(57)【要約】【課題】ステッピングモータの進角制御を行いながら駆動電圧制御による速度制御を行う制御装置であって、特性バラツキのあるステッピングモータであっても、高精度な速度制御を実現する制御装置を提供する。【解決手段】ステッピングモータ１０１のロータの回転位置の検知信号を生成し、上記検知信号に応じたタイミングでステッピングモータ１０１の回転速度を制御する制御装置１００を設ける。制御装置１００は、指定された回転速度に応じた制御波形の進角値を目標進角として制御する。制御装置１００は、ロータの回転速度を検出し、指定された回転速度と検出された回転速度との速度偏差が閾値の範囲になるようにステッピングモータ１０１の駆動電圧を制御する。制御装置１００は、駆動電圧の制御によって速度偏差を閾値の範囲内に制御できない場合、目標進角を速度偏差に応じた補正値だけ補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータの回転部の回転位置の検知信号を生成する生成手段と、
前記回転位置の検知信号に応じたタイミングで前記ステッピングモータの回転速度を制御するモータ制御手段とを備え、
前記モータ制御手段は、
指定された前記回転部の回転速度に応じた制御波形の進角値を目標進角として算出する進角算出手段と、
前記回転位置の検知信号に応じたタイミングで、制御波形の進角が前記目標進角となるように制御する進角制御手段と、
前記回転位置の検知信号の生成周期で前記回転部の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記指定された前記回転部の回転速度と前記回転速度検出手段によって検出された回転速度との速度偏差が予め決められた閾値の範囲になるように前記ステッピングモータの駆動電圧を制御する電圧制御手段を備え、
前記進角制御手段は、前記電圧制御手段による駆動電圧の制御によって前記速度偏差を前記閾値の範囲内に制御できるかを判断し、前記速度偏差を前記閾値の範囲内に制御できない場合に、前記算出された目標進角を、前記速度偏差に応じた補正値だけ補正する
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記電圧制御手段は、前記ステッピングモータの駆動電圧に前記速度偏差に応じた電圧値を加えることで前記駆動電圧の制御を行い、
前記進角制御手段は、前記電圧制御手段が出力する駆動電圧が予め決められた電圧制御範囲内でない場合に、前記速度偏差を前記閾値の範囲内に制御できないと判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記ステッピングモータの駆動電圧毎の、前記制御波形の進角と前記回転部の回転速度との対応情報が予め記憶された記憶手段を備え、
前記進角制御手段は、前記電圧制御手段が出力する駆動電圧が前記予め決められた電圧制御範囲内でない場合に、前記記憶手段内の前記対応情報に基づいて、前記速度偏差に応じた補正値を決定する
ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記記憶手段内の対応情報は、前記制御波形の進角と前記回転部の回転速度との関係を示すグラフ上での、前記予め決められた電圧制御範囲内の駆動電圧毎の、前記制御波形の進角に対応する前記回転部の回転速度の値の軌跡を示す情報であり、
前記進角制御手段は、前記電圧制御手段が出力する駆動電圧が前記予め決められた電圧制御範囲内でない場合に、該駆動電圧が超えた前記電圧制御範囲端の駆動電圧に対応する前記軌跡上で進角をシフトすることで、前記速度偏差に応じた補正値を決定する
ことを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記記憶手段内の対応情報は、前記制御波形の進角と前記回転部の回転速度との関係を示すグラフ上での、前記予め決められた電圧制御範囲内の駆動電圧毎の、前記制御波形の進角に対応する前記回転部の回転速度の値の軌跡を示す情報であり、
前記進角制御手段は、前記電圧制御手段が出力する駆動電圧が前記予め決められた電圧制御範囲内でない場合に、予め決められた駆動電圧に対応する前記軌跡上で進角をシフトすることで、前記速度偏差に応じた補正値を決定する
ことを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項６】
前記予め決められた駆動電圧は、定常駆動電圧である
ことを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
ステッピングモータの制御方法であって、
前記ステッピングモータの回転部の回転位置の検知信号を生成する生成工程と、
前記回転位置の検知信号に応じたタイミングで前記ステッピングモータの回転速度を制御するモータ制御工程とを有し、
前記モータ制御工程は、
指定された前記回転部の回転速度に応じた制御波形の進角値を目標進角として算出する進角算出工程と、
前記回転位置の検知信号に応じたタイミングで、制御波形の進角が前記目標進角となるように制御する進角制御工程と、
前記回転位置の検知信号の生成周期で前記回転部の回転速度を検出する回転速度検出工程と、
前記指定された前記回転部の回転速度と前記回転速度検出工程によって検出された回転速度との速度偏差が予め決められた閾値の範囲になるように前記ステッピングモータの駆動電圧を制御する電圧制御工程を有し、
前記進角制御工程では、前記電圧制御工程による駆動電圧の制御によって前記速度偏差を前記閾値の範囲内に制御できるかを判断し、前記速度偏差を前記閾値の範囲内に制御できない場合に、前記算出された目標進角を、前記速度偏差に応じた補正値だけ補正する
ことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置およびステッピングモータの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータは、例えば、撮像装置などの光学機器に搭載され、その様々な駆動方法が提案されている。ステッピングモータは、正弦波を制御波形とするマイクロステップ駆動によって開ループ制御で簡易に高分解能が得られる。したがって、一般的に、開ループ制御によるステッピングモータの駆動方法が提案されている。
【０００３】
一方、ステッピングモータは、高速回転時には脱調してしまうという課題が存在する。したがって、ステッピングモータに回転位置検出機構を付与して、制御波形の位相を所定の角度だけ進めることにより、脱調せずに高速回転させる進角制御技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１は、制御部によってステッピングモータの制御モードを２相ステッピングモータとして用いるステッピングモードとＤＣモータとして用いる閉ループモードとの２種類の動作モードに切り替えて使用できる制御技術を開示している。また、特許文献２は、閉ループ制御によって用いる進角に応じた最大速度を予め実測しておき、この実測データを用いて進角制御することで、モータを任意の速度で制御する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４９６３８０８号明細書
【特許文献２】米国特許第６８７９３４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ステッピングモータを、進角制御により任意の速度に制御する技術では、実際には、進角変更時の応答性やリニアリティが良くないという課題がある。したがって、進角を用いた閉ループ制御を行うためには、モータ特性やモータに連結されたメカ負荷などのバラツキの影響を考慮して、個々に目標速度に応じた進角を測定し、装置に記憶させておく必要がある。したがって、任意の速度で一定速に制御する必要がある装置においては進角制御が使われることはあまりなかった。
【０００７】
そこで、目標速度に応じた進角で進角制御を行いながら、高精度に速度制御を行うために、ステッピングモータの駆動電圧のフィードバック制御を併用する制御方法が考えられる。しかし、モータ単体やモータで制御する装置の個体バラツキ、さらに温度変化による特性バラツキが大きい場合には、駆動電圧の制御範囲が限られているため、駆動電圧のフィードバック制御だけでは制御しきれない場合がある。具体的には、駆動電圧の制御によって、目標速度と、検出されるモータの速度との速度偏差を所定の閾値の範囲内に制御できない場合がある。
【０００８】
本発明は、ステッピングモータの進角制御を行いながら駆動電圧の制御による速度制御を行う制御装置であって、特性バラツキのあるステッピングモータであっても、高精度な速度制御を実現する制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態の制御装置は、ステッピングモータの回転部の回転位置の検知信号を生成する生成手段と、前記回転位置の検知信号に応じたタイミングで前記ステッピングモータの回転速度を制御するモータ制御手段とを備える。前記モータ制御手段は、指定された前記回転部の回転速度に応じた制御波形の進角値を目標進角として算出する進角算出手段と、前記回転位置の検知信号に応じたタイミングで、制御波形の進角が前記目標進角となるように制御する進角制御手段と、前記回転位置の検知信号の生成周期で前記回転部の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記指定された前記回転部の回転速度と前記回転速度検出手段によって検出された回転速度との速度偏差が予め決められた閾値の範囲になるように前記ステッピングモータの駆動電圧を制御する電圧制御手段を備える。前記進角制御手段は、前記電圧制御手段による駆動電圧の制御によって前記速度偏差を前記閾値の範囲内に制御できるかを判断し、前記速度偏差を前記閾値の範囲内に制御できない場合に、前記算出された目標進角を、前記速度偏差に応じた補正値だけ補正する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の制御装置によれば、特性バラツキがあるステッピングモータであっても、進角制御と駆動電圧のフィードバック制御による高精度な速度制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の構成例を示す図である。
【図２】ステッピングモータユニットの構成図である。
【図３】ステッピングモータの進角制御処理を説明するフローチャートである。
【図４】目標進角の算出処理を説明する図である。
【図５】進角制御処理の例を説明する図である。
【図６】駆動電圧の上限と下限を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本実施形態の構成例を示す図である。制御装置１００は、ステッピングモータユニット２００を制御する装置である。制御装置１００は、ステッピングモータ１０１の回転位置を検出しながらステッピングモータ１０１の回転制御を行う。制御装置１００は、回転速度に応じた進角データを用いて進角制御を行う機能と、駆動電圧で速度制御を行う機能とを有する。具体的には、ステッピングモータユニット２００は、ステッピングモータ１０１、ロータ１０２、パルス板１０５、フォトインタラプタ（以下、「ＰＩ」と記述）１０３、１０４を備える。
【００１３】
図２は、ステッピングモータユニットの構成図である。ステッピングモータユニット２００は、位置検出機能を有する。ステッピングモータユニット２００が備えるステッピングモータ１０１のロータ１０２にパルス板１０５を備えたエンコーダを例として説明する。パルス板１０５は、明領域と暗領域の比率が５０：５０で設計されている。メカ的に設計された位置に２つのＰＩ１０３、１０４が取り付けられ、ロータの回転に伴ってパルス板１０５がＰＩの出力信号を変化させる。ここで、ＰＩ１０３、１０４およびパルス板１０６を組み合わせて２相エンコーダが構成される。
【００１４】
図１に戻って、制御装置１００は、コンパレータ１０６、エンコーダ回路１０７、ＣＰＵ１０８、正弦波発生器１０９、ＰＷＭ発生器１１１、モータドライバ１１２を備える。コンパレータ１０６は、ＰＩ１０３、１０４から出力されたアナログ信号を入力し、設定された閾値電圧によって２値化された信号を後段に出力する。すなわち、コンパレータ１０６は、ステッピングモータの回転部であるロータの回転位置の検知信号を生成する生成手段として機能する。ＰＩ１０３、１０４の信号を２値化した信号は、それぞれエンコーダ回路１０７に入力して信号の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを取得する。このタイミングにあわせて、エンコーダ回路１０７が、モータの位置カウントおよび信号周期カウントを行う。
【００１５】
また、エンコーダ回路１０７は、信号入力タイミング時にＣＰＵ１０８に割り込み処理をかけることができる。ＣＰＵ１０８は、予め保存されているプログラムを実行する機能を備え、割り込み処理に応じてプログラムが順次実行される。また、ＣＰＵ１０８は、バス１１０を介して、エンコーダ回路１０７、正弦波信号発生器１０９、ＰＷＭ発生器１１１を制御する。正弦波発生器１０９は、ＣＰＵ１０８の指示にしたがって、正弦波１周期に相当する分解能でＰＷＭ値をＰＷＭ発生器１１１に送り、ＰＷＭ発生器１１１から出力されるＰＷＭ信号をモータドライバ１１２で増幅させてステッピングモータ１０１に伝える。
【００１６】
モータドライバ１１２は、ＰＷＭのＤＵＴＹ比（％）によって出力電圧を制御し、モータのコイルに対して実効的に正弦波状の電圧信号を印加する。以下では、説明の簡便化のため、コイルにかけている電圧は正弦波であるとして扱う。上記正弦波状の電圧信号の印加によって、ステッピングモータ１０１の回転速度が制御される。すなわち、ＣＰＵ１０８、正弦波発生器１０９、ＰＭＷ発生器１１１、およびモータドライバ１１２は、ロータの検知信号に応じたタイミングでステッピングモータの回転速度を制御するモータ制御手段として機能する。
【００１７】
ステッピングモータ１０１が備えるＡ相用コイル１１３、Ｂ相用コイル１１４は、モータドライバ１１２から発せられる正弦波信号を受ける。そして、Ａ相用コイル１１３、Ｂ相用コイル１１４は、後段のステータＡ＋１１５、ステータＡ−１１６、ステータＢ＋１１７、ステータＢ−１１８に対して、４種類の位相の異なる正弦波電圧を発生させる。Ａ相用コイル１１３に対してＳｉｎ波とＢ相用コイル１１４にＣｏｓ波を出力すると、Ｂ相はＡ相よりも９０度先行した波形となり、モータは正転する。逆にＢ相にＡ相よりも９０度遅れた波形を出力すると、モータは逆転する。
【００１８】
以下に、ロータマグネット１１９の着磁位相に対して、エンコーダのパルス板１０５の明暗位相が一致するように取り付けられている場合について説明する。ロータマグネット１１９の着磁位相とエンコーダのパルス板１０５の明暗位相の位相ズレ量が予め分かっていれば、位相ズレ量を考慮して同等の制御を行うことができる。
【００１９】
図３は、本実施形態における制御装置によるステッピングモータの進角制御処理を説明するフローチャートである。指定速度Ｓでステッピングモータ１０１を回転させる場合を想定する。ＣＰＵ１０８が、指定速度Ｓに応じた目標進角θを算出する（ステップＳ１００）。
【００２０】
図４は、図３のステップＳ１００における目標進角の算出処理を説明する図である。図４に示すグラフは、駆動電圧毎の、モータの進角と速度との関係を示す。グラフ上の進角と速度との関係を示す軌跡を、以下では進角−速度特性曲線と記述する。当該軌跡上で、左方向に進み、進角を小さくしていくと、駆動速度も遅くなる。また、軌跡上で右方向に進み、進角を大きくしていくと駆動速度は速くなる。
【００２１】
図４中に示すグラフ上で、駆動電圧を所定の範囲内で変化させた場合、電圧Ｖ０のときの進角−速度特性曲線は、電圧Ｖ０から電圧Ｖ１、電圧Ｖ２へと電圧を上げた場合に電圧値に応じてシフトする。これら駆動電圧毎の進角−速度データをテーブル化して制御装置の記憶手段内に予め記憶しておく。進角−速度データは、進角と速度との対応情報である。そして、ＣＰＵ１０８は、この進角−速度データに基づいて、指定速度Ｓに応じた目標進角θを算出する。これにより、任意の速度を指定して駆動する場合であっても目標となる進角値を算出することができる。
【００２２】
進角−速度データをテーブル化して記憶する場合、データ量が多くなってしまう。そこで、限られた速度範囲内における進角−速度データを予め記憶手段（不図示）記憶させておき、ＣＰＵ１０８が、この進角−速度データを用いて目標進角を算出するようにしてもよい。これにより、目標進角の算出に用いるデータ量が削減される。
【００２３】
また、図４に示す進角−速度データにおける比較的リニアリティが高い領域を直線近似して数式化し、得られた数式データ（直線近似式）を記憶手段に記憶させておき、図３のステップＳ１００における目標進角θの算出に用いるようにしてもよい。具体的には、制御可能な駆動速度の範囲内で、進角−速度特性曲線におけるリニアリティが高い領域の進角−速度データを直線近似して算出して記憶する。すなわち、ＣＰＵ１０８は、指定されたロータの回転速度に応じた制御波形の進角値を目標進角として算出する進角算出手段として機能する。
【００２４】
図３に戻って、ＣＰＵ１０８が、エンコーダ回路１０７から得られたエンコーダの割り込み信号に同期してモータの回転位置を検出することで位相遅れ角ωを算出する（ステップＳ１０１）。算出した位相遅れ角ωは、回転するモータの逆起電力などによって生じるものである。
【００２５】
次に、ＣＰＵ１０８が、位相遅れ角ωと、ステップＳ１００で算出した目標進角θとの位相偏差ω−θを制御進角とする（ステップＳ１０２）。そして、ＣＰＵ１０８が、上記位相偏差ω−θを補償するように駆動波形を制御して、進角θの状態を保つように進角制御を行う（ステップＳ１０３）。具体的には、ＣＰＵ１０８は、位相偏差ω−θを、次のエンコーダの割り込み信号が発生するタイミングまでに制御波形の位相を位相偏差ω−θだけ進めるように正弦波発生器１０９の波形位相を制御する。すなわち、ＣＰＵ１０８は、ロータの回転位置の検知信号に応じたタイミングで制御波形の進角が目標進角となるように制御する進角制御手段として機能する。ステップＳ１０３における進角制御を実行した後、ＣＰＵ１０８が、停止指示があるかを判断する（ステップＳ１０４）。停止指示がない場合は、処理がステップＳ１０１に戻って、一連の処理を繰り返す。停止指示がある場合は、ＣＰＵ１０８がステッピングモータ１０１を停止させる。
【００２６】
図５は、図３のステップＳ１０３における進角制御処理の例を説明する図である。図５（Ａ）は、ステッピングモータ１０１のロータ軸１０２に取り付けられたエンコーダ信号の出力波形を示す。ＣＰＵ１０８は、エンコーダの明暗または暗明の切り替わりタイミングで駆動波形の位相検出や位相制御を行う。
【００２７】
図５（Ｂ）は、進角０度のときの駆動波形の一例を示す図である。図５（Ｃ）は、開ループ制御による駆動時の駆動波形の一例を示し、図５（Ｂ）に示す波形と比べ、位相に遅れが出ていることを示す。図５（Ｄ）は、図５（Ｃ）の開ループ制御から進角制御に制御が切り替えた時の駆動波形を示す。
【００２８】
図５（Ｂ）に示す波形は、電流遅れがない理想的な駆動波形（進角０度）を示す。図５（Ｃ）に示す波形は、開ループ制御時における駆動波形を示す。図５（Ｃ）に示す波形を参照すると、図５（Ａ）の明から暗に切り替わるタイミングＩｎにおいて位相遅れがＣｎ、１／４周期後のタイミングＩｎ＋１ではＣｎ＋１の位相遅れが発生していることがわかる。
【００２９】
図５（Ｄ）のように、タイミングＩｎにて開ループ制御から進角制御に切り替えた場合、ＣＰＵ１０８は、制御波形を１／４周期後（Ｉｎ＋１）に目標位相となるように制御波形の周期を制御する。例えば、目標位相を進角０度とすると、ＣＰＵ１０８は、位相遅れＤｎ＋１が０度になるように、１／４周期の期間で制御波形の周期を変更するように制御する。タイミングＩｎの直後から制御波形の位相を進めてしまうと不連続な波形になってしまい、モータの振動や異音、脱調といった問題が発生してしまう。したがって、この例では、ＣＰＵ１０８は、制御波形の周期を制御して問題が発生しない所定期間（例えば１／４周期）で位相を合わせるように制御を行う。図５を用いて進角０度になるように進角制御を行った場合を例にして進角制御を説明したが、位相遅れがδだけ残った状態になるように進角制御した場合、進角δで進角制御を行ってもよい。
【００３０】
図３に戻って、以下に説明するステップＳ１０５乃至Ｓ１１０の処理で、上述した進角制御の実行と同時に、ＣＰＵ１０８が、駆動電圧のフィードバック制御による速度制御を実行し、指定速度Ｓになるようにステッピングモータ１０１の回転速度を制御する。この例では、制御可能な駆動電圧に予め上限と下限とが設定されている。
【００３１】
図６は、駆動電圧の上限と下限を説明する図である。ステッピングモータを目標速度で駆動するときの定常駆動電圧をＶ０とする。Ｖ０は、ＣＰＵ１０８によって設定される駆動電圧の制御範囲の中央値となる駆動電圧である。また、βが下限電圧、αが上限電圧である。
【００３２】
図３に戻って、ＣＰＵ１０８が、エンコーダの割り込み信号の検出間隔を測定し、ステッピングモータ１０１の回転速度を算出する（ステップＳ１０５）。すなわち、ＣＰＵ１０８は，ロータの回転位置の検知信号の生成周期でロータの回転速度を検出する回転速度検出手段として機能する。続いて、ＣＰＵ１０８が、以下に説明する処理を通じて、ステップＳ１０５で算出した回転速度と目標速度Ｓとの偏差量を駆動電圧に反映させて、モータの回転速度を制御する。本実施形態では、進角および駆動速度のフィードバック制御は、エンコーダの割り込み信号に同期して行われる。
【００３３】
まず、ＣＰＵ１０８が、検出された回転速度が目標速度範囲内であるか、つまり、検出された回転速度と目標速度との速度偏差が閾値の範囲内であるかを判断する（ステップＳ１０６）。ＣＰＵ１０８が、検出された回転速度が目標速度範囲内であると判断した場合は、ステップＳ１０６に戻る。ＣＰＵ１０８が、検出された回転速度が目標速度範囲内でないと判断した場合は、ＣＰＵ１０８が、目標速度との速度偏差分を電圧Ｖｄに変換して、直前の駆動電圧Ｖｎに反映させる（ステップＳ１０７）。具体的には、駆動電圧Ｖ＝Ｖｎ＋Ｖｄとすることで、駆動電圧をＶｄの分だけ上方にシフトする。すなわち、ＣＰＵ１０８は、上記速度偏差が予め決められた閾値の範囲にない場合に、記憶手段に記憶された進角−速度データを参照して、駆動電圧を速度偏差が閾値の範囲内となる電圧値に変更する。
【００３４】
次に、ＣＰＵ１０８が、算出した駆動電圧Ｖが駆動電圧の制限範囲内であるか、すなわちβ≦Ｖ≦αであるかを判断する（ステップＳ１０８）。駆動電圧Ｖが駆動電圧の制限範囲内である場合、ＣＰＵ１０８は、駆動電圧の制御（シフト）により速度偏差を閾値の範囲内に制御できると判断する。そして、処理がステップＳ１０９に進む。続いて、ＣＰＵ１０８が、次のエンコーダの検知信号が検出されたタイミングで駆動電圧をＶに変更し（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０５に戻って、速度制御処理を続ける。このように、ＣＰＵ１０８は、エンコーダの検知信号に同期して、駆動速度と目標速度との速度偏差に基づいて駆動電圧Ｖを制御することで、高精度に速度制御を行う。すなわち、ＣＰＵ１０８は、指定されたロータの回転速度と検出された回転速度との速度偏差が閾値の範囲になるように駆動電圧を制御する電圧制御手段として機能する。
【００３５】
駆動電圧Ｖが駆動電圧の制限範囲内（電圧制御範囲内）でない場合、ＣＰＵ１０８は、駆動電圧の制御（シフト）により速度偏差を閾値の範囲内に制御できないと判断する。そして、処理がステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０において、ＣＰＵ１０８が、目標進角を補正する（ステップＳ１１０）。
【００３６】
以下に、目標進角の補正処理について、図４を参照して説明する。図３のステップＳ１００において、定常駆動電圧Ｖ０のときの目標速度Ｓに応じた目標進角θ１を算出したものとする。また、この例では、上限駆動電圧βは、Ｖ２であるものとする。目標進角θ１で進角制御しつつ、駆動電圧を制御する場合、速度偏差が小さいときは、制限範囲内で駆動電圧をシフト（図４に示す例では上方にシフト）することで、速度偏差を閾値の範囲内に制御できる。
【００３７】
しかし、速度偏差が大きい場合は、速度偏差に応じた駆動電圧分、駆動電圧をシフトすると、駆動電圧の制限範囲を越えてしまう。つまり、上限駆動電圧である駆動電圧Ｖ２まで駆動電圧を上げても目標速度に到達できない。したがって、この場合には、ＣＰＵ１０８は、駆動電圧が超えた電圧制御範囲端の駆動電圧（上限駆動電圧または下限駆動電圧）に対応する進角−速度特性曲線上で進角をシフトすることで、電圧制御範囲外になる駆動電圧分に対応する進角の補正値を決定する。
【００３８】
この例では、ＣＰＵ１０８が、電圧Ｖ２に対応する進角−速度特性曲線上で進角をシフトすることで、速度偏差に応じた進角の補正値（補正進角）εを決定する。そして、ＣＰＵ１０８が、目標進角θ１に補正進角εを加えることで、目標進角をθ２に補正する。上述した図３のステップＳ１１０における目標進角の補正処理は、エンコーダの割り込み信号に同期して行われ、Ｓ１０１に戻って一連の処理を繰り返す。
【００３９】
本実施形態の制御装置は、駆動速度に応じた進角値でモータ制御を行い、さらに高精度に駆動速度を制御するために駆動電圧によるフィードバック制御を行っている。制御装置は、駆動電圧だけでは速度偏差を制御できない場合は、駆動電圧を上限電圧または下限電圧に保ちつつ、進角を補正する。他の実施形態においては、制御装置が、駆動電圧を予め決められた任意の駆動電圧に保ちつつ、その駆動電圧に対応する進角−速度特性曲線上で進角をシフトすることで、進角の補正値を決定するようにしてもよい。例えば、制御装置が、定常駆動電圧Ｖ０に対応する進角−速度特性曲線上で進角をシフトすることで、進角の補正値を決定するようにしてもよい。
【００４０】
本実施形態の制御装置によれば、駆動電圧だけでは速度偏差を制御できない場合は、当該速度偏差に応じた進角の補正値を決定して、目標進角を補正する。これにより、特性バラツキがあるステッピングモータであっても、進角制御と電圧のフィードバック制御による高精度な速度制御を実現することができる。
【００４１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００４２】
（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【符号の説明】
【００４３】
１００  制御装置
１０１  ステッピングモータ
１０２  ロータ軸
１０３，１０４  フォトインタラプタ
１０５  パルス板
１０６  コンパレータ
１０７  エンコーダ回路
１０８  ＣＰＵ
１０９  正弦波発生器
１１０  バス
１１１  ＰＷＭ発生器
１１２  モータドライバ
【図１】
2014039427.tif 000003
【図２】
2014039427.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014039427.tif 000006
【図５】
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【図６】
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