JPH05250003A - Digital controller - Google Patents

Digital controller

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JPH05250003A
JPH05250003A JP4821492A JP4821492A JPH05250003A JP H05250003 A JPH05250003 A JP H05250003A JP 4821492 A JP4821492 A JP 4821492A JP 4821492 A JP4821492 A JP 4821492A JP H05250003 A JPH05250003 A JP H05250003A
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Yasuhiro Tai
康裕 田井
Masayoshi Abe
雅祥 阿部
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To solve the deterioration of controllability from truncating, rounding, etc., numerical value at the input part of a D/A converter, and to attain the digital controller with an excellent control characteristic. CONSTITUTION:This controller is provided with an A/D converter 12 to convert signals form a controlled system 11 from analog to digital, digital compensating means 13 to compensate the output from the A/D converter 12 by digital signal processing, precision limiting means 14 to limit the effective precision of the output signals from the digital compensating means, D/A converter 15 to convert the output signals from the precision limiting means from digital to analog, and quantization error feed back means 16 with transfer function being F to feed back the quantization error generated by the precision limiting means to the input of the precision limiting means. Further, by turning the transfer characteristic of (1+F) into low-pass filter characteristic, the influence of quantization error is reduced at the low frequency which participates largely in the control characteristic, and the sufficient control characteristic can be attained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アクチュエータ、モー
タ等の各種制御対象物を目標の状態に制御するディジタ
ル制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital controller for controlling various controlled objects such as actuators and motors to a target state.

【0002】[0002]

【従来の技術】近来、アクチュエータ、モータ等の各種
制御対象物を目標の状態に制御するため、ディジタル信
号処理により補償を行なうディジタル制御装置が用いら
れている。従来のディジタル制御装置は図3に示すよう
な構成が一般的であった。以下その構成について図3を
参照しながら説明する。
2. Description of the Related Art Recently, in order to control various control objects such as actuators and motors to a target state, a digital control device for compensating by digital signal processing has been used. A conventional digital control device generally has a configuration as shown in FIG. The configuration will be described below with reference to FIG.

【0003】図3において、31はアクチュエータ、モ
ータ等の制御対象であり、32はA/D変換器、33は
ディジタル補償器、34はD/A変換器である。まず制
御対象31からのアナログ信号がA/D変換器32によ
りディジタル信号に変換される。続いてA/D変換器3
2の出力信号が制御対象31が目標の状態となるように
ディジタル補償器33でディジタル信号処理により補償
され、D/A変換器34によりアナログ信号に変換され
て制御対象に入力される。以上の動作を繰り返し行なう
ことによって制御対象31は目標の状態に制御される。
In FIG. 3, 31 is an object to be controlled such as an actuator and a motor, 32 is an A / D converter, 33 is a digital compensator, and 34 is a D / A converter. First, the analog signal from the controlled object 31 is converted into a digital signal by the A / D converter 32. Then A / D converter 3
The output signal 2 is compensated by digital signal processing in the digital compensator 33 so that the controlled object 31 is in the target state, converted into an analog signal by the D / A converter 34, and input to the controlled object. By repeating the above operation, the controlled object 31 is controlled to the target state.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示した従来のディジタル制御装置ではディジタル補償器
33の出力信号精度に対しD/A変換器34の分解能が
低い場合、D/A変換器34の入力部で数値の打ち切
り、あるいは四捨五入による丸め等により有効精度が制
限され量子化誤差εが発生する。この量子化誤差が制御
対象の状態に悪影響を及ぼし、制御対象31の不要な振
動の発生、定常偏差あるいは残留誤差の増加、安定性の
劣化等の問題が生じ、十分な制御特性を得ることが難し
いという課題があった。
However, in the conventional digital control device shown in FIG. 3, when the resolution of the D / A converter 34 is lower than the output signal accuracy of the digital compensator 33, the D / A converter 34 is used. Quantization error ε occurs because the effective precision is limited due to the truncation of numerical values, rounding by rounding, etc. at the input part of. This quantization error adversely affects the state of the controlled object, causing problems such as unnecessary vibration of the controlled object 31, an increase in steady-state deviation or residual error, and deterioration of stability, so that sufficient control characteristics can be obtained. There was a problem that was difficult.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のディジタル制御装置は、制御対象から得られ
る信号をアナログ・ディジタル変換するA/D変換器
と、A/D変換器の出力をディジタル信号処理により補
償するディジタル補償手段と、ディジタル補償手段の出
力信号の有効精度を制限する精度制限手段と、精度制限
手段の出力信号をディジタル・アナログ変換するD/A
変換器と、精度制限手段により生じる量子化誤差を精度
制限手段の入力に帰還させる量子化誤差帰還手段とを備
えるという構成を有するものである。ここで量子化誤差
帰還手段の伝達関数をFとした場合、(1+F)の伝達
特性が低域周波数をカットする低域炉波特性となるよう
に伝達関数Fの特性を決定することが最適な制御特性を
実現することができるものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a digital control apparatus of the present invention comprises an A / D converter for analog-digital converting a signal obtained from a controlled object, and an output of the A / D converter. Compensating means for compensating the signal by digital signal processing, precision limiting means for limiting the effective precision of the output signal of the digital compensating means, and D / A for converting the output signal of the precision limiting means into digital / analog.
The configuration has a converter and a quantization error feedback means for feeding back a quantization error generated by the accuracy limiting means to the input of the accuracy limiting means. Here, when the transfer function of the quantization error feedback means is F, it is optimal to determine the characteristic of the transfer function F so that the transfer characteristic of (1 + F) becomes the low-range reactor wave characteristic that cuts the low-frequency. It is possible to realize various control characteristics.

【0006】あるいは、制御対象から得られる信号をア
ナログ・ディジタル変換するA/D変換器と、A/D変
換器の出力を記憶または演算などのディジタル信号処理
を行なうディジタル処理手段と、ディジタル処理手段の
出力信号を入力とするディジタルフィルタと、ディジタ
ルフィルタの出力信号の有効精度を制限する精度制限手
段と精度制限手段の出力信号をディジタル・アナログ変
換するD/A変換器と、精度制限手段の出力信号をディ
ジタルフィルタの入力に帰還する帰還手段とを備えると
いう構成を有するものである。ここで帰還手段の伝達関
数をG、ディジタルフィルタの伝達関数をHとした場
合、(1/(1−GH))の伝達特性が低域炉波特性と
なるように帰還手段の伝達関数Gの特性を決定すること
が最適な制御特性を実現することができる。
Alternatively, an A / D converter for analog / digital converting a signal obtained from a controlled object, a digital processing means for performing digital signal processing such as storing or computing the output of the A / D converter, and a digital processing means. Filter that receives the output signal of the digital filter, an accuracy limiting unit that limits the effective accuracy of the output signal of the digital filter, a D / A converter that converts the output signal of the accuracy limiting unit to analog, and an output of the accuracy limiting unit. And a feedback means for returning the signal to the input of the digital filter. Here, when the transfer function of the feedback means is G and the transfer function of the digital filter is H, the transfer function G of the feedback means is set so that the transfer characteristic of (1 / (1-GH)) becomes the low-range reactor wave characteristic. Optimum control characteristics can be realized by determining the characteristics.

【0007】[0007]

【作用】本発明のディジタル制御装置は、精度制限手段
により生じる量子化誤差を精度制限手段の入力に帰還さ
せる伝達関数がFである量子化誤差帰還手段を備えてい
る、あるいはディジタル補償手段の出力信号を入力とす
る伝達関数がHであるディジタルフィルタと、精度制限
手段の出力信号をディジタルフィルタの入力に帰還する
伝達関数Gである帰還手段とを備えているので、精度制
限手段において数値の打ち切り、あるいは丸め等により
生じる量子化誤差のD/A変換器入力への伝達関数が
(1+F)あるいは(1/(1−GH))となり、これ
が低域炉波特性であるので制御特性に大きく関与する低
域での量子化誤差が軽減され、制御対象の不要な振動の
発生、定常偏差あるいは残留誤差の増加、安定性の劣化
等の問題を抑えることができ、十分な制御特性を得るこ
とができる。
The digital control device of the present invention is provided with the quantizing error feedback means whose transfer function is F for feeding back the quantizing error generated by the accuracy limiting means to the input of the accuracy limiting means, or the output of the digital compensating means. Since the digital filter having a signal-input transfer function as H and the feedback means as the transfer function G for returning the output signal of the precision limiting means to the input of the digital filter are provided, the precision limiting means cuts off the numerical value. , Or the transfer function of the quantization error caused by rounding to the input of the D / A converter becomes (1 + F) or (1 / (1-GH)), and this is the low-range reactor wave characteristic, so the control characteristic is large. Quantization error in the low range involved is reduced, and problems such as unnecessary vibration of the controlled object, steady-state deviation or increase of residual error, and deterioration of stability are suppressed. Can be can be, obtain sufficient control characteristics.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下に本発明の一実施例を図面を参照しな
がら説明する。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1は本発明の一実施例であるディジタル
制御装置の構成図である。図1において、11は光ディ
スク上でレーザを位置制御するためのフォーカスアクチ
ュエータ、トラッキングアクチュエータや光ディスクを
回転させるモータ等の制御対象であり、12は各制御対
象が動作した結果の誤差を電気的に検出する光検出器や
回転検出器の出力をディジタル信号に変換するA/D変
換器、13はディジタル補償器、15はD/A変換器で
あり、14はディジタル補償器13の出力信号を数値丸
めあるいは切捨て等によりD/A変換器15の分解能に
応じて精度制限する精度制限手段である。また16は精
度制限手段14により生じた量子化誤差を精度制限手段
14の入力に帰還する伝達関数がFである量子化誤差帰
還手段である。ここで伝達関数Fは記憶手段のみでも、
記憶手段と演算手段を組み合わせたディジタルフィルタ
でもよい結果を得られるが、(1+F)の伝達特性が低
域成分の周波数をカットする低域炉波特性を有するよう
に伝達関数がFを決定することによって最適の制御特性
を実現するものである。
FIG. 1 is a block diagram of a digital controller which is an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 is a control target such as a focus actuator for controlling the position of a laser on an optical disk, a tracking actuator, and a motor for rotating the optical disk, and 12 is an electrical detection of an error resulting from the operation of each control target. A / D converter for converting the output of the photodetector or the rotation detector into a digital signal, 13 is a digital compensator, 15 is a D / A converter, and 14 is an output signal of the digital compensator 13. Alternatively, it is a precision limiting means that limits the precision according to the resolution of the D / A converter 15 by truncation or the like. Numeral 16 is a quantization error feedback means in which the transfer function for feeding back the quantization error generated by the accuracy limiting means 14 to the input of the accuracy limiting means 14 is F. Here, the transfer function F is only the storage means,
Although a good result can be obtained with a digital filter combining the storage means and the arithmetic means, the transfer function determines F so that the transfer characteristic of (1 + F) has a low-range reactor wave characteristic that cuts the frequency of the low-frequency component. By doing so, optimum control characteristics are realized.

【0010】上記構成による本発明の動作を同図を用い
て説明する。まず制御対象11からのアナログ信号がA
/D変換器12によりディジタル信号に変換される。続
いてA/D変換器12の出力信号が制御対象11が目標
の状態となるようにディジタル補償器13でディジタル
信号処理により補償される。
The operation of the present invention having the above configuration will be described with reference to FIG. First, the analog signal from the controlled object 11 is A
It is converted into a digital signal by the / D converter 12. Then, the output signal of the A / D converter 12 is compensated by the digital signal processing in the digital compensator 13 so that the controlled object 11 becomes the target state.

【0011】ディジタル補償器13の出力信号は精度制
限手段14によりD/A変換器15の分解能に応じた精
度に数値丸めあるいは切捨て等の精度制限された後、D
/A変換器15によりアナログ信号に変換されて制御対
象に入力される。
The output signal of the digital compensator 13 is precision-limited by the precision limiting means 14 to the precision according to the resolution of the D / A converter 15, such as rounding or truncation of the numerical value, and then D
The signal is converted into an analog signal by the / A converter 15 and input to the controlled object.

【0012】この時、精度制限手段14により生じた量
子化誤差εを量子化誤差帰還手段16により精度制限手
段14の入力に帰還するように構成する。ここでA/D
変換器12の入力信号をX、D/A変換器14の出力を
Y、A/D変換器12の伝達関数をTAD、ディジタル補
償器13の伝達関数をTDC、D/A変換器14の伝達関
数をTDAとするとD/A変換器14の出力Yは、
At this time, the quantization error ε generated by the accuracy limiting means 14 is fed back to the input of the accuracy limiting means 14 by the quantization error feedback means 16. A / D here
The input signal of the converter 12 is X, the output of the D / A converter 14 is Y, the transfer function of the A / D converter 12 is TAD, the transfer function of the digital compensator 13 is TDC, and the transfer of the D / A converter 14 is When the function is TDA, the output Y of the D / A converter 14 is

【0013】[0013]

【数1】 [Equation 1]

【0014】となる。ここで(1+F)の伝達特性を制
御対象の帯域内において十分な減衰特性を有する低域炉
波特性とすることによって、量子化誤差εのD/A変換
器15の出力Yに与える影響は制御特性に大きく関与す
る低域において軽減されるものである。この様な帰還ル
ープを有しない場合は、量子化誤差εが直接出力される
ため、残留誤差を増加する要因として大きく影響してい
たが、本例のように帰還ループを設けるという簡単な構
成によってD/A変換器の分解能を上げることなく、高
精度な制御性能を得ることができるものである。これ
は、一般的にディジタル処理を行なう場合のディジタル
処理ステップは、制御対象の帯域周波数より極めて高速
におこなわれるため、量子化誤差εを発生する周期が、
量子化誤差が積算された形で発生する残留誤差周期より
も10から100倍以上短いことに着目したものであ
り、ある処理ステップで発生した量子化誤差を、その後
の比較的近い処理ステップ内でループ内に戻してやるこ
とによって、制御対象の帯域周波数内で観測した場合、
制御対象への入力信号としては量子化誤差を発生しない
D/A変換器を使用した場合とほとんど差異の無い信号
を得ることができるというものである。
[0014] Here, by setting the transfer characteristic of (1 + F) to the low-range reactor wave characteristic having a sufficient attenuation characteristic in the band of the controlled object, the influence of the quantization error ε on the output Y of the D / A converter 15 is This is alleviated in the low frequency range, which greatly affects the control characteristics. When such a feedback loop is not provided, the quantization error ε is directly output, which has a great influence as a factor of increasing the residual error, but the simple configuration of providing a feedback loop as in this example It is possible to obtain highly accurate control performance without increasing the resolution of the D / A converter. This is because the digital processing step in the case of performing digital processing is generally performed extremely faster than the band frequency to be controlled, so that the cycle of generating the quantization error ε is
The focus is on the fact that the residual error period is 10 to 100 times shorter than the residual error period that occurs when the quantization error is integrated, and the quantization error that occurred in a certain processing step is By observing within the band frequency of the controlled object by returning to the loop,
As the input signal to the controlled object, it is possible to obtain a signal having almost no difference from the case where a D / A converter that does not generate a quantization error is used.

【0015】さらに上記したように、量子化誤差帰還手
段の伝達関数Fを、(1+F)の伝達特性が低域炉波特
性を有するように伝達関数がFを決定することによって
量子化誤差εを有する項を制御帯域外に制限することが
できるため、最適な制御特性を実現でき、このことによ
り制御対象の不要な振動の発生、定常偏差あるいは残留
誤差の増加、安定性の劣化等の問題を抑え、十分な制御
特性を得ることができるものである。ここで伝達関数F
の実際の特性は低域通過特性を有するものになり、制御
対象の帯域周波数内に影響する量子化誤差εは帰還する
ことにより十分におさえられ、制御対象の帯域周波数外
の量子化誤差εは放置することを意味している。
Further, as described above, the transfer function F of the quantization error feedback means is determined by determining the transfer function F so that the transfer characteristic of (1 + F) has the low-range reactor wave characteristic. Since it is possible to limit the term having the term out of the control band, it is possible to realize the optimum control characteristics, which causes problems such as unnecessary vibration of the controlled object, steady deviation or increase of residual error, and deterioration of stability. It is possible to suppress the above and obtain sufficient control characteristics. Where the transfer function F
The actual characteristic of the has a low-pass characteristic, and the quantization error ε that affects the band frequency of the controlled object is sufficiently suppressed by feeding back, and the quantization error ε outside the band frequency of the controlled object is It means leaving it alone.

【0016】さらに量子化誤差εは丸められたデータそ
のものでもよいし、特定の周期間の値を積分、累積、平
均化等の処理を施したデータを扱ってもよいものであ
る。また本例ではフィードバックによる制御ループによ
って説明したが、入力された信号をディジタル処理をし
て出力するのみの開ループの処理回路である音声や映像
などのディジタル処理における、量子化誤差を軽減する
上でも有効であることは自明である。
Further, the quantization error ε may be rounded data itself, or may be data that has been subjected to processing such as integration, accumulation and averaging of values during a specific period. In this example, the control loop by feedback has been described. However, in order to reduce the quantization error in the digital processing of audio and video, which is an open-loop processing circuit that only digitally processes the input signal and outputs it. But it is obvious that it is effective.

【0017】(実施例2)以下に本発明の第2の実施例
を図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図2は本発明の第2の実施例であるディジ
タル制御装置の構成図である。図2において、21は光
ディスク上でレーザを位置制御するためのフォーカスア
クチュエータ、トラッキングアクチュエータや光ディス
クを回転させるモータ等の制御対象であり、22は各制
御対象が動作した結果の誤差を電気的に検出する光検出
器や回転検出器の出力をディジタル信号に変換するA/
D変換器、23はディジタル処理回路としてのディジタ
ル補償器、24は伝達関数がHであるディジタルフィル
タ、26はD/A変換器である。また25はディジタル
フィルタ24の出力信号を数値丸めあるいは切捨て等に
よりD/A変換器26の分解能に応じて精度制限する精
度制限手段である。さらに27は精度制限手段25の出
力信号をディジタルフィルタ24の入力に帰還する伝達
関数がGである量子化誤差帰還手段であり、(1/(1
−GH))の伝達特性が低域炉波特性を有すものであ
る。
FIG. 2 is a block diagram of a digital controller which is a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 21 is a control object such as a focus actuator for controlling the position of the laser on the optical disk, a tracking actuator, or a motor for rotating the optical disk, and 22 is an electrical detection of an error resulting from the operation of each control object. A / which converts the output of the photodetector or rotation detector into a digital signal
A D converter, a digital compensator 23 as a digital processing circuit, a digital filter 24 having a transfer function of H, and a D / A converter 26. Reference numeral 25 is precision limiting means for limiting the precision of the output signal of the digital filter 24 according to the resolution of the D / A converter 26 by rounding or truncating the numerical value. Further, 27 is a quantization error feedback means for returning the output signal of the accuracy limiting means 25 to the input of the digital filter 24, and the quantization error feedback means is (1 / (1
-GH)) has a low frequency wave characteristic.

【0019】まず制御対象21からのアナログ信号がA
/D変換器22によりディジタル信号に変換される。続
いてA/D変換器22の出力信号が制御対象21が目標
の状態となるようにディジタル補償器23でディジタル
信号処理により補償され、伝達関数がHであるディジタ
ルフィルタ24に入力される。ディジタルフィルタ24
の出力は精度制限手段25によりD/A変換器26の分
解能に応じた精度に数値丸めあるいは切捨て等の精度制
限された後、D/A変換器26によりアナログ信号に変
換されて制御対象に入力される。
First, the analog signal from the controlled object 21 is A
It is converted into a digital signal by the / D converter 22. Subsequently, the output signal of the A / D converter 22 is compensated by digital signal processing in the digital compensator 23 so that the controlled object 21 is in the target state, and is input to the digital filter 24 whose transfer function is H. Digital filter 24
The output of is limited by the precision limiting means 25 to a precision according to the resolution of the D / A converter 26, such as rounding or truncation, and then converted into an analog signal by the D / A converter 26 and input to the controlled object. To be done.

【0020】本構成では、精度制限手段25により量子
化誤差εが加算されたD/A変換器26の入力信号を量
子化誤差帰還段27によりディジタルフィルタ24の入
力に帰還する。ここでA/D変換器22の入力信号を
X、D/A変換器26の出力をY、A/D変換器22の
伝達関数をTAD、ディジタル補償器23の伝達関数をT
DC、D/A変換器26の伝達関数をTDAとするとD/A
変換器26の出力Yは、
In this configuration, the input signal of the D / A converter 26 to which the quantization error ε is added by the accuracy limiting means 25 is fed back to the input of the digital filter 24 by the quantization error feedback stage 27. Here, the input signal of the A / D converter 22 is X, the output of the D / A converter 26 is Y, the transfer function of the A / D converter 22 is TAD, and the transfer function of the digital compensator 23 is TAD.
If the transfer function of the DC / D / A converter 26 is TDA, then D / A
The output Y of the converter 26 is

【0021】[0021]

【数2】 [Equation 2]

【0022】となる。ここで実施例1の場合と同様の理
由で(1/(1−GH))の伝達特性が低域炉波特性で
あるので量子化誤差εのD/A変換器26の出力Yに与
える影響は制御特性に大きく関与する低域において軽減
される。この様な帰還ループを有しない場合は、量子化
誤差εが直接出力されるため残留誤差を増加する要因と
して大きく影響していたが、本例のように帰還ループを
設けるという簡単な構成によってループ内で発生する量
子化誤差εを制御対象の帯域に比べて高いレートで帰還
することにより制御帯域内での量子化誤差の累積誤差を
抑制し、D/A変換器の分解能を上げることなく高精度
な制御性能を得ることができ、制御対象の不要な振動の
発生、定常偏差あるいは残留誤差の増加、安定性の劣化
等の問題を抑えることができ十分な制御特性を得ること
ができる。
It becomes Here, for the same reason as in the case of the first embodiment, the transfer characteristic of (1 / (1-GH)) is the low-range reactor wave characteristic, and therefore the quantization error ε is given to the output Y of the D / A converter 26. The effect is reduced in the low range, which is greatly related to the control characteristics. When such a feedback loop is not provided, the quantization error ε is directly output, which has a great influence as a factor of increasing the residual error. The quantization error ε generated in the control band is fed back at a higher rate than that of the control target band to suppress the cumulative error of the quantization error in the control band, thereby increasing the resolution without increasing the resolution of the D / A converter. Accurate control performance can be obtained, problems such as generation of unnecessary vibration of the controlled object, increase in steady-state deviation or residual error, deterioration of stability, etc. can be suppressed, and sufficient control characteristics can be obtained.

【0023】以上の実施例から明らかなように、本発明
によれば、ディジタル補償器の出力信号精度に対しD/
A変換器の分解能が低い場合においても、精度制限手段
により生じる量子化誤差を精度制限手段の入力に帰還さ
せる伝達関数がFである量子化誤差帰還手段を設けてい
る、あるいはディジタル補償手段の出力信号を入力とす
る伝達関数がHであるディジタルフィルタと、精度制限
手段の出力信号をディジタルフィルタの入力に帰還する
伝達関数Gである帰還手段とを設けているので、精度制
限手段において数値の打ち切り、あるいは丸め等により
生じる量子化誤差のD/A変換器入力への伝達関数が
(1+F)あるいは(1/(1−GH))となり、これ
が低域炉波特性であるので制御特性に大きく関与する低
域での量子化誤差が軽減され、制御対象の不要な振動の
発生、定常偏差あるいは残留誤差の増加、安定性の劣化
等の問題を抑えることができ、十分な制御特性を得るこ
とができるものである。
As is apparent from the above embodiments, according to the present invention, D /
Even when the resolution of the A converter is low, there is provided a quantization error feedback means whose transfer function is F for feeding back the quantization error generated by the accuracy limiting means to the input of the accuracy limiting means, or the output of the digital compensating means. Since a digital filter having a transfer function of H as a signal and a feedback means of a transfer function G for returning the output signal of the precision limiting means to the input of the digital filter are provided, the precision limiting means cuts off a numerical value. , Or the transfer function of the quantization error caused by rounding to the input of the D / A converter becomes (1 + F) or (1 / (1-GH)), and this is the low-range reactor wave characteristic, so the control characteristic is large. Quantization error in the low range involved is reduced, and problems such as unnecessary vibration of the controlled object, steady-state deviation or increase of residual error, and deterioration of stability are suppressed. It can be one in which it is possible to obtain sufficient control characteristics.

【0024】なお、ディジタル補償器は一般には記憶手
段及び演算手段により構成されるが、記憶手段だけによ
りあるいは演算手段だけにより構成してもよい。またD
/A変換器の構成方法には制限はなく、例えばパルス幅
変調方式のD/A変換器などでもよい。
The digital compensator is generally composed of a storage means and a calculation means, but it may be composed of only the storage means or only the calculation means. Also D
There is no limitation on the configuration method of the / A converter, and for example, a pulse width modulation type D / A converter may be used.

【0025】また実施例では、制御対象として光ディス
ク装置のアクチュエータやモータを用いて説明したが、
本装置に限定すものでなく同様の制御系を有するあらゆ
る装置に応用でき、さらに本実施例のようなフィードバ
ック制御系ばかりでなく、音声や映像処理等のように、
フィードバック系を有しないディジタル信号処理におけ
る量子化誤差の影響を軽減することが可能なことは自明
である。
In the embodiment, the actuator and the motor of the optical disk device are used as the control object, but
The present invention is not limited to this device and can be applied to any device having a similar control system, and not only the feedback control system as in the present embodiment, but also voice and image processing,
It is obvious that it is possible to reduce the influence of quantization error in digital signal processing that does not have a feedback system.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ディジ
タル補償器の出力信号精度に対しD/A変換器の分解能
が低い場合においても、精度制限手段により生じる量子
化誤差を精度制限手段の入力に帰還させる量子化誤差帰
還手段を設ける、あるいはディジタル補償手段の出力信
号を入力とするディジタルフィルタと、精度制限手段の
出力信号をディジタルフィルタの入力に帰還する帰還手
段とを設けるという極めて簡単な構成によって、分解能
の低いD/A変換器を用いたディジタル制御装置におい
ても、極めて精度の高い制御を実現することが可能とな
るものである。
As described above, according to the present invention, even when the resolution of the D / A converter is low with respect to the accuracy of the output signal of the digital compensator, the quantization error caused by the accuracy limiting means is limited to the accuracy limiting means. It is extremely simple to provide the quantization error feedback means for feeding back to the input of the digital filter, or to provide the digital filter which inputs the output signal of the digital compensating means and the feedback means which feeds back the output signal of the accuracy limiting means to the input of the digital filter. With such a configuration, it becomes possible to realize extremely accurate control even in a digital controller using a D / A converter having a low resolution.

【0027】さらに各帰還項の(1+F)または(1/
(1−GH))で表現される伝達関数の特性を低域炉波
特性とすることによって最適の制御特性を実現すること
ができ、制御特性に大きく関与する低域での量子化誤差
が軽減され、制御対象の不要な振動の発生、定常偏差あ
るいは残留誤差の増加、安定性の劣化等の問題を抑える
ことができ、高精度な制御特性を得ることができるもの
である。
Further, (1 + F) or (1 /
By setting the characteristic of the transfer function expressed by (1-GH)) as the low-range reactor wave characteristic, the optimum control characteristic can be realized, and the quantization error in the low range that largely contributes to the control characteristic can be reduced. Problems such as generation of unnecessary vibration of the controlled object, increase of steady-state deviation or residual error, deterioration of stability, etc. can be suppressed, and highly accurate control characteristics can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例の構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図3】従来のディジタル制御装置の構成図FIG. 3 is a block diagram of a conventional digital controller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 制御対象 12 A/D変換器 13 ディジタル補償器 14 精度制限手段 15 D/A変換器 16 量子化誤差帰還手段 21 制御対象 22 A/D変換器 23 ディジタル補償器 24 ディジタルフィルタ 25 精度制限手段 26 D/A変換器 27 量子化誤差帰還手段 31 制御対象 32 A/D変換器 33 ディジタル補償器 34 D/A変換器 11 Control Target 12 A / D Converter 13 Digital Compensator 14 Precision Limiting Means 15 D / A Converter 16 Quantization Error Feedback Means 21 Controlled Target 22 A / D Converter 23 Digital Compensator 24 Digital Filter 25 Precision Limiting Means 26 D / A converter 27 Quantization error feedback means 31 Control object 32 A / D converter 33 Digital compensator 34 D / A converter

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】制御対象から得られる信号をアナログ・デ
ィジタル変換するA/D変換器と、前記A/D変換器の
出力をディジタル信号処理により補償するディジタル補
償手段と、前記ディジタル補償手段の出力信号の有効精
度を制限する精度制限手段と前記精度制限手段の出力を
ディジタル・アナログ変換するD/A変換器と、前記精
度制限手段により生じる量子化誤差を前記精度制限手段
の入力に帰還させる量子化誤差帰還手段とを備えたこと
を特徴としたディジタル制御装置。
1. An A / D converter for analog / digital converting a signal obtained from a controlled object, a digital compensating means for compensating the output of the A / D converter by digital signal processing, and an output of the digital compensating means. A precision limiting unit that limits the effective precision of a signal, a D / A converter that performs digital-analog conversion on the output of the precision limiting unit, and a quantum that feeds back a quantization error generated by the precision limiting unit to the input of the precision limiting unit. And a digitalized error feedback means.
【請求項2】前記量子化誤差帰還手段の伝達関数をFと
した場合(1+F)の伝達特性が低域炉波特性であるこ
とを特徴とした請求項1記載のディジタル制御装置。
2. The digital controller according to claim 1, wherein the transfer characteristic when the transfer function of the quantization error feedback means is F (1 + F) is a low-range reactor wave characteristic.
【請求項3】制御対象から得られる信号をアナログ・デ
ィジタル変換するA/D変換器と、前記A/D変換器の
出力をディジタル信号処理を行なうディジタル処理手段
と、前記ディジタル処理手段の出力信号を入力とするデ
ィジタルフィルタと、前記ディジタルフィルタの出力信
号の有効精度を制限する精度制限手段と前記精度制限手
段の出力信号をディジタル・アナログ変換するD/A変
換器と、前記精度制限手段の出力信号を前記ディジタル
フィルタの入力に帰還する帰還手段とを備たことを特徴
としたディジタル制御装置。
3. An A / D converter for analog / digital converting a signal obtained from a controlled object, a digital processing means for digitally processing the output of the A / D converter, and an output signal of the digital processing means. , A digital filter that inputs, a precision limiting unit that limits the effective precision of the output signal of the digital filter, a D / A converter that digital-analog converts the output signal of the precision limiting unit, and the output of the precision limiting unit. A digital control device comprising a feedback means for returning a signal to the input of the digital filter.
【請求項4】前記帰還手段の伝達関数をG、前記ディジ
タルフィルタの伝達関数をHとした場合、(1/(1−
GH))の伝達特性が低域炉波特性であることを特徴と
した請求項3記載のディジタル制御装置。
4. When the transfer function of the feedback means is G and the transfer function of the digital filter is H, (1 / (1-
4. The digital control device according to claim 3, wherein the transfer characteristics of GH)) are low-range reactor wave characteristics.
【請求項5】レーザー光を記録媒体に照射することによ
り少なくとも情報を記録あるいは再生する光ディスク装
置の、前記レーザー光の焦点を合わすフォーカス制御、
あるいは前記レーザー光を前記記録媒体上の目標トラッ
クに追従させるトラッキング制御、あるいは前記フォー
カス制御アクチュエータおよびトラッキング制御アクチ
ュエータを搭載した光ヘッドを移送させる移送制御のう
ち少なくとも一つの制御を行なうことを特徴とする請求
項1から4のいずれかに記載のディジタル制御装置。
5. A focus control for focusing the laser light in an optical disk device for recording or reproducing at least information by irradiating the recording medium with the laser light,
Alternatively, at least one of a tracking control for causing the laser light to follow a target track on the recording medium or a transfer control for transferring an optical head equipped with the focus control actuator and the tracking control actuator is performed. The digital control device according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000002104A1 (en) * 1998-07-01 2000-01-13 Adtex Inc. Predictive control using operating means with fewer set levels
JP2015115044A (en) * 2013-12-16 2015-06-22 株式会社デンソー Feedback control device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61177819A (en) * 1985-02-04 1986-08-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Oversampling type digital/analog converter
JPH02134010A (en) * 1988-11-15 1990-05-23 Sony Corp Signal processor
JPH02249001A (en) * 1989-03-22 1990-10-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Arithmetic unit for digital manipulated variable

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61177819A (en) * 1985-02-04 1986-08-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Oversampling type digital/analog converter
JPH02134010A (en) * 1988-11-15 1990-05-23 Sony Corp Signal processor
JPH02249001A (en) * 1989-03-22 1990-10-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Arithmetic unit for digital manipulated variable

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000002104A1 (en) * 1998-07-01 2000-01-13 Adtex Inc. Predictive control using operating means with fewer set levels
JP2015115044A (en) * 2013-12-16 2015-06-22 株式会社デンソー Feedback control device

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