本発明の方法を実施する速度検出装置の構� ��は、図2に示した従来技術と同一のものであ る。図1は図2の速度検出装置において、本発� ��の速度検出方法の処理手順を示すフローチ� ��ートである。以下、図1を用いて本発明の方 法を、順を追って説明する。
 はじめにステップ1で初期化処理を行うため 、変化パルス値が連続的に変化パルス閾値n _m (2以上の自然数)以上となった回数である多パ ルス連続回数N、前回位置パルス値n(k-1)およ� �前回タイマ値t(k-1)をすべて0とする。
 次に、ステップ2で速度演算器6がリード・� �ネーブル信号10を発することによって位置レ ジスタ3から今回位置パルス値n(k)を、またタ� ��マレジスタ5から今回タイマ値t(k)を読み込� �。
 ステップ3で従来技術と同じく式(1)および式 (2)に示すようにして変化パルス値δn(k)および 変化タイマ値δt(k)を求める。
 ステップ4でδn(k)がn _m 以上であるかどうか判断し、もしそうであれ ば、ステップ5に進む。もしそうでなければ� �ステップ6に進む。
 ステップ5で多パルス連続回数Nに1を足して� ��たな多パルス連続回数Nとし、ステップ7に� �む。
 ステップ6では多パルス連続回数Nを0とし、� ��テップ9に進む。
 ステップ7で多パルス連続回数Nが多パルス� �続回数閾値N _m 以上であるかどうか判断し、もしそうであれ ば、ステップ8に進む。もしそうでなければ� �ステップ9に進む。
 ステップ8で式(3)のように変化パルス値δn(k) を変化タイマ値δt(k)で除算することで位置パ ルス周波数f(k)を計算してモータの速度を求� �る。
 また、ステップ9で式(4)のように変化パルス 値δn(k)をサンプリング周期Tで除算すること� �位置パルス周波数f(k)を計算してモータの速� ��を求める。
  f(k)=δn(k)/T           (4)
 最後に、ステップ10で前回位置パルス値n(k-1 )を今回位置パルス値n(k)とし、前回タイマ値t (k-1)を今回タイマ値t(k)とし、ステップ2に戻� �。

 このように、連続N _m 回以上1サンプリング周期の間の実際の変位� �がn _m パルス以上である場合に周期測定方式を、そ の他の場合にパルス計数方式を用いてモータ の速度を求める。
 すなわち、高速度運転時(1サンプリング周� �の間の実際の変位量が常にn _m パルス以上である場合)は、周期測定方式を� �いて速度を検出しているので、ビート現象� �起こらず検出速度の精度が高くリップルも� �さい。
 図4は横軸をサンプリング周期Tで基準化し� �時間軸、縦軸をサンプリング周期T当りのパ� ��ス数(δn(k)/Tに相当)で基準化した値で表した 検出速度のシミュレーション結果を示すもの である。周期測定方式(長い点線)の速度リッ� ��ルは、パルス計数方式(短い点線)の場合と� �較して1/10以下に抑えられており大幅に低下� ��ている。

 一方、低速度運転時、すなわち1サンプリン グ周期の間の実際の変位量が常に[n _m -(1/N _m )]パルス未満である場合は、多パルス連続回� ��Nが多パルス連続回数閾値N _m 以上にならないので、パルス計数方式を用い て速度検出を行う(図5を参照)。この場合、演 算周期毎に検出速度と実際の速度との誤差が 大きくなるが、少し長い時間スパンでの検出 速度の平均値は実際の速度とほぼ等しくなる 。検出時間が常に1サンプリング周期なので� �イズに強く、位相遅れによる制御性能の低� �問題も起こらない。ビート現象はあるが、� �ートによる脈動振幅は速度に比例するので� �低速度ではその脈動振幅は小さく悪影響を� �ぼすことはない。
 また、n _m の大きさはノイズ環境によって決まる。ノイ ズが少ない場合には、低速運転でも速度演算 の精度を高くかつリップルを小さくするため に、n _m をできるだけ小さく設定した方が良い。

 また、中速度運転時、すなわち1サンプリン グ周期の間の実際の変位量が[n _m -(1/N _m )]パルス以上、n _m パルス未満である場合は、多パルス連続回数 Nが多パルス連続回数閾値N _m を上下するので、速度の検出はパルス計数方 式と周期測定方式が交互に切り替わることに なる。そのためにモータが一定な中速度で運 転する場合には、検出速度の平均値V _Ave は実際の速度V _Motor と誤差が生じる。以下に、その理由を説明す る。
 仮に演算方式の切り替えがなく常にパルス� ��数方式を用いて速度を検出するものとすれ� ��、変化パルス値がn _m となる際に演算した速度V _High は実際の速度V _Motor より大きく、変化パルス値が(n _m -1)となる際に演算した速度V _Low は実際の速度より小さいが、検出速度の平均 値V _Ave は実際の速度V _Motor と等しい。
 本発明の速度検出方式では、多パルス連続� ��数Nが多パルス連続回数閾値N _m 以上である場合には、周期測定方式を用いて 速度を検出するので、その検出速度はその時 点の実際の速度V _Motor と等しいが、パルス計数方式を用いて演算し た値V _High より小さな値となるので、検出速度の平均値 V _Ave は実際の速度V _Motor より小さくなる。
 中速度運転時におけるこのような誤差の問� ��は、多パルス連続回数閾値N _m を大きくすることでその影響を減らすことが できる。すなわち、N _m を大きくした場合、一定時間内で周期測定方 式を用いた回数が減るので、検出速度の平均 値と実際の速度との誤差も小さくなる。ただ し、N _m を大きくした場合は、パルス計数方式固有の 問題であるビートによる脈動が大きくなるの で、N _m の値は誤差と脈動のトレードオフを考慮して 要求される駆動系の特性に合わせて決定する 必要がある。
 図6は中速度運転時において、検出速度がパ ルス計数方式と周期測定方式とで交互に切り 替わっている状況をシミュレーションよって 示したものである。長い点線が本発明の速度 検出方式での検出速度であり、短い点線は比 較のためパルス計数方式による検出速度を示 している。また、一点鎖線は本発明での検出 速度を、ローパスフィルタを通して見た平均 値を示している。なお、図6では、n _m =2、N _m =2である。
 本シミュレーション結果より、周期測定方� ��に切り替わっている間は、その検出速度の� ��は実際の速度にほぼ等しくなるが、パルス� ��数方式による検出値を含めた検出速度全体� ��平均値は実際の速度より低目の値となって� ��る。
 また、図7はシミュレーション条件において n _m =2とし、N _m を2から4に変更した場合を示しており、この� ��合、上述したように一定時間内で周期測定� ��式を用いる回数が減るので、実際の速度(実 線)に対する検出速度の平均値のずれは、図6� ��場合より小さくなっていることが分かる。

 なお、本発明は位置制御や速度制御機能� ��有するモータ制御装置の速度フィードバッ� ��信号として適用することにより、より高精� ��で低リップルかつ高性能なモータ制御装置� ��提供することが可能となる。