[发明专利]图像形成设备的直流电机的控制设备及方法

权利要求书

1.一种用于控制直流电机的控制设备，包括：

速率传感器，输出与直流电机的速率对应的脉冲；

速率估计单元，确定估计直流电机的速率的必要性，当速率估计单元确定需要估计直流电机的速率时，速率估计单元根据由速率传感器输出的脉冲来估计直流电机的速率；

电机驱动单元，基于由速率估计单元估计的直流电机的估计的速率来驱动直流电机。

2.如权利要求1所述的控制设备，其中，速率传感器包括编码器。

3.如权利要求1所述的控制设备，其中，控制设备使用图像形成/获得单元将与图像数据对应的图像打印到打印介质上或者获得打印在打印介质上的图像数据。

4.如权利要求3所述的控制设备，其中，图像形成/获得单元包括：

用于读取手稿的原始数据的扫描单元或者用于在特定方向上运动以用于形成图像的喷墨头运动盒。

5.如权利要求1所述的控制设备，其中，速率估计单元包括：

速率测量单元，根据速率传感器的脉冲测量直流电机的速率和位置，并且在每个控制周期更新并存储关于直流电机的估计的速率和位置的信息；

控制器，提供用于估计直流电机的速率的控制变量和增益；

速率估计装置，利用由控制器提供的控制变量和由速率测量单元提供的直流电机的位置和速率来估计直流电机的速率；

速率控制器，利用由控制器提供的增益调节由速率估计装置估计的速率。

6.如权利要求5所述的控制设备，其中，速率估计装置包括：

被控对象模型，利用与控制目标的被控对象相关的公式模型来估计直流电机的速率，在所述控制目标的被控对象中，输出的速率根据输入电压的变化而变化；

波动模型，利用当与驱动直流电机时引起的负载波动相关的公式模型来估计直流电机的速率；

加法器，将由被控对象模型估计的直流电机的速率与由波动模型估计的直流电机的速率相加，以获得由速率估计装置估计的直流电机的速率。

7.如权利要求6所述的控制设备，其中，被控对象模型使用下面的式子来估计直流电机的速率：

y(n+1)＝(ΔT/T)×K×r(n)+(1-(ΔT/T))×y(n)；

其中，y(n+1)是估计的直流电机的速率，r(n)是施加到直流电机的先前电压，y(n)是直流电机的先前速率，T是直到直流电机的输出速率达到参考速率的63％时所用的时间常数，ΔT是时间常数的增量，K是相对于直流电机的输入电压的输出速率的直流增益。

8.如权利要求6所述的控制设备，其中，波动模型使用下面的式子估计直流电机的速率：

由于负载波动的估计的直流电机的速率＝(A+B×r(n))×sin(波峰的先前位置+波峰的位置-π)；

其中，A和B是指示负载波动的大小的常数，波峰的位置是与波峰的初始位置对应的值。

9.如权利要求5所述的控制设备，还包括用于将速率测量单元的输出端选择性地连接到速率估计装置和速率控制器的一个上的开关。

10.如权利要求9所述的控制设备，其中，当在控制周期内不产生速率的脉冲时，速率测量单元将速率测量单元的输出端连接到速率估计装置，当在控制周期内产生速率传感器的脉冲时，速率测量单元施加切换信号以将速率测量单元的输出端连接到速率控制器。