JP2580219B2 - 電動サーボ駆動装置 - Google Patents
電動サーボ駆動装置Info
- Publication number
- JP2580219B2 JP2580219B2 JP62328862A JP32886287A JP2580219B2 JP 2580219 B2 JP2580219 B2 JP 2580219B2 JP 62328862 A JP62328862 A JP 62328862A JP 32886287 A JP32886287 A JP 32886287A JP 2580219 B2 JP2580219 B2 JP 2580219B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drive control
- feedback
- signal
- control system
- drive
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電動サーボ駆動装置の異常検出のための改
良に関する。
良に関する。
（従来の技術） 航空機の動翼、水力発電用水車に供給される水量を調
整するためのガイドベーンなどの被操作体を操作するた
めのサーボ駆動装置には、従来、油圧駆動のものが主用
されていたが、小型軽量化、低価格化及びオイルレスに
よる整備性向上が可能であるとの観点から電動化が行わ
れている。
整するためのガイドベーンなどの被操作体を操作するた
めのサーボ駆動装置には、従来、油圧駆動のものが主用
されていたが、小型軽量化、低価格化及びオイルレスに
よる整備性向上が可能であるとの観点から電動化が行わ
れている。
ところが、こうした装置においても故障や故障とはい
えないような異常は付き物であり、故障や異常を検出し
て適切な対応をしなければならないのであるが、異常が
検出されたからといって必ずしも装置の動作を停止すれ
ばよいというものではない。
えないような異常は付き物であり、故障や異常を検出し
て適切な対応をしなければならないのであるが、異常が
検出されたからといって必ずしも装置の動作を停止すれ
ばよいというものではない。
すなわち、前述用途では、安全性や信頼性の確保のた
め、２重系になっているものが多く、殊に平常は２系統
を動作させ、いずれかに異常が発生したときに他の１系
統を動作させるようにしたものにおいては、単に異常の
あるものを停めてよいというものではない。こうした装
置では、位置フィードバック系の異常、速度ループ系の
異常、電流系の異常などに分けて検出し、それぞれ適切
な対応が求められるのであるが、このような要求に見合
った異常検出回路は見当らない。
め、２重系になっているものが多く、殊に平常は２系統
を動作させ、いずれかに異常が発生したときに他の１系
統を動作させるようにしたものにおいては、単に異常の
あるものを停めてよいというものではない。こうした装
置では、位置フィードバック系の異常、速度ループ系の
異常、電流系の異常などに分けて検出し、それぞれ適切
な対応が求められるのであるが、このような要求に見合
った異常検出回路は見当らない。
（解決しようとする問題点） 本発明は、こうした問題に注目して行われたものであ
り、電動サーボ駆動装置の位置フィードバック系の異常
検出機能の改良を提供するものである。
り、電動サーボ駆動装置の位置フィードバック系の異常
検出機能の改良を提供するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、それぞれが位置のフィードバックループを
有する複数の駆動制御系を備え、それぞれの駆動制御系
が、自己のフィードバックループで生成された予備駆動
制御信号と、残りの電動制御系のフィードバックループ
で生成された予備駆動制御信号との双方に基づいて被駆
動体への最終的な駆動制御信号を得る電動サーボ駆動装
置を対象としている。
有する複数の駆動制御系を備え、それぞれの駆動制御系
が、自己のフィードバックループで生成された予備駆動
制御信号と、残りの電動制御系のフィードバックループ
で生成された予備駆動制御信号との双方に基づいて被駆
動体への最終的な駆動制御信号を得る電動サーボ駆動装
置を対象としている。
そして、複数の駆動制御系のそれぞれにつき、位置指
令信号に対する自己の駆動制御系の位置の予想フィード
バック量を推定するフィードバック予想手段を設ける。
令信号に対する自己の駆動制御系の位置の予想フィード
バック量を推定するフィードバック予想手段を設ける。
このフィードバック予想手段の最も好ましい態様は、
位置制御系における一次遅れに相当した時定数を持った
ローパスフィルタである。なお、この時定数は、この電
動サーボ駆動装置について実験的に定めたものでよい。
位置制御系における一次遅れに相当した時定数を持った
ローパスフィルタである。なお、この時定数は、この電
動サーボ駆動装置について実験的に定めたものでよい。
この発明の装置ではまた、服装の駆動制御系のそれぞ
れにつき：実測で得られた位置フィードバック信号と前
記予想フィードバック量との偏差を所定の基準信号と比
較し、前記偏差が前記基準信号を越えるときに異常信号
を発生する異常信号発生手段と；前記異常信号に応答し
て、自己の駆動制御系による駆動を不能化する不能化手
段と；前記異常信号に応答して、残りの駆動制御系に対
する自己の予備駆動制御信号の寄与を禁止する寄与禁止
手段とが設けられる。
れにつき：実測で得られた位置フィードバック信号と前
記予想フィードバック量との偏差を所定の基準信号と比
較し、前記偏差が前記基準信号を越えるときに異常信号
を発生する異常信号発生手段と；前記異常信号に応答し
て、自己の駆動制御系による駆動を不能化する不能化手
段と；前記異常信号に応答して、残りの駆動制御系に対
する自己の予備駆動制御信号の寄与を禁止する寄与禁止
手段とが設けられる。
（作用） ひとつの駆動制御系において異常が発生すると、予想
フィードバック量と実際のフィードバック信号との偏差
が大きくなり、異常信号が発生する。
フィードバック量と実際のフィードバック信号との偏差
が大きくなり、異常信号が発生する。
これによって、その異常が生じた駆動制御系が不能化
されるが、それだけではなく、そのような異常が生じた
駆動制御系から正常な駆動制御系への悪影響が防止され
る。
されるが、それだけではなく、そのような異常が生じた
駆動制御系から正常な駆動制御系への悪影響が防止され
る。
（実施例） 航空機の舵面を操作するための、同一駆動軸に２台の
電動サーボモータ（以下サーボモータ）を結合した電動
サーボアクチュエータにおける一実施例について第１図
を用いて説明する。
電動サーボモータ（以下サーボモータ）を結合した電動
サーボアクチュエータにおける一実施例について第１図
を用いて説明する。
第１駆動系Ｉの第１サーボモータ1a、第１タコメータ
ジェネレータ（以下、第１タコジェネ）2a、第１レゾル
バ3a及び第２駆動系IIの第２サーボモータ1b、第２タコ
メータジェネレータ（以下、第２タコジェネ）2b、第２
レゾルバ3bは、同一の駆動軸４に結合されている。
ジェネレータ（以下、第１タコジェネ）2a、第１レゾル
バ3a及び第２駆動系IIの第２サーボモータ1b、第２タコ
メータジェネレータ（以下、第２タコジェネ）2b、第２
レゾルバ3bは、同一の駆動軸４に結合されている。
第１レゾルバ3aからの位置フィードバック信号Pfは、
加え合わせ点5aで、位置指令信号Ｐと加え合わされ、第
１位置アンプ6aに入力する。次に、第１タコジェネ2aか
らの速度フィードバック信号は、加え合わせ点7aで、第
１位置アンプ6aの出力と加え合わされ、第１速度アンプ
8aに入力する。第１速度アンプ8aの出力は、第１平均演
算回路9aの一つの入力、第１スイッチ10aのNo.接点及び
第２スイッチ10bのNC接点に接続され、第１スイッチ10a
の出力は、第１平均演算回路9aのもう一つの入力に入力
する。更に、第１平均演算回路9aの出力は、第１パワー
アンプ11aの入力に接続され、第１パワーアンプ11aの出
力は、第１コンタクタ12aのNC接点を介して第１サーボ
モータ1aに入力する。
加え合わせ点5aで、位置指令信号Ｐと加え合わされ、第
１位置アンプ6aに入力する。次に、第１タコジェネ2aか
らの速度フィードバック信号は、加え合わせ点7aで、第
１位置アンプ6aの出力と加え合わされ、第１速度アンプ
8aに入力する。第１速度アンプ8aの出力は、第１平均演
算回路9aの一つの入力、第１スイッチ10aのNo.接点及び
第２スイッチ10bのNC接点に接続され、第１スイッチ10a
の出力は、第１平均演算回路9aのもう一つの入力に入力
する。更に、第１平均演算回路9aの出力は、第１パワー
アンプ11aの入力に接続され、第１パワーアンプ11aの出
力は、第１コンタクタ12aのNC接点を介して第１サーボ
モータ1aに入力する。
また、位置指令信号Ｐは、第１フィードバック予想回
路13aに入力し、第１フィードバック予想回路13aの出力
Ｐ′ｆは、加え合わせ点14aで、第１レゾルバ3aからの
位置フィードバック信号Pfと加え合わせられ、第１比較
回路15aに入力する。ここで、第１フィードバック予想
回路13aは、この駆動系の位置制御系を一次遅れ系とみ
なして、位置指令信号の値から、この駆動系における位
置フィードバック量Ｐ′ｆを推定するものであり、第１
駆動系の位置制御系における一次遅れに相等した時定数
をもったローパスフィルタからなっている。第１比較回
路15aは、PfとＰ′ｆの差を基準値と比較する。こうし
て、第１異常検出回路16aが形成され、第１比較回路15a
の出力は、第２スイッチ10b及び第１コンタクタ12aの制
御入力に接続される。
路13aに入力し、第１フィードバック予想回路13aの出力
Ｐ′ｆは、加え合わせ点14aで、第１レゾルバ3aからの
位置フィードバック信号Pfと加え合わせられ、第１比較
回路15aに入力する。ここで、第１フィードバック予想
回路13aは、この駆動系の位置制御系を一次遅れ系とみ
なして、位置指令信号の値から、この駆動系における位
置フィードバック量Ｐ′ｆを推定するものであり、第１
駆動系の位置制御系における一次遅れに相等した時定数
をもったローパスフィルタからなっている。第１比較回
路15aは、PfとＰ′ｆの差を基準値と比較する。こうし
て、第１異常検出回路16aが形成され、第１比較回路15a
の出力は、第２スイッチ10b及び第１コンタクタ12aの制
御入力に接続される。
以上の通り、第１駆動系Ｉが形成され、第２駆動系II
も同様に形成される。
も同様に形成される。
両駆動系Ｉ、IIが正常に駆動している場合、両駆動系
の電流指令信号を平均したものが、それぞれの駆動系の
パワーアンプ11a、11bに与えられ、それぞれのサーボモ
ータ1a、1bが負担をバランスして動作する。
の電流指令信号を平均したものが、それぞれの駆動系の
パワーアンプ11a、11bに与えられ、それぞれのサーボモ
ータ1a、1bが負担をバランスして動作する。
仮りに、第１駆動系Ｉの位置センサを含む位置フィー
ドバック系に異常が発生したときは、位置フィードバッ
ク信号Pfの値が変動し、第１フィードバック予想回路13
aの出力との差が大きくなる。この差が基準値を超えた
とき、第１比較回路15aが出力し、この出力によって、
第２スイッチ10b及び第１コンタクタ12aが動作すること
によって、第２駆動系IIの電流指令信号は、第１駆動系
のそれとの平均値ではなくなり、第１サーボモータ1aへ
の入力が断になる。こうして、第１駆動系は完全に駆動
軸４から切離され、第２駆動系のみが動作するようにな
る。
ドバック系に異常が発生したときは、位置フィードバッ
ク信号Pfの値が変動し、第１フィードバック予想回路13
aの出力との差が大きくなる。この差が基準値を超えた
とき、第１比較回路15aが出力し、この出力によって、
第２スイッチ10b及び第１コンタクタ12aが動作すること
によって、第２駆動系IIの電流指令信号は、第１駆動系
のそれとの平均値ではなくなり、第１サーボモータ1aへ
の入力が断になる。こうして、第１駆動系は完全に駆動
軸４から切離され、第２駆動系のみが動作するようにな
る。
他の実施例として、速度補償ループのない場合、すな
わち、第１及び第２のタコジェネや第１及び第２の速度
アンプを具備しない電動サーボ駆動装置にも実施できる
ばかりでなく、２重系でない電動サーボ駆動装置に実施
することもできる。また、フィードバック位置予想回路
は、位置制御系の一次遅を模擬することができるもので
あれば、必ずしもローパスフィルタに限ったものではな
く、一次遅れの時定数は、実験、推定その他によって求
めたものでよく、一次遅れ以外の高次遅れやを含むもの
であってもよい。比較回路に入力する基準値もまた、い
ろいろに設定することができる。
わち、第１及び第２のタコジェネや第１及び第２の速度
アンプを具備しない電動サーボ駆動装置にも実施できる
ばかりでなく、２重系でない電動サーボ駆動装置に実施
することもできる。また、フィードバック位置予想回路
は、位置制御系の一次遅を模擬することができるもので
あれば、必ずしもローパスフィルタに限ったものではな
く、一次遅れの時定数は、実験、推定その他によって求
めたものでよく、一次遅れ以外の高次遅れやを含むもの
であってもよい。比較回路に入力する基準値もまた、い
ろいろに設定することができる。
（効果） 以上の通り、本発明は、比較的簡単な構成で、電動サ
ーボ駆動装置における位置フィードバック系の異常を検
出することによってフェールセーフに役立てることがで
きるものである。
ーボ駆動装置における位置フィードバック系の異常を検
出することによってフェールセーフに役立てることがで
きるものである。
図面は、この発明の実施例を示すものであって、第１図
は概略回路図である。図面において、13aは第１フィー
ドバック予想回路、13bは第２フィードバック予想回
路、14aは第１加え合わせ点、第15bは第２加え合わせ
点、15aは第１比較回路、15bは第２比較回路である。
は概略回路図である。図面において、13aは第１フィー
ドバック予想回路、13bは第２フィードバック予想回
路、14aは第１加え合わせ点、第15bは第２加え合わせ
点、15aは第１比較回路、15bは第２比較回路である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−246807（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−239302（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−57484（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−136810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−110019（ＪＰ，Ａ) 特開 昭46−4867（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−155417（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】それぞれが位置のフィードバックループを
有する複数の駆動制御系を備え、それぞれの駆動制御系
が、自己のフィードバックループで生成された予備駆動
制御信号と、残りの駆動制御系のフィードバックループ
で生成された予備駆動制御信号との双方に基づいて被駆
動体への最終的な駆動制御信号を得る電動サーボ駆動装
置において、 前記複数の駆動制御系のそれぞれにつき、 ａ）位置指令信号に対する自己の駆動制御系の位置の予
想フィードバック量を推定するフィードバック予想手段
と、 ｂ）実測で得られた位置フィードバック信号と前記予想
フィードバック量との偏差を所定の基準信号と比較し、
前記偏差が前記基準信号を越えるときに異常信号を発生
する異常信号発生手段と、 ｃ）前記異常信号に応答して、自己の駆動制御系による
駆動を不能化する不能化手段と、 ｄ）前記異常信号に応答して、残りの駆動制御系に対す
る自己の予備駆動制御信号の寄与を禁止する寄与禁止手
段と、 とが設けられていることを特徴とする電動サーボ駆動装
置。 - 【請求項２】前記駆動制御系のそれぞれにおける前記フ
ィードバック予想手段は、当該駆動制御系の位置補償ル
ープの一次遅れに相当した時定数をもったローパスフィ
ルタである特許請求の範囲第１項記載の電動サーボ駆動
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328862A JP2580219B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 電動サーボ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328862A JP2580219B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 電動サーボ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01169512A JPH01169512A (ja) | 1989-07-04 |
| JP2580219B2 true JP2580219B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=18214925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62328862A Expired - Lifetime JP2580219B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 電動サーボ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2580219B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01170388A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-07-05 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 電動サーボ駆動装置 |
| JPH0749531Y2 (ja) * | 1989-08-24 | 1995-11-13 | エスエムシー株式会社 | 電空比例弁用パワーアンプ |
| CN103879552B (zh) * | 2014-03-06 | 2016-03-02 | 西安邮电大学 | 四余度舵机电流均衡控制装置及电流均衡方法 |
| CN105529960B (zh) * | 2015-12-30 | 2018-02-23 | 武汉港迪电气传动技术有限公司 | 一种无刚性轴连接的双电机恒功率同步控制系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5257484A (en) * | 1975-11-07 | 1977-05-11 | Hitachi Ltd | Protection equipment of a feed back control |
| JPS59136810A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | サ−ボ系の異常検出方法 |
| US4641517A (en) * | 1984-12-20 | 1987-02-10 | United Technologies Corporation | Control system actuator position synthesis for failure detection |
| JPS61246807A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-04 | Fujitsu Ltd | 暴走検知方法 |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP62328862A patent/JP2580219B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01169512A (ja) | 1989-07-04 |
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