と
、前記位相比較手段の出力を補償ずるディジタルフィル
タと、前記ディジタルフィルタのオーバーフローを検出
するオーバーフロー検出手段と、前記オーバーフロー検
出手段の出力信号により前記ディジタルフィルタの出力
を補正する出力補正手段と、前記出力補正手段の出力と
前記周波数弁別手段の出力を合成する合成手段と、前記
合成手段の出力により前記回転体を駆動する駆動手段と
を具備しているので、定]9 常速度偏差,定常位相偏差により生しる位相制御系の低
域補償フィルタ(ディジタルフィルタ)のオーバーフロ
ーを、ディジタルフィルタの出力を補正値を用いて補正
することにより、ディジタルフィルタがオーバーフロー
しないようにすると共6こ、ディジタルフィルタの動作
点が中心付近6こなるようにすることができるので、動
作範囲の広い低域補償動作を行なうことができ、大なる
効果を奏するものである。
Effects of the Invention As described in ``2'', the present invention includes a frequency discrimination means for frequency discriminating a signal having speed information of a rotating body, and a signal having position information of the rotating body and a reference phase signal outputted from a reference phase signal generating means. a phase comparison means for performing a phase comparison with a reference phase signal; a digital filter for compensating the output of the phase comparison means; an overflow detection means for detecting an overflow of the digital filter; It comprises an output correction means for correcting the output of the filter, a synthesis means for synthesizing the output of the output correction means and the output of the frequency discrimination means, and a drive means for driving the rotating body by the output of the synthesis means. Therefore, the overflow of the low-pass compensation filter (digital filter) of the phase control system caused by the steady speed deviation and steady phase deviation is corrected by using the correction value for the output of the digital filter. By preventing overflow, the operating point of the digital filter can be set near the center, allowing low-frequency compensation operation with a wide operating range, which is very effective. be.

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

第1図は本発明の一実施例における回転体の制御装置の
ブロック図、第2図は周波数弁別手段の動作を説明する
ためのタイムチャート、第3図は周波数弁別手段をソフ
トウェアで構威した場合のフローチャート、第4図は位
相比較手段の動作を説明するためのタイムチャート、第
5図は位相比較手段をソフトウェアで構成した場合のフ
ローチャート、第6図はディジタルフィルタのブロック
図、第7図はディジタルフィルタをソフトウェアで構或
した場合のフローチャート、第8図は出力20 補正手段の動作を説明するためのフローチャート、第9
図は従来のディジタルフィルタのブロック図である。 1・・・・・・モーク、2・・・・・・速度発電機、3
・・・・・・周波数弁別手段、4・・・・・・合成手段
、5・・・・・・ディジタルアナログ変換器、6・・・
・・・パワーアンプ、7・・団・位置検出手段、8・・
・・・・位相比較手段、9・・・・・・基準位相信号発
生手段、10・・・・・・ディジタルフィルタ、11・
・・・・・出力補正手段。
Fig. 1 is a block diagram of a control device for a rotating body according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a time chart for explaining the operation of the frequency discriminator, and Fig. 3 is a diagram showing the frequency discriminator configured by software. FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the phase comparison means, FIG. 5 is a flowchart when the phase comparison means is configured by software, FIG. 6 is a block diagram of the digital filter, and FIG. 7 8 is a flowchart when the digital filter is configured by software, and FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the output 20 correction means.
The figure is a block diagram of a conventional digital filter. 1...Moke, 2...Speed generator, 3
...Frequency discrimination means, 4...Synthesizing means, 5...Digital-to-analog converter, 6...
...Power amplifier, 7. Group position detection means, 8.
. . . Phase comparison means, 9 . . . Reference phase signal generation means, 10 . . . Digital filter, 11.
...Output correction means.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)回転体の速度情報を有する信号を周波数弁別する
周波数弁別手段と、前記回転体の位置情報を有する信号
と基準位相信号発生手段より出力される基準位相信号と
の位相比較を行なう位相比較手段と、前記位相比較手段
の出力を低域補償するディジタルフィルタと、前記ディ
ジタルフィルタのオーバーフローを検出するオーバーフ
ロー検出手段と、前記オーバーフロー検出手段の出力信
号により前記ディジタルフィルタの出力を補正する出力
補正手段と、前記出力補正手段の出力と前記周波数弁別
手段の出力を合成する合成手段と、前記合成手段の出力
により前記回転体を駆動する駆動手段とを具備したこと
を特徴とする回転体の制御装置。
(1) A frequency discrimination means for frequency discriminating a signal having speed information of a rotating body, and a phase comparison for performing a phase comparison between a signal having position information of the rotary body and a reference phase signal output from a reference phase signal generation means. means, a digital filter for low-frequency compensation of the output of the phase comparison means, overflow detection means for detecting overflow of the digital filter, and output correction means for correcting the output of the digital filter based on the output signal of the overflow detection means. A control device for a rotating body, comprising: a synthesizing means for synthesizing the output of the output correcting means and the output of the frequency discriminating means; and a driving means for driving the rotating body by the output of the synthesizing means. .
(2)ディジタルフィルタは、入力データに係数を乗算
して得られる比例項と、前記入力データを累算して得ら
れる累算項と、前記累算項に係数を乗算して得られる積
分項と、前記比例項と前記積分項の加算を行なう加算項
とより成り、前記加算項の出力を出力信号とすることを
特徴とする請求項(1)記載の回転体の制御装置。
(2) A digital filter has a proportional term obtained by multiplying input data by a coefficient, an accumulation term obtained by accumulating the input data, and an integral term obtained by multiplying the accumulation term by a coefficient. and an addition term that adds the proportional term and the integral term, and an output of the addition term is used as an output signal.
(3)オーバーフロー検出手段は、ディジタルフィルタ
の積分項が所定の上限値または下限値を越えたことを検
出することを特徴とする請求項(2)記載の回転体の制
御装置。
(3) The control device for a rotating body according to claim (2), wherein the overflow detection means detects that the integral term of the digital filter exceeds a predetermined upper limit value or lower limit value.
(4)出力補正手段は、ディジタルフィルタのオーバー
フローを検出するオーバーフロー検出手段の出力信号の
極性に応じて前記ディジタルフィルタの出力に補正値を
加減することを特徴とする請求項(3)記載の回転体の
制御装置。
(4) The output correction means adds or subtracts a correction value to the output of the digital filter according to the polarity of an output signal of an overflow detection means for detecting an overflow of the digital filter. body control device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6142015A (en) * 1984-08-02 1986-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Digital phase controller
JPS63202286A (en) * 1987-02-18 1988-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Controller for cylinder motor

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