JP2002287831A - Resonance restraining device - Google Patents

Resonance restraining device

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JP2002287831A
JP2002287831A JP2001092285A JP2001092285A JP2002287831A JP 2002287831 A JP2002287831 A JP 2002287831A JP 2001092285 A JP2001092285 A JP 2001092285A JP 2001092285 A JP2001092285 A JP 2001092285A JP 2002287831 A JP2002287831 A JP 2002287831A
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center frequency
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a device capable of restraining resonance by adaptively making the autonomous change of center frequency of a notch filter for every product regarding a resonance restraining device for restraining resonance generated to a control object, using the notch filter. SOLUTION: Weighting processing parts 12, 13 weight both narrow bands of a high frequency region and a low frequency region near the set center frequency of an adaptive notch filter 3 of a position error signal 5 received in a signal receiving part 11, with a prescribed function W. Dispersion value computing parts 14, 15 compute dispersion values σl , σh on the output. A parameter estimating part 16 compares the dispersion values σl , σh and sets the set center frequency of the adaptive notch filter 3, shifting it toward the larger dispersion value and gives the set value to the adaptive notch filter 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は,被制御物体の制御
に関し,特に,磁気ディスク装置または光ディスク装置
におけるヘッドを特定位置に移動させる位置決め制御系
などの共振制御に好適なノッチフィルタを用いた共振抑
制装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to control of an object to be controlled, and more particularly to resonance using a notch filter suitable for resonance control of a magnetic disk drive or a positioning control system for moving a head to a specific position in an optical disk drive. It relates to a suppression device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば,磁気ディスク装置のヘッド位置
決め制御装置では,回転する円板(磁気ディスク)の目
的位置をシークするため,円板の放射方向にヘッドを移
動させる。ヘッドの移動は,アームの基部に設けたVC
M(ボイスコイルモータ)によりアームを揺動させるこ
とにより行うため,ヘッド位置決め制御装置のアームや
軸受けなどでは共振が発生する。例えば,アームおよび
VCMは,おおむね3kHz 以上の周波数帯域に大小の共
振モードが存在する。この共振モードは,位置決め精度
に悪影響を及ぼすばかりか,シーク残留振動の要因とな
り,最悪の場合にはヘッド位置決め制御装置の動作が不
安定になる要因にもなる。したがって,従来は,共振モ
ードを除去するため,共振モードの存在する周波数に対
し必要な個数のノッチフィルタを制御ループに挿入して
いる。
2. Description of the Related Art For example, in a head positioning control device of a magnetic disk drive, a head is moved in a radial direction of the disk to seek a target position of a rotating disk (magnetic disk). The head is moved by the VC provided at the base of the arm.
Since this is performed by swinging the arm by M (voice coil motor), resonance occurs in the arm and bearing of the head positioning control device. For example, the arm and the VCM have large and small resonance modes in a frequency band of about 3 kHz or more. This resonance mode not only adversely affects the positioning accuracy, but also causes a seek residual vibration, and in the worst case, also causes the operation of the head positioning control device to become unstable. Therefore, conventionally, in order to remove the resonance mode, the required number of notch filters for the frequency where the resonance mode exists are inserted into the control loop.

【0003】ところで,共振モードは製品ごとに固体間
のばらつきがあり,さらに温度や経時変化などの環境に
よって変動する。そのため,一義的に決めた定数パラメ
ータの固定ノッチフィルタでは,設定した周波数と実際
に共振モードが存在する周波数とに乖離が生じた場合
に,動作が不安定になったり,発振したりして,かえっ
て位置決め制御の精度を悪化させるといった問題が生じ
るおそれがあった。
[0003] The resonance mode varies from solid to solid for each product, and further varies depending on the environment such as temperature and aging. Therefore, with a fixed notch filter with uniquely determined constant parameters, if the set frequency deviates from the frequency at which the resonance mode actually exists, the operation becomes unstable or oscillates. On the contrary, there is a possibility that the problem of deteriorating the accuracy of the positioning control may occur.

【0004】そのため,ノッチフィルタをその製品ごと
に自動的に調整する手段として,ヘッド位置決め制御系
に外部からテスト信号を印加して,その製品のメカコン
プライアンス特性を測定し,この測定値をもとにノッチ
フィルタのパラメータを決定するようにしていた。
Therefore, as a means for automatically adjusting the notch filter for each product, a test signal is externally applied to a head positioning control system, and the mechanical compliance characteristics of the product are measured. First, the parameters of the notch filter are determined.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし,外部からテス
ト信号を印加している間は,製品の本来の目的を達成で
きない。例えば磁気ディスク装置であれば,テスト信号
を印加している間はディスクへのデータの読み書きや目
標トラックへの移動ができない。したがって,外部から
のテスト信号を用いてノッチフィルタを調整する手法
は,キャリブレーション時間を新たに設けて行うか,あ
るいは,工場出荷時や電源投入時にしか行うことができ
なかった。
However, while a test signal is being applied from the outside, the original purpose of the product cannot be achieved. For example, in the case of a magnetic disk drive, data cannot be read from or written to a disk or moved to a target track while a test signal is being applied. Therefore, the method of adjusting the notch filter using an external test signal can be performed only when a new calibration time is provided, or only when the device is shipped from the factory or when the power is turned on.

【0006】本発明は,上記の問題点に鑑み,製品ごと
に,共振を抑制するノッチフィルタのパラメータをその
製品のDSP(デジタルシグナルプロセッサ)上で推定
し,共振点を補償するノッチフィルタの設定中心周波数
を適応的に自律変更させて,共振を抑制する共振抑制装
置を提供することを目的とする。
In view of the above problems, the present invention estimates, for each product, a parameter of a notch filter for suppressing resonance on a DSP (digital signal processor) of the product and sets a notch filter for compensating a resonance point. An object of the present invention is to provide a resonance suppression device that suppresses resonance by adaptively changing the center frequency autonomously.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め,本発明は,磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御
系などの共振抑制に好適なノッチフィルタについて,該
ノッチフィルタの設定中心周波数のみを自動的に調整し
て共振を抑制するものであり,以下の手段を備える。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a notch filter suitable for suppressing resonance such as a head positioning control system of a magnetic disk drive, which automatically controls only a set center frequency of the notch filter. In order to suppress resonance, the following means are provided.

【0008】本発明は,制御対象の出力信号または前記
制御対象に対する入力信号のいずれか一方を受信する信
号受信手段と,前記受信信号に対し前記ノッチフィルタ
の既設定の中心周波数の近傍の高周波数域側の狭帯域
(若干高い領域)または低周波数域側の狭帯域(若干低
い領域)に重み付けをする重み付け処理手段と,前記重
み付けした高周波数域側または低周波数域側の狭帯域の
それぞれの分散値を算出する分散値算出手段と,前記高
周波数域側の分散値と前記低周波数域側の分散値とを比
較し,前記高周波数域側分散値が大きい場合には前記ノ
ッチフィルタの中心周波数を高周波数域側へずらして設
定し,または,前記低周波数域側分散値が大きい場合に
は前記ノッチフィルタの中心周波数を低周波数域側へず
らして設定するパラメータ推定手段とを備えることを特
徴とする。
According to the present invention, there is provided a signal receiving means for receiving either an output signal of a controlled object or an input signal to the controlled object, and a high-frequency signal near a predetermined center frequency of the notch filter for the received signal. Weighting means for weighting the narrow band on the frequency side (slightly high area) or the narrow band on the low frequency area (slightly low area); and a weighting means for each of the weighted narrow bands on the high frequency side or the low frequency side. A variance value calculating means for calculating a variance value, comparing the variance value on the high frequency range side with the variance value on the low frequency range side, and when the high frequency range side variance value is large, the center of the notch filter is A parameter that is set by shifting the frequency to the high frequency side, or by shifting the center frequency of the notch filter to the low frequency side when the low frequency side dispersion value is large. Characterized in that it comprises a chromatography data estimating means.

【0009】また,本発明の重み付け処理手段は,前記
高周波数域側の狭帯域もしくは前記低周波数域側の狭帯
域に対する重み関数または重み付けの値が,一方が他方
より大きくなるように重み付けを行うことを特徴とす
る。
Further, the weighting processing means of the present invention performs weighting such that one of the weighting functions or the weighting value for the narrow band on the high frequency side or the narrow band on the low frequency side becomes larger than the other. It is characterized by the following.

【0010】また,本発明のパラメータ推定手段は,前
記ノッチフィルタの中心周波数を所定の単位周波数ずつ
高周波数域側もしくは低周波数域側へずらして設定する
ことを特徴とする。
Further, the parameter estimating means of the present invention is characterized in that the center frequency of the notch filter is shifted by a predetermined unit frequency toward a high frequency side or a low frequency side.

【0011】また,本発明のパラメータ推定手段は,複
数のノッチフィルタを備える場合に,前記ノッチフィル
タの各々の中心周波数が所定の帯域間隔を保持するよう
に設定することを特徴とする。
Further, when a plurality of notch filters are provided, the parameter estimating means of the present invention is characterized in that the center frequency of each of the notch filters is set so as to maintain a predetermined band interval.

【0012】また,本発明の分散値算出手段は,前記ノ
ッチフィルタの該当周波数帯域に共振と無関係の周波数
のピークが存在する場合に,予め当該ピークの逆特性を
設定した重み関数を用いて重み付けを行うことを特徴と
する。
Further, when there is a peak of a frequency unrelated to resonance in a corresponding frequency band of the notch filter, the variance value calculating means of the present invention weights the weight using a weight function in which the inverse characteristic of the peak is set in advance. Is performed.

【0013】本発明は,以下のように作用する。本発明
は,信号受信手段により,制御対象であるVMCなどの
アクチュエータへの指示電流信号を受信し,重み付け処
理手段により,この受信信号の前記ノッチフィルタの設
定中心周波数の近傍の高周波数域側の狭帯域および低周
波数域側の狭帯域に重み付けをし,分散値算出手段によ
り,両側の狭帯域の重み付けをした電流値の分散値を算
出する。次に,パラメータ推定手段により,高周波数域
側の分散値と低周波数域側の分散値とを比較し,分散値
の大きい方に共振点が存在すると推定することができる
ので,前記ノッチフィルタの設定中心周波数を,所定単
位分だけ分散値が大きい方へずらして設定する。以上の
処理を複数回繰り返すことにより,前記ノッチフィルタ
の設定中心周波数が最適に設定されることになる。な
お,信号受信手段は,アクチュエータへの指示信号電流
の代わりにアクチュエータが出力する位置誤差信号を用
いることもできる。
The present invention operates as follows. According to the present invention, an instruction current signal to an actuator such as a VMC to be controlled is received by a signal receiving unit, and a weighting processing unit receives a command current signal on a high frequency range near a set center frequency of the notch filter. The narrow band and the narrow band on the low frequency side are weighted, and the variance calculating means calculates the variance of the weighted current values of the narrow bands on both sides. Next, the variance value in the high frequency range and the variance value in the low frequency range are compared by the parameter estimating means, and it can be estimated that the resonance point exists in the larger variance value. The set center frequency is set by shifting the variance value by a predetermined unit to the larger one. By repeating the above processing a plurality of times, the set center frequency of the notch filter is optimally set. The signal receiving means may use a position error signal output by the actuator instead of the instruction signal current to the actuator.

【0014】このように,本発明では,ノッチフィルタ
の設定中心周波数の近傍両側の狭帯域の電流値の分散を
求め,分散値の大きい周波数を共振周波数とし,その分
散を最小化するようにノッチフィルタを設定する。
As described above, according to the present invention, the variance of the narrow band current value on both sides near the set center frequency of the notch filter is obtained, the frequency having a large variance value is set as the resonance frequency, and the notch is set so as to minimize the variance. Set the filter.

【0015】これにより,共振の非常に広範囲のばらつ
きや変動を予め考慮する必要がなく,製品ごとに,共振
抑制のためのノッチフィルタの高精度の調整を自律的に
行うことができる。また,ノッチフィルタの調整に外部
のテスト信号を印加する必要がなく,通常のフォロイン
グ制御中で実行できるため,運用中も共振抑制のための
ノッチフィルタ適応動作が可能である。
This makes it possible to autonomously adjust the notch filter for suppressing the resonance with high precision for each product without having to consider in advance a very wide range of variation and fluctuation of the resonance. In addition, since it is not necessary to apply an external test signal to adjust the notch filter, and the adjustment can be performed during the normal following control, the notch filter adaptive operation for suppressing the resonance can be performed even during operation.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0017】〔第1の実施の形態〕図1に,本発明を適
用する制御系として磁気ディスク装置のヘッド位置決め
制御系を示す。図1に示すように,ヘッド位置決め制御
系は,制御対象であるアクチュエータ2,アクチュエー
タ2からの位置誤差信号5のフィードバックを制御する
フィードバックコントローラ4とを備える。本発明にか
かる共振抑制装置は,共振パラメータ自動調整器1,ア
クチュエータ2に対し共振を抑制させるための適応ノッ
チフィルタ3からなる。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a head positioning control system of a magnetic disk drive as a control system to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the head positioning control system includes an actuator 2 to be controlled and a feedback controller 4 for controlling feedback of a position error signal 5 from the actuator 2. The resonance suppression device according to the present invention includes an automatic notch filter 3 for suppressing resonance of an automatic resonance parameter adjuster 1 and an actuator 2.

【0018】共振パラメータ自動調整器1は,信号受信
部11と,重み付け処理部12,13,分散値算出部1
4,15と,パラメータ推定部16とを備える。
The automatic resonance parameter adjuster 1 includes a signal receiving unit 11, weighting processing units 12 and 13, and a variance value calculating unit 1.
4 and 15 and a parameter estimating unit 16.

【0019】信号受信部11は,アクチュエータ2の出
力である位置誤差信号5または入力である指示電流信号
6を受信する手段である。
The signal receiving section 11 is means for receiving the position error signal 5 which is the output of the actuator 2 or the instruction current signal 6 which is the input.

【0020】重み付け処理部12は,適応ノッチフィル
タ3の設定中心周波数fr の近傍の低周波数域側の狭帯
域に伝達関数である重み関数Wl を作用させる手段であ
る。重み付け処理部13は,同様に,適応ノッチフィル
タ3の設定中心周波数fr の近傍の高周波数域側の狭帯
域に重み関数Wh を作用させる手段である。重み関数W
l およびWh の添え字lおよびhは,現在の適応ノッチ
フィルタ3の設定中心周波数fr より低い(low) 周波数
領域か高い(high)周波数領域かを示すものである。
The weighting processing section 12 is a means for applying a weighting function W l is the transfer function to the narrowband low frequency range side in the vicinity of the set central frequency f r of the adaptive notch filter 3. Weighting processing unit 13, likewise, is a means for applying a high frequency range side of the narrow band to the weight function W h in the vicinity of the set central frequency f r of the adaptive notch filter 3. Weight function W
subscripts l and h of l and W h shows an or lower than the set center frequency f r of the current adaptive notch filter 3 (low) frequency domain is higher (high) frequency domain.

【0021】分散値算出部14は,重み付け処理部12
により重み付けされた適応ノッチフィルタ3の設定中心
周波数fr の低周波数域側の狭帯域について周波数の分
散値σl を計算する手段である。分散値算出部15は,
同様に,重み付け処理部13により重み付けされた適応
ノッチフィルタ3の設定中心周波数fr の高周波数域側
の狭帯域について周波数の分散値σh を計算する手段で
ある。
The variance value calculation unit 14 includes the weighting processing unit 12
A means for calculating a variance value sigma l of frequency for the narrowband low frequency range side of the set central frequency f r of the adaptive notch filter 3 weighted by. The variance value calculation unit 15
Similarly, the means to calculate the variance sigma h of frequency for the high frequency range side of the narrow band of the set central frequency f r of which is weighted by the weighting processing unit 13 adaptive notch filter 3.

【0022】パラメータ推定部16は,分散値σl と分
散値σh とを比較して,分散値の高い方向にΔfだけ適
応ノッチフィルタ3の設定中心周波数fr を移動させる
手段である。
The parameter estimation unit 16 compares the variance value sigma l and variance sigma h, a means for moving the set center frequency f r of Δf by the adaptive notch filter 3 in high dispersion value direction.

【0023】以下に,本発明の動作を説明する。The operation of the present invention will be described below.

【0024】重み付け処理部12,13では,それぞ
れ,重み関数Wl およびWh を用いて,適応ノッチフィ
ルタ3の設定中心周波数fr の両サイドの周波数領域で
重み付けを行い,分散値算出部14,15では,重み付
け処理部12,13のそれぞれの重み関数Wl およびW
h の出力から,現在設定されている適応ノッチフィルタ
3の設定中心周波数fr の近傍両サイドの周波数領域の
分散値σl およびσh を求める。信号受信部11からの
同一の信号に2つの重み関数Wl およびWh を作用させ
るため,常に,設定中心周波数fr の両側に分散値σl
および分散値σhを得ることができる。
[0024] The weighting processing unit 12, 13, respectively, by using a weighting function W l and W h, performs weighting in the frequency domain on both sides of the set central frequency f r of the adaptive notch filter 3, the variance value calculator 14 , 15 respectively, the weight functions W l and W
from the output of h, obtaining the variance sigma l and sigma h in the frequency region near both sides of the set central frequency f r of the adaptive notch filter 3 that is currently set. For applying a two weight functions W l and W h into the same signal from the signal receiving unit 11, always variance sigma l on either side of the set central frequency f r
And the variance σ h can be obtained.

【0025】本例では,重み関数Wl およびWh を図2
に示すような伝達関数とする。具体的には,以下の式
(1)に表す2次の伝達関数である。
In this example, the weight functions Wl and Wh are shown in FIG.
The transfer function is as shown in FIG. Specifically, it is a second-order transfer function represented by the following equation (1).

【0026】[0026]

【数1】 (Equation 1)

【0027】また,図3に,本制御系の電流スペクトラ
ムの例を示す。ここで,実際の共振周波数は4kHz 〜6
kHz 程度であるため,適応ノッチフィルタ3の設定中心
周波数fr の設定範囲もこの範囲に限定するとする。図
3に示すように,同領域の電流の周波数軸上のむらは,
適応ノッチフィルタ3の部分(5.2kHz と6.1kHz
)を除き5dB程度である。
FIG. 3 shows an example of the current spectrum of the present control system. Here, the actual resonance frequency is 4 kHz to 6
Because of the order of kHz, the setting range of the set central frequency f r of the adaptive notch filter 3 is also to be limited to this range. As shown in Fig. 3, the unevenness on the frequency axis of the current in the same region is
Adaptive notch filter 3 (5.2kHz and 6.1kHz
) Except for 5 dB.

【0028】分散値σl およびσh が求まれば,それら
の分散値の高い方に共振点が存在すると推定することが
できる(この推定は正しい)ので,適応ノッチフィルタ
3の設定中心周波数fr を分散値の高い方にΔfだけ動
かせばよい。ここでは,Δfは250Hzとする。
If the variance values σ l and σ h are obtained, it can be estimated that the resonance point exists at the higher variance value (this estimation is correct). It is sufficient to move r by Δf to the higher variance value. Here, Δf is 250 Hz.

【0029】パラメータ推定部16のロジックを以下の
ようにする。
The logic of the parameter estimating unit 16 is as follows.

【0030】[0030]

【数2】 (Equation 2)

【0031】式(2)中のfind< > は,第1項と第2項
の除算結果が第3項λ以上の時は−1を,1/λ以下の
時は+1を,それ以外のときは0を返すという意味であ
る。電流のスペクトラムはホワイトではないため,その
分だけ誤差がのることになるため,分散の絶対値も考慮
して設計パラメータλを導入している。このような,し
きい値を導入することにより,共振点とは関係ない要因
による分散値の周波数軸上のむらを吸収することが可能
である。ここで,図2に示す重み関数をかけた分散は,
平均されて更に小さくなると思われるので,設計パラメ
ータλは2とする。
Find <> in equation (2) is -1 when the result of division of the first and second terms is greater than or equal to the third term λ, +1 when the result is less than 1 / λ, and +1 for other results. Sometimes it means returning 0. Since the spectrum of the current is not white, an error is added to that extent, so the design parameter λ is introduced in consideration of the absolute value of the dispersion. By introducing such a threshold value, it is possible to absorb unevenness of the dispersion value on the frequency axis due to factors unrelated to the resonance point. Here, the variance multiplied by the weight function shown in FIG.
Since the average is considered to be smaller, the design parameter λ is set to 2.

【0032】なお,重み関数Wl およびWh が,適応ノ
ッチフィルタ3の設定中心周波数f r の関数になってい
るのは,適応ノッチフィルタ3の設定中心周波数fr
よって重み関数Wl およびWh も周波数軸上でシフトし
ていかなければならないことを意味する。これは,信号
受信部11からの同一の信号に重み関数Wl およびW h
を作用させることにより達成できる。
The weight function WlAnd WhBut adaptation
Center frequency f of switch filter 3 rFunction
Is the center frequency f set by the adaptive notch filter 3.rTo
Therefore, the weight function WlAnd WhAlso shifts on the frequency axis
It means you have to go. This is the signal
The same signal from the receiver 11 is assigned a weight function WlAnd W h
Can be achieved.

【0033】図4に,本発明の処理の流れを説明する図
を示す。
FIG. 4 is a diagram for explaining the flow of processing according to the present invention.

【0034】共振パラメータ自動調整器1では,信号受
信部11により指示電流信号6または位置誤差信号5を
受信する(ステップS1)。重み付け処理部12,13
では,適応ノッチフィルタ3の設定中心周波数fr の近
傍の高周波数域および低周波数域側の狭帯域に重み付け
を行い(ステップS2),分散値算出部14,15で
は,重み付け処理部12,13の出力をもとにそれぞれ
の分散値σl ,σh を求め(ステップS3),パラメー
タ推定部16では,分散値σl ,σh を比較する(ステ
ップS4)。分散値σl が大きい(低周波数域側が大き
い)場合には(ステップS5),現在の適応ノッチフィ
ルタ3の設定中心周波数fr を単位分(250Hz)低周
波数域側へずらして設定し(ステップS6),分散値σ
h が大きい(高周波数域側が大きい)場合には(ステッ
プS5),現在の適応ノッチフィルタ3の設定中心周波
数fr を単位分(250Hz)高周波数域側へずらして設
定し(ステップS7),いずれでもない場合にはそのま
ま終了する。 〔第2の実施の形態〕複数の共振点が存在する場合,通
常,それぞれの適応ノッチフィルタ3を設けて前出の処
理をそれぞれの共振点について行い,共振を抑制してい
く。この場合,図1に示す共振パラメータ自動調整器1
はそれぞれの適応ノッチフィルタ3ごとに備えられる。
In the resonance parameter automatic adjuster 1, the signal receiving section 11 receives the instruction current signal 6 or the position error signal 5 (step S1). Weighting processing units 12 and 13
In the adaptive notch filter 3 set the center frequency f r performs high frequencies and weighting narrowband low frequency range side in the vicinity of (step S2), and the variance calculation unit 15, weighting processing unit 12, 13 each variance sigma l on the basis of the output, the sigma h determined in (step S3), and the parameter estimation unit 16 compares the variance value sigma l, sigma h (step S4). Variance sigma l is large when (the low frequency band side is large) (step S5), and sets shifting the set center frequency f r of the current adaptive notch filter 3 to the unit component (250 Hz) lower frequency band side (step S6), variance value σ
If h is larger (higher frequency band side is large) (step S5), and sets shifting the set center frequency f r of the current adaptive notch filter 3 to the unit component (250 Hz) the high frequency range side (step S7), and If not, the process ends. [Second Embodiment] When there are a plurality of resonance points, each of the adaptive notch filters 3 is usually provided, and the above-described processing is performed for each resonance point to suppress resonance. In this case, the resonance parameter automatic adjuster 1 shown in FIG.
Is provided for each adaptive notch filter 3.

【0035】しかし,複数の共振点(共振峰)が存在す
ると,周波数重み付けされた2つの分散の平均値に適応
ノッチフィルタ3が設定されるため,適応ノッチフィル
タ3を適用しようとする周波数領域に複数個の共振峰が
近い周波数帯域に存在する場合には,それぞれの共振峰
に適応ノッチフィルタ3を挿入しても,十分に適応でき
ない場合が生ずる。
However, when a plurality of resonance points (resonance peaks) exist, the adaptive notch filter 3 is set to the average value of the two frequency-weighted variances. When a plurality of resonance peaks exist in a frequency band close to each other, even if the adaptive notch filter 3 is inserted into each resonance peak, there may be a case where the adaptive notch filter 3 cannot be sufficiently adapted.

【0036】図5に,2つの共振峰に対する適応ノッチ
フィルタ3の適応が失敗の場合の状態を示す。この場合
には,少なくとも共振峰の個数である2個以上の適応ノ
ッチフィルタ3を該当する周波数領域に設定しなければ
ならない。しかし,共振峰と同じ個数,すなわち2個の
適応ノッチフィルタ3を挿入しても,2つの共振峰が近
いために,2個とも図5中に点線で示されている周波数
に設定されてしまう可能性がある。
FIG. 5 shows a state in which the adaptation of the adaptive notch filter 3 to the two resonance peaks has failed. In this case, at least two or more adaptive notch filters 3, which are the number of resonance peaks, must be set in a corresponding frequency region. However, even if the same number as the resonance peaks, that is, two adaptive notch filters 3 are inserted, the two resonance peaks are close to each other, so that both are set to the frequency indicated by the dotted line in FIG. there is a possibility.

【0037】これに対して,それぞれの共振峰に対する
適応ノッチフィルタ3について,重み付け処理部12,
13のそれぞれで用いる重み関数を異なる特性,すなわ
ち低周波数域と高周波数域で異なる特性とすることで回
避できる。
On the other hand, for the adaptive notch filter 3 for each resonance peak, the weighting processing unit 12
13 can be avoided by using different characteristics for the weighting function used in each of the sub-bands 13, that is, different characteristics in the low frequency band and the high frequency band.

【0038】第2の実施の形態においては,図1に示す
共振パラメータ自動調整器1の重み付け処理部12,1
3は,それぞれ高周波数域側の狭帯域もしくは低周波数
域側の狭帯域に対する重み関数または重み付けの値が,
一方が他方より大きくなるように重み付けを行うように
する。
In the second embodiment, the weighting processing units 12, 1 of the automatic resonance parameter adjuster 1 shown in FIG.
3, the weighting function or weighting value for the narrow band on the high frequency side or the narrow band on the low frequency side is
Weighting is performed so that one is greater than the other.

【0039】例えば,2個の適応ノッチフィルタ3の
内,低周波数域側の共振峰用の適応ノッチフィルタ3に
ついては,図6に示すように,重み付け処理部12で用
いる重み関数の特性を変えて低周波数域側の重みを強く
しておき,もう片方の高周波数域側の共振峰用の適応ノ
ッチフィルタ3については,図7に示すように,重み付
け処理部13で用いる重み関数の特性を変えて高周波数
域側の重みを強くしておく。このように,相互に隣接す
る適応ノッチフィルタ3の重み付けのパターンを,それ
ぞれ異なるものにしておくことによって,周波数軸上の
役割分担を行うようにする。
For example, of the two adaptive notch filters 3, the adaptive notch filter 3 for the resonance peak on the low frequency band side has different characteristics of the weight function used in the weighting processing unit 12, as shown in FIG. As shown in FIG. 7, the characteristic of the weighting function used in the weighting processing unit 13 for the adaptive notch filter 3 for the resonance peak in the high frequency range By changing, the weight on the high frequency side is increased. In this way, by assigning different weighting patterns to the adaptive notch filters 3 adjacent to each other, roles on the frequency axis are assigned.

【0040】〔第3の実施の形態〕3つ以上の共振峰が
存在する場合には,第2の実施の形態で説明したような
適応ノッチフィルタ3の周波数軸上の役割分担が成り立
たない場合がある。この場合には,それぞれの適応ノッ
チフィルタ3の設定中心周波数fr が相互に近づき過ぎ
ないように一定の制限を加えることにより,異なる共振
峰に対する適応ノッチフィルタ3の設定中心周波数fr
が同じ周波数に設定されることを回避する。
[Third Embodiment] When there are three or more resonance peaks, the role of the adaptive notch filter 3 on the frequency axis as described in the second embodiment does not hold. There is. In this case, by setting the center frequency f r of each of the adaptive notch filter 3 applies certain restrictions so as not too close to each other, setting of the adaptive notch filter 3 for different resonance peak center frequency f r
Are set to the same frequency.

【0041】第3の実施の形態においては,図1に示す
共振パラメータ自動調整器1のパラメータ推定部16
は,適応ノッチフィルタ3の各々の設定中心周波数fr
が所定の帯域間隔を保持するように設定中心周波数fr
を設定する。例えば図8に示すように,3つの適応ノッ
チフィルタ3の設定中心周波数fr1,fr2,fr3である
場合に,これらの設定中心周波数fr1,fr2,fr3が,
相互に少なくとも周波数帯域幅dより離れているように
設定すると,全ての適応ノッチフィルタ3の設定中心周
波数fr1,fr2,fr3が同じ周波数に設定されることは
ない。したがって,仮に1つの適応ノッチフィルタ3の
設定中心周波数fr1が,分散の平均値に設定されたとし
ても,それ以外の適応ノッチフィルタ3の平均値である
設定中心周波数fr2には設定されないため,必ず共振峰
を打ち消すところに落ち着くことになる。
In the third embodiment, the parameter estimator 16 of the automatic resonance parameter adjuster 1 shown in FIG.
, The setting of each of the adaptive notch filter 3 the center frequency f r
Setting the center frequency f r but to hold a predetermined band interval
Set. For example, as shown in FIG. 8, in the case of setting the center frequency f r1, f r2, f r3 three adaptive notch filter 3, these set central frequency f r1, f r2, f r3 is,
If they are set to be at least apart from each other by the frequency bandwidth d, the set center frequencies fr1 , fr2 , fr3 of all the adaptive notch filters 3 will not be set to the same frequency. Therefore, even if the set center frequency fr1 of one adaptive notch filter 3 is set to the average value of the variance, it is not set to the set center frequency fr2 which is the average value of the other adaptive notch filters 3. , It will always settle down where the resonance peak is canceled.

【0042】〔第4の実施の形態〕共振パラメータ自動
調整器1に入力される測定信号に,共振によらないピー
クが共振峰の近傍に存在するときは,共振峰の判定を誤
る可能性がある。制御対象が製造環境によって特定のス
ペクトラム特性が現れる場合があるからである。この場
合には,前述した適応ノッチフィルタ3のアルゴリズム
では対処できない。第1の実施の形態において,パラメ
ータ推定部16で用いるパラメータλで,信号の周波数
的なむらを吸収することはすでに説明したが,それ以外
の方法として,重み関数の特性を工夫する。
[Fourth Embodiment] When a peak not due to resonance exists in the vicinity of a resonance peak in a measurement signal input to the resonance parameter automatic adjuster 1, there is a possibility that the determination of the resonance peak may be erroneous. is there. This is because the control target may have a specific spectrum characteristic depending on the manufacturing environment. In this case, the above-mentioned algorithm of the adaptive notch filter 3 cannot cope. In the first embodiment, it has already been described that the parameter λ used in the parameter estimating unit 16 absorbs the frequency unevenness of the signal. However, as another method, the characteristics of the weighting function are devised.

【0043】すなわち,第4の実施の形態において,予
め適応ノッチフィルタ3の該当周波数領域の信号のパワ
ースペクトラムの平均(数台,数ヘッド分)を測定して
おき,図9に示すように,重み付け処理部12,13
は,重み関数Wl およびWh に予めそのスペクトラムの
逆特性rを含ませておいたものを用いるようにする。信
号スペクトラムにバラツキがある場合には,この方法に
より対処するのは困難であるが,極端なバラツキがなけ
れば,前出のパラメータλの設定およびスペクトラムの
逆特性の設定により,ほとんどカバーできるものと考え
られる。なお,この信号のパワースペクトラムの逆特性
rは信号受信部11で作用させるようにしてもよい。
That is, in the fourth embodiment, the average (several units and several heads) of the power spectrum of the signal in the corresponding frequency region of the adaptive notch filter 3 is measured in advance, and as shown in FIG. Weighting processing units 12 and 13
Is to use a what had previously been moistened with inverse characteristics r of the spectrum to the weight function W l and W h. This method is difficult to deal with when the signal spectrum varies, but if there is no extreme variation, it can be almost completely covered by setting the parameter λ and setting the inverse characteristic of the spectrum. Conceivable. Note that the inverse characteristic r of the power spectrum of this signal may be applied to the signal receiving unit 11.

【0044】以上,本発明をその実施の態様により説明
したが,本発明はその主旨の範囲において種々の変形が
可能である。例えば,前述の本発明の実施の形態は,そ
れぞれを個別に実施することができる他,これらのいく
つかを適宜組み合わせて実施することも可能である。 〔具体例〕本発明の効果を明らかにするために,具体例
として以下のシミュレーション評価を行った。具体例に
おいて実施する制御系として,現代制御理論にもとづき
設計を行ったフィードバックコントローラ4を使用した
制御系を用いた。シミュレーションは2秒間行い,一次
モードの共振周波数を時間とともに,4.5kHz→4.9kHz→
5.3kHzへ変化させた場合の適応ノッチフィルタ3の挙動
を評価した。適応ノッチフィルタ3の設定中心周波数f
r の初期値は4.5kHzである。入力の位置誤差信号5のサ
ンプリング周波数は10kHz とした。このときのプラント
特性は時間の経過とともに図10に示すように変化し
た。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention can be variously modified within the scope of the gist. For example, the above-described embodiments of the present invention can be implemented individually, or can be implemented by appropriately combining some of them. [Specific Example] In order to clarify the effect of the present invention, the following simulation evaluation was performed as a specific example. As a control system implemented in the specific example, a control system using a feedback controller 4 designed based on modern control theory was used. The simulation was performed for 2 seconds, and the resonance frequency of the primary mode was changed from 4.5kHz to 4.9kHz to
The behavior of the adaptive notch filter 3 when changing to 5.3 kHz was evaluated. Set center frequency f of adaptive notch filter 3
The initial value of r is 4.5 kHz. The sampling frequency of the input position error signal 5 was 10 kHz. At this time, the plant characteristics changed over time as shown in FIG.

【0045】まず,本発明にかかる適応ノッチフィルタ
3がない場合の結果を説明する。図11は,設定中心周
波数が4.5kHzの固定ノッチフィルタを適用した場合の開
ループ特性の変動を示す図である。図11において,実
線は共振周波数が4.5kHzの場合(初期状態)の開ループ
特性を示し,点線は共振周波数が5.3kHzの場合(最終状
態)の開ループ特性を示す。共振周波数が4.5kHzから5.
3kHzへ移動するにつれ,2次安定余裕(2回目のゼロク
ロスにおける安定余裕)が小さくなっていること,すな
わち,共振峰により開ループゲインが上昇していること
がわかる。このときの位置誤差パワースペクトラムを図
12および図13に示す。図12は初期状態(共振周波
数が4.5kHz)の場合のスペクトラムを示し,図13は最
終状態(共振周波数が5.3kHz)の場合のスペクトラムを
示す。図12に示すように,初期状態では正常である
が,時間の経過とともに共振周波数が変動し,図13に
示すように,最終状態では,共振周波数近傍の位置誤差
が増大していることが分かる。
First, the result when there is no adaptive notch filter 3 according to the present invention will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating a change in open-loop characteristics when a fixed notch filter having a set center frequency of 4.5 kHz is applied. In FIG. 11, the solid line shows the open-loop characteristic when the resonance frequency is 4.5 kHz (initial state), and the dotted line shows the open-loop characteristic when the resonance frequency is 5.3 kHz (final state). Resonance frequency from 4.5kHz to 5.
It can be seen that as the frequency shifts to 3 kHz, the secondary stability margin (the stability margin at the second zero crossing) decreases, that is, the open-loop gain increases due to the resonance peak. The position error power spectrum at this time is shown in FIGS. FIG. 12 shows the spectrum in the initial state (the resonance frequency is 4.5 kHz), and FIG. 13 shows the spectrum in the final state (the resonance frequency is 5.3 kHz). As shown in FIG. 12, it is normal in the initial state, but the resonance frequency fluctuates with time, and as shown in FIG. 13, it can be seen that the position error near the resonance frequency increases in the final state. .

【0046】一方,図14に,本発明を適用した場合の
開ループ特性の変動を示す。図14において,点線は初
期状態(共振周波数が4.5kHz)の場合の開ループ特性を
示し,実線は最終状態(共振周波数が5.3kHz)の場合の
開ループ特性を示す。適応ノッチフィルタ3が共振点に
追従しているため,本発明を適用していない場合(図1
1参照)に比べて,ゲインの増大が解消されていること
がわかる。
On the other hand, FIG. 14 shows the variation of the open loop characteristic when the present invention is applied. In FIG. 14, the dotted line shows the open loop characteristics in the initial state (resonance frequency is 4.5 kHz), and the solid line shows the open loop characteristics in the final state (resonance frequency is 5.3 kHz). Since the adaptive notch filter 3 follows the resonance point, the present invention is not applied (FIG. 1).
It can be seen that the increase in gain has been eliminated as compared with the case of FIG.

【0047】図15および図16に,本発明にかかる適
応ノッチフィルタ3を適用した場合の位置誤差信号5の
パワースペクトラムを示す。図15に示すパワースペク
トラムは図12に示す場合とほぼ同様であるが,特に,
図16に示す最終状態では,図13に示す本発明を適用
しない場合の最終状態に比べて,共振周波数での位置誤
差悪化が少ないことがわかる。なお,共振による位置誤
差が完全になくなっていないように見えるのは,第一に
シミュレーションでは外乱モデルを適応ノッチフィルタ
3の適応動作に併せて変更していないため,第二にFF
Tによりスペクトラム表示させるために用いる時間信号
自体が時間の経過とともに適応ノッチフィルタ3の適応
動作によって変動してしまい正確でなくなってしまうた
め,などの理由が挙げられる。
FIGS. 15 and 16 show the power spectrum of the position error signal 5 when the adaptive notch filter 3 according to the present invention is applied. The power spectrum shown in FIG. 15 is almost the same as that shown in FIG.
It can be seen that in the final state shown in FIG. 16, the position error at the resonance frequency is less deteriorated than in the final state shown in FIG. 13 where the present invention is not applied. The reason that the position error due to resonance does not seem to be completely eliminated is that the disturbance model is not changed in the simulation in accordance with the adaptive operation of the adaptive notch filter 3 first.
The reason is that the time signal itself used for displaying the spectrum by T fluctuates due to the adaptive operation of the adaptive notch filter 3 over time and becomes inaccurate, and the like.

【0048】図17に,適応ノッチフィルタ3の設定中
心周波数fr の推定結果の経時変化を示す。共振周波数
の切替えポイントは,0.67秒,1.33秒である。適応ノッ
チフィルタ3の共振点追従には若干のタイムラグがある
が,共振周波数の4.5kHz→4.9kHz→5.3kHzという変化に
正確に追従していることがわかる。
[0048] Figure 17 shows the time course of the estimation result of setting the center frequency f r of the adaptive notch filter 3. The switching points of the resonance frequency are 0.67 seconds and 1.33 seconds. Although there is a slight time lag in tracking the resonance point of the adaptive notch filter 3, it can be seen that the resonance frequency accurately follows the change of the resonance frequency from 4.5 kHz to 4.9 kHz to 5.3 kHz.

【0049】本発明の形態および実施例の特徴を列記す
ると以下のとおりである。
The features of the embodiments and examples of the present invention are listed below.

【0050】(付記1) ノッチフィルタを用いて制御
対象に生じる共振を抑制する共振抑制装置であって,前
記制御対象の出力信号または前記制御対象に対する入力
信号のいずれか一方を受信する信号受信手段と,前記受
信信号に対し前記ノッチフィルタの既設定の中心周波数
の近傍の高周波数域側または低周波数域側の所定狭帯域
に重み付けをする重み付け処理手段と,前記重み付けし
た高周波数域側または低周波数域側の狭帯域のそれぞれ
の分散値を算出する分散値算出手段と,前記高周波数域
側の分散値と前記低周波数域側の分散値とを比較し,前
記高周波数域側分散値が大きい場合には前記ノッチフィ
ルタの中心周波数を高周波数域側へずらして設定し,ま
たは,前記低周波数域側分散値が大きい場合には前記ノ
ッチフィルタの中心周波数を低周波数域側へずらして設
定するパラメータ推定手段とを備えることを特徴とする
共振抑制装置。 (付記2) 付記1記載の共振抑制装置において,前記
重み付け処理手段は,複数のノッチフィルタを備える場
合に,隣接する前記ノッチフィルタの重み付けのパター
ンが,相互に異なるものとなるように重み付けを行うこ
とを特徴とする共振抑制装置。 (付記3) 付記1記載の共振抑制装置において,前記
パラメータ推定手段は,前記ノッチフィルタの中心周波
数を所定の単位周波数ずつ高周波数域側もしくは低周波
数域側へずらして設定することを特徴とする共振抑制装
置。 (付記4) 付記1記載の共振抑制装置において,前記
パラメータ推定手段は,複数のノッチフィルタを備える
場合に,前記ノッチフィルタの各々の中心周波数が所定
の帯域間隔を保持するように設定することを特徴とする
共振抑制装置。 (付記5) 付記1記載の共振抑制装置において,前記
分散値算出手段は,前記ノッチフィルタの該当周波数帯
域に共振と無関係の周波数のピークが存在する場合に,
予め当該ピークの逆特性を設定した重み関数を用いて重
み付けを行うことを特徴とする共振抑制装置。 (付記6) ノッチフィルタを用いて制御対象に生じる
共振を抑制する共振抑制方法であって,前記制御対象の
出力信号または前記制御対象に対する入力信号のいずれ
か一方を受信する信号受信処理過程と,前記受信した信
号に対し前記ノッチフィルタの既設定の中心周波数の近
傍の高周波数域側または低周波数域側の所定狭帯域に重
み付けをする重み付け処理過程と,前記重み付けした高
周波数域側または低周波数域側の狭帯域のそれぞれの分
散値を算出する分散値算出過程と,前記高周波数域側の
分散値と前記低周波数域側の分散値とを比較し,前記高
周波数域側分散値が大きい場合には前記ノッチフィルタ
の中心周波数を高周波数域側へずらして設定し,また
は,前記低周波数域側分散値が大きい場合には前記ノッ
チフィルタの中心周波数を低周波数域側へずらして設定
するパラメータ推定処理過程とを備えることを特徴とす
る共振抑制方法。
(Supplementary Note 1) A resonance suppressing device that suppresses resonance generated in a control target using a notch filter, and a signal receiving unit that receives one of an output signal of the control target and an input signal to the control target. Weighting processing means for weighting a predetermined narrow band on the high frequency side or low frequency side near the preset center frequency of the notch filter for the received signal; and the weighted high frequency side or low frequency side. A variance value calculating means for calculating a variance value of each of the narrow bands on the frequency band side, and a variance value on the high frequency band side and a variance value on the low frequency band side, wherein the variance value on the high frequency band side is If the value is large, the center frequency of the notch filter is shifted to the high frequency side, or if the low frequency side dispersion value is large, the center frequency of the notch filter is set. A resonance estimating device comprising: parameter estimating means for setting a frequency shifted to a lower frequency side. (Supplementary Note 2) In the resonance suppression device according to Supplementary Note 1, when a plurality of notch filters are provided, the weighting processing unit performs weighting so that the weighting patterns of the adjacent notch filters are different from each other. A resonance suppression device characterized by the above-mentioned. (Supplementary Note 3) In the resonance suppression device according to Supplementary Note 1, the parameter estimating unit shifts a center frequency of the notch filter by a predetermined unit frequency toward a high frequency side or a low frequency side and sets the center frequency. Resonance suppression device. (Supplementary Note 4) In the resonance suppression device according to Supplementary Note 1, when the parameter estimating unit includes a plurality of notch filters, the parameter estimating unit sets the center frequency of each of the notch filters so as to maintain a predetermined band interval. Characteristic resonance suppression device. (Supplementary Note 5) In the resonance suppression device according to Supplementary Note 1, the dispersion value calculating unit may determine whether a peak of a frequency unrelated to resonance exists in a corresponding frequency band of the notch filter.
A resonance suppression apparatus characterized in that weighting is performed using a weight function in which the inverse characteristic of the peak is set in advance. (Supplementary Note 6) A resonance suppression method for suppressing resonance generated in a control target using a notch filter, the signal reception processing step of receiving one of an output signal of the control target and an input signal to the control target, A weighting process of weighting the received signal to a predetermined narrow band on the high frequency side or low frequency side near the preset center frequency of the notch filter; and the weighted high frequency side or low frequency. A variance value calculating step of calculating each variance value of a narrow band on the band side, and comparing the variance value on the high frequency band side and the variance value on the low frequency band side, and the variance value on the high frequency band side is large. In this case, the center frequency of the notch filter is shifted to the high frequency side, or the center frequency of the notch filter is set when the low frequency side dispersion is large. A parameter estimating process of setting the number by shifting to a lower frequency side.

【0051】(付記7) 付記6記載の共振抑制方法に
おいて,前記重み付け処理過程では,前記高周波数域側
の狭帯域もしくは前記低周波数域側の狭帯域に対する重
み関数または重み付けの値が,一方が他方より大きくな
るように重み付けを行うことを特徴とする共振抑制方
法。
(Supplementary Note 7) In the resonance suppressing method according to Supplementary Note 6, in the weighting process, one of the weighting function or the weighting value for the narrow band on the high frequency band side or the narrow band on the low frequency band side is one. A resonance suppression method characterized by performing weighting so as to be larger than the other.

【0052】(付記8) 付記6記載の共振抑制方法に
おいて,前記パラメータ推定処理過程では,前記ノッチ
フィルタの中心周波数を所定の単位周波数ずつ高周波数
域側もしくは低周波数域側へずらして設定することを特
徴とする共振抑制方法。
(Supplementary Note 8) In the resonance suppression method according to Supplementary Note 6, in the parameter estimating process, the center frequency of the notch filter is shifted by a predetermined unit frequency toward the high frequency range or the low frequency range. A resonance suppression method characterized by the above-mentioned.

【0053】(付記9) 付記6記載の共振抑制方法に
おいて,前記パラメータ推定処理過程では,複数のノッ
チフィルタを備える場合に,前記ノッチフィルタの各々
の中心周波数が所定の帯域間隔を保持するように設定す
ることを特徴とする共振抑制方法。
(Supplementary note 9) In the resonance suppression method according to supplementary note 6, in the parameter estimation processing step, when a plurality of notch filters are provided, the center frequency of each of the notch filters is set to maintain a predetermined band interval. A resonance suppressing method characterized by setting.

【0054】(付記10) 付記6記載の共振抑制方法
において,前記分散値算出過程では,前記ノッチフィル
タの該当周波数帯域に共振と無関係の周波数のピークが
存在する場合に,予め当該ピークの逆特性を設定した重
み関数を用いて重み付けを行うことを特徴とする共振抑
制方法。
(Supplementary note 10) In the resonance suppression method according to Supplementary note 6, in the dispersion value calculating step, when a peak of a frequency unrelated to resonance exists in a corresponding frequency band of the notch filter, an inverse characteristic of the peak is determined in advance. A weighting method is performed using a weighting function that sets the following.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように,本発明では,共振
を抑制するノッチフィルタの調整に外部のテスト信号を
印加する必要がなく,通常のフォロイング制御中でもノ
ッチフィルタの適応動作が実行できる。そのため,共振
の非常に広範囲のばらつきや変動を予め考慮する必要な
く,製品ごとに共振制御のためのノッチフィルタの高精
度の調整を自律的に行うことができる。その結果とし
て,アーム位置決め制御の精度の改善が可能になるだけ
でなく,製品ごとの手動によるファインチューニングを
不要にすることができる。
As described above, according to the present invention, it is not necessary to apply an external test signal to adjust the notch filter for suppressing the resonance, and the adaptive operation of the notch filter can be executed even during the ordinary following control. Therefore, it is possible to autonomously adjust a notch filter for resonance control with high accuracy for each product without having to consider in advance a very wide range of variation and fluctuation of resonance. As a result, not only can the accuracy of the arm positioning control be improved, but also manual fine tuning for each product can be eliminated.

【0056】また,本発明の最小構成は,周波数重み関
数として2次程度のフィルタを実装するだけでよく,コ
ードサイズ的にも数十Wordで済むため(ただし,適
応ノッチフィルタおよび重み関数のためのパラメータテ
ーブルを除く),簡単に実現することができる。
Further, the minimum configuration of the present invention only requires mounting a second-order filter as a frequency weighting function and requires only several tens of words in terms of code size (however, the adaptive notch filter and the weighting function require (Except for the parameter table), can be easily realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.

【図2】第1の実施の形態における重み関数の例を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a weight function according to the first embodiment.

【図3】電流スペクトラムの例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a current spectrum.

【図4】第1の実施の形態における本発明の処理フロー
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a processing flow of the present invention in the first embodiment.

【図5】第2の実施の形態における適応ノッチフィルタ
の適用失敗の状態例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a state where application of an adaptive notch filter has failed in the second embodiment.

【図6】第2の実施の形態における低周波数域側の共振
点に対する適応ノッチフィルタ用の重み関数の例を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a weight function for an adaptive notch filter with respect to a resonance point on a low frequency band side according to the second embodiment.

【図7】第2の実施の形態における高周波数域側の共振
点に対する適応ノッチフィルタ用の重み関数の例を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a weight function for an adaptive notch filter with respect to a resonance point on a high frequency band side according to the second embodiment.

【図8】第3の実施の形態における複数の適応ノッチフ
ィルタの設定中心周波数の間隔の設定例を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating a setting example of an interval between set center frequencies of a plurality of adaptive notch filters according to the third embodiment.

【図9】第4の実施の形態における信号のスペクトラム
の逆特性を含ませた重み関数の例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a weighting function including an inverse characteristic of a signal spectrum according to the fourth embodiment.

【図10】実施例におけるプラント特性の経時変化の例
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a change over time in plant characteristics in the example.

【図11】本発明を適用しない(固定ノッチフィルタ4.
5kHzを適用した)場合の開ループ特性の変動の例を示す
図である。
FIG. 11 does not apply the present invention (fixed notch filter 4.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a change in open-loop characteristics when 5 kHz is applied).

【図12】本発明を適用しない場合の初期状態(4.5kH
z)での位置誤差パワースペクトラムの例を示す図であ
る。
FIG. 12 is an initial state (4.5 kHz) when the present invention is not applied;
It is a figure showing an example of a position error power spectrum in z).

【図13】本発明を適用しない場合の最終状態(5.3kH
z)での位置誤差パワースペクトラムの例を示す図であ
る。
FIG. 13 shows a final state (5.3 kHz) when the present invention is not applied.
It is a figure showing an example of a position error power spectrum in z).

【図14】本発明を適用した場合の開ループ特性の変動
の例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a change in open-loop characteristics when the present invention is applied.

【図15】本発明を適用した場合の初期状態(4.5kHz)
での位置誤差パワースペクトラムの例を示す図である。
FIG. 15 is an initial state when the present invention is applied (4.5 kHz);
FIG. 7 is a diagram showing an example of a position error power spectrum at the time of FIG.

【図16】本発明を適用した場合の最終状態(5.3kHz)
での位置誤差パワースペクトラムの例を示す図である。
FIG. 16 shows a final state when the present invention is applied (5.3 kHz).
FIG. 7 is a diagram showing an example of a position error power spectrum at the time of FIG.

【図17】実施例における適応ノッチフィルタの設定中
心周波数の推定結果の経時変化を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a temporal change in the estimation result of the set center frequency of the adaptive notch filter in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 共振パラメータ自動調整器 11 信号受信部 12,13 重み付け処理部 14,15 分散値算出部 16 パラメータ推定部 2 アクチュエータ 3 適応ノッチフィルタ 4 フィードバックコントローラ 5 位置誤差信号 6 指示電流信号 REFERENCE SIGNS LIST 1 resonance parameter automatic adjuster 11 signal receiving unit 12, 13 weighting processing unit 14, 15 variance value calculating unit 16 parameter estimating unit 2 actuator 3 adaptive notch filter 4 feedback controller 5 position error signal 6 instruction current signal

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ノッチフィルタを用いて制御対象に生じ
る共振を抑制する共振抑制装置であって,前記制御対象
の出力信号または前記制御対象に対する入力信号のいず
れか一方を受信する信号受信手段と,前記受信信号に対
し前記ノッチフィルタの既設定の中心周波数の近傍の高
周波数域側または低周波数域側の所定狭帯域に重み付け
をする重み付け処理手段と,前記重み付けした高周波数
域側または低周波数域側の狭帯域のそれぞれの分散値を
算出する分散値算出手段と,前記高周波数域側の分散値
と前記低周波数域側の分散値とを比較し,前記高周波数
域側分散値が大きい場合には前記ノッチフィルタの中心
周波数を高周波数域側へずらして設定し,または,前記
低周波数域側分散値が大きい場合には前記ノッチフィル
タの中心周波数を低周波数域側へずらして設定するパラ
メータ推定手段とを備えることを特徴とする共振抑制装
置。
1. A resonance suppression device that suppresses resonance generated in a control target using a notch filter, wherein the signal reception unit receives one of an output signal of the control target and an input signal to the control target. Weighting means for weighting a predetermined narrow band on the high frequency side or low frequency side near the preset center frequency of the notch filter for the received signal; and the weighted high frequency side or low frequency range Variance value calculation means for calculating the variance value of each of the narrow bands on the side, and comparing the variance value on the high frequency band side with the variance value on the low frequency band side. The center frequency of the notch filter is shifted to the high frequency side, or the center frequency of the notch filter is set low when the low frequency side dispersion is large. A resonance estimating device comprising: a parameter estimating unit configured to shift to a frequency range side.
【請求項2】 請求項1記載の共振抑制装置において,
前記重み付け処理手段は,複数のノッチフィルタを備え
る場合に,隣接する前記ノッチフィルタの重み付けのパ
ターンが,相互に異なるものとなるように重み付けを行
うことを特徴とする共振抑制装置。
2. The resonance suppressing device according to claim 1, wherein
The resonance suppression device according to claim 1, wherein the weighting processing means, when a plurality of notch filters are provided, performs weighting so that the weighting patterns of the adjacent notch filters are different from each other.
【請求項3】 請求項1記載の共振抑制装置において,
前記パラメータ推定手段は,前記ノッチフィルタの中心
周波数を所定の単位周波数ずつ高周波数域側もしくは低
周波数域側へずらして設定することを特徴とする共振抑
制装置。
3. The resonance suppressing apparatus according to claim 1, wherein
The resonance suppressing apparatus according to claim 1, wherein said parameter estimating means shifts a center frequency of said notch filter by a predetermined unit frequency toward a high frequency side or a low frequency side.
【請求項4】 請求項1記載の共振抑制装置において,
前記パラメータ推定手段は,複数のノッチフィルタを備
える場合に,前記ノッチフィルタの各々の中心周波数が
所定の帯域間隔を保持するように設定することを特徴と
する共振抑制装置。
4. The resonance suppressing device according to claim 1,
The resonance suppression apparatus according to claim 1, wherein the parameter estimating means sets a center frequency of each of the notch filters so as to maintain a predetermined band interval when a plurality of notch filters are provided.
【請求項5】 請求項1記載の共振抑制装置において,
前記分散値算出手段は,前記ノッチフィルタの該当周波
数帯域に共振と無関係の周波数のピークが存在する場合
に,予め当該ピークの逆特性を設定した重み関数を用い
て重み付けを行うことを特徴とする共振抑制装置。
5. The resonance suppressing device according to claim 1, wherein
The variance value calculation means performs weighting using a weight function in which an inverse characteristic of the peak is set in advance when a peak having a frequency unrelated to resonance exists in a corresponding frequency band of the notch filter. Resonance suppression device.
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