JPH0511854A - ２段アクチユエータ制御装置 - Google Patents

２段アクチユエータ制御装置

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JPH0511854A
JPH0511854A JP3164402A JP16440291A JPH0511854A JP H0511854 A JPH0511854 A JP H0511854A JP 3164402 A JP3164402 A JP 3164402A JP 16440291 A JP16440291 A JP 16440291A JP H0511854 A JPH0511854 A JP H0511854A
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actuator
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movable range
stage
driving circuit
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Masaharu Ogawa
雅晴 小川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、例えば光ディスク装置のトラッキ
ング制御系などに使用される２段アクチュエータ制御装
置の安定性を改善することを目的とする。 【構成】 可動範囲が小さく高周波で駆動可能な第１の
アクチュエータ３と、その駆動回路２と、可動範囲が大
きく低周波で駆動可能な第２のアクチュエータ８と、そ
の駆動回路７と、２つのアクチュエータの動作帯域を分
離するローパスフィルタ６と、第１のアクチュエータ３
の第２のアクチュエータ８との相対的な位置を検出する
位置検出器４と、位置信号を微分する微分器５とで構成
され、微分器５の出力が第１のアクチュエータ駆動回路
２の入力にフィードバックされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アクチュエータの先端
位置を制御する、制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、例えば光メモリシンポジウム’
８５論文集のＰＰ．２０３〜２０８において、”光ディ
スクメモリの２段結合サーボ方式”と題して発表された
光ディスク装置の２段アクチュエータトラッキング制御
系のブロック図である。図中可動範囲が小さく高周波で
動作可能なトラッキングアクチュエータ３の位置１３と
可動範囲が大きく低周波で動作するリニアモータ８の位
置１６との和が、光スポットの位置１０となる。目標位
置９と光スポットの位置１０との差が光スポットのトラ
ックずれ量１１となって２段結合サーボ系の安定化補償
器１に入力される。安定化補償器１の出力信号１２は、
トラッキングアクチュエータ駆動回路２を介してトラッ
キングアクチュエータ３に入力される。また、安定化補
償器１の出力信号１２は、主に低周波を通過させる結合
補償器４１からリニアモータ駆動回路７を介してリニア
モータ８に入力される。すなわち、制御偏差１１の低周
波成分がリニアモータ８へ、高周波成分がトラッキング
アクチュエータ３へ伝達される。
【０００３】図５は、図４における２、３を合成した伝
達特性５１と、４１、７、８を合成した伝達特性５２と
を示している。図５からわかるように、ωｃを境にし
て、トラッキングアクチュエータ３とリニアモータ８と
の動作帯域を分離している。ところが、ω１においても
５１と５２のゲインが等しくなり、しかも両者の位相差
が１８０度に近くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、ω１付近
の周波数で装置が加振されると、トラッキングアクチュ
エータ３とリニアモータ８とが互いに等しい振幅でほぼ
反対方向に振動し、振幅が大きくなりすぎて２段結合サ
ーボ系が不安定になるという問題点があった。
【０００５】本発明はかかる問題点を解決し、２段アク
チュエータ制御装置の加振に弱い周波数を無くし、装置
の耐振性能を向上させると同時に、２段アクチュエータ
制御系をより安定化させることが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る２段アクチ
ュエータ制御装置は、可動範囲が小さく高周波で動作す
る第１のアクチュエータの位置または速度を検出するセ
ンサを設け、第１のアクチュエータの速度をフィードバ
ックすることで、手段を付加したものである。
【０００７】
【作用】本発明においては、振動的な第１のアクチュエ
ータの一次共振周波数においてダンピング効果を高め、
この周波数近辺で２段アクチュエータそれぞれのゲイン
が等しくならないようにするため、２段アクチュエータ
制御系の不安定化を避けられる。
【０００８】
【実施例】
実施例１．図１は、本発明に基づく２段アクチュエータ
制御系のブロック図である。図１において図４と同一番
号の部分は同一のブロックおよび信号を意味する。４は
第１のアクチュエータ３の位置検出器、５は検出位置信
号１４を微分する微分器、１５は第１のアクチュエータ
の速度信号、６は２つのアクチュエータの動作帯域を分
離するためのローパスフィルタである。図において、可
動範囲が小さく高周波で動作する第１のアクチュエータ
３の、可動範囲が大きく低周波で動作する第２のアクチ
ュエータ８に対する相対位置１３と、第２のアクチュエ
ータの位置１６との和が、制御すべき第１のアクチュエ
ータの先端位置１０となり、目標位置９と第１のアクチ
ュエータの先端位置１０との差１１が小さくなるように
２段アクチュエータ制御系が動作する。このとき第１の
アクチュエータの速度１５が第１のアクチュエータ駆動
回路２の入力に逆極性でフィードバックされる。一方、
位置偏差１１の安定化補償器１を通過した信号１２の低
周波成分が、可動範囲が大きく低周波で動作する第２の
アクチュエータ８に駆動回路７を介して入力される。光
ディスク装置においては、例えば第１のアクチュエータ
３は対物レンズ駆動用トラッキングアクチュエータに相
当し、第２のアクチュエータは、光ヘッド駆動用のリニ
アモータに相当する。
【０００９】図３は図１における２段アクチュエータ制
御装置の伝達特性図である。第１のアクチュエータに
は、電気的に速度フィードバックが施されているので、
その振動的な動きにダンピングがかかり、図１の１２か
ら１３への伝達特性は図３の３１に示すように、図５の
５１のような周波数ω１付近でのゲインのピークはなく
なる。また、図１の６、７、８の伝達特性は３２のよう
になり、ローパスフィルタ６の構成も簡単になる。図３
に示すように、ωｃ＞ω１となるようにωｃを決めてお
けば、ωｃ以外の周波数では２つのアクチュエータ系の
ゲインが等しくなる周波数が無いので、図５のω１に相
当する周波数での不安定さは解消される。
【００１０】実施例２．図２は図１の他の実施例に基づ
く２段アクチュエータ制御装置のブロック図である。図
中図１と同一番号の箇所は、図１の該当部分と同一であ
る。２４は、可動範囲が小さく高周波で動作する第１の
アクチュエータの速度１５を検出する速度検出器であ
る。このように、図１に示したように第１のアクチュエ
ータの微分して速度をフィードバックする必要はなく、
直接速度を検出してフィードバックしてもよい。
【００１１】実施例３．本発明は必ずしも光ディスク装
置だけではなく、例えば２段アクチュエータを有するロ
ボットのアームの先端の位置決め装置にも応用できる。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、可動範囲
が小さく高周波で動作する第１のアクチュエータの速度
をフィードバックしているので、２段アクチュエータ制
御装置の安定性を改善でき、外部振動などの外乱に対し
ても強くなり、装置の性能を向上させること効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく２段アクチュエータ制御装置の
ブロック図である。
【図２】本発明の別の実施例に基づく、２段アクチュエ
ータ制御装置のブロック図である。
【図３】図１の２段アクチュエータ制御装置の特性説明
図である。
【図４】従来の２段アクチュエータ制御装置のブロック
図である。
【図５】図４の２段アクチュエータ制御装置の特性説明
図である。
【符号の説明】
１ ２段アクチュエータ制御系の安定化補償器 ２ 第
１のアクチュエータの駆動回路 ３ 第１のアクチュエータ ４ 第１のアクチュエータの位置検出器 ５ 微分器 ６ ローパスフィルタ ７ 第２のアクチュエータの駆動回路 ８ 第２のアクチュエータ ９ 目標位置入力 １０ 第１のアクチュエータの先端位置 １３ 第１のアクチュエータの第２のアクチュエータに
対する相対位置 １４ 第１のアクチュエータの位置信号 １５ 第１のアクチュエータの速度信号 １６ 第２のアクチュエータの位置信号

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】微小な可動範囲を高周波で動作可能な第１
    のアクチュエータと大きな可動範囲を低周波で動作可能
    な第２のアクチュエータとを有し、高周波では第１のア
    クチュエータが、低周波では第２のアクチュエータが主
    に動くように帯域分離して連動させて第１のアクチュエ
    ータの先端位置を制御するサーボ系において、第１のア
    クチュエータの駆動方向への第２のアクチュエータとの
    相対的な位置または速度を検出する手段を有し、電気的
    に第１のアクチュエータの速度フィ−ドバックを行うこ
    とで第１のアクチュエータの一次共振周波数におけるピ
    −クゲインを低くし、両アクチュエータのゲインが等し
    くなる周波数を、上記第１のアクチュエータの一次共振
    周波数より高くしたことを特徴とする２段アクチュエー
    タ制御装置。
JP3164402A 1991-07-04 1991-07-04 ２段アクチユエータ制御装置 Pending JPH0511854A (ja)

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