JPH01170389A - Malfuction detector for motor driven servo driving device - Google Patents

Malfuction detector for motor driven servo driving device

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JPH01170389A
JPH01170389A JP62328863A JP32886387A JPH01170389A JP H01170389 A JPH01170389 A JP H01170389A JP 62328863 A JP62328863 A JP 62328863A JP 32886387 A JP32886387 A JP 32886387A JP H01170389 A JPH01170389 A JP H01170389A
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JP
Japan
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input
output
point
current
circuit
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Application number
JP62328863A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiko Kondo
近藤 隆彦
Hiroaki Miki
三木 宏明
Takeshi Hirose
廣瀬 武志
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Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
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Abstract

PURPOSE:To suitably detect a malfunction over a wide range from a small armature current to a large armature current by dynamically varying a reference value in response to the amplitude of the armature current. CONSTITUTION:A double system having first and second driving units I and II is provided, and first and second current sensors 16a, 16b for detecting the input currents of the motor driven servo motors 1a, 1b of the driving units are provided. The outputs of the sensors 16a, 16b are input to a point 17 for differentiating the outputs and a point 18 for adding the outputs. The output of the point 17 is input to an absolute value circuit 19, the output is connected to the first input of a comparator 20, and the output of the point 18 is connected to the second input of the comparator 20. Then, the output of the comparator 20 becomes a malfunction detection output.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、2重系からなる電動サーボ駆動装置の速度系
又は電流系の異常を検出する回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a circuit for detecting an abnormality in the speed system or current system of an electric servo drive device consisting of a dual system.

(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
る警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。
(Prior Art) Hydraulically driven servo drive devices have conventionally been used to operate operated objects such as aircraft moving blades and guide vanes for adjusting the amount of water supplied to hydroelectric turbines. However, electrification is being carried out from the viewpoint of making it possible to make it smaller and lighter, lower cost, and improve security by not using oil.

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シ、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。
However, even in these devices, abnormalities that cannot be called failures or malfunctions are common, and it is necessary to detect failures and abnormalities and take appropriate measures, but just because an abnormality is detected does not necessarily mean that an abnormality is detected. This does not mean that it is sufficient to stop the operation of the device.

すなわち、前述用途では、安全性や信頼性の確保のため
、2重系に彦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。そして、前述2重系における速度
系又は電流糸については、単に一つの系における異常を
検出するだけでは充分でなく二つの系を比較して異常を
判定する必要がある。
In other words, in many of the above-mentioned applications, to ensure safety and reliability, dual systems are used, and in particular, two systems are operated normally, and when an abnormality occurs in one, the other system is activated. In systems that are designed to operate, it is not just a matter of shutting down something that is abnormal. In these devices, it is necessary to detect abnormalities in the position feedback system, speed system, current system, etc., and take appropriate measures for each, but no abnormality detection circuit has been found that meets these requirements. . Regarding the speed system or current thread in the dual system described above, it is not enough to simply detect an abnormality in one system, but it is necessary to compare the two systems to determine the abnormality.

(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
、2重系の電動サーボ駆動装置における速度系又は電流
系のに対する異常検出回路を提供するものである。
(Problems to be Solved) The present invention has been made with attention to these problems, and provides an abnormality detection circuit for the speed system or current system in a dual system electric servo drive device. .

(問題点を解決するための手段) 本発明の電動サーボ駆動装置は、第1駆動系と第2駆動
系からなる2重系をなしておシ、それぞれの駆動系の電
動サーボモータ(以下、サーボモータという)に対して
、その入力電流を検出する第1電流センサ及び第2電流
センサが設けられている。各電流センサの出力は、それ
ぞれの出力の差をとる点及びそれぞれの出力の和をとる
点に入力する。そして、差をとる点の出力は、絶対値回
路に入力し、その出力か比較回路の第1入力に接続され
、和をとる点の出力は、比較回路の第2入力に接続され
ており、比較回路の出力が異常検出出力になる。
(Means for Solving the Problems) The electric servo drive device of the present invention has a dual system consisting of a first drive system and a second drive system, and each drive system has an electric servo motor (hereinafter referred to as A first current sensor and a second current sensor are provided for detecting the input current of the servo motor (servo motor). The output of each current sensor is input to a point where the difference between the respective outputs is taken and a point where the sum of the respective outputs is taken. The output of the point where the difference is taken is input to the absolute value circuit, and that output is connected to the first input of the comparison circuit, and the output of the point where the sum is taken is connected to the second input of the comparison circuit. The output of the comparison circuit becomes the abnormality detection output.

(作用) ここで、サーボモータへの入力電流は、サーボモータの
電機子電流であシ、これらの電流を検出する第1電流セ
ンサと第2電流センサの出力の差をとシ、その絶対値回
路に入力することによって。
(Function) Here, the input current to the servo motor is the armature current of the servo motor, and the difference between the outputs of the first current sensor and the second current sensor that detect these currents is calculated as its absolute value. By inputting it into the circuit.

二つの駆動系のサーボモータの電機子電流の差の絶対値
が求められる。一方、二つの電流センサの出力の和をと
って基準信号として比較回路に入力し、また、前述絶対
値も比較回路に入力してこれらを比較する。このように
、電機子電流の大きさに応じて基準値がダイナミックに
変化するので、小さい電機子電流から大きい電機子電流
まで広範囲にわたって適切な異常検出ができる。なお、
和をとる点から比較回路の間にゲインを与えるアンプを
入れることもできる。
The absolute value of the difference between the armature currents of the servo motors in the two drive systems is determined. On the other hand, the sum of the outputs of the two current sensors is taken and inputted to the comparison circuit as a reference signal, and the above-mentioned absolute value is also inputted to the comparison circuit and these are compared. In this way, since the reference value dynamically changes depending on the magnitude of the armature current, appropriate abnormality detection can be performed over a wide range from small armature currents to large armature currents. In addition,
From the point of calculating the sum, it is also possible to insert an amplifier that provides gain between the comparator circuits.

(実施例) 執空機の舵面を操作するための、同一駆動軸に2台のサ
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。
(Example) An example of an electric servo actuator in which two servo motors are coupled to the same drive shaft for operating the control surface of an aircraft will be described with reference to FIG.

第1駆動系Iの第1サーボモータ1a、第1タコメータ
ジエネレータ(以下、第1タコジエネ)2a、第2レゾ
ルバ3b及び第1駆動系Iの第2サーボモータ1b、第
2タコメータジエネレータ(以下、第2タコジエネ)2
b、第2レゾルバ3bは、実体的な図示を省略するが、
同一の駆動軸4に結合されている。
The first servo motor 1a of the first drive system I, the first tachometer generator (hereinafter referred to as first tachometer generator) 2a, the second resolver 3b and the second servo motor 1b of the first drive system I, the second tachometer generator (hereinafter referred to as first tachometer generator) , 2nd Takogiene) 2
b. The second resolver 3b is not shown in detail, but
They are connected to the same drive shaft 4.

第2レゾルバ3bからの位置フィードバック信号piは
、加え合わせ点5B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。
The position feedback signal pi from the second resolver 3b is added to the position command signal P at a summing point 5B, and is input to the first position amplifier 6a.

次に、第1タコジエネ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9mの一つ
の入力、第1スイツチ10aの陽接点及び第2スイツチ
10bのNC接点に接続され、第1スイツチIUa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。
Next, the speed feedback signal from the first tachogenerator 2a is added to the output of the first position amplifier 6a at a summing point 7a, and is input to the first speed amplifier 8a. 1st
The output of the speed amplifier 8a is connected to one input of the first average calculation circuit 9m, the positive contact of the first switch 10a, and the NC contact of the second switch 10b, and the output of the first switch IUa is connected to the first average calculation circuit 9m. Input to the other input of 9a.

更に、第1平均演算回路9aの出力は、第1パワ1−ア
ンプ11mの入力に接続され、第1パワーアン7”11
m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1mに入力する。
Furthermore, the output of the first average calculation circuit 9a is connected to the input of the first power amplifier 11m, and
The output of m is input to the first servo motor 1m via the NC contact of the first contactor 12a.

また、位置指令信号Pは、第1フィードバック予想回路
1311に入力し、第1フィードバック予想回路13m
の出力Pfは、加え合わせ点1411で、第ルゾ〃パ3
aからの位置フィードバック信号prと加え合わせられ
、第1比較回路15&に入力する。ここで、第1フィー
ドバック予想回路13g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Pfを推定するもの
であり、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16m
が形成され、第1比較回路158の出力は、第2スイツ
チ10b及び第1コンタクタ12aの制御入力に接続さ
れる。
Further, the position command signal P is input to the first feedback prediction circuit 1311, and the position command signal P is input to the first feedback prediction circuit 13m.
The output Pf of is the summation point 1411, and the output Pf of
It is added to the position feedback signal pr from a and input to the first comparison circuit 15&. Here, the first feedback prediction circuit 13g regards the position control system of this drive system as a first-order delay system and estimates the position feedback amount Pf in this drive system from the value of the position command signal. The comparison circuit 15a compares the difference between Pf and P'f with a reference value. In this way, the first abnormality detection circuit 16m
is formed, and the output of the first comparison circuit 158 is connected to the control input of the second switch 10b and the first contactor 12a.

以上の通り、第1駆動系Iが形成され、第2駆動系雌も
同様に形成される。
As described above, the first drive system I is formed, and the second drive system female is similarly formed.

更に、第1サーボモータ1aの入力側には、その電機子
電流1 mmを検出するための第1電流センサ1611
が添設され、第2サーボモータ1bにも同様に第2電流
センサ16bが添設される。これら電流センサの出力は
、それぞれの差をとる点17及び和をとる点18に、そ
れぞれ入力する。
Further, on the input side of the first servo motor 1a, a first current sensor 1611 is provided to detect the armature current of 1 mm.
Similarly, a second current sensor 16b is attached to the second servo motor 1b. The outputs of these current sensors are respectively input to a point 17 for taking the difference and a point 18 for taking the sum.

の第1入力に入力する。また、和をとる点18の出力は
、ゲインKを得えるアンプ21に入力し、アンプ21の
出力は、比較回路20の第2入力(基準信号入力)に入
力する。そして、比較回路20の出力は、この電動サー
ボ駆動装置の電源部22中の電源開閉を行う保護回路に
入力する。
input to the first input of Further, the output of the summation point 18 is input to an amplifier 21 that can obtain a gain K, and the output of the amplifier 21 is input to the second input (reference signal input) of the comparison circuit 20. The output of the comparator circuit 20 is input to a protection circuit that opens and closes the power supply in the power supply section 22 of this electric servo drive device.

通常、位置指令信号Pは、各駆動系1.1に供給され、
それぞれ位置フ哉−ドバックと速度フィードバックをか
けられて、電流指令信号となり、それぞれ、第1平均演
算回路9a及び第2平均演算回路9bで、各駆動系のも
の同士、平均演算さh、第1パワーアンプ11&及び第
2パワーアンプ11bに入力する。そして、これらパワ
ーアンプの出力が、それぞれ第1サーボモータ1a及び
第2サーボモータ1bに入力し、各サーボモータが駆動
される。
Usually, the position command signal P is supplied to each drive system 1.1,
They are subjected to position feedback and speed feedback, respectively, to become current command signals, which are averaged between each drive system in the first average calculation circuit 9a and the second average calculation circuit 9b, respectively. It is input to the power amplifier 11& and the second power amplifier 11b. The outputs of these power amplifiers are input to the first servo motor 1a and the second servo motor 1b, respectively, and each servo motor is driven.

一方、位置指令信号は、第1フィードバック予想回路1
3a及び第2フィードバック予想回路13bに入力し、
これらのフィードバック予想回路からの出力は、それぞ
れの駆動系の位置フィードバック信号と加え合わされた
後、第1比較回路15a及び15b第2比較回路でそれ
ぞれ基準値と比較されることによって、位置フィードバ
ック系の異常が監視されている。
On the other hand, the position command signal is transmitted to the first feedback prediction circuit 1
3a and the second feedback prediction circuit 13b,
The outputs from these feedback prediction circuits are added to the position feedback signals of the respective drive systems, and then compared with the reference values in the first comparison circuits 15a and 15b, respectively, to determine the position feedback signals of the position feedback system. Anomalies are being monitored.

−tして、第1サーボモータ1aへの入力電流である電
機子電流1 ma及び第2サーボモータ1bの電機子電
流1mbは、それぞれ第1電流センサ16a及び第2電
流センサ115bによって検出され、その検出値の差(
Im−〜1mb)は、絶対[回路19に入力してI1m
a〜Imblとなる。
-t, the armature current 1 ma that is the input current to the first servo motor 1a and the armature current 1 mb of the second servo motor 1b are detected by the first current sensor 16a and the second current sensor 115b, respectively, The difference between the detected values (
Im-~1mb) is absolute [input to circuit 19 and I1m
a~Imbl.

また、これら検出値の和(1ma+1mb)は、アンプ
21によってゲインに2与えられてK(1m m + 
l m b )となる。これらが、比較回路20で比較
されることによって速度系又は電流系の異常が監視され
ている。
Further, the sum of these detected values (1 ma + 1 mb) is given a gain of 2 by the amplifier 21 and becomes K (1 m m +
l m b ). By comparing these in the comparator circuit 20, abnormalities in the speed system or the current system are monitored.

この電動サーボ駆動装置が大きい操作力を必要としてい
るときは各電機子電流1 mm、1mbは大きく、小さ
い操作力でよい場合は、各1 mm、1mbは小さい。
When this electric servo drive device requires a large operating force, each armature current of 1 mm and 1 mb is large, and when a small operating force is sufficient, each armature current of 1 mm and 1 mb is small.

そして、これら電機子電流の検出値も同様である。とこ
ろで、これら電機子電流の差の絶対fit 1ma−1
mb +は、各電機子電流1 ma、1mbが大きいと
きは大きい基準値に11mm+1mblと比較され、小
さいときは小さい基準値Kl1ma+1mblと比較さ
れ、速度ル−プ系又は電流系に異常があれば、基準値を
超えるか又は基準値以上でとなるので比較回路20が出
力する。そして、この比較回路出力は、電源部22に到
り、保護回路を動作させて、この電動サーボ駆動装置へ
の電源を断にする。
The same applies to the detected values of these armature currents. By the way, the absolute fit of the difference between these armature currents is 1ma-1
mb + is each armature current 1 ma. When 1 mb is large, it is compared with a large reference value 11 mm + 1 mbl, and when it is small, it is compared with a small reference value Kl 1 ma + 1 mbl. If there is an abnormality in the speed loop system or current system, Since it exceeds the reference value or is equal to or greater than the reference value, the comparison circuit 20 outputs an output. The output of this comparison circuit reaches the power supply section 22, operates a protection circuit, and turns off the power to this electric servo drive device.

前記実施例は、2系統の駆動系が平常は両系統とも動作
し、いずれかの位置ループ系に異常があったとき、他方
だけが動作するようにした電動サーボ駆動装置における
ものであったが、他の方式の2重系の電動サーボ駆動装
置にも適用できる。
The above embodiment is an electric servo drive device in which both drive systems normally operate, and when there is an abnormality in one of the position loop systems, only the other operates. , it can also be applied to other types of dual system electric servo drive devices.

また、こうした2重系の電動サーボ駆動装置において、
速度系又は電流系の異常が発生したとき、それがいずれ
か一方のものであったとしても、−般に他の一方のみを
動作させるのは因難である。
In addition, in such a dual electric servo drive device,
When an abnormality occurs in the speed system or the current system, even if it is in one of them, it is generally difficult to operate only the other one.

しかしながら、一方を動作させても支障がないようなと
きは、必ずしも前記実施例のように、電源を断にする必
要はない。なお、速度ループ系とか電流系といった位置
制御より早い動きに対しては、どの程度の異常であれば
停めなくてもよいという以上の通り、本発明は、比較的
簡単な構成で、2重系からなる電動サーボ駆動装置にお
ける速度系又は電流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。
However, if there is no problem in operating one of them, it is not necessarily necessary to turn off the power as in the above embodiment. Furthermore, for movements faster than position control such as speed loop systems and current systems, the present invention has a relatively simple configuration and a dual system. Detecting an abnormality in the speed system or current system in the electric servo drive device consisting of the following can be useful for fail-safe purposes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は、本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、lは第1駆動系、旺
は第2駆動系、15aは第1電流センサ、16bは第2
電流センサ、17は差をとる点、18は和をとる点、1
9は絶対値回路、20は比較回路、21はアンプである
The drawings show an embodiment of the invention, and FIG. 1 is a schematic circuit diagram. In the drawings, l is the first drive system, om is the second drive system, 15a is the first current sensor, and 16b is the second drive system.
Current sensor, 17 is the point that takes the difference, 18 is the point that takes the sum, 1
9 is an absolute value circuit, 20 is a comparison circuit, and 21 is an amplifier.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)2重系を形成する電動サーボ駆動装置の第1駆動
系のサーボモータの入力電流を検出する第1電流センサ
と第2駆動系のサーボモータの入力電流を検出する第2
電流センサを具備し、これらの電流センサの出力を、差
をとる点及び和をとる点にそれぞれ入力し、この差をと
る点の出力は、絶対値回路を経由して比較回路の第1入
力に接続し、この和をとる点の出力は、前記比較回路の
第2入力に接続してなる電動サーボ駆動装置。
(1) A first current sensor that detects the input current of the servo motor of the first drive system of the electric servo drive device forming a dual system, and a second current sensor that detects the input current of the servo motor of the second drive system.
It is equipped with current sensors, and the outputs of these current sensors are inputted to the difference point and the summation point, respectively, and the output of the difference point is sent to the first input of the comparator circuit via the absolute value circuit. an electric servo drive device in which the output of the point at which the sum is taken is connected to the second input of the comparison circuit.
(2)前記和をとる点の出力は、アンプへ入力し、この
アンプの出力を前記比較回路に入力する特許請求の範囲
第1項記載の電動サーボ駆動装置の異常検出回路。
(2) The abnormality detection circuit for an electric servo drive device according to claim 1, wherein the output of the point where the sum is taken is input to an amplifier, and the output of this amplifier is input to the comparison circuit.
JP62328863A 1987-12-24 1987-12-24 Malfuction detector for motor driven servo driving device Pending JPH01170389A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1357445A2 (en) 2002-04-26 2003-10-29 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic endless belt, process cartridge, and electrophotographic apparatus
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