JPS5966705A - パワ−サ−ボシステム - Google Patents

パワ−サ−ボシステム

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JPS5966705A
JPS5966705A JP58166842A JP16684283A JPS5966705A JP S5966705 A JPS5966705 A JP S5966705A JP 58166842 A JP58166842 A JP 58166842A JP 16684283 A JP16684283 A JP 16684283A JP S5966705 A JPS5966705 A JP S5966705A
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JP
Japan
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signal
actuator
servo system
digital
observer
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JP58166842A
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English (en)
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ア−サ−・ヘンリ−・デルメ−ジ
イ−ヒア・モハメド・エル−フツセイニ・エル−アイビアリ−
メルヴイン・ア−サ−・ロ−ド
ラエル・ブレント・タプリン
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Vickers Inc
Original Assignee
Vickers Inc
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Publication date
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    • G05B19/02Program-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
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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】 発明の技術分野 本発明は動力伝達装ff1K関し、特にパワーサーボコ
ントロールシステム、例えば電気式・電気−圧縮空気式
、及び/又は電気−液圧式サーボコントロールシステム
に関スル。
発明の背景 電気−液圧式サーボコントロールシステムの技術におい
て、被制御機構において望まれる位置を示す指令信号を
発生し、相当するトランスデユーサ−によって被制御機
構の実際の位置、速度、及び加速を測定し、そして指令
信号と被測定動作変数の間の差を表わすエラー信号によ
って液圧アクチュエータを駆動するのが普通の方法であ
る。被制御機構圧取り付けられるか、又はそれに応答す
る6つのトランスデユーサが備えられることによって、
全体の信頼性が低下すると同時に、サーボシステムの全
費用はかなり増加する。この技術分野における前述の困
難性は、コスト、簡潔性、及び信頼性における関心が継
続的に増加している産業ロボットの分野において特に重
大である。
ヘーカーの[線形圧縮空気式サーボアクチュエータの応
答を改善するだめの状態オブザーバ−の設計J、フルー
イド イン コントロールアンド オートメーシE /
 (Fluias in O:+ntroland A
utomation ) 、ペーパー05 (1976
)は、圧縮空気式サーボ作動ガイダンス・コントロール
・システムにおける測定不可能な状態変数を見積もるオ
ブザーバ−のだめの設計理論を論じている。第一次のシ
ステム状態関数の数学的解析及び固有値指定理論に加え
て、この論文は、圧縮空気式サーボアクチュエータが、
アクチュエータ指令信号、被測定アクチュエー2位置、
及びオブザーバ−によって見積もられるアクチュエータ
速度及び加速の組み合せ関数として制御される。
発明の目的及び概要 それ故、本発明の一般的目的は、前述した種類の従来技
術のシステムよりも安価で且つ信頼性のあるサーボコン
トロールシステム、特に電気−液圧式サーボコントロー
ルシステムヲ提供することである。
本発明の別の目的は、電気−液圧分野において一般的に
利用するのに適し、且つ特殊な液圧サーボコントロール
利用のために容易に適合し、あるいはプログラムするこ
とのできZ)サーボコントロールシステムを提供するこ
とである。
本発明の別の目的は、先の目的を実−現し、且つフロン
トエンドローダ−及び掘削機等の産業ロボット及び可動
装置におけるようなマニピュレータコントロールの分野
において特別の利用ヲ見つける1、気−液圧式サーボコ
ントロールシステムを提供することである。
本発明によると、先の目的及び他の目的は、アクチュエ
ータにおける一つの動力学動作変数のみを実際に測定す
るためのセンサー即ちトランスデユーサーを含むサーボ
アクチュエータ及びコントロールシステムと、アクブー
ユエータ及び被駆動体の動力学動作特性の数学的モデル
の関数として残りの所望の状態変数を見積もるためのオ
ブザーバ−エレクトロニクスと、を備えることによって
達成される。ここで開示した本発明の好ましい実施例に
おいて、アクチュエータ位置は適当なセンサーを使って
測定され、且つアクチュエータ速度及び加速は、アクチ
ュエータ位置信号及びアクチュエータへの入力信号に基
づいて見積もられる。そしてこのアクチュエータは好ま
しくは、電気−液圧アクチュエータである。測定された
位置、及び見積もられた速度及び加速を示す信号は、位
置指令信号と比較されて、アクチュエータへの制御入力
として導かれる差即ちエラー16号を発生する。
最も好ましくホ、オブザーバーエレク)oエクスは、5
つの未知数をもつ6つの相当する一次方程式の解として
位置、速度、及び加速を見積もるように適当に設計され
、あるいはプログ1     ラムされたディジタル計
算手段の形態にされる。
:     アクチュエータ及び被駆動体物理特性の関
数で:     ある方程式定数は、好まIy <は調
整可能の抵抗1     器のようなオペレータ可変イ
ンピーダンスを通して入力される。測定されたアクチュ
エータ位置及びアクチュエータ入力エラー信号は周期的
にサンプルされ、そしてオブザーバ−エレクトロニクス
への可変人力としてストアされる。ここで開示するオブ
ザーバ−エレクトロニクスの:   。fll、い。ユ
、□え、。。f、1.おゆ、。
、     を容易′す6ため′自己?、()@徴を具
体化する。
アクチュエータ/本体動作に応答する多くの°1   
  トランスデユーザー及びセンサーよりもむしろ□ ただ一つを使用することによって、システム全体のコス
ト及び複雑さはかなり減少し、且つ又システム全体の信
頼性は向上する。システム全体の信頼性は、直接よりも
むしろ電子的に速度及び加速信号を得ることによって、
特にノイズ1     のある環境及び/又はノイズの
あるセンサーに要な利点は、測定することが困難な本質
的に得がたい状態変数を見積もる能力である。マニピュ
レータ応用におけるこのような変数の一例は、7レキシ
プルアーム等の端部の動作である。このオブザーバ−は
フレキシブルアームの数学的モデルによって容易にプロ
グラムすることができる0 本発明は、付加目的、特徴及びその利点と共に、次の説
明、特許請求の範囲、及び添付図面から最も良く理解で
きよう。
好ましい実施例の詳細な記述 第1図は、例えば米国特許@ 3,023,782号明
細書で記載の如き普通の構成の液圧アクチュエータ12
を備える本発明の電気−液圧サーボコントロールシステ
ムの現在好ましい実施例1゜を示している。アクチュエ
ータ12は典型的には、押上モーターを有する弁を含み
、押上モーターは電気的入力コントロール信号を受は取
り且つスプールに液圧流体を加え、次にスプールは、負
荷本体を動かすアクチュエータ機構への□ 流体の流れを制御する。典型的には多数の差動増巾器か
ら成る加算増巾器14は、ポテンショメータ、適当にプ
ログラムされたコンピュータ、あるいはテープコントロ
ール機構等の外部源(図示せず)からライン16上忙位
置指令信号を受は取り、そして位置指令信号と、アクチ
ュエータにおける動力学応答を示すライン18上のフィ
ードバック信号との比較の関数のような制御信号を、ア
クチュエータ12への入力として供給する。特に、増巾
器14はアクチュエータにおける位置、速度、及び加速
を示す信号を受は取り、且つ入力コントロール信号を、
このよ□     うな動力学動作可変信号と指令信号
の間の比較の関数としてアクチュエータ機構に供給する
本発明によると、増巾器14に導かれるアクチュエータ
動作を示す動力学可変信号の少なくともいくつかが、ア
クチュエータにおける動力学動作特性の数学的モデルの
関数としてゲイジタルオブザーバー20によって見積も
られる。
特に、可変抵抗器、近似トランスデユーザー等から構成
することのできる位置センサー22は、アクチュエータ
位置を示す18号Y′をサンプリンクスイッチ24を通
してオブリ゛−バー20に供給する。同様に、増巾器1
4の出力における差即ちエラー信号Uけ、オブザーバ−
2oへの第2の入力としてサンプリングスイッチ26を
通して導かれる。エラー信号Uは又、サンプリングスイ
ッチ2日を通してゼロ次保持増中器3゜に、それから“
アクチュエータ12に導がれる。
オブザーバ−20は、後述するような方法でアクチュエ
ータにおける速度及び加速を見積・もり。
そして相当する速度及び加速信号V及びAを、増巾器1
4に個々の利得ブロック52.54を通して供給する。
測定されたアクチュエータ位置を示す信号Y′は位置セ
ンサー22から利得ブロック35を通して増巾器14に
導かれる。
第2図及び第3図は共に、鎖線によって囲まれた第1図
のオブザーバ−及びアクチュエータコントロールエレク
トロニクスパッケージの部分を示している。一対の演算
増巾器42.44はそれぞれ、センサー22(第1図)
からY′位置信号を、そして増巾器14からUエラー信
号を受は取り、又−Vから+V入カレベル範囲の個々の
位置及びエラー信号のt圧しベルを、オブザーバ−内部
ロジックのゼロから+Vレベル範囲にシフトするように
機能する0増巾器44からのレベルシフトされたエラー
信号出力は、FETスイッチから構成することのできる
被制御電子スイッチ26(第1図及び第2図)を通して
導かれ、そしてコンデンサー48上に蓄積される。この
ようにコンデンサー48上に蓄積されたレベルシフトエ
ラー信号は、単位利得増巾器50に、そしてレベル再シ
フト及びゼロ次保持増lJ器30(第1図及び第2図)
に、それから出力としてアクチュエータ12(第1図)
に導かれる。一対の比較器54,56は、増巾器50.
42の個々の位置及びエラー信号出力を受は取り、そし
て個々の相当する出力をマイクロプロセッサ58のデー
タ入力TO,TIに供給する。増巾器50の出力は、直
列抵抗器53と分路コンデンサー55から成る遅延回路
網によって比較器54に導かれる。ここで開示された本
発明の現在好ましい実施例において、マイクロプロセッ
サ58は、インテル8748マイクロプロセツサから構
成される。マイクロプロセッサ58をプログラムするた
めのオブジェクトコードは、この開示の付表として提供
され、そL2てその動作に関する詳細は後に提供される
マイクロプロセッサ5日のデータ出力DBO〜DB7は
、パッケージされたインバータアレイ60内の相当する
インバータを通して、それから、抵抗器はしご形量路網
62を通して比較器54.56の基準入力に接続される
。後に詳細に説明されるように、インバータアレイ60
及び抵抗器はしご形量路網62は、比較器54゜56と
共働して、入力位置及びエラー信号のアナログ−ディジ
タル変換を果たし、そして又、後述する回路と共働して
、オブザーバ−見積もり加速、速度、及び位置出力信号
のディジタル−アナログ変換を果たす。マイクロプロセ
ッサ58のREldJ!fT出力は、アレイ60内のイ
ンバータを通して且つトランジスタ64を通してはしご
形量路網62に接続されて、後述されるように、動作の
開始時に出力見積もり信号をゼロ次に設定する。内部ク
ロックタイミングを形成するだめの水晶回路66がマイ
クロプロセッサ58に接続されている。マイクロプロセ
ッサ580P17出力ボートは、オブザーバエレクトロ
ニクスの継続する動作をオペレータに示すようにWD7
0を交互に点滅するためトランジスタ68を通してLB
ID 70に接続されている。一対のトグルスイッチ7
2.74が、後述される方法で自己テスト動作を開始す
るため相当するマイクロプロセッサ入カポ−) P27
 、P26を選択的に接地するように接続されている。
第3図を見ると、複数の調整可能の抵抗器80がマルチ
プレクサ82の相当する入力釦接続されている。マルチ
プレクサ82は、マイクロプロセッサs e (第2図
)の出力ボートP10〜P12からポーリング人力A、
B、Oを受は取る。抵抗器80は、後述される方法でマ
イクロプロセッサ58内の数学的システムモデルへの入
力定数を設定するためである。マルチプレクサ82のデ
ータ出力Xmは比較器84(第2図)の−人力に接続さ
れ、そして比較器84ははしご形量路網62から基準入
力を受は取り且つマイクロプロセッサ58のP16人力
に出力を供給する。このように、インバータアレイ60
及びはしご形量路網62は、マルチプレクサ82から受
は取った定数指示Do倍信号アナログ−ディジタル変換
を果たすために比較器84と共働するようになっている
。はしご形量路網62は又、バッファ増巾器85(第3
図)を通して、それから相当する被制御電子スイッチ8
6,88゜90を通して、個々の出力増巾器98 、1
00 。
102の入力で蓄積コンデンサ92.94.96に接続
されている。増巾器98 、100 、102は、それ
ぞれ見積もられた加速、速度、及び位置信号A、V、及
びYを供給する。スイッチ86゜88、及び90は、マ
イクロプロセッサ出カポ−)PI3.PI3.及びP1
3(第2図)によって制御される。
第1図と関連して前述したように、本発明の現在好まし
い実施fl110は、増巾器14へのアクチュエ」−夕
位置入力を、位置センサー22によって指示された被測
定位置信号Y′の関数とすることを意図している。第4
図は、増巾器102(第3図)の出力における見積もり
位MYが、測定された位置信号Y′の代りK、利得ブロ
ック55に導かれる本発明の変形実施例を示しているO 前述した本発明の好ましい実施例に従って状態動作変数
、即ち位置、速度、及び加速を見積もるためオブザーバ
−フィードバックシステムによって実行される数学的モ
デルは、次のベクトル方程式によって与えられる。
Xk+1−ΦXk+I′Uk+Dk(Y1c′−Yk)
(1)ここで、Xk+、は、N状態変数、この例では時
間(k+1 )における位置、速度、及び加速からサン
プリング期間における同じ列ベクトルであり、Dよはオ
ブザーバ−ベクトルボールの所望位置に依存して必要な
とき設定することのできるオブザーバ−利得の列ベクト
ルであり、Yk′は時間とにおいて測定された位置であ
り、そしてYkハ時間とにおける見積もり位置である。
φ=eAT(2) ここで、Tはサンプリング周期であり、Aは被制御7ス
テムの物理パラメータを表わす5×3(一般的場合はN
XN)定数マトリックスである。マトリックスAにおけ
る定数は、抵抗器80によって設定される。
F=尺φBdt  (3) ここで、BはlX5(iXN)定数マトリックスである
Xk= AXk+BUk    (4)こ1こで、ンは
時間見における王の時間微分であり、〜且つU2は時間
kにおけるエラー信号である。当業者には明らかである
ように、上の種々の定数は、次の公知の技術によって容
易に得ることができる。例えば、クオ(KuO)の[デ
ィジタル コントミコール システム−24” J (
DigitalControl Systems )、
ニスアールエル ノくブリッジング カンバ= −(8
RTJ Publj、shing Oom−pany)
(1977) p 456以下;リンドウフ(Mnao
 −rff)の「セオリ オブ サンプルドデータコン
トロール システムズJ (THeory of Sa
m−pled−Data 0ontroi Syste
mn )、ジョン ウイリ アンド ソング(John
 Wi’ley & 5ons )(1965)、p1
91以下;それにフランクリン(Franklin )
外の「ディジタル コントロールオブ ダイナミック 
システムズ」(D土gitalOon、trol Of
 Dynamic Systems)、アデインンウエ
ズリ−(Adait+on−Weele7 ) (19
a o ) % p151以下を参照。又前述のべ一カ
ーの論文を参照O 讃1〜3図のディジタルオブザーバ−エレクトロニクス
の動作は、第5図の流れ図及び添付の付表を参照するこ
と忙よって最良に理解できよう。始動時に、このシステ
ムは最初、付表のライン89〜150のサブルーチンの
動作によって初期設定される。初期設定動作の間、抵抗
器80によって設定される列ベクトルボールの定数は順
次アナログ−ディジタル変換を受けて、マイクロプロセ
ッサ58内に読み込まれる。このアナログ−ディジタル
変換は、インバータ60及びはしご形量路網62を通し
て増巾器84のアナログ基準電圧を変化させ、そして変
換されたディジタル信号の意味ある連続ビットを設定す
る増巾器出力のディジタル状態を監視することによって
、シーケンス内の各定数に対して達成される。アナログ
−ディジタル変換サブルーチンは、この付表のライン5
85〜669に現われる。増巾器98 、100 、及
び102の出力における見積もり加速、速度、及び位置
は、初期設定プロセスの間ゼロ次に設定される。これは
、はしご形量路網62及びバッファ増巾器85と組み合
わせて動作するマイクロプロセッサ58のRInS’E
T出力によって達成される。2.5vのアナログ信号(
0〜5vの内部ロジックを仮定している)は、各スイッ
チ86−90に与えられ。
そしてマイクロプロセッサ5日の制御のもとて順次コン
デンサ92−96に蓄積される。
初期設定に続いて、付表のライン153〜265によっ
て計算確立ルーチンに入る。計算確立ルーチンの各バス
の間、抵抗器80によって表わされた定数の1つは、前
述したように適当な調整可能の抵抗器80a〜BOfを
ポーリングすることによって再び入力される。この連続
ポーリング及び再計算は、動作中のサーボシステムの忙
しく鋭敏な回転を可能にする。実際の位置信号Y′及び
エラー信号Uは、前述した方法でアナログ−ディジタル
変換を受け、且つマイクロプロセッサ58内にストアさ
れる。0.75ミリ秒の好ましし・)周期でサンプリン
グを制御するタイマーがリセットされ、そしてN−サン
プリングカウンターが史新される。N−サンプリングカ
ウンターは、オブザーバ−の継続動作を指示するために
、規定数のサンプリング期間の発生時に、前述したよう
にLIIID 70を交互に点滅させるように機能する
次の動作段階において、加速Aが見積もられる。速度及
び位置は同様に連続的に見積もられる。加速、速度、及
び位憤見積もりルーチンは、それぞれ付表のライン26
9〜426及び428〜526である。この付表のライ
ン528〜552の割算終了ルーチンは、見積もった加
速、速度、及び位置を、サンプル−アンド−ホールドコ
ンデンサー92.94.96(第3図)に出力する。
T−サンプリング期間の完了時に、動作は計算及び確立
ルーチンに再び入り、そして前述のように進む。
付表のライン555以下のサブルーチンの中で、ライン
1208〜1327の自己テストルーチンは特に関心が
ある。オペレータはスイッチ72.74(第2図)を交
互に、又は同時に閉じることによって、電圧計等のみを
使って、種々のオブザーバ−回路部分の動作をテストす
ることができる。特に、スイッチ72を閉じると、連続
周期的のこぎり波を、インバータ60.はしご形量路線
62.及びバッファ85を通して、そしてスイッチ86
〜90.コンデンサ92〜96、及び増「1コ器98〜
102を通して、見積もυ加速、速度、及び位置出力に
供給する。これらの回路要素の動作は、ディジタル−ア
ナログコンバーター構成の全体動作と共に、見積もり加
速、速度、及び位置出力の監視によってテストすること
ができる。スイッチ74を閉じると、加速出力をY′入
入力憐情信号正確に等しくなるように、そして位置出力
をU入力エラー信号に正確に等しくなるように制御する
よう機能する。ディジタル−アナログ動作が、前述した
ように成功的にテストされたと仮定すると、この第2の
テストけ、前述したように、インバータ60.はしご形
量路網62、及び比較器54.56によって果たされる
アナログ−ディジタルコンバーター構成の動作をチェッ
クするように機能する。
最後に1両方のスイッチ72.74が閉じると、非ゼロ
の調整可能の抵抗器Boa〜80fの電圧レベルが、全
ての他の抵抗器をゼロに設定することによって、位置、
速度、及び加速出力の全てに与えられる。
前述した本発明の好ましい実施例のいくつかの利点に加
えて、多数の重要な特徴に気づくであろう。例えば、実
際の物理的サーボシステムが通常、非一次微分方程式に
よって記載されるのに対して、本発明の実施においては
、方程式は所望の動作点近辺で一次式にされた。メリッ
ト(Merritt )の[ハイドロ−リック コント
ロール システムj (Hydraul、ic 0on
troISys−tθms)、ジョン ウィリー アン
ド ソンズ(John Wi’ley & 5ons 
) (1967)を参照。
−次式化されたシステムを描く種々の定数は、上述の文
献によって容易に計算することができる。これらの引用
資料は、当該技術の背景及び状態を示す目的のために参
照することによってここに組み込まれる。
普通のサーボ弁における動作遅延は普通、弁のトランス
ファ機能に依存して、状態動作変数を見積もるために4
乃至5の方程式を必要とするであろう。本発明の重要な
特徴によると、サンプルされたエラー信号Uは、サーボ
弁の遅延をシミュレートするために抵抗器53及びコン
デンサー55の絹み合せによってオブザーバ−エレクト
ロニクス内で故意に遅廷させられる。
これによって、6つの数学的モデル方程式のみを基本に
して、位1& 、速度、及び加速を見積もることができ
る。
サーボ弁は、ある所定の入力信号レベルで流れが制限さ
れ且つ飽和になる。オブザーバ−モデルは、物理的シス
テムをシミュレートするために同じ信号レベルに相当す
る点で飽和になる。
詳細妊前述した本発明の好ましい実施例は、多様に変化
及び変形させることができるということを意図している
。このような変形の一つは第4図と関連して説明したが
、ここで、測定された位置よりもむしろ見積もり位置が
比較器14を通してアクチュエータ動作の制御のために
使用される。又、第2図及び第3図と関連して前述した
オブザーバーエレクトロニクスノティジタル実施は、方
程式(1)〜(4)によって数学的モデルを実施するの
に適した適当なアナログ回路に置き換えることができる
であろう。本発明は、&気−液圧サーボコントロールシ
ステムにおける好ましい実施と関連して詳細に説明しだ
けれども、電気的及び電気−圧縮空気式システムのよう
な他のサーボシステムが又考えられる。
もし必要ならば、オブザーバ−エレクトロニクスは、負
荷圧力、トルクモーター電流等の動作変数以外の状態変
数を見積もるように設計することができる。更に、位置
等の第3次及び第4次時間導関数を、必要な場合に見積
もることができる。これらの関連において、オブザーバ
−エレクトロニクスは、Nモデル方a式を基本にしてN
状態変数を見積もるために最も広い意味で設計すること
ができるということが認められよう。
伺     表 LOOOBJ   ライy     LOcOB、T 
  ライン55                82
56                8357   
             8458        
        8559             
   8660                87
61                8862   
             8963        
        9゜64             
   9165                92
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7F   1311 069Fj  05    1312 0691 0419  1313
【図面の簡単な説明】
第1図をよ、本発明の現在好iしい実施例のπ(気−液
圧サーボコントロールシステムの機能ブロック図、 第2図及び第5図は、第1図1cブロツク形態で示され
たディジタルオブザーバ−・エレクトロニクス・パッケ
ージの電気的概略図、第4図は、第1図のサーボコント
ロールシステムの変形実施例を示す断片的機能ブロック
図、第5図は、本発明の動作を理解するときに有用な流
れ図、そして 第6図は、本発明のt気−液圧サーボコントロールシス
テムが特別の利用を見つけるロボットマニピュレータ・
アームの1仇片図である。 回圧おりて、12はアクチュエータ、14は加算増巾器
、20はディジタルオブザーバー、22は位置センサー
、24.26.28はサンプリングスイッチ、50はゼ
ロ次保持増巾器、52.54.55は利得ブロックであ
る。 患槌人代理人  古  谷     馨士】開−3 = +  +V−−Ω] 1古   IA j”l”l   +   11 、   ll l  11 .7ty。 ++      。 lc5’c5’      l  V l 34 ” +   11     1  11 i ’1.ニー9G、、1 ’30     1)/ 11イ・  1 +V“II +V   %           ’?、−−−xz
、−i/?□1θ、1 1デドh5 第1頁の続き 0発 明 者 ラエル・ブレンド・タブリンアメリカ合
衆国ミシガン州4808 5ユニオン・レイク・ゴルフザ イド・ドライヴ8396 −51=

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 負荷を可変位置決めするアクチュエータと、位置指
    令信号を受は取るだめの手段と、前記位置指令信号と前
    記アクチュエータ及び負荷における状態条件を示すN可
    変信号との組み合せ関数と(、て前記アクチュエータを
    制御するためにエラー信号を発生する手段と、前記N可
    変信号を発生するため前記アクチュエータ及び負荷にお
    ける状態条件に応答する手段とを含むパワーサーボシス
    テムにおいて、前記アクチュエータにおける一つの動力
    学状態変数の関数として第1の信号を発生するだめ前記
    アクチュエータ及び負荷に応答するセンサ一手段と、 前記アクチュエータ及び負荷における動力学動作の数学
    的モデルの関数として前記アクチュエータ及び負荷にお
    ける残りの前記N動力学状態変数を見積もるため前記第
    1の信号に応答するオブザーバ一手段(20)と、全備
    え、該オブザーバ一手段(20)は、 前記エラー信号及び前記第1の信号を周期的にサンプリ
    ングするだめの手段(24、26Tタイマー)と、 前記アクチュエータ及び負荷における前記動力学動作の
    関数として選択調整するだめの複数のオペレーター調整
    可能のインピーダンス手段(80a −80f )と、 前記サンプリング手段を選択的に且つ周期的に動作させ
    るための、そして前記N動力学状態可変信号を見積もる
    だめサンプルされたエラー及び第1の信号及び前記イン
    ピーダンス手段に応答するプログラム化ディシイタル計
    算手段(58)と、から成る、前記パワーサーボシステ
    ム。 2 前記プログラム化ディジタル計算手段(58)は、
    N−次方程式の関数として前記N信号を見積もるための
    手段を含む特許請求の範囲の第1項に記載のパワーサー
    ボシステム。 3 前記センサ一手段(22)及び前記エラー信号発生
    手段(14)は、それぞれり、0.信号として前記エラ
    ー信号及び前記第1の信号を発生し、インピーダンス手
    段(80a −8of)は、前記動力学動作の相当する
    関数として複数のり。 C9信号を発生するための手段(82)を構成し、そし
    て、 前記オブザーバ一手段(20)は、前記プログラム化デ
    ィジタル計算手段(58)に相当するディジタル信号を
    供給するため前記セ・ンサ一手段(22) 、前記エラ
    ー信号発生手段、及び前記インピーダンス手段に選択的
    に応答するアナログ−ディジタル変換手段から成る、特
    許請求の範囲第2項に記載のパワーサーボシステム0 4 前記アナログ−ディジタル変換手段は、前記り、 
    O,エラー信号、前記り、0.第1信号、及び前記イン
    ピーダンス手段からの前記り、0.信号を受は取り、そ
    して相当する前記D50.信号とジタル出力信号を発生
    する比較器手段と、前記ディジタル出力の数値弁に相当
    するレベルで前記比較器手段に前記り、 0.基準信号
    を印加するだめ前記プログラム化計算手段からの予め選
    択されたディジタル出力に応答する抵抗器はしご形回路
    網を含む手段と、 前記比較器手段の前記出力を監視しながら前記ディジタ
    ル出力を選択的に変化させる手段と、から成る、特許請
    求の範囲第6項に記載ノハワーサーボシステム。 5 前記オブザーバ一手段は更に、相当するり。 0、信号として前記N可変信号を発生するための手段を
    含み、 該手段は、 前記抵抗器はしご形回路網、及び該抵抗器はしご形回路
    網に接続された前記ディジタル出力釦前記N信号のそれ
    ぞれのディジタル表示を選択的−印加するための手段を
    含むディジタル−アナログ変換手段と、 前記抵抗器はしご形回路網に結合され、且つ前記プログ
    ラム化ディジタル計算手段により選択的に動作jiJ能
    の複数のNy′ンブル及びホールド手段と、から成る、
    特許請求の範囲の第4項に記載のパワーサーボシステム
    06 前記プログラム化ディジタル計算手段は更に1前
    記オブザーバ一手段の動作中に前記インピーダンス手段
    のそれぞれを周期的にポーリングするための手段を含む
    特許請求の範囲の第2項て記載のパワーサーボシステム
    。 7 前記アクチュエータは電気水力アクチュエータから
    成り、前記アクチュエータを制御するための前記手段は
    、前記アクチュエータにおける動作を制御する前記エラ
    ー信号を供給するために前記位置指令信号にそして前記
    アクチュエータにおける位置、速度、及び加速を示す動
    力学可変信号に応答し、 前記七ン°す“一手段は、測定されたアクチュエータ位
    置を示す信号を発生するための手段を構成し、 前記オブザーバ一手段は、前記アクチュエータにおける
    速度及び加速を見積もるために測定位置を示す前記(8
    号に応答する手段、及び前記アクチュエータを制御する
    ための前記手段に前記見積もり速度及び加速を示す信号
    を伝達するだめの手段から成る、特許請求の範囲の第2
    項に記載のパワーサーボシステム。 8 更に、前記アクチュエータを制御するための手段に
    測定位置を示す*11詫信号を供給するだめの手段を備
    える、特許請求の範囲の第7項に記載のパワーサーボシ
    ステム、。 9 更に、前記エラー何月及び測定位置を示す前記信号
    の組み合せ関数としてアクチュエータ位置を見積もるだ
    めの手段、及び前記アクチュエータを制御するだめの前
    記手段に見積もりアクチュエータ位置を示す信号を供給
    するための手段を備える、特許請求の範囲の第7項に記
    載のパワーサーボシステム。 10  前記エラー信号を周期的にサンプリングするた
    めの前記手段は、前記電気水力アクチュエータにおける
    動作遅延を見積もるだめの信号遅延手段を含む特許請求
    の範囲の第7項に記載のバワーザーボシステム。
JP58166842A 1982-09-14 1983-09-12 パワ−サ−ボシステム Pending JPS5966705A (ja)

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