JPS6132103A - サ−ボ制御装置の制御方法 - Google Patents
サ−ボ制御装置の制御方法Info
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- JPS6132103A JPS6132103A JP15603584A JP15603584A JPS6132103A JP S6132103 A JPS6132103 A JP S6132103A JP 15603584 A JP15603584 A JP 15603584A JP 15603584 A JP15603584 A JP 15603584A JP S6132103 A JPS6132103 A JP S6132103A
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- input signal
- signal
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B11/00—Automatic controllers
- G05B11/01—Automatic controllers electric
- G05B11/36—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
- G05B11/42—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
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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。
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〕
この発明は、サーボ制御装置の制御方法に関し、特に計
算機によって入力信号を発生させ、その信号に従って制
御対象物を駆動するものに関する。
算機によって入力信号を発生させ、その信号に従って制
御対象物を駆動するものに関する。
従来この種の方法として第１図に示すものがあった。図
において、（１）は制御対象物（６）を制御する入力信
号を発生する計算機で、例えばデジタル計算機、（２）
はデジタル計算機（１）からのデジタル信号をアナログ
信号に変換するＤ／Ａコンバータ、（３）は比較器で例
えば演算アンプ、（４）は制御回路、（５）はサーボア
ンプ、（６）は制御対象物、（７）は制御対象物（６）
からの出力信号を検出する検出器、（８）は検出器（７
）により帰還されたアナログ信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄコンバータ、（９）はＡ／Ｄコンバータ（８
）からのデジタル信号を記憶するメモリである。
において、（１）は制御対象物（６）を制御する入力信
号を発生する計算機で、例えばデジタル計算機、（２）
はデジタル計算機（１）からのデジタル信号をアナログ
信号に変換するＤ／Ａコンバータ、（３）は比較器で例
えば演算アンプ、（４）は制御回路、（５）はサーボア
ンプ、（６）は制御対象物、（７）は制御対象物（６）
からの出力信号を検出する検出器、（８）は検出器（７
）により帰還されたアナログ信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄコンバータ、（９）はＡ／Ｄコンバータ（８
）からのデジタル信号を記憶するメモリである。
次に動作について説明する。このサーボ制御装置におい
てデジタル計算機（１）からの入力信号をＵ（１）、検
出器（７）で検出された出力信号をｆ （ｔ）、このサ
ーボ制御装置及び制御対象物の動特性であるインハルス
応答をｙ （ｔ）とするとコンボリューションの定理に
より一般に次に示す式（１）が成り立つ。
てデジタル計算機（１）からの入力信号をＵ（１）、検
出器（７）で検出された出力信号をｆ （ｔ）、このサ
ーボ制御装置及び制御対象物の動特性であるインハルス
応答をｙ （ｔ）とするとコンボリューションの定理に
より一般に次に示す式（１）が成り立つ。
ｆ（ｔ）＝ｆｕ（ｔ−ｔ） ｆ（ｒ）ｄｒ −
（ｔ）この式（１〉を数値計算で近似的に解くと、ムｔ
をサンプリングタイムとして、例えば次式（２）となる
。
（ｔ）この式（１〉を数値計算で近似的に解くと、ムｔ
をサンプリングタイムとして、例えば次式（２）となる
。
ｆｃｍΔｔ）〒Σｕ（（ｍ−ｉ−＋４）Δｔ）−ｊ’（
（ｉ（）Δｔ〕Δｔ−・−１・（２）従って、式（２）
のような近似解法を用いることにより、ｆ（ｔ）、 ｕ
（ｔ）のうちいずれか２つの波形が与えられると、残り
の波形が容易に計算できることになる。
（ｉ（）Δｔ〕Δｔ−・−１・（２）従って、式（２）
のような近似解法を用いることにより、ｆ（ｔ）、 ｕ
（ｔ）のうちいずれか２つの波形が与えられると、残り
の波形が容易に計算できることになる。
そこでまず、デジタル計算機（１）より特定入力信号、
例えば試験信号波形として適当な信号波形ｕ１（１）を
発生させ、これをＤ／Ａコンバータによってアナログ信
号に変換する。この信号から演算アンプ（３）によって
、検出器（７）から帰還されたアナログ出力信号が減算
され、制御回路（４）を経て、サーボアンプ（５）へ入
力される。サーボアンプ（５）は入力信号を電力増幅し
て制御対象物（６）を駆動する。 ′この時の検
出器（７）で検出された出力信号波形ｆ１（１）をＡ／
Ｄコンバータ（８）を経てメモリ（９）に記憶させる。
例えば試験信号波形として適当な信号波形ｕ１（１）を
発生させ、これをＤ／Ａコンバータによってアナログ信
号に変換する。この信号から演算アンプ（３）によって
、検出器（７）から帰還されたアナログ出力信号が減算
され、制御回路（４）を経て、サーボアンプ（５）へ入
力される。サーボアンプ（５）は入力信号を電力増幅し
て制御対象物（６）を駆動する。 ′この時の検
出器（７）で検出された出力信号波形ｆ１（１）をＡ／
Ｄコンバータ（８）を経てメモリ（９）に記憶させる。
このｆ、（ｔ）及びｕｌ（ｔ）から計算機（１）で式（
２）を用いてサーボ制御装置及び制御対象物のインパル
ス応答９ （ｔ）が求められる。
２）を用いてサーボ制御装置及び制御対象物のインパル
ス応答９ （ｔ）が求められる。
次に、同じ式（２）を用いて、求めたインパルス応答ｙ
（ｔ）と目標とする出力信号波形ｆ、（０とから、目
標の出力信号が得られるような入力信号ｕ２（ｔ）を計
算する。
（ｔ）と目標とする出力信号波形ｆ、（０とから、目
標の出力信号が得られるような入力信号ｕ２（ｔ）を計
算する。
このようにして求めた人力信号ｕｚ（ｔ）をデジタル計
算機（１）で発生させ、制御対象物（０）に入力すると
、制御対象物（６）からの出力信号は目標とする出力信
号波形に対して、行きすぎや遅れがなく、追従性良く制
御対象物（６）を制御できる。
算機（１）で発生させ、制御対象物（０）に入力すると
、制御対象物（６）からの出力信号は目標とする出力信
号波形に対して、行きすぎや遅れがなく、追従性良く制
御対象物（６）を制御できる。
従来のサーボ制御装置の制御方法は以上のように例えば
積分方程式などに基づいて入力信号を計算しているため
、第２図に示すように、制御対象物（６）にとって厳し
い目標出力信号ｆ、（ｔ）を与えた場合には第８図に示
すように、例えば目標出力信号の最終値を１．０とする
と５０．０という非常に大きな値となる入力信号Ｊ （
ｔ）が計算される。この第２図、第８図は横軸に時間（
ｓｅｃ） 、縦軸に信号値（任意単位）を示す。しかし
ながら一般にサーボ制御装置及び制御対象物の各機器に
は入力制限が設けられており、このような入力制限以上
の入力信号を与えられないため、この方法は使えず、使
っても目標出力信号が得られないため、制御対象物を精
度良く制御できないという欠点があった。
積分方程式などに基づいて入力信号を計算しているため
、第２図に示すように、制御対象物（６）にとって厳し
い目標出力信号ｆ、（ｔ）を与えた場合には第８図に示
すように、例えば目標出力信号の最終値を１．０とする
と５０．０という非常に大きな値となる入力信号Ｊ （
ｔ）が計算される。この第２図、第８図は横軸に時間（
ｓｅｃ） 、縦軸に信号値（任意単位）を示す。しかし
ながら一般にサーボ制御装置及び制御対象物の各機器に
は入力制限が設けられており、このような入力制限以上
の入力信号を与えられないため、この方法は使えず、使
っても目標出力信号が得られないため、制御対象物を精
度良く制御できないという欠点があった。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、計算機で発生する入力信号に対
して、入力信号がサーボ制御装置及び制御対象物の入力
制限を超えているかどうかを判定し、入力制限を超えて
いた場合に、入力信号を人力制限内にすると共に、積分
値が変化しないように変更して入力信号とし、この入力
信号を用いて制御対象物を制御することにより、各機器
の入力に制限がある場合にも、若干の誤差で目標出入信
号と一致する出力信号を得て、制御対象物を精度良く制
御できるサーボ制御装置の制御方法を提供するものであ
る。
ためになされたもので、計算機で発生する入力信号に対
して、入力信号がサーボ制御装置及び制御対象物の入力
制限を超えているかどうかを判定し、入力制限を超えて
いた場合に、入力信号を人力制限内にすると共に、積分
値が変化しないように変更して入力信号とし、この入力
信号を用いて制御対象物を制御することにより、各機器
の入力に制限がある場合にも、若干の誤差で目標出入信
号と一致する出力信号を得て、制御対象物を精度良く制
御できるサーボ制御装置の制御方法を提供するものであ
る。
以下、この発明の一実施例を図について説明する、第４
図において、αｑは計算機（１）において計算される入
力信号ｕ２（ｔ）がサーボ制御装置及び制御対象物の入
力制限を超えているかどうかを判定する手段で、例えば
入力制限判定装置、（ロ）は入力信号が入力制限を超え
ている場合に、入力信号を入力制限内に変更すると共に
積分値が変化しないように変更する手段で、例えば入力
変更演算装置である。
図において、αｑは計算機（１）において計算される入
力信号ｕ２（ｔ）がサーボ制御装置及び制御対象物の入
力制限を超えているかどうかを判定する手段で、例えば
入力制限判定装置、（ロ）は入力信号が入力制限を超え
ている場合に、入力信号を入力制限内に変更すると共に
積分値が変化しないように変更する手段で、例えば入力
変更演算装置である。
この実施例の動作を第５図に基づいて説明する。
入力制限判定装置αＯで、時間（ｉ）における入力信号
ｕ２（ｉΔｔ）がサーボ制御装置及び制御対象物の入力
制限値ＵＬを超えるかどうかを判定する（ステップ（２
））。ここでΔｔはサンプリングタイムを示す。
ｕ２（ｉΔｔ）がサーボ制御装置及び制御対象物の入力
制限値ＵＬを超えるかどうかを判定する（ステップ（２
））。ここでΔｔはサンプリングタイムを示す。
次に入力変更演算装置（ロ）において、入力信号が入力
制限値を超えている時には時間（ｉ）で入力制限値を出
力しくステップ（ハ）、＠）、時間（ｉ＋１ ）には時
間（ｉ＋１ ）の入力信号に時間ｉの入力信号から人力
制限値を減じた値を減じた値ＥＲを加えて入力値とする
（ステップ（ハ）、翰）。さらに、時間（ｉ＋１）にお
ける変更した入力値ｕ２（（ｉ＋１）Δｔ）も入力制限
値を超える場合はその超過分は時間（ｉ＋２）に加える
というように、計算しｔこ入力信号の積分値と、変更す
る入力信号の積分値は一致するように変更する。一方、
時間（ｉ）で計算した入力信号入力制限値を超えない場
合にはそのまま出力する（ステップ（ハ）、（イ））。
制限値を超えている時には時間（ｉ）で入力制限値を出
力しくステップ（ハ）、＠）、時間（ｉ＋１ ）には時
間（ｉ＋１ ）の入力信号に時間ｉの入力信号から人力
制限値を減じた値を減じた値ＥＲを加えて入力値とする
（ステップ（ハ）、翰）。さらに、時間（ｉ＋１）にお
ける変更した入力値ｕ２（（ｉ＋１）Δｔ）も入力制限
値を超える場合はその超過分は時間（ｉ＋２）に加える
というように、計算しｔこ入力信号の積分値と、変更す
る入力信号の積分値は一致するように変更する。一方、
時間（ｉ）で計算した入力信号入力制限値を超えない場
合にはそのまま出力する（ステップ（ハ）、（イ））。
このように時間（ｉ）を０（ステップ＠）から入力信号
の最終点Ｉ ＥＮＤまで繰り返して計算した入力信号を
変更する（ステップに）、＠）。第８図で示される入力
信号をこの方法に従って変更すると第６図のような入力
信号が得られ、この入力信号を制御対象物（６）に与え
ると第７図のような出力信号が得られる。図に示される
ように、はぼ第２図の目標出力信号に近い出力信号が得
られる。
の最終点Ｉ ＥＮＤまで繰り返して計算した入力信号を
変更する（ステップに）、＠）。第８図で示される入力
信号をこの方法に従って変更すると第６図のような入力
信号が得られ、この入力信号を制御対象物（６）に与え
ると第７図のような出力信号が得られる。図に示される
ように、はぼ第２図の目標出力信号に近い出力信号が得
られる。
なお、上記実施例では計算機を除くサーボ制御装置及び
制御対象物はアナログサーボ系としたが、デジタルサー
ボ系としてもよいことはいうまでもない。
制御対象物はアナログサーボ系としたが、デジタルサー
ボ系としてもよいことはいうまでもない。
また、上記実施例では、計算機（１）で発生する入力信
号をインパルス応答を用いて求めるようにしたが、これ
に限るものではなく、発生する入力信号が、サーボ制御
装置及び制御対象物の入力制御値を超える場合にこの方
法を適用すれば、同様の効果を奏する。
号をインパルス応答を用いて求めるようにしたが、これ
に限るものではなく、発生する入力信号が、サーボ制御
装置及び制御対象物の入力制御値を超える場合にこの方
法を適用すれば、同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、制御対象物を制御す
る入力信号を発生する計算機、比較器、制御回路、サー
ボアンプ、及び制御対象物から出力された出力信号を検
出して比較器に帰還させる検出器を備えたサーボ制御装
置において、上記入力信号がサーボ制御装置及び制御対
象物の入力制限を超ええる時、上記入力信号を上記入力
制限内に変更すると共に積分値が変化しないように変更
して入力信号とし、この入力信号を用いて上記制御対象
物を制御するようにしたことにより、各機器の人力値に
制限がある場合にも、目標出力信号とほぼ一致する出力
信号を得て、制御対象物を精度良く制御できるサーボ制
御装置の制御方法が得られる効果がある。
る入力信号を発生する計算機、比較器、制御回路、サー
ボアンプ、及び制御対象物から出力された出力信号を検
出して比較器に帰還させる検出器を備えたサーボ制御装
置において、上記入力信号がサーボ制御装置及び制御対
象物の入力制限を超ええる時、上記入力信号を上記入力
制限内に変更すると共に積分値が変化しないように変更
して入力信号とし、この入力信号を用いて上記制御対象
物を制御するようにしたことにより、各機器の人力値に
制限がある場合にも、目標出力信号とほぼ一致する出力
信号を得て、制御対象物を精度良く制御できるサーボ制
御装置の制御方法が得られる効果がある。
第１図は従来のサーボ制御装置の制御方法を示すブロッ
ク図、第２図は目標出力信号の波形図、第８図は従来の
制御方法による入力信号の波形図、第４図はこの発明の
一実施例によるサーボ制御装置の制御方法を示すブロッ
ク図、第６図はこの発明の一実施例による制御方法を示
すフローチャート図、第６図、第７図はそれぞれこの発
明の一実施例に係る変更後の入力信号の波形図、出力信
号の波形図である。 （１）・・・計算機、（３戸・・比較器、（４）・・・
制御回路、（５）・・・サーボアンプ、（６）・・・制
御対象物、（７）検出器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
ク図、第２図は目標出力信号の波形図、第８図は従来の
制御方法による入力信号の波形図、第４図はこの発明の
一実施例によるサーボ制御装置の制御方法を示すブロッ
ク図、第６図はこの発明の一実施例による制御方法を示
すフローチャート図、第６図、第７図はそれぞれこの発
明の一実施例に係る変更後の入力信号の波形図、出力信
号の波形図である。 （１）・・・計算機、（３戸・・比較器、（４）・・・
制御回路、（５）・・・サーボアンプ、（６）・・・制
御対象物、（７）検出器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 制御対象物を制御する入力信号を発生する計算機、比
較器、制御回路、サーボアンプ、及び上記制御対象物か
ら出力された出力信号を検出して上記比較器に帰還させ
る検出器を備えたサーボ制御装置において、上記入力信
号が上記サーボ制御装置及び上記制御対象物の入力制限
を超える時、上記入力信号を上記入力制限内に変更する
と共に積分値が変化しないように変更して入力信号とし
、この入力信号を用いて上記制御対象物を制御するよう
にしたことを特徴とするサーボ制御装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15603584A JPS6132103A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | サ−ボ制御装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15603584A JPS6132103A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | サ−ボ制御装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6132103A true JPS6132103A (ja) | 1986-02-14 |
Family
ID=15618891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15603584A Pending JPS6132103A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | サ−ボ制御装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6132103A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5411473A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-27 | Tokyo Shibaura Electric Co | Wiring board |
| JPS57174703A (en) * | 1981-04-22 | 1982-10-27 | Honda Motor Co Ltd | Gain controller of servo amplifier |
-
1984
- 1984-07-24 JP JP15603584A patent/JPS6132103A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5411473A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-27 | Tokyo Shibaura Electric Co | Wiring board |
| JPS57174703A (en) * | 1981-04-22 | 1982-10-27 | Honda Motor Co Ltd | Gain controller of servo amplifier |
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