JPH04172981A - 位相補償回路 - Google Patents
位相補償回路Info
- Publication number
- JPH04172981A JPH04172981A JP2299302A JP29930290A JPH04172981A JP H04172981 A JPH04172981 A JP H04172981A JP 2299302 A JP2299302 A JP 2299302A JP 29930290 A JP29930290 A JP 29930290A JP H04172981 A JPH04172981 A JP H04172981A
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Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
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。
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〕
本発明は位相補償回路に関し、特にサーボ制御装置に使
用する位相補償回路に関する。
用する位相補償回路に関する。
サーボ制御装置においては、制御対象の位置等を検出し
、これの目標値に対する偏差を検出して制御対象を制御
する、いわゆる閉ループ制御を行なう。また、サーボ制
御装置においては安定性と適応性が要求されるため、上
記の偏差を増幅してフィードバックするばかりでなく、
さまざまな位相補償要素を挿入してループの特性を改善
している。
、これの目標値に対する偏差を検出して制御対象を制御
する、いわゆる閉ループ制御を行なう。また、サーボ制
御装置においては安定性と適応性が要求されるため、上
記の偏差を増幅してフィードバックするばかりでなく、
さまざまな位相補償要素を挿入してループの特性を改善
している。
代表的な位相補償要素としては、位相進み補償要素（微
分補償）９位相遅れ補償要素（積分補償）等があり、前
者は閉ループにダンピングをかけて安定化し、後者は定
常偏差を少なくするような目的で使用される。適応性を
高めるためには、偏差に比例する成分のフィードバック
ゲインを大きくする必要があるが、むやみに大きくし過
ぎると系が発散しハンチングを起こすという矛盾がある
。
分補償）９位相遅れ補償要素（積分補償）等があり、前
者は閉ループにダンピングをかけて安定化し、後者は定
常偏差を少なくするような目的で使用される。適応性を
高めるためには、偏差に比例する成分のフィードバック
ゲインを大きくする必要があるが、むやみに大きくし過
ぎると系が発散しハンチングを起こすという矛盾がある
。
従って、従来装置における位相補償回路では、ハンチン
グを起こさない程度のループゲインに設定し、さらに位
相補償要素を最適化して安定性と適応性の両立を図って
いる。
グを起こさない程度のループゲインに設定し、さらに位
相補償要素を最適化して安定性と適応性の両立を図って
いる。
上述した従来装置において、安定性や適応性を向上させ
るためには、通常の位相補償では限界があり、制御対象
や検出方式等の基本的な要素の見直しが必要となる。こ
れはシステムそのものの再設計を伴うので一般的には不
可能である。
るためには、通常の位相補償では限界があり、制御対象
や検出方式等の基本的な要素の見直しが必要となる。こ
れはシステムそのものの再設計を伴うので一般的には不
可能である。
本発明の目的は、従来装置における上述の欠点を解決し
、システムそのものは現杖のままで、安定性や適応性を
改善する位相補償回路を提供することにある。
、システムそのものは現杖のままで、安定性や適応性を
改善する位相補償回路を提供することにある。
本発明の位相補償回路は、サーボ制御装置の位相補償回
路であって、少なくとも１つの時定数を有する位相進み
補償要素と、前記位相進み補償要素の出力を受けて特定
の振幅を超えた信号を制限するリミッタ手段と、前記リ
ミッタ手段の出力を受けて前記位相進み要素と同一の時
定数を有する位相遅れ補償要素とを含んでいる。
路であって、少なくとも１つの時定数を有する位相進み
補償要素と、前記位相進み補償要素の出力を受けて特定
の振幅を超えた信号を制限するリミッタ手段と、前記リ
ミッタ手段の出力を受けて前記位相進み要素と同一の時
定数を有する位相遅れ補償要素とを含んでいる。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、モ
ーターによる位置制御に本発明を適用した例である。
ーターによる位置制御に本発明を適用した例である。
第１図において、誤差増幅器１は位置の目標値と被制御
物の位置の差を増幅して誤差信号積分器２に出力する。
物の位置の差を増幅して誤差信号積分器２に出力する。
積分器２は誤差増幅器１の出力を受けて直流のループゲ
インを大きくシ、位置の定常偏差を補償する。ダンピン
グ制御用の微分ループのフィードバックブロック７は位
置の微分成分がフィードバックされ、ゲインＫＤで積分
器２の出力に加算する。ここでゲインＫＤを大きく取れ
ばダンピング制御が十分に行なわれ、逆に小さく取れば
ダンピング不足となり系が発散方向に向かう。しかしな
がら、フィードバックブロック７の入力は位置の微分成
分であるため、高い周波数成分が強調されており、ゲイ
ンＫｎを大きく取ることは不要に高い帯域のノイズをも
ループ内に加えることになる。
インを大きくシ、位置の定常偏差を補償する。ダンピン
グ制御用の微分ループのフィードバックブロック７は位
置の微分成分がフィードバックされ、ゲインＫＤで積分
器２の出力に加算する。ここでゲインＫＤを大きく取れ
ばダンピング制御が十分に行なわれ、逆に小さく取れば
ダンピング不足となり系が発散方向に向かう。しかしな
がら、フィードバックブロック７の入力は位置の微分成
分であるため、高い周波数成分が強調されており、ゲイ
ンＫｎを大きく取ることは不要に高い帯域のノイズをも
ループ内に加えることになる。
本発明の主要部分である位相補償器３は、図示するよう
に位相進み３ ａ ＋ リミッタ３ｂ、位相遅れ３ｃ
の３つのブロックから成る。上述のようにゲインＫｏを
大きく取った信号はまず位相進みブロック３ａにより高
い周波数成分がさらに強調されてリミッタブロック３ｂ
に送られる。リミッタブロック３ｂでは強調された高い
周波数成分の振幅を制限し、強調されていない比較的低
い周波数の成分は振幅を制限せずに通過させて位相遅れ
ブロック３ｃに出力する。位相遅れブロック３Ｃでは位
相進みブロック３ａによって強調された高い周波数成分
を抑圧して出力する。さらに位相遅れブロック３Ｃの出
力は駆動アンプ４に送られ、モーター５を回転させる。
に位相進み３ ａ ＋ リミッタ３ｂ、位相遅れ３ｃ
の３つのブロックから成る。上述のようにゲインＫｏを
大きく取った信号はまず位相進みブロック３ａにより高
い周波数成分がさらに強調されてリミッタブロック３ｂ
に送られる。リミッタブロック３ｂでは強調された高い
周波数成分の振幅を制限し、強調されていない比較的低
い周波数の成分は振幅を制限せずに通過させて位相遅れ
ブロック３ｃに出力する。位相遅れブロック３Ｃでは位
相進みブロック３ａによって強調された高い周波数成分
を抑圧して出力する。さらに位相遅れブロック３Ｃの出
力は駆動アンプ４に送られ、モーター５を回転させる。
第３図（ａ）、（ｂ）及び第４図（ａ）、（ｂ）は本実
施例における位相進み、遅れの周波数特性例を示す図、
縦軸はゲインＧ、横軸は周波数ｆを表している。
施例における位相進み、遅れの周波数特性例を示す図、
縦軸はゲインＧ、横軸は周波数ｆを表している。
第１図に示した実施例において、位相進みブロック３ａ
及び位相遅れブロック３Ｃの周波数特性が第３図及び第
４図に示すような関係になっている位相補償器３の入出
力は、周波数ｆの位相特性は平坦で高い周波数成分だけ
が、’Ｊ ミッタ３ｂにより制限されていることは明ら
かである。従って、不要に高い周波数成分を位相特性を
変えずに減衰させることが可能となっている。
及び位相遅れブロック３Ｃの周波数特性が第３図及び第
４図に示すような関係になっている位相補償器３の入出
力は、周波数ｆの位相特性は平坦で高い周波数成分だけ
が、’Ｊ ミッタ３ｂにより制限されていることは明ら
かである。従って、不要に高い周波数成分を位相特性を
変えずに減衰させることが可能となっている。
第２図は本実施例における位相補償回路の一例を示す回
路図であり、ＩＣＩ、ＩＣ２，ＩＣ３は演算増幅器であ
る。
路図であり、ＩＣＩ、ＩＣ２，ＩＣ３は演算増幅器であ
る。
第２図において、演算増幅器ＩＣＩと周辺の抵抗Ｒ１，
Ｒ２やコンデンサＣＩ、Ｃ２は位相進み回路を構成し、
演算増幅器ＩＣ２と周辺の抵抗Ｒ２，Ｒ１やコンデンサ
Ｃ２，ＣＩは位相遅れ回路を構成する。さらに、演算増
幅器ＩＣ３，抵抗Ｒ３，コンデンサＣ３は信号の直流に
近い低域成分を取り出すフィルターであり、ダイオード
ＤＩ、Ｄ２と組み合わされて高域成分のＩＪ ミッタを
構成している。このとき、Ｒ１×０１〉Ｒ２×０２と設
定することにより第３図の特性となることは言うまでも
ない。
Ｒ２やコンデンサＣＩ、Ｃ２は位相進み回路を構成し、
演算増幅器ＩＣ２と周辺の抵抗Ｒ２，Ｒ１やコンデンサ
Ｃ２，ＣＩは位相遅れ回路を構成する。さらに、演算増
幅器ＩＣ３，抵抗Ｒ３，コンデンサＣ３は信号の直流に
近い低域成分を取り出すフィルターであり、ダイオード
ＤＩ、Ｄ２と組み合わされて高域成分のＩＪ ミッタを
構成している。このとき、Ｒ１×０１〉Ｒ２×０２と設
定することにより第３図の特性となることは言うまでも
ない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、サーボ制御装置で使用さ
れ、少なくとも１つの時定数を有する位相進み補償要素
と、この位相進み補償要素の出力を受けて特定の振幅以
上の信号を制限するリミッタ手段と、このリミッタ手段
の出力を受は位相進み要素と同一の時定数を有する位相
遅れ補償要素を含むことにより、システムそのものは現
状のままで、安定性や適応性を改善することができると
いう効果を有する。
れ、少なくとも１つの時定数を有する位相進み補償要素
と、この位相進み補償要素の出力を受けて特定の振幅以
上の信号を制限するリミッタ手段と、このリミッタ手段
の出力を受は位相進み要素と同一の時定数を有する位相
遅れ補償要素を含むことにより、システムそのものは現
状のままで、安定性や適応性を改善することができると
いう効果を有する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本実施例における位相補償回路の一例を示す回路図、第
３図（ａ）、（ｂ）及び第４図（ａ）、（ｂ）は本実施
例における位相進み、遅れの周波数特性例を示す図であ
る。 １・・・誤差増幅器、２・・・積分器、３・・・位相補
償器、３ａ・・・位相進みブロック、３ｂ・・・リミッ
タブロック、３ｃ・・・位相遅れブロック、４・・・駆
動アンプ、５・・・モーター、６・・・積分器（１／Ｓ
）、７・・・フィードバックブロック。
本実施例における位相補償回路の一例を示す回路図、第
３図（ａ）、（ｂ）及び第４図（ａ）、（ｂ）は本実施
例における位相進み、遅れの周波数特性例を示す図であ
る。 １・・・誤差増幅器、２・・・積分器、３・・・位相補
償器、３ａ・・・位相進みブロック、３ｂ・・・リミッ
タブロック、３ｃ・・・位相遅れブロック、４・・・駆
動アンプ、５・・・モーター、６・・・積分器（１／Ｓ
）、７・・・フィードバックブロック。
Claims (1)
- サーボ制御装置の位相補償回路であって、少なくとも１
つの時定数を有する位相進み補償要素と、前記位相進み
補償要素の出力を受けて特定の振幅を超えた信号を制限
するリミッタ手段と、前記リミッタ手段の出力を受けて
前記位相進み要素と同一の時定数を有する位相遅れ補償
要素とを含むことを特徴とする位相補償回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2299302A JPH04172981A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 位相補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2299302A JPH04172981A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 位相補償回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04172981A true JPH04172981A (ja) | 1992-06-19 |
Family
ID=17870776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2299302A Pending JPH04172981A (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 位相補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04172981A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994008389A1 (en) * | 1992-10-07 | 1994-04-14 | Fanuc Ltd | Method for control of ac motor |
-
1990
- 1990-11-05 JP JP2299302A patent/JPH04172981A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994008389A1 (en) * | 1992-10-07 | 1994-04-14 | Fanuc Ltd | Method for control of ac motor |
| US5467001A (en) * | 1992-10-07 | 1995-11-14 | Fanuc Ltd. | Control method for an alternating current motor |
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