JPS6142014A - Digital speed controller - Google Patents

Digital speed controller

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JPS6142014A
JPS6142014A JP16315684A JP16315684A JPS6142014A JP S6142014 A JPS6142014 A JP S6142014A JP 16315684 A JP16315684 A JP 16315684A JP 16315684 A JP16315684 A JP 16315684A JP S6142014 A JPS6142014 A JP S6142014A
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output
digital
input
speed
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Masaru Hashirano
柱野 勝
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • 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

Abstract

PURPOSE:To supply a reference signal as a digital signal and to realize completely digital constitution by providing a speed comparing means, frequency dividing means, and up/down counter, and further various arithmetic means and a large-small decision means. CONSTITUTION:A digital filter 8 used as a new component as a substitute for an analog compensating filter is provided between the digital speed comparing means 3 and a pulse width modulating means 4. Then, speed error information D1 of the speed comparing means 3 is used as an input digital signal and an output digital signal D2 or D4 given filter characteristics digitally is inputted to the pulse width modulating means 4 to perform conversion to the frequency signal of a pulse-width modulated wave. Fruther, the digital filter 8 is given the reference value in the form of a reference digital signal D0 and its filter characteristics are set with clock pulses CK3. Further, the output digital signal of an applied digital filter is obtained through counting operation although the input digital signal is discrete, so it varies not discretely, but continuously.

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
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to digital speed control devices.

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上り駆動される回転
体ン、2は被制御体10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)、6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 Figure 1 shows a conventional example of a digital speed control device.
2 is a controlled object (a motor or a rotating body driven by a motor); 2 is a rotation detector (10) that detects the number of revolutions of the controlled object;
3 is a digital speed comparison means; 4 is a pulse width modulation means (hereinafter referred to as PWM), which is a type of digital-to-analog converter; 6 is a smoothing filter (hereinafter referred to as LPF); The analog compensation filter 7 is a driving means for driving the controlled object 1. .

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倍
信号Sl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
ロックパルス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”PWMは方形波であ
るから直流化するためKLPF5に通す。
With the above configuration, the rotational speed, that is, the rotational speed of the controlled object 1, is detected by the FG2 as a signal with a frequency proportional to the speed (FG multiplied signal Sl).Then, this FG signal S1 is input to the digital speed comparison means 3, clock pulse C
The frequency is digitally discriminated by K1, and digital speed error information D1 is detected. Since the obtained speed error information D1 is an N-bit binary signal, it is a PWM type S whose pulse width is modulated by the clock pulse CK2 using PWM4.
Convert to PwM. Since this PWM wave is a square wave, it is passed through the KLPF5 to convert it into a direct current.

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eの出力を
駆動手段7に導ひき、駆動手段7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。
The analog compensation filter 6 receives the output of the LPF 5 as an input, and is used to fix the DC potential in a steady state to a reference voltage vDD/2. The output of the compensation filter e is then guided to the drive means 7, and a waveform diagram of the drive means 7, FIG. 3 is a specific 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、5PRViF G信号S1と
クロックパルスCK1とから作成したラッチパルス、プ
リ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”LA  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”LA dプリセットパルスSPRよシもタイミン
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”FG>Ti 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””i 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く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”TZ の”H
″レベルラッチし減速指令を出す。従って、Bの定常状
態がらAまたはCの過渡状態にずれると加速ま声は減速
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, the latch pulse "LA" is a latch pulse and a preset pulse created from the SLA, 5PRViF G signal S1 and the clock pulse CK1, and takes out the output of the digital speed comparison means 3 consisting of an M-bit binary counter. This is a preset pulse SPR for setting an initial value in the counter of the speed comparison means 3.The latch pulse "LAd" is also preceded by the preset pulse SPR in terms of timing. STZ is a trapezoidal wave that is an analog representation of the digital operation of the speed comparison means 3. T,
is the reference period for speed comparison, and TFG is the period of the FG signal S1. A is a state where FG>Ti, the rotational speed of the controlled object 1 is slower than the reference speed, and the trapezoidal wave STz
The "L" level of is latched (sampled and an acceleration command is issued. B is the state of "FG""i" where the rotational speed is equal to the reference speed, and the central position of the slope of the trapezoidal wave STz is latched.C is in the state of TFG and T, the rotation speed is slower than the reference speed, and the trapezoidal wave "TZ" is
``The level is latched and a deceleration command is issued. Therefore, when the steady state of B shifts to the transient state of A or C, the acceleration voice issues a deceleration command and operates to return the controlled body 1 to the steady state.

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の出力がデユーティ60チとなる
ように決めた訳であるが、PWM波SPwMをLPFs
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
特性を持っためであり、補償フィルタ6が必要となる。
Here, in the speed comparison means 3, the output in steady state B is determined to be the median value, that is, the output of PWM4 has a duty of 60ch, but the PWM wave SPwM is
Even if the current is converted to direct current and immediately led to the driving means 7, this condition is not always met. This is because the controlled object 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とのマツ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 
(D ’iE 4(1人力十に基準電圧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Rfと帰還コンデンサCfを接続しC成る回
路を用いる。基準電圧vDD/2は、回路の電源電圧v
DDの1/2の値であり、PWM波SFWMのf ニー
ティ60チに対応する。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LPFs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”FG が常に基準周期Tiと一致するように制
御することができる。
The compensation filter 6 has the meaning of matching the digital speed comparison means 3 and the controlled object 1, and uses a general proportional-integral circuit shown in FIG. Since this circuit can make the gain in the DC region infinite (actually the DC gain of the operational amplifier) as shown in FIG. 4, the above-mentioned contradiction can be resolved. That is, an operational amplifier 8 as shown in FIG.
(D'iE 4 (Apply a reference voltage vDD/2 to the input terminal, one end is connected to the negative phase input -, the other end is the input terminal, and the input resistor R is connected between the output terminal and the negative phase input - A circuit consisting of a feedback resistor Rf and a feedback capacitor Cf connected in series is used.The reference voltage vDD/2 is the power supply voltage v of the circuit.
The value is 1/2 of DD, and corresponds to f 60 chi of PWM wave SFWM. In this way, the controlled object 1
Regardless of the characteristics of the FG signal S1, the output level of the LPFs can be made to match the reference voltage vDD/2.
can be controlled so that the period "FG" always matches the reference period Ti.

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f1.f2は周知の如く次式で計算される
Here, the transfer function G (S
) and frequency f1. As is well known, f2 is calculated using the following formula.

・・・・・・・・・(2) f1=7で7 、う 但し、T1==Ri・Cf、T2=Rf−CfSSは゛
プラス演算子である。
(2) f1=7 and 7, however, T1==Ri・Cf and T2=Rf−CfSS are ゛plus operators.

(1)式はさらK(4)式に展開できる。Equation (1) can be further expanded into Equation K(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、Rf=Oとすれば積分要素のみの積分回
路である。
From this, it is clear that the circuit of FIG. 3 is a proportional-integral circuit having a proportional element (first term) and an integral element (second term). Furthermore, if Rf=O, it is an integrating circuit with only integral elements.

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で与えていることになり、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
V DD/2のバラツキや、PWM波SPWMの歪、”
L’、”H”レベルのノく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0 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0 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タロツクパルスを分局する分周手
段と、前記分周手段の出力をクロックへ力とし、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0 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K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。
As is clear from the above explanation, the reference is ultimately given as an analog value VDD/2, and even though it is a digital speed control device, variations in the reference voltage VDD/2 and , PWM wave SPWM distortion,”
There were problems such as deviations due to factors such as irregularities in the L' and "H" levels, and being affected by temperature and changes over time.Objective of the InventionThe present invention solves the above-mentioned conventional problems. It is an object of the present invention to provide a digital speed control device that is not affected by analog elements by digitizing such a compensation filter. speed comparison means for digitally detecting; an up-down counter whose output is used as a clock signal and at least one most significant bit of the input digital signal is used as an up-down signal input, and the controlled object is controlled by the output digital signal of the up-down counter. By providing a reference value as a reference digital signal, it is possible to provide a completely digital speed control device that is not affected by analog elements. The reference digital signal can be set to an arbitrary value by newly providing a discrimination means and using the output of this magnitude discrimination means as the up-down signal input of the up-down counter.

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。
Furthermore, 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 above-mentioned 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。
DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS FIG. 5 is an electrical block diagram of a digital speed control device showing the basic configuration of the present invention. Figure 6.

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。
FIG. 7 shows a specific example of the configuration of the digital filter 8 in FIG.

第6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D1 を人
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D2またはD4をPWM4
の入力゛としてPWM波SPWMに変換する構成として
いる。
Fig. 6 The difference in configuration between the present invention and the conventional example shown in Fig. 1 is that the analog compensation filter 6 is removed and the digital filter 8 is used.
is used as a new component, the digital filter 8 is provided between the digital speed comparison means 3 and the PWM 4, and the speed error information D1 of the speed comparison means 3 is used as a human-powered digital signal, and the filter characteristics are digitally calculated. PWM4 output digital signal D2 or D4 with added
The configuration is such that the input signal is converted into a PWM wave SPWM.

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D0で与え、かつ第3のクロックパルス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 provide a reference value with the reference digital signal D0, and can set its filter characteristics with 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 explained 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はアップダウンカラン、り、8dは乗算手段、8
eは加算手段である。
In FIG. 6, 8a is a size discrimination means, 8b is a frequency dividing means, 8C is an up/down counter, 8d is a multiplication means, 8
e is an addition means.

入力ディジタル信号D1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D0との大小判別を行ない、例えばDo〉D、の
とき”L″ (またはH”)、D0≦D1のとき”H”
 (または”L″)の出力、或いはDoくDlのとき”
L″ (またはH″)、D0≧D1のとき”H” (ま
たは”I、’)の出力を得る。分周手段abKは入力デ
ィジタル信号D1と基準ディジタル信号D0及びクロッ
クパルスCK3を入力し、DlとDoの差の絶対値ID
、−D。
The input digital signal D1, that is, the speed error information of the speed comparing means 3, is input to the magnitude determining means 8a, and the magnitude is determined from the reference digital signal D0. For example, when Do>D, "L" (or H), D0 “H” when ≦D1
(or “L”) output, or when DokuDl”
L'' (or H''), and when D0≧D1, an output of "H" (or "I,') is obtained. The frequency dividing means abK inputs the input digital signal D1, the reference digital signal D0, and the clock pulse CK3, Absolute value ID of the difference between Dl and Do
,-D.

に比例した周波数にクロックパルスCK3を分周し、分
周出力S3を得る。
The clock pulse CK3 is frequency-divided to a frequency proportional to , and a frequency-divided output S3 is obtained.

アップダウンカウンタ8Cには分周出力S3をクロック
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
1 と基準ディジタル信号の差の絶対値ID1−Dol
と大小関係に応じてアン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 up/down counter 8C uses the frequency division output S3 as a clock input and the magnitude discrimination output S2 as an up/down signal input, and counts up (or down) when the up/down signal is "L" and counts down when it is "H#". (or up).In this way, the up/down counter 8C is configured to count up the input digital signal D.
1 and the reference digital signal, the absolute value ID1-Dol
Amplification or down-counting operates depending on the size relationship. That is, an integral operation can be performed. This is the third
This is a digital implementation of the circuit operation shown in the figure.

ここで、Dl〉Doのときをダウンとすれば出力ディジ
タル信号D2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D1〕〉Doのときをアンプとすれ
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, if Dl>Do is set as down, the polarity of the output digital signal D2 becomes negative, which is the same polarity as in the conventional example shown in FIG. Conversely, if the amplifier is set when D1〉Do, the polarity becomes positive. That is, it can be set to positive or negative polarity by setting up and down.

一方、乗算手段8dには入力ディジタル信号D1を入力
し、係数Kを乗じた出力ディジタル信号D3を得る。さ
らに1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D2と乗算手段8dの出力D3とを
加算または減算し、出力ディジタル信号D4を得る。
On the other hand, the input digital signal D1 is inputted to the multiplication means 8d, and an output digital signal D3 obtained by multiplying by a coefficient K is obtained. Furthermore, the 1 addition or subtraction means 8e adds or subtracts the output D2 of the up/down counter 8C and the output D3 of the multiplication means 8d to obtain an output digital signal D4.

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D2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D3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8θの出力
ディジタル信号D4は比例積分出力である。そこで、第
6図のディンタルフィルタ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D4を
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D2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8e
は不要であり削除できる0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D1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
タル信号り。を入力ディジタル信号D1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D1 の最上位の1ビットS4をアップダウ
ン信号とし1用いる0こりようにすれば、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D0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
一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D1の
中央値を基準ディジタル信号D0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。
The output digital signal D2 of the up/down counter 8C thus obtained is an integrated output, and the output digital signal D3 of the multiplier 8d is a proportional output multiplied by a coefficient. However, the output digital signal D4 of the addition or subtraction means 8θ is a proportional-integral output. Therefore, when the digital filter 8 in FIG. 6 is a proportional-integral element, it is sufficient to use the output digital signal D4 of the addition or subtraction means 8e, and when it is only an integral element, the output digital signal D2 of the up-down counter 8C is used. Just use it. In the latter case, the multiplication means 8d and addition or subtraction means 8e
is unnecessary and can be deleted. FIG. 7 shows a second embodiment in which the configuration of FIG. 6 is simplified. That is, the size determining means 8a is removed, and at least one most significant bit S4 of the input digital signal D1 is used as an up-down signal input to the up-down counter 8C. For example, a reference digital signal. is the median value (1/
2) If it is set to 10 to 0 (or 01 to 1) and the most significant bit S4 of the input digital signal D1 is used as an up/down signal, it is possible to create a configuration in which the size determining means 8a is removed. . However, the size discrimination means 8a
The embodiment of FIG. 6 has the advantage that the reference digital signal D0 can be set to any value. However, in such a digital complete speed control device, since it is necessary to widen the dynamic range of the speed comparison means 3, it is desirable to use the median value of the input digital signal D1 as the reference digital signal D0, and in this respect, the configuration shown in FIG. It is enough.

なお、第6図、第7図のアップダウンカウンタBat/
Cはオーバーフロー、アンダーフロ一対策を付加する必
要がある。これは、アップ指令でカウンタ出力D2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罠な
ったらカウント停【11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D4はリミッタ回路(不図示)を通し、入
力ディジタル信号D1のビット数と等しくなるよう構成
してもよい。
In addition, the up/down counter Bat/ in FIGS. 6 and 7
For C, it is necessary to add measures against overflow and underflow. This means that when the counter output D2 reaches the maximum value with the up command, it will stop counting, and with the next down command, it will count down, and when it reaches the minimum value trap with the down command, the count will stop [11], and with the next up command, it will count down. Configure it to count up. Furthermore, the output D4 of the addition or subtraction means 8e may be configured to pass through a limiter circuit (not shown) so that it becomes equal to the number of bits of the input digital signal D1.

以上説明したディジタルフィルタ8の伝達関数G(S)
は・ となる。これは(4)式をT2/T1=に、T1=1/
f′cK3と置いたときの弐にほかならない。ここで、
Kは乗算手段8dの係数、fcK3はクロックパルスC
K3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ID、−D01=1のときの分周出力
S3の周波数である。
Transfer function G(S) of the digital filter 8 explained above
becomes. This converts equation (4) into T2/T1=, T1=1/
It is nothing but 2 when placed as f'cK3. here,
K is the coefficient of the multiplication means 8d, fcK3 is the clock pulse C
This is the minimum frequency of the divided output S3 obtained by dividing K3 by the frequency dividing means 8b, that is, the frequency of the divided output S3 when ID, -D01=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K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、極めテア
ナログ弐に近いフィルタ特性が得られる0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
、分局手段と、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計ること
ができる。°、t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
タ特性はクロッ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。
Note that digital filters having known integral characteristics and proportional-integral characteristics are usually achieved by cumulative addition. In this case, both the input and output digital signals change discretely,
You cannot get the smooth characteristics of analog type. On the other hand, in the case of the digital filter applied to the present invention, although the input digital signal is discrete, the output digital signal is obtained by a counting operation, and therefore changes more continuously rather than discretely. Therefore, a filter characteristic extremely close to that of an analog can be obtained.The digital speed control device of the present invention includes a speed comparison means, a division means, an up/down counter, a multiplication means, an addition or subtraction means, a magnitude By providing the discrimination means, the reference value can be given as a digital signal, and complete digitalization that is not affected by analog elements can be achieved. In addition, the characteristics of digital filters can be made very close to those of analog type, and the filter characteristics can be set by clock pulses and have many features such as being unaffected by temperature and changes over time. Its practical effects are great.

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

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図の周波級特性曲線図、第6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。 第1図 l 第5図
FIG. 1 is an electrical block diagram showing a conventional digital speed control device, FIG. 2 is an operating waveform diagram of the digital speed comparison means, and FIG. 3 is a circuit diagram showing an analog compensation filter.
Fig. 4 is a frequency class characteristic curve diagram of Fig. 3, Fig. 6 is an electrical block diagram showing a digital speed control device according to an embodiment of the present invention, and Figs. .. FIG. 7 is an electrical block diagram showing a second specific example. 3... Digital speed comparison means, 8... Digital filter, 8a... Size discrimination means, 8b
・Frequency dividing means, 8C...up/down counter,
8d... Multiplication means, 8e... Addition or subtraction means. Figure 1 l Figure 5

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (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
、前記分周手段の出力をクロック入力とし、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を
大小判別する大小判別手段の出力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
体の回転速度を制御することを特徴とするディジタル式
速度制御装置。
(1) Speed comparison means for digitally detecting speed error information of a controlled object; the output of the speed comparison means is used as an input digital signal, and a clock pulse is generated at a frequency proportional to the absolute value of the difference from the reference digital signal. a frequency dividing means for dividing a frequency, and a magnitude determining means for determining the magnitude of at least one most significant bit of the input digital signal or the input digital signal and the reference digital signal, the output of the frequency dividing means being a clock input; 1. A digital speed control device comprising: an up-down counter whose output is an up-down signal input; the rotational speed of the controlled object is controlled by the output digital signal of the up-down counter.
(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
、前記分周手段の出力をクロック入力とし、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を
大小判別する大小判別手段の出力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、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を具備し、前記加算または減算
手段の出力ディジタル信号により前記被制御体の回転速
度を制御することを特徴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 the controlled object; the output of the speed comparison means is used as an input digital signal, and a clock pulse is generated at a frequency proportional to the absolute value of the difference from the reference digital signal. a frequency dividing means for dividing a frequency, and a magnitude determining means for determining the magnitude of at least one most significant bit of the input digital signal or the input digital signal and the reference digital signal, the output of the frequency dividing means being a clock input; An up-down counter whose output is an up-down signal input, 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 up-down counter and the output of the multiplication means. A digital speed control device, characterized in that the rotational speed of the controlled object is controlled by the output digital signal of the addition or subtraction means.
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JPS63178782A (en) * 1987-01-17 1988-07-22 Rohm Co Ltd Phase servo-apparatus
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