本发明专利技术公开了一种电机控制装置以及图像形成设备，电机控制装置包括：电机控制单元及信号输出单元，电机控制单元基于信号输出单元的输出信号控制电机，并被配置为用作：第一控制单元，第一控制单元执行第一电机控制，在第一电机控制中，基于电机的旋转速度估计电流上限，并将该电流上限输入到电机；第二控制单元，该第二控制单元执行第二电机控制，在第二电机控制中，输入第二驱动电流，其中第二驱动电流是低于第一电机控制的结束时的第一驱动电流的驱动电流；第三控制单元，该第三控制单元执行第三电机控制，在该第三电机控制中，确定将要输入到电机的第三驱动电流；以及切换单元，该切换单元在第一、第二和第三控制单元之间顺序地继续进行切换。
【技术实现步骤摘要】
电机控制装置以及图像形成设备相关申请的交叉引用本申请要求2011年9月16日提交的日本专利申请No. 2011-203502的优先权，其全部主题通过引用合并于此。
本公开涉及一种电机控制装置和图像形成设备。
技术介绍
作为将被驱动对象以高速传送到目标位置的技术，已知开关(bang-bang)控制 (例如，见 JP-A-2007-086904 和 JP-A-H07-302121)。开关控制在以高速驱动被驱动对象方面是有利的。然而，开关控制是一种简单的 控制方法，并且因此难以通过该控制方法高速地将被驱动对象停止在目标位置。同时，作为 高速地将被驱动对象停止在目标位置的技术，已知的是基于目标分布(目标轨迹)的反馈 控制。
技术实现思路
然而，即便使用基于饱和电流设置操纵量的极值的上述方法来进行反馈控制，在 高精确度且高速地控制被驱动对象方面也存在着限制。鉴于上述，本公开至少提供了一种电机控制装置，其与现有技术相比，能够高精确 度且高速地将被驱动对象停止在目标位置。本专利技术的电机控制装置包括电机控制单元，其被配置为控制电机；以及信号输 出单元，其被配置为根据电机的旋转输出信号，其中电机控制单元基于信号输出单元的输 出信号控制电机，从而由电机驱动的被驱动对象移位到目标停止位置。电机控制单元被配 置为用作第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元以及切换单元，该切换单元在第一、 第二和第三控制单元之间顺序地继续进行切换。这里，第一控制单元执行第一电机控制，在该第一电机控制中，基于由信号输出单 元的输出信号指定的电机的旋转速度来估计电流上限，并且将对应于估计的电流上限的第 一驱动电流输入到电机，其中所述电流上限是可施加到电机的电流的上限并且通过由反电 动势引起的电流降低来进行调整。另一方面，第二控制单元执行第二电机控制，在该第二电 机控制中，将第二驱动电流输入到电机，其中第二驱动电流是低于以下两种电流的驱动电 流中的至少一个在第一控制单元的第一电机控制的结束时输入到电机的第一驱动电流的 驱动电流，以及在第一控制单元基于根据电机的当前旋转速度估计的电流上限控制电机的 情况下将要输入到电机的驱动电流。第三控制单元执行第三电机控制，在该第三电机控制中，基于由信号输出单元的 输出信号指定的作为电机和被驱动对象中的至少一个的操作量的速度和位移量中的至少 一个与操作量的目标轨迹这两者来确定将输入到电机的第三驱动电流，并且输入第三驱动电流，使得被驱动对象被沿着目标轨迹移位到目标停止位置。根据具有上述配置的电机控制装置，由于在驱动被驱动对象的早期阶段中通过对 应于电流上限的驱动电流驱动电机，因此能够通过对应于电机的最大动力的动力来驱动被 驱动对象。另一方面，在驱动被驱动对象的后期阶段中，由于基于由信号输出单元的输出信 号指定的电机和被驱动对象中的至少一个的操作量与对应于操作量的目标值这两者来确 定将输入的驱动电流，因此能够高精确度地且高速地将被驱动对象停止在目标停止位置。此外，根据该电机控制装置，在从第一控制单元的电机控制结束到第三控制单元 的电机控制开始的时间段中，第二控制单元执行电机控制以抑制驱动电流。因此，与执行从 第一控制单元的电机控制到第三控制单元的电机控制的直接切换并且执行电机控制的情 况相比，能够在第三控制单元的电机控制期间抑制根据电机的操作量和目标轨迹确定的驱 动电流超过电流上限Umax的情况发生的可能性，并且能够高速地将被驱动对象停止在目 标停止位置。此外，由于通过对应于第一控制单元中的电流上限的驱动电流来驱动电机，因此， 为了将第一控制单元的电机控制平滑地切换到第三控制单元的电机控制，使得被驱动对象 的操作状态不中断，在第三控制单元的电机控制的早期阶段中，将接近于电流上限的驱动 电流输入到电机。如果这时电机的负载增加，则根据目标轨迹确定的驱动电流可能超过电 流上限，因此，由于饱和可能导致在电机中实际流动的电流量小于输入的驱动电流。另一方面，如果在通过第二控制单元的电机控制抑制了输入到电机的驱动电流之 后，控制从第二控制单元的电机控制切换到第三控制单元的电机控制，则仅需要在第三控 制单元的电机控制的早期阶段中通过基于由第二控制单元的电机控制抑制的驱动电流的 驱动电流来驱动电机。因此，即使电机的负载增加，也能够抑制根据目标轨迹计算的驱动电 流超过电流上限的可能性。因此，根据本公开，能够抑制饱和的发生，并且能够高速地将被 驱动对象停止在目标停止位置。根据切换单元的该配置，能够高速地将被驱动对象停止在 目标停止位置。同时，可以如下地配置电机控制装置。本公开的电机控制装置包括电机控制单 元，其被配置为控制电机；以及信号输出单元，其被配置为根据电机的旋转输出信号，其中 电机控制单元基于信号输出单元的输出信号控制电机，从而由电机驱动的被驱动对象被移 位到目标停止位置，其中电机控制单元被配置为用作早期阶段控制单元，其在将被驱动对 象移位到目标停止位置的过程的早期阶段中操作；后期阶段控制单元，其在将被驱动对象 移位到目标停止位置的过程的后期阶段中操作；以及切换单元，其在早期阶段控制单元和 后期阶段控制单元之间顺序地进行切换。这里，早期阶段控制单元执行早期电机控制，在该早期电机控制中，基于由信号输 出单元的输出信号指定的电机的旋转速度来估计电流上限，并且将对应于估计的电流上限 的早期驱动电流输入到电机，其中所述电流上限是可施加到电机的电流的上限并且通过由 反电动势引起的电流降低来进行调整。另一方面，后期阶段控制单元执行后期电机控制，在 该后期电机控制中，基于由信号输出单元的输出信号指定的作为电机和被驱动对象中的至 少一个的操作量的速度和位移量中的至少一个与操作量的目标轨迹这两者来确定要输入 到电机的后期驱动电流，并且输入后期驱动电流，使得被驱动对象沿着目标轨迹移位到目 标停止位置。在早期阶段控制单元的电机控制结束之后满足预定条件之后，切换单元操作后期 阶段控制单元，使得直到早期阶段控制单元的电机控制结束之后满足预定条件才输入驱动 电流。例如，在早期阶段控制单元的电机控制结束之后，如果电机和被驱动对象中的至 少一个被移位了预定量，则可以认为满足预定条件。在该情况下，切换单元可以操作后期阶 段控制单元。或者，在早期阶段控制单元的电机控制结束之后，如果经过了预定时间，则可 以认为满足预定条件。在该情况下，切换单元可以操作后期阶段控制单元。在早期阶段控制单元的电机控制结束之后，在没有任何驱动电流被输入到电机的 时间段中，被驱动对象和电机自然地减速，并且因此，电流上限Umax减小。因此，如果如上 所述在早期阶段控制单元和后期阶段控制单元之间提供没有任何驱动电流被输入到电机 的时间段，则能够抑制后期阶段控制单元的电机控制的较早阶段中发生电流饱和，并且能 够高速地将被驱动对象停止在目标停止位置。附图说明参考附图考虑以下的详细描述，本公开的前述和另外的特征和特性将变得更加明 显，在附图中图1是示出控制系统的配置的框图2是示出喷墨打印机的配置的视图3示出了表示根据第一说明性实施例的控制方法的被驱动对象的位置、速度和 加速度的轨迹的曲线图4是示出推导用于计算电流上限的函数Um(Co)的方法的视图5是示出由电机控制单元执行的主控制处理的流程图6是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电机控制装置，包括：电机控制单元，所述电机控制单元被配置为控制电机；以及信号输出单元，所述信号输出单元被配置为根据所述电机的旋转输出信号，其中所述电机控制单元基于所述信号输出单元的输出信号控制所述电机，使得由所述电机驱动的被驱动对象被移位到目标停止位置，其中所述电机控制单元被配置为用作：第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元；以及切换单元，所述切换单元在所述第一、第二和第三控制单元之间顺序地切换，其中所述第一控制单元执行第一电机控制，在所述第一电机控制中，基于由所述信号输出单元的输出信号指定的所述电机的旋转速度来估计电流上限，并且将与估计的所述电流上限相对应的第一驱动电流输入到所述电机，其中所述电流上限是可施加到所述电机的电流的上限并且通过由反电动势引起的电流降低来进行调整，其中所述第二控制单元执行第二电机控制，在所述第二电机控制中，将第二驱动电流输入到所述电机，其中所述第二驱动电流是以下驱动电流中的至少一个：低于在所述第一控制单元的所述第一电机控制的结束时输入到所述电机的所述第一驱动电流的驱动电流，和低于在所述第一控制单元基于由所述电机的当前旋转速度估计的所述电流上限控制所述电机的情况下将要输入到所述电机的驱动电流的驱动电流，并且其中所述第三控制单元执行第三电机控制，在所述第三电机控制中，基于由所述信号输出单元的所述输出信号指定的、作为所述电机和所述被驱动对象中的一个的操作量的、速度和移位量中的至少一个，与所述操作量的目标轨迹这两者，来确定将输入到所述电机的第三驱动电流，并且输入所述第三驱动电流，使得所述被驱动对象对应于所述目标轨迹移位直到所述目标停止位置。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：家崎健一，
申请(专利权)人：兄弟工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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