评估装置、校正操纵变量设置装置和控制装置及其方法制造方法及图纸

提供一种用于旋转驱动器的评估装置，该评估装置评估该旋转驱动器的周期性速度波动。该评估装置包括：旋转速度波动探测器、参考信号发生器以及乘法器－累加器。该旋转速度波动探测器对相对于旋转驱动器的参考速度的旋转速度波动进行探测。该参考信号发生器产生参考信号，其中该参考信号具有周期和相位角。该乘法器－累加器在由旋转速度波动探测器探测的旋转速度波动与由参考信号发生器产生的参考信号之间执行乘法－累加操作，以对具有该周期的分量的该相位角处的波动强度进行探测，其中该分量包括在由旋转速度波动探测器探测的旋转速度波动内。

【技术实现步骤摘要】
评估装置、校正操纵变量设置装置和控制装置及其方法
本专利技术涉及：用于对旋转驱动器如直流(DC)电机内的周期性速度波动(特别是周期性速度波动的相位角与振幅)进行评估的装置与方法、用于在评估结果的基础上对适于控制旋转驱动器的周期性速度波动的校正操纵变量进行设置的装置与方法、用于采用设置的校正操纵变量以对旋转驱动器的驱动进行控制的控制装置与方法、以及在计算机内执行对旋转驱动器的周期性速度波动的评估的程序。
技术介绍
此前，喷墨打印机已经设有如下滑架，该滑架上安装记录头，而且该滑架能够沿引导轴往复移动。这一滑架由DC电机驱动。在DC电机中，即使驱动电流或驱动电压是恒定的，因为DC电机的结构原因，电机轴的一转期间的扭矩是不均匀的。发生周期性扭矩波动，即所谓的顿转。从而，DC电机的旋转速度周期性地波动。结果，由DC电机的旋转而往复移动的滑架的移动速度也是波动的。随着移动速度的增加，因为墨以相对较低浓度的布置喷在记录介质上，在这一运动中从记录头喷出的墨呈现为较淡的(颜色浅的)。相反地，在滑架的移动速度降低时，因为墨以相对较高浓度的布置喷在记录介质上，从记录头喷出的墨呈现为较浓的(颜色深的)。换言之，当滑架的移动速度随DC电机的旋转速度的波动而波动时，即使应以相对恒定的浓度记录整个区域，但是浅颜色区域和深颜色区域交替出现，并在记录介质上产生条纹图样。-->为避免以上问题，将具有与顿转周期相同的周期但具有相反的相位的周期性信号叠加在DC电机的驱动信号上。这样产生具有与电机内的顿转扭矩相反的相位的扭矩，并且抵消DC电机的周期性速度波动。因为为了抵消DC电机的周期性速度波动，需要产生具有与将要抵消的旋转速度波动相反的相位的信号，例如已经提出了下列技术。即，首先在DC电机的一转期间与DC电机的旋转同步地产生预定数目的脉冲。在电机以预定旋转速度旋转时，测量每一脉冲的周期以与参考周期比较，从而得到对每一脉冲周期的旋转速度误差数据。进而，对每一旋转速度误差数据与以前旋转的旋转速度误差数据进行平均，以得到对每一脉冲周期的平均旋转速度误差数据。在来自各个平均旋转速度误差数据中的具有最大误差数据的脉冲的基础上，设置将要加在驱动信号上的信号(正弦波)的相位(例如，参见未审查的日本专利公开No.6-225580)。
技术实现思路
然而，在上面提出的技术中，对DC电机的每一转得到多个平均旋转速度误差数据。然后，根据所得到的误差数据指定DC电机的旋转速度波动的相位，以对将要加在驱动信号上的用于旋转波动抵消的信号的相位进行设置。从而，在DC电机的一转对应于一个周期的情形中，能够对用于控制速度波动的正弦波相位进行设置。然而，例如不能指定由连接至DC电机的电机轴上的载荷、如连接至电机轴的用于移动滑架的皮带或滑轮所产生的周期性速度波动的相位(即由皮带或滑轮的旋转而产生的周期性速度波动)。即，不能控制不与DC电机的旋转同步的周期性速度波动。本专利技术的一个目的在于提供一种评估装置和方法，该评估装置和方法不仅允许精确评估与旋转驱动器如DC电机同步产生的周期性速-->度波动，还允许精确评估由连接至旋转驱动器的驱动轴的载荷所产生的周期性速度波动。本专利技术的另一个目的在于提供一种校正操纵变量设置装置和方法，该校正操纵变量设置装置和方法允许在评估结果的基础上对适于控制旋转驱动器的周期性速度波动的校正操纵变量进行设置。本专利技术进一步的目的在于提供一种控制装置和方法，该控制装置和方法采用所设置的校正操纵变量以允许旋转驱动器的最优驱动和控制。为了达到以上和其它目的，本专利技术的一个方面提供一种评估旋转驱动器的周期性速度波动的评估装置。该评估装置包括：旋转速度波动探测器，该旋转速度波动探测器对相对于该旋转驱动器的参考速度的旋转速度波动进行探测；参考信号发生器，该参考信号发生器产生参考信号，其中该参考信号具有周期和相位角；以及乘法器—累加器，该乘法器—累加器在由旋转速度波动探测器探测的旋转速度波动与由参考信号发生器产生的参考信号之间执行乘法—累加操作，以对具有该周期的分量的该相位角处的波动强度进行探测，其中该分量包括在由旋转速度波动探测器探测的旋转速度波动内。根据如上构成的评估装置，无需复杂的计算如FFT(快速傅立叶变换)，通过相对简单的乘法—累加操作，可以探测对应于该参考信号的特定频率分量的特定相位处的强度。从而，通过任意设置该参考信号的周期(即频率)，可以对旋转驱动器在所需频率下的速度波动进行评估。参考信号发生器可以产生相位角互不相同的多个参考信号。乘法器—累加器可以在由参考信号发生器产生的所述多个参考信号中的每一参考信号与旋转速度波动之间执行乘法—累加操作，以对与这些参考信号中的每一参考信号对应的每一相位角的波动强度进行探测。根据这一评估装置，能够对在旋转驱动器的周期性速度波动与该-->特定频率分量的相位角之间的关系(即周期性速度波动的强度是如何依赖于相位角而波动的)进行探测。以上评估装置可以设有对具有该周期的分量的相位角进行估计的相位角估计器，其中该分量包括在旋转驱动器的旋转速度波动内，而且其中该相位角估计器在乘法器—累加器内对每一参考信号得到的乘法—累加操作结果的基础上执行估计。通过乘法器—累加器的乘法—累加操作的结果表明旋转驱动器的旋转速度波动与这些参考信号中的每一参考信号之间的相关性。它依赖于该参考信号的设置，但通常在旋转驱动器的旋转速度波动与这些参考信号中的每一参考信号之间的相位偏移越小，该乘法—累加操作的结果就越大，反之亦然。从而，在本估计装置中，在乘法—累加操作结果的基础上，选择具有与旋转速度波动的相位最近的相位的参考信号。然后，在所选参考信号的相位的基础上，对包括在旋转速度波动内的该特定频率分量的相位角进行估计。这一评估装置允许在所需频率下对旋转驱动器的旋转速度波动的相位角进行精确探测。该评估装置还可以设有对具有该周期的分量的振幅进行估计的振幅估计器，其中该分量包括在旋转驱动器的旋转速度波动内，而且其中该振幅估计器在乘法器—累加器内对每一参考信号得到的乘法—累加操作结果的基础上执行估计。乘法—累加操作的结果根据包括在旋转驱动器的旋转速度波动内的该特定频率分量的振幅而变化。从而在本专利技术中，可以在乘法器—累加器内得到的乘法—累加操作结果的基础上对包括在旋转速度波动-->内的该特定频率分量的振幅进行估计。从而，以上评估装置允许在所需频率下对旋转驱动器的旋转速度波动的振幅进行探测。特别地，在“
技术介绍
”部分中最初提出的技术使得该信号(正弦波)的相位的设置能够被加在驱动信号上以抵消与DC电机的旋转同步的周期性速度波动。然而，不能对DC电机的周期性速度波动的振幅进行探测。从而存在如下问题，即不能将要加在驱动信号(正弦波)上的该信号的振幅设置为最优值。另一方面，本评估装置允许对旋转驱动器的周期性速度波动的振幅进行探测。从而，如果在探测结果的基础上对用于抵消旋转波动的输入信号的振幅进行设置，则能够顺利地控制旋转驱动器的周期性速度波动。期望的是该振幅估计器对具有该周期的分量的振幅进行估计，其中该分量包括在旋转驱动器的旋转速度波动内，而且其中该振幅估计器在乘法器—累加器内对每一参考信号得到的乘法—累加操作结果的最大绝对值的基础上执行估计。理论上，能够以与乘法—累加操作结果的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于旋转驱动器的评估装置，该评估装置评估该旋转驱动器的周期性速度波动，该评估装置包括：　　　　旋转速度波动探测器，该旋转速度波动探测器对相对于旋转驱动器的参考速度的旋转速度波动进行探测；　　　　参考信号发生器，该参考信号发生器产生参考信号，其中该参考信号具有周期和相位角；以及　　　　乘法器－累加器，该乘法器－累加器在由旋转速度波动探测器探测的旋转速度波动与由参考信号发生器产生的参考信号之间执行乘法－累加操作，以对具有该周期的分量的该相位角处的波动强度进行探测，其中该分量包括在由旋转速度波动探测器探测的旋转速度波动内。

【技术特征摘要】
JP 2004-9-30 2004-2891391.一种用于旋转驱动器的评估装置，该评估装置评估该旋转驱动器的周期性速度波动，该评估装置包括：旋转速度波动探测器，该旋转速度波动探测器对相对于旋转驱动器的参考速度的旋转速度波动进行探测；参考信号发生器，该参考信号发生器产生参考信号，其中该参考信号具有周期和相位角；以及乘法器—累加器，该乘法器—累加器在由旋转速度波动探测器探测的旋转速度波动与由参考信号发生器产生的参考信号之间执行乘法—累加操作，以对具有该周期的分量的该相位角处的波动强度进行探测，其中该分量包括在由旋转速度波动探测器探测的旋转速度波动内。2.根据权利要求1的用于旋转驱动器的评估装置，其中参考信号发生器产生相位角互不相同的多个参考信号；而且乘法器—累加器在由参考信号发生器产生的所述多个参考信号中的每一参考信号与旋转速度波动之间执行乘法—累加操作，以对与这些参考信号中的每一参考信号对应的每一相位角的波动强度进行探测。3.根据权利要求2的用于旋转驱动器的评估装置，进一步包括：相位角估计器，该相位角估计器在乘法器—累加器内对每一参考信号得到的乘法—累加操作结果的基础上对具有所述周期的分量的相位角进行估计，其中该分量包括在旋转驱动器的旋转速度波动内。4.根据权利要求2的用于旋转驱动器的评估装置，进一步包括：振幅估计器，该振幅估计器在乘法器—累加器内对每一参考信号得到的乘法—累加操作结果的基础上对具有所述周期的分量的振幅进行估计，其中该分量包括在旋转驱动器的旋转速度波动内。5.根据权利要求4的用于旋转驱动器的评估装置，其中振幅估计器在乘法器—累加器内对每一参考信号得到的乘法—累加操作结果的最大绝对值的基础上对具有所述周期的分量的振幅进行估计，其中该分量包括在旋转驱动器的旋转速度波动内。6.根据权利要求4的用于旋转驱动器的评估装置，其中用于由乘法器—累加器进行的乘法—累加操作的旋转速度波动和参考信号中的每一个的数据长度与参考信号在一个周期内包括的数据数目的整数倍对应。7.根据权利要求1的用于旋转驱动器的评估装置，其中参考信号发生器产生在一个周期内平均值等于零的信号作为参考信号。8.根据权利要求7的用于旋转驱动器的评估装置，其中参考信号发生器产生正弦波作为参考信号。9.根据权利要求7的用于旋转驱动器的评估装置，其中参考信号发生器产生方波作为参考信号。10.一种校正操纵变量设置装置，该校正操纵变量设置装置对用于在旋转驱动器的控制装置中控制该旋转驱动器的周期性速度波动的校正操纵变量进行设置，该校正操纵变量设置装置包括：权利要求3所述的用于旋转驱动器的评估装置；以及校正操纵变量设置单元，该校正操纵变量设置单元在具有特定周期的分量的相位角的基础上对用于抵消具有该相位角的旋转速度波动的周期性校正操纵变量进行设置，其中由评估装置内部的所述相位角估计器对该相位角进行估计。11.一种校正操纵变量设置装置，该校正操纵变量设置装置对用于在旋转驱动器的控制装置中控制该旋转驱动器的周期性速度波动的校正操纵变量进行设置，该校正操纵变量设置装置包括：权利要求4所述的用于旋转驱动器的评估装置；以及校正操纵变量设置单元，该校正操纵变量设置单元在具有特定周期的分量的振幅的基础上对用于抵消具有该振幅的旋转速度波动的周期性校正操纵变量进行设置，其中由评估装置内部的所述振幅估计器对该振幅进行估计。12.根据权利要求11的校正操纵变量设置装置，其中校正操纵变量设置单元将校正操纵变量的振幅设置成与具有所述特定周期的分量的振幅成比例，其中在评估装置内部的所述振幅估计器中对该分量的振幅进行估计。13.根据权利要求10的校正操纵变量设置装置，其中校正操纵变量设置单元在具有所述特定周期的分量的相位角和对旋转驱动器的所述校正操纵变量的相位延迟的基础上对所述校正操纵变量的相位角进行设置，其中在评估装置内部的所述相位角估计器中对该分量的相位角进行估计。14.一种校正操纵变量设置装置，该校正操纵变量设置装置对用于在旋转驱动器的控制装置中控制该旋转驱动器的周期性速度波动的校正操纵变量进行设置，该校正操纵变量设置装置包括：驱动单元，该驱动单元采用多个周期性校正操纵变量中的每一周期性校正操纵变量校正旋转驱动器的操纵变量，在这些周期性校正操纵变量中，相位角和振幅中的至少一个互不相同，并且该驱动单元采用由该校正形成的多个已校正的操纵变量中的每一已校正的操纵变量顺序地驱动旋转驱动器；旋转速度波动探测器，在驱动单元每次采用各个操纵变量驱动旋转驱动器时，该旋转速度波动探测器对相对于旋转驱动器的参考速度的旋转速度波动进行探测；参考信号发生器，该参考信号发生器产生具有预定周期的多个参考信号，其中所述多个参考信号的相位角互不相同；乘法器—累加器，该乘法器—累加器分别在旋转速度波动探测器内探测的对每一操纵变量的旋转速度波动与由参考信号发生器产生的这些参考信号中的每一参考信号之间执行乘法—累加操作；振幅估计器，该振幅估计器在乘法器—累加器的操作结果的基础上分别对具有该预定周期的分量的振幅进行估计，其中该分量包括在驱动单元通过每一操纵变量驱动旋转驱动器时所产生的旋转速度波动内；以及校正操纵变量设置单元，该校正操纵变量设置单元将用于产生旋转驱动器的操纵变量并与振幅估计器估计的这些振幅中的最小振幅对应的校正操纵变量设置作为适于控制旋转驱动器的周期性速度波动的校正操纵变量。15.根据权利要求14的校正操纵变量设置装置，其中在驱动单元每次通过每一操纵变量驱动旋转驱动器时，振幅估计器在乘法器—累加器内对每一参考信号得到的乘法—累加操作结果的最大绝对值的基础上对具有所述预定周期的分量的振幅进行估计，其中该分量包括在通过每一操纵变量驱动旋转驱动器时所产生的旋转速度波动内。16.根据权利要求14的校正操纵变量设置装置，其中用于由乘法器—累加器进行的乘法—累加操作的旋转速度波动和参考信号中的每一个的数据长度与参考信号在一个周期内包括的数据数目的整数倍对应。17.根据权利要求14的校正操纵变量设置装置，其中参考信号发生器产生在一个周期内平均值等于零的信号作为参考信号。18.根据权利要求17的校正操纵变量设置装置，其中参考信号发生器产生正弦波作为参考信号。19.根据权利要求17的校正操纵变量设置装置，其中参考信号发生器产生方波作为参考信号。20.一种用于旋转驱动器的控制装置，包括：校正操纵变量设置单元，该校正操纵变量设置单元对控制旋转驱动器的周期性速度波动所需的校正操纵变量进行设置；以及操纵变量校正器，该操纵变量校正器通过校正操纵变量设置单元内设置的校正操纵变量对以目标旋转速度驱动旋转驱动器所需的操纵变量进行校正；该控制装置根据在操纵变量校正器内形成的已校正的操纵变量驱动旋转驱动器；而且校正操纵变量设置单元包括根据权利要求10的校正操纵变量设置装置。21.一种用于旋转驱动器的控制装置，包括：校正操纵变量设置单元，该校正操纵变量设置单元对控制旋转驱动器的周期性速度波动所需的校正操纵变量进行设置；以及操纵变量校正器，该操纵变量校正器通过校正操纵变量设置单元内设置的校正操纵变量对以目标旋转速度驱动旋转驱动器所需的操纵变量进行校正，该控制装置根据在操纵变量校正器内形成的已校正的操纵变量驱动旋转驱动器；而且校正操纵变量设置单元包括根据权利要求11的校正操纵变量设置装置。22.一种用于旋转驱动器的控制装置，包括：校正操纵变量设置单元，该校正操纵变量设置单元对控制旋转驱动器的周期性速度波动所需的校正操纵变量进行设置；以及操纵变量校正器，该操纵变量校正器通过校正操纵变量设置单元内设置的校正操纵变量对以目标旋转速度驱动旋转驱动器所需的操纵变量进行校正，该控制装置根据在操纵变量校正器内形成的已校正的操纵变量驱动旋转驱动器；而且校正操纵变量设置单元包括根据权利要求14的校正操纵变量设置装置。23.一种用于旋转驱动器的评估方法，该评估方...

【专利技术属性】
技术研发人员：室井一成，寺田宏平，
申请(专利权)人：兄弟工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]