JP2017516454A - 逆起電力を使用したリニアアクチュエータ力のマッチング - Google Patents

逆起電力を使用したリニアアクチュエータ力のマッチング Download PDF

Info

Publication number
JP2017516454A
JP2017516454A JP2017512635A JP2017512635A JP2017516454A JP 2017516454 A JP2017516454 A JP 2017516454A JP 2017512635 A JP2017512635 A JP 2017512635A JP 2017512635 A JP2017512635 A JP 2017512635A JP 2017516454 A JP2017516454 A JP 2017516454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
actuator
controller
during
bemf
mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017512635A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6355830B2 (ja
Inventor
サヴィジ,ローレンス,イー,2世
シグラー,パトリック,ジェイ.
ロバージ,ジェイムス
ヘリングトン,ゲイリー,アール.
ゴールケ,マーク
パロミノ,スティーヴン
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.)
Raytheon Co
Original Assignee
Raytheon Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raytheon Co filed Critical Raytheon Co
Publication of JP2017516454A publication Critical patent/JP2017516454A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6355830B2 publication Critical patent/JP6355830B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/04Arrangements for controlling or regulating the speed or torque of more than one motor
    • 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
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/06Linear motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本システムは、作動モードの最中に第1位置と第2位置との間で部材を動かすために、作動可能な部材に対して力を与えるように構成された複数のアクチュエータを含む。アクチュエータは、また、リトレイスモードの最中に第2位置から第1位置へ部材を戻すように構成されている。システムは、また、アクチュエータをコントロールするように構成されたコントローラも含む。コントローラは、リトレイスモードの最中にアクチュエータそれぞれの逆起電力(BEMF)を特定するように構成されている。コントローラは、また、作動モードの最中に部材に対してアクチュエータによって与えられる力が実質的に同じになるように、アクチュエータを駆動するためのコントロール信号をそれぞれに提供するように構成されている。

Description

本開示は、一般的にリニアアクチュエータに関する。そして、より特定的には、スキャニングミラーを含む画像化システムにおいて使用されるものといった、駆動可能(actuable)な部材(member)に対してコントロールされた力を与えるために使用されるリニアアクチュエータに関する。
リニアアクチュエータは、従来、2つまたはそれ以上の位置の間で部材をコントロール可能に移動するために使用されている。リニアアクチュエータのための多くのアプリケーションが存在しており、それぞれのアプリケーションが異なるシステム要求を有している。正確にコントロールされることを要する多くのパラメータが存在する。いくつか例を挙げると、位置、距離、速度、力、および時間といったものである。
一つのシステムにおいて複数のリニアアクチュエータが使用される場合には、アクチュエータの様々な属性のせいでシステムの複雑性が増加する。例えば、アクチュエータのパフォーマンスは、しばしば、温度と時間経過と共に変動し、そして、従って、許容誤差が確立される。2つまたはそれ以上のアクチュエータを統合して、一つの機能を協働して実行できるようにするためである。正確なアプリケーションにおいては、アクチュエータのパフォーマンスを維持するために、フィードバックコントロールが典型的には必要とされる。フィードバックは、システムの線形性に否定的に影響を及ぼし得る誤差を取り除くために使用される。2つまたはそれ以上のリニアアクチュエータが一つの部材に対して接続される場合には、不釣り合い(unbalance)な力がシステムの線形性を低減し、かつ、パフォーマンスを劣化させ得る。不釣り合いな力は、また、駆動されるオブジェクトのダイナミックモードと結合し、一つの事例においては、ミラーに係る反射された表面形状の整合性を損なっている。
本開示は、逆起電力(BEMF)を使用したリニアアクチュエータ力のマッチング(matching)技術を提供する。
一つの実施例において、システムは、作動モードの最中に第1位置と第2位置との間で部材を動かすために、作動可能な部材に対して力を与えるように構成された複数のアクチュエータを含む。アクチュエータは、また、リトレイスモードの最中に第2位置から第1位置へ部材を戻すように構成されている。システムは、また、アクチュエータをコントロールするように構成されたコントローラも含む。コントローラは、リトレイスモードの最中にアクチュエータそれぞれの逆起電力(BEMF)を特定するように構成されている。コントローラは、また、作動モードの最中に部材に対してアクチュエータによって与えられる力が実質的に同じになるように、アクチュエータを駆動するためのコントロール信号をそれぞれに提供するように構成されている。
コントローラは、リトレイスモードの最中に、アクチュエータそれぞれのパラメータを判断するように構成されている。アクチュエータそれぞれのBEMFといったものである。パラメータは、リトレイスモードの中間部の最中に判断される。コントローラは、また、作動モードおよびリトレイスモードの最中にアクチュエータに対して提供される駆動電流をコントロールするように構成され得る。ここで、コントローラは、アクチュエータに対して駆動電流が提供されていないときに、リトレイスモードの最中のパラメータを判断するように構成されている。コントローラは、さらに、アクチュエータの第1のBEMFを参照として使用し、かつ、残りのアクチュエータのBEMFが第1のアクチュエータのBEMFと実質的にマッチするようにコントロール信号を調整するように構成され得る。
コントローラは、第1位置と第2位置との間で部材を直線的に動かすためにアクチュエータをコントロールするように構成され得る。コントローラは、また、作動モードにおいて、部材を一つの軸に沿って動かすためにアクチュエータをコントロールするように構成され得る。アクチュエータは、ミラーに対して力を与えるように構成され、かつ、コントローラは、リトレイスモードの最中にミラーが後戻りするように構成され得る。コントローラは、さらに、アクチュエータによって部材に対して与えられる力の不釣り合いを判断し、かつ、記力が実質的にバランスするように力を調整するように構成され得る。
別の実施例において、方法は、作動モードの最中に第1位置と第2位置との間で部材を動かすために、複数のアクチュエータを使用して作動可能な部材に対して力を与えるステップを含む。ここで、アクチュエータは、リトレイスモードの最中に第2位置から第1位置へ部材を戻す。方法は、また、コントローラを使用してアクチュエータをコントロールするステップを含む。アクチュエータをコントロールすることは、リトレイスモードの最中にアクチュエータそれぞれのパラメータを特定する段階、および、作動モードの最中に部材に対してアクチュエータによって与えられる力が実質的に同じになるように、アクチュエータを駆動するためのコントロール信号をそれぞれに提供する段階、を含む。
さらに別の実施例において、装置は、複数のアクチュエータをコントロールし、かつ、第2位置から第1位置へ部材を戻しているリトレイスモードの最中にアクチュエータそれぞれのパラメータを特定するように構成されているコントローラを含む。コントローラは、また、これに応じて、作動モードの最中に部材に対してアクチュエータによって与えられる力が実質的に同じになるように、第1位置と第2位置との間の作動モードの最中にアクチュエータを駆動するためのコントロール信号を提供するように構成されている。
他の技術的特徴が、以降の図面、説明、および請求項から当業者に対しては直ちに明らかであろう。
本開示及びその利点をより完全に理解するために、添付の図面と併せて、以降の説明がこれから参照される。
図1は、この開示に従った、逆起電力(BEMF)コントロールシステムの一つの例を示している。 図2は、この開示に従った、アクチュエータのためのリトレイス(retrace)波形の一つの例を示している。 図3は、この開示に従った、フルブリッジドライブ(full bridge drive)によってアクチュエータに対して提供される電流駆動プロフィールの一つの例を示している。 図4は、この開示に従った、コントローラの中のフィードバックコントロールループの例を示している。 図5は、この開示に従った、アクチュエータのためのサンプルパラメータの例を示している。 図6は、この開示に従った、リニアアクチュエータ力のマッチングのための方法の一つの例を示している。
以下に説明される図1から図6、および、この特許明細書において本発明の原理を説明する点に使用される様々な実施例は、説明目的ためだけのものであり、かつ、あらゆるやり方においても、本発明の範囲を限定するように解釈されるべきものではない。当業者であれば、本発明の原理が、あらゆるタイプの適切に構成されたデバイスまたはシステムにおいて実施され得ることを理解するだろう。
図1は、この開示に従った、逆起電力(BEMF)コントロールシステム10の一つの例を示している。この特定の実施例において、コントロールシステム10は、一軸(one−axis)の、スキャナミラー構造(architecture)に係る4個のアクチュエータのプッシュプル(push−pull)実施において実行されているものとして示されている。しかしながら、この開示は、あらゆる数量の軸、あらゆる数量の複数のアクチュエータ、および、2つまたはそれ以上のアクチュエータの力バランスを使用するあらゆる実施、を有する他のシステムに対して適用可能である。
図1に示されるように、システム10はコントローラ12を含んでおり、あらゆる好適な処理装置(processing device)または処理装置の組み合わせを表している。この実施例において、コントローラ12は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)として示されているが、アナログ電子装置を用いて構成されたものを含み、他のコントローラも使用され得るだろう。
システム10は、複数のアクチュエータ14を含んでおり、それぞれがコントロール可能な部材16に対して力を与える構成されている。この実施例においては、4個のアクチュエータ14が存在するが、あらゆる数量のアクチュエータが望むように実施されてよい。コントロール可能な部材16は、ここにおいてはスキャナミラーとして示されているが、大きな光学機器(optic)といった他の部材が、望むようにコントロールされてもよい。メンブレン(membrane)、構造体、または、オリフィスプラグといったものである。それぞれのアクチュエータ14は、コントローラ12により個別にコントロールされる各ゲートドライバ18によってコントロール可能に駆動されるように構成されている。コントローラ12は、それぞれのゲートドライバ18に対してPWMコントロール信号を提供するように構成されている。それぞれのゲートドライバ18は、それぞれのフルブリッジドライブ20に対してPWM信号のレベルシフト(level shift)を提供する。各フルブリッジドライブ20は、それぞれのレベルシフトされたPWM信号を受け取り、そして、それぞれのアクチュエータ14に対して駆動電流を提供する。アクチュエータ14は、部材16に対して、駆動電流に比例した力を与える。
オペレーションの最中に、各アクチュエータ14は、BEMF電圧を生成する。Vbemfとして参照されるものである。電圧Vbemfは、Vbemf電圧バッファ22によってバッファされる。電圧バッファ22は、バッファされた電圧Vbemfそれぞれを一つのアナログマルチプレクサ24に対して接続する。マルチプレクサ24は、BEMF電子変換モジュール26に対して、電圧Vbemfを選択的に提供する。BEMF電子変換モジュールは、電圧Vbemfを好適な形式へと転換する。例えば、電子変換モジュール26は、16ビットのアナログ−デジタル変換(A/D)装置を表してよいが、他のインターフェイスも、また、使用され得るものである。マルチプレクサ24は、変換モジュール26に対してBEMF電圧Vbemfを選択的に提供するように、コントローラ12によってコントロールされる。変換モジュール26は、デジタル化されたもの、または、他の電圧値を、処理のためにコントローラ12に対して提供し得る。電圧Vbemfは、コントロール可能な部材16についてそれぞれのアクチュエータ14によって加えられている力を示し、かつ、比例している。
電流センサ28は、各フルブリッジドライブ20に対して接続されており、それぞれのフルブリッジドライブ20によって提供されるアクチュエータ電流を示すフィードバック信号をコントローラ12に対して出力する。各電流センサ28は、コントローラ12の中でフィードバックコントロールループ(図4に示されるもの)に対して電流駆動フィードバックを供給する。コントローラ12によってサンプルされるべきアクチュエータ電流を選択するためにマルチプレクサを使用することによる、といったものである。コントローラ12は、コントロール可能な部材16の所望の位置をコントロールするためにアクチュエータ14について所望の駆動電流を生成するように、電流駆動フィードバック信号に基づいて、ゲートドライバ18に対して提供されるPWM駆動信号を調整し得る。例えば、コントロール可能な部材16の位置は、位置入力(図示なし)に基づいて定められ得るだろう。さらに、コントローラ12は、アクチュエータ14に対して提供される電流を調整するために、変換モジュール26からのVbemf電圧値を使用することができ、コントロール可能な部材16を変形させ得るマッチしない(unmatched)アクチュエータ力を削減し、または、防ぐことを手助けすることができる。
マッチしないアクチュエータ力は、異なるアプリケーションにおいて様々な問題を生じ得る。例えば、リニアバックスキャンは、スキャナアプリケーションの中でキャプチャされた画像における歪みを低減するために極めて重要であり得る。コントロール可能な部材16のダイナミックモードと結合されたマッチしないアクチュエータ力は、バックスキャンパターンの線形性に否定的に影響を及ぼし得る。アンバランスな力は、また、コントロール可能な部材16をゆがめ、または、ねじり得るものであり、画像歪みエラーを導き得る。
アクチュエータ14の少なくとも一つのパラメータ(アクチュエータBEMF電圧Vbemfといったもの)を検知することによって、コントローラ12は、アクチュエータ力の間のあらゆる違いを検知し、そして、それに応じて、かつ、コントロール可能な部材16についてアクチュエータ14によって与えられる力を等しくするのを手助けするために、動的に個々のアクチュエータコマンド(command)を調整する。いくつかの実施例において、アクチュエータBEMF定数Kと力感度定数Kは、相互に比例している。理想的には、BEMF電圧Vbemfは、電流センサ28によって判断されるように駆動電流が最小または無いときにサンプルされ、BEMF電圧を最大化することができる。いくつかの実施例において、このことは、ミラーの移動の高速リトレイスの最中に生じる(図2におけるウィンドウ30の中のポイント32で示されるといったもの)。リトレイスは、スキャンの後でミラーが開始位置に戻るときに生じる。ミラーの移動のこのポイントにおいて、各アクチュエータ14にかかる電圧は、BEMF電圧Vbemfが支配的であり、そして、駆動電流はゼロである。このBEMF電圧Vbemfは、検知される電圧だけがBEMFによるものであるように(駆動電圧が測定の中に結合されないので)、PWM期間の終了近くでサンプルされる。
コントローラ12は、アクチュエータ14についてBEMF電圧Vbemfの違いを特定するために、変換モジュール26からのデータを使用する。KとKからの変換係数を使用して、そうしたアクチュエータ力をバランスさせるために、コントローラ12は、力変動と電流を判断する。いくつかの実施例において、一つのアクチュエータ14によって与えられた力が、参照力として役に立ち、そして、他のアクチュエータ14によって与えられる力が、実質的に参照力とマッチするように、調整される。このことは、参照電圧として第1アクチュエータ14のBEMF電圧Vbemfを確立することによって行われ得る。そして、ゲートドライバ18の駆動電流が、実質的に参照Vbemfとマッチするように、コントローラ12によって調整される。このVbemfサンプリングと電流調整プロセスは、各スキャンサイクルにおいて発生し、そして、コントロール可能な部材16における力を継続的にバランスさせる。このプロセスは、アクチュエータ14間の個々の力の違いを修正する。温度または他の要因による長期間の変化についても同様である。
図3は、この開示に従った、フルブリッジドライブ20によってアクチュエータ14に対して提供される電流駆動プロフィールの一つの例を示している。電流駆動プロフィールは、リトレイスモードの最中に駆動電流がゼロであるときを判断するために、コントローラ12によって検知される。電圧Vbemfは、各アクチュエータについて、リトレイスの最中のゼロ電流クロス(zero current crossing)において測定される。バックスキャンの最中に、ドライブは、システムのクローズドループ応答とコントローラ12からのコマンドに基づいて、低定常状態電流を有している。
図4は、この開示に従った、各アクチュエータ14に関連するフィードバックコントロールループ29のそれぞれの例に係るブロックダイヤグラムを示している。図4において、各コントロールループ29は、コントローラ12によって生成されたそれぞれのPWM信号、ゲートドライバ18、フルブリッジドライブ20、アクチュエータ14、そして、電圧バッファ22、マルチプレクサ24、および変換モジュール26の組み合わせ、を含んでいる。第1アクチュエータ14によって生成された参照電圧Vbemfは、第1コントロールループ29によって、他のアクチュエータ14のコントロールループ29に対して渡され、そして、参照として使用される。ループコントロール機能は、コントローラ12を介して扱われる。アクチュエータ14のループコントロール機能それぞれは、コントローラ12によって個別に、リトレイスの最中に測定される。他のアクチュエータ14のためのコントロールループ29は、それぞれのアクチュエータ14の電圧Vbemfが参照Vbemfとマッチするように、コントローラ12において駆動ゲイン値をそれぞれに変更する。理想的には、ミラー16についてアクチュエータ14によって与えられる力が等しくなるようにである。
上述のように、各フルブリッジドライブ20によって生成される実際の駆動電流は、それぞれの電流センサ28によって検知され、そして、PWM駆動信号とデジタル的に比較される。所望の駆動電流を生成するために、必要であれば、コントローラ12がPWM駆動信号を調整できるようにである。アクチュエータ14の電流−力の変換は、図4においてKとして表わされている。第2、第3、および第4アクチュエータのためのコントロールループ29において示されるように、これらのアクチュエータ14それぞれによって生成されるVbemf電圧が、第1コントロールループ29によって生成されたVbemf電圧と比較される。コントローラ12は、次に、第2、第3、および第4アクチュエータそれぞれのVbemf電圧が第1コントロールループ29のVbemf電圧とマッチするように、これらのコントロールループ29それぞれについてそれぞれのPWM信号を調整する。
図5は、この開示に従った、アクチュエータ14のためのサンプルパラメータの例を示している。図5は、一つのアクチュエータ14のための単位変換(unit conversion)を示している。変換は、Vbemf定数および対応する力/電流(force/amperes)を表わす回転/分/電圧(revolution/minute/volt)に関連して、トルクと速度の単位を示している。これらの変換は、アクチュエータ14において使用されるVbemf定数を理解するためのサンプルとして使用される。
図6は、この開示に従った、リニアアクチュエータ力のマッチングのための方法の一つの例を示している。ステップ40において、コントローラ12は、ゲートドライバ18に対してパルス幅変調(PWM)駆動信号を提供する。ゲートドライバ18は、それぞれのフルブリッジドライブ20に対して提供されているPWM信号をレベルシフトする。フルブリッジドライブ20は、レベルシフトされたPWM駆動信号に基づいて駆動電流を生成した。他の実施例において、駆動信号は線形(linear)であってよい。ステップ42において、駆動電流は、それぞれのアクチュエータ14における動きを生成する。アクチュエータの動きは、それぞれに逆起電力Vbemfを生成する。
ステップ44において、BEMF電圧バッファ22は、BEMF電圧Vbemfをバッファし、そして、バッファされた電圧がマルチプレクサ24に対して提供される。ステップ46において、コントローラ12は、第1アクチュエータ14からBEMF電圧Vbemfを選択するようにマルチプレクサ24をコントロールする。ステップ48において、変換モジュール26は、第1アクチュエータに対する駆動電流がゼロであるときに選択されたBEMF電圧Vbemfをサンプルし、そして、コントローラ12に対してデジタル値を提供する。ステップ50において、コントローラ12は、第1アクチュエータ14から確定されたBEMF電圧Vbemfを(図4のコントロールループ29において示され、かつ、上述されたように)参照BEMF電圧Vbemfとして使用し、そして、コントローラ12は、ベースラインVbemfにおいて使用されるBEMFVbemfのためにサンプルを累積する。
プロセスは、ステップ46に戻り、そして、コントローラ12は、第2アクチュエータ14についてBEMFVbemfを選択するようにマルチプレクサ24に指示する。前のとおりに、ステップ48において、変換モジュール26は、第2アクチュエータに対する駆動電流がゼロであるときに電圧Vbemfをサンプルし、そして、コントローラ12に対してデジタル値を提供する。第2アクチュエータのためのコントロールループ29は、第2アクチュエータ14から結果として生じているVbemfが第1アクチュエータ14の参照Vbemfと実質的にマッチするように、駆動ゲイン値を変更する。
本方法は、第3アクチュエータ14からのVbemfをプロセスするために再びステップ46およびステップ48に戻る。第3アクチュエータ14のためのコントロールループ29が、実質的に参照Vbemfにマッチするようにである。本方法は、第4アクチュエータ14のためのコントロールループ29が、第4アクチュエータ14からのVbemfが実質的に参照Vbemfにマッチするように、再びステップ46およびステップ48に戻る。より多くのアクチュエータが存在する場合に、このプロセスは、全てのアクチュエータ14からのVbemfが実質的に同じになるまで、このプロセスを繰り返す。
上述のように、各アクチュエータ14についてVbemfは、図2において示されるように、ウィンドウ30の中のポイント32においてサンプルされる。これは、Vbemf値が最大であり、かつ、駆動電流が実質的ゼロのときである。
本方法に対する変動(variation)は、本開示の範囲内のものである。例えば、コントローラ12は、あらゆるアクチュエータ14のVbemfを、あらゆる特定の順序において、第1アクチュエータ14のVbemfと比較してよい。第1アクチュエータ14のための駆動電流も、また、異なるベースラインのアクチュエータ力を生成するために、望むように変動されてよい。さらに、Vbemf値は、リトレイスモードの他の部分においてサンプルされ得る。アクチュエータに対して電流が提供されるとき、または、バックスキャンの最中、といったときである。
特定のコンフィグレーションにおいては、メンブレン、構造体、または、オリフィスプラグといった、大きな光学機器の線形変位を維持するために、VCAの三つ組(triad)を有することが望ましい。角運動(angular motion)を伴うことなく、オブジェクト上の全てのポイントが正確な直線において移動するようにである。
本発明の範囲から逸脱することなく、ここにおいて説明されたシステム、装置、および方法に対して、変更、追加、または省略がなされ得る。システムおよび装置のコンポーネントは、統合され、または、分離されてよい。さらに、システムおよび装置のオペレーションは、より多くの、より少ない、または、他のコンフィグレーションによって実行され得る。方法は、より多くの、より少ない、または、他のステップを含んでよい。加えて、ステップは、あらゆる適切な順序において実行され得る。この文書において使用されるように、「それぞれ(”each”)」は、セットに係るそれぞれのメンバーまたはセットのサブセットに係るそれぞれのメンバーを参照するものである。
ここに添付される請求項の解釈において、特許庁(Patent Office)、および、この特許申請について発行されるあらゆる特許に係るあらゆる読者を支援するために、用語「手段(”means for”)」または「段階(”step for”)」が特定の請求項において明確に使用されていなければ、出願日に存在しているからといって、添付の請求項またはクレームエレメントのいずれもが、米国特許法第112条第6パラグラフを行使するように意図されたものではないことを、出願人は、注記したいものである。

Claims (27)

  1. 作動可能な部材に対して力を与えるように構成された複数のアクチュエータであり、作動モードの最中に第1位置と第2位置との間で前記作動可能な部材を動かし、かつ、リトレイスモードの最中に前記第2位置から前記第1位置へ前記部材を戻すように構成されている、アクチュエータと、
    前記アクチュエータをコントロールするように構成されたコントローラであり、前記リトレイスモードの最中に前記アクチュエータそれぞれのパラメータを特定し、かつ、前記作動モードの最中に前記部材に対して前記アクチュエータによって与えられる力が実質的に同じになるように、前記アクチュエータを駆動するためのコントロール信号をそれぞれに提供するように構成されている、コントローラと、
    を含む、システム。
  2. 前記パラメータは、前記アクチュエータそれぞれの逆起電力(BEMF)を含む、
    請求項1に記載のシステム。
  3. 前記コントローラは、前記リトレイスモードの中間部の最中に前記パラメータを判断するように構成されている、
    請求項1に記載のシステム。
  4. 前記コントローラは、前記作動モードおよび前記リトレイスモードの最中に前記アクチュエータに対して提供される駆動電流をコントロールするように構成されており、かつ、
    前記コントローラは、前記アクチュエータに対して駆動電流が提供されていないときに、前記リトレイスモードの最中の前記パラメータを判断するように構成されている、
    請求項1に記載のシステム。
  5. 前記コントローラは、
    第1のアクチュエータの前記BEMFを参照として使用し、かつ、
    残りのアクチュエータの前記BEMFが前記第1のアクチュエータの前記BEMFと実質的にマッチするように前記コントロール信号を調整する、
    ように構成されている、請求項2に記載のシステム。
  6. 前記コントローラは、前記第1位置と前記第2位置との間で前記部材を直線的に動かすために前記アクチュエータをコントロールするように構成されている、
    請求項1に記載のシステム。
  7. 前記コントローラは、前記作動モードにおいて、前記部材を一つの軸に沿って動かすために前記アクチュエータをコントロールするように構成されている、
    請求項6に記載のシステム。
  8. 前記アクチュエータは、ミラーに対して前記力を与えるように構成されており、かつ、
    前記コントローラは、前記リトレイスモードの最中に前記ミラーが後戻りするように構成されている、
    請求項6に記載のシステム。
  9. 前記コントローラは、
    前記アクチュエータによって前記部材に対して与えられる前記力の不釣り合いを判断し、かつ、
    前記力が実質的にバランスするように前記力を調整する、
    ように構成されている、請求項1に記載のシステム。
  10. 作動可能な部材に対して複数のアクチュエータを使用して力を与えるステップであり、作動モードの最中に第1位置と第2位置との間で前記作動可能な部材を動かし、前記アクチュエータは、リトレイスモードの最中に前記第2位置から前記第1位置へ前記部材を戻す、ステップと、
    コントローラを使用して前記アクチュエータをコントロールするステップであり、前記リトレイスモードの最中に前記アクチュエータそれぞれのパラメータを特定する段階、および、前記作動モードの最中に前記部材に対して前記アクチュエータによって与えられる力が実質的に同じになるように、前記アクチュエータを駆動するためのコントロール信号をそれぞれに提供する段階、を含むステップと、
    を含む、方法。
  11. 前記パラメータは、前記アクチュエータそれぞれの逆起電力(BEMF)を含む、
    請求項10に記載の方法。
  12. 前記パラメータは、前記リトレイスモードの中間部の最中に判断される、
    請求項10に記載の方法。
  13. 前記方法は、さらに、
    前記作動モードおよび前記リトレイスモードの最中に前記アクチュエータに対して駆動電流を提供するステップ、を含み、
    前記パラメータは、前記アクチュエータに対して駆動電流が提供されていないときに、前記リトレイスモードの最中に判断される、
    請求項10に記載の方法。
  14. 第1のアクチュエータの前記BEMFは参照として使用され、かつ、
    残りのアクチュエータの前記BEMFが前記第1のアクチュエータの前記BEMFと実質的にマッチするように前記コントロール信号が調整される、
    請求項11に記載の方法。
  15. 前記部材は、前記第1位置と前記第2位置との間で直線的に動かされる、
    請求項10に記載の方法。
  16. 前記部材は、前記作動モードにおいて、一つの軸に沿って動かされる、
    請求項15に記載の方法。
  17. 前記部材は、ミラーを含み、かつ、
    前記ミラーが、前記リトレイスモードの最中に後戻りされる、
    請求項15に記載の方法。
  18. 前記方法は、さらに、
    前記アクチュエータによって前記部材に対して与えられる前記力の不釣り合いを判断するステップと、
    前記力が実質的にバランスするように前記力を調整する前記コントロール信号を、それぞれに提供するステップと、
    を含む、請求項10に記載の方法。
  19. 複数のアクチュエータをコントロールし、かつ、第2位置から第1位置へ部材を戻しているリトレイスモードの最中に前記アクチュエータそれぞれのパラメータを特定し、かつ、
    それに応じて、作動モードの最中に前記部材に対して前記アクチュエータによって与えられる力が実質的に同じになるように、第1位置と第2位置との間の作動モードの最中に前記アクチュエータを駆動するためのコントロール信号を提供する、
    ように構成されているコントローラ、
    を含む、装置。
  20. 前記パラメータは、前記アクチュエータそれぞれの逆起電力(BEMF)を含む、
    請求項19に記載の装置。
  21. 前記コントローラは、前記リトレイスモードの中間部の最中に前記パラメータを判断するように構成されている、
    請求項19に記載の装置。
  22. 前記コントローラは、
    前記作動モードおよび前記リトレイスモードの最中に前記アクチュエータに対して提供される駆動電流をコントロールし、かつ、
    前記アクチュエータに対して駆動電流が提供されていないときに、前記リトレイスモードの最中の前記パラメータを判断する、
    ように構成されている、請求項19に記載の装置。
  23. 前記コントローラは、
    第1のアクチュエータの前記BEMFを参照として使用し、かつ、
    残りのアクチュエータの前記BEMFが前記第1のアクチュエータの前記BEMFと実質的にマッチするように前記コントロール信号を調整する、
    ように構成されている、請求項19に記載の装置。
  24. 前記コントローラは、前記第1位置と前記第2位置との間で前記部材を直線的に動かすために前記アクチュエータをコントロールするように構成されている、
    請求項19に記載の装置。
  25. 前記コントローラは、前記作動モードにおいて、前記部材を一つの軸に沿って動かすために前記アクチュエータをコントロールするように構成されている、
    請求項24に記載の装置。
  26. 前記アクチュエータは、ミラーに対して前記力を与えるように構成されており、かつ、
    前記コントローラは、前記リトレイスモードの最中に前記ミラーが後戻りするように構成されている、
    請求項24に記載の装置。
  27. 前記コントローラは、
    前記アクチュエータによって前記部材に対して与えられる前記力の不釣り合いを判断し、かつ、
    前記力が実質的にバランスするように前記力を調整する、
    ように構成されている、請求項19に記載の装置。
JP2017512635A 2014-05-16 2015-03-16 逆起電力を使用したリニアアクチュエータ力のマッチング Active JP6355830B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/280,074 2014-05-16
US14/280,074 US10298164B2 (en) 2014-05-16 2014-05-16 Linear actuator force matching using back EMF
PCT/US2015/020756 WO2015175089A1 (en) 2014-05-16 2015-03-16 Linear actuator force matching using back emf

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017516454A true JP2017516454A (ja) 2017-06-15
JP6355830B2 JP6355830B2 (ja) 2018-07-11

Family

ID=52814204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017512635A Active JP6355830B2 (ja) 2014-05-16 2015-03-16 逆起電力を使用したリニアアクチュエータ力のマッチング

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10298164B2 (ja)
EP (1) EP3143690B1 (ja)
JP (1) JP6355830B2 (ja)
CA (1) CA2947136C (ja)
IL (1) IL248622B (ja)
WO (1) WO2015175089A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9632491B1 (en) * 2014-06-18 2017-04-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Reconfigurable drive current system
US10422329B2 (en) 2017-08-14 2019-09-24 Raytheon Company Push-pull compressor having ultra-high efficiency for cryocoolers or other systems

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07104395A (ja) * 1993-09-30 1995-04-21 Ricoh Co Ltd 光学系移動型複写機における光学系速度制御方法
JPH07181601A (ja) * 1993-11-10 1995-07-21 Sharp Corp 直線運動用駆動装置
JP2004336922A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Nikon Corp ステージ装置及びその駆動方法、並びに露光装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4797749A (en) * 1986-11-18 1989-01-10 General Scanning, Inc. Scanning system with tunable resonant actuator
US5930531A (en) * 1995-09-12 1999-07-27 Nikon Corporation Image shifting apparatus
US6762745B1 (en) * 1999-05-10 2004-07-13 Immersion Corporation Actuator control providing linear and continuous force output
US6686714B2 (en) * 2002-06-21 2004-02-03 International Business Machines Corporation Method and system for improved closed loop control of sensorless brushless DC motors
SG125151A1 (en) * 2005-02-24 2006-09-29 Seagate Technology Llc Velocity control system for an actuator assembly
US7400103B2 (en) 2005-08-08 2008-07-15 Castle Creations, Inc. Controller for a multi-phase brushless DC motor
JP4232834B2 (ja) * 2007-03-07 2009-03-04 セイコーエプソン株式会社 アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置
US7994747B2 (en) * 2007-07-13 2011-08-09 Seagate Technology Llc Suppressing phased motor voltage transients on disconnect
JP5210823B2 (ja) * 2008-11-19 2013-06-12 Hoya株式会社 光走査型内視鏡、光走査型内視鏡プロセッサ、および光走査型内視鏡装置
DE102010063326A1 (de) * 2010-05-25 2011-12-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Stellgebers mit einem bürstenlosen Elektromotor
US20120229264A1 (en) * 2011-03-09 2012-09-13 Analog Devices, Inc. Smart linear resonant actuator control
US8817379B2 (en) * 2011-07-12 2014-08-26 Google Inc. Whole image scanning mirror display system
ES2656093T3 (es) 2012-02-22 2018-02-23 Magna Mirrors Of America, Inc. Conjunto de espejo retrovisor exterior

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07104395A (ja) * 1993-09-30 1995-04-21 Ricoh Co Ltd 光学系移動型複写機における光学系速度制御方法
JPH07181601A (ja) * 1993-11-10 1995-07-21 Sharp Corp 直線運動用駆動装置
JP2004336922A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Nikon Corp ステージ装置及びその駆動方法、並びに露光装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20150333684A1 (en) 2015-11-19
JP6355830B2 (ja) 2018-07-11
CA2947136C (en) 2022-01-04
US10298164B2 (en) 2019-05-21
CA2947136A1 (en) 2015-11-19
IL248622A0 (en) 2017-01-31
EP3143690B1 (en) 2019-10-02
WO2015175089A1 (en) 2015-11-19
IL248622B (en) 2021-05-31
EP3143690A1 (en) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5238479B2 (ja) Memsミラー走査器の駆動方法及びmemsアクチュエータ走査器の駆動方法及びmemsアクチュエータの回転角制御方法
KR100866213B1 (ko) 비례-적분-미분 제어 장치 및 방법
CN107450178B (zh) 一种二维mems微镜驱动控制系统和方法
EP2133768A3 (en) Precision adjust split detent for a helicopter
JP6355830B2 (ja) 逆起電力を使用したリニアアクチュエータ力のマッチング
US10345577B2 (en) Controlling opening angle of a resonating mirror
EP2958318B1 (en) Multichannel transducer devices and methods of operation thereof
JP2014153500A (ja) 画像取得装置およびステージ制御方法
US20230417528A1 (en) Position sensing system, method for acquiring position sensing signal, and electronic device
JP2015017950A (ja) 位置検出装置および駆動システム
Chen et al. Closed-loop control of a 2-D mems micromirror with sidewall electrodes for a laser scanning microscope system
CN111641773B (zh) 快速反射镜的稳像控制系统和控制方法
KR20160126669A (ko) 디지털 촬영시스템 및 그 제어방법
CN110764251B (zh) 驱动扫描微镜进行转动的方法及其装置
JP5173515B2 (ja) 位置決め制御ユニット、位置決め制御方法および位置決め制御プログラム
Rijnveld et al. A tip/tilt mirror with large dynamic range for the ESO VLT Four Laser Guide Star Facility
US6759670B2 (en) Method for dynamic manipulation of a position of a module in an optical system
KR100419192B1 (ko) 다중 입사광의 파면왜곡 정밀측정 장치 및 그 방법
JP2001336997A (ja) 摩擦力計測装置及び摩擦力計測方法
CN214202159U (zh) 一种基于微动机构的稳像装置
US6968258B2 (en) Residual feedback to improve estimator prediction
JP4397590B2 (ja) 非線形の特性曲線を線形化する方法
CN100494904C (zh) 水平仪的水平调整方法
EP3287742A1 (en) Distance sensor, alignment system and method
JP5341554B2 (ja) 位置決め制御ユニット、位置決め制御方法および位置決め制御プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180404

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180515

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180612

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6355830

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250