本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電機(jī)控制裝置以及圖像形成設(shè)備，電機(jī)控制裝置包括：電機(jī)控制單元及信號(hào)輸出單元，電機(jī)控制單元基于信號(hào)輸出單元的輸出信號(hào)控制電機(jī)，并被配置為用作：第一控制單元，第一控制單元執(zhí)行第一電機(jī)控制，在第一電機(jī)控制中，基于電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度估計(jì)電流上限，并將該電流上限輸入到電機(jī)；第二控制單元，該第二控制單元執(zhí)行第二電機(jī)控制，在第二電機(jī)控制中，輸入第二驅(qū)動(dòng)電流，其中第二驅(qū)動(dòng)電流是低于第一電機(jī)控制的結(jié)束時(shí)的第一驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流；第三控制單元，該第三控制單元執(zhí)行第三電機(jī)控制，在該第三電機(jī)控制中，確定將要輸入到電機(jī)的第三驅(qū)動(dòng)電流；以及切換單元，該切換單元在第一、第二和第三控制單元之間順序地繼續(xù)進(jìn)行切換。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
電機(jī)控制裝置以及圖像形成設(shè)備相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2011年9月16日提交的日本專利申請(qǐng)No. 2011-203502的優(yōu)先權(quán)，其全部主題通過引用合并于此。
本公開涉及一種電機(jī)控制裝置和圖像形成設(shè)備。
技術(shù)介紹
作為將被驅(qū)動(dòng)對(duì)象以高速傳送到目標(biāo)位置的技術(shù)，已知開關(guān)(bang-bang)控制 (例如，見 JP-A-2007-086904 和 JP-A-H07-302121)。開關(guān)控制在以高速驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)對(duì)象方面是有利的。然而，開關(guān)控制是一種簡(jiǎn)單的 控制方法，并且因此難以通過該控制方法高速地將被驅(qū)動(dòng)對(duì)象停止在目標(biāo)位置。同時(shí)，作為 高速地將被驅(qū)動(dòng)對(duì)象停止在目標(biāo)位置的技術(shù)，已知的是基于目標(biāo)分布(目標(biāo)軌跡)的反饋 控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
然而，即便使用基于飽和電流設(shè)置操縱量的極值的上述方法來進(jìn)行反饋控制，在 高精確度且高速地控制被驅(qū)動(dòng)對(duì)象方面也存在著限制。鑒于上述，本公開至少提供了一種電機(jī)控制裝置，其與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠高精確 度且高速地將被驅(qū)動(dòng)對(duì)象停止在目標(biāo)位置。本專利技術(shù)的電機(jī)控制裝置包括電機(jī)控制單元，其被配置為控制電機(jī)；以及信號(hào)輸 出單元，其被配置為根據(jù)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出信號(hào)，其中電機(jī)控制單元基于信號(hào)輸出單元的輸 出信號(hào)控制電機(jī)，從而由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)對(duì)象移位到目標(biāo)停止位置。電機(jī)控制單元被配 置為用作第一控制單元、第二控制單元、第三控制單元以及切換單元，該切換單元在第一、 第二和第三控制單元之間順序地繼續(xù)進(jìn)行切換。這里，第一控制單元執(zhí)行第一電機(jī)控制，在該第一電機(jī)控制中，基于由信號(hào)輸出單 元的輸出信號(hào)指定的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來估計(jì)電流上限，并且將對(duì)應(yīng)于估計(jì)的電流上限的第 一驅(qū)動(dòng)電流輸入到電機(jī)，其中所述電流上限是可施加到電機(jī)的電流的上限并且通過由反電 動(dòng)勢(shì)引起的電流降低來進(jìn)行調(diào)整。另一方面，第二控制單元執(zhí)行第二電機(jī)控制，在該第二電 機(jī)控制中，將第二驅(qū)動(dòng)電流輸入到電機(jī)，其中第二驅(qū)動(dòng)電流是低于以下兩種電流的驅(qū)動(dòng)電 流中的至少一個(gè)在第一控制單元的第一電機(jī)控制的結(jié)束時(shí)輸入到電機(jī)的第一驅(qū)動(dòng)電流的 驅(qū)動(dòng)電流，以及在第一控制單元基于根據(jù)電機(jī)的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)速度估計(jì)的電流上限控制電機(jī)的 情況下將要輸入到電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流。第三控制單元執(zhí)行第三電機(jī)控制，在該第三電機(jī)控制中，基于由信號(hào)輸出單元的 輸出信號(hào)指定的作為電機(jī)和被驅(qū)動(dòng)對(duì)象中的至少一個(gè)的操作量的速度和位移量中的至少 一個(gè)與操作量的目標(biāo)軌跡這兩者來確定將輸入到電機(jī)的第三驅(qū)動(dòng)電流，并且輸入第三驅(qū)動(dòng)電流，使得被驅(qū)動(dòng)對(duì)象被沿著目標(biāo)軌跡移位到目標(biāo)停止位置。根據(jù)具有上述配置的電機(jī)控制裝置，由于在驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)對(duì)象的早期階段中通過對(duì) 應(yīng)于電流上限的驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，因此能夠通過對(duì)應(yīng)于電機(jī)的最大動(dòng)力的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)被 驅(qū)動(dòng)對(duì)象。另一方面，在驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)對(duì)象的后期階段中，由于基于由信號(hào)輸出單元的輸出信 號(hào)指定的電機(jī)和被驅(qū)動(dòng)對(duì)象中的至少一個(gè)的操作量與對(duì)應(yīng)于操作量的目標(biāo)值這兩者來確 定將輸入的驅(qū)動(dòng)電流，因此能夠高精確度地且高速地將被驅(qū)動(dòng)對(duì)象停止在目標(biāo)停止位置。此外，根據(jù)該電機(jī)控制裝置，在從第一控制單元的電機(jī)控制結(jié)束到第三控制單元 的電機(jī)控制開始的時(shí)間段中，第二控制單元執(zhí)行電機(jī)控制以抑制驅(qū)動(dòng)電流。因此，與執(zhí)行從 第一控制單元的電機(jī)控制到第三控制單元的電機(jī)控制的直接切換并且執(zhí)行電機(jī)控制的情 況相比，能夠在第三控制單元的電機(jī)控制期間抑制根據(jù)電機(jī)的操作量和目標(biāo)軌跡確定的驅(qū) 動(dòng)電流超過電流上限Umax的情況發(fā)生的可能性，并且能夠高速地將被驅(qū)動(dòng)對(duì)象停止在目 標(biāo)停止位置。此外，由于通過對(duì)應(yīng)于第一控制單元中的電流上限的驅(qū)動(dòng)電流來驅(qū)動(dòng)電機(jī)，因此， 為了將第一控制單元的電機(jī)控制平滑地切換到第三控制單元的電機(jī)控制，使得被驅(qū)動(dòng)對(duì)象 的操作狀態(tài)不中斷，在第三控制單元的電機(jī)控制的早期階段中，將接近于電流上限的驅(qū)動(dòng) 電流輸入到電機(jī)。如果這時(shí)電機(jī)的負(fù)載增加，則根據(jù)目標(biāo)軌跡確定的驅(qū)動(dòng)電流可能超過電 流上限，因此，由于飽和可能導(dǎo)致在電機(jī)中實(shí)際流動(dòng)的電流量小于輸入的驅(qū)動(dòng)電流。另一方面，如果在通過第二控制單元的電機(jī)控制抑制了輸入到電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流之 后，控制從第二控制單元的電機(jī)控制切換到第三控制單元的電機(jī)控制，則僅需要在第三控 制單元的電機(jī)控制的早期階段中通過基于由第二控制單元的電機(jī)控制抑制的驅(qū)動(dòng)電流的 驅(qū)動(dòng)電流來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。因此，即使電機(jī)的負(fù)載增加，也能夠抑制根據(jù)目標(biāo)軌跡計(jì)算的驅(qū)動(dòng)電 流超過電流上限的可能性。因此，根據(jù)本公開，能夠抑制飽和的發(fā)生，并且能夠高速地將被 驅(qū)動(dòng)對(duì)象停止在目標(biāo)停止位置。根據(jù)切換單元的該配置，能夠高速地將被驅(qū)動(dòng)對(duì)象停止在 目標(biāo)停止位置。同時(shí)，可以如下地配置電機(jī)控制裝置。本公開的電機(jī)控制裝置包括電機(jī)控制單 元，其被配置為控制電機(jī)；以及信號(hào)輸出單元，其被配置為根據(jù)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出信號(hào)，其中 電機(jī)控制單元基于信號(hào)輸出單元的輸出信號(hào)控制電機(jī)，從而由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)對(duì)象被移 位到目標(biāo)停止位置，其中電機(jī)控制單元被配置為用作早期階段控制單元，其在將被驅(qū)動(dòng)對(duì) 象移位到目標(biāo)停止位置的過程的早期階段中操作；后期階段控制單元，其在將被驅(qū)動(dòng)對(duì)象 移位到目標(biāo)停止位置的過程的后期階段中操作；以及切換單元，其在早期階段控制單元和 后期階段控制單元之間順序地進(jìn)行切換。這里，早期階段控制單元執(zhí)行早期電機(jī)控制，在該早期電機(jī)控制中，基于由信號(hào)輸 出單元的輸出信號(hào)指定的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來估計(jì)電流上限，并且將對(duì)應(yīng)于估計(jì)的電流上限 的早期驅(qū)動(dòng)電流輸入到電機(jī)，其中所述電流上限是可施加到電機(jī)的電流的上限并且通過由 反電動(dòng)勢(shì)引起的電流降低來進(jìn)行調(diào)整。另一方面，后期階段控制單元執(zhí)行后期電機(jī)控制，在 該后期電機(jī)控制中，基于由信號(hào)輸出單元的輸出信號(hào)指定的作為電機(jī)和被驅(qū)動(dòng)對(duì)象中的至 少一個(gè)的操作量的速度和位移量中的至少一個(gè)與操作量的目標(biāo)軌跡這兩者來確定要輸入 到電機(jī)的后期驅(qū)動(dòng)電流，并且輸入后期驅(qū)動(dòng)電流，使得被驅(qū)動(dòng)對(duì)象沿著目標(biāo)軌跡移位到目 標(biāo)停止位置。在早期階段控制單元的電機(jī)控制結(jié)束之后滿足預(yù)定條件之后，切換單元操作后期 階段控制單元，使得直到早期階段控制單元的電機(jī)控制結(jié)束之后滿足預(yù)定條件才輸入驅(qū)動(dòng) 電流。例如，在早期階段控制單元的電機(jī)控制結(jié)束之后，如果電機(jī)和被驅(qū)動(dòng)對(duì)象中的至 少一個(gè)被移位了預(yù)定量，則可以認(rèn)為滿足預(yù)定條件。在該情況下，切換單元可以操作后期階 段控制單元。或者，在早期階段控制單元的電機(jī)控制結(jié)束之后，如果經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間，則可 以認(rèn)為滿足預(yù)定條件。在該情況下，切換單元可以操作后期階段控制單元。在早期階段控制單元的電機(jī)控制結(jié)束之后，在沒有任何驅(qū)動(dòng)電流被輸入到電機(jī)的 時(shí)間段中，被驅(qū)動(dòng)對(duì)象和電機(jī)自然地減速，并且因此，電流上限Umax減小。因此，如果如上 所述在早期階段控制單元和后期階段控制單元之間提供沒有任何驅(qū)動(dòng)電流被輸入到電機(jī) 的時(shí)間段，則能夠抑制后期階段控制單元的電機(jī)控制的較早階段中發(fā)生電流飽和，并且能 夠高速地將被驅(qū)動(dòng)對(duì)象停止在目標(biāo)停止位置。附圖說明參考附圖考慮以下的詳細(xì)描述，本公開的前述和另外的特征和特性將變得更加明 顯，在附圖中圖1是示出控制系統(tǒng)的配置的框圖2是示出噴墨打印機(jī)的配置的視圖3示出了表示根據(jù)第一說明性實(shí)施例的控制方法的被驅(qū)動(dòng)對(duì)象的位置、速度和 加速度的軌跡的曲線圖4是示出推導(dǎo)用于計(jì)算電流上限的函數(shù)Um(Co)的方法的視圖5是示出由電機(jī)控制單元執(zhí)行的主控制處理的流程圖6是本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電機(jī)控制裝置，包括：電機(jī)控制單元，所述電機(jī)控制單元被配置為控制電機(jī)；以及信號(hào)輸出單元，所述信號(hào)輸出單元被配置為根據(jù)所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出信號(hào)，其中所述電機(jī)控制單元基于所述信號(hào)輸出單元的輸出信號(hào)控制所述電機(jī)，使得由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)對(duì)象被移位到目標(biāo)停止位置，其中所述電機(jī)控制單元被配置為用作：第一控制單元、第二控制單元、第三控制單元；以及切換單元，所述切換單元在所述第一、第二和第三控制單元之間順序地切換，其中所述第一控制單元執(zhí)行第一電機(jī)控制，在所述第一電機(jī)控制中，基于由所述信號(hào)輸出單元的輸出信號(hào)指定的所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來估計(jì)電流上限，并且將與估計(jì)的所述電流上限相對(duì)應(yīng)的第一驅(qū)動(dòng)電流輸入到所述電機(jī)，其中所述電流上限是可施加到所述電機(jī)的電流的上限并且通過由反電動(dòng)勢(shì)引起的電流降低來進(jìn)行調(diào)整，其中所述第二控制單元執(zhí)行第二電機(jī)控制，在所述第二電機(jī)控制中，將第二驅(qū)動(dòng)電流輸入到所述電機(jī)，其中所述第二驅(qū)動(dòng)電流是以下驅(qū)動(dòng)電流中的至少一個(gè)：低于在所述第一控制單元的所述第一電機(jī)控制的結(jié)束時(shí)輸入到所述電機(jī)的所述第一驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流，和低于在所述第一控制單元基于由所述電機(jī)的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)速度估計(jì)的所述電流上限控制所述電機(jī)的情況下將要輸入到所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流，并且其中所述第三控制單元執(zhí)行第三電機(jī)控制，在所述第三電機(jī)控制中，基于由所述信號(hào)輸出單元的所述輸出信號(hào)指定的、作為所述電機(jī)和所述被驅(qū)動(dòng)對(duì)象中的一個(gè)的操作量的、速度和移位量中的至少一個(gè)，與所述操作量的目標(biāo)軌跡這兩者，來確定將輸入到所述電機(jī)的第三驅(qū)動(dòng)電流，并且輸入所述第三驅(qū)動(dòng)電流，使得所述被驅(qū)動(dòng)對(duì)象對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)軌跡移位直到所述目標(biāo)停止位置。...
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：家崎健一，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：兄弟工業(yè)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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