JPH0318715A - Space stabilization servo device - Google Patents
Space stabilization servo deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産粟上の利用分野]
この発明は、ジンバル機楕に取り付けられたジャイロを
用いて、制御対象となる安定化軸の角速度を直接検出し
て制御するためのプラットホーム方式と呼ばれる空間安
定サーボ装置に関し、特に制御精度を向上させた空間安
定サーボ装置に関するものである.
[従来の技術〕
一般に、航空機等の機体に搭載される空間安定サーボ装
置は、ジャイロ等を用いて位置制御モード及び空間安定
モードによる絶対空間(慣性空間)での角度変位に対す
る安定化を実現している。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application on Millet] This invention provides a platform for directly detecting and controlling the angular velocity of a stabilizing axis to be controlled using a gyro attached to a gimbal machine ellipse. This paper relates to a spatially stable servo device called a method, and in particular to a spatially stable servo device with improved control accuracy. [Prior Art] Generally, a space stabilization servo device mounted on an aircraft body uses a gyro or the like to achieve stability against angular displacement in absolute space (inertial space) through a position control mode and a space stability mode. ing.
この種の装置としては、ジンバル機構に取り付けられた
ジャイロを用いるプラットホーム方式と、ジンバル機楕
等の機械的要素を用いずに、高精度の角速度検出器(ジ
ャイロ等)により時間的な演算処理を行うストラップダ
ウン方式とがあるが、ここでは、プラットホーム方式に
よる空間安定サーボ装置を対象として説明する。This type of device uses a platform method that uses a gyro attached to a gimbal mechanism, and a high-precision angular velocity detector (gyro, etc.) that performs temporal calculation processing without using mechanical elements such as a gimbal machine ellipse. Although there is a strap-down method in which this method is used, a platform method space stabilization servo device will be described here.
第9図は従来の空間安定サーボ装置の空間安定ループを
示すブロック図である.
図において、ωCは慣性空間に対する角速度指令、(1
)は角速度指令ωCと角速度帰還信号ωfとの差をとる
減算器、(2)は減算器(1)からの角速度指令偏差Δ
ωを積分して角度位置指令に相当する補償信号C2を土
戊する補償要素、く3)は補償信号c2と電圧帰還信号
■fとの差をとる減算器、(4〉は減算器(3)からの
電圧偏差ΔVに基づいて電圧指令に相当する補償信号C
4を生戊する補償要素、(5)は補償信号C,と電流帰
還信号Ifとの差をとる減算器、(6)は減算器(5)
からの電流偏差ΔIを増幅する増幅器、(7)は増幅器
(6)を介した電流偏差Ka・Δ工と増幅電流帰還信号
If′との差をとる減算要素、(8)は減算要素(7〉
からの増幅電流偏差ΔI′により駆動されるモータ、(
9)はモータ(8)に流れるモータt流1.を増幅して
電流帰還信号Ifを出力する電流検出器、(10)はモ
ータ電iI.を増幅してトルク指令Tcを生成する乗算
要素、(11)はトルク指令Tcと外乱トルクT,との
差をとる減算要素、(12)は減算要素(11)からの
トルク偏差ΔTにより駆動されるジンバル、(13)は
ジンバル(12)から出力される安定化軸角速度ωSを
増幅して増幅電流帰還信号If’を出力する乗算要素、
(14)は安定化軸角速度ωSを積分する積分要素、(
l5)は積分要素(14)の出力に基づいて電圧帰還信
号Vfを生成する角度検出器、〈l6)は安定化軸角速
度ωSに基づいて慣性空間に対する角速度信号ωgを出
力するジャイロ、〈l7)は角速度信号ωgとドリフト
角速度ωdとの差をとって角速度帰還信号ωfを生成す
る減算要素である。尚、モータ(8〉、ジンバル(IZ
〉及びジャイロ(16)は、空間安定ループの駆動系を
楕或している。Figure 9 is a block diagram showing the spatial stability loop of a conventional spatial stabilization servo device. In the figure, ωC is the angular velocity command for inertial space, (1
) is a subtractor that takes the difference between the angular velocity command ωC and the angular velocity feedback signal ωf, and (2) is the angular velocity command deviation Δ from the subtractor (1).
A compensation element that integrates ω to obtain a compensation signal C2 corresponding to the angular position command, 3) is a subtractor that takes the difference between the compensation signal c2 and the voltage feedback signal ) Compensation signal C corresponding to the voltage command based on the voltage deviation ΔV from
(5) is a subtracter that takes the difference between the compensation signal C and the current feedback signal If; (6) is the subtracter (5)
(7) is a subtraction element that takes the difference between the current deviation Ka・ΔI passed through the amplifier (6) and the amplified current feedback signal If'; (8) is a subtraction element (7) that amplifies the current deviation ΔI from 〉
A motor driven by an amplified current deviation ΔI′ from (
9) is the motor t flow 1. which flows to the motor (8). A current detector (10) amplifies the current feedback signal If and outputs a current feedback signal If. (11) is a subtraction element that takes the difference between the torque command Tc and the disturbance torque T, and (12) is driven by the torque deviation ΔT from the subtraction element (11). (13) is a multiplication element that amplifies the stabilized shaft angular velocity ωS output from the gimbal (12) and outputs an amplified current feedback signal If';
(14) is an integral element that integrates the stabilizing shaft angular velocity ωS, (
l5) is an angle detector that generates a voltage feedback signal Vf based on the output of the integral element (14), <l6) is a gyro that outputs an angular velocity signal ωg for inertial space based on the stabilized shaft angular velocity ωS, <l7) is a subtraction element that generates an angular velocity feedback signal ωf by taking the difference between the angular velocity signal ωg and the drift angular velocity ωd. In addition, motor (8), gimbal (IZ
> and the gyro (16) form the drive system of the spatial stability loop.
次に、第9図に示した従来の空間安定サーボ装置の動作
について説明する。Next, the operation of the conventional space stabilization servo device shown in FIG. 9 will be explained.
パイロットの操縦指令によって生成される角速度指令ω
Cは、減算器〈1)において角速度帰還信号ωrとの差
をとられ、角速度指令漏差Δωとなって積分要素を含む
補償要素(2)に入力される.補償要素(2)は、角速
度指令偏差Δωを補償し、空間安定ループが安定動作で
きるような補償信号C2として出力する。このとき、補
償要素(2〉の伝達関数は、例えば、
K P + K I / S + S ’ K Oで表
わされる.但し、K,は比例定数、K.は積分定数、S
はラブラス変換演算子、Koは微分定数である。補償信
号C2は、減算器(3)において電圧帰還信号V『との
差をとられ、電圧偏差ΔVとなって補償要素(4〉に入
力される.
補償要素〈4〉は、電圧偏差ΔVを補償して空間安定ル
ープが安定動作できるような補償信号C4として出力す
る。このとき、補償要素(4〉の伝達関数は、例えば、
K pa( 1 + S −T pa)/ Sで表わさ
れる。但し、Kpaは補償要素(4)内に含まれるブリ
アンプのゲイン、Tpaはプリアンプの進み時間である
.補償信号C4は,減算器(5〉において電流帰還信号
Ifとの差をとられて電流儲差ΔIとなり、更に、増幅
器(6)でKa倍された後、減算要素(7)で増幅電流
帰還信号If’との差をとられ、増幅電流漏差ΔI′と
なってジンバル機it駆動用のモータ(8〉に入力され
る。これにより、モータ〈8)が駆動されるが、このと
き、モータ(8)に流れるモータ電流■。の値は、モー
タ(8)のアドミタンスによって決定する.
ここで、モータ巻線の直流抵抗をR、インダクタンスを
Lとすれば、モータ(7)のインピーダンスZHは、
Z.=R−1−S−L
となる。但し、S・LはインダクタンスLの時間積分を
表わす。従って、モータ電流I.は、■.=(Ka・Δ
I − K 1(1) S)/ Z s=(Ka・ΔI
− K1ωs)/ (R + S −L)で表わされ
る.但し、K.は乗算要素(13)での乗算係数となる
モータ(8)の逆起電圧定数である。Angular velocity command ω generated by the pilot's maneuver command
The difference between C and the angular velocity feedback signal ωr is taken by the subtracter <1), and the result is the angular velocity command error Δω, which is input to the compensation element (2) including an integral element. The compensation element (2) compensates for the angular velocity command deviation Δω and outputs it as a compensation signal C2 that allows the spatial stability loop to operate stably. At this time, the transfer function of the compensation element (2> is expressed, for example, as K P + K I / S + S' K O. However, K is a proportional constant, K is an integral constant, and S
is a Labrasian transformation operator, and Ko is a differential constant. The compensation signal C2 is subtracted by the difference from the voltage feedback signal V' in the subtracter (3), and the voltage deviation ΔV is inputted to the compensation element (4>. The compensation element <4> calculates the voltage deviation ΔV. The compensation signal C4 is outputted so that the spatial stability loop can operate stably.At this time, the transfer function of the compensation element (4>) is expressed as, for example, Kpa(1+S-Tpa)/S. However, Kpa is the gain of the preamplifier included in the compensation element (4), and Tpa is the lead time of the preamplifier.The compensation signal C4 is converted to a current gain by taking the difference from the current feedback signal If in the subtracter (5>). The difference ΔI is further multiplied by Ka in the amplifier (6), and the difference with the amplified current feedback signal If' is taken in the subtraction element (7), resulting in the amplified current leakage ΔI' for driving the gimbal machine IT. is input to the motor (8). This drives the motor (8), but at this time, the value of the motor current (2) flowing through the motor (8) is determined by the admittance of the motor (8). Here, if the DC resistance of the motor winding is R and the inductance is L, the impedance ZH of the motor (7) is Z.=R-1-S-L.However, S・L is the inductance L. represents the time integral. Therefore, the motor current I. is: ■.=(Ka・Δ
I − K 1(1) S)/Z s=(Ka・ΔI
− K1ωs)/(R + S −L). However, K. is a back electromotive force constant of the motor (8) which is a multiplication coefficient in the multiplication element (13).
モータ電流I。は、電流検出器(9)において電流帰還
定数Kinが乗算され、電流婦還信号Ifとなって減算
器(5)に入力される。又、モータ′:I:.流I。は
、乗算要素(10)でトルク定数KTが乗算されてトル
ク指令Tcとなり、更に減算要素(11)で外乱トルク
T,との差をとられてトルク偏差ΔTとなり、ジンバル
(12)を駆動する.
ジンバル(12)が駆動されることにより、制御対象と
なる安定化軸の角速度ωSが出力される,ここで、ジン
バル(12)の慣性モーメントをJとすれば、安定化軸
角速度ωSは、
ωS=ΔT/(J−S)
で表わされる.
安定化軸角速度ωSは、乗算要素(13)でモータ逆起
電圧定数Kgが乗算され、増幅電流帰還信号If’とな
って減算要素(7)に入力され、又、一方では、積分要
素(14〉で積分された後、角度検出器(15)で比例
定数Kpが乗算され、電圧帰還信号Vfとなって減算器
(3)に入力される.
又、安定化軸角速度ωSは、ジンバル(l2)の外部に
設けられたジャイロ(16)により検出され、慣性空間
に対する角速度信号ωgとなり、更に、減算要素(17
)でドリフト角速度ωdとの差をとられ、角速度帰還信
号ωfとなって減算器〈1〉に入力される.このとき、
ジャイロ(16)の伝達関数Ggは、G.=K8・ω本
”/(S2+2ζω寛・S+ω82〉で表わされる.但
し、ω1は伝達要素の角周波数帯域幅、ζはダンピング
ファクタである。Motor current I. is multiplied by the current feedback constant Kin in the current detector (9), becomes the current feedback signal If, and is input to the subtracter (5). Also, motor':I:. Style I. is multiplied by the torque constant KT in the multiplication element (10) to obtain the torque command Tc, and further, the difference from the disturbance torque T is taken in the subtraction element (11) to obtain the torque deviation ΔT, which drives the gimbal (12). .. By driving the gimbal (12), the angular velocity ωS of the stabilizing axis to be controlled is output. Here, if the moment of inertia of the gimbal (12) is J, the stabilizing axis angular velocity ωS is ωS It is expressed as = ΔT/(J-S). The stabilizing shaft angular velocity ωS is multiplied by the motor back electromotive force constant Kg in the multiplication element (13), becomes the amplified current feedback signal If', and is input to the subtraction element (7), and on the other hand, >, then multiplied by the proportionality constant Kp in the angle detector (15) to become the voltage feedback signal Vf and input to the subtracter (3). Also, the stabilizing shaft angular velocity ωS is determined by the gimbal (l2 ) is detected by a gyro (16) provided externally, and becomes an angular velocity signal ωg with respect to inertial space.
), the difference from the drift angular velocity ωd is taken, and the resultant angular velocity feedback signal ωf is input to the subtracter <1>. At this time,
The transfer function Gg of the gyro (16) is G. = K8·ω books”/(S2+2ζω wide·S+ω82) where ω1 is the angular frequency bandwidth of the transfer element, and ζ is the damping factor.
一方、減算要素(17)に入力されるドリフト角速度ω
dは、ジャイロ(16)に潜在的に存在する外乱角速度
であり、ジャイロ(l6)の出力に直接影響を与えてい
る。ドリフトの要因を分類すると、速度及び温度等の種
々のものがある。このようなドリフトに対して、従来は
、
■何も対策をとらないで許容範囲内で使用する。On the other hand, the drift angular velocity ω input to the subtraction element (17)
d is a disturbance angular velocity that potentially exists in the gyro (16), and directly affects the output of the gyro (16). There are various causes of drift, such as speed and temperature. Conventionally, to deal with such drift, ① No countermeasures are taken and the device is used within the permissible range.
■オフセット調整回路を設け、加速度及び温度条件を考
慮した調整時点でのドリフトをOに抑制する.
■予め、予期されるドリフトを計測しておき、条件に従
って補正する(これには、メモリ回路に補正特性を入力
しておくソフトウェア補正法と、アナログ回路により折
線近似等法を用いるハードウェア補正法とがある)。■An offset adjustment circuit is installed to suppress drift to zero at the time of adjustment taking into account acceleration and temperature conditions. ■Measure the expected drift in advance and correct it according to the conditions (there are two methods: a software correction method that inputs the correction characteristics into a memory circuit, and a hardware correction method that uses a method such as broken line approximation using an analog circuit). ).
等の対策をとっているが、いずれも十分ではなく、実用
的な精度を実現することはできなかった。Although the following countermeasures were taken, none of them were sufficient and it was not possible to achieve practical accuracy.
[発明が解決しようとする課題]
従来の空間安定サーボ装置は以上のように、モータ(8
)の逆起電圧を相殺することなく、電圧帰還信号■rと
して安定化軸角速度ωSを積分した値を用いることによ
り、位置サーボ系を構成して安定化を実現している。し
かし、サーボ系の安定化を妨げる本質的な原因となるモ
ータ(8)の逆起電圧に対しては何ら対策をとっておら
ず,単にジンバル(12)の安定化軸角速度ωSを現象
としてとらえ、その現象に対する間接的な対策を行って
いるのみなので、直接的な効果が得られないという問題
点があった,
又、ジャイロ(16)のドリフト角速度ωdに対する対
策も行っていないため、安定化軸の時間的なズレにより
サーボ精度が劣化するという問題点があった。[Problem to be solved by the invention] As described above, the conventional space stabilizing servo device
) By using the value obtained by integrating the stabilizing shaft angular velocity ωS as the voltage feedback signal ■r, the position servo system is constructed and stabilization is achieved. However, no countermeasures have been taken against the back electromotive force of the motor (8), which is the essential cause of hindering the stabilization of the servo system, and the stabilizing shaft angular velocity ωS of the gimbal (12) is simply treated as a phenomenon. , there was a problem that direct effects could not be obtained because only indirect countermeasures were taken against this phenomenon.Furthermore, no countermeasures were taken against the drift angular velocity ωd of the gyro (16), so the stabilization There was a problem in that the servo accuracy deteriorated due to the time deviation of the axes.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、本質的な原因を直接的に解決することにより
、又、ドリフト角速度に対する対策を考慮することによ
り、高精度の空間安定サーボ装置を得ることを目的とす
る。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and by directly solving the essential causes and by considering countermeasures against drift angular velocity, it is possible to create a highly accurate spatially stable servo. The purpose is to obtain equipment.
[課題を解決するための千段]
この発明に係る空間安定サーボ装置は、ジンバルの空間
座標における安定化軸角速度とジンバルを搭載した機体
の機軸角速度との差をとってジンバル角速度を生成する
減算要素と、ジンバル角速度に基づいてモータの逆起電
圧を相殺するための電圧帰還信号を生成する角速度検出
器と、電圧帰還信号に基づいてモータを駆動するための
電圧偏差を生成する減算器と、電圧帰還信号により生じ
るジンバル角速度サーボループを安定化するための補償
要素とを備えたものである。[A Thousand Steps to Solve the Problem] The spatial stabilization servo device according to the present invention uses a subtraction method to generate a gimbal angular velocity by taking the difference between the stabilizing axis angular velocity in the gimbal's spatial coordinates and the aircraft axis angular velocity of the aircraft equipped with the gimbal. an angular velocity detector that generates a voltage feedback signal for canceling a back electromotive force of the motor based on the gimbal angular velocity, and a subtractor that generates a voltage deviation for driving the motor based on the voltage feedback signal. and a compensation element for stabilizing the gimbal angular velocity servo loop caused by the voltage feedback signal.
又、この発明の別の発明に係る空間安定サーボ装置は、
機体の姿勢角度に相当する機軸位置信号を生成する機軸
角度検出手段と、機軸位置信号と機軸角度指令とに基づ
いてドリフト補正信号を生成する減算器と,ドリフト補
正信号を平均化して平均ドリフト補正信号を生戒する平
均化フィルタと、角速度指令と平均ドリフト補正信号と
に基づく補正角速度指令を空間安定ループに入力する減
算器とを備えたものである。Moreover, a space stabilizing servo device according to another invention of the present invention includes:
An axis angle detection means that generates an axis position signal corresponding to the attitude angle of the aircraft, a subtracter that generates a drift correction signal based on the axis position signal and an axis angle command, and an average drift correction that averages the drift correction signals. It is equipped with an averaging filter that adjusts the signal, and a subtracter that inputs a corrected angular velocity command based on the angular velocity command and the average drift correction signal to the spatial stability loop.
[作用]
この発明においては、モータの逆起電圧を相殺するよう
に電圧帰還信号を求め、この電圧帰還信号に基づく電圧
偏差によりモータを駆動し、空間安定ループの制御を高
精度に安定化させる.又、この発明の別の発明において
は、平均ドリフト補正信号に基づいて角速度指令を予め
補正し、空間安定ループ内のジャイロのドソフトによる
時間的なズレを補正することにより、低周波領域のドリ
フトを基本的に無くして高精度化を実現する。[Operation] In this invention, a voltage feedback signal is obtained to cancel the back electromotive force of the motor, and the motor is driven by the voltage deviation based on this voltage feedback signal, thereby stabilizing the control of the spatial stability loop with high precision. .. Further, in another aspect of the present invention, the angular velocity command is corrected in advance based on the average drift correction signal, and the drift in the low frequency region is corrected by correcting the temporal deviation due to the software of the gyro in the spatial stability loop. Basically, it can be eliminated to achieve high accuracy.
[実施例]
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、(1
).(3 ).(5 )〜(13)、(16・)及び
(17)は前述と同様のものである.(2^〉は空間角
速度サーボループを安定化するための補償要素、(4^
)はジンバル角速度サーボループを安定化するための補
償要素である。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st
The figure is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
). (3). (5) to (13), (16.) and (17) are the same as above. (2^> is a compensation element for stabilizing the space angular velocity servo loop, (4^
) is a compensation element to stabilize the gimbal angular velocity servo loop.
ωmはジンバル(l2)が搭載された機体の外乱に相当
する機軸角速度、(18)は安定化軸角速度ωSと機軸
角速度ωmとの差をとってジンバル角速度ω。ωm is the machine shaft angular velocity corresponding to the disturbance of the aircraft on which the gimbal (l2) is mounted, and (18) is the gimbal angular velocity ω by taking the difference between the stabilizing shaft angular velocity ωS and the machine axis angular velocity ωm.
を出力する減算要素、(19)はジンバル角速度ω。に
基づいて電圧帰還信号Vr′を生或する角速度検出器で
あり、角速度検出用のタコジェネレー夕と乗算器を含ん
でいる.又、乗算要素(13)はジンバル角速度ω0に
モータ(8)の逆起電圧定数K1を乗算して増幅電流帰
還信号If′を出力するようになっている。(19) is the gimbal angular velocity ω. This is an angular velocity detector that generates a voltage feedback signal Vr' based on the angular velocity, and includes a tacho generator and a multiplier for angular velocity detection. Further, the multiplication element (13) multiplies the gimbal angular velocity ω0 by the back electromotive voltage constant K1 of the motor (8) and outputs the amplified current feedback signal If'.
次に、第1図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て説明する。Next, the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be explained.
前述と同様に、増幅器(6)はモータ(8)を駆動する
ための増幅された電流偏差Ka・ΔIを出力し、減算要
素(7)は電流偏差Ka・ΔIと増幅電流帰還信号If
′との差をとって、増幅電流偏差Δ■′をモータ(8)
に供給する。As before, the amplifier (6) outputs the amplified current deviation Ka.ΔI for driving the motor (8), and the subtraction element (7) outputs the current deviation Ka.ΔI and the amplified current feedback signal If.
′ and the amplified current deviation Δ■′ is the motor (8)
supply to.
ここで、ジンバル(12)から出力される安定化軸角速
度ωSは、減算要素(18)により機軸角速度ω輪との
差がとられ、ジンバル角速度ω。どなって乗算要素(1
3)及び角速度検出器(19)に入力される。Here, the difference between the stabilizing shaft angular velocity ωS output from the gimbal (12) and the machine shaft angular velocity ω wheel is taken by a subtraction element (18), and the gimbal angular velocity ω is obtained. The multiplication element (1
3) and is input to the angular velocity detector (19).
乗算器(13)は、モータ(8)に誘起される逆起電圧
定数K.とジンバル角速度ω。とを乗算し、増幅電流帰
還信号■f′を、
If’=K1ω。The multiplier (13) calculates a back electromotive force constant K. induced in the motor (8). and gimbal angular velocity ω. The amplified current feedback signal ■f' is obtained by multiplying by If'=K1ω.
から求めて減算要素(7)に入力する.又、角速度検出
器〈19)は、ジンバル角速度ω。にタコジェネレ一夕
定数Ktgを乗算し、電圧帰還信号Vf′を、V r’
= K Lg・ωG
から求めて減I.H(3)に入力する。このように、増
幅電流帰還信号If’及び電圧帰還信号Vf′は、機軸
角速度ωmで補正されたジンバル角速度(,,.,に基
づいて求められる.従って、モータ(8)は、逆起電圧
が相殺されるように駆動され、高精度に制御される.
次に、第1図に示した空間安定ループを設計するための
特性解析手法について説明する。Find it from and enter it into the subtraction element (7). Further, the angular velocity detector <19) detects the gimbal angular velocity ω. is multiplied by the tachogenerator constant Ktg to obtain the voltage feedback signal Vf', V r'
=K Find from Lg・ωG and reduce I. Enter in H(3). In this way, the amplified current feedback signal If' and the voltage feedback signal Vf' are obtained based on the gimbal angular velocity (,,.,) corrected by the machine shaft angular velocity ωm. Therefore, the motor (8) They are driven so as to cancel each other out and are controlled with high precision.Next, a characteristic analysis method for designing the spatially stable loop shown in FIG. 1 will be explained.
第1図内の補償要素(4^)からジンバル(12)まで
の楕成〈但し、減算要素(7)を含まない〉を、速度ル
ープ(角速度サーボループ)のサーボブロックとすると
、この速度ループの一巡伝達関数G II R gは、
Gi*g=(KpaKa−Kt/J −L)X [(1
+S −T pa)/ S 2(S +(R +K a
−K i+a)/Ll]となる.但し、この場合、外乱
トルクT,及び外乱角速度〈機軸角速度〉ωmは共に0
である。If the ellipse from the compensation element (4^) to the gimbal (12) in Fig. 1 (but does not include the subtraction element (7)) is the servo block of the velocity loop (angular velocity servo loop), then this velocity loop The open loop transfer function G II R g is
Gi*g=(KpaKa-Kt/J-L)X [(1
+S −T pa)/S 2(S +(R +Ka
−K i+a)/Ll]. However, in this case, both the disturbance torque T and the disturbance angular velocity (shaft angular velocity) ωm are 0.
It is.
ここで、第1図内の乗算要素(13)及び角速度検出器
〈19〉を等価変換則により簡略化し、その伝達関数を
、
Ktg+ S−Kg/ (Kpa−Ka(1 + S
・Tpa))とすれば、第1図のブロック図は第2図の
ように表わされる。第2図において、(20)は速度ル
ープ、(21)は簡略化された乗算要素である。Here, the multiplication element (13) and angular velocity detector <19> in FIG.
・Tpa)), the block diagram of FIG. 1 is expressed as shown in FIG. In FIG. 2, (20) is a velocity loop and (21) is a simplified multiplication element.
いま、タコジェネレータ定数Ktgを、K tg=−0
.8K1S / Kpa−Ka( 1 + S ・Tp
a)とすれば、第2図内の乗算要素(2l)の伝達関数
は、0.2K 1S / (K pa・K a( 1
+ S −T pa))となる。又、このとき、補償要
素(2八)の伝達関数は、
K c(1 +S =T c)2
但し、Kc:定数
となり、速度ルーブ(20〉の一巡伝達関数G8oは、
G sc=(K p+ K l/ S + S ’K
o)x [K pa4C a−G ap8(1+ S
−T pa)÷fK pa−K a(1+S −T p
a)+0.2K 1s −G *R++l]X (Kg
・ωs”/ (S 2+2ζωs−S+ωs2)}とな
る。Now, let the tacho generator constant Ktg be Ktg=-0
.. 8K1S / Kpa-Ka (1 + S ・Tp
a), the transfer function of the multiplication element (2l) in Fig. 2 is 0.2K 1S / (K pa・K a ( 1
+ S −T pa)). Also, at this time, the transfer function of the compensation element (28) is K c (1 + S = T c) 2 where Kc is a constant, and the one-cycle transfer function G8o of the speed rube (20>) is:
G sc = (K p + K l / S + S 'K
o) x [K pa4C a-G ap8(1+ S
-T pa)÷fK pa-K a(1+S -T p
a) +0.2K 1s -G *R++l]X (Kg
・ωs”/ (S 2+2ζωs−S+ωs2)}.
この一巡伝達関数G.。に基づいて求めた周波数特性の
ボード線図の一例を第3図に示す.図において、補償要
素(2^)の伝達関数は1としており、ラプラス変換演
算子Sの二次位相進み(− 180゜)に相当する周波
数〈破線参照〉は約500Hzであり、このときのゲイ
ンは27clB(4=i 45.1)程度である。従っ
て、補償要素(2^)の最適な伝達関数G jc’は、
G gc”= K p+ K I/ S + S −K
o= + 1 + (S /500))’/45.1
で求められる。This round transfer function G. . Figure 3 shows an example of the Bode diagram of the frequency characteristics obtained based on the . In the figure, the transfer function of the compensation element (2^) is assumed to be 1, and the frequency (see broken line) corresponding to the quadratic phase advance (-180°) of the Laplace transform operator S is approximately 500 Hz, and the gain at this time is is about 27 clB (4=i 45.1). Therefore, the optimal transfer function G jc' of the compensation element (2^) is
G gc”= K p+ K I/ S + S −K
o=+1+(S/500))'/45.1
is required.
こうして最適化された一巡伝達関数GllCXに基づく
角速度ルーブ(オーブンルーブ〉の周波数特性は、第4
図のボード線図のように理想的になる。The frequency characteristics of the angular velocity lube (oven lube) based on the loop transfer function GllCX optimized in this way are as follows:
It becomes ideal as shown in the Bode diagram in the figure.
即ち、位相は−90゜付近で一定となり、ゲインは周波
数の対数に対して直線的に減少する。又、このとき、ク
ローズドループによる角速度ループの周波数特性は、第
5図のボード線図のようになる。That is, the phase is constant around -90°, and the gain decreases linearly with the logarithm of the frequency. Further, at this time, the frequency characteristic of the angular velocity loop due to the closed loop becomes as shown in the Bode diagram in FIG.
次に、機軸の動揺に対する安定特性の解析について説明
する.いま、角速度指令ωC、外乱トルクTF及びドリ
フト角速度ωdをそれぞれ0とし、又、乗算要素(l3
)で乗算されるモータ(8)の逆起電圧定数K,′を、
Kt′= Ktg+ S−Kt/ Kpa−Ka(1+
S ”Tpa)とすれば、機軸角速度ωMに対するサ
ーボブロックは、第6図のように表わされる。図から明
らがなように、空間安定においては、
Kt′二〇
であれば、他の要素とは無関係に機軸の動揺に対して常
に、
ωS=0
とすることができる.
K .′= 0
とするためには、
K tg= − S −Kg/ (Kpa−Ka(1+
S Tpa))とすることが理想的である。しがし
、実用上は、定数のバラッキ等により、完全にK1=O
とすることはできないので、前述のように等価的に誘起
電圧定数K.を0.8K.(20%の変化)として、K
tg=−0.8K1S/ (Kpa・Ka(1+S
−Tpa)IK .’=0.2K 1S / fK p
a−K a(1+ S −Tpa)1とする。従って、
空間安定ループに使用するモー?(8)は誘起電圧定数
K .の小さいものが望ましい。Next, we will explain the analysis of stability characteristics against machine shaft oscillation. Now, the angular velocity command ωC, disturbance torque TF, and drift angular velocity ωd are each set to 0, and the multiplication element (l3
), the back electromotive force constant K,' of the motor (8) is expressed as Kt'= Ktg+ S-Kt/ Kpa-Ka(1+
S ``Tpa), the servo block for the machine shaft angular velocity ωM is expressed as shown in Figure 6.As is clear from the figure, in terms of spatial stability, if Kt'20, other factors It is possible to always set ωS=0 for the vibration of the machine axis, regardless of the oscillation of the machine axis.
Ideally, S Tpa)). However, in practice, due to variations in constants, etc., K1 = O
Therefore, as mentioned above, the induced voltage constant K. 0.8K. (20% change), K
tg=-0.8K1S/ (Kpa・Ka(1+S
-Tpa)IK. '=0.2K 1S / fK p
Let a-K a(1+S-Tpa)1. Therefore,
Which mode to use for spatial stability loop? (8) is the induced voltage constant K. A small one is desirable.
尚、第6図に示したクローズドループの伝達関数Gsm
は、
GSm−ωS/ωm
= K E”G **s/ (1 + K %・G R
RI++Kc’・Gg−GR■)
で表わされる。但し、
K .’=0.2K 1 S / fKpa
− Ka(1+ S − Tpa))Kc′=(
1+S −Tc)2/Kc
Gg一ω享2/(S2+2ζω家S+ω寡2)である。In addition, the closed-loop transfer function Gsm shown in FIG.
is, GSm-ωS/ωm = K E”G **s/ (1 + K%・G R
It is expressed as RI++Kc'・Gg-GR■). However, K. '=0.2K 1 S/fKpa
− Ka (1+ S − Tpa)) Kc′=(
1+S-Tc)2/Kc Gg-ωKyo2/(S2+2ζω FamilyS+ωKyo2).
このとき、空間安定特性は第7図のようになり、安定度
(ゲイン)は、広帯域にわたって−93dB以下且つほ
ぼ一定となる。At this time, the spatial stability characteristic becomes as shown in FIG. 7, and the stability (gain) becomes -93 dB or less and almost constant over a wide band.
以上は、外乱トルクT,をOとした理想状態における説
明であるが、現実には、外乱トルクT,が空間安定性能
を低下させる主要な原因となっている。The above description is based on an ideal state in which the disturbance torque T, is O, but in reality, the disturbance torque T, is the main cause of deteriorating the spatial stability performance.
従って、空間安定性能をシミュレーションプログラム(
例えば、T25−6)により評価する必要があり、これ
により、上述した空間安定化サーボループが現実的なも
のとなる。Therefore, the spatial stability performance can be evaluated using the simulation program (
For example, it is necessary to evaluate by T25-6), thereby making the above-mentioned spatial stabilization servo loop practical.
尚、上記実施例により、サーボ理論上の欠落はないと考
えられるが、実用上では、摩擦等による外乱トルクT,
、ジンバル機構の質量不均衡、諸定数の温度特性のバラ
ツキ、ノイズ、機械加工猜度等により、安定化の妨げと
なる問題点は残されている。しかし、この発明の空間安
定サーボ装置により、従来装置と比較して格段の精度向
上が実現する。Although it is considered that there is no deficiency in servo theory according to the above embodiment, in practice, the disturbance torque T due to friction etc.
However, there remain problems that impede stabilization due to mass imbalance of the gimbal mechanism, variations in temperature characteristics of various constants, noise, machining precision, etc. However, the spatially stable servo device of the present invention achieves a significant improvement in accuracy compared to conventional devices.
次に、ドリフト角速度ωdに対する改善を目的としたこ
の発明の別の発明について説明する6尚、高周波領域の
ドリフトについては、ジャイロ(14)の感度分解能及
びサーボ特性等により決定されるので、相殺する(無く
す)ことは不可能である。Next, another invention of the present invention aimed at improving the drift angular velocity ωd will be explained.6 Note that the drift in the high frequency range is determined by the sensitivity resolution and servo characteristics of the gyro (14), so it must be canceled out. It is impossible to (eliminate) it.
第8図はこの発明の別の発明の一実施例を示すブロック
図であり、図において、(30)は第1図内の(1〉〜
〈13)及び(16〉〜(19)から構成される空間安
定ループである。FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of another invention of the present invention, and in the figure, (30) is (1> to
This is a spatially stable loop consisting of <13) and (16> to (19)).
(31)はジンバル角速度ω。に基づいてジンバル位置
信号θ。を生成するレゾルバ(ジンバル角度検出手段)
、(32)は機軸角速度ω一に基づいて機体の姿勢角度
に相当する機軸位置信号θmを生成するI NS (
I nertial Navigation Sys
tem:慣性航法システム(機軸角度検出手段)) .
(33)は機軸位置信号θm及びジンバル位置信号θ
。の和信号θ噛十θ。を生或する加算器、(34)はジ
ンバル角度指令θa。とジンバル位置信号θ。との差を
とって補助的なドリフト補正信号θd′を生戒ずる減算
器、(35)は機軸角度指令θCと和信号θ1θ。どの
差をとってドリフト補正信号θdを生成する減算器、(
36)はドリフト補正信号θd′又はθdの一方を選択
する切換スイッチ、(37)は切換スイッチ(36〉を
介したドリフト補正信号θd′又はθdを平均化して平
均ドリフト補正信号ωd8を生成する平均化フィルタで
ある。(31) is the gimbal angular velocity ω. Based on the gimbal position signal θ. Resolver (gimbal angle detection means) that generates
, (32) is I NS (
I nertial navigation system
tem: Inertial navigation system (axis angle detection means)).
(33) is the machine axis position signal θm and the gimbal position signal θ
. The sum signal of θ is θ. An adder (34) generates the gimbal angle command θa. and gimbal position signal θ. (35) is the machine axis angle command θC and the sum signal θ1θ. A subtracter that takes the difference to generate the drift correction signal θd, (
36) is a changeover switch that selects either the drift correction signal θd' or θd, and (37) is an average that averages the drift correction signal θd′ or θd passed through the changeover switch (36>) to generate an average drift correction signal ωd8. filter.
(38〉は角速度指令ωCと平均角速度指令ωcxとの
差をとる減算器、(39)は減算器(38)の出力を一
次遅れさせて平均角速度指令ωc京を出力する積分器で
あり、減算器(38)及び積分器(39)は実質的に平
均化フィルタを構成している.積分器(39)の伝達関
数はKω/Sで表わされる。(40)は平均角速度指令
ωCtと平均ドリフト補正信号ωd本との差をとって補
正角速度指令ωC′を生成する減算器であり、袖正角速
度指令ωC′は空間安定ルーブ(30)に入力されてい
る。(38> is a subtractor that takes the difference between the angular velocity command ωC and the average angular velocity command ωcx, and (39) is an integrator that delays the output of the subtractor (38) by one order and outputs the average angular velocity command ωc ky. The integrator (38) and the integrator (39) substantially constitute an averaging filter.The transfer function of the integrator (39) is expressed by Kω/S.(40) is the average angular velocity command ωCt and the average drift This is a subtracter that generates a corrected angular velocity command ωC' by taking the difference from the correction signal ωd, and the positive angular velocity command ωC' is input to a spatial stability loop (30).
平均化フィルタ(37)は、積分型の場合は、減算器(
38)及び積分器(39)と同一に構成され(但し、積
分器の伝達関数がK,/Sで表わされる)、又、次遅れ
型の場合は、伝達関数が、
K o/(1+T.・S)
で表わされる補償要素から楕或される。If the averaging filter (37) is an integral type, the averaging filter (37) is a subtracter (
38) and the integrator (39) (however, the transfer function of the integrator is expressed as K,/S), and in the case of the next-lag type, the transfer function is K o/(1+T.・S) is elliptized from the compensation element represented by .
次に、第8図に示したこの発明の別の発明の一実施例の
動作について説明する.
レゾルバ(31)は、ジンバル角速度ω。を検出して、
ジンバルの安定化軸の角度に相当するジンバル位置信号
θ6を出力する。一方、I N S (32)は、機軸
角速度ω一を検出して、機体姿勢角度に相当する機軸位
置信号θmを出力し、加算器(33)はジンバル位置信
号θ。及び機軸位置信号θ一の和信号θ−+θ。Next, the operation of another embodiment of the present invention shown in FIG. 8 will be explained. The resolver (31) has a gimbal angular velocity ω. Detect and
A gimbal position signal θ6 corresponding to the angle of the stabilization axis of the gimbal is output. On the other hand, the I N S (32) detects the machine axis angular velocity ω and outputs the machine axis position signal θm corresponding to the aircraft attitude angle, and the adder (33) detects the machine axis angular velocity ω1 and outputs the machine axis position signal θm corresponding to the aircraft attitude angle. and the sum signal θ−+θ of the machine shaft position signal θ.
を出力する。Output.
ジンバル位置信号θ。は、減算器(34)によりジンバ
ル角度指令θccとの偏差をとられて補肋的なドリフト
補正信号θd′となり、又、和信号θ1o+θGは、減
算器〈35)により機軸角度指令θCとの偏差をとられ
てドリフト補正信号θdとなる。これらのドリフト補正
信号θd′及びθdは、切換スイッチ(36〉により一
方が選択されて、平均化フィルタ(37)に入力される
6通常は、I N S (32)から得られる精度の高
い機軸位置信号θmに基づくドリフト補正信号θdが選
択されるが、機体にI N S (32)が搭載されて
いない場合は、補助的なドリフト補正信号θd′が選択
される。平均化フィルタ(37)は、ドリフト補正信号
θd(又はθd’)に基づいて、平均ドリフト補正信号
ωdxを出力する。Gimbal position signal θ. The subtractor (34) takes the deviation from the gimbal angle command θcc, resulting in a supplementary drift correction signal θd', and the sum signal θ1o+θG uses the subtractor (35) to calculate the deviation from the machine axis angle command θC. is taken, resulting in a drift correction signal θd. One of these drift correction signals θd' and θd is selected by a changeover switch (36) and inputted to an averaging filter (37).6 Normally, a highly accurate signal obtained from I N S (32) is input to an averaging filter (37). A drift correction signal θd based on the position signal θm is selected, but if the aircraft is not equipped with an I N S (32), an auxiliary drift correction signal θd' is selected.Averaging filter (37) outputs an average drift correction signal ωdx based on the drift correction signal θd (or θd').
一方、減算器(38)及び積分器(39)は、角速度指
令ωCを平均化して平均角速度指令ωctを出力してお
り、この平均角速度指令ωC草は、減算器(40)によ
り平均ドリフト補正信号ωdXとの差をとられて空間安
定ループ(30)に入力される。即ち、角速度指令ωC
は、平均ドリフト補正信号ωdtに基づいて、予め補正
された補正角速度指令ωC′となって空間安定ループ(
30)に入力される。On the other hand, the subtracter (38) and the integrator (39) average the angular velocity command ωC and output the average angular velocity command ωct, and this average angular velocity command ωC is converted into an average drift correction signal by the subtractor (40). The difference from ωdX is taken and input to the spatial stability loop (30). That is, the angular velocity command ωC
becomes a pre-corrected corrected angular velocity command ωC′ based on the average drift correction signal ωdt, and the spatial stability loop (
30).
従って、空間安定ループ(30)内において、ジャイロ
ク16)のドリフト角速度ωdによる時間的なズレは補
正される。このとき、空間安定すべき座標系(慣性空間
)での等価的な位置制御により、ドリフト角速度ωdが
補正される。Therefore, within the spatial stability loop (30), the temporal deviation due to the drift angular velocity ωd of the gyroc 16) is corrected. At this time, the drift angular velocity ωd is corrected by equivalent position control in a coordinate system (inertial space) that should be spatially stable.
理想的には、慣性空間における位置制御が実現できれば
、空間安定及びドリフト補正が同時に解決することにな
るが、以下の理由により、現実的には不可能である.
A.INS(32)が出力する機軸位置信号(姿勢角度
)θ論は一定の更新レートを有しており、リアルタイム
に処理することができない.B,ジンバル(12〉とI
N S (32)との取り付け位置が物理的に異なる
ため、機体の運動等によってネジレやタワミによる機械
的な誤差が生じる。Ideally, if position control in inertial space could be realized, spatial stability and drift correction would be solved at the same time, but this is not realistically possible for the following reasons. A. The axis position signal (attitude angle) θ theory output by the INS (32) has a constant update rate and cannot be processed in real time. B, Gimbal (12〉 and I
Since the mounting position is physically different from that of the N S (32), mechanical errors occur due to twisting or deflection due to the movement of the aircraft.
C.INS<32>の出力は、ドリフト等の精度内での
誤差を含んでおり、絶対的なものではない.
しかし、上述したこの発明の別の発明により、ドリフト
補正を行わない従来装置と比較して著しく精度が改善さ
れる。C. The output of INS<32> includes errors within accuracy such as drift, and is not absolute. However, according to another aspect of the present invention described above, the accuracy is significantly improved compared to the conventional device that does not perform drift correction.
尚、上記実施例では、機体角度検出手段としてI N
S (32)を用いたが、レベルセンサからなる傾斜計
等を用いてもよい。In the above embodiment, I N is used as the aircraft angle detection means.
Although S (32) was used, an inclinometer or the like consisting of a level sensor may also be used.
又、I N S (32)や傾斜計等を用いなくとも、
平均化フィルタにより、ジンバル位置信号〈ジンバル角
度〉θ。の平均値を求めれば、上述と同様に等価的な位
置制御を行いドリフトを補正することができる。この場
合、ジンバル位置信号θ。の平均値を慣性空間での位置
指令値として置き換えているため、機体の運動への依存
性が高く、機体の動揺又は運動の識別が困難となる。従
って、システムに応じた、ジンバル位置信号θ。の最適
な平均化が要求される.
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、ジンバルの空間座標に
おける安定化軸角速度とジンバルを搭載した機体の機軸
角速度との差をとってジンバル角速度を生成する減算要
素と、ジンバル角速度に基づいてモータの逆起電圧を相
殺するための電圧帰還信号を生成する角速度検出器と,
To圧帰還信号に基づいてモータを駆動するための電圧
偏差を生成する減算器と、電圧帰還信号により生じるジ
ンバル角速度サーボループを安定化するための補償要素
とを設けたので、高精度の空間安定サーボ装置が得られ
る効果がある。Also, even without using INS (32) or an inclinometer,
The gimbal position signal <gimbal angle> θ is determined by the averaging filter. By finding the average value of , it is possible to perform equivalent position control and correct the drift in the same manner as described above. In this case, the gimbal position signal θ. Since the average value of is replaced as the position command value in inertial space, there is a high dependence on the movement of the aircraft, making it difficult to identify the oscillation or movement of the aircraft. Therefore, depending on the system, the gimbal position signal θ. Optimal averaging is required. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the subtraction element that generates the gimbal angular velocity by taking the difference between the stabilizing axis angular velocity in the gimbal's spatial coordinates and the aircraft axis angular velocity of the aircraft on which the gimbal is mounted, and the gimbal angular velocity an angular velocity detector that generates a voltage feedback signal for canceling the back electromotive force of the motor based on the
A subtracter that generates a voltage deviation for driving the motor based on the To pressure feedback signal and a compensation element that stabilizes the gimbal angular velocity servo loop generated by the voltage feedback signal are provided, resulting in highly accurate spatial stability. This has the advantage of being a servo device.
又、この発明の別の発明によれば、機体の姿勢角度に相
当する機軸位置信号を生成する機軸角度検出手段と、機
軸位置信号と機軸角度指令とに基づいてドリフト補正信
号を生成する減算器と、ドリフト補正信号を平均化して
平均ドリフト補正信号を生或する平均化フィルタと、角
速度指令と平均ドリフト補正信号とに基づく補正角速度
指令を空間安定ループに入力する減算器とを設け、平均
ドリフト補正信号に基づいて角速度指令を予め補正し、
空間安定ループ内のジャイロのドリフト角速度による時
間的なズレを補正するようにしたので、低周波領域のド
リフトを基本的になくすことができ、高精度の空間安定
サーボ装置が得られる効果がある。According to another invention of the present invention, there is provided a machine axis angle detection means for generating a machine axis position signal corresponding to the attitude angle of the machine body, and a subtracter for generating a drift correction signal based on the machine axis position signal and the machine axis angle command. , an averaging filter that averages the drift correction signal to generate an average drift correction signal, and a subtractor that inputs a corrected angular velocity command based on the angular velocity command and the average drift correction signal to the spatial stability loop. Correct the angular velocity command in advance based on the correction signal,
Since the time deviation due to the drift angular velocity of the gyro in the spatial stability loop is corrected, drift in the low frequency region can be basically eliminated, and a highly accurate spatially stable servo device can be obtained.
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は第1図内の外乱トルクをOとしたときの等価的なブロ
ック図、第3図〜第5図はこの発明の一実施例の解析動
作を説明するためのボード線図、第6図は第1図内の機
軸角速度に対する安定度を説明するための等価的なブロ
ック図、第7図は第6図の解析による安定度を示すボー
ド線図、第8図はこの発明の別の発明の一実施例を示す
ブロック図、第9図は従来の空間安定サーボ装置を示す
ブロック図である.
(3)・・・電圧偏差を生成する減算器(4^)・・・
補償要素 (8)・・・モータ(12)・・・ジ
ンバル (16)・・・ジャイロ(18)・・・
ジンバル角速度を生成する減算要素(19)・・・角速
度検出器 ク30)・・・空間安定ループ〈32)・
・・I NS(機軸角度検出手段)(35)・・・ドリ
フト補正信号を生成する減算器(37)・・・平均化フ
ィルタ
(40)・・・補正角速度指令を生成する減算器ωC・
・・角速度指令 ωS・・・安定化軸角速度ωm・
・・機軸角速度 ω。・・・ジンバル角速度Vf’
・・・電圧帰還信号 ΔV・・・電圧偏差θm・・・
機軸位置信号 θC・・・機軸角度指令ωd・・・ド
リフト角速度
θd・・・ドリフト補正信号
ωd”・・・平均ドリフト補正信号
ωC′・・・補正角速度指令Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an equivalent block diagram when the disturbance torque in Fig. 1 is set to O, and Figs. A Bode diagram for explaining the analytical operation of the example, Fig. 6 is an equivalent block diagram for explaining the stability with respect to the machine shaft angular velocity in Fig. 1, and Fig. 7 shows the stability according to the analysis of Fig. 6. FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a block diagram showing a conventional space stabilizing servo device. (3)...Subtractor that generates voltage deviation (4^)...
Compensation element (8)...Motor (12)...Gimbal (16)...Gyro (18)...
Subtraction element that generates gimbal angular velocity (19)... Angular velocity detector 30)... Spatial stability loop <32)
...I NS (machine axis angle detection means) (35)...Subtractor (37) that generates a drift correction signal...Averaging filter (40)...Subtractor ωC that generates a correction angular velocity command
...Angular velocity command ωS...Stabilizing shaft angular velocity ωm・
... Machine shaft angular velocity ω. ...Gimbal angular velocity Vf'
...Voltage feedback signal ΔV...Voltage deviation θm...
Machine shaft position signal θC...Machine shaft angle command ωd...Drift angular velocity θd...Drift correction signal ωd"...Average drift correction signal ωC'...Correction angular velocity command
Claims (2)
ーム方式の空間安定ループを用いた空間安定サーボ装置
において、 前記ジンバルの空間座標における安定化軸角速度と前記
ジンバルを搭載した機体の機軸角速度との差をとつてジ
ンバル角速度を生成する減算要素と、 前記ジンバル角速度に基づいて前記モータの逆起電圧を
相殺するための電圧帰還信号を生成する角速度検出器と
、 前記電圧帰還信号に基づいて前記モータを駆動するため
の電圧偏差を生成する減算器と、前記電圧帰還信号によ
り生じるジンバル角速度サーボループを安定化するため
の補償要素と、を備えたことを特徴とする空間安定サー
ボ装置。(1) In a spatial stabilization servo device using a platform-type spatial stabilization loop including a motor, a gimbal, and a gyro, the difference between the stabilizing axis angular velocity in the spatial coordinates of the gimbal and the axis angular velocity of the aircraft equipped with the gimbal is calculated. an angular velocity detector that generates a voltage feedback signal for canceling a back electromotive force of the motor based on the gimbal angular velocity; and an angular velocity detector that drives the motor based on the voltage feedback signal. 1. A spatially stable servo device comprising: a subtracter for generating a voltage deviation for the voltage feedback signal; and a compensation element for stabilizing a gimbal angular velocity servo loop generated by the voltage feedback signal.
ーム方式の空間安定ループを用いた空間安定サーボ装置
において、 機体姿勢角度に相当する機軸位置信号を生成する機軸角
度検出手段と、 前記機軸位置信号と機軸角度指令とに基づいてドリフト
補正信号を生成する減算器と、 前記ドリフト補正信号を平均化して平均ドリフト補正信
号を生成する平均化フィルタと、角速度指令と前記平均
ドリフト補正信号とに基づく補正角速度指令を前記空間
安定ループに入力する減算器と、 を備えたことを特徴とする空間安定サーボ装置。(2) A space stabilization servo device using a platform-type space stability loop including a motor, a gimbal, and a gyro, comprising: a machine axis angle detection means for generating a machine axis position signal corresponding to a machine attitude angle; and the machine axis position signal and machine axis angle. a subtracter that generates a drift correction signal based on the command; an averaging filter that averages the drift correction signal to generate an average drift correction signal; and a subtracter that generates a correction angular velocity command based on the angular velocity command and the average drift correction signal. A space stabilizing servo device comprising: a subtracter input to the space stabilizing loop;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15218989A JPH0318715A (en) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | Space stabilization servo device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15218989A JPH0318715A (en) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | Space stabilization servo device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0318715A true JPH0318715A (en) | 1991-01-28 |
Family
ID=15535010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15218989A Pending JPH0318715A (en) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | Space stabilization servo device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0318715A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003070328A (en) * | 2001-09-03 | 2003-03-11 | Agri Techno Yazaki Kk | Supplying apparatus for granular substance |
JP2008232944A (en) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Fujitsu Ltd | Control apparatus |
JP2010281720A (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | Gimbal controller |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP15218989A patent/JPH0318715A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003070328A (en) * | 2001-09-03 | 2003-03-11 | Agri Techno Yazaki Kk | Supplying apparatus for granular substance |
JP2008232944A (en) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Fujitsu Ltd | Control apparatus |
JP2010281720A (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | Gimbal controller |
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