JPH04165977A

JPH04165977A - Ｄｃサーボモータ制御装置及びｄｃサーボモータの制御方法

Info

Publication number: JPH04165977A
Application number: JP2293406A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Saito; 政宏斉藤
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1990-10-29
Filing date: 1990-10-29
Publication date: 1992-06-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、ＤＣサーボモータ制御装置とＤＣサーボモ
ータの制御方法に係り、特に自動追尾型測距装置等の追
尾装置等に用いるのに適したＤＣサーボモータ制御装置
及びＤＣサーボモータの制御方法に関する。

（従来の技術）自動追尾型測距装置等に用いられる従来のＤＣサーボモ
ータ制御装置及びＤＣサーボモータの制御方法は、走査
手段等により検出されたデータを演算して求められたＤ
Ｃサーボモータの目標値としての回転角度に対応した制
御信号を駆動回路に供給し、該駆動回路から前記制御信
号に対応する駆動電圧を前記ＤＣサーボモータに印加し
て、該ＤＣサーボモータを目標値だけ回転させて制御す
るものであった。

（発明が解決しようとする課題）このような従来のＤＣサーボモータ制御装置及びＤＣサ
ーボモータの制御方法において高速・高感度・高精度の
高応答特性を得ようとするには、サーボ系の利得を大き
くするが、高出力のモータを用いるしか方法がなかった
。

しかし、サーボ系の利得を大きくすると、サーボ系で発
振現象が発生し易くなり、雑音の影響も大きくなってし
まい、安定な制御が難しいという欠点があった。また、
高出力のモータは高価であり、制御系全体のコストの増
大を招くという欠点があった。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、
サーボ系の利得をさほど大きくせず、また高価な高出力
モータを用いることなく、高応答特性の制御を可能とす
るＤＣサーボモータ制御装置及びＤＣサーボモータの制
御方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）この発明に係るＤＣサーボモータ制御装置は、上記目的
を達成させるため、ＤＣサーボモータと、該ＤＣサーボ
モータを駆動する駆動回路と、該駆動回路に目標値とし
ての回転角度に対応した制御信号を供給する制御手段と
、該制御手段の目標値ダ所定の範囲内にあるときに前記
目標値に所定のオフセット量を付加するオフセット付加
手段とを備えたことを特徴とするものである。

また、この発明に係るＤＣサーボモータの制御方法は、
上記目的を達成させるため、演算により求められた目標
値としての回転角度に対応した駆動電圧をＤＣサーボモ
ータに印加して、該ＤＣサーボモータを制御するＤＣサ
ーボモータの制御方法において、前記ＤＣサーボモータ
の目標値としての回転角度が所定の範囲内にあるときに
前記駆動電圧に所定のオフセット電圧を付加して前記り
、　Ｃサーボモータを制御することを特徴とするもので
ある。

（作用）上記構成によれば、ＤＣサーボモータの目標値の回転角
度が所定の範囲内にあるときに駆動回路に供給する制御
信号に所定のオフセット量をオフセット付加手段により
付加することにより、該範囲内では等価的にサーボ系の
利得を大きくしたのと同一の効果が得られ、発振等の悪
影響を受けることなく、通常の出力のモータを用いて、
高応答特性の制御が実現できる。

また、上記方法によれば、ＤＣサーボモータの目標値の
回転角度が所定の範囲内にあるときに前記駆動電圧に所
定のオフセット電圧を付加して前記ＤＣサーボモータを
制御することにより、同様に、該範囲内では等価的にサ
ーボ系の利得を大きくしたのと同一の効果が得られ、発
振等の悪影響を受けることなく、通常の出力のモータを
用いて、高応答特性の制御が実現できる。

（実施例）以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明に係るＤＣサーボモータの制御方法
の一実施例として、ＤＣサーボモータの目標値としての
変位量（ΔＸ）に対するＤＣサーボモータの駆動電圧（
Ｖ）の特性を示したものである。

本図に示すように、ＤＣサーボモータの目標変位量ｘ１
ないしＸ２の範囲では、破線で示す駆動電圧■１にオフ
セット電圧へ■が加わった電圧■２が前記ＤＣサーボモ
ータに印加される。なお、オフセット電圧△Ｖは変位量
に応じてその大きさを変えてもよい。

第２図は、この発明に係るＤＣサーボモータ制御装置の
一実施例を自動追尾型測距装置として用いた場合の一例
を示す回路ブロック図であり、、第３図及び第４図はこ
の自動追尾型測距装置の外形の一例を示すそれぞれ側面
図及び平面図である。

第２図に示すように、この自動追尾型測距装置は、水平
方向の追尾をなすためのＤＣサーボモータＭ１及び垂直
方向の追尾をなすためのＤＣサーボモータＭ２を有する
。ＤＣサーボモータＭ１及びＤＣサーボモータＭ２は、
それぞれ駆動回路２４．２５から供給される駆動信号に
より駆動され、その回転力は、それぞれ減速手段２８．
２９を介して、測距装置本体３８に供給される。

測距装置本体３８からは、ＤＣＣサーボモー９ＭｌＭ２
の目標とする変位量（回転量）のデータが演算制御回路
２３に入力される。

ＤＣサーボモータＭ　１．　Ｍ　２の実際の回転角度は
、それぞれロークリエンコーダ２６．２７により検出さ
れ、演算制御回路２３に入力される。

演算制御回路２３には、前記諸データの他、それぞれ水
平方向及び垂直方向のオフセット電圧と該オフセット電
圧を印加する目標値としての回転角度範囲を設定する水
平オフセット設定回路２１及び垂直オフセット設定回路
２２が接続されており、演算制御回路２３では、水平オ
フセット設定回路２１及び垂直オフセット設定回路２２
から入力されるオフセット信号と、測距装置本体３８か
ら入力される変位量を示す信号及びロータリエンコーダ
２６．２７から入力されるＤＣサーボモータＭｌ、Ｍ２
の実際の回転角度信号とに基づきＤＣサーボモータＭｌ
、Ｍ２の駆動を制御する制御信号を発生して、それぞれ
駆動回路２４．２５に供給する。

第３図及び第４図において、この自動測距装置は、測量
台３１上に載置された測距装置３０と、測点に設置され
た測距対象物としてのコーナキューブ３２とからなる。

測量台３１は、例えば船舶の甲板などに設置されている
。測距装置３０は固定台３４と水平回動部３５とを有し
、水平回動部３５は図示しない機構により前記減速手段
２８（第２図参照）からＤＣサーボモータＭ１の回転力
が伝達され、第４図に示すように、固定台３４に対して
矢印Ａ方向に回転する。また、水平回動部３５には支持
部３６が植立されており、該支持部３６には垂直方向回
動軸３７が設けられている。垂直方向回動軸３７には測
距装置本体３８が軸支され、図示しない機構により、前
記減速手段２９（第２図参照）からモータＭ２の回転力
が伝達される。

かくして、測定装置本体３８は、水平回動部３５の回転
により水平方向（Ａ方向）に回動されるとともに、垂直
方向回動軸３７の回転により、第３図の矢印Ｂで示す垂
直方向に回動される。

測距装置本体３８には、測距光学系３９と走査光学系４
０とが設けられている。この両光学系には、発光部と受
光部が設けられており、該発光部から発光された光の前
記コーナキューブ３２がらの反射光を該受光部で検出し
て、この検出信号を演算制御回路２３（第２図参照）へ
出力する。該演算制御回路２３では前記検出信号から、
測距装置本体３８からコーナキューブ３２の設置された
測点までの測距と、測距装置本体３８の向きとコーナキ
ューブ３２の位置とのズレ（変位量）の算出を行う。そ
して、該変位量がＸであるとすると、ＤＣサーボモータ
Ｍｌ。

Ｍ２により、この変位量Ｘに対応した角度だけ測距装置
本体３８を回動させる目標値としての回転角度に対応す
る制御信号を駆動回路２４．２５に出力する。

この際、変位量Ｘが前記ｘ１〜ｘ２（第１図参照）の範
囲内にあるときは、前記水平オフセット設定回路２１ま
たは垂直オフセット設定回路２２からのオフセット電圧
△■が前記駆動回路２４．２５に出力される駆動電圧に
付加される。

なお、オフセット電圧の大きさとそれが付加される変位
量の範囲は水平方向と垂直方向でそれぞれ別個に設定し
てもよいし、同一にしてもよい。

また、オフセット電圧を付加する変位量の範囲は、測距
装置本体３８の変位し得る全範囲に設定してもよいし、
変位量が所定の値より大きい範囲のみに設定してもよい
。

（効果）以上説明したように、この発明のＤＣサーボモータ制御
装置及びＤＣサーボモータの制御方法によれば、ＤＣサ
ーボモータの目標とする回転角度が所定の範囲内にある
ときにその目標値に所定のオフセット量を付加して前記
ＤＣサーボモータを制御するようにしたので、サーボ系
の利得をさほど大きくしなくとも、また高価な高出力モ
ータを用いなくとも、高速・高感度・高精度の高応答特
性を有する制御が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るＤＣサーボモータの制御方法の
一実施例のＤＣサーボモータの目標とする変位量（△Ｘ
）に対するＤＣサーボモータの駆動電圧（Ｖ）の特性を
示したグラフ、第２図はこの発明に係るＤＣサーボモー
タ制御装置の一実施例を自動追尾型測距装置として用い
た場合の一例を示す回路ブロック図、第３図及び第４図
はこの自動追尾型測距装置の外形の一例を示すそれぞれ
側面図及び平面図である。２１・・・水平オフセット設定回路、２２・・・垂直オ
フセット設定回路、２３・・・演算制御回路、２４．２
５・・・駆動回路、２６．２７・・・ロータリエンコー
ダ、３０・・・測距装置、３４・・・固定台、３５・・
・水平回動部、３６・・・支持部、３７・・・垂直方向
回動軸、３８・・・測距装置本体、３９・・・測距光学
系、４０・・・走査光学系、Ｍｌ、Ｍ２・・・ＤＣサー
ボモータ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＤＣサーボモータと、該ＤＣサーボモータを駆動
する駆動回路と、該駆動回路に目標値としての回転角度
に対応した制御信号を供給する制御手段と、該制御手段
の目標値が所定の範囲内にあるときに前記目標値に所定
のオフセット量を付加するオフセット付加手段とを備え
たことを特徴とするＤＣサーボモータ制御装置。
（２）演算により求められた目標値としての回転角度に
対応した駆動電圧をＤＣサーボモータに印加して、該Ｄ
Ｃサーボモータを制御するＤＣサーボモータの制御方法
において、前記ＤＣサーボモータの目標値としての回転
角度が所定の範囲内にあるときに前記駆動電圧に所定の
オフセット電圧を付加して前記ＤＣサーボモータを制御
することを特徴とするＤＣサーボモータの制御方法。