JP2012130191A5 - - Google Patents

Claims (19)

1. 振動体に励起される振動波を用い、該振動体に接触または間接的に接続される移動体が該振動波によって発生する摩擦力によって相対移動する振動型アクチュエータの制御装置であって、
   前記振動体に加振力を印加するための交流電圧における周波数、振幅、位相のうちの少なくとも一つのパラメータが設定可能な交流電圧生成手段と、
   前記振動体の振動に応じて変化する、該振動体または該振動体に接続する機構の振動、該振動体を囲む媒体中に伝播する音、移動体の速度、位置、出力する力のうち の少なくとも一つの物理量を計測する計測手段と、
   前記交流電圧における周波数、振幅、位相のうちの少なくとも一つのパラメータに、所定の変動を与える変動付与手段と、
   前記変動付与手段で与えられた変動に応じた第１の信号と、前記計測手段で計測された物理量に応じた第２の信号と、の間における少なくとも一つの所定周波数での周波数応答特性を求める周波数応答特性計測手段と、
   前記周波数応答特性計測手段によって求められた周波数応答特性に応じて前記交流電圧の周波数を制御する周波数制御手段と、
   を有することを特徴とする振動型アクチュエータの制御装置。
2. 前記周波数制御手段は、前記周波数応答特性計測手段によって前記周波数応答特性として求められた位相特性に応じて、前記交流電圧の周波数を制御することを特徴とする請求項１に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
3. 前記周波数制御手段は、前記位相特性が所定の目標位相となるように前記交流電圧の周波数を制御することを特徴とする請求項２に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
4. 前記周波数応答特性を求める際の所定周波数は、前記交流電圧の周波数と前記振動体の共振周波数の差の周波数以下の周波数で、且つ該差の周波数の１０分の１以上の周波数であることを特徴とする請求項３に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
5. 振動体に励起される振動波を用い、該振動体に接触または間接的に接続される移動体が該振動波によって発生する摩擦力によって相対移動する振動型アクチュエータの制御装置であって、
   前記振動体に加振力を印加するための交流電圧における周波数、振幅、位相のうちの少なくとも一つのパラメータが設定可能な交流電圧生成手段と、
   前記振動体の振動に応じて変化する、振動体の振動振幅、移動体の速度、位置、移動体が出力する力のうちの少なくとも一つの物理量を計測する計測手段と、
   前記計測手段で計測された物理量に応じた値と目標とする値との比較結果に応じて、所定の制御演算を行う制御演算手段と、
   前記交流電圧における周波数、振幅、位相のうちの少なくとも一つのパラメータに、所定の変動を与える変動付与手段と、
   前記変動付与手段で与えられた変動に応じた第１の信号と、制御演算手段の出力または前記計測手段で計測された物理量に応じた第２の信号と、の間における少なくとも一つの所定周波数での周波数応答特性である位相特性を求める周波数応答特性計測手段と、
   前記位相特性に応じて、前記交流電圧における周波数、振幅、位相のうちの少なくとも一つのパラメータを設定する第１の調整手段と、
   を有することを特徴とする振動型アクチュエータの制御装置。
6. 前記周波数応答特性計測手段は、前記少なくとも一つの所定周波数におけるゲイン特性を求める機能を有すると共に、
   前記ゲイン特性に応じて前記制御演算手段のゲイン特性を調整する第２の調整手段を有することを特徴とする請求項５に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
7. 前記第１の調整手段は、
   前記周波数応答特性計測手段が出力する所定周波数の位相特性を所定の目標位相となるように、前記交流電圧における周波数、振幅、位相のうちの少なくとも一つのパラメータを設定することを特徴とする請求項５に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
8. 前記周波数応答特性を求める際の所定周波数は、前記交流電圧の周波数と前記振動体の共振周波数の差の周波数以下の周波数で、且つ該差の周波数の１０分の１以上の周波数であることを特徴とする請求項７に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
9. 前記第２の調整手段は、前記周波数応答特性計測手段が出力する所定周波数のゲイン特性を所定の目標ゲインとなるように、前記制御演算手段のゲイン特性を調整することを特徴とする請求項６に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
10. 前記周波数応答特性計測手段は、一巡伝達特性を計測する周波数応答特性計測手段であることを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
11. 前記所定周波数における前記目標ゲインを０．７以下とすると共に、前記目標位相を−１８０°としたことを特徴とする請求項１０に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
12. 前記所定周波数における前記目標ゲインを１とすると共に、前記目標位相を−１６０°以上としたことを特徴とする請求項１０に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
13. 前記移動体の速度または前記振動体の振動振幅の目標とする値に応じて、前記所定周波数、目標位相、目標ゲインを設定することを特徴とする請求項５から１２のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
14. 前記変動付与手段は、正弦波信号、ホワイトノイズ、擬似乱数信号のうちのいずれかを付与することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
15. 前記第１の信号は前記変動付与手段に入力される信号である請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
16. 前記交流電圧における周波数、振幅、位相のうちの前記少なくとも一つは、振動体に加振力を印加するためのものであることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
17. 前記測定手段によって測定される、前記振動体の振動振幅、前記移動体の速度、前記移動体の位置、及び前記移動体の出力する力のうちの前記少なくとも一つの物理量は、前記振動体の振動に応じて変化することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
18. 前記移動体は振動体と接する、または一体的に接続され、
    前記移動体及び前記振動体は、前記振動波によって生成された摩擦力によって、相対的に移動することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。
19. 前記周波数応答特性計測手段は、
    前記少なくとも一つの所定周波数における正弦波及び余弦波を生成する波形生成部と、前記波形生成部の出力する正弦波及び余弦波それぞれと、前記第１の信号及び前記第２の信号のそれぞれと、を乗算する乗算演算部と、
    前記乗算演算部の出力信号にフィルタ演算を行うローパスフィルタ手段と、
    を備え、
    前記ローパスフィルタ手段によって演算された所定周波数ごとに演算された結果を用いて、前記第１の信号と前記第２の信号との間の周波数応答特性を計測することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータの制御装置。