JPS6095603A - 時間遅れ特性を有する対象を制御する自動制御方式 - Google Patents

時間遅れ特性を有する対象を制御する自動制御方式

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JPS6095603A
JPS6095603A JP58199357A JP19935783A JPS6095603A JP S6095603 A JPS6095603 A JP S6095603A JP 58199357 A JP58199357 A JP 58199357A JP 19935783 A JP19935783 A JP 19935783A JP S6095603 A JPS6095603 A JP S6095603A
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JP
Japan
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revolving speed
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Pending
Application number
JP58199357A
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English (en)
Inventor
Kaoru Matsubara
松原 馨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
NTT Inc
Original Assignee
Jeol Ltd
Nihon Denshi KK
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPS6095603A publication Critical patent/JPS6095603A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/16Controlling the angular speed of one shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明(ユ制御方式に関し、特に時間バれ1j1性を右
りる対像を制御り−るのに適した自動制御り式に関づ”
るものである。
[従来技術] 核磁気共鳴菰WにJ3いては、静磁場中に配置された試
料を回転させることにより磁場の不均一成分を均一化し
、Ifi分解能を冑でいる。最近青及して来ている娼伝
尋磁石を用いた核磁気共鳴装置行においてもその目的で
試料回転が11われているが、焔伝り磁石【は試料を磁
石内の口わば閉空間に配置Jるため、通常の磁石の場合
のJ、うに試料管に取付りるロータの空気撹拌にJこる
制動力を利用した回転の安定化を期待できず、そのため
1−ュータの質バkを極めて大きりJ゛ることによって
回転の安定化を図っている。
ところが、そのにうに1昂が大きな回転系の回転数を自
動詞r!11回路を用いて制御しようとすると、与える
駆動力の変化に対する応答速度が極めて遅くなるため、
例えば比例制御方式を用いた場合には、第1図に示4−
ように立上り時に大きなハンチングを伴なってしまい、
安定覆るのに長い時間がかかり、その間測定を行うこと
ができない。これは回転数を変更する場合にも同様であ
り、やはりその間測定を中断しなければならない。尚、
第1図において破線は試料管の回転数変化を示し、実線
は試料管に回転力を与えるための加圧空気流m変化を示
す。
[発明の目的] 本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、
質量が大きな回転系のにうに時間遅れ特性を持った対象
であっても、短時間で安定さゼることのできる自動制御
方式を提供することを目的としている。
[発明の構成] 本発明は(1)対象の状態を検出し検出値を保持する段
階、 (2)検出(111と目標値との差をめる段階、(3)
核外のIQに対応して予め定められている進め率たり、
所定期間か【ノて被制御量を一方向に変化さける段階、 (4)核外の値に対応して予め定められている)^し率
だけ、所定期間かけて被制御ら)を逆方向に変化さける
段階、 (5)上記(4)による変化終了後そのままの状態で所
定期間放置づる段階、 (6)上記(1)〜(5)を繰返し行う段階、より成り
、前記(3)にd3りる進め率が(4)にお1ノる戻し
率J、す・b大きくなるように設定されていることを特
徴としている。以下、図面に基づき本発明を詳説覆る。
[実施例] li 2図は本発明の一実施例を示Jフロック図である
。図において1tま試11を収容J8が1石管、2は該
試わ1色の」一部に取イ」()られた【−J−夕、3は
該試1′31管1及びロータ2を空気軸受(゛支持する
スデータ、4はロータ2に加圧空気を吹付【)て試料管
を回転させるためのノズルである。5は加圧空気を発生
ずるコンプレッサで、加圧空気は切換弁6及び流量調整
弁7を介して前記ノズル4へ送られる。上記ロータ2の
周囲には、発光素子8と受光素子9から成る回転検出器
が配置され、その出力は周波数カウンタ10を介して回
転数信号として中央制御装置11へ送られる。該中火制
御装fJ 11には、回転数指定信号Ro、スタート信
号S。
該スタート(U号に−一って始動する3相パルスgt振
器12からのタイミングパルスが夫々供給される。
13は前記流量調整弁7の開度を角変J−るためのパル
スモータで、該パルスモータ13は中央制御装置からの
指令に従って発振が制御されるパルス発振器14からの
駆動パルスによって所望角度正転あるいは逆転される。
上述の如きJM成において、ロータ2の外周には光反射
帯が例えば90°間隔で4つ設りられており、各光反射
帯が所定位置に来た時に発光素子8からの光が反則され
て受光素子9へ人IJ−Jるため、1回転につき4個の
パルスが回転検出器から1qられ、それを81数した周
波数カウンタ10の出)jとしては、1秒あたりの試料
管の回転数を示Jデジタル信号が得られる。
ここで、オペレータがキーボード等から指定回転数をバ
ッフし、スター1〜を指令したとすれば、スター1〜1
6号SにJ、って切換弁6が聞かれるとハに、3相パル
ス発振器12が始動し、第3図(a)。
(b)、(c)Iこ示タタイミングて゛パルレス中j 
−r El 。
Tb、Tcを夫々持ち、繰返し周期が1− a + l
−b@−T Cのパルス信号Pa、Pb、pcを人々繰
返し発生ずる。このパルス信号によって、中間スリット
にお1ノる制御進め期間−1−a、制御戻し期間−「b
、持ち時間T cが夫々規定される。
そして、期間−「aの始まる時刻toにおいて、中央制
御装置11は周波数カウンタ10からの回転数信号と指
定信号Roとを比較−りることにJ、り試料管のその時
の回転数と指定回転数の差りをめる。中央制御装買11
内部のメモリには、[〕の絶対値ID+の大ぎさを (1)lD’l≦2゜ (2)2<IDI≦5゜ (3ン 5< + D I ≦ ”10゜(4)IOI
D+≦20゜ (5) 20< l D I の5つのステップに分け、各ステップ毎に例えば第1表
に示すような進め率及び戻し率を設定したテーブルが格
納されている。
第 1 表 第1表にJ3りる進め率とは、流量調整弁7の全開から
全開までを100等分し、現在の状態から何%分間方向
又は開方向へ進めるかを示し、戻し率とは上記進め率に
従って進めた弁の開閉度を元の方向へ戻す率を示寸。第
1表から分るように、戻し率の方が進め率よりも必ず小
さくなっており、1回の制御ザイクルの中で必ずこの進
める過程と戻す過程が1組となって行われることが本発
明の特徴である。
第4図は上記構成を用いて行われた回転数制御の一例を
示す。同図において破線は周波数カウンタ10の出力即
ち試料管の回転数の変化を、実線は流m調整弁7の開閉
度の変化を夫々示し、指定回転数は20rps(回転7
秒)、Ta=3.5秒、Tb=2.5秒、T c = 
1秒ぐ、中央制御装置11はto 、tl 、t。、・
・・と7秒おきに試料管の回転数を丈ンブリングする。
先ず、開始時刻toにJ3い−C1中央制御装買11は
試料管の回転数をサンプリングし、指定回転数との差り
をめる。この時刻には試オ′31管は回転していないの
ぐ、Dは+20となる。中央制御賃1611は第1表に
基づき(4)の進め率60%。
戻し率45%を選択し、流m調整弁7を3.5秒(T 
a )かりて全111状態から60%進め、次に2゜5
秒(Tb)かけて45%戻し、結局6秒後に流量調整弁
7は開度15%の状態に調節された。
それから1秒(Tc)後のtlにJ3いて試料管の回転
数は6 rpsとなり、中央制御装置11はD−+14
なので再び(4)を選択し、3.5秒かけて60%進め
、29.5秒が(プて45%戻し/j結果、流量調整弁
7はLlより6秒後に聞度3o%の状態に調節された。
これより1秒後の12において試料管の回転数は12r
psとなり、中火制御装置11はD = + 8なので
第1表の(3)進め率50%、戻し率38%を選択し、
t2がら3.5秒がけて50%進め、次に2.5秒かけ
て38%戻し、流用調整弁7は結局t2から6秒後に1
70度42%の状態に調節された。
これより1秒後の13において試料管の回転数は16r
psとなり、iJ央制御1Liifff 11 it 
D = +4なので第1表のく2)進め率30%、戻し
率25%を選択し、t3がら3.5秒かけて30%進め
、次に2.5秒かtf −(’ 25%戻し、流m調整
弁7は結局t3から6秒後に開度47%の状態に調節さ
れlこ 。
これより1秒後のt4に83いて回転数は18゜5rp
sとなり、中央制御装置11はD=+1.5なので第1
表の(1)進め率0%、戻し率0%を選択し、このリイ
クルにJ3りる流fii 1JiJ整弁7の調節を停止
し、間I11はそのままに保たれた。
次の1ノンプリング時刻t5の回転数は21 rpsと
なり、中央制御装置11は+) −−1なので流量調整
弁7の調節は続りて停止され、聞度は47%のままに保
たれた。
次のサンプリング]1、i刻t6において、試オ′81
管の回転数は22 rpsとなりD=−24fので、流
量調整弁7の1.9節は続り−C停止され、開度は71
7%のまま保たれた。
次のサンプリング11y刻1”7にJ3いて試料管の回
転数は22.5rpsとなり、D−−2,Eうなので、
中央制御装置11は第1表のく2)進め率30%。
戻し率25%を選択した。1=だし、Dの?1F′jが
マイナスなのC゛、進める1ノ向はこれ:j、でと逆、
即ら流量を絞る方向とされ、戻り一方向も同じく逆にさ
れる。従って流ω調整弁7はし7から6秒後に聞頂42
%の状態に調節された。
これより1秒後のt8において試料管の回転数は22 
rpsとなり、D−−2なので、中央制御装置11は再
び流m調整弁7の調節を停止し、68度はそのままに保
たれた。
次のザンブリング時刻t9にJ3いて試F4管の回転数
は21.5rpsとなり、以後回転数は2o±2rps
の範囲に長時間保たれ、流m調節もその間停止された。
[効果] 第4図から分るように、本光明では回転数をサンプリン
グし、指定回転数との差に基づいて進め率ど戻し率を選
択し、進めた後に必ず戻して少しずつ流量を調節づるた
め、ハンチングが極めて少なく、短時間で回転数を安定
させることができる。
始動時に限らず回転数を途中で変更する場合にも短時間
で回転を安定させることができることは言うまでもない
尚、第1表のステップを更に細かく分ければ更に正確な
制御が可能となるし、各ステップの進め率及び戻し率は
制御J′る対象によって適宜設定する必要があることは
勿論である。
又、中央制御装置としては、コンピュータを用いても良
いし、個別の回路を組合わせてlt4成しても良い。個
別に回路を組合わせる場合には、必ずしも第1表の変換
テーブルを記憶りるメモリを使用しなくてもコード変換
器等を使用して同様の動作をさせることができる。
又、本発明は核磁気共鳴装置に用いられる試vi管回転
機構に限らず、時間遅れ特性を持つ対象を自動制御する
場合に広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の制御法で発生するハンチングを示り図、
第2図は本発明の一実施例の構成を示Jブロック図、第
3図は3相パルス発振器の出力パルスを示り図、第4図
(ま第3図の実施例にJ、る制御の一例を示づ一図であ
る。 1:試料管、2:ロータ、3:ステータ、4:ノズル、
5:コンプレツサ、6:切模弁、7:流m調整弁、8:
光光察子、9:受光索子、10:周波数カウンタ、11
z中火制御211装置、12:3相パルス発振器、13
:パルスモータ、14:パルス発振器。 特n出願人 目本電子株式会社 代表者 伊腔 −夫

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 時間遅れ特性を有する対象を制御する自動制御方式であ
    って、 (1)対象の状態を検出し検出値を得る段階、(2)検
    出値と目標値との差をめる段階、(3)該差の値に対応
    して予め定められている進め率だけ、所定期間かけて被
    制御口を一方向に変化さゼる段階、 (4)該差の値に対応して予め定められている戻し率だ
    け、所定+11J IIIがけて被制…1mを逆方向に
    変化さける段階、 (5)上記(4)による変化終了後そのま」の状態で所
    定期間放首Jる段階、 (6)上記(1)〜(5)を繰返し行うこと、より成り
    、前記(3)における進め率が(4)におレプる戻し率
    よりも大ぎくなるように設定されCいることを14徴と
    りる制御方式。
JP58199357A 1983-10-25 1983-10-25 時間遅れ特性を有する対象を制御する自動制御方式 Pending JPS6095603A (ja)

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JPS6095603A true JPS6095603A (ja) 1985-05-29

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011021635A (ja) * 2009-07-13 2011-02-03 Toto Ltd 湯水混合装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4850182A (ja) * 1971-10-23 1973-07-14

Patent Citations (1)

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JPS4850182A (ja) * 1971-10-23 1973-07-14

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JP2011021635A (ja) * 2009-07-13 2011-02-03 Toto Ltd 湯水混合装置

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