旋轉馬達的速度控制裝置的製作方法

2023-05-14 05:41:31

專利名稱：旋轉馬達的速度控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及旋轉馬達的速度控制，特別是涉及對VCR中使用的旋轉馬達的幹擾進行推斷和補償以便提高速度控制特性的旋轉馬達的速度控制裝置。
在馬達的速度控制中，環境狀況是使控制量變動的要因。此要因稱為幹擾，因之難以得到正確的速度控制。若因幹擾產生控制誤差，由馬達驅動的VCR就不能正確工作。從而，去除幹擾的影響就可以得到良好的速度控制特性。因此，用觀測器推斷馬達幹擾的方式消除了幹擾。一直在研究抑制此幹擾的控制理論，

圖1顯示其一例。
圖1是表示已有的具有幹擾的旋轉馬達的速度控制裝置的框圖。圖1的裝置公開在「用轉矩觀測器對直接驅動馬達的轉矩波動自動補償」(「Autocompensation of Torque Ripple of Direct Motor by Torque Obserber」byNobuyuki Matsui，Tatsui Makino，and Hirokazu Satoh，IEEE Trans.onIndustry Application，Vol.29，No.1，January/February 1993，pp187～194)中。在圖1，加法器A1接收由速度命令而來的基準角速度ω*m和從馬達15反饋的角度ωm而求其差(ω*m－ωm)。此差(ω*m－ωm)輸入到速度控制器11中。根據輸入的差(ω*m－ωm)，速度控制器11輸出電流命令iv*，以便控制馬達15的旋轉速度。此電流命令iv*輸入到加法器A2中。加法器A2把從速度控制器11加進來的電流命令iv*和幹擾消除命令iL*相加而得到修正了的電流命令i*。把從接收馬達15反饋的角速度ωm及實際電流i的轉矩觀測器17輸出的已推斷幹擾負荷轉矩
與傳達函數K-1T相乘則可得到幹擾消除命令iL*。在這裡，沒有上標*的值是實際值，有上標*的值是命令值。另一方面，已修正電流命令i*輸入到電流控制器13中。以傳達函數KT表示的電流控制器13為了響應已修正電流命令i*而控制馬達15的旋轉速度，把轉矩命令τ*提供給馬達15。馬達15以與電流控制器13的轉矩命令τ*相應的速度旋轉。
對加到馬達的實際幹擾負荷轉矩τL進行推斷的轉矩觀測器17，在幹擾充分緩慢變化的假設下，根據下式(1)計算已推斷幹擾負荷轉矩
在這裡，Jn，Dn及Ktn是對轉動慣量J，阻尼數D及轉矩常數KT的指定值，L是其值小於零的觀測器增益，ε是假設變量，
是觀測器輸出，Ts是抽樣周期。
上述式(1)可以再定義成下式(2)。^L(S)=11+STL(S)----(2)]]>在這裡τL是實際幹擾負荷轉矩，
是已推斷幹擾負荷轉矩，S是拉普拉斯算符。在此情形下，T＝-Ts/ln(1＋LTs/Jn)，1/(1＋ST)起低通濾波器的作用。沒有下標n的值是實際值，有下標n的值是按與實際值相類似的方式設計的指定值。從而，若實際若干負荷轉矩τL緩慢變化，因其變得與已推斷幹擾負荷轉矩
相近，可以完全消除幹擾。
正如前述，根據馬達的幹擾負荷轉矩的推斷來消除幹擾的原有方法，因其公式複雜計算時間過長，因而用硬體實現有實質性的困難。
另外，在最近倍受矚目的D-VCR技術中，以小型馬達尋求高精度的穩速控制，但由嵌齒轉矩和軸承摩擦產生的自身幹擾因素過大，此自身幹擾的頻率較高。從而為了跟蹤迅速變化的幹擾，具有1/(1＋ST)特性的低通濾波器的帶寬就應變大，其結果觀測器增益L就應變大。但是，在實際實現上，不能無限地增大觀測器增益，根據時間對幹擾進行推斷。其結果，在為進行旋轉馬達的速度控制的閉循環運行期間，應持續進行推斷工作，從而其運算量變得過大。從而，不僅難以用硬體實現，而且用這樣的幹擾推斷及補償無法去除馬達自身產生的高頻幹擾。
本發明是為了解決上述缺點而被研究出來的，其目的是提供一種通過學習來補償用角速度和角位移的函數表示的幹擾的影響，隨反覆學習次數的增加可以消除累積高頻噪音的旋轉馬達的速度控制裝置。
為實現上述目的，根據本發明的旋轉馬達速度控制裝置的一個實施例，包括以與轉矩命令相應的速度旋轉、輸出馬達的當前角位移和當前角速度的馬達；求表示輸入基準角速度和當前角速度差的速度誤差的速度檢測設備；接受上述速度誤差、輸出電流命令以控制馬達的旋轉速度的速度控制器；通過採用輸入的基準角速度、上述速度檢測設備的速度誤差和從速度控制器輸出的電流命令中的一個、馬達的當前角速度的反覆學習過程，修正用馬達的角位移和角速度的函數表示的幹擾的影響，通過反覆學習過程消除發生的高頻噪音，輸出從其結果得到的幹擾修正值的學習補償器；通過把從上述速度控制器輸出的電流命令的值和從上述學習補償器求得的幹擾修正值相加求修正的電流命令的速度命令補償部件；接受修正的電流命令向馬達輸出端轉矩命令的電流控制器。
根據本發明的旋轉馬達的速度控制裝置的另一實施例，包括以與轉矩命令相應的速度旋轉產生因馬達的旋轉而帶來的脈衝信號及高頻信號的馬達；存儲與馬達的旋轉一周相關的幹擾修正值的存儲部件；把由外加的電流命令產生的轉矩命令輸出到馬達的電流控制器；用上述馬達的脈衝信號及頻率信號、存儲到上述存儲部件的幹擾修正值，產生與上述馬達的當前角位移相對應的修正的電流命令，把產生的修正的電流命令提供給上述電流控制器的控制設備；其中，上述控制設備，進行如下步驟(a)用上述馬達的脈衝信號及頻率信號，求馬達的現在角位移及與其相應的電流命令的步驟；(b)通過採用上述馬達的基準角速度、求得的當前角位移及對應電流命令的反覆學習過程修正用馬達的角位移及角速度的函數表示的幹擾的影響，經反覆學習過程產生消除了產生的高頻噪音的幹擾修正值，使產生的幹擾修正值存儲到與上述存儲部件內的當前角位移相對應的存儲位置的步驟；(c)通過把上述求得的電流命令的值和上述產生的幹擾修正值相加而加到上述電流控制器的修正的電流命令的步驟。
下面結合附圖詳述本發明的最佳實施例。其中圖1是表示具有幹擾的旋轉馬達的已有速度控制裝置的結構圖；圖2是根據本發明的最佳實施例的具有幹擾的旋轉馬達的速度控制系統的結構圖3是表示根據本發明的另一實施例的具有幹擾的旋轉馬達的速度控制系統的結構圖；圖4是表示學習補償器的詳細圖；圖5是表示用硬體實現圖2至圖3系統的裝置的圖；圖6是為說明圖5裝置工作的流程圖；圖7A及圖7B是相關於圖6的詳細流程圖。
圖2表示的本發明的最佳實施例，雖然與在圖1中表示的已有裝置相類似，但正如圖2所示，替代轉矩觀測器17使用了學習補償器27。學習補償器27的結構是，接受由速度命令而來的基準角度ω*、速度控制器21的輸出iv*及從馬達反饋的角位移θ，產生為修正幹擾影響的i*LK(θ)。
如圖3所示的表示本發明的另一實施例的系統，與圖2所示系統相似，但學習補償器37接受從第一加法器A3輸出的速度誤差ωe以取代從速度控制器21輸出的電流命令iv*，產生修正幹擾影響的i*LK(θ)。在圖2及圖3中，對同一構成使用了同一符號。
馬達25處於穩定工作狀態之後，如果從外部輸入學習標誌L-on，圖2或圖3所示系統開始通過反覆學習的馬達25的幹擾消除工作，馬達25的當前角速度ω輸入到第一加法器A3中，當前角位移θ輸入到學習補償器27或37中。第一加法器A3產生表示當前角速度ω和基準角速度ω*之差的速度誤差ωe。接受從第一加法器A3輸出的速度誤差ωe的速度控制器21，在馬達25的轉矩和角速度ω之間具有下式(3)所示的關係。Jddt+L=T=KT+i----(3)]]>在這裡，J是轉動慣量，ω是瞬時角速度，τL是負荷轉矩，T是輸入轉矩，KT是轉矩常數，i是馬達的繞組電流。
如果負荷轉矩τL是「0」則馬達25中沒有幹擾，採用一般的速度控制器11可以得到良好的速度控制特性。但是，負荷轉矩τL存在的情形速度控制特性變壞。在本發明的實施例，學習補償器27或37可以用於通過反覆學習過程消除用負位移θ和角速度
的函數形式表示的幹擾
的影響之目的。
勻速控制的情形，由於θ＝ω*t，學習補償器27、37的輸出i*LK(θ)是對速度命令ω*和時間具有2π/ω*的周期的周期函數，可以定義成下式(4)。
i*LK(ω*，θ)＝i*L(K－1)(ω*，θ)+mZ(K－1)(θ) (4)在這裡，m是反覆學習增益(只是0＜m＜1)，Z(K－1)是在穩定狀態下對馬達25的一周旋轉取樣的速度控制器21的輸出。
圖4是學習補償器27或是37的詳細圖，學習補償器備置3為消除輸入的電流命令iv*或速度誤差ωe的高頻噪音的低通濾波器41及把低通濾波3的電流命令或速度誤差與學習補償增益KL相乘的增益器43。連接到增益器43的輸出端的第三加法器45把馬達的一周旋轉前的幹擾修正值和增益器43的當前輸出值相加從而求新的幹擾修正值。連接到第三加法器45的輸出端的延遲器47，使在第三加法器45求得的幹擾修正值延遲與馬達旋轉一周相當的時間，把延遲的數據輸出到第三加法器45。
如果根據圖4對學習補償器27、37進一步說明，低通濾波器47對接受的速度誤差ωe或電流命令iv*進行低通濾波。此低通濾波器41隨著學習次數的增加消除累計的高頻噪音。從而，學習補償器27、37的輸出聚束到角速度和角位移的函數形式的幹擾成分
，系統得以穩定化。此低通濾波器41使用IIR濾波器。低通濾波器41處於第三加法器45和延遲器47間的情形，使用FIR濾波器。適當設定低通濾波器41的屏蔽頻率，使可以抑制因馬達25的嵌齒轉矩產生的幹擾。低通濾波器41的輸出被增益器43的增益值KL調整。此處，增益值KL隨低通濾波器41的輸入而變化。也就是，速度誤差ωe輸入到增益器43的情形，增益值KL比速度控制器21的比例增益值KP(0＜KL＜KP)；電流命令iv*輸入的時候，增益值KL比「1」小(0＜KL＜1)。通過增益器43進行增益調整的速度誤差或電流命令輸入到第3加法器45中。當從外部輸入的學習標誌L-on處於允許狀態期間，第三加法器45把延遲器47的輸出和增益器43的輸出相加。此時延遲器的輸出是馬達一周旋轉前的幹擾修正值。從第三加法器45輸出的新幹擾修正值提供給延遲器47。延遲器47存儲幹擾修正值，而此幹擾修正值是把由時鐘端接收的馬達的當前角位移θ作為對從第三加法器45外加進的幹擾修正值的地址n而輸入，延遲器47把此幹擾修正值延遲與馬達25旋轉一周相應的時間D-2π後再輸出。
圖4所示的學習補償器不管其輸入是速度誤差ωe還是電流命令iv*，可以用下式(5)表示。
i*L(K＋1)(n·Δθ)＝i*LK(n·Δθ)＋KL·LPF(i*(n·Δθ)) (5)當低通濾波器41處於第三加法器45和延遲器47間的情形，可以用下式(6)表示學習補償器。
i*L(K＋1)(n·Δθ)＝LPF(i*LK(n·Δθ))+KL(i*v(n·Δθ)) (6)不管其輸入是速度誤差ωe還是電流命令iv*，也可以使用上式(6)。上述(5)及(6)中，n·Δθ是延遲器45的地址。
再回到圖2或圖3的說明中，在學習補償器27求得的幹擾修正值i*LK(θ)輸入到第二加法器A4中，第二加法器A4把從速度控制器21加進的電流命令iv*和從學習補償器27加進的幹擾修正值i*LK(θ)相加並輸出修正的電流命令i*，修正的電流命令i*輸入到電流控制器23中。電流控制器23把與輸入的已修正電流命令i*相應的轉矩命令輸出到馬達25。馬達25的第四加法器A5從由電流控制器23加進的轉矩命令減去幹擾成分
，輸出做為其結果的已修正轉矩命令τ*。以傳達函數1/(JS＋B)表示的旋轉部件25′的速度被此轉矩命令τ*控制。速度控制的結果，從旋轉部件25′輸出的當前角速度ω再次反饋到加法器A3中，第一加法器A3把當前角速度ω用於對基準角速度ω*的速度誤差ωe的計算。圖2的情形，此速度誤差We輸入到速度控制器21中。圖3的情形，速度誤差ωe輸入到學習補償器37中。速度控制器21根據輸入的速度誤差ωe把電流命令iv*再次輸出到學習補償器27中，以控制馬達25的旋轉速度。圖2的情形，此電流命令iv*再次輸入到學習補償器27中。當前的角速度ω通過以傳達函數1/S表示的編碼器25反饋到以角位移的形式輸出的學習補償器27中。
另一方面，學習標誌L-on處於禁止狀態後，學習補償器27把從第一加法器A3輸出的速度誤差ωe作為地址輸入，輸出存儲在此地址所指延遲器47內的存儲位置的幹擾修正值。從而，只需把速度控制器21的輸出iv*與從學習補償器27、37輸出的幹擾修正值iL*相加就足以使學習補償完成後的速度控制優良，所以可以進行高效率的速度控制。
對上述圖2或圖3所示系統進行模擬的結果，明白了在多次的反覆學習中學習補償器27的輸出i*LK可以清除幹擾
圖5表示用硬體實現圖2或圖3所示旋轉馬達的速度控制系統的例子。
圖5中的微機51接受隨著馬達25旋轉而產生的脈衝信號PG和頻率信號FG及與反覆學習相關的模式命令，通過反覆學習進行幹擾的推斷及補償。微機51用隨馬達25的旋轉而產生的脈衝信號PG和頻率信號FG計算馬達25的當前的角速度ω和角位移θ。連接到微機51的存儲部件55存儲通過與馬達的旋轉一周相當的電流命令和反覆學習求得的幹擾修正值。存儲部件55使用EEPROM、PROM或快速內存等的存儲媒體，而圖5中裝置使用EEPROM。從微機51輸出的具有脈衝寬度調製(PWM)形式的電流命令i*經低通濾波器53光滑化再提供給電流控制器23。但是，電流命令i*經D/A變換輸出的情形，立即輸入到電流控制器23。電流控制器23根據低通濾波器53的輸出控制馬達25的旋轉速度。微機51通過內部程序進行第一加法器A3、第二加法器A4、速度控制器21、學習補償器27和37的功能。
圖6是說明相關於反覆學習的微機51的工作的流程圖，圖7A的主程行用於在規定次數中進行反覆學習工作，圖7B的中斷程序用於求最合適的幹擾修正值。
初始起動時，微機51把學習標誌L-on、反覆學習次數K、與當前角位移θ相當的幹擾修正值的地址n及幹擾修正值i*LK分別初始化成0(步驟610)。此後在步驟620進行一般的速度控制以使馬達以目標速度旋轉。如果在步驟630判斷為馬達處於穩定的工作狀態，微機51在步驟640把馬達旋轉一周間的電流命令iv*存儲在存儲部件55中，在步驟650運行主程序以進行圖7A所示的反覆學習。
參考圖7A，在步驟621微機51判斷是否從外部輸入馬達旋轉命令。如果沒有輸入馬達旋轉命令，微機51在步驟622禁止執行中斷程序並傳馬達25停止，實行與圖6的初始化步驟步驟610同樣的操作。在步驟621如果判斷為從外部輸入了馬達旋轉命令，在步驟623微機51按照同馬達旋轉命令共同輸入的速度命令會使馬達25旋轉，執行中斷程序。
參考詳細示出步驟623的中斷程序的圖7B，微機51在步驟701每當值馬達25旋轉而產生的頻率信號FG輸入時使地址(n＝0，0＜θ≤2π)的值增「1」。此處，頻率信號FG由感知馬達旋轉的FG發生器35產生。在步驟702微機51用地址n的值檢驗馬達25是旋轉一周。如果顯示馬達旋轉一周，微機51在步驟703把地址n的值再次初始化成「0」。在步驟704，微機51和用FG發生器35的頻率信號FG求出當前速度ω，利用求得的當前角速度ω和由旋轉命令得到的基準角速度ω*計算速度誤差ωe。此後，在步驟705，求相應於求出的速度誤差的電流命令iv*。在步驟706，微機51利用與馬達的當前角位移相應的地址的值把相應的幹擾修正值iLK*(n)從存儲部件55讀出，把在步驟707求出的電流命令iv*和幹擾修正值iLK*(n)相加從而求出已修正電流命令i*。通過低通濾波器53及電流控制器23，微機51把輸出的已修正電流命令i*提供給馬達25。
另一方面，微機51在步驟708檢測學習標誌L-on是否為「1」，如果不是「1」則結束中斷程序，執行圖7A的步驟624。在步驟708如果學習標誌L-on是「1」，則微機51利用上式(5)執行生成幹擾修正值i*L(K＋ 1)(n)的步驟709。即，微機51對與地址值相應的電流命令iv*進行低通濾、增益KL的積算後再加到從存儲部件55讀出的幹擾修正值i*LK(n)中從而求新的幹擾修正值。採用式(5)的步驟709可以變換成採用式(6)。在這種情況下，取代電流命令，從存儲部件55讀出的幹擾修正值被低通濾波。微機51把新的幹擾修正值i*L(K+1)(n)存儲到存有幹擾修正值i*LK(n)的存儲部件55內。對馬達25旋轉一周允許的存儲在存儲部件55內的所有的幹擾修正值進行這樣的學習操作。在步驟710，微機51判斷為馬達的一周旋轉也就是一個周期的學習是否結束。一個周期的學習如果沒有結束，微機51再次執行步驟709。反之，如果一個周期學習已結束，微機51在步驟711把學習標誌L-on初始化成「0」，結束中斷程序並返回到圖7A的步驟624。
另一方面，微機51在執行圖7B的中斷程序期間，執行檢測學習標誌L-on是否為「0」的圖7A的步驟624。此處，若學習標誌L-on是「0」，則實行與馬達25的一個周期相當的學習。因而，若學習標誌L-on不是「0」，微機51一直處於待機狀態直至中斷程序的運行結束。若學習標誌L-on是「0」，微機51在步驟630檢測馬達25的速度是否處於正常狀態。如果是穩定狀態，微機51在步驟651檢測學習次數K是否達到需要的反覆次數。微機51在步驟652使學習次數K每次增1直至達到反覆次數，在步驟653設定學習標誌L-on為「1」，此後返回到步驟621。
另一方面，在步驟651，若學習次數K達到需要的反覆次數，微機51結束圖7A的程序，執行圖6的步驟670。在步驟670，微機51判斷利用馬達的當前角速度ω和與旋轉命令相應的基準角速度ω*得到的電流命令iv*是否小於已設定臨界值B。所謂電流命令iv*小於已設定監界值B，意味著充分補償了加到馬達25的幹擾。若電流命令iv*在已設定監界值B之上，微機51返回到步驟620再執行學習操作。在步驟670若電流命令iv*小於臨界值B，微機51判斷對幹擾進行了充分的補償，把此時的幹擾修正值i*L存儲到存儲部件55(步驟680)。此後，利用存儲在存儲部件55的幹擾修正值i*L執行對馬達25的幹擾消除。
正如上述，根據本發明的具有幹擾的旋轉馬達的速度控制裝置，由於通過反覆學習過程確定修正幹擾影響的修正值並予以存儲，利用此存儲的修正值進行速度控制，所以可以進行簡單而有效的速度控制。而且，根據反覆學習把產生的高頻噪音通過低通濾波予以消除，對馬達可以進行與反覆學習次數無關的穩定的速度控制。
權利要求
1.一種旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，包括以相應於轉矩命令的速度旋轉並輸出馬達的當前角位移及當前角速度的馬達；求得速度誤差的速度測定器，所述速度誤差表示輸入的基準角速度和當前角速度的差；接收所述速度誤差並輸出用於控制馬達的旋轉速度的電流命令的速度控制器；通過反覆學習過程修正用馬達的角位移及角速度的函數形式表示的幹擾影響、去除根據反覆學習過程產生的高頻噪聲，並輸出從其結果得到的幹擾修正值的學習補償器，所述反覆學習過程採用輸入的基準角速度、從所述速度測定器得到的速度誤差及從速度控制器輸出的電流命令中的一個，以及和馬達的當前角位移；根據把從所述速度控制器輸出的電流命令的值和從所述學習補償器求出的幹擾修正值相加，求出修正的電流命令的速度補償器；接收修正的電流命令並把轉矩命令輸出到馬達的電流控制器。
2.如權利要求1所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述學習補償器包括對速度誤差和電流命令中用於反覆學習過程的一個進行低通濾波的低通濾波器。
3.如權利要求2所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述低通濾波器具有抑制因馬達的嵌齒轉矩而來的幹擾的屏蔽頻率。
4.如權利要求2所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述低通濾波器是IIR濾波器。
5.如權利要求2所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述學習補償器包括把所述低通濾波器的輸出和已設定學習補償器增益相乘並予以輸出的增益器；從儲存著的幹擾補償值中輸出與馬達的當前角位移相應的幹擾修正值，把當前輸入的幹擾修正值存儲到與馬達的當前角位移相應的存儲位置的存儲部；把所述增益器的輸出和從所述存儲部輸出的幹擾補償值相加，求出與馬達的當前角位移相應的幹擾修正值並輸出到所述存儲部的加法器。
6.如權利要求5所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述已設定的學習補償增益，若速度誤差用於反覆學習過程，則0＜KL＜KP，若電流命令用於反覆學習過程，則0＜KL＜1，在這裡Kp是速度控制器的比例增益值。
7.如權利要求5所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述加法器，當進行反覆學習過程的場合，則把所述增益器的輸出和所述存儲部的輸出相加，而不進行反覆學習過程的場合，則不進行所述加法操作。
8.如權利要求7所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，當馬達根據輸入的基準角速度以穩定狀態旋轉時進行所述反覆學習過程。
9.如權利要求1所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述學習補償器包括接收速度誤差和電流命令中用於反覆學習過程的一個，把接收數據和已設定的學習補償增益相乘並輸出的增益器；從存儲著的幹擾補償值中輸出與馬達的當前角位移相應的幹擾修正值，把當前輸入的幹擾修正值存儲到與馬達的當前角位移相應的存儲位置的存儲部；把所述增益器的輸出和從所述存儲部輸出的幹擾補償值相加並求出與馬達的當前角位移相應的幹擾修正值的加法器；對由所述加法器求出的幹擾修正值進行的低通濾波的低通濾波器；把所述低通濾波器的輸出作為與當前角位移相應的幹擾修正值輸出到所述存儲部的加法器。
10.如權利要求9所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述低通濾波器具有抑制由馬達的嵌齒轉矩而來的幹擾屏蔽頻率。
11.如權利要求9所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述低通濾波器是FIR濾波器。
12.如權利要求9所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述已設定學習補償增益，當速度誤差用於反覆學習過程時為0＜KL＜Kp，當電流命令用於反覆學習過程時為0＜KL＜1，此處Kp是速度控制器的比例增益值。
13.如權利要求9所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述加法器，當進行反覆學習過程時，把所述增益器的輸出和所述存儲部的輸出相加，而當不進行反覆學習過程時則把存儲部的輸出照原樣輸出到所述低通濾波器。
14.如權利要求13所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，當馬達根據輸入的基準角速度處於穩定旋轉狀態時進行所述反覆學習過程。
15.一種旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述裝置包括與轉矩命令相應的速度旋轉、並產生由馬達的旋轉而來的脈衝信號及頻率信號的馬達；存儲與馬達的一周轉相關的幹擾修正值的存儲部；把由外加的電流命令的轉矩命令輸出到馬達的電流控制器；用所述馬達的脈衝信號及頻率信號和存儲到所述存儲部的幹擾修正值，產生與所述馬達的當前角位移相應的修正的電流命令，把產生的已修正電流命令提供給所述電流控制器的控制器，其中，所述控制器進行如下步驟(a)用從所述馬達輸出的脈衝信號和頻率信號求得馬達的當前角位移與此相應的電流命令的步驟；(b)通過使用所述馬達的基準角速度、求得的當前角位移及對應電流命令的反覆學習過程修正以角速度的函數形式表示的幹擾影響，產生去除了根據反覆學習過程發生的高頻噪音的幹擾修正值，把產生的幹擾修正值存儲到與所述存儲部內的當前角位移相應的存儲位置的步驟；(c)根據把所述求出的電流命令的值和所述產生的幹擾修正值進行加法運算，求出加到所述電流控制器的修正的電流命令的步驟。
16.如權利要求15所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述步驟(b)包括對與當前角位移相應的電流命令進行低通濾波的步驟(b1)。
17.如權利要求16所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述步驟(b1)具有抑制因馬達的嵌齒轉矩產生的幹擾屏蔽頻率。
18.如權利要求16所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述步驟(b)包括把所述低通濾波過的電流命令乘到已設定的學習補償增益並予以輸出的步驟(b2)；把在存儲到所述存儲部的幹擾補償值中與馬達的當前角位移相應的幹擾修正值加到在所述步驟(b2)求出的信號，求出與馬達的當前角位移相應的新的幹擾修正值的步驟(b3)；在求出與馬達的一轉相關的所有新的幹擾修正值前，重複進行求出所述新的幹擾修正值的過程。
19.權利要求18所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述已設定學習補償增益比零大且比1小。
20.如權利要求15所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，當從所述馬達的脈衝信號及頻率信號求得的電流命令小於已設定值，則把所述控制器用於在存儲到所述存儲部的幹擾修正值中求出與當前角位移相應的幹擾修正值和已修正電流命令。
21.如權利要求15所述的旋轉馬達的速度控制裝置，其特徵在於，所述控制器，當馬達根據所述輸入的基準角速度以正常狀態旋轉時，通過所述反覆學習過程求出幹擾修正值。
全文摘要
一種推斷並補償加到VCR中的旋轉馬達的幹擾並提高速度控制特性的旋轉馬達的速度控制裝置。包括馬達、速度測定裝置、速度控制裝置、學習補償器、速度命令補償器及電流控制器。據此預存儲在學習補償器求出的修正值，隨後用此進行速度控制，可進行簡單且高效率的速度控制。另外，用低通濾波器去除隨學習次數增加產生的高頻噪音，可實現更穩定的系統。
文檔編號G05D13/00GK1166722SQ9711033
公開日1997年12月3日 申請日期1997年4月8日 優先權日1996年4月30日
發明者成寬洙, 金永勳, 河仁重 申請人:三星電子株式會社