JPH0517705U - 制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２つの角度検出器を用いて角度検出精度を上
げている制御装置において、２つの角度信号より、角度
検出器またはディジタル変換器の異常を検出できる制御
装置を得る。 【構成】 ２つの角度検出器とディジタル変換器の出力
を常に入力し片方の角度信号を速比倍し、他方の角度信
号と比較する異常判定手段からなる。 【効果】 片方の角度信号を速比倍し、他方の角度信号
と比較することにより、サーボ系が作動中でも異常検出
が可能となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、たとえばレーダアンテナ等を駆動する制御装置、特にその故障探 求に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３は、従来の制御装置の動作原理を示すブロック図である。図において、１ は負荷であるレーダアンテナ、２はレーダアンテナ１を駆動するモータ、３はレ ーダアンテナ１の角度を検出し角度信号Ｌ１を出力する第１の角度検出器でここ ではシンクロ発信機（以下第１のＣＸという）とする。４は角度検出精度をあげ るために設けられた第２の角度検出器（以下第２のＣＸという）でその出力を角 度信号Ｌ２とする。５は第１のＣＸの出力する角度信号Ｌ１をディジタル信号に 変換する第１のシンクロ／ディジタル変換器（以下第１のＳ／Ｄという）でその 出力をＤＬ１とする。６は第２のＣＸの出力する角度信号Ｌ２をディジタル信号 に変換する第２のシンクロ／ディジタル変換器（以下第２のＳ／Ｄという）でそ の出力をＤＬ２とする。７は２つの角度信号ＤＬ１とＤＬ２を合成し精度の高い 角度信号ＤＬを出力する合成手段である。８はレーダアンテナ１の角度指令ＤＲ と角度信号ＤＬの偏差ＤＥを演算する角度誤差演算手段、９は偏差ＤＥを演算処 理して角速度指令ＤＶＲを出力する角速度指令演算手段、１０は角速度指令ＤＶ Ｒをアナログ信号に変換するディジタル／アナログ変換器（以下Ｄ／Ａという） で、その出力はアナログの角速度指令ＶＲである。１１はアンテナ１の角速度を 検出してアナログの角速度信号ＶＬを出力する角速度検出器でここではモータの 速度をアンテナ１の速度として検出するタコジェネレータ（以下ＴＧという）と する。１２はアナログの角速度指令ＶＲと角速度信号ＶＬの差、角速度偏差ＶＥ を出力する角速度誤差演算器、１３は角速度偏差ＶＥを電力増幅するサーボ増幅 器である。１５は第１のＳ／Ｄ及び第２のＳ／Ｄの故障検出用のリレーで角度信 号Ｌ１及び角度信号Ｌ２を基準信号ＬＲに切り替える。１４は第１のＳ／Ｄの出 力ＤＬ１と第２のＳ／Ｄの出力ＤＬ２を入力し、基準信号のディジタル値ＤＬＲ との差より第１のＳ／Ｄまたは第２のＳ／Ｄの異常を判定する異常判定手段であ る。

【０００３】 次に動作について説明する。角度指令ＤＲが変化すると角度誤差演算手段８に より角度信号ＤＬとの偏差ＤＥが発生する。この偏差ＤＥは角速度指令演算手段 ９によって増幅され、Ｄ／Ａ１０によってアナログの角度指令ＶＲとなり、角速 度誤差演算器１２で角速度信号ＶＬとの差を演算され、サーボ増幅器１３に入力 される。サーボ増幅器１３はこの入力信号を電力増幅し、モータ２を駆動する。 こうして、レーダアンテナ１はモータ２によって駆動され、その角度は第１のＣ Ｘ３と第２のＣＸ４によって検出される。角度信号Ｌ１とＬ２は第１のＳ／Ｄ及 び第２のＳ／Ｄを介して角度誤差演算手段８へもどり偏差ＤＥは減少する。この ようにして、偏差ＤＥが０になるまで、レーダアンテナ１は駆動される。

【０００４】 ここで、角度の検出に２つのシンクロ発信器を使い、信号をディジタルにする のに２つのＳ／Ｄを使うのは、次のような理由による。即ち、第１には現状で手 にはいるシンクロ発信器の電気的精度が通常１２分程度であり、追尾用に使うレ ーダアンテナなどでは精度が不足する事。第２には現状で手にはいるＳ／Ｄの分 解能が１４ＢＩＴであり、３６０度を検出しようとするとＬＳＢが１．３分にな り、分解能が不足する事。第３には、１４ＢＩＴのＳ／Ｄの変換精度が４分程度 であり精度的にも不足している事。 そこで、精度及び分解能をあげるために、シンクロ発信器とＳ／Ｄを２つ使い 次のようにしている。１つは１Ｘと呼びレーダアンテナ１が１回転すると軸も１ 回転する軸にそのままシンクロ発信器をつける。もう一つのシンクロ発信器は、 たとえば３２Ｘと呼びレーダアンテナ１が１回転すると３２回転する軸に取り付 ける。このようにすると１Ｘのシンクロ発信器の精度が１２分に対して、３２Ｘ のシンクロ発信器の精度は等価的に３２倍良くなり、０．４分になる。同様にＳ ／Ｄの精度及び分解能も３２倍になる。合成手段７は１Ｘと３２Ｘに分けたシン クロ信号を必要な分解能と精度を持った一つのシンクロ信号に合成するためのも ので図４に示すように精度の高い３２Ｘの信号の最上位の桁に１Ｘの信号を合わ せるようにしている。

【０００５】 サーボ系が作動していないときの故障検出として、シンクロ系についてはリレ ー１５で角度信号Ｌ１と角度信号Ｌ２を基準信号ＬＲに切り替える。異常判定手 段１４では基準信号ＬＲを第１のＳ／Ｄ及び第２のＳ／Ｄでディジタル化した信 号とあらかじめわかっている基準信号ＬＲのディジタル値ＤＬＲを比較すること でＳ／Ｄの異常が検出できる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

従来の制御装置は以上のように構成されているので、レーザアンテナの角度を 検出するシンクロ発信器及びＳ／Ｄが故障するとレーダアンテナを所望の位置に 制御できないという問題点があった。そのためにシンクロ発信器やＳ／Ｄの故障 検出は重要な意味がある。ところが、従来のシンクロ系の故障検出はサーボ系が 作動していないときに角度信号Ｌ１とＬ２を試験用の基準信号に切り替えて行っ ていたため、シンクロ発信器の断線等のシンクロ発信器の故障が検出できない、 基準信号との切り替え用リレーが必要であり信頼性に不安がある等の問題点があ った。また、故障検出がサーボ系が作動していないときに限られるために、作動 中の故障を検出できないという問題点があった。

【０００７】 この考案は上記のような課題を解消するためになされたもので、信頼性を損な うことなく、シンクロ発信器の断線等のシンクロ発信器の故障をも検出でき、し かもサーボ系が作動中に異常検出でき、シンクロ系に異常を発見したときレーダ アンテナを止める事のできる装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案における制御装置は、リレーにより角度信号を切り替える事なく、シ ンクロ発信器をも含めたシンクロ系の異常を検出できるようにするものである。

【０００９】

【作用】 この考案における制御装置は、１Ｘのシンクロ発信器の検出する角度信号と３ ２Ｘのシンクロ発信器の検出する角度信号に一定の関係が存在する事を利用して 各々の角度信号をディジタル化した信号を比較することによって、シンクロ系の 異常を判定し、異常を発見したときに、速度指令を０にする事でレーダアンテナ を止めようというものである。

【００１０】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の一実施例を図について説明する。図１は、この考案の一実施 例の動作原理を示すブロック図である。図において、１〜１３は従来の装置と同 一のものである。１４は第１のＳ／Ｄの出力ＤＬ１と第２のＳ／Ｄの出力ＤＬ２ を入力し、両者の値から異常を判定する異常判定手段、ＡＢは異常信号である。

【００１１】 次に動作について説明する。サーボ系としての動作原理は従来の装置と同等で ある。レーダアンテナが駆動されるとその動きに従って角度が変化する。その変 化は第１のＣＸ及び第２のＣＸで検出され、角度信号Ｌ１と角度信号Ｌ２が変化 する。角度信号Ｌ２の変化はつねに角度信号Ｌ１の変化の３２倍である。第１の Ｓ／Ｄ及び第２のＳ／Ｄでディジタル化された角度信号ＤＬ１とＤＬ２は合成手 段７に入力され、サーボ演算に使われると同時に異常判定手段１４にも入力され る。図２は異常判定手段１４のフローチャートである。異常判定手段１４に角度 信号ＤＬ１及び角度信号ＤＬ２が入力されると（ステップ２１）、角度信号ＤＬ １は角度演算課程２２で３２倍される。３２倍された角度信号ＤＬ３は、角度信 号ＤＬ２と比較される（ステップ２３）。ＤＬ３と角度信号ＤＬ２がほぼ一致す る場合は正常であり角度信号入力課程２１に戻る。

【００１２】 角度信号ＤＬ３と角度信号ＤＬ２がほぼ一致しない場合は 第１のＳ／Ｄまたは第２のＳ／Ｄが正しくシンクロ／ディジタル変換していな い。 第１のＣＸまたは第２のＣＸが正しい角度を検出していない。 のどちらかであり、いずれにしてもシンクロ系の異常と判断し異常処理課程２４ に進む。異常処理課程２４では異常信号ＡＢを出力し、異常判定を中止する。角 速度指令演算手段９は異常信号ＡＢが入力されたとき出力ＤＶＲを０に固定する 。Ａ／Ｄ１０は、入力が０なので、０の速度指令ＶＲを出力し、レーダアンテナ １は停止する。

【００１３】 実施例２． 上記実施例では、角速度検出器としてタコジェネレータを用いてモータの速度 をアンテナの速度として検出しているが、角速度検出器としてジャイロを用い、 アンテナの速度をそのまま検出しても同様の効果がえられる。

【００１４】 なお上記実施例では第１及び第２の角度検出器にシンクロ発信器を用いている が角度検出器はレゾルバであっても良く、この時、シンクロ／ディジタル変換器 は、レゾルバ／ディジタル変換器になる。このような装置の構成にしても上記の 実施例と同様の効果である。

【００１５】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、従来の装置の異常判定手段の判定方法を変 更することによってシンクロ系の異常をサーボ系の動作中に判定できるという効 果があり、異常が発生したときに、レーダアンテナを止める事ができるという効 果がある。

【００１６】 また、この考案によれば、従来の装置にあったリレーをなくすことができるの で信頼性に不安がある部品を使う必要がなく信頼性が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例１による制御装置を示すブロ
ック図である。

【図２】この考案の実施例１による異常判定手段のフロ
ーチャートを示す図である。

【図３】従来の制御装置を示すブロック図である。

【図４】合成手段の演算のアルゴリズムを示す図であ
る。

【符号の説明】

１ レーダアンテナ ２ モータ ３ 第１のシンクロ発信器 ４ 第２のシンクロ発信器 ５ 第１のシンクロ／ディジタル変換器 ６ 第２のシンクロ／ディジタル変換器 ７ 合成手段 ８ 角度誤差演算手段 ９ 角速度指令演算手段 １０ アナログ／ディジタル変換器 １１ タコジェネレータ １２ 角速度誤差演算器 １３ サーボ増幅器 １４ 異常判定手段 １５ リレー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被駆動物を与えたら角度指令に対して追
   従するように制御する制御装置において、被駆動物の角
   度を検出する第１及び第２の角度検出器と、第１の角度
   検出器の出力をディジタル信号に変換する第１のディジ
   タル変換器と、第２の角度検出器の出力をディジタル信
   号に変換する第２のディジタル変換器と、第１のディジ
   タル変換器の出力と第２のディジタル変換器の出力を合
   成し、角度信号をつくる合成手段と、角度指令と角度信
   号の差を演算する角度誤差演算手段と、上記角度誤差演
   算手段の出力である偏差を入力して角速度指令を出力す
   る角速度指令演算手段と、上記角速度指令演算手段の出
   力をアナログの角速度指令に変換するディジタル／アナ
   ログ変換器と、被駆動物の角速度を検出する角速度検出
   器と、上記ディジタル／アナログ変換器の出力する角速
   度指令と上記の角速度検出器の検出する角速度信号の差
   を演算する角速度誤差演算器と、角速度誤差演算器の出
   力する角速度偏差を電力増幅するサーボ増幅器と、サー
   ボ増幅器の出力により被駆動物を駆動するモータと、上
   記の第１のディジタル変換器の出力と第２のディジタル
   変換器の出力より常に異常を判定する異常判定手段とか
   ら構成されることを特徴とする制御装置。