JPS59191621A

JPS59191621A - サ−ボ装置

Info

Publication number: JPS59191621A
Application number: JP58066365A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nojima; 野島　浩一
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-04-15
Filing date: 1983-04-15
Publication date: 1984-10-30
Also published as: JPH0474725B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は被制御物を与えら庇た指令位置に指向するよ
うに制御するサーボ装置に関するものである。

以下、被制御物の例としてレーダアンテナを制御するサ
ーボ装置について説明する。

第１図は従来のこの種サーボ装置の一例を示すもので１
図において（１）は角度指令信号、（２）は角度信号、
（３）は上記゛角度指令信号（１）と角度信号（２）と
の差を演算し角度誤差信号（４）を出力する角度誤差演
算器、（５）は角度誤差信号（４）を増幅する位置アン
プ、（６）は上記位置アンプの出力信号を一定値で飽和
させ、速度指令信号（７）を出力する管理飽和器、（８
）は速度指令信号（７）と速度信号（９）との差を演算
し速度誤差信号ｆｉｎを出力する速度誤差演算器、Ｉは
上記速度誤差信号ｆｉ１を積分し目標速度信号（２）を
出力する積分器、（２）は目標速度信号醤と速度信号（
９）との差を演算する誤差演算器、α４は上記誤差演算
器（１３の出力を電力増幅するサーボ増幅器、（ｌはサ
ーボ増幅器Ｉにより駆動されるモータ、βＱは駆動機構
、＋１肴はレーク゛アンテナ、ａ印は上記モータの回転
速度に比例した速度信号（９）を出力する速度検出器、
αｌはレーダアンテナａ７１の指向角度に対応した角度
信号（２）を出力する位置検出器である。

次に動作について説明する。指令角度信号（１）が入力
されると指令角度とアンテナ角度の差に対応した角度誤
差信号（４）が発生する。この角度誤差信号（４）は位
置アンプ（５）で増幅される。角度誤差があるしきい値
を越えると位置アンプ（５）の出力は管理飽和器（６）
により所定の値で飽オロした速度指令信号（７）となる
。速度指令信号（７）は速度信号（９）と引算された後
、積分器Ｑｌｌで積分されて目標速度信号となシ、速度
信号（９）と引算されて、サーボ増幅器０４を介してモ
ータｔｉ喝を駆動する。モータ０！９は駆動機構０ｅを
介してレーダアンテナ住７）全回転させる。この時速度
検出器０秒はモータα９の速度に比例した大きさの速度
信号（９）を発生する、が、その極性は速度誤差信号ｆ
ｌＪ並びにサーボ増幅器α祷の入力を減少させるように
なっている。また９位置検出器（１１はレーダアンテナ
０Ｄの角度に対応した角度信号（２）を発生するが。

その極性は角度誤差信号（４）全減少させるようになっ
ているため、結局レーダアンテナ面の角度は角度指令に
合致するように系が動作する。

このようなサーボ装置において、レーダアンテナ面が止
まっている時に角度指令信号（１）として第２図（ａ）
のようにステップ状の指令を加えた場合の角度誤差信号
は第２図（ｂ）のようになる。

角度誤差信号（４）があるしきい値θより大きい間は、
速度指令信号（７）は第２図（ｃ）に示すように一定値
■で飽和し、角度誤差信号（４）がθよシ小さくなると
速度指令信号（７）は角度誤差信号（４）に比例する。

最初レーダアンテナａηは止まっているので、速度信号
（９）は０から増加し、速度誤差信号ｆｉ１は第２図（
ｄ）のように変化し、その積分値である目標速度信号α
２は第２図（ｅ）のように最初は急しゅんに変化し、速
度指令信号（７）の飽和値Ｖを越えて、しかる後■に収
束する。速度信号（９）は目標速度信号α渇と同様に変
化する。

角度誤差が小さくなって、速度指令信号（７）が■より
小さくなると、速度誤差信号Ｏ１は負になり、目標速度
信号０は減少する。加速の場合と同様にその変化は急し
ゅんで速度指令信号（７）より小さくなり、速度誤差信
号ＩＩＩが正となり、目標速度信号α２の変化はゆるや
かになシ、速度指令信号（７）のが目標速度信号０邊よ
り小さくなる。

このようにして減速するため目標速度信号αのは速度指
令信号（７）の上下を振動する。そのため。

速度指令信号（７）が０．即ち角度誤差信号が０になっ
た時も目標速度信号は０にならず、０を越えてしかる後
０に収束する。角度誤差はいったん０になシ、その後レ
ーダアンテナの動きに伴って再び０になるいわゆるオー
バーシュートをすることになる。

以上のように従来のサーボ装置では、最高速度を設定し
ても実際の速度はその値を越えてしまう事、加速度が管
理できないため、モータａ！９の所要トルクが大きくな
り、速度制限が出来ないこととあいまってサーボ増幅器
０滲、モータα９は大容量のものが必要となυ、必然的
に駆動機構ｆｉｌの強度、剛性を高かめなければならな
いという欠点があった。

また減速時においてはスムーズな減速をしないため、レ
ーダアンテナαＤの受ける力も大きく、レーダアンテナ
αηの強度を高かめなくてはならず、更に必然的にオー
バーシュートしてしまうという欠点があった。

この発明は、従来のこの種サーボ装置の欠点を除去する
ためになされたもので、最高速度。

加速度を管理して、必要最小限の容量のサーボ増幅器、
モータ及び必要最小限の強度、剛性を有した駆動機構、
レーダアンテナで構成され。

オーバーシュートしないサーボ装置を提供するものであ
る。

第８図にこの発明の構成例を示し、以下詳細にその動作
について説明する。

第８図において（１１’）は目標速度信号（Ｌ邊を所定
の値■で飽和させる機能を併、せもった管理飽和積分器
であり、Ｃ１ｌは新たに設けられた第２の管理飽和器で
あって、速度誤差信号層を所定の値Ａで飽和させるもの
である。

このような構成において、第４図（ｄ）破線のように速
度誤差信号０１が第２の管理飽和器（優の所定値Ａを越
えるような角度指令信号が入力されると、管理飽和積分
器（１１’　）の入力は第４図（ｄ）実線のように制限
され、目標速度信号０は第４図（ｅ）のようになめらか
に増加し、かつ目標速度信号０２は■を越えることがな
い。

角度誤差が小さくなって速度指令信号（７）がＶより小
さくなると、速度誤差信号０１は負になり、目標速度信
号−は減少するが、その変化は加速の場合と同様滑らか
であり、速度指令が００とき目標速度も０となｐオーバ
ーシュートしない。

この発明は以上のように構成され、かつ動作するため、
いかなる角度指令が入力された場合も所定の最高速度■
、加加速度合越えることなく指向動作し、モータ、駆動
機構に必要以上に大きな速度変化を与えないで、しかも
オーバーシーートシないサーボ装置を実現できる。

なお１以上は被制御物としてレーダアンテナを例として
説明したが、この発明はこれに限らず光学機械等を被制
御物としても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のレーダ用サーボ装置の構成図、第２図は
従来のサーボ装置の動作を説明するための波形図、第８
図はこの発明によるサーボ装置の構成図、第４図はこの
発明によるサーボ装置の動作を説明するための波形図で
ある。図中（１）は角度指令信号、（２）は角度信号、（３）
は角度誤差演算器、（４）は角度誤差信号、（５）は位
置アンプ、（６）は管理飽和器、（７ｊは速度指令信号
。（８）は速度誤差演算器、（９）は速度信号、００は速
度誤差信号、■は積分器、　　（１１’）は管理飽和積
分器、α２は目標速度信号、（Ｉ３は誤差演算器、α（
イ）はサーボ増幅器、ａ四はモータ、鵠は駆動機構、鰭
はレーダアンテナ、（１＆は速度検出器、　＋１１は位
置検出器、（２Ｉは第２の管理飽和器である。なお９図中同一、あるいは相当部分には同一符号を付し
て示しである。第２図特開昭５９−１９１Ｇ２１（４）第４図時間丈９２

Claims

【特許請求の範囲】

被制御物を、与えられた指令位置に指向するように制御
するサーボ装置において、指令位置信号と検出位置信号
の偏差を増幅する位置アンプと、上記位置アンプの出力
を所定の値で飽和させる第１の管理飽和器と、上記第１
の管理飽和器の出力と速度信号の偏差を所定の値で飽和
させる第２の管理飽和器と、上記第２の管理飽和器の出
力を積分し、かつ所定の値で飽和させる管理飽和積分器
と、上記管理飽和積分器の出力と速度信号との偏差を電
力増幅するサーボ増幅器と、上記サーボ増幅器の出力を
受は駆動機構を介して被制御物を駆動するモータと、モ
ータの回転速度を検出し速度信号を発生する速度検出器
と、被制御物の位置を検出する位置検出器とで構成した
ことを特徴とするサーボ装置。