JPS6367605A - サ−ボ方法 - Google Patents
サ−ボ方法Info
- Publication number
- JPS6367605A JPS6367605A JP21226386A JP21226386A JPS6367605A JP S6367605 A JPS6367605 A JP S6367605A JP 21226386 A JP21226386 A JP 21226386A JP 21226386 A JP21226386 A JP 21226386A JP S6367605 A JPS6367605 A JP S6367605A
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- signal
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は機構を制御するサーボ方法に関するものである
。
。
従来の技術
近年、サーボ方式は例えば正確、高速、精密な動作を要
求される機構などにおいて広く用いられている。以下、
図面を参照しながら、上述した従来のサーボ方式の一例
について説明する。第3図は従来のサーボ方式のブロッ
ク図を示したものである。第3図において1.1は制御
対象、2は検出装置で制御対象1の状態量4を検出する
。3は検出装置2に直列に接続された低域ろ波器で、ノ
イズ5が混入した検出信号6からノイズ5を取り除く作
用をする。低域ろ波器3の出力信号である制御信号9と
目標値IOとを比較して、その誤差信号11から制御器
12を通して外乱8の混入した入力信号7が制御対象1
に入力される。この入力信号に従って制御対象1は応答
し、その結果状態量4は変化する。以降このような繰り
返しによって制御対象1が求める応答を行なうように従
来のサーボ方式は構成されていた。(例えばrDCモー
タの制御回路設計JCQ出版社、第4.1章)発明が解
決しようとする問題点 しかしながら、上記のようなサーボ方式では次のような
問題が生ずる。すなわち、混入したノイズ5を除去する
ために接続された低域ろ波器3は、一般に第4図に示す
ようにしゃ断周波数ωC以上で低域ろ波器3への入力信
号、に対し出力信号の位相が遅れる。従って第3図はサ
ーボ系においてその安定性を確保するためには制御器1
2中の直流ゲインをある程度以上には大きくできなくな
る。
求される機構などにおいて広く用いられている。以下、
図面を参照しながら、上述した従来のサーボ方式の一例
について説明する。第3図は従来のサーボ方式のブロッ
ク図を示したものである。第3図において1.1は制御
対象、2は検出装置で制御対象1の状態量4を検出する
。3は検出装置2に直列に接続された低域ろ波器で、ノ
イズ5が混入した検出信号6からノイズ5を取り除く作
用をする。低域ろ波器3の出力信号である制御信号9と
目標値IOとを比較して、その誤差信号11から制御器
12を通して外乱8の混入した入力信号7が制御対象1
に入力される。この入力信号に従って制御対象1は応答
し、その結果状態量4は変化する。以降このような繰り
返しによって制御対象1が求める応答を行なうように従
来のサーボ方式は構成されていた。(例えばrDCモー
タの制御回路設計JCQ出版社、第4.1章)発明が解
決しようとする問題点 しかしながら、上記のようなサーボ方式では次のような
問題が生ずる。すなわち、混入したノイズ5を除去する
ために接続された低域ろ波器3は、一般に第4図に示す
ようにしゃ断周波数ωC以上で低域ろ波器3への入力信
号、に対し出力信号の位相が遅れる。従って第3図はサ
ーボ系においてその安定性を確保するためには制御器1
2中の直流ゲインをある程度以上には大きくできなくな
る。
(例えば「自動制御」井守出版 大島康次部著)従って
直流ゲインが小さいと相対的に制御対象の応答が遅くな
るとか、目標値10への追従精度が悪くなるあるいは外
乱抑圧特性が悪くなる、などの問題が生しる。また低域
ろ波器3による信号の位相遅れを低域あるいは回避する
ために、低域ろ波器3のしゃ断固波数ωCを大きくした
り、低域ろ波器3そのものを使用しなければ、検出装置
2に混入したノイズ5によって第3図のサーボ系全体の
動作が不安定になるか、あるいは安定であっても目標値
10への正確な追従は期待できなくなる。
直流ゲインが小さいと相対的に制御対象の応答が遅くな
るとか、目標値10への追従精度が悪くなるあるいは外
乱抑圧特性が悪くなる、などの問題が生しる。また低域
ろ波器3による信号の位相遅れを低域あるいは回避する
ために、低域ろ波器3のしゃ断固波数ωCを大きくした
り、低域ろ波器3そのものを使用しなければ、検出装置
2に混入したノイズ5によって第3図のサーボ系全体の
動作が不安定になるか、あるいは安定であっても目標値
10への正確な追従は期待できなくなる。
従って従来のサーボ方式では低域ろ波器3は必要であり
、それゆえ前記した直流ゲインの増加限度に伴う制御性
能の限界が生ずるという問題点を有していた。
、それゆえ前記した直流ゲインの増加限度に伴う制御性
能の限界が生ずるという問題点を有していた。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明のサーボ方法は、制
御対象の状態量を測定する検出装置と、前記検出装置に
直列に接続した低域ろ波器と、前記制御対象への入力信
号及び前記低域ろ波器の出力信号を入力として前記制御
対象及び前記低域ろ波器の動特性と同じ動特性を持ち、
かつ前記制御対象および前記低域ろ波器の状態推定器と
なるように構成した電子回路とを備え、前記電子回路の
推定状IIを用いて前記制in+対象を制御するように
したものである。
御対象の状態量を測定する検出装置と、前記検出装置に
直列に接続した低域ろ波器と、前記制御対象への入力信
号及び前記低域ろ波器の出力信号を入力として前記制御
対象及び前記低域ろ波器の動特性と同じ動特性を持ち、
かつ前記制御対象および前記低域ろ波器の状態推定器と
なるように構成した電子回路とを備え、前記電子回路の
推定状IIを用いて前記制in+対象を制御するように
したものである。
作用
本発明は上記した方法によって、次のように前記問題点
を解決する。すなわち前記検出装置の検出信号に混入す
るノイズを前記低域ろ波器で除去し、その信号を前記状
態推定器の推定状態量の中の低域ろ波器の出力信号に相
当する推定信号と比較する。そしてその誤差を状態推定
器にフィードバックすることによって制御対象の状Bi
tと状態推定器の推定状態量が常に一敗するように構成
して、状態推定器から制御対象の状態量に相当する推定
状態量を取り出し、前記推定状態量を用いて制御すれば
前記した低域ろ波器の出力信号を用いて制御する場合に
較べて、推定状態量は位相遅れが前記低域ろ波器の出力
信号に較べて大幅に小さいために、結果的にサーボ系全
体の安定性を確保しながら前記した直流ゲインを大きく
できる。従って前記した従来の問題点を解決できる。
を解決する。すなわち前記検出装置の検出信号に混入す
るノイズを前記低域ろ波器で除去し、その信号を前記状
態推定器の推定状態量の中の低域ろ波器の出力信号に相
当する推定信号と比較する。そしてその誤差を状態推定
器にフィードバックすることによって制御対象の状Bi
tと状態推定器の推定状態量が常に一敗するように構成
して、状態推定器から制御対象の状態量に相当する推定
状態量を取り出し、前記推定状態量を用いて制御すれば
前記した低域ろ波器の出力信号を用いて制御する場合に
較べて、推定状態量は位相遅れが前記低域ろ波器の出力
信号に較べて大幅に小さいために、結果的にサーボ系全
体の安定性を確保しながら前記した直流ゲインを大きく
できる。従って前記した従来の問題点を解決できる。
実施例
以下本発明の一実施例のサーボ方法について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
第1図は本発明の一実施例におけるサーボ系のブロック
図を示すものである。第1図においては、1は制御対象
、2は制御対象1の状態量4を検出する検出装置、3は
検出装置2に縦続に接続されノイズ5の混入した検出信
号6からノイズ5を除去する低域ろ波器、13は制御対
象1への入力信号7と低域ろ波器3の出力信号を入力と
する状態推定器13で9は状態量4に相当す為状態推定
器13の推定状態信号で制御信号として用いる。工2は
目標値10と制御信号9を比較して得られる誤差信号1
1から制御入力を生成し、制御対象lにはこの制御入力
と外乱8が入力信号7として入力される。
図を示すものである。第1図においては、1は制御対象
、2は制御対象1の状態量4を検出する検出装置、3は
検出装置2に縦続に接続されノイズ5の混入した検出信
号6からノイズ5を除去する低域ろ波器、13は制御対
象1への入力信号7と低域ろ波器3の出力信号を入力と
する状態推定器13で9は状態量4に相当す為状態推定
器13の推定状態信号で制御信号として用いる。工2は
目標値10と制御信号9を比較して得られる誤差信号1
1から制御入力を生成し、制御対象lにはこの制御入力
と外乱8が入力信号7として入力される。
また第2図は状態推定器13の詳細図であり、第2図に
おいて14は制御対象1のモデルであり、入力信号7が
入力される。15は低域ろ波器3のモデル、16は低域
ろ波器のモデル15の出力と低域ろ波器3の出力を比較
した後の信号を増幅するゲインで増幅された信号は制御
対象のモデル14の低域ろ波器のモデル15にフィード
バックされる。以下第1図、第2図を参照しながら本発
明の方式の有効性を示す。制御対象1は、検出装置2、
低域ろ波器3の動特性を、状態変数X、出力変数yを用
いてと表わす。ここでA、B、Cは定数要素をもつ行列
またはベクトルである。Xは制御対象1、検出装置2、
低域ろ波器3の内部状態変数でyは低域ろ波器3の出力
信号、Uは制御対象1への入力信号7である。ここで制
御対象14と低域ろ波器のモデル15の内部推定状態変
数をX、低域ろ波器のモデル15の出力推定変数をy、
ゲイン16をgとして状態推定器13を次の動特性を持
つように構成する。
おいて14は制御対象1のモデルであり、入力信号7が
入力される。15は低域ろ波器3のモデル、16は低域
ろ波器のモデル15の出力と低域ろ波器3の出力を比較
した後の信号を増幅するゲインで増幅された信号は制御
対象のモデル14の低域ろ波器のモデル15にフィード
バックされる。以下第1図、第2図を参照しながら本発
明の方式の有効性を示す。制御対象1は、検出装置2、
低域ろ波器3の動特性を、状態変数X、出力変数yを用
いてと表わす。ここでA、B、Cは定数要素をもつ行列
またはベクトルである。Xは制御対象1、検出装置2、
低域ろ波器3の内部状態変数でyは低域ろ波器3の出力
信号、Uは制御対象1への入力信号7である。ここで制
御対象14と低域ろ波器のモデル15の内部推定状態変
数をX、低域ろ波器のモデル15の出力推定変数をy、
ゲイン16をgとして状態推定器13を次の動特性を持
つように構成する。
すなわち、
のように構成する。
ここで制御対象1、検出装置2、低域ろ波器3の状態変
数Xと状態推定器13の推定状態変数Xの誤差をeとす
ると、 e=x−x=Ax+Bu−Ax−Bu −g(y−y) = (A−gc) x −(A−gc) x= (A
gc)(x−x) =(A−gc)e となるので、A−gcの固有値の実部が全て負になるよ
うにgを決めれば時間と共にe−oとなる。
数Xと状態推定器13の推定状態変数Xの誤差をeとす
ると、 e=x−x=Ax+Bu−Ax−Bu −g(y−y) = (A−gc) x −(A−gc) x= (A
gc)(x−x) =(A−gc)e となるので、A−gcの固有値の実部が全て負になるよ
うにgを決めれば時間と共にe−oとなる。
すなわちx=xとなるため、ノイズ5の影響で直接検出
不可能な制御対象lの出力である状態量4に相当する推
定状態を量を状態推定器13から制御信号9として取り
出すことができる。この制御信号9は上記したように定
常的に状態量4に一敗しており、かつ検出部分での位相
遅れがないために制御器12の中の直流ゲインを高くと
ってもサーボ系全体の安定性を確保でき、従って前記し
た直流ゲインの増加限度を存在に伴う問題点を解決する
ことができる。
不可能な制御対象lの出力である状態量4に相当する推
定状態を量を状態推定器13から制御信号9として取り
出すことができる。この制御信号9は上記したように定
常的に状態量4に一敗しており、かつ検出部分での位相
遅れがないために制御器12の中の直流ゲインを高くと
ってもサーボ系全体の安定性を確保でき、従って前記し
た直流ゲインの増加限度を存在に伴う問題点を解決する
ことができる。
なお、第1の実施例において制御対象1への人力信号7
及び、制御対象からの出力である状MW4は単一であっ
ても複数であっても上記と同様である。また本発明の効
果は制御器12の構成とは独立であるので制御器12の
構成によって本発明が限定されるものではない。
及び、制御対象からの出力である状MW4は単一であっ
ても複数であっても上記と同様である。また本発明の効
果は制御器12の構成とは独立であるので制御器12の
構成によって本発明が限定されるものではない。
発明の効果
以上のように本発明のサーボ方法は制御対象の状態量を
測定する検出装置と前記検出装置に縦続に接続した低域
ろ波器と前記制御対象への入力信号及び前記低域ろ波器
の出力信号を入力とする前記制御対象及び前記低域ろ波
器の動特性と同じ動特性をもち、かつ前記制御対象及び
前記低域ろ波器の状態推定器となるように構成し状態推
定器の推定状態量を用いて前記制御対象を制御すること
により、前記低域ろ波器からの信号を用いて制御した場
合に較べて目標値に対する定常誤差を低域あるいは応答
特性を改善、外乱に対する抑圧特性を改善するなどの効
果を有する。
測定する検出装置と前記検出装置に縦続に接続した低域
ろ波器と前記制御対象への入力信号及び前記低域ろ波器
の出力信号を入力とする前記制御対象及び前記低域ろ波
器の動特性と同じ動特性をもち、かつ前記制御対象及び
前記低域ろ波器の状態推定器となるように構成し状態推
定器の推定状態量を用いて前記制御対象を制御すること
により、前記低域ろ波器からの信号を用いて制御した場
合に較べて目標値に対する定常誤差を低域あるいは応答
特性を改善、外乱に対する抑圧特性を改善するなどの効
果を有する。
第1図は本発明の一実施例におけるサーボ系のブロック
図、第2図は第1図の状態推定器13の詳細図、第3図
は従来のサーボ方式のブロック図、第4図は第3図にお
ける低域ろ波器3の周波数特性図である。 1・・・・・・制御対象、2・・・・・・検出装置、3
・・・・・・低域ろ波器、13・・・・・・状態推定器
。
図、第2図は第1図の状態推定器13の詳細図、第3図
は従来のサーボ方式のブロック図、第4図は第3図にお
ける低域ろ波器3の周波数特性図である。 1・・・・・・制御対象、2・・・・・・検出装置、3
・・・・・・低域ろ波器、13・・・・・・状態推定器
。
Claims (1)
- 制御対象の状態量を測定する検出装置と、前記検出装置
に直列に接続した低域ろ波器と、前記制御対象への入力
信号および前記低域ろ波器の出力信号を入力として、前
記制御対象および前記低域ろ波器の動特性と同じ動特性
を持ち、かつ前記制御対象および前記低域ろ波器の状態
推定器となるように構成した電子回路とを備え、前記電
子回路から取りだした前記制御対象の推定状態量を用い
て前記制御対象を制御することを特徴とするサーボ方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21226386A JPS6367605A (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | サ−ボ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21226386A JPS6367605A (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | サ−ボ方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6367605A true JPS6367605A (ja) | 1988-03-26 |
Family
ID=16619683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21226386A Pending JPS6367605A (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | サ−ボ方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6367605A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002048806A1 (fr) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Dispositif de commande a retroaction |
US7725201B2 (en) | 2000-12-14 | 2010-05-25 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Feedback control device |
-
1986
- 1986-09-09 JP JP21226386A patent/JPS6367605A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002048806A1 (fr) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Dispositif de commande a retroaction |
US7725201B2 (en) | 2000-12-14 | 2010-05-25 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Feedback control device |
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