JPH0646872B2 - Digital speed controller - Google Patents

Digital speed controller

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JPH0646872B2
JPH0646872B2 JP59163156A JP16315684A JPH0646872B2 JP H0646872 B2 JPH0646872 B2 JP H0646872B2 JP 59163156 A JP59163156 A JP 59163156A JP 16315684 A JP16315684 A JP 16315684A JP H0646872 B2 JPH0646872 B2 JP H0646872B2
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digital
digital signal
speed
input
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勝 柱野
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/18Controlling the angular speed together with angular position or phase
    • H02P23/186Controlling the angular speed together with angular position or phase of one shaft by controlling the prime mover

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディジタル式速度制御装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital speed control device.

従来例の構成とその問題点 第1図はディジタル式速度制御装置の従来例であり、1
は被制御体(モータまたはモータにより駆動される回転
体)、2は被制御体1の回転数を検出する回転検出器
(以下FGと記す)、3はディジタル速度比較手段、4
はディジタル・アナログ変換器の1種であるパルス幅変
調手段(以下PWMと記す)、5は平滑用フィルタ(以
下LPFと記す)、6はアナログ式補償フィルタ、7は
被制御体1を駆動する駆動手段である。
Configuration of Conventional Example and Its Problems FIG. 1 shows a conventional example of a digital type speed control device.
Is a controlled body (a motor or a rotating body driven by a motor), 2 is a rotation detector (hereinafter referred to as FG) for detecting the number of rotations of the controlled body 1, 3 is a digital speed comparison means, 4
Is a pulse width modulation means (hereinafter referred to as PWM), which is one type of digital-analog converter, 5 is a smoothing filter (hereinafter referred to as LPF), 6 is an analog compensation filter, and 7 drives the controlled object 1. It is a driving means.

以上の構成により、被制御体1の回転数すなわち回転速
度はFG2により速度に比例した周波数の信号(FG信
号)S1として検出する。そして、このFG信号S1を
ディジタル速度比較手段3に入力し、クロックパルスC
K1によりその周波数をディジタル的に弁別し、ディジ
タル速度誤差情報D1を検出する。得られた速度誤差情
報D1はNビットの2値信号であるから、PWM4でク
ロツクパルスCK2によりパルス幅変調したPWM派S
PWMに変換する。このPWM波SPWMは方形波であ
るから直流化するためにLPF5に通す。アナログ式補
償フィルタ6はLPF5の出力を入力とし、定常状態で
の直流電位を基準電圧VDD/2に固定するためのもの
である。そして、補償フィルタ6の出力を駆動手段7に
導びき、駆動手段7により被制御体1の回転速度を一定
に制御する。
With the above configuration, the rotation speed of the controlled object 1, that is, the rotation speed, is detected by the FG 2 as a signal (FG signal) S1 having a frequency proportional to the speed. Then, this FG signal S1 is input to the digital speed comparison means 3, and the clock pulse C
The frequency is digitally discriminated by K1, and the digital speed error information D1 is detected. Since the obtained speed error information D1 is an N-bit binary signal, the PWM signal S pulse-width-modulated by the clock pulse CK2 by PWM4 is used.
Convert to PWM . Since this PWM wave S PWM is a square wave, it is passed through the LPF 5 to convert it into a direct current. The analog compensation filter 6 receives the output of the LPF 5 and fixes the DC potential in the steady state to the reference voltage V DD / 2. Then, the output of the compensation filter 6 is guided to the drive means 7, and the drive means 7 controls the rotation speed of the controlled body 1 to be constant.

第2図はディジタル速度比較手段3の動作を示す波形
図、第3図は補償フィルタ6の具体回路例、第4図は第
3図の回路の周波数特性曲線図である。
2 is a waveform diagram showing the operation of the digital speed comparison means 3, FIG. 3 is a concrete circuit example of the compensation filter 6, and FIG. 4 is a frequency characteristic curve diagram of the circuit of FIG.

第2図において、SLA,SPRはFG信号S1とクロ
ツクパルスCK1とから作成したラッチパルス、プルセ
ットパルスであり、Mビットの2進カウンタで構成され
るディジタル速度比較手段3の出力を取出すラッチパル
スSLAと速度比較手段3のカウンタに初期値設定を行
なうプリセットパルスSPRである。ラッチパルスS
LAはプリセットパルスSPRよりもタイミング的に先
行させている。STZは速度比較手段3のディジタル的
な動作をアナログ表示した台形波である。Tは速度比
較の基準周期、TFGはFG信号S1の周期を示す。A
はTFG>Tの状態で被制御体1の回転速度が基準速
度に比べて遅い状態であり、台形波STZの“L”レベ
ルをラッチ(サンプリング)し、加速指令を出す。Bは
FG>Tの状態で回転速度が基準速度と等しい状態
であり、台形波STZの傾斜部中央位置をラッチする。
CはTFG<Tの状態で回転速度が基準速度に比べて
遅い状態であり、台形波STZの“H”レベルをラッチ
し減速指令を出す。従って、Bの定常状態からAまたは
Cの過渡状態にずれると加速または減速の指令を発し、
被制御体1を定常状態に戻す動作をする。
In FIG. 2, S LA and S PR are a latch pulse and a pull set pulse created from the FG signal S1 and the clock pulse CK1, and a latch for taking out the output of the digital speed comparison means 3 composed of an M-bit binary counter. It is a preset pulse S PR for setting an initial value to the pulse S LA and the counter of the speed comparison means 3. Latch pulse S
LA precedes the preset pulse S PR in timing. S TZ is a trapezoidal wave in which the digital operation of the speed comparison means 3 is analog-displayed. T i indicates the reference period for speed comparison, and T FG indicates the period of the FG signal S1. A
Is a state in which the rotational speed of the controlled object 1 is slower than the reference speed in the state of T FG > T i , the “L” level of the trapezoidal wave S TZ is latched (sampled), and an acceleration command is issued. In the state of T FG > T i , B is in a state where the rotation speed is equal to the reference speed and latches the central position of the inclined portion of the trapezoidal wave S TZ .
C is a state in which T FG <T i and the rotation speed is slower than the reference speed, and the “H” level of the trapezoidal wave S TZ is latched and a deceleration command is issued. Therefore, if the steady state of B shifts to the transient state of A or C, an acceleration or deceleration command is issued,
An operation for returning the controlled object 1 to the steady state is performed.

ここで、速度比較手段3においては定常状態Bの出力を
中央値、即ちPWM4の出力がデューティ50%となる
ように決めた訳であるが、PWM波SPWMをLPF5
で直流化して、即駆動手段7に導びいても必ずしもこの
条件は守られない。それは、被制御体1が固有の入出力
特性を持つためであり、補償フィルタ6が必要となる。
Here, in the speed comparison means 3, the output of the steady state B is determined to be the median value, that is, the output of the PWM 4 has a duty of 50%, but the PWM wave S PWM is set to the LPF 5
This condition is not always met even if the current is converted into a direct current and is immediately guided to the driving means 7. This is because the controlled body 1 has unique input / output characteristics, and the compensation filter 6 is required.

補償フィルタ6は、ディジタル速度比較手段3と被制御
体1とのマッチングをとる意味を持っており、第3図に
示す一般的な比例積分回路を用いる。この回路は、第4
図に示すように直流領域のゲインを無限大(実際にはオ
ペアンプの直流ゲイン)にできるため、上述の矛盾を解
消できる。即ち、第3図に示すようなオペアンプ8の正
相入力+に基準電圧VDD/2を与え、逆相入力−に一
端が接続され、他端を入力端とする入力抵抗R、出力
端と逆相入力−との間に直列接続された帰還抵抗R
帰還コンデンサC を接続して成る回路を用いる。基準
電圧VDD/2は、回路の電源電圧VDDの1/2の値で
あり、PWM波SPWMのデューティ50%に対応す
る。このようにすれば、被制御体1の特性にかかわら
ず、基準電圧VDD/2にLPF5の出力レベルが一致
するようにできるため、FG信号S1の周期TFGが常
に基準周期Tと一致するように制御することができ
る。
The compensation filter 6 is controlled by the digital speed comparison means 3 and the controlled device.
It has the meaning of matching with the body 1, and is shown in Fig. 3.
The general proportional-integral circuit shown is used. This circuit is
As shown in the figure, the gain in the DC region is set to infinity (actually
The DC gain of the Peamplifier) can be used to solve the above contradiction.
It can be erased. That is, the positive voltage of the operational amplifier 8 as shown in FIG.
Reference voltage V for phase input +DD/ 2 is applied to the negative-phase input-
Input resistance R whose ends are connected and whose other end is the input endi,output
Feedback resistor R connected in series between the end and the negative-phase input- When
Feedback capacitor C A circuit formed by connecting is used. Standard
Voltage VDD/ 2 is the power supply voltage V of the circuitDDWith a value of 1/2 of
Yes, PWM wave SPWMCorresponding to 50% duty
It In this way, regardless of the characteristics of the controlled object 1,
Without reference voltage VDDThe output level of LPF5 matches / 2
Therefore, the period T of the FG signal S1 isFGAlways
The reference period TiCan be controlled to match
It

ここで、第4図に示す周波数特性曲線の伝達関数G(S)
及び周波数は周知の如く次式で計算される。
Here, the transfer function G (S) of the frequency characteristic curve shown in FIG.
And frequencies 1 and 2 are calculated by the following equations as is well known.

但し、T=R・C ,T=C 、Sはラプラス演
算子である。
However, T1= Ri・ C , TTwo= C , S is Laplace
It is an arithmetic.

(1)式はさらに(4)式に展開できる。Equation (1) can be further expanded to equation (4).

これから、第3図の回路が比例要素(第1項)と積分要
素(第2項)を有する比例積分回路であることは明らか
である。また、R =0とすれば積分要素のみの積分回
路である。
From now on, the circuit shown in FIG. 3 has a proportional element (first term) and an integral element.
It is clear that it is a proportional-integral circuit that has a prime (second term)
Is. Also, R If = 0, the number of integration times of the integral element only
It is a road.

以上の説明で明らかなように、結局のところ基準はアナ
ログ値VDD/2で与えられることになり、ディジタル
化された速度制御装置であるにもかかわらず、基準電圧
DD/2のバラツキや、PWM波SPWMの歪、
“L”,“H”レベルのバラツキ等の要因によるずれを
生じたり、温度や経時変化の影響を受ける等の問題点が
あった。
As is apparent from the above description, the reference is eventually given by the analog value V DD / 2, and even if the speed control device is a digitalized one, there are variations in the reference voltage V DD / 2. , PWM wave S PWM distortion,
There have been problems such as deviation due to factors such as variations in the "L" and "H" levels, and the effects of temperature and changes over time.

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するものであり、係る
補償フィルタをディジタル化することによりアナログ要
素に影響されないディジタル式速度制御装置を提供する
ことを目的とするものである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a digital speed control device which is not affected by analog elements by digitizing the compensation filter.

発明の構成 本発明は、被制御体の速度誤差情報をディジタル的に検
出する速度比較手段と、前記速度比較手段の出力を入力
ディジタル信号とし、基準ディジタル信号との差の絶対
値に比例した周波数にクロツクパルスを分周する分周手
段と、前記分周手段の出力をクロツク入力とし、かつ前
記入力ディジタル信号の最上位の少なくとも1ビットを
アップダウン信号入力とするアップダウンカウンタとを
具備し、前記アップダウンカウンタの出力ディジタル信
号により前記被制御体を制御するものであり、基準値を
基準ディジタル信号で与えることによりアナログ要素に
影響されない完全ディジタル式の速度制御装置を提供で
きる。
According to the present invention, a speed comparison means for digitally detecting speed error information of a controlled object, and an output of the speed comparison means as an input digital signal, a frequency proportional to an absolute value of a difference from a reference digital signal. Further comprising frequency dividing means for frequency-dividing the clock pulse, and an up / down counter for receiving the output of the frequency dividing means as a clock input and for inputting at least one most significant bit of the input digital signal as an up / down signal. The controlled object is controlled by the output digital signal of the up / down counter, and by providing the reference value with the reference digital signal, it is possible to provide a completely digital speed control device which is not influenced by analog elements.

本発明はまた、入力ディジタル信号と基準ディジタル信
号とを大小判別する大小判別手段を新たに設け、この大
小判別手段の出力をアップダウンカウンタのアップダウ
ン信号入力として用いることにより、基準ディジタル信
号を任意な値に設定することができる。
The present invention also provides a magnitude discriminating means for discriminating between the input digital signal and the reference digital signal, and uses the output of the magnitude discriminating means as the up / down signal input of the up / down counter, thereby making the reference digital signal arbitrary. It can be set to any value.

さらに、入力ディジタル信号に係数を乗じる乗算手段
と、この乗算手段の出力とアップダウンカウンタの出力
とを加算または減算する加算または減算手段を新たに設
け、前記の積分要素に比例要素を付加した構成を採るこ
とができる。
Further, a multiplication means for multiplying the input digital signal by a coefficient and an addition or subtraction means for adding or subtracting the output of the multiplication means and the output of the up / down counter are newly provided, and a proportional element is added to the integral element. Can be taken.

実施例の説明 第5図は本発明の基本構成を示すディジタル式速度制御
装置の電気的ブロック図である。第6図,第7図は第5
図中のディジタルフィルタ8の具体構成例である。
Description of Embodiments FIG. 5 is an electrical block diagram of a digital speed control device showing the basic configuration of the present invention. 6 and 7 are the fifth
It is a specific configuration example of the digital filter 8 in the figure.

第5図本発明の第1図従来例との構成上の差異は、アナ
ログ式補償フィルタ6を除去し、ディジタルフィルタ8
を新たな構成要素として用いている点であり、ディジタ
ルフィルタ8はディジタル速度比較手段3とPWM4と
の間に設け、速度比較手段3の速度誤差情報Dを入力
ディジタル信号とし、ディジタル的にフィルタ特性を付
加した出力ディジタル信号DまたはDをPWM4の
入力としてPWM波SPWMに変換する構成としてい
る。
Fig. 5 Fig. 1 of the present invention Fig. 1 is different from the conventional example in that the analog compensation filter 6 is removed and the digital filter 8 is used.
The digital filter 8 is provided between the digital speed comparison means 3 and the PWM 4, and the speed error information D 1 of the speed comparison means 3 is used as an input digital signal to digitally filter The output digital signal D 2 or D 4 to which the characteristic is added is converted into the PWM wave S PWM as the input of the PWM 4 .

さらに、ディジタルフィルタ8は基準値を基準ディジタ
ル信号Dで与え、かつ第3のクロツクパルスCK3に
よりそのフィルタ特性を設定することができる。
Further, the digital filter 8 can give a reference value by the reference digital signal D 0 and can set its filter characteristic by the third clock pulse CK3.

以下第6図,第7図によりディジタルフィルタ8の具体
例につき詳細に説明する。
A specific example of the digital filter 8 will be described in detail below with reference to FIGS. 6 and 7.

第6図において、8aは大小判別手段、8bは分周手
段、8cはアップダウンカウンタ、8dは乗算手段、8
eは加算手段である。
In FIG. 6, 8a is a magnitude discriminating means, 8b is a frequency dividing means, 8c is an up / down counter, 8d is a multiplying means, and 8a.
e is an adding means.

入力ディジタル信号Dすなわち速度比較手段3の速度
誤差情報は大小判別手段8aの入力とし、基準ディジタ
ル信号Dとの大小判別を行ない、例えばD>D
とき“L”(または“H”)、D≦Dのとき“H”
(または“L”)の出力、或いはD<Dのとき
“L”(または“H”)、D≧Dのとき“H”(ま
たは“L”)の出力を得る。分周手段8bには入力ディ
ジタル信号Dと基準ディジタル信号D及びクロツク
パルスCK3を入力し、DとDの差の絶対値|D
−D|に比例した周波数にクロツクパルスCK3を分
周し、分周出力S3を得る。
The input digital signal D 1, that is, the speed error information of the speed comparing means 3 is input to the magnitude discriminating means 8a and discriminates the magnitude from the reference digital signal D 0. For example, when D 0 > D 1 , it is “L” (or “H”). "), When D 0 ≤D 1 " H "
(Or “L”) output, “L” (or “H”) when D 0 <D 1 , and “H” (or “L”) output when D 0 ≧ D 1 . The input digital signal D 1 , the reference digital signal D 0 and the clock pulse CK3 are input to the frequency dividing means 8b, and the absolute value of the difference between D 1 and D 0 | D 1
The frequency of the clock pulse CK3 is divided into frequencies proportional to -D 0 | to obtain the divided output S3.

アップダウンカウンタ8cには分周出力S3をクロツク
入力とし、かつ大小判別出力S2をアップダウン信号入
力として、アップダウン信号が“L”のときアップ(ま
たはダウン)カウントし、“H”のときダウン(または
アップ)カウントするように構成する。このようにすれ
ば、アップダウンカウンタ8cは入力ディジタル信号D
と基準ディジタル信号の差の絶対値|D−D|と
大小関係に応じてアップまたはダウンカウント動作す
る。即ち、積分動作を行なうことができる。これは第3
図の回路動作をディジタル的に具現したものである。
The frequency-divided output S3 is used as a clock input and the magnitude discrimination output S2 is used as an up-down signal input to the up-down counter 8c. When the up-down signal is "L", up (or down) is counted, and when it is "H", down is performed. (Or up) Configure to count. In this way, the up / down counter 8c can receive the input digital signal D
Depending on the absolute value of the difference between 1 and the reference digital signal | D 1 -D 0 | and the magnitude relationship, up or down counting is performed. That is, the integration operation can be performed. This is the third
The circuit operation in the figure is embodied digitally.

ここで、D>Dのときをダウンとすれば出力ディジ
タル信号Dの極性は負極性となり、第3図の従来例と
同極性となる。逆にD>Dのときをアップとすれば
正極性となる。即ち、アップとダウンの設定で正極性に
も負極性にもできる。
Here, when D 1 > D 0 is set to down, the polarity of the output digital signal D 2 becomes negative and has the same polarity as the conventional example of FIG. On the contrary, if D 1 > D 0 is increased, the positive polarity is obtained. That is, the positive and negative polarities can be obtained by setting up and down.

一方、乗算手段8dには入力ディジタル信号Dを入力
し、係数Kを乗じた出力ディジタル信号Dを得る。さ
らに、加算または減算手段8eにおいて、アップダウン
カウンタ8cの出力Dと乗算手段8dの出力Dとを
加算または減算し、出力ディジタル信号Dを得る。
On the other hand, the multiplication means 8d receives the input digital signal D 1, to obtain an output digital signal D 3 multiplied by a factor K. Furthermore, the addition or subtraction unit 8e, the output D 2 of the up-down counter 8c and the output D 3 of the multiplier means 8d addition or subtraction to obtain an output digital signal D 4.

ここで、加算または減算手段8eはアップダウンカウン
タ8cと乗算手段8dとの極性が同一の場合は加算を行
ない、逆の場合は減算を行なう構成とする。
Here, the addition or subtraction means 8e is configured to perform addition when the polarities of the up-down counter 8c and the multiplication means 8d are the same, and to perform subtraction when the polarities are opposite.

このようにして得られたアップダウンカウンタ8cの出
力ディジタル信号Dは積分された出力であり、乗算手
段8dの出力ディジタル信号Dは係数のかかった比例
出力である。しかるに、加算または減算手段8eの出力
ディジタル信号Dは比例積分出力である。そこで、第
5図のディジタルフィルタ8を比例積分要素とする場合
は加算または減算手段8eの出力ディジタル信号D
用いれば良く、積分要素のみとする場合はアップダウン
カウンタ8cの出力ディジタル信号Dを用いれば良
い。後者の場合は乗算手段8dと加算または減算手段8
eは不要であり削除できる。
The output digital signal D 2 of the up / down counter 8c thus obtained is an integrated output, and the output digital signal D 3 of the multiplication means 8d is a proportional output with a coefficient. Therefore, the output digital signal D 4 of the adding or subtracting means 8e is a proportional integral output. Therefore, when the digital filter 8 of FIG. 5 is used as a proportional integration element, the output digital signal D 4 of the addition or subtraction means 8e may be used, and when only the integration element is used, the output digital signal D 2 of the up-down counter 8c is used. Should be used. In the latter case, multiplication means 8d and addition or subtraction means 8
e is unnecessary and can be deleted.

第7図は第6図の構成を簡素化した第2実施例である。
即ち、大小判別手段8aを除去し、アップダウンカウン
タ8cのアップダウン信号入力には、入力ディジタル信
号Dの最上位の少なくとも1ビットS4を用いる構成
とする。例えば、基準ディジタル信号Dを入力ディジ
タル信号Dの中央値(1/2)10〜0(または01〜1)
に設定し、入力ディジタル信号Dの最上位の1ビット
S4をアップダウン信号として用いる。このようにすれ
ば、大小判別手段8aを除去した構成にできる。但し、
大小判別手段8aを有す第6図実施例では基準ディジタ
ル信号Dを任意の値に設定できる特長がある。しか
し、係るディジタル式速度制御装置では、速度比較手段
3のダイナミックレンジを広くとる必要から、入力ディ
ジタル信号Dの中央値を基準ディジタル信号Dとし
て用いるのが望ましく、この点では第7図の構成で十分
である。
FIG. 7 shows a second embodiment in which the structure of FIG. 6 is simplified.
That is, the size discriminating means 8a is removed, and at least the most significant 1 bit S4 of the input digital signal D 1 is used for the up / down signal input of the up / down counter 8c. For example, the reference digital signal D 0 is the median value (1/2) 10 to 0 (or 01 to 1) of the input digital signal D 1.
And the most significant 1 bit S4 of the input digital signal D 1 is used as an up / down signal. In this way, the size discriminating means 8a can be removed. However,
The embodiment of FIG. 6 having the magnitude discriminating means 8a has a feature that the reference digital signal D 0 can be set to an arbitrary value. However, in such a digital speed control device, it is desirable to use the median value of the input digital signal D 1 as the reference digital signal D 0 because the dynamic range of the speed comparison means 3 needs to be wide. Configuration is sufficient.

なお、第6図,第7図のアップダウンカウンタ8cには
オーバーフロー,アンダーフロー対策を付加する必要が
ある。これは、アップ指令でカウンタ出力Dが最大値
になったらカウント停止し、次のダウン指令でダウンカ
ウントするようにし、かつダウン指令で最小値になった
らカウント停止し、次のアップ指令でアップカウントす
るように構成する。さらに、加算または減算手段8eの
出力Dはリミッタ回路(不図示)を通し、入力ディジ
タル信号Dのビット数と等しくなるよう構成してもよ
い。
Note that it is necessary to add measures against overflow and underflow to the up / down counter 8c shown in FIGS. This is to count down when the counter output D 2 reaches the maximum value by the up command, down count at the next down command, and stop when the down command reaches the minimum value, and up by the next up command. Configure to count. Further, the output D 4 of the addition or subtraction means 8e may be passed through a limiter circuit (not shown) so as to be equal to the number of bits of the input digital signal D 1 .

以上説明したディジタルフィルタ8の伝達関係G
(S)は、 となる。これは(4)式をT/T=K,T=1/
CK3と置いたときの式にほかならない。ここで、
Kは乗算手段8dの係数、′CK3はクロツクパルス
CK3を分周手段8bで分周して得られる分周出力S3
の最小周波数、即ち|D−D|=1のときの分周出
力S3の周波数である。
The transfer relationship G of the digital filter 8 described above
(S) is Becomes This is expressed by equation (4) as follows: T 2 / T 1 = K, T 1 = 1 /
It is nothing but the formula when it is put as'CK3 . here,
K is a coefficient multiplication means 8d, 'CK3 is divided output obtained by dividing the clock pulse CK3 by the division means 8b S3
Is the minimum frequency, that is, the frequency of the divided output S3 when | D 1 −D 0 | = 1.

なお、公知の積分特性,比例積分特性を持つディジタル
フィルタは、通常累積加算により達成される。この場合
の入力,出力ディジタル信号は共に離散的に変化し、ア
ナログ式のような滑らかな特性は得られない。これに対
し、本発明に適用したディジタルフィルタであると入力
ディジタル信号が離散的であるにもかかわらず、出力デ
ィジタル信号はカウント動作により得られるため、離散
的でなく、より連続的に変化する。従って、極めてアナ
ログ式に近いフィルタ特性が得られる。
Note that a known digital filter having an integral characteristic and a proportional integral characteristic is usually achieved by cumulative addition. In this case, both the input and output digital signals change discretely, and smooth characteristics like those of the analog type cannot be obtained. On the other hand, in the case of the digital filter applied to the present invention, although the input digital signal is discrete, since the output digital signal is obtained by the counting operation, it is not discrete and changes more continuously. Therefore, a filter characteristic extremely close to an analog type can be obtained.

発明の効果 本発明のディジタル式速度制御装置は、速度比較手段
と、分周手段と、アップダウンカウンタ、さらには乗算
手段、加算または減算手段,大小判別手段を設けること
により、基準値をディジタル信号で与えることができ、
アナログ要素に影響されない完全ディジタル化を図るこ
とができる。また、ディジタルフィルタの特性は極めて
アナログ式に近い特性とすることができ、かつフィルタ
特性はクロツクパルスにより設定でき温度,経時変化の
影響を受けることがない等多くの特徴を有し、その実用
的効果は大である。
According to the digital speed control device of the present invention, by providing the speed comparison means, the frequency division means, the up / down counter, the multiplication means, the addition or subtraction means, and the magnitude determination means, the reference value is a digital signal. Can be given by
It is possible to achieve complete digitalization without being affected by analog elements. Also, the characteristics of the digital filter can be made to be very similar to those of the analog type, and the filter characteristics can be set by the clock pulse and are not affected by temperature and changes over time. Is large.

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

第1図は従来のディジタル式速度制御装置を示す電気的
ブロック図、第2図はディジタル速度比較手段の動作波
形図、第3図はアナログ式補償フィルタを示す回路図、
第4図は第3図の周波数特性曲線図、第5図は本発明に
おける一実施例のディジタル式速度制御装置を示す電気
的ブロック図、第6図,第7図はディジタルフィルタの
第1,第2の具体例を示す電気的ブロック図である。 3……ディジタル速度比較手段、8……ディジタルフィ
ルタ、8a……大小判別手段、8b……分周手段、8c
……アップダウンカウンタ、8d……乗算手段、8e…
…加算または減算手段。
FIG. 1 is an electrical block diagram showing a conventional digital speed control device, FIG. 2 is an operation waveform diagram of a digital speed comparison means, and FIG. 3 is a circuit diagram showing an analog compensation filter.
FIG. 4 is a frequency characteristic curve diagram of FIG. 3, FIG. 5 is an electrical block diagram showing a digital speed control device of an embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are digital filter first and first examples. It is an electrical block diagram which shows the 2nd example. 3 ... Digital speed comparing means, 8 ... Digital filter, 8a ... Size discriminating means, 8b ... Dividing means, 8c
... up-down counter, 8d ... multiplication means, 8e ...
… Addition or subtraction means.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被制御体の速度誤差情報をディジタル的に
検出する速度比較手段と、前記速度比較手段の出力をデ
ィジタル処理するディジタルフィルタと、前記ディジタ
ルフィルタの出力に応じて前記被制御体の回転速度を制
御する駆動手段とを備えたディジタル式速度制御装置で
あって、前記ディジタルフィルタは、前記速度比較手段
の出力を入力ディジタル信号とし、基準ディジタル信号
との差の絶対値に比例した周波数にクロックパルスを分
周する分周手段と、前記入力ディジタル信号の少なくと
も最上位の1ビット(または、前記入力ディジタル信号
と前記基準ディジタル信号との大小判別出力)をアップ
ダウン切換信号としてアップかダウンかに極性を切り換
え、かつ、前記分周手段の出力をクロック入力として計
数するアップダウンカウンタとで構成し、前記アップダ
ウンカウンタの出力を前記ディジタルフィルタの出力と
するディジタル式速度制御装置。
1. A speed comparison means for digitally detecting speed error information of a controlled object, a digital filter for digitally processing an output of the speed comparison means, and a controlled object of the controlled object according to an output of the digital filter. A digital speed control device having a drive means for controlling a rotation speed, wherein the digital filter uses an output of the speed comparison means as an input digital signal and has a frequency proportional to an absolute value of a difference from a reference digital signal. And a frequency dividing means for dividing the clock pulse, and at least the most significant 1 bit of the input digital signal (or an output of discriminating between the input digital signal and the reference digital signal) as an up / down switching signal. Up-down for switching the polarity of the clock signal and counting the output of the frequency dividing means as a clock input. Counter constituted by a, digital speed control the output of the up-down counter and an output of the digital filter.
【請求項2】被制御体の速度誤差情報をディジタル的に
検出する速度比較手段と、前記速度比較手段の出力をデ
ィジタル処理するディジタルフィルタと、前記ディジタ
ルフィルタの出力に応じて前記被制御体の回転速度を制
御する駆動手段とを備えたディジタル式速度制御装置で
あって、前記ディジタルフィルタは、前記速度比較手段
の出力を入力ディジタル信号とし、基準ディジタル信号
との差の絶対値に比例した周波数にクロックパルスを分
周する分周手段と、前記入力ディジタル信号の少なくと
も最上位の1ビット(または、前記入力ディジタル信号
と前記基準ディジタル信号との大小判別出力)をアップ
ダウン切換信号としてアップかダウンかに極性を切り換
え、かつ、前記分周手段の出力をクロック入力として計
数するアップダウンカウンタと、前記入力ディジタル信
号に係数を乗じる乗算手段と、前記アップダウンカウン
タの出力と前記乗算手段の出力とを加算または減算する
加算または減算手段とで構成し、前記加算または減算手
段の出力を前記ディジタルフィルタの出力とするディジ
タル式速度制御装置。
2. A speed comparison means for digitally detecting speed error information of a controlled object, a digital filter for digitally processing an output of the speed comparison means, and a digital filter for the controlled object according to an output of the digital filter. A digital speed control device having a drive means for controlling a rotation speed, wherein the digital filter uses an output of the speed comparison means as an input digital signal and has a frequency proportional to an absolute value of a difference from a reference digital signal. And a frequency dividing means for dividing the clock pulse, and at least the most significant 1 bit of the input digital signal (or an output of discriminating between the input digital signal and the reference digital signal) as an up / down switching signal. Up-down for switching the polarity of the clock signal and counting the output of the frequency dividing means as a clock input. A counter, multiplication means for multiplying the input digital signal by a coefficient, and addition or subtraction means for adding or subtracting the output of the up / down counter and the output of the multiplication means, and the output of the addition or subtraction means A digital type speed control device as an output of the digital filter.
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