JPH0746284B2 - 多重デジタル計算機を用いる作動制御方法 - Google Patents

多重デジタル計算機を用いる作動制御方法

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JPH0746284B2
JPH0746284B2 JP8679888A JP8679888A JPH0746284B2 JP H0746284 B2 JPH0746284 B2 JP H0746284B2 JP 8679888 A JP8679888 A JP 8679888A JP 8679888 A JP8679888 A JP 8679888A JP H0746284 B2 JPH0746284 B2 JP H0746284B2
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computer
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controlling
control
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主典 石川
健一郎 米原
豊 東條
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Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Jukogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多重デジタル計算機を用いる作動部の制御方
法に関する。とくに、本発明は航空機の操舵翼のアクチ
ュエータの制御方法に適しているが、それに限定される
ものではない。
〔従来技術〕
デジタル計算機を用いた航空機の制御方法においては、
制御システムとして必要な機能および信頼性を得るため
に、システムは冗長構成され、複数の制御チャネルが設
けられ、各チャネルにそれぞれデジタル計算機が設けら
れる。各チャネルの計算機には、操縦杆等の制御部材の
位置に対応する信号や機体運動センサからの信号が入力
され、計算機は、その入力信号に基づく演算を行って、
入力信号に対応する出力信号を発生する。これら複数の
制御チャネルの計算機出力は、そのままの形で重畳すな
わちサミングされて作動部のアクチュエータを駆動す
る。この場合、各チャネルの計算機出力は電気信号の形
で重畳されて、1つのサミング信号とされ、1つのアク
チュエータを駆動する構成もあるが、各計算機出力がそ
れぞれのアクチュエータを駆動し、各アクチュエータの
作動が機械的に重畳すなわちサミングされる構成もあ
る。ところで、各デジタル計算機の出力は、出力が変化
する場合には階段状の波形となる。このような階段状の
波形のデジタル出力が同じタイミングで各計算機から出
力されてサミングされると、サミングされた総合出力の
階段状変化が大きくなり過ぎて、アクチュエータの作動
が円滑でなくなる。すなわち、アクチュエータの作動が
ぎくしゃくしたものとなる。従来は、この問題に対処す
るため、計算機の出力をフィルタ回路に通しているが、
このフィルタ回路の作用により、制御系の位相特性が劣
化する。
〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、多重デジタル計算機を用いた従来の作動部制
御方法において、デジタル計算機の出力が階段状である
ために作動部の作動が円滑でなくなる、という問題を、
フィルタ回路を使用することなく解決するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の作動制御方法は、上記問題点を解決するため
に、一つの作動にサミングされるチャネルの計算機の出
力を、サンプリング周期中にたとえば該サンプリング周
期をチャネル数で除した時間だけずらせて非同期で出力
し、出力信号に含まれる階段除去波形を各チャネルの出
力により相互に補間することを特徴とする。すなわち、
本発明の一態様による多重デジタル計算機を用いる作動
部の制御方法は、複数の制御チャネルの各々に計算機を
配置して、各計算機からの出力信号をサミングする形で
作動部の作動を制御するようにしたものであって、基本
的には、各計算機からのデジタル出力を、それぞれタイ
ミングをずらして出力する。このように出力のタイミン
グをずらすことによって、各計算機からのデジタル出力
が変化する場合に該出力に含まれる階段状波形の立ち上
がり部あるいは立ち下がり部が互いに重ならなくなり、
各計算機からのデジタル出力をサミングした総合出力の
波形の変化が大きくなり過ぎることがなくなる。また、
本発明の他の態様においては、制御チャネル数をNとし
サンプリング周期をTとしたとき、各計算機からの出力
をそれぞれT/Nづつタイミングをずらして非同期で出力
して出力信号に含まれる階段状波形の立ち上がりあるい
は立ち下がりが互いに重ならないようにする。本発明の
さらに好ましい態様によれば、上記の制御方法におい
て、二つの連続するサンプリングにおける指令信号をそ
れぞれCM-1,およびCMとするとき、計算機出力を式 制御信号=CM-1+n(CM−CM-1)/N により補正することを特徴とする。ただし、nはサンプ
リングからの出力の順番を表す。
本発明のさらに他の態様においては、航空機の制御方法
が実現される。この方法は、複数の計算機を設けて、各
計算機からの出力をサミングすることにより一つの操舵
翼のアクチュエータを制御するようにした航空機の制御
方法において、計算機数をNとしサンプリング周期をT
としたとき、各計算機からの出力をそれぞれT/Nづつタ
イミングをずらして非同期で出力して出力信号に含まれ
る階段状波形の立ち上がり部あるいは立ち下がり部が互
いに重ならないようにすることを特徴とする。
〔作用〕
本発明の第1の態様による方法では、サンプリング周期
がチャネル数で等分され、等分された各区間ごとに各チ
ャネルの計算機からの出力が順に出力されるので、すべ
ての計算機出力が同時に出力されるばあいに比して各チ
ャネルの信号が相互補間的に作用するので、作動部の作
動の円滑化をはかることができる。また、上述の式によ
る補正を行う態様においては、信号の変化が一層円滑に
なり、作動部の作動も円滑になる。
〔実施例〕
第1図に本発明の一実施例として航空機の操舵翼の作動
制御装置を示す。航空機の操舵翼は符号5で示されてお
り、この操舵翼5の作動を制御するために三つのチャネ
ルからなる制御系が設けられる。制御系のチャネル1
は、操縦杆の位置センサ1aと航空機機体の運動を検出す
る機体運動センサ2aとを有し、これらセンサ1a、2aの出
力はデジタル計算機3aに接続される。デジタル計算機3a
の出力は作動部すなわちアクチュエータ4aに与えられて
該アクチュエータ4aを作動させる。
同様に、チャネル2は、操縦杆位置センサ1bと機体の運
動を検出する機体運動センサ2bとを有し、これらセンサ
1b、2bの出力はデジタル計算機3bに入力される。デジタ
ル計算機3bの出力は作動部すなわちアクチュエータ4bに
与えられ、該アクチュエータ4bを作動させる。チャネル
3も同様な構成であり、操縦杆位置センサ1c、運動セン
サ2c、デジタル計算機3c、作動部すなわちアクチュエー
タ4cを有する。
作動部4a、4b、4cの出力は、たとえば、複数の回転出力
を結合して1つの回転出力とする作動歯車機構などの出
力混合機構あるいは、出力軸(ロータ)を共有し、チャ
ネル毎に専用のコイルを有する形態としたDCブラシレ
ス、モータなどの出力混合機構によりサミングされて操
舵翼5に与えられ、該操舵翼5を必要な方向に必要な角
度だけ作動させる。本例においては、アクチュエータが
各チャネルごとに設けられ、アクチュエータの出力が機
械的にサミングされて操舵翼5を操舵するように構成さ
れているが、各デジタル計算機3a、3b、3cの電気的出力
がサミングされて一つのアクチュエータを作動させるよ
うに構成してもよい。
第2図は、デジタル計算機3a、3b、3cにおける入力およ
び出力のタイミングを示す。各デジタル計算機は、一定
のサンプリング周期Tごとにセンサからの信号をサンプ
リングして入力とする。チャネル1のデジタル計算機3a
は、サンプリング周期Tの最初の1/3周期の間にそのチ
ャネルに応じた制御則に基づく演算処理を行い、最初の
1/3周期の終了時に、出力を発生する。チャネル2のデ
ジタル計算機3bは、サンプリング周期Tの次の1/3周期
の間にそのチャネルに応じた制御則に基づく演算処理を
行い、その1/3周期の終了時に出力を発生する。チャネ
ル3のデジタル計算機3cは、サンプリング周期Tの最後
の1/3周期の間にそのチャネルに応じた制御則に基づく
演算処理を行い、この最後の1/3周期の終了時に出力を
発生する。第2図においては、チャネル3の出力のタイ
ミングと次のサンプリング入力のタイミングとが互いに
ずれた状態で示されているが、これは図において出力と
入力とを識別し易くするために位置をずらして示しただ
けであって、実際はこの出力の直後に入力される。
作動指令信号が増加していくばあいには、各チャネルの
出力信号は、第3図に示すように階段状の波形となる。
これらの信号が同時に出力されると、作動部の作動が円
滑でなくなる。従来は、この問題に対処するために、デ
ジタル計算機の出力回路にフィルタ回路を設けて信号の
平滑化をはかっていたが、フィルタ回路は信号の位相に
悪影響を持つ、という問題がある。本発明においては、
各チャネルの出力信号が、タイミングをずらして出力さ
れるので、各信号が相互に補間しあって作動部の作動を
円滑にする。したがって、信号の位相に悪影響のあるフ
ィルタ回路をデジタル計算機の出力回路に用いる必要が
なくなる。
本発明においては、作動の円滑化を一層確実なものとす
るため、各チャネルのデジタル計算機の出力信号を出力
の順序に応じて補正することが望ましい。すなわち、今
回のサンプリングにおける入力信号に対応する出力信号
であるアクチュエータ作動信号がCMであり、前回のサン
プリングにおける入力信号に対応するアクチュエータ作
動信号がCM-1であるとすると、サンプリング周期の最初
の1/3周期の終わりに出力されるチャネル1の出力信号
は、次式 出力信号=CM-1+(CM−CM-1)/3 により補正する。また、次の1/3周期に出力されるチャ
ネル2の出力信号は、次式 出力信号=CM-1+2(CM−CM-1)/3 により補正する。さらに、最後に出力されるチャネル3
の出力信号としては、アクチュエータ作動信号CMをその
まま採用する。このような補正を行うことにより、第3
図に示すように出力信号の急激な変動を避けることがで
き、アクチュエータの作動を円滑にすることが可能にな
る。
〔効果〕
以上述べたように、本発明においては、複数の制御チャ
ネルの各々に計算機を配置して、各計算機からの出力信
号をサミングする形で作動部の作動を制御するようにし
た多重デジタル計算機を用いる作動部の制御方法におい
て、各サンプリング周期を計算機の数に対応して区分
し、それぞれの計算機の出力を各区分のそれぞれにおい
て順に出力させるようにして、各計算機の出力が相互に
補間し合うように構成したので、作動部に与えられる作
動指令の急激な変動が防止でき、従来のように出力信号
の位相に悪影響のあるフィルタ回路を使用せずに作動部
の作動を円滑にすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す航空機の操舵翼の制御
系のブロック図、第2図は第1図の実施例におけるデジ
タル計算機の入力および出力タイミングを示す図表、第
3図は各チャネルのデジタル計算機の出力信号の例を示
す図表である。 1a、1b、1c……操縦杆位置センサ 2a、2b、2c……機体運動センサ 3a、3b、3c……デジタル計算機 4a、4b、4c……作動部 5……操舵翼
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−52880(JP,A) 特開 昭63−104101(JP,A) 特開 昭60−97402(JP,A) 特開 昭60−105004(JP,A) 実開 昭59−4006(JP,U) 実開 昭58−190705(JP,U)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の制御チャネルの各々に計算機を配置
    して、各計算機からの出力信号をサミングする形で作動
    部の作動を制御するようにした多重デジタル計算機を用
    いる作動部の制御方法において、各計算機からのデジタ
    ル出力をそれぞれタイミングをずらして非同期で出力し
    て、各計算機からのデジタル出力信号に含まれる階段状
    波形の立ち上がりあるいは立ち下がりが互いに重ならな
    いようにすることを特徴とする、多重デジタル計算機を
    用いる作動部の制御方法。
  2. 【請求項2】複数の制御チャネルの各々に計算機を配置
    して、各計算機からの出力信号をサミングする形で作動
    部の作動を制御するようにした多重デジタル計算機を用
    いる作動部の制御方法において、制御チャネル数をNと
    しサンプリング周期をTとしたとき、各計算機からのデ
    ジタル出力をそれぞれT/Nずつタイミングをずらして非
    同期で出力して、各計算機からのデジタル出力信号に含
    まれる階段状波形の立ち上がりあるいは立ち下がりが互
    いに重ならないようにすることを特徴とする、多重デジ
    タル計算機を用いる作動部の制御方法。
  3. 【請求項3】請求項2に記載した制御方法において、二
    つの連続するサンプリングにおける出力信号をそれぞれ
    CM-1、およびCMとするとき、計算機出力を式 制御信号=CM-1+n(CM−CM-1)/N により補正することを特徴とする制御方法。 ただし、nはサンプリングタイミングからの出力の順番
    を表す。
  4. 【請求項4】複数の計算機を設けて、各計算機からの出
    力をサミングすることにより一つの操舵翼のアクチュエ
    ータを制御するようにした航空機の制御方法において、
    計算機数をNとしサンプリング周期をTとしたとき、各
    計算機からのデジタル出力をそれぞれT/Nずつタイミン
    グをずらして非同期で出力して、各計算機からのデジタ
    ル出力信号に含まれる階段状波形の立ち上がりあるいは
    立ち下がりが互いに重ならないようにすることを特徴と
    する、航空機の制御方法。
  5. 【請求項5】複数の制御チャネルの各々に計算機を配置
    して、各計算機からの出力信号をサミングする形で作動
    部の作動を制御するようにした多重デジタル計算機を用
    いる作動部の制御方法において、計算機のサンプリング
    周期を前記計算機の数に対応する数に区分し、一つの計
    算機からのデジタル出力が一つの区分において出力され
    るように、それぞれの計算機のデジタル出力タイミング
    をずらして非同期で出力して、各計算機からのデジタル
    出力信号に含まれる階段状波形の立ち上がりあるいは立
    ち下がりが互いに重ならないようにすることを特徴とす
    る、多重デジタル計算機を用いる作動部の制御方法。
JP8679888A 1988-04-08 1988-04-08 多重デジタル計算機を用いる作動制御方法 Expired - Lifetime JPH0746284B2 (ja)

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JPH01258103A JPH01258103A (ja) 1989-10-16
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102549302A (zh) * 2009-09-25 2012-07-04 株式会社海莱客思 带齿线缆、具备带齿线缆的线缆装置及移动体的移动系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102549302A (zh) * 2009-09-25 2012-07-04 株式会社海莱客思 带齿线缆、具备带齿线缆的线缆装置及移动体的移动系统

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