JPS581807B2 - 振動台の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は振動台に装着される物体を水平、垂直両方向
に加振する振動台の制御装置に関する。

第１図はこの発明の適用対象とする振動台の構成を示す
もので、テーブル１には被加振体２が装着されるように
なっていて、この被加振体２は複数個の水平加振機３，
３，・・・および垂直加振器４，１４・・・によって水
平方向と垂直方向に加振されるようになっている。

この形式の振動台または被加振体２を回転（ピッチング
）運動させることを目的とした揺動装置としても使用す
ることができる。

第１図に示す構造の振動台では第２図および第３図に各
々示すように水平加振機３，３・・・および垂直加振機
４，４・・・によって加振力Ｆｘ１〜Ｆｘｍ，Ｆｚ１〜
Ｆｚｎがテーブル１に加えられるため、水平方向の合力
Ｆｘ、垂直方向の合力Ｆｚ，ｙ軸廻りのトルクＮＹは各
々次式で示すようになる。

ＦＸ一ΣＦＸｉ・・・・・・・・・・・・ｒ１）Ｆｚ−
ΣＦｚｊ・・・・・・・・・・・・（２）Ｎ′ｙ＝Σｅ
ｚｊ・Ｆｚｊ・・・・・・・−（３）Ｎｙ＝Ｎｙ＋ａＦ
ｚ−ｃＦｘ・・・（４）（ただしＦｘｉはｉ番目の水平
加振機による水平１加振力、Ｆｚｊはｊ番目の垂直加振
機による垂直加振力）このため、水平加振な単独で行な
う場合には加振力の作用する点と被加振体２の重心位置
ＣＧとの高さの差Ｃがあるため被加振体２に回転力が発
生する。

また垂直加振を単独で行なう場合に、テーブル１の中心
上に被加振体２の重心が乗っていないとき各垂直加振機
４，４・・・各々の加振力が等しければ、被加振体２に
回転力が発生する。

すなわち加振時被加振体２は回転運動を行なうことにな
る。

被加振体２が回転運動を行なうと、テーブル１および被
加振体２各々の各点は並進運動をしなくなる。

振動台において、独立な水平加振指令信号と垂直加振指
令信号を与えて水平加振と垂直加振とを同時に行なおう
とする場合に、テーブル１と被加振体２の水平、垂直両
方向の運動がより忠実に上記両指令信号に従うようにす
るには、回転運動を制限し、その回転運動を介しての水
平系と回転系の相互干渉を小さくするように振動台を制
御する必要がある。

その制御手段として従来次の二つの方法が提案されてい
る。

先ずその一つは回転系のフィードバック制御を行なうも
ので、第４図はその制御装置の構成を示す図である。

垂直系コントローラ１１、回転系コントローラ１２およ
び水平系コントローラ１３には入力信号として垂直加振
指令信号２。

Ｃ、回転指令信号θＣ、水平加振指令信号Ｘ。

Ｃ各々が供給されるようになっている。そしていま回転
指令信号θＣを一定値に固定する。

この回転制御では前記（１）〜（４）式に示す関係によ
って回転運動が発生すると、回転運動検出・補償回路１
４によってこの回転運動の回転力を信号Δｅθとして検
知し、回転系コントローラ１２で修正動作信号Δｅθ′
を発生する。

そしてこの修正動作信号Δｅθ′はそのまま回転力発生
機構１５への制御信号Ｕ。

どなる。その制御信号Ｕθにより回転制御トルクＮ′ｙ
（＝Σｅ２ｊＦ２ｊ）が発生し、回転運動が抑止される
ように垂直加振力発生機構１６の出力Ｆｚｊに差動的に
重畳される。

この従来の回転運動の制御方法は、加振周波数が低い場
合には允分な効果を発揮する。

しかし高い周波数成分を持つ加振指令信号で振動台を加
振させるときには、フィードバックループでの信号伝達
遅れのために追従しきれないこと、および遅れた回転制
御の結果による２次的な水平系と垂直系への干渉により
制御の精度が落ちるといった欠点があり、特に大型の振
動台を短い周期で加振する場合には次分な回転運動抑制
の効果を期待するのは無理である。

さらに振動台を制御するもう一つの方法としては、上記
回転系のフィードバック制御の欠点を補なうために行な
われている入力信号補償による制御方法がある。

これは第４図に示す装置の制御系への入力信号である回
転指令信号。

Ｃに、水平加振指令信号Ｘ。

Ｃを加えたとき発生する回転運動を見越して、予めその
影響を相殺するような回転入力補償を行なうものである
。

しかしながらこの制御方法では回転入力補償のための入
力信号の精度によってその成否が左右されるために次の
ような欠点がある。

■ 閉ループ系として構成されるフィードバック制御系
の外部から与えられる補償人力であるために、それに誤
差を含んでいる場合には、フィードバック制御系内部で
は補償できない。

■ 回転入力補償の方法では、水平加振指令信号ＸｏＣ
に対する回転角θの応答と回転指令信号θＣに対する回
転角θの応答の二つの特性が既知であることが前提にな
っている。

したがって補償のための入力信号を決定するには、閉ル
ープ系の応答特性を何らかの方法で把握しなければなら
ない。

そのためには第４図に示す装置のフィードバック制御系
の各コントローラ１２．１３および回転運動検出・補償
回路１４、水平並進運動検出・補償回路１７等を調整す
る毎にその特性把握を行なう必要がある。

またその特性把握と補償のための人力信号発生装置も複
雑なものになってしまう。

この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
、その目的とするところは振動台を水平方向に加振する
１個または複数個の加振機、上記振動台を垂直方向に加
振する複数個の加振機を有すると共に、上記振動台の水
平運動、垂直運動および回転運動各々に応じて検出され
る各検出信号と水平方向、垂直方向および回転方向の各
加振指令信号とを水平、垂直および回転各加算器にて各
各加減算した出力信号を、上記振動台を操作するための
操作信号を発生する水平加振力発生機構、垂直加振力発
生機構、回転力発生機構に各々伝達すべく構成された水
平方向フィードバック系、垂直方向フィードバック系、
回転方向フィードバック系を具備した振動台の制御装置
において、上記水平、垂直、回転各加算器と上記水平加
振力発生機構、垂直加振力発生機構、回転力発生機構と
の間に水平、回転分離制御装置および垂直、回転分離制
御装置の双方またはいずれか一方を設置し、上記水平、
回転分離制御装置は上記水平加算器から出力された制御
信号が入力されこの制御信号により上記水平方向フィー
ドバック系からの外乱を打消す操作信号を発生し上記回
転力発生機構にこれを附与し、上記垂直、回転分離制御
装置は上記垂直加算器から出力された制御信号が入力さ
れこの制御信号により上記垂直方向フィードバック系か
らの外乱を打消す操作信号を発生し上記回転力発生機構
にこれを附与するようにしたことを要旨として、水平加
振と垂直加振とを同時に独立に制御することが容易であ
ると共に、高い周波数範囲まで水平系、垂直系、回転系
各々の加振を相互干渉が少ない状態で行なえしかも加振
制御の精度が高く、装置の回路調整をひんぱんに行なう
必要がな《さらに装置自体も小型な振動台の制御装置を
提供することにある。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第５図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。

垂直加振機制御回路２０には入力信号として垂直加振指
令信号２。

Ｃおよび回転指令信号θＣが並列的に供給されている。

また水平加振機制御回路２１には入力信号として水平加
振指令信号Ｘ。

Ｃが供給されている。上記垂直加振機制御回路２０の出
力はｎ個のサーボ増幅器２２１〜２２ｎ各々によって増
幅された後、ｎ個のサーボ弁２３１〜２３ｎ各々に供給
されるようになっている。

上記サーボ弁２３，〜２３ｎ各々の出力はアクチュエー
タ２４１〜２４ｎ各々に供給され、さらにこのアクチュ
エータ２４１〜２４ｎ各々の出力Ｆｚ１〜Ｆｚｎは各々
前記第１図に示す振動台のテーブル１に供給されるよう
になっている。

また上記アクチュエータ２４，〜２４ｎ各々の出力の一
部はサーボ増幅器２２１〜２２ｎ各々に帰還されていて
、サーボ増幅器２２、サーボ弁２３およびアクチュエー
タ２４は前記振動台の一つの垂直加振機４に相当してい
る。

またテーブル１から出力される信号２１〜２ｎ各々はア
クチュエータ２４１〜２４ｎ各々に入力されるようにな
っている。

この信号２１〜ｚｎ谷々はアクチュエータの接手部の剛
性によって垂直加振力に及ぼされる影響力を表わす信号
である。

一方水平加振機制御回路２１の出力はｍ個のザーボ増幅
器２５１〜２５ｍ各々によって増幅された後、サーボ弁
２６，〜２６ｍに各々供給されるようになっている。

上記サーボ弁２６，〜２６ｍ各々の出力はアクチュエー
タ２７１〜２７ｍ各々に供給され、さらにこのアクチュ
エータ２７，〜２７ｒｎ各々の出力Ｆｘｌ〜Ｆｘｒｎは
前記第１図に示す振動台のテ−ブル１に供給されるよう
になっている。

また上記アクチュエータ２１，〜２７ｍ各々の出力の一
部はサーボ増幅器２５，〜２５ｍ各々に帰還されていて
、サーボ増幅器２５、サーボ弁２６およびアクチュエー
タ２７は前記振動台の一つの水平加振機３に相当してい
る。

またテ−ブル１から出力される信号Ｘ，〜ｘｍ各々はア
クチュエータ２７，〜２７ｍ各々に人力されるようにな
っていて、この信号Ｘ，〜ｘｒｎ各々はアクチュエータ
の接手部の剛性によって水平加振力に及ぼされる影響力
を表わす信号である。

さらにテーブル１からはフィードバック制御を行なうた
めの信号θ，θｙＺ０，ＺＯおよびＸ。

，ｘ０が各々出力されるようになっていて、信号θ，θ
およびＺ。

，ＺＯは前記垂直加振機制御回路２０に、信号Ｘ。

，交。は前記水平加振機制御回路２１に各々供給される
ようになっている。

また第５図において２８は垂直系と水平系の分離制御を
行なうための分離制御回路であり、この分離制御回路２
８には入力信号として垂直加振制釘回路２０から振力さ
れる信号Δｅｚ′および水平加振機制御回路２１から出
力される信号Δｃｘ′が供給されるようになっている。

さらにこの分離制御回２８から出力される信号Δｅｏ２
，Δｅｏｘは垂直加振機制御回路２０に供給されるよう
になっている。

第１図に示した振動台において、被加振体２を装着した
テーブル１の運動は、第２図および第３図に図示するよ
うに、Ｘ軸力向の水平並進運動、ｚ軸力向の垂直並進運
動およびｙ軸廻りの回転運動の三つに分解して考えられ
るので、第５図に示す回路はさらに第６図のように示す
ことができる。

第６図において水平加振力発生機構３０は第５図に示す
水平系のサーボ増幅器２５、サーボ弁２６およびアクチ
ュエータ２７を一括して示したものであり、回転トルク
発生機構３１は複数個の垂直加振機を、テーブル１の中
心を通りｙ−ｚ面に平行な面を境界にして（第２図およ
び第３図参照）差動的に動作させた場合に、ｙ軸廻りに
発生する制御トルクＮ！ｙ（一Σｅ２ｊＦ２ｊ）に寄与
する前記サーボ増幅器２２、サーボ弁２３およびアクチ
ュエータ２４を一括して示したものである。

さらに垂直加振力発生機構３２は第５図に示す垂直系の
サーボ増幅器２２、サーボ弁２３およびアクチュエータ
２４を一括して示したもので、第２図に示す２方向の加
振力の合力Ｆｚ（＝ΣＦ２ｊ）を発生するためのもので
ある。

また第５図に示す垂直加振機制御回路２０は、第６図で
は垂直並進運動検出・補償回路３３、回転運動検出・補
償回路３４、垂直系コントローラ３５および回転系コン
トローラ３６各々に区分されている。

さらに第５図に示す水平加振機制御回路２１は、第６図
では水平並進運動検出・補償回路３７と水平系コントロ
ーラ３８各々に区分されている。

また第６図に示すテーブル１は第５図に示すものと同一
であるが、便宜上数式モデルの形式で内部構造が示めさ
れて函。

さらに第５図に示す分離制御回路２８は、第６図では垂
直一回転分離制御回路３９と水平一回転分離制御回路４
０とに区分されている。

上記垂直一回転分離制御回路３９は前記垂直系コントロ
ーラ３５の出力信号Δｅｚ′を入力とし、回転トルク発
生機構３１の制御人力信号Ｕθを補正するための信号Δ
ｅθ２を発生するようになっている。

一方水平一回転分離制御回路４０は、前記水平系コント
ローラ３８の出力信号Δｅｘ′を入力とし、回転トルク
発生機構３１の制御入力信号Ｕθを補正するための信号
Δｅθエを発生するようになっている。

第６図に図示するようにこの発明の振動台の制御装置で
は、垂直一回転分離制御回路３９および水平一回転分離
制御回路４０が、各々フイードバツク制御系として構成
される閉ループ系の内部にフイードホワード要表（前向
き要素）として付加されている。

そのため次に７イードホワード要素としての制御ループ
分離作用と分離後のフイードバック制御系としての各々
の作用について説明する。

説明にあたり制御ループ分離作用には次の二つの応答作
用がある。

■ 水平系コントローラ３８の出力Δｅｘ′に対する応
答 ■ 垂直系コントローラ３５の出力Δｅ２′に対する応
答 そこで先づ水平系コントローラ３８の出力ΔｅＸ′に対
する応答について説明する。

第６図の制御系において、水平加振指令Ｘ。

Ｃの変化またはそのＸｏＣ信号に対する水平変位Ｘ。

の誤差があると、制御偏差Δ吐が変り水平系コントロー
ラ３８が応動し、その出力Δｅｘ′が変化する。

ΔｅＸ′の変化に応じ、水平加振力発生機構３０が動作
し、水平加振力Ｆｘを変化させテーブル１の水平加振が
行なわれる。

同時にテーブル１のｙ軸廻りには外乱トルクＣ−ＦＸが
発生する。

水平一回転分離制御回路４０を付加した制御系では、Δ
ｅｘ′の変化に応じ、ΔｅＯｘが変化し、それが回転制
御信号Ｕθに加算され、回転トルク発生機構３１に作用
して、制御トルクＮ′ｙを変化させる。

すなわち、水平−分離制砒回路４０を付加することによ
って、水平系コントローラ３８の出力ΔｅＸ′の変化し
たことによる制御の効果を水平加振力発生機構３０だけ
でなく回転トルク発生機構３１にも同時に与え、前者の
出力が回転運動に対して外乱トルクｃＦｘとして作用す
るのに見合う制御トルクＮ！ｙを後者によって発生させ
、制御トルクＮ′ｙによって外乱トルクｃＦｘを相役さ
せる。

その結果、水平系コントローラ３８の出力Δｅｘ′の変
化は水平変位ｘ０を制御するために有効に作用するが、
水平系から回転運動には影響を及ぼさなくなる。

この水平−回転分離制御回路４０の人力ΔｅＸ′に対す
る出力ΔｅｏＸの特性は、水平加振力発生機構３０、回
転トルク発生機構３１などを構成する機器の動特性およ
びテーブル１の質量Ｍ、慣性能率Ｉｙ，テーブル１とア
クチュエータを結合する接手剛性など含むシステムの動
特性を考慮し、上述の分離制御の機能を満足するように
決める。

次に垂直系コントローラ３５の出力Δｅｚ′に対する応
答について説明する。

第６図の制御系において、垂直系コント口・−ラ３５の
出力Δｅｚ′はそのまま垂直加振力発生機構３２の制御
信号Ｕｚとなり垂直加振力Ｆｚを発生させる。

その結果、垂直変位２。

が変化すると同時に回転トルクａＦｚが発生するが、Δ
ｅｚ′は垂直一回転分離制御回路３９の入力として作用
し、回転トルク発生機構３１の制御信号ｕＯＸに重畳さ
れるΔｅθ２を発生するので回転制御トルクＮ！ｙが生
じ、垂直系から回転運動への外乱トルクａＦｚを相殺す
るように作用する。

すなわち、垂直一回転分離制御回路３９を付加すると、
垂直コントローラ３５の出力Δｅ２′は垂直変位２。

を制御するのに有効に作用するが、垂直系から回転運動
への影響はなくなる。

このような作用をさせるのに必要な垂直一回転分離回路
３９の入力Δｅ２１、出力Δｅθ２間の動特性は、制御
信号ｕ２ｔｕθから回転角θまでに関連する制御機器と
テーブルを含むシステムの動特性を考慮して決められる
。

次に分離後のフィードバック制御としての作用を説明す
る。

上述したように垂直一回転分離制御回路３９と水平一回
転分離制御回路４０とを付加することによって、第６図
の制御系への入力信号が水平加振指令信号Ｘ。

Ｃと垂直加振指令信号２。Ｃだげで、回転指令信号θＣ
が零の場合には、制御系は等価的に水平系、垂直系、回
転系の独立な制御ループに分離できるようになる。

そして独立な加振指令信号により水平方向と垂直方向と
を同時に加振するとき、回転指令信号θＣは一定値に固
定されているので、加振指令信号として変動するのは水
平加振指令信号ＸｏＣと垂直加振指令信号ｚｏＣだけで
あり、回転角θの変動を極力小さ《抑えるように垂直一
回転分離制御回路３９と水平一回転分離制御回路４０と
が積極的な作用をする。

しかしながら、上記両分離制御回路３９，４０の設定に
は、制御人力Ｕｘ，ｕｚ，ｕθに対する制御量Ｘ。

，ＺＱｊθまでの動特性をあらかじめ調査しておくこと
が必要であり、その数式モデルの誤差もありうる。

その誤差によって、水平加振指令信号Ｘ。

Ｃと垂直加振指令信号２。Ｃを与えて加振した場合に回
転運動が生ずるのに対し、回転制御系があり、修正動作
の手段として作用する。

このようにこの発明の振動台の制御装置では垂直一回転
分離制御回路３９および水平一回転分離制御回路４０を
用いたことによって次のような効果を得ることができる
。

すなわち第６図に示す振動台制御系は回転指令信号θＣ
が零の場合にはたがいに独立な三つの制御ループ、すな
わち、水平系、垂直系および回転系に分離することがで
きる。

そのために、水平加振と垂直加振を同時に独立に行うこ
とが容易な制御系となる。

さらにフィードバック制御による回転制御だけで、水平
加振指令信号および垂直加振指令信号に対しての回転運
動の抑制を行なおうとする方法に比較し、フイードホワ
ード制御により応答速度が改善され、高い周波数範囲ま
で水平系、垂直系、回転系の相互干渉の少ない加振が行
なえるようになる。

また水平加振によって生する回転運動への影響をなくす
るため、入力信号としてピッチング補償入力を与える方
式が考えられているが、それと比較して次の利点がでて
《る。

その一つとして先ず補償のために必要な数式モデルの精
度がおちてもフィードバック制御による修正手段を持っ
ているので、全体として制御の精度が上る。

さらにピッチング補償入力の方法では、フィードバック
制御系内部のコントローラや補償回路の調整を行う都度
、人力補償の信号を変更しなげればならないが、二つの
分離制御回路３９，４０を用いる方法では、先に分離制
御回路３９、４０のパラメータを設定してから各コント
ローラ３５，３６，３Ｂおよび各検出・補償回路３３，
３４，３７の定数を調整するので、両分離制御回路３９
，４０のパラメータをひんぱんに変える必要がない。

またさらにピッチング補償入力の方法では、入力信号決
定のために、水平加振指令信号と回転指令信号に対する
回転角の応答特性を計測その他複雑な手段であらかじめ
求めなげれでならないので、そのための装置が大がかり
になるが、両分離制御回路３９，４０による方法はそれ
を必要としない。

第７図はこの発明の振動台の制御装置の具体的な応用例
による構成を示す図である。

前記第６図に示す回路の垂直一回転分離制御回路３９お
よび水平一回転分離制御回路４０各々の特性決定法には
いくつかの方法が考えられるが、ここでは等価伝達関数
を用いた用例が示してある。

すなわち第６図の制御系ブロンク線図は次のように伝達
関数を定義すると第７図のように書きかえられる。

なお第７図において第６図と対応する箇所には同一符号
を用い、その符号のうしろに′印を付けて明示した。

（１） 伝達関数の定義 ！）ＧＸ（ｓ），Ｇ２（ｓ），Ｇθ（ｓ）；水平系、垂
直系、回転系コントローラ３８，３５，３６の伝達関数
， ｊｊ）Ｈｘ（ｓ）ｔＨ２（ｓ）ｔＨθ（Ｓ）；水平系、
垂直系、回転系の各検出・補償回路３７，３３，３４０
伝達関数， （ただしそれぞれの入力はＸ。

，２０ｙθとする。）ｉｉｉ）ＤθＸ（ｓ）；水平一回
転分離制御回路４０の伝達関数， ｉｖ）Ｄθｘ（ｓ）；垂直一回転分離制御回路３９の伝
達関数， ｖ）ＰＸＸ（ｓ），Ｐｘθ（ｓ），Ｐθｘ（ｓ），Ｐθ
θ（ｓ），Ｐθ２（ｓ），Ｐ２θ（ｓ），Ｐｚｚ（ｓ）
：制御信号ｕｘｔ。

θ，Ｕｚから制御量Ｘ。，θｔｚｏまでの前向きの等価
伝達関数， 上記のように伝達関数を定義すると、第７図に示す制御
系が水平系、垂直系および回転系の三つの独立なフィー
ドバック制御系に分離できるための条件は次のとおりで
ある。

これを書き直すと、次式のようになる。

ＤθＸ（ｓ）・Ｐθθ（ｓ）＝Ｐｏｘ（ｓ）・・・・・
・・・・（７）Ｄθ２（ｓ）・Ｐθθ（ｓ）＝Ｐθ２（
ｓ）・・・・・・・・・（８）第７図の制御系で水平系
コントローラ３８′の出力ΔｅＸ′に対する各制御量の
応答は水平一回転分離制御回路４０′を付加しない場合
には次式のようになる。

ｘｏ＝Ｐｘｘ（ｓ）Δｅｘ・・・・・・・・・・・（９
）θ＝−ＰθＸ（ｓ）Δｅｘ’・・・・・・・・・（１
０）それに対して水平一回転分離制御回路４０′を付加
すると、上記Ｘ。

，θは各々次式のようになる。すなわち、θは前記（５
）式を満足するように水平一分離制御回路４０′のＤθ
ｘ（ｓ）を設定することによりΔｅＸ′の変化には無関
係になる。

同様に、垂直系コントローラ３５′の出力Δｅｘ′に対
して、垂直一回転分離制御回路３９′を用いないとき２
。

，θは次式のようになる。ｚ０＝Ｐｚｚ（ｓ）Δｅｚ′
・・・・・・・・・・・・（１３）θ＝Ｐθｚ（ｓ）Δ
ｅｚ′・・・・・・・・・・・（１４）それに対して垂
直一回転分離制御回路３９′を用いると、上記２。

，θは各々次式のようになる。ｚｏ＝｛Ｐｚｚ（ｓ）−
ＤＯｚＰｚθ（ｓ）｝Δｅｚすなわち、θは前記（６）
式を満足するように垂直一回転分離制御回路３９′のＤ
θ２（ｓ）を設定することにより、Δｅ２′の変化は無
関係になる。

また、回転系コントローラ３６′の出力Δｅθ′に対す
るＸ。

＋ＺＯｔθの応答は各々次式のようになる。

ｘ０＝ＰｘＯ（ｓ）Δｅｏ′・・・・・・・・・・・（
１７）ｚｏ＝Ｐ２ｏ（ｓ）Δｅｏ’・・・・・・・・・
・・（１８）θ＝Ｐθθ（ｓ）Δｅθ／・・・・・・・
・・・・・（１９）そして両分離制御回路３９’，４０
’を用いると、回転出力θは、Δｅθ′以外に水平系お
よび回転系からの偏差信号ΔｅＸ′，Δｅ２′の影響を
受け、θ一ＰθθΔｅＯ’＋｛ＰＢ２（ｓ）−Ｄ。

２（ｓ）Ｐθ０（ｓ）｝Δｅ２′十｛−Ｐθｘ（ｓ）＋
ＤθＸ（Ｓ）ＰＯθ（ｓ）｝Δｅｘ’・・・（２０）と
なる。

しかしこの（２０）式の右辺第２項、第３項は前記（１
２）式および（１６）式より共に零であるので、両分離
制御回路３９’，４０’の有無にかかわらずθ一Ｐθθ
（Ｓ）Δｅθ′・・・・・・・・・・・・（２１）とな
る。

また第７図より、 であるのでθＣが零の場合にはθ＝０，Δｅθ′＝Ｏと
なり、前記（１７）〜（１９）式で示した回転系偏差信
号Δｅθ′の影響はなくなる。

すなわち垂直一回転分離制御回路３９′および水平一回
転分離制御回路４σを第７図のように接続し、前記（５
）， （６）式を各々満足するように伝達関数Ｄθｘ（
ｓ），Ｄθ２（ｓ）を設定することによって、各コント
ローラ３８’，３５’，３６’の出力Δｅｘ′，Δｅ２
′，Δｅθ′はそれぞれ対応する制御量Ｘ。

，ｚＱ，θ以外には影響を及ぼさなくなるので、第γ図
の制御系は第８図ないし第１０図に各々示す三つの独立
な制御系に分離される。

ただし第８図ないし第１０図で示めされるＰｚ（ｓ）ｔ
ＰＯ（ｓ）ｔＰｘ（ｓ）は各各次式で表わされる。

なおこの発明は上記した実施例に限定されるものでなく
、例えば第６図に示す回路では垂直一回転分離制御回路
３９および水平一回転分離制御回路４０は各コントロー
ラ３５，３６，３８各々と各加振力発生機構３２，３１
，３０各々との間に設ける場合を説明したが、これは両
分離制御回路３９，４０各々を第１１図に示すように各
コントローラ３５，３６，３Ｂの前段に設けるようにし
ても良い。

この場合水平一回転分離制御回路４０は水平系の偏差信
号Δｅｘを入力とし、回転系のコントローラ３６の入力
信号Ｕθ′を補正するための信号Δｅｏｘを発生する回
路となり、一方垂直一回転分離制御回路３９は垂直系の
偏差信号Δｅ２を人力とし、回転系のコントローラ３６
の入力信号Ｕθ′を補正するための信号Δｅθ２を発生
する回路となる。

以上説明したようにこの発明によれば、振動台を水平方
向に加振する１個または複数涸の加振機、上記振動台を
垂直方向に加振する複数個の加振機を有すると共に、上
記振動台の水平運動、垂直運動および回転運動各々に応
じて検出される各検出信号と水平方向、垂直方向および
回転方向の各加振指令信号とを水平、垂直および回転各
加算器にて各々加減算した出力信号を、上記振動台を操
作するための操作信号を発生する水平加振力発生機構、
垂直加振力発生機構、回転力発生機構に各々伝達すべく
構成された水平方向フィードバック系、垂直方向フィー
ドバック系、回転方向フィードバック系を具備した振動
台の制御装置において、上記水平、垂直、回転各加算器
と上記水平加振力発生機構、垂直加振力発生機構、回転
力発生機構との間に水平、回転分離制御装置および垂直
、回転分離制御装置の双方またはいずれか一方を設置し
、上記水平、回転分離制御装置は上記水平加算器から出
力された制御信号が入力されこの制御信号により上記水
平方向フィードバック系からの外乱を打消す操作信号を
発生し上記回転力発生機構にこれを附与し、上記垂直、
回転分離制御装置は上記垂直加算器から出力された制御
信号が入力されこの制御信号により上記垂直方向フィー
ドバック系からの外乱を打消す操作信号を発生し上記回
転力発生機構にこれを附与するようにしたことを要旨と
しているので、水平加振と垂直加振とを同時に独立に制
御することが容易であると共に、高い周波数範囲まで水
平系、垂直系、回転系各々の加振を相互干渉が少ない状
態で行なえ、しかも加振制御の精度が高《、装置の回路
調整をひんぱんに行なう必要がな《、さらに装置自体も
小型な振動台の制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は振動台の一般的な構成を示す斜視図、第２図お
よび第３図は各々上記撮動台の動作を説明するための図
、第４図は従来の振動台の制御装置の構成図、第５図は
この発明の一実施例の構成図、第６図は上記実施例回路
を書き改ためた構成図、第７図はこの発明の応用例によ
る構成図、第８図ないし第１０図は各々上記応用例を説
明するために用いられる図、第１１図はこの発明の池の
実施例の構成図である。 １・・・テーブル、２・・・被加振体、３・・・水平加
振機、４・・・垂直加振機、２０・・・垂直加振機制御
回路、２１・・・水平加振機制御回路、２８・・・分離
制御回路、３０・・・水平加振力発生機構、３１・・・
回転トルク発生機構、３２・・・垂直加振力発生機構、
３３・・・垂直並進運動検出・補償回路、３４・・・回
転運動検出・補償回路、３５・・・垂直系コントローラ
、３６・・・回転系コン｝ｏ−ラ、３７・・・水平並進
運動検出・補償回路、３８・・・水平系コントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 振動台を水平方向に加振する１個または複数個の加
   振機、上記振動台を垂直方向に加振する複数個の加振機
   を有すると共に、上記振動台の水平運動、垂直運動およ
   び回転運動各々に応じて検出される各検出信号と水平方
   向、垂直方向および回転方向の各加振指令信号とを水平
   、垂直および回転各加算器にて各々加減算した出力信号
   を、上記振動台を操作するための操作信号を発生する水
   平加振力発生機構、垂直加振力発生機構、回転力発生機
   構に各々伝達すべく構成された水平方向フィードバック
   系、垂直方向フィードバック系、回転方向フィードバッ
   ク系を具備した振動台の制御装置において、上記水平、
   垂直、回転各加算器と上記水平加振力発生機構、垂直加
   振力発生機構、回転力発生機構との間に水平、回転分離
   制御装置および垂直、回転分離制御装置の双方またはい
   ずれか一方を設置し、上記水平、回転分離制御装置は上
   記水平加算器から出力された制御信号が入力されこの制
   御信号により上記水平方向フィードバック系からの外乱
   を打消す操作信号を発生し上記回転力発生機構にこれを
   附与し、上記垂直、回転分離制御装置は上記垂直加算器
   から出力された制御信号が入力されこの制御信号により
   上記垂直方同フィードバック系からの外乱を打消す操作
   信号を発生し上記回転力発生機構にこれを附与するよう
   にしたことを特徴とする振動台の制御装置。