專利名稱：電機(jī)控制裝置以及圖像形成設(shè)備的制作方法
電機(jī)控制裝置以及圖像形成設(shè)備
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2011年9月16日提交的日本專利申請No. 2011-203502的優(yōu)先權(quán)，其全部主題通過引用合并于此。技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及一種電機(jī)控制裝置和圖像形成設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為將被驅(qū)動對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)動被驅(qū)動對象方面是有利的。然而，開關(guān)控制是一種簡單的 控制方法，并且因此難以通過該控制方法高速地將被驅(qū)動對象停止在目標(biāo)位置。同時，作為 高速地將被驅(qū)動對象停止在目標(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。發(fā)明內(nèi)容
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)動對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)動對象停止在目標(biāo)位置。
本發(fā)明的電機(jī)控制裝置包括電機(jī)控制單元，其被配置為控制電機(jī)；以及信號輸 出單元，其被配置為根據(jù)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出信號，其中電機(jī)控制單元基于信號輸出單元的輸 出信號控制電機(jī)，從而由電機(jī)驅(qū)動的被驅(qū)動對象移位到目標(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，基于由信號輸出單 元的輸出信號指定的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來估計電流上限，并且將對應(yīng)于估計的電流上限的第 一驅(qū)動電流輸入到電機(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 動勢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)動電流輸入到電機(jī)，其中第二驅(qū)動電流是低于以下兩種電流的驅(qū)動電 流中的至少一個在第一控制單元的第一電機(jī)控制的結(jié)束時輸入到電機(jī)的第一驅(qū)動電流的 驅(qū)動電流，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，基于由信號輸出單元的 輸出信號指定的作為電機(jī)和被驅(qū)動對象中的至少一個的操作量的速度和位移量中的至少 一個與操作量的目標(biāo)軌跡這兩者來確定將輸入到電機(jī)的第三驅(qū)動電流，并且輸入第三驅(qū)動電流，使得被驅(qū)動對象被沿著目標(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)動被驅(qū)動對象的早期階段中通過對 應(yīng)于電流上限的驅(qū)動電流驅(qū)動電機(jī)，因此能夠通過對應(yīng)于電機(jī)的最大動力的動力來驅(qū)動被 驅(qū)動對象。另一方面，在驅(qū)動被驅(qū)動對象的后期階段中，由于基于由信號輸出單元的輸出信 號指定的電機(jī)和被驅(qū)動對象中的至少一個的操作量與對應(yīng)于操作量的目標(biāo)值這兩者來確 定將輸入的驅(qū)動電流，因此能夠高精確度地且高速地將被驅(qū)動對象停止在目標(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)控制開始的時間段中，第二控制單元執(zhí)行電機(jī)控制以抑制驅(qū)動電流。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)動對象停止在目 標(biāo)停止位置。
此外，由于通過對應(yīng)于第一控制單元中的電流上限的驅(qū)動電流來驅(qū)動電機(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)動對象 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 電流輸入到電機(jī)。如果這時電機(jī)的負(fù)載增加，則根據(jù)目標(biāo)軌跡確定的驅(qū)動電流可能超過電 流上限，因此，由于飽和可能導(dǎo)致在電機(jī)中實際流動的電流量小于輸入的驅(qū)動電流。
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)動電流的 驅(qū)動電流來驅(qū)動電機(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)軌跡計算的驅(qū)動電 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)動對象停止在目標(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)動對象停止在 目標(biāo)停止位置。
同時，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)；以及信號輸出單元，其被配置為根據(jù)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出信號，其中 電機(jī)控制單元基于信號輸出單元的輸出信號控制電機(jī)，從而由電機(jī)驅(qū)動的被驅(qū)動對象被移 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)動對 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)動對象 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，基于由信號輸 出單元的輸出信號指定的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來估計電流上限，并且將對應(yīng)于估計的電流上限 的早期驅(qū)動電流輸入到電機(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 反電動勢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，基于由信號輸出單元的輸出信號指定的作為電機(jī)和被驅(qū)動對象中的至 少一個的操作量的速度和位移量中的至少一個與操作量的目標(biāo)軌跡這兩者來確定要輸入 到電機(jī)的后期驅(qū)動電流，并且輸入后期驅(qū)動電流，使得被驅(qū)動對象沿著目標(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 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)動對象中的至 少一個被移位了預(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)動電流被輸入到電機(jī)的 時間段中，被驅(qū)動對象和電機(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)動電流被輸入到電機(jī) 的時間段，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)動對象停止在目標(biāo)停止位置。


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)第一說明性實施例的控制方法的被驅(qū)動對象的位置、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是示出主控制處理中執(zhí)行的第三控制處理的流程圖7是示出在第二說明性實施例中執(zhí)行的第二控制處理的流程圖8是示出在第三說明性實施例中執(zhí)行的第二控制處理的流程圖9示出了表示根據(jù)第三說明性實施例的控制方法的被驅(qū)動對象的位置、速度和 加速度的軌跡的曲線圖10示出了表示根據(jù)第四說明性實施例的控制方法的被驅(qū)動對象的位置、速度 和加速度的軌跡的曲線圖11是示出在第四說明性實施例中執(zhí)行的第三控制處理的流程圖12是示出噴墨打印機(jī)的配置的視圖；以及
圖13A是示出在第五說明性實施例中由電機(jī)控制單元60執(zhí)行的傳送前處理的流 程圖，并且圖13B是示出第五說明性實施例的第二控制處理的流程圖。
具體實施方式
下面，將參考附圖描述本公開的說明性實施例。
[第一說明性實施例]
如圖1中所示，本說明性實施例的控制系統(tǒng)I包括用于驅(qū)動被驅(qū)動對象10的電 機(jī)(DC電機(jī))20、電機(jī)驅(qū)動器30、連接到電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)編碼器40、用于基于旋轉(zhuǎn)編碼器40的輸出信號檢測電機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置X的位置檢測器50、用于基于旋轉(zhuǎn)編碼器40的輸出信號檢測電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度ω的速度檢測器55，以及用于計算作為電機(jī)20上的操作量的電流命令值U的電機(jī)控制單元60。
該控制系統(tǒng)I集成在諸如圖像形成設(shè)備的電氣設(shè)備中，并且根據(jù)從電氣設(shè)備的主控制單元(諸如主微型計算機(jī))輸入的命令執(zhí)行電機(jī)控制。具體地，被驅(qū)動對象是圖像形成設(shè)備的紙張傳送機(jī)構(gòu)的一個示例。
圖2示出了作為圖像形成設(shè)備的噴墨打印機(jī)100的配置。噴墨打印機(jī)100包括布置在壓板101的上游的傳送輥111和夾輥112，并且包括布置在壓板101的下游的排出輥 113和夾輥114。此外，噴墨打印機(jī)100包括布置在壓板101上的能夠在紙張160上形成圖像的記錄頭(所謂的噴墨頭)131以及用于傳送記錄頭131的托架135。此外，噴墨打印機(jī) 100包括用于驅(qū)動傳送輥111和排出輥113的電機(jī)120、用于控制電機(jī)120的電機(jī)控制單元 140，以及用于通過將命令輸入到諸如電機(jī)控制單元140的噴墨打印機(jī)100的各個內(nèi)部單元來執(zhí)行對于整個噴墨打印機(jī)100的整體控制的主控制單元150。
在該噴墨打印機(jī)100中，紙張傳送機(jī)構(gòu)主要包括輥111至114。傳送輥111和排出輥113從電機(jī)120接收動力以彼此關(guān)聯(lián)地旋轉(zhuǎn)。在紙張傳送機(jī)構(gòu)中，紙張160被從紙饋送托盤160 (未示出)饋送，并且饋送的紙張160被夾在傳送輥111和夾輥112之間并且通過傳送輥111的旋轉(zhuǎn)向下傳送。如果紙張160通過傳送輥111的旋轉(zhuǎn)被傳送到排出輥113，則紙張160被夾在排出輥113和夾輥114之間并且通過排出輥113的旋轉(zhuǎn)被傳送到下游。根據(jù)傳送輥111和排出輥113的同步操作，紙張160被排出到排出托盤(未示出)。在壓板 101上，對如上所述傳送的紙張160進(jìn)行記錄頭131的墨滴噴射操作。
如果從外部接收到打印命令，則為了基于由打印命令指定的打印目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)在紙張160上形成圖像，噴墨打印機(jī)100的主控制單元150將驅(qū)動命令輸入到電機(jī)控制單元140，以將傳送輥111和排出輥113旋轉(zhuǎn)預(yù)定量。因此，電機(jī)控制單元140控制電機(jī)120， 從而傳送輥111和排出輥113旋轉(zhuǎn)預(yù)定量。
主控制單元150重復(fù)地輸入該驅(qū)動命令，并且電機(jī)控制單元140以預(yù)定量將紙張 160發(fā)送到記錄頭131 的圖像形成位置。每當(dāng)以預(yù)定量發(fā)送紙張160時，記錄頭131在垂直于紙張160的傳送方向的主掃描方向(圖2的平面的法線方向)上傳送的同時基于打印目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行墨滴噴射操作，從而基于打印目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)在壓板101上的紙張160 上形成圖像。當(dāng)被發(fā)送預(yù)定量的紙張160處于停止時，執(zhí)行記錄頭131的墨滴噴射操作。如果在記錄頭131被傳送時的墨滴噴射操作一旦完成，則紙張160被再一次發(fā)送預(yù)定量。每當(dāng)如上所述以預(yù)定量發(fā)送紙張160時，圖2中所示的噴墨打印機(jī)100重復(fù)在紙張160上的圖像形成操作，并且因此基于打印目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)在紙張160上形成一組圖像。
本說明性實施例的控制系統(tǒng)I可以并入具有上述配置的噴墨打印機(jī)100中。具體地,除了被驅(qū)動對象10和電機(jī)20之外的控制系統(tǒng)I的組件(圖1的虛線內(nèi)的組件)可以并入在噴墨打印機(jī)100中，作為電機(jī)控制單元140。在該情況下，噴墨打印機(jī)100的電機(jī)120 對應(yīng)于控制系統(tǒng)I的電機(jī)20。此外，傳送輥111和排出輥113或者紙張160對應(yīng)于被驅(qū)動對象10。
由于噴墨打印機(jī)100通過將紙張160發(fā)送預(yù)定量來在紙張160上形成圖像，因此如果紙張160沒有被準(zhǔn)確地發(fā)送預(yù)定量，則形成在紙張160上的圖像的質(zhì)量劣化。同時，用戶期望高速打印。如果本說明性實施例的控制系統(tǒng)I應(yīng)用于要求高速和高精確度的系統(tǒng)， 則控制系統(tǒng)I是有效的。
接下來，將描述控制系統(tǒng)I的詳細(xì)配置。控制系統(tǒng)I的電機(jī)驅(qū)動器30(參見圖1) 接收來自電機(jī)控制單元60的電流命令值U并且將對應(yīng)于電流命令值U的驅(qū)動電流輸入到電機(jī)20以便驅(qū)動電機(jī)20。
同時，旋轉(zhuǎn)編碼器40是已知的旋轉(zhuǎn)編碼器，其連接到電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)軸并且每次電機(jī)20旋轉(zhuǎn)預(yù)定量時輸出脈沖信號。旋轉(zhuǎn)編碼器40輸出相位彼此偏差/2的相位A信號和相位B信號作為脈沖信號。位置檢測器50基于從旋轉(zhuǎn)編碼器40輸出的相位A信號和相位B信號檢測電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)位置X。然后，位置檢測器50將關(guān)于檢測到的旋轉(zhuǎn)位置X的信息輸出到電機(jī)控制單兀60。同時,速度檢測器55基于從旋轉(zhuǎn)編碼器40輸出的相位A信號和相位B信號檢測電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度ω，并且將關(guān)于旋轉(zhuǎn)速度ω的信息輸入到電機(jī)控制單元60。
然后，如果接收到來自外部(例如，主控制單元150)的驅(qū)動命令，則電機(jī)控制單元 60將被驅(qū)動對象10傳送利用該驅(qū)動命令指定的目標(biāo)傳送量Pt。
具體地，如果輸入了驅(qū)動命令，則為了將被驅(qū)動對象10移動到對應(yīng)于目標(biāo)傳送量 Pt的位置(以下稱為目標(biāo)停止位置)，電機(jī)控制單元60根據(jù)從電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)位置X指定的被驅(qū)動對象10的位置(傳送量)P順序地執(zhí)行使用不同控制方法的第一、第二和第三控制處理。換言之，如圖3中所示，電機(jī)控制單元60在對于被驅(qū)動對象10的驅(qū)動控制的早期階段中執(zhí)行第一控制處理，在驅(qū)動控制的中間階段執(zhí)行第二控制處理，并且在驅(qū)動控制的后期階段中執(zhí)行第三控制處理。
在第一控制處理中，基于從速度檢測器55接收的關(guān)于電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度ω的信息，電機(jī)控制單元60通過預(yù)定數(shù)學(xué)表達(dá)式Um(co)計算可施加于電機(jī)20的電流上限Umax, 作為旋轉(zhuǎn)速度ω的情況下通過由反電動勢引起的電流降低而調(diào)整的電流量。然后，電機(jī)控制單元60將對應(yīng)于計算的電流上限Umax的電流命令值U ( = Umax)輸入到電機(jī)驅(qū)動器30。 根據(jù)該控制，對應(yīng)于電流上限Umax的驅(qū)動電流被輸入到電機(jī)20，從而由電機(jī)20 的幾乎最大的能力傳送被驅(qū)動對象10。
可以預(yù)先經(jīng)驗地獲得可用于計算電流上限Umax的數(shù)學(xué)表達(dá)式Um(co)。在理論上確定數(shù)學(xué)表達(dá)式Um(co)的情況下,基于電機(jī)20的額定電壓Vmax、電機(jī)20的電動勢系數(shù)Ke 和電樞電阻Ra，通過下面的等式確定數(shù)學(xué)表達(dá)式Um(ω)。
[等式I]V —K ·ω
Um(W)-^ai——c-^ -(1)Rji
另一方面，在經(jīng)驗地確定數(shù)學(xué)表達(dá)式Um (ω)的情況下，如圖4中所示，基于最大旋轉(zhuǎn)速度Omax和電流降低量Id[Si]。通過將在反電動勢沒有影響時能夠在電機(jī)20中流動的最大電流量Imax，換言之，當(dāng)電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度為零時的最大電流量Imax作為電流命令值U( = Imax)輸入到電機(jī)驅(qū)動器30獲得電機(jī)20的最大旋轉(zhuǎn)速度omax，并且電流降低量 Id是從這時在電機(jī)20中流動的電流中的最大電流量Imax降低的量，可以通過下面的等式來確定數(shù)學(xué)表達(dá)式υπι(ω)。
[等式2]
權(quán)利要求
1.一種電機(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)；以及信號輸出單元，所述信號輸出單元被配置為根據(jù)所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出信號，其中所述電機(jī)控制單元基于所述信號輸出單元的輸出信號控制所述電機(jī)，使得由所述電機(jī)驅(qū)動的被驅(qū)動對象被移位到目標(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，基于由所述信號輸出單元的輸出信號指定的所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來估計電流上限，并且將與估計的所述電流上限相對應(yīng)的第一驅(qū)動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勢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)動電流輸入到所述電機(jī)，其中所述第二驅(qū)動電流是以下驅(qū)動電流中的至少一個低于在所述第一控制單元的所述第一電機(jī)控制的結(jié)束時輸入到所述電機(jī)的所述第一驅(qū)動電流的驅(qū)動電流， 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)動電流的驅(qū)動電流，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，基于由所述信號輸出單元的所述輸出信號指定的、作為所述電機(jī)和所述被驅(qū)動對象中的一個的操作量的、 速度和移位量中的至少一個，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)動電流，并且輸入所述第三驅(qū)動電流，使得所述被驅(qū)動對象對應(yīng)于所述目標(biāo)軌跡移位直到所述目標(biāo)停止位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制裝置，其中所述切換單元根據(jù)由所述信號輸出單元的所述輸出信號指定的所述電機(jī)和所述被驅(qū)動對象中的一個的所述移位量，在所述第一、第二和第三控制單元之間順序地進(jìn)行切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制裝置，其中所述第二控制單元將所述第二驅(qū)動電流輸入到所述電機(jī)，所述第二驅(qū)動電流具有以下預(yù)定比例中的一個低于在所述第一控制單元的所述第一電機(jī)控制的結(jié)束時輸入到所述電機(jī)的所述第一驅(qū)動電流的預(yù)定比例，和低于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)動電流的預(yù)定比例。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制裝置，其中所述第一控制單元計算值K · ω作為由反電動勢引起的電流降低量，所述值K · ω 是通過將由所述信號輸出單元的所述輸出信號指定的所述電機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)速度ω乘以預(yù)定系數(shù)K獲得的，其中所述第一控制單元估計值(Imax-K · ω)作為通過由所述反電動勢引起的降低而調(diào)整的所述電流上限，所述值(Imax-Κ ·ω)是通過從不存在由所述反電動勢引起的降低的情況下的電流的上限Imax減去值K · ω獲得的，其中所述第二控制單元通過使用大于所述系數(shù)K的系數(shù)K’計算虛擬電流上限(Imax-K’ · ω)，并且將與所述第一控制單元的所述第一驅(qū)動電流相似的、響應(yīng)于所述虛擬電流上限的所述第二驅(qū)動電流輸入到所述電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制裝置， 其中所述電機(jī)控制單元被配置為用作確定單元，所述確定單元確定在將所述被驅(qū)動對象移位到所述目標(biāo)停止位置的過程中所述電機(jī)的負(fù)載是否增加， 其中，當(dāng)所述確定單元確定所述負(fù)載在所述第一控制單元的所述電機(jī)控制結(jié)束之后增加時，所述切換單元順序地操作所述第二控制單元和所述第三控制單元，并且 其中，當(dāng)所述確定單元確定所述負(fù)載在所述第一控制單元的所述電機(jī)控制結(jié)束之后沒有增加時，所述切換單元操作所述第三控制單元而不操作所述第二控制單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制單元， 其中，在所述第三電機(jī)控制的開始，所述第三控制單元基于其中所述電機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)速度減少的目標(biāo)軌跡，執(zhí)行減速電機(jī)控制以減小所述電機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電機(jī)控制裝置， 其中所述第三控制單元在執(zhí)行所述減速電機(jī)控制之后控制所述電機(jī)使得所述電機(jī)以恒定速度旋轉(zhuǎn)，并且 其中所述第三控制單元基于速度VO和標(biāo)準(zhǔn)速度Vc這兩者，來將所述第二控制單元的所述電機(jī)控制的結(jié)束時所述電機(jī)和所述被驅(qū)動對象的加速度AO中的一個設(shè)置為目標(biāo)加速度的初始值，其中所述速度VO是在所述第二控制單元的所述電機(jī)控制的結(jié)束時由所述信號輸出單元的所述輸出信號指定的所述電機(jī)和所述被驅(qū)動對象中的一個的速度V0，所述標(biāo)準(zhǔn)速度Vc所述電機(jī)和所述被驅(qū)動對象中的一個的標(biāo)準(zhǔn)速度Vc，是所述電機(jī)以恒定速度旋轉(zhuǎn)時的速度并且低于所述速度V0， 其中所述第三控制單元將所述速度VO設(shè)置為目標(biāo)速度的初始值， 其中所述第三控制單元將以下目標(biāo)軌跡設(shè)置為將在所述操作開始時使用的目標(biāo)軌跡，在所述目標(biāo)軌跡中，到達(dá)所述標(biāo)準(zhǔn)速度Vc的減速時間段被設(shè)置為與所述速度VO和所述標(biāo)準(zhǔn)速度Vc之間的差(VO-Vc)與加速度AO之間的比(VO-Vc) /AO相對應(yīng)的時間段，并且所述目標(biāo)速度平滑且單調(diào)地減小到所述標(biāo)準(zhǔn)速度Vc， 其中所述第三控制單元基于所述目標(biāo)軌跡控制所述電機(jī)使得所述電機(jī)在所述電機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)速度減小之后以所述恒定速度旋轉(zhuǎn)。
8.一種電機(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 信號輸出單元，所述信號輸出單元被配置為根據(jù)所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出信號，其中所述電機(jī)控制單元基于所述信號輸出單元的輸出信號控制所述電機(jī)，使得由所述電機(jī)驅(qū)動的被驅(qū)動對象被移位到目標(biāo)停止位置， 其中所述電機(jī)控制單元被配置為用作 早期階段控制單元，所述早期階段控制單元在將所述被驅(qū)動對象移位直到目標(biāo)停止位置的過程的早期階段中操作， 后期階段控制單元，所述后期階段控制單元在將所述被驅(qū)動對象移位直到所述目標(biāo)停止位置的過程的后期階段中操作，以及切換單元，所述切換單元在所述早期階段控制單元和所述后期階段控制單元之間順序地進(jìn)行切換，其中所述早期階段控制單元執(zhí)行早期電機(jī)控制，在所述早期電機(jī)控制中，基于由所述信號輸出單元的輸出信號指定的所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度來估計電流上限，并且將與估計的所述電流上限相對應(yīng)的早期驅(qū)動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勢引起的電流降低來進(jìn)行調(diào)整，其中所述后期階段控制單元執(zhí)行后期電機(jī)控制，在所述后期電機(jī)控制中，基于由所述信號輸出單元的所述輸出信號指定的、作為所述電機(jī)和所述被驅(qū)動對象中的一個的操作量的、速度和移位量中的至少一個，與所述操作量的目標(biāo)軌跡這兩者，來確定將要輸入到所述電機(jī)的后期驅(qū)動電流，并且輸入所述后期驅(qū)動電流，使得所述被驅(qū)動對象沿著所述目標(biāo)軌跡移位直到目標(biāo)停止位置，并且其中，在所述早期階段控制單元的所述電機(jī)控制結(jié)束之后滿足預(yù)定條件之后，所述切換單元操作所述后期階段控制單元，使得不將驅(qū)動電流輸入到所述電機(jī)，直到在所述早期階段控制單元的所述電機(jī)控制結(jié)束之后滿足所述預(yù)定條件。
9.一種圖像形成設(shè)備，包括電機(jī)；傳送單元，所述傳送單元包括由所述電機(jī)驅(qū)動的輥，并且通過所述輥的旋轉(zhuǎn)傳送被驅(qū)動的記錄介質(zhì)；圖像形成單元，所述圖像形成單元在通過所述傳送單元傳送的所述被驅(qū)動記錄介質(zhì)上形成圖像；根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一項所述的電機(jī)控制裝置，所述電機(jī)控制裝置控制所述電機(jī)以使所述傳送單元將所述被驅(qū)動的記錄介質(zhì)傳送到所述目標(biāo)停止位置，以及傳送控制單元，所述傳送控制單元指定所述目標(biāo)停止位置并且重復(fù)地操作所述電機(jī)控制裝置，使得所述傳送單元分段地傳送所述被驅(qū)動記錄介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電機(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)控制單元及信號輸出單元，電機(jī)控制單元基于信號輸出單元的輸出信號控制電機(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)動電流，其中第二驅(qū)動電流是低于第一電機(jī)控制的結(jié)束時的第一驅(qū)動電流的驅(qū)動電流；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。
文檔編號G05B19/416GK102999012SQ201210085480
公開日2013年3月27日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者家崎健一 申請人:兄弟工業(yè)株式會社