JPS58144202A - Dc servo circuit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent hunting and to make high-precision positioning speed control possible, by changing a feedback gain in accordance with the deviation from a target position or a target speed. CONSTITUTION:If an actual position or speed is deviated from the target position or speed, the feedback gain of an analog feedback system including an analog multiplier 10 is set to a mininum, and positioning is performed stably by the digital control. After the digital control is performed up to the minimum bit in this manner, a gradually increasing voltage is outputted from a gain controlling circuit 11 near the target position or speed to increase the analog feedback quantity of the multiplier 10. At this time, a load 2 is in the still state approximately; and when the analog feedback quantity is increased and the driving force is stronger than the frictional force in its position, the load 2 starts moving. By this driving system, the load is driven very stably with a high precision bacause a force stronger than a required minimum force surpassing the friction in this place is not applied to the load 2.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は位置決め′を尺は逼屓制御ｔ−Ｎｆ良（、箇た
ハンチングｒ生じることなく行うことので自る直流ナー
ボー路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a direct current nervoway which allows positioning to be carried out without causing any hunting.

一般に、直置サーｉシステムは侑にと安定性との廁和ｉ
どのように実楓させて行くかが非’ＩＫ１景となる。In general, the direct-mounted thermal system has the advantages of light and stability.
The key to the success of Kaede is how it will turn out.

恢米の位を訣めお１び／または迦腹餉嚢用厘置す−ボＩ
ｇ回路では、利得は一般的に固定されているか、あるい
はＩ的位置中遍ｌｌ＃ＩＣ応じて１１４１得を変化させ
るとしても、同一の位置、速ＩＩＫ対して利得【羨化さ
せることは行われていない。利得を変化させる場合、ａ
％Ｎｆｒ祷るために利得【上けすざると、ハンティング
を起ζ丁ので、その糸の陽性等により十分な楕駿、安定
性虻祷るのが困−となることが多い。Set the position of rice and put it in place.
In g circuits, the gain is generally fixed, or even if the gain is changed depending on the Il#IC position, the gain [envying is not done for the same position and speed IIK]. Not yet. When changing the gain, a
If you don't get a gain in order to pray for %Nfr, you will start hunting, so it is often difficult to pray for sufficient speed and stability due to the positive nature of the thread.

ところで、たとえば従来の位置決め用のサーボ−路とし
ては第１図に示すような鉤がオ見られる。By the way, for example, as a conventional positioning servo path, a hook as shown in FIG. 1 can be seen.

この１ＰＩＩにおいて、１１１号ｌはモータ、２は負性
、３は二相正弦＃１Ｌｔ−出力するエンコーダ、４は二
相正弦績ＩＵＰ／ＤＯＷｌｆバにヌに変換する変換回路
、！ｌｌｌ１移動距離カウンタ、６は制＃回路、７はデ
ジタル／アナログ（Ｄ／ム）変換器、８はアナログ＊＊
用増巾器、９Ｆ１躯−増巾器でめり、達毅帰還ループは
省略されている。こ０ｆＩｌでは、ループゲインは一定
されてお９１篇２図のような指令運廣に１硼として１勧
される。In this 1PII, No. 111 is the motor, 2 is the negative, 3 is the encoder that outputs the two-phase sine #1Lt, and 4 is the conversion circuit that converts the two-phase sine power IUP/DOWlf into the ! lll1 movement distance counter, 6 is # control circuit, 7 is digital/analog (D/mu) converter, 8 is analog**
The amplifier for the 9F1 frame is replaced by the amplifier, and the Tatsuki feedback loop is omitted. At 0fIl, the loop gain is kept constant and is used as a command line as shown in Figure 2 of Section 91.

この場合、夷ＳＯ，過度と第２図の波形で示される指令
過度とＯＩＩが増巾されてモータ畠動傷号と１にゐが、
差分電圧を増申すＪｈｗＩＡｗｌの御侍は、電気的、機
械約発振を避けるため、着た指令電圧が階段状の信号で
あることにより機械の幾−が発生することＶ＊けるため
、ｆａ＠に大きい鐘とすることはで璽ない。その結果、
このような従来のす−ボ（ロ）路では、外部からの応力
、たとえば摩擦や振動、一方向にの与加えられる力等に
より、その位置で費求される最小駆動電圧が変化すると
精度が低下してしまう。In this case, the command excessiveness and OII shown in the waveforms of FIG.
The Master Attendant of JhwIAwl, who increases the differential voltage, uses fa@ to avoid electrical and mechanical oscillations, and because the received command voltage is a step-like signal, which causes mechanical fluctuations, V* is applied. It is not possible to set a large bell. the result,
In such conventional speedways, accuracy deteriorates when the minimum drive voltage required at that position changes due to external stress, such as friction, vibration, or force applied in one direction. It will drop.

本発明の１的は、前記従来技術の欠点を解消し、ハンチ
ングを防止しかりａ＋ｕ＋ｎｔ祷ることＯでｌる直流サ
ーＭａ＊を提供することＫＴｏる。One object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above and provide a direct current sensor Ma* that prevents hunting.

以下、本発明ｔｔ＠ＩｍＫ示す実施ガにしたがって詳＃
［ａ明する。Hereinafter, details will be given according to the implementation example of the present invention tt@ImK.
[A clear.

第３図は本発＠による直Ｒ，す−ボ回路の一実施ガｉ示
すプロッタ図、１ｓ４園はその指令遍屓綬形ｒ示す図で
ある。本実ＩＩガにおいて、薦１図の従来例と対応壜た
は照像する部分には同一符号【付して示す。FIG. 3 is a plotter diagram showing an implementation of the direct R/sub circuit according to the present invention, and 1s4 is a diagram showing its command pattern. In this Model II, the same reference numerals [[] are attached to corresponding bottles or illuminated parts as in the conventional example shown in Figure 1.

第８図の実施ｆ１１１においては、傘終位置決め時のア
ナログ婦達籠のｍａｒ駅化させゐ露めアナログ乗算器１
０が設けられてお９、このアナログ乗算ａｔ　ｏｏｘ端
子はエンニーダ３から人力を受ける。In the implementation f111 in FIG.
0 is provided 9, and this analog multiplication at oox terminal receives power from the enneader 3.

一方、アナログ乗算ｍ１）ｌＯｆ）ｙ端子には、帰−Ｊ
ｌ利得の制御のために徐々に増大する電圧に出力する利
得制御回路１１が接続されている。利得制御回路１１Ｏ
Ｎとしては、たとえば嬉ＳＷＪの如くコンデンｔｏと抵
抗ｌ１ｖｔ用いた方式、あるいＦｉ第６図に示すように
Ｄ／ム羨換器１２に用いた方式勢が挙げられる。４１に
：ＩＯ場会、利得を滑らかに変化させるために十分１に
ステップ数（分解能）を儂えていなければならない。On the other hand, the analog multiplication m1)lOf)y terminal has a return
A gain control circuit 11 is connected which outputs a gradually increasing voltage to control the gain. Gain control circuit 11O
Examples of the N include a system using a capacitor and a resistor l1vt as in the SWJ, or a system using the D/MU converter 12 as shown in FIG. 41: In the IO field, the number of steps (resolution) must be sufficiently increased to 1 in order to change the gain smoothly.

本実施ガのサーボ−路において社、目的位ＩＩＬ箇露は
目的遍駅から離れて−る場合、アナログ乗算５ｉｏｔ言
むアナログ帰還系の帰還利得を極小にしてお書、目的位
置または目的速度の近傍まで移−させるの九十分で、ハ
ンチングを起こさなｈ大ｍさの利得により、デジタル制
−により安定して位置決めすゐ。In the servo path of this implementation, if the target position IIL is far from the target station, the feedback gain of the analog feedback system, called analog multiplication 5iot, is minimized to obtain the target position or target speed. It takes only 90 minutes to move to a nearby location, and the gain is large enough to prevent hunting, allowing for stable positioning using digital control.

このようにして、原籍ビットまでデジタル制御した価、
−的位置鵞九＃ｉｕ的速嵐の近傍でば、利得制御ｌ＠路
１１から徐々に増大する電圧を出力し、アナログ乗算器
！０のアナログ帰還量【増大させる。このアナログｓ量
量の増大は滑らかに行われ、その増大中に安定した高Ｗ
ＩＩＦの位置決めｔ行う。In this way, the value that is digitally controlled down to the original bit,
- When the target position is near the speed storm, the gain control circuit 11 outputs a gradually increasing voltage, and the analog multiplier! 0 analog feedback amount [Increase. This increase in the amount of analog s is carried out smoothly, and during the increase, a stable high W
Perform IIF positioning.

仁の時、負荷２はほとんど静止状１１ＡＫあり、アナロ
グ帰還量が増大してその場所の摩擦力よりも駆動力の方
が太き（なると、販負荷２が動き始める。この動一方式
によれば、負荷２はその場所の摩擦に打ち勝つための必
ｌｌ１Ｉｋ低限以上の力【受けることがないので、極め
て安定してＮｆ良く駆動される。At this time, the load 2 is almost stationary, and the amount of analog feedback increases and the driving force becomes thicker than the frictional force at that location (then the sales load 2 starts to move. For example, the load 2 is not subjected to a force exceeding the lower limit required to overcome the friction at that location, so it is driven extremely stably and with good Nf.

したがって、本実施ガによれば、ハンチング【防止し、
かつ高精度の位置決めおよび速度制御【行うことができ
る。Therefore, according to this embodiment, hunting [prevents]
And can perform high precision positioning and speed control.

第７１ｊＡは本発明の他の１つの実施ガによる直流プー
ボ胞路を示し、纂８図は第７図の実施ガにおける迩駿殉
令技形を示している。Fig. 71jA shows a direct current Pubo cell path according to another embodiment of the present invention, and Fig. 8 shows a technique for carrying out the death in the embodiment of Fig. 7.

この実ｊｌＨＦＩＩにおいては、アナログ帰Ｉｔ利得に
加えて、デジタル帰１ｉ利祷も共Ｋｍ＊４）するよう構
成されている。そのため、本実施ガでは、電界効果トラ
ンジスタ（Ｆｍテ）がヌイツチ１３．１４として組み込
まれている。In this actual jlHFII, in addition to the analog return It gain, the digital return 1i gain is also Km*4). Therefore, in this embodiment, field effect transistors (Fmte) are incorporated as switches 13 and 14.

菖１図の実施例の場合、アナログ領域で帰還利得制御を
可変的に行うことができる他、デジタル領域でも帰ｍ利
得！可変制御できるので、仮にデジタル領域で系が停止
するようなことかあっても、その停止もしくは目的地の
近＃＆ｌｌることＶ検出して利得【上昇させれｄよい。In the case of the embodiment shown in Diagram 1, feedback gain control can be performed variably in the analog domain, and feedback gain control can also be performed in the digital domain! Since variable control is possible, even if the system were to stop in the digital domain, it would be possible to detect the stop or the proximity of the destination and increase the gain.

したがって、この実施内でも、高い精度および安定性Ｏ
制ｆ１に行うむとがでｌる。Therefore, even within this implementation, high accuracy and stability O
There is something to be done in control f1.

第９図はＦｍ１Ｔ１７とオペアンプ１８にｍｍいて構成
した利得可羨増巾器の一ガで＠３図及び第７図のアナロ
グ乗算器として用いる事ができるものである。FIG. 9 shows a gain amplifier configured by adding an Fm1T17 and an operational amplifier 18 mm, which can be used as the analog multiplier shown in FIGS. 3 and 7.

この（ロ）賂では端子！の入力電圧によりＦｍ１Ｔ１７
のゲート電圧が変化し、その細釆ＦＩＴのソースルトレ
イン１１＋１）インピーダンスが変化し利得ｋｆえる事
ができる。なおりＩＩはＦＢ？のしやｗＴＷＫ圧（ピン
チオフ電圧）とＩ入力の最低電圧を合わせるためのツェ
ナーダイオード、Ｒ１ｆｌνｊｌｌＴ１７かピンチオフ
したとｓｏｎ低利祷利得１めるパイバヌ用の抵抗器であ
る。This (b) bribe is terminal! Fm1T17 due to the input voltage of
When the gate voltage of the FIT changes, the impedance of the source train (11+1) of the FIT changes, and the gain kf can be increased. Is Naori II on FB? It is a Zener diode to match the wTWK voltage (pinch-off voltage) and the lowest voltage of the I input, and a resistor for the pie vane that provides a low gain of 1 when pinch-off occurs.

なお、本発明においては、峰遺＄Ｊ祷を変化させる＋毅
トしてアナログ乗算器１０の他、ホトカブラ、あるいは
マルチファンクシ肩ンゼネレータ、モータ付ポテンシオ
メータ、続出専用メ毫り（ＲＯＭ）勢【用いることもで
春る。In addition, in the present invention, in addition to the analog multiplier 10 that changes the value of $J, a photocoupler, a multifunction shoulder generator, a potentiometer with a motor, and a dedicated memory (ROM) are used. Spring can also be used.

１７ｔ、スイッチ１３．１４は電界効果トランジスタの
他に、ホトカプラ、リレー＊を用いてもよく、伺ら前＆
：実ｊｍｔＩＫＩ１足されるものでにない。17t, switches 13 and 14 may use photocouplers and relays* in addition to field effect transistors.
:Actual jmtIKI1 is not added.

さらに、嘩慮利得の餉−は目的位置または目的達駿の近
傍のみならず、デジタル帰ｍ慎域から与えることＫよｐ
ｌさらに滑らかな龜−か可能でるり、利得も単に上昇さ
せるだけでなく、糸の振勧虻検出して最通な烏勧に必要
なモードで上下さゼること等−町乾である。Furthermore, the reward for fighting can be given not only from the target position or near the target, but also from the digital return area.
It is possible to obtain even smoother strokes, and the gain is not only increased, but also detects the vibration of the thread and adjusts it up and down in the mode necessary for the most accurate vibration.

’ｆ７を判侍議−中皺の押入場所は図３、図１のガに膿
定されることはなく、１１ＩＩｌ造ルーフのどこに押入
しても同機の５５１１釆虻祷ることかできる。The place where the F7 was inserted into the center crease is not determined by the moths shown in Figures 3 and 1, and the aircraft's 5511 seat can be inserted anywhere on the 11III structure roof.

以上翫−したように、本発−によれば、ハンチングを防
止でき、また高稽駅の位置決めおよび速縦制御を行うこ
とがでｌる。As mentioned above, according to the present invention, hunting can be prevented, and the positioning of high stations and speed longitudinal control can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来の直流ナーボ囲路の一例のブロック図、１
１２図はその推令遭ｆ［形【示す図、第３図は本発明（
よる直Ｒｔ−ボ（ロ）路の一爽ｈガ倉示すプロッタ図、
第４図はその指令迷１［形を示す図、第５図と１１６図
はそれぞれ本発明に剛いられる杓祷制御ローＩＯ実施ガ
【示す回路図、第７図は本発明の他の１つの実施ガミ示
すブロック図、臨８図はその１に４−這ｆｆＩＬ形を示
す図、第９図は乗算回路の一例を示す図である。 １・・・毫−タ、２・・・負荷、３・・・エンコーダ、
１０・・・アナログ乗算器、１１・・・利得ＩＫＩＩｉ
１４１回路。 −ン＼ 代珈人　弁場士　薄　１）利　辛　゛に７″ 第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図 −プ Ｃ 第８図 １０− 第　　９　図 ９Figure 1 is a block diagram of an example of a conventional DC Nervo enclosure.
Figure 12 is a diagram showing the inference encounter f [form], and Figure 3 is a diagram showing the present invention
A plotter diagram showing a shortcut on the direct Rt-Bo road.
FIG. 4 is a diagram showing the form of the command structure, FIG. 5 and FIG. FIG. 8 is a block diagram showing two implementations; FIG. 1...Paper, 2...Load, 3...Encoder,
10... Analog multiplier, 11... Gain IKIIi
141 circuits. -N＼Representative staff Bencher Usui 1) Liability 7'' Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 8 Figure 10 Figure 9 Figure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １、位１１決め普たは逼置制＠を行うための直流サーボ
回路において、目的位置オフ７ｔは目的遥ｆＫ近づく１
１では帰ｉ１，１４１祷を安定範囲内にとどめておき、
目的位置オフｔはｌ的ｉｌＡ縦の近傍では帰還利得を十
分増大させるようｌｌｌｌｌｔｌｌ号の８祷を変え祷る
利得制−手毅１備えてなることｔ骨像とする直流す一ボ
回路。1. In a DC servo circuit for determining position 11 or positioning @, the target position off 7t approaches the target far fK1
In 1, keep the return i1,141 prayer within the stable range,
The target position off t is a gain control system that changes the 8th order of the lllllltll number so as to sufficiently increase the feedback gain in the vertical vicinity of the lA.