JPH08227317A - サーボ装置のための位置決め制御回路の自動同調 - Google Patents

サーボ装置のための位置決め制御回路の自動同調

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JPH08227317A
JPH08227317A JP7295909A JP29590995A JPH08227317A JP H08227317 A JPH08227317 A JP H08227317A JP 7295909 A JP7295909 A JP 7295909A JP 29590995 A JP29590995 A JP 29590995A JP H08227317 A JPH08227317 A JP H08227317A
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アラン・シー・ゾーラー
Tina Vrabec
ティーナ・ブラベク
Richard A Dolezal
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーボ弁の手動移動なしに、スイッチまたは
ポテンショメータの使用なしにそして入出力基板を除去
しなければならないことなしに同調できる復調器を有す
る位置制御回路を提供すること。 【解決手段】 位置制御回路が、サーボ装置の位置付け
に使用される電気水力学的位置決めシステムで使用する
ための自動同調能力を有する復調器を有する。位置制御
回路は、復調器と、入力電圧範囲を有するアナログ−デ
ィジタル変換器とマイクロコントローラとを含む。復調
器があるゲインを有しそしてサーボ装置からのフィード
バック信号をサーボ装置が０％位置のとき下側電圧値を
１００％位置のとき上側電圧値を有する位置信号に変換
するよう動作できる。下側電圧値および上側電圧値は復
調器ゲインの関数である。オペレータ起動時に、マイク
ロコントローラが下側電圧範囲内の下側電圧値および上
側電圧範囲内の上側電圧値を有する復調器からの位置信
号を生ずる復調器ゲインのための最大値を自動計算し、
ここで、下側電圧範囲および上側電圧範囲はアナログ−
ディジタル変換器の入力電圧範囲内にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はサーボ装置のための
電気水力学的位置決めシステムに関するものであり、詳
述すると自動同調される復調器を有する位置制御回路に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気水力学的位置決めシステムが、高ス
ラストで迅速かつ正確な位置決めを要求するサーボ装置
の位置決めのために広範に使用されている。電気水力学
的位置決めシステムは通常、賦活回路と、直線性可変差
動変成器(LVDT)と、サーボ装置を具備するプロセスを制
御する制御システムの構成要素である位置制御回路とを
具備する。典型的な応用において、サーボ装置のための
所望位置すなわち設定点が、電気水力学的位置決めシス
テムの外部の制御系のプロセッシング領域において計算
されるが、かかるサーボ装置の設定点は全体としてプロ
セス制御条件から決定される。サーボ装置の設定点を表
わすプロセス需要信号が制御装置のプロセッシング領域
において発生されそしてサーボ装置を設定点位置に移動
させる電気水力学的位置決めシステムに送信される。
【０００３】従来の電気水力学的位置決めシステムのブ
ロック図が図１に示されておりそして自動較正能力を有
する電気水力学的位置決めシステムを教示する米国特許
第4,920,305 号において詳細に説明されている。
【０００４】賦活回路１６は水力学的流体系３７、電気
水力学的パイロット弁３６およびアクチュエータ３８を
具備する。サーボ装置４０の位置は、水力学的流体系３
７からの高圧力流体設備によって制御されるアクチュエ
ータ移動によって駆動される。高圧力の水力学的流体流
れは、位置制御回路１４からの制御信号により賦活され
るコイル３４を具備の電気水力学的パイロット弁３６に
より調整される。
【０００５】位置制御回路１４は、差分ユニット６０、
制御器６２、復調器４６、ディジタル−アナログ変換器
５８、マイクロコントローラ３２およびアナログ−ディ
ジタル変換器４８を具備する。位置制御回路１４は取り
替えを容易にするために単一入出力（I/O)プラグ接続式
プリント回路基板に搭載される。入出力プリント回路基
板は並列通信バス５４を通じて制御システムの残部と接
続する。位置制御回路１４の主要構成要素は、制御信号
の計算のため被駆動装置４０位置とサーボ装置設定点間
の差分を使用する制御器６２である。
【０００６】アクチュエータ３８の位置、したがってサ
ーボ装置位置はLVDT 42 により測定される。よく知られ
るごとくLVDT 42 は正弦波励起信号受信の一次巻線４２
ａと２つの二次巻線４２ｂおよび４２ｃとを有する。LV
DT 42 はさらにアクチュエータ３８に接続の鉄のコア部
４２ｄを有する。アクチュエータ３８の位置が変化する
とき、これに対応する鉄のコア部４２ｄの位置変化があ
る。２つの二次巻線４２ｂおよび４２ｃからの正弦波信
号振幅は鉄コア部４２ｄの位置に依存するが、鉄コア部
４２ｄが中心に置かれているとき、２つの正弦波信号振
幅は等しい。鉄コア部４２ｄが中心から移動するとき、
二次巻線４２ｂおよび４２ｃからの正弦波信号振幅は異
なる量だけ変化する。二次巻線４２ｂおよび４２ｃへ接
続の復調器４６は、アクチュエータ３８の位置したがっ
てサーボ装置４０の位置を表わすアナログ位置信号の発
生のため、この正弦波信号振幅差を使用する。復調器４
６は、その値がアナログ位置信号の電圧範囲に影響する
ところのゲイン（図示せず）を有する。
【０００７】復調器４６からのアナログ位置信号はアナ
ログ−ディジタル変換器４８において、ディジタル位置
信号に変換される。典型的には、アナログ−ディジタル
変換器がたとえば−１０ボルト〜＋１０ボルトまたは−
４．５ボルト〜＋４．５ボルトなどの設定入力電圧範囲
を有する。したがって、復調器４６からのアナログ位置
信号をアナログ−ディジタル変換器４８の入力電圧範囲
内に維持することが望ましい。
【０００８】復調器４６からのアナログ位置信号がアナ
ログ−ディジタル変換器４８においてディジタル化され
た後、結果のディジタル位置信号はマイクロコントロー
ラ３２に伝送される。マイクロコントローラ３２は、ア
ナログ−ディジタル変換器４８においてディジタル化さ
れる、電気水力学的パイロット弁コイル３４へ向かう制
御信号からのフィードバック信号である出力フィードバ
ック信号、プロセス需要信号およびディジタル位置信号
を受け取る。マイクロコントローラ３２は、これら信号
の監視およびこれら信号が一定パラメータの外側にある
ときの多機能プロセッサ５２への報告によって自動的シ
ステム障害検出を行う。さらに、マイクロコントローラ
３２はプロセス需要信号からディジタル需要信号を計算
する。
【０００９】マイクロコントローラ３２からのディジタ
ル需要信号はディジタル−アナログ変換器５８へ伝送さ
れ、ここでそれはアナログ需要信号に変換される。ここ
からアナログ需要信号は差分ユニット６０へ伝送され
る。差分ユニット６０は復調器からアナログ位置信号お
よびアナログ需要信号の両方を受け取る。差分ユニット
６０は、アナログ需要信号からアナログ位置信号を差し
引き、結果の誤差信号を制御器６２に送信する。制御器
６２は、よく知られる比例積分微分制御アルゴリズムを
誤差信号へ適用することにより制御信号を計算する。制
御器６２の比例構成要素、積分構成要素および微分構成
要素はそれぞれ誤差信号に対する構成要素の効果を変化
させるゲイン値を有する。
【００１０】電気水力学的パイロット弁３６、ＬＶＤＴ
４２およびサーボ装置４０の特性は応用ごとに異なるの
で、位置制御回路１４は、サーボ装置４０の最適制御の
提供のため、新しい応用ごとに修正あるいは「同調」さ
れる必要がある。位置制御回路１４の同調に要求される
ステップのうちの一つが、復調器４６からのアナログ位
置信号の電圧範囲とアナログ−ディジタル変換器４８の
入力電圧範囲とを整合させるよう復調器ゲインを同調さ
せることである。
【００１１】現在のところ、復調器ゲインの同調は時間
のかかる試行錯誤の手続である。典型的には、位置制御
回路１４は、サーボ装置４０が配置されるプロセスから
相当な距離離れた制御室内に配置される。オペレータを
してプロセスの方へと出向かせそしてサーボ装置４０を
完全閉鎖位置（０％）に移動させることにより、復調器
ゲインは同調される。オペレータは引き続き制御室へ戻
ってそして復調器４６からのアナログ位置信号の電圧を
手動測定しなければならない。オペレータは順次、電圧
がアナログ−ディジタル変換器４８の入力電圧範囲の下
側限界にあるいはその近傍にあるように測定されるま
で、復調器ゲインを調整する。オペレータは引き続きプ
ロセスの方へと出向き、そしてサーボ装置４０を完全開
放位置（１００％）へと移動しなければならない。オペ
レータは再び制御室へ戻りそしてアナログ位置信号の電
圧を測定しなければならない。電圧がアナログ−ディジ
タル変換器４８の入力電圧範囲の上側限界にまたはその
近傍にあるよう測定されるまで復調器ゲインは順次手動
調整される。完全閉鎖位置および完全開放位置のための
復調器ゲイン値に基づいて、アナログ−ディジタル変換
器４８の入力電圧範囲に近いアナログ位置信号電圧範囲
を生ずるゲイン値が選択される。
【００１２】もし復調器ゲインがスイッチにより調整さ
れるのであれば、復調器４６を含む入出力基板は同調プ
ロセス中、除去されねばならない。復調器ゲインの同調
のために、入出力基板は復調器ゲインに対して行われる
各変化ごとに除去されそして再度取付けなければならな
い。こうして、入出力基板は繰り返し操作され、入出力
基板への損傷を招くであろう。復調器ゲインの調整のた
めのポテンショメータの使用は入出力基板操作を低減す
る。しかし、ポテンショメータは時間を通じてドリフト
および汚染を受け、それらの正確さを劣化させる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上述の理由のため、サ
ーボ弁の手動による移動なしにそしてスイッチまたはポ
テンショメータの使用なしにそして入出力基板を除去し
なければならないことなしに同調できる復調器を有する
位置制御回路を有することが望ましい。本発明の位置制
御回路はこの条件を満たす。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明はサーボ装置の位
置決めのための位置制御回路を教示する。サーボ装置は
サーボ装置市信号を発生する位置検出手段および賦活回
路に接続される。制御回路はプロセス需要信号に応答し
て動作しそして自動的復調器同調を有する。位置制御回
路は、あるゲインを有する復調器とアナログ−ディジタ
ル変換器と最適化手段とを有する。
【００１５】復調器はサーボ装置位置信号を受信しそし
てこれからアナログ位置信号を計算する。アナログ位置
信号は、サーボ装置がその０％機械的位置にいるとき下
方電圧値を有しそしてサーボ装置がその１００％機械的
位置にいるとき上方電圧値を有する。アナログ位置信号
の下方電圧値および上方電圧値はゲイン関数である。あ
る入力電圧範囲を有するアナログ−ディジタル変換器は
アナログ位置信号をディジタル位置信号に変換する。
【００１６】最適化手段は、下方電圧範囲内にあるアナ
ログ位置信号下方電圧値をそして上方電圧範囲内にある
アナログ位置信号上方電圧値を生じさせる最適値をゲイ
ンに設定する。下方電圧範囲および上方電圧範囲は両方
ともアナログ−ディジタル変換器の入力電圧範囲内にあ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】図２を参照すると、本発明により
具体化される位置制御回路を包含する電気水力学的位置
決めシステムの簡単なブロック図が示されている。位置
制御回路の包含に加え、電気水力学的位置決めシステム
は賦活回路１２および一対の冗長ＬＶＤＴ４２および４
３を包含する。賦活回路１２は、一対の冗長電気水力学
的パイロット弁３５、３６、水力学的流体系３７および
アクチュエータ３８を包含する。
【００１８】電気水力学的位置決めシステムは、多機能
プロセッサ７２を包含の分散制御システムにより制御さ
れるプロセス要素であるサーボ装置４０を位置付ける。
位置制御回路７０は分散制御システムの構成要素であり
そして単一入出力（Ｉ／Ｏ）プラグ接続式プリント回路
基板上にある。
【００１９】図３を参照すると、位置制御回路７０のた
めのブロック図が示されている。位置制御回路７０は差
分ユニット６０、制御器１８、２つのサーボ駆動装置２
０および２１、復調器２２、ディジタル−アナログ変換
器２４、マイクロコントローラ２６、アナログ−ディジ
タル変換器２８、発振器８０およびフィールド接点８４
を具備する。
【００２０】位置制御回路７０は並列通信バスを介して
分散制御システムの多機能プロセッサ７２と接続する。
位置制御回路７０をして（図２に示す）賦活回路１２お
よび（図２に示す）冗長ＬＶＤＴ４２および４３との接
続を可能にしそして分散制御システムの残部との通信を
可能にするため多機能プロセッサ７２は位置制御回路７
０を形成する。位置制御回路７０の形成は多機能プロセ
ッサ７２の読取り専用ファームウェア内にある制御アル
ゴリズムを通じて達成される。かかるアルゴリズムの一
例が譲受人の関連会社Bailey Controls 社（以後、Bail
eyと呼ぶ）により販売されている多機能プロセッサに包
含の機能コード５５である。
【００２１】位置制御回路７０の形成に加え、多機能プ
ロセッサ７２はさらに並列通信バス８２を通じてプロセ
ス需要信号を位置制御回路７０に送信する。多機能プロ
セッサ７２は全体としてプロセス条件からプロセス需要
信号を計算する。マイクロコントローラ２６は、ディジ
タル−アナログ変換器２４に送られここでアナログ需要
信号に変換されるディジタル需要信号の発生のため、プ
ロセス需要信号を受信しそしてこれに応答する。アナロ
グ需要信号は、順次、差分ユニット６０に送信され、こ
こで誤差信号の発生のため、（図２に示す）サーボ装置
４０の位置と比較される。誤差信号は制御器１８に送信
され、しかして制御器は、２つのサーボ駆動装置２０、
２１により（図２に示す）賦活回路１２へ出力される制
御信号の計算のため、誤差信号を使用する。
【００２２】賦活回路（図２）の冗長電気水力学的パイ
ロット弁３５、３６（図２）のうちの一方が一次とそし
て他方が二次と指定される。一次の電気水力学的パイロ
ット弁のコイルは一次と指定のサーボ駆動装置から制御
信号を受信し、一次の電気水力学的パイロット弁を移動
させる。一次の電気水力学的パイロット弁の移動はアク
チュエータ３８（図２）へ向かう高圧力流体流れを調整
し、これに応答しアクチュエータ３８を移動させる。ア
クチュエータ３８の移動は、順次、サーボ装置４０（図
２）を要求設定点位置へ向かって駆動する。
【００２３】サーボ装置４０の位置は、サーボ装置４０
に接続の２つの冗長ＬＶＤＴ４２、４３（図２）により
測定される。マイクロコントローラ２６は、並列通信バ
ス８２を通じてマイクロコントローラ２６へ送信される
多機能プロセッサ７２制御アルゴリズム中のパラメータ
値に基づいて、位置制御回路７０と冗長ＬＶＤＴ４２お
よび４３との間の接続を形成する。２つの冗長ＬＶＤＴ
４２、４３のうちの一つを能動状態とそして他方をバッ
クアップ状態と指定するある値がパラメータに入れられ
る。冗長ＬＶＤＴ４２および４３の指定の変化または冗
長ＬＶＤＴ４２、４３のうちただ一つのもののための接
続の形成のため他の値がパラメータに入れられることに
注意されたい。
【００２４】冗長ＬＶＤＴ４２、４３（図２）の一次巻
線のための励起信号は発振器８０により発生される。発
振器８０の周波数は、並列通信バス８２を通じてマイク
ロコントローラ２６に送信される多機能プロセッサ７２
制御アルゴリズムにおけるパラメータ値に基づいてマイ
クロコントローラ２６によりディジタル的にプログラム
される。発振器８０の周波数範囲は４００Ｈｚないし１
５ｋＨｚである。励起信号振幅は位置制御回路７０のス
イッチ（図示せず）により決定されそして１．０５Ｖ
peakないし９Ｖpeakの範囲である。冗長ＬＶＤＴ４２お
よび４３（図２）の一次巻線へ出力される発振器８０出
力の周波数および電圧振幅を変化させる能力は、種々の
タイプのＬＶＤＴ並びに回転式可変差分変成器（ＲＶＤ
Ｔ）や直線性可変リラクタンス変成器（ＬＶＲＴ）など
の他の位置検出部品と位置制御回路７０との接続を可能
にすることを理解されたい。
【００２５】サーボ装置４０（図２）が移動するとき、
各ＬＶＤＴは、その二次巻線から一対の正弦波信号を発
生する。位置制御回路７０の復調器２２は２つのＬＶＤ
Ｔ４２および４３（図２）の二次巻線に接続され、復調
器２２をして２対の正弦波信号の受信を可能にする。各
ペア内の正弦波信号振幅は、サーボ装置４０が要求設定
点位置の方に移動するとき変化する。復調器２２は、サ
ーボ装置４０の位置を表わすアナログ位置信号の発生の
ため、能動ＬＶＤＴの正弦波信号振幅におけるこの差分
を使用する。アナログ位置信号は、サーボ装置４０が０
％機械的位置にいるとき下方電圧値により限定される電
圧範囲を有しそしてサーボ装置４０が１００％機械的位
置にいるとき、上方電圧値により限定される電圧範囲を
有する。
【００２６】復調器２２は、マイクロコントローラ２６
に送信されるＬＶＤＴ状態信号を発生するオーバーフロ
ー検出回路（図示せず）を包含する。能動ＬＶＤＴの二
次巻線の電圧の損失があれば、オーバーフロー検出回路
は復調器２２の動作を不能化しそしてＬＶＤＴ状態信号
値を「不良」に設定する。マイクロコントローラ２６は
「不良」な性質についてＬＶＤＴ状態信号を監視する。
もしマイクロコントローラ２６が「不良」な性質を検出
すれば、バックアップＬＶＤＴからの正弦波信号はアナ
ログ位置信号の発生のために使用される。
【００２７】４〜２０ｍＡまたはプラス／マイナス１０
Ｖの信号がアナログ位置信号として位置制御回路７０へ
直接的に入力されるよう、復調器２２の動作は位置制御
回路１２中のジャンパ部材の使用によりバイパスされ得
る。この性質は、ＬＶＤＴの二次巻線からの正弦波信号
を調節する電子構成部品を有する直流ＬＶＤＴと位置制
御回路７０との接続を可能にする。
【００２８】アナログ−ディジタル変換器２８は−４．
５ボルト〜＋４．５ボルトの入力電圧範囲を有する。し
たがって、復調器２２は−４．５ボルト〜＋４．５ボル
トの範囲内にアナログ位置信号電圧範囲を維持する。復
調器２２においてアナログ位置信号の電圧範囲は、復調
器ゲイン（図示せず）を通じて調整される。復調器ゲイ
ンは、マイクロコントローラ２６から受信の直列符合化
復調器ゲイン信号を通じて薄膜抵抗網チップに接続され
るシリコンスイッチの設定によりその抵抗値が形成され
るところの薄膜抵抗網チップから構成される。薄膜抵抗
網は電子工業においてよく知られそして種々の製造業者
から入手できる。本発明で使用される薄膜抵抗網は、ロ
ードアイランド州、ウォーウィック、ニューヨーク州、
ウェストハーレーおよびイギリス国、ミドルセックス
州、アッシュフォードに事務所を有するElectro-Films
社製造の注文部品である。本発明で使用される薄膜抵抗
網のための要素概略図が図７に示されている。
【００２９】１６ＭＨｚで動作しそして１６メガバイト
のアドレス空間を有する１６ビットデータバスマイクロ
コントローラであるマイクロコントローラ２６が、復調
器ゲイン信号の発生およびＬＶＤＴ状態信号の監視に加
え多くの機能を実行する。マイクロコントローラ２６は
位置制御回路７０を構成しそしてこれを同調し、自動障
害検出を行い、サーボ駆動装置２０および２１を形成し
そしてディジタル需要信号を発生する。
【００３０】マイクロコントローラ２６は、並列通信バ
ス８２を通じての多機能プロセッサ７２からの較正信号
の受信で位置制御回路７０を自動較正する。較正サイク
ル中、マイクロコントローラ２６は、サーボ装置４０
（図２）が１００％の機械的限界に到達するまで、その
現在値からディジタル需要信号を増大する。サーボ装置
４０はその１００％限界に到達するとき、ディジタル位
置信号値ＬＶＤＴ１００が多機能プロセッサ７２に送信
され、ここでそれは不揮発性メモリに記憶される。次
に、マイクロコントローラ２６は、サーボ装置４０がそ
の０％限界に到達するまで、ディジタル需要信号を減少
させる。サーボ装置４０がその０％限界に到達すると
き、ディジタル位置信号値ＬＶＤＴ０が多機能プロセッ
サ７２に送信され、ここでそれは不揮発性メモリに記憶
される。
【００３１】較正サイクル中に得られる上述の値ＬＶＤ
Ｔ１００およびＬＶＤＴ０を使用し、マイクロコントロ
ーラ２６は以下のごとくプロセス需要信号からディジタ
ル需要信号を計算する。
【数１】
【００３２】アナログ−ディジタル変換器２８において
ディジタル化されたサーボ駆動装置出力２０、２１から
のフィードバック信号である出力フィードバック信号か
ら（図２の）サーボ装置４０の０％および１００％機械
限界をマイクロコントローラが決定する。マイクロコン
トローラ２６は、サーボ出力２０、２１の負側電圧を表
わす出力フィードバック信号を監視する。サーボ装置４
０（図２）がその１００％機械的位置へ移動することを
サーボ出力からの制御信号が要求しているときに、サー
ボ出力の負側電圧が−１ボルトよりも小さければ、マイ
クロコントローラ２６は、電気水力学的パイロット弁３
３、３４（図２）のコイルを通ずる電流が飽和してい
る、したがってサーボ装置４０は１００％の機械限界に
あると考える。サーボ装置４０（図２）がその０％機械
的位置へ移動することをサーボ出力からの制御信号が要
求しているときに、サーボ出力の負側電圧が＋１ボルト
よりも大きければ、マイクロコントローラ２６は、電気
水力学的パイロット弁３３、３４（図２）のコイルを通
ずる電流が飽和している、したがってサーボ装置４０は
０％の機械限界にあると考える。
【００３３】マイクロコントローラ２６はさらにシステ
ム障害について監視するために出力フィードバック信号
を使用する。もし、サーボ出力の負側電圧を表わす出力
フィードバック信号がゼロボルト近傍にあると読み取ら
れるならばそしてサーボ出力の正側電圧を表わす出力フ
ィードバック信号が９．６ボルトよりも上にあると読み
取られるならば、マイクロコントローラ２６はサーボ出
力が開路を有すると考える。マイクロコントローラ２６
は、以下の事象、(i) 関連の電気水力学的パイロット弁
のコイル間電圧を表わす出力フィードバック信号がゼロ
ボルトから５００ｍＶの範囲内にありそしてサーボ出力
の負側電圧を表わす出力フィードバック信号が１．５ボ
ルトよりも大きいかまたは、(ii)２つの電気水力学的パ
イロット弁のコイル間電圧を表わす出力フィードバック
信号間の差分が１００ｍＶよりも大きくそして関連の電
気水力学的パイロット弁のコイル間電圧を表わす出力フ
ィードバック信号がゼロボルトから１１５ｍＶの範囲内
にあることのいずれかが生ずるならば、サーボ出力は短
絡路(short circuit) を有すると決定する。
【００３４】マイクロコントローラ２６は、並列通信バ
ス８２を通じてマイクロコントローラ２６へ伝送される
多機能プロセッサ７２内の制御アルゴリズム中のパラメ
ータに基づいて２つのサーボ駆動装置２０および２１の
出力を形成する。パラメータ値に基づいて、マイクロコ
ントローラ２６は制御信号を出力するようサーボ駆動装
置２０および２１のうちの一つまたは両方を形成でき、
または、制御信号を一次電気水力学的パイロット弁に出
力するように一つのサーボ駆動装置をそして−２０％の
信号を二次電気水力学的パイロット弁に出力してこれを
閉鎖するよう強制するよう一つのサーボ駆動装置を形成
できる。
【００３５】サーボ駆動装置２０および２１からの制御
信号はマイクロコントローラ２６により発生のディジタ
ル需要信号から最終的に誘導される。マイクロコントロ
ーラ２６は位置制御回路７０を較正または同調していな
いかまたは位置制御回路７０が手動動作モードにおかれ
なければ、上述のごとくマイクロコントローラ２６はプ
ロセス需要信号および較正パラメータＬＶＤＴ０および
ＬＶＤＴ１００からディジタル需要信号を計算する。位
置制御回路７０は、始動時、多機能プロセッサ７２の障
害時または多機能プロセッサ７２内制御アルゴリズム中
のパラメータにより並列通信バス８２を通じての手動信
号のマイクロコントローラ受信時に手動動作モードにお
かれる。手動動作モードにおいて、ディジタル需要信号
は、マイクロコントローラ２６に接続のフィールド接点
を使用し増大および低減できる。
【００３６】ディジタル需要信号はディジタル−アナロ
グ変換器２４においてアナログ需要信号に変換される。
アナログ需要信号は差分ユニット６０に伝送されそして
これによって受信され、しかしてこの差分ユニットはさ
らに復調器２２からアナログ位置信号を受信する。差分
ユニット６０はアナログ需要信号からアナログ位置信号
を差し引き、誤差信号を発生する。制御器１８は誤差信
号へのよく知られる比例・積分・微分制御アルゴリズム
の適用により制御信号について値を計算する。制御器１
８は、比例構成要素と積分構成要素と微分構成要素とい
う３つの構成要素を有するハードウェア装置である。各
構成要素は、その値が誤差信号に対する構成要素の効果
を変化させるところのゲインを有する。３つの構成要素
についてのゲインは、上述の薄膜抵抗網チップから構成
される。制御器１８の積分および微分ゲインは同調可能
でない。ところが、制御器１８の比例ゲインは薄膜抵抗
網チップの抵抗変化により同調される。比例ゲイン薄膜
抵抗網チップの抵抗は、マイクロコントローラ２６から
受信される直列符合化比例ゲイン信号を通じてチップに
接続のシリコンスイッチの選択により変化される。
【００３７】復調器ゲイン信号の使用を通じての復調器
ゲインについての最適値の選択は手動によりあるいは自
動同調サイクルにより実行される。復調器ゲイン信号に
ついての値は、位置制御回路７０内のハードウェアスイ
ッチ（図示せず）を使用して手動によりあるいは制御ア
ルゴリズム内の復調器ゲインパラメータの使用により選
択される。後者の方法において、値は、制御システム内
のオペレータインタフェース装置を通じオペレータによ
り手動により多機能プロセッサ７２へ入れられる。詳述
すると、オペレータは、多機能プロセッサ７２内の制御
アルゴリズム中の復調器ゲインパラメータに整数値を入
れる。復調器ゲインパラメータに入れられる整数値は低
ゲイン値ＤＧｌから高ゲイン値ＤＧｈの範囲とすること
ができる。実施の場合に復調器ゲインのため一定実数値
を生ずる復調器ゲイン薄膜抵抗網チップに接続のシリコ
ンスイッチについての一連の設定物に整数値が対応付け
られる。復調器ゲインパラメータに入れられる整数値お
よびこれに対応する復調器ゲインの実数値を示す表が図
８に示されている。図８を参照すると、復調器ゲインパ
ラメータに入れられる整数値はＤＧｌについての１から
ＤＧｈについて３１の範囲にわたりそして２．０から１
５２．０の範囲にわたる復調器ゲインについての実数値
を表わす。ゼロの投入は自動同調サイクルを起動させ
る。
【００３８】復調器ゲインパラメータにおける復調器ゲ
インについての整数値の投入は、多機能プロセッサ７２
が正常に機能しそして制御システムの残部と通信を行っ
ている、すなわち多機能プロセッサが「オンライン」状
態である間、オペレータにより達成される。整数値は並
列通信バス８２を通じてマイクロコントローラへ伝送さ
れる。マイクロコントローラ２６は、復調器ゲイン薄膜
抵抗網チップに接続のシリコンスイッチのための一連の
設定物に整数値を変換しそしてこれら設定物を復調器ゲ
イン信号に直列符号化する。マイクロコントローラ２６
は順次復調器ゲイン信号を復調器２２に伝送する。復調
器ゲインの場合と同様に、比例ゲインについての整数値
が制御システム内のオペレータインタフェース装置を通
じてオペレータにより多機能プロセッサ７２に手動投入
される。整数値は並列通信バス８２を通じてマイクロコ
ントローラ２６へ伝送される。マイクロコントローラ２
６は、比例ゲイン薄膜抵抗網チップに接続のシリコンス
イッチのための一連の設定物に整数値を変換しそしてこ
れらの設定物を比例ゲイン信号に直列符合化する。マイ
クロコントローラ２６は順次比例ゲイン信号を制御器の
比例ゲイン部に送信する。
【００３９】復調器ゲインのための自動同調サイクル
は、復調器ゲインパラメータが０のとき、多機能プロセ
ッサ７２において発生される開始同調信号により起動さ
れる。開始同調信号は並列通信バス８２を通じて多機能
プロセッサ７２からマイクロコントローラ２６へ伝送さ
れる。上述のごとく、多機能プロセッサがオンライン状
態である間、復調器ゲインパラメータはオペレータイン
タフェース装置を通じてオペレータにより変化される。
【００４０】自動同調サイクルの間にマイクロコントロ
ーラ２６は復調器ゲインについて最適値を計算する。計
算を簡単化しデータ解釈を助長するために、マイクロコ
ントローラ２６は、アナログ位置信号の電圧範囲を、そ
の−４．５ボルト〜＋４．５ボルトという実範囲から−
１０ボルト〜＋１０ボルト範囲へと拡大する。復調器ゲ
インについての最適値は拡大電圧値を使用して計算され
そして下側電圧範囲内にあるアナログ位置信号下側電圧
値を生ずるそして上側電圧範囲内にあるアナログ位置信
号上側電圧値を生ずる復調器ゲイン値である。下側電圧
範囲は、最小下側電圧値ＬＶmin から（しかしこの値を
含まない）始まりそして最大下側電圧値Ｖｌまで（この
値を含む）延びる。上側電圧範囲は、最小上側電圧値Ｕ
Ｖmin から（しかしこの値を含まない）始まりそして最
大上側電圧値Ｖｈまで（この値を含む）延びる。
【００４１】Ｖｌは、スケール処理値−８．５ボルトに
対応する実際値−３．８２５ボルトを有し、Ｖｈは＋
８．５ボルトのスケール処理値に対応する＋３．８２５
ボルトの実際値を有する。ＬＶmin は、スケール処理値
−５ボルトに対応する実際値−２．２５ボルトを有し、
そしてＵＶmin は＋５ボルトのスケール処理値に対応す
る＋２．２５ボルトの実際値を有する。
【００４２】（スケール処理電圧範囲−８．５ボルト〜
＋８．５ボルトに対応する）実電圧範囲−３．８２５ボ
ルト〜＋３．８２５ボルトがアナログ位置信号について
選択される。なぜなら、それは、電圧ドリフトの場合
に、オーバーシュートを（スケール処理値−１０ボルト
に対応する）実際値−４．５ボルトへと下げまたは（ス
ケール処理値＋１０ボルトに対応する）実際値＋４．５
ボルトへと上げるようにし、しかして依然として信号の
分解能を維持するのに十分な程度に大きいからである。
アナログ位置信号電圧はディジタル位置信号を通じてマ
イクロコントローラ２６により読み取られる、すなわち
マイクロコントローラ２６はディジタル位置信号電圧を
アナログ位置信号電圧であるとして読み取る。
【００４３】図４および図５を参照すると、本発明の自
動同調サイクルを実施するマイクロコントローラ２６の
読み出し専用メモリに含まれる一組の命令からなる流れ
図２００が図示されている。図４に図示のステップ２０
２および図５に図示のステップ２０４、２０６は、復調
器ゲインについて最適値を計算する（図３に図示の）位
置制御回路７０の部分である。以下で詳述するごとく、
ａ．ステップ２０２は、下側電圧範囲内にあるアナログ
位置信号下側電圧値を生ずる復調器ゲイン信号最大値で
ある第１の選択ゲインＳＧ０を計算し、ｂ．ステップ２
０４は、上側電圧範囲内にあるアナログ位置信号上側電
圧値を生ずる復調器ゲイン信号最大値である第２の選択
ゲインＳＧ１００を計算し、そして、ｃ．ステップ２０
６は、復調器ゲインについての最適値に対応する復調器
ゲイン信号についての整数値ＳＧを計算する。ＳＧはＳ
Ｇ０およびＳＧ１００から選択され、ここに、ＳＧがＬ
Ｖmin よりも大きいアナログ位置信号下側電圧値を生じ
ないことをまたはＵＶmin よりも小さいアナログ位置信
号上側電圧値を生じないことを条件として、もしＳＧ１
００がＳＧ０よりも小さければＳＧ１００が選択されそ
してもしＳＧ０がＳＧ１００よりも小さいかまたはこれ
と等しければＳＧ０が選択される。
【００４４】開始同調信号の受信の際に、ステップ２０
２は低復調器ゲインＤＧ１に等しく復調器ゲイン信号整
数値を設定する。次に、ステップ２０２はディジタル需
要信号をしたがって制御信号をサーボ装置４０（図２）
がその０％機械的位置に到達するまで低減する。マイク
ロコントローラ２６は、較正サイクルの場合と同様の仕
方で、（図３の）サーボ出力２０および２１の負側電圧
を表わす出力フィードバック信号からサーボ装置４０の
０％および１００％の機械的限界を決定する。ステップ
２０２は、サーボ装置４０が整定するのを可能にするた
めに数秒待ち、そして順次第１の増大ループに入るが、
ここで、ステップ２０２は（ディジタル位置信号を通じ
て）アナログ位置信号の下側電圧値を読取りそしてこれ
とＶｌを比較する。もし下側電圧値がＶｌよりも大きい
かまたはこれと等しくそして復調器ゲイン信号がＤＧＨ
よりも小さければ、ステップ２０２は復調器ゲイン信号
を１だけ増大する。ステップ２０２は、アナログ位置信
号下側電圧値がＶｌよりも小さいかまたは復調器ゲイン
信号の整数値がＤＧｈと等しいのいずれかとなるまで継
続するが、ステップ２０２は、それぞれの復調器ゲイン
信号増大の後に、アナログ位置信号の下側電圧値を読取
りそしてこれをＶｌと比較する。ステップ２０２が第１
増大ループから出るときの復調器ゲイン信号整数値はＣ
Ｇ０と指定される。
【００４５】第１増大ループ中、ステップ２０２は、ア
ナログ位置信号下側電圧値がＬＶmi n よりも大きいかど
うかの決定のため、それぞれの復調器ゲイン信号増大の
後に、（ディジタル位置信号を通じて）アナログ位置信
号下側電圧値を検査する。アナログ位置信号下側電圧値
がＬＶmin を越えるとき、ステップ２０２は、誤差ゲイ
ンを、復調器ゲイン信号のその時の現在整数値と等しく
設定する。こうして、ステップ２０２が第１増大手段か
ら出るとき、誤差ゲインは、ＬＶmin を越えるアナログ
位置信号の下側電圧値を生ずる復調器ゲイン信号最大整
数値である。
【００４６】第１増大ループの退出後、ステップ２０２
は、ＳＧ０を計算するか、誤差が生じたことを決定す
る。ＣＧ０がＤＧｈと等しいのでステップ２０２が第１
増大ループから出るのであれば、ステップ２０２は、も
しＣＧ０が誤差ゲインよりも小さいかまたはこれと等し
ければ誤差が生じたことを決定する。アナログ位置信号
の下側電圧値がＶｌよりも小さいのでステップ２０２が
第１増大ループから出るのであれば、ステップ２０２
は、もしＣＧ０がＤＧ１と等しいかまたはＣＧ０−１が
誤差ゲインよりも小さいかこれと等しければ、誤差が生
じたことを決定する。もしステップ２０２が誤差が生じ
たことを決定すれば、ステップ２０２は誤差信号を発生
しそしてこれを並列通信バス８２（図３）を通じて（図
３の）多機能プロセッサ７２に送信する。もしステップ
２０２が誤差が生じたことを決定しなければ、ステップ
２０２は、ＳＧ０をＣＧ０−１に等しく設定しそして自
動同調サイクルはステップ２０４へ進行する。
【００４７】ステップ２０４は復調器ゲイン信号の整数
値をＤＧｌに等しく設定することにより始まる。次に、
ステップ２０４はディジタル需要信号をしたがって制御
信号をサーボ装置４０（図２）がその１００％機械的位
置に到達するまで増大する。ステップ２０４は、サーボ
装置４０が整定するのを可能にするために数秒待ち、そ
して順次第２の増大ループに入るが、ここで、ステップ
２０４は（ディジタル位置信号を通じて）アナログ位置
信号の上側電圧値を読取りそしてこれとＶｈを比較す
る。もし上側電圧値がＶｈよりも小さいかまたはこれと
等しくそして復調器ゲイン信号がＤＧｈよりも小さけれ
ば、ステップ２０４は復調器ゲイン信号を１だけ増大す
る。ステップ２０４は、アナログ位置信号上側電圧値が
Ｖｈよりも大きいかまたは復調器ゲイン信号の整数値が
ＤＧｈと等しいのいずれかとなるまで継続するが、ステ
ップ２０４は、それぞれの復調器ゲイン信号増大の後
に、アナログ位置信号の上側電圧値を読取りそしてこれ
をＶｈと比較する。ステップ２０４が第２増大ループか
ら出るときの復調器ゲイン信号整数値はＣＧ１００と指
定される。
【００４８】第２増大ループ中、ステップ２０４は、ア
ナログ位置信号上側電圧値がＵＶmi n よりも小さいかど
うかの決定のため、それぞれの復調器ゲイン信号増大の
後に、（ディジタル位置信号を通じて）アナログ位置信
号上側電圧値を検査する。アナログ位置信号上側電圧値
がＵＶmin よりも下に降下するときそしてその時の復調
器ゲイン信号整数値が誤差信号よりも大きいとき、ステ
ップ２０４は、誤差ゲインを、復調器ゲイン信号のその
時の現在整数値と等しく設定する。こうして、ステップ
２０４が第２増大手段から出るとき、誤差ゲインは、
（ｉ）ＬＶmin よりも大きいアナログ位置信号下側電圧
値を生ずる復調器ゲイン信号最大整数値および(ii)ＵＶ
min よりも小さいアナログ位置信号上側電圧値を生ずる
復調器ゲイン信号最大整数値のうち大きい方である。
【００４９】第２増大ループの退出後、ステップ２０４
は、ＳＧ１００を計算するか、誤差が生じたことを決定
する。ＣＧ１００がＤＧｈと等しくそしてＣＧ１００が
誤差ゲインよりも小さいかまたはこれと等しいのでステ
ップ２０２が第２増大ループから出るのであれば、ステ
ップ２０４は、誤差が生じたことを決定する。ディジタ
ル位置信号の上側電圧値がＶｈよりも大きくそしてＣＧ
１００がＤＧ１と等しいのでステップ２０４が第２増大
ループから出るのであれば、ステップ２０４は再び誤差
が生じたことを決定する。もしステップ２０４が誤差が
生じたことを決定すれば、ステップ２０４は誤差信号を
発生しそしてこれを並列通信バス８２（図３）を通じて
（図３の）多機能プロセッサ７２に送信する。もしステ
ップ２０４が誤差が生じたことを決定しなければ、ＣＧ
１００−１がＳＧ１００として指定されそして自動同調
サイクルはステップ２０６へ進行する。
【００５０】ステップ２０６が復調器ゲインについての
最適値に対応する復調器ゲイン信号の整数値であるＳＧ
を計算する。ステップ２０６はＳＧ０およびＳＧ１００
からＳＧを選択する。ＳＧが誤差ゲインよりも小さくな
いかまたはこれと等しいことを条件として、もしＳＧ１
００がＳＧ０よりも小さければＳＧ１００が選択されそ
してもしＳＧ０がＳＧ１００よりも小さいかまたはこれ
と等しければ、ＳＧ０が選択される。もしＳＧが誤差ゲ
インよりも小さいかまたはこれと等しければ、ステップ
２０６は誤差が生じたことを決定する。もしステップ２
０６が誤差が生じたことを決定すれば、ステップ２０６
は誤差信号を発生しそしてこれを並列通信バス８２（図
３）を通じて多機能プロセッサ７２（図３）へ送信す
る。
【００５１】ＳＧの計算後、マイクロコントローラ２６
（図３）は、並列通信バス８２を通じて多機能プロセッ
サ７２にＳＧを送信し、ここでそれは不揮発性メモリに
記憶され、多機能プロセッサをしてパワー損失の際にＳ
Ｇを保持できるようにする。パワーが回復されるとき、
多機能プロセッサ７２は並列通信バス８２を通じてＳＧ
をマイクロコントローラ２６に送信する。マイクロコン
トローラ２６は順次復調器ゲイン信号を媒介としてＳＧ
を復調器２２（図３）に送信し、復調器ゲインについて
最適値を生ずるために復調器ゲイン薄膜抵抗網チップに
接続のシリコンスイッチを設定する。
【００５２】多機能プロセッサ７２へのＳＧの送信後、
マイクロコントローラ２６は自動同調サイクルから退出
し、通常動作に復帰する。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーボ装置の位置付けに使用される従来の電気
水力学的位置決めシステムのブロック図である。
【図２】本発明により具体化される位置制御回路を包含
する電気水力学的位置決めシステムの簡単なブロック図
である。
【図３】本発明により具体化される位置制御回路のブロ
ック図である。
【図４】マイクロコントローラが復調器ゲインのための
最適値を計算する本発明により具体化される位置制御回
路の自動同調サイクルの流れ図である。
【図５】マイクロコントローラが復調器ゲインのための
最適値を計算する本発明により具体化される位置制御回
路の自動同調サイクルの流れ図である。
【図６】マイクロコントローラが復調器ゲインのための
最適値を計算する本発明により具体化される位置制御回
路の自動同調サイクルの流れ図である。
【図７】本発明により具体化される位置制御回路におい
て復調器ゲインおよび制御器ゲインのために使用される
薄膜抵抗網のための要素構成図である。
【図８】復調器ゲイン信号により伝送される整数値に対
応の復調器ゲインの実数値表を示す図である。
【符号の説明】
１４ 位置制御回路 １６ 賦活回路 ３２ マイクロコントローラ ３４ コイル ３６ 電気水力学的パイロット弁 ３７ 水力学的流体系 ３８ アクチュエータ ４０ サーボ装置（被駆動装置） ４２ LVDT ４２ａ 一次巻線 42b,c 二次巻線 ４２ｄ 鉄コア部 ４６ 復調器 ４８ アナログ−ディジタル変換器 ５２ 多機能プロセッサ ５４ 並列通信バス ５８ ディジタル−アナログ変換器 ６０ 差分ユニット ６２ 制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０３ Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０３Ｚ ３０５ ３０５Ｖ (72)発明者 リチャード・エイ・ドレザル アメリカ合衆国ミシガン州ロチェスタヒル ズ、フェアフィールド1944

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 サーボ装置位置信号を発生する位置検出
    手段と賦活回路とに接続のサーボ装置の位置決めのため
    の制御回路において、当該制御回路はプロセス需要信号
    に応答して動作しそして自動復調器同調動作を有し、 ａ）サーボ装置が０％の機械的位置にあるとき下側電圧
    値を有するそしてサーボ装置が１００％の機械的位置に
    あるとき上側電圧値を有するアナログ位置信号の発生の
    ためサーボ装置位置信号を受信しそしてこれに応答して
    動作可能なあるゲインを有する復調器であって、前記下
    側電圧値および前記上側電圧値が前記ゲインの関数であ
    る前記復調器と、 ｂ）アナログ位置信号をディジタル位置信号に変換する
    よう動作可能なある入力電圧範囲を有するアナログ−デ
    ィジタル変換器と、 ｃ）前記賦活回路へ向かう制御信号の計算のため、プロ
    セス需要信号およびディジタル位置信号を受信しそして
    これに応答して動作可能な計算手段であって、制御信号
    が賦活回路をしてこれに応答してサーボ装置を移動する
    ようにする前記計算手段と、 ｄ）下側電圧範囲内にある前記アナログ位置信号下側電
    圧値および上側電圧範囲内にあるアナログ位置信号上側
    電圧値を生ずる最適値に前記ゲインを設定するための最
    適化手段であって、前記下側電圧範囲および上側電圧範
    囲は前記入力電圧範囲内にある前記最適化手段とを具備
    するサーボ装置位置決めのための制御回路。
  2. 【請求項２】 前記計算手段が、 ｉ）ディジタル需要信号の発生のためディジタル位置信
    号およびプロセス需要信号を受信しそしてこれに応答す
    るよう動作可能な手段と、 ii) 前記ディジタル需要信号をアナログ需要信号に変換
    するよう動作可能なディジタル−アナログ変換器と、 iii) 前記賦活回路へ向かう制御信号の計算のため、ア
    ナログ需要信号およびアナログ位置信号を受信しそして
    これに応答するよう動作可能なコントローラとを別途具
    備する請求項１の制御回路。
  3. 【請求項３】 前記下側電圧範囲が、最小下側電圧値Ｌ
    Ｖmin から（この値含まず）始まり最大下側電圧値Ｖｌ
    まで（この値含む）延び、そして前記上側電圧範囲が最
    小上側電圧値ＵＶmin から（この値含まず）始まりそし
    て最大上側電圧値Ｖｈまで（この値含む）延びる請求項
    １の制御回路。
  4. 【請求項４】 前記最適化手段は、開始同調信号により
    起動されるそしてゲインが最適値に設定されたとき終了
    する同調サイクル中にだけ動作可能である請求項３の制
    御回路。
  5. 【請求項５】 下側限界ＤＧｌおよび上側限界ＤＧｈを
    有するゲイン範囲内の整数値の送信のために復調器のた
    めのゲインがゲイン信号によって決定でき、前記整数値
    が当該ゲインについての実数値に対応する請求項４の制
    御回路。
  6. 【請求項６】 前記最適化手段が、 ｉ）ゲイン信号発生手段と、 ii) サーボ装置が０％の機械的位置および１００％の機
    械的位置にいるときを決定するための限界手段と、 iii) サーボ装置がその０％機械的位置にいるまで制御
    信号を下降するための手段と、 iv) 下側電圧範囲内にあるアナログ位置信号下側電圧値
    を生ずるゲイン信号について前記整数値のうちの最大値
    ＳＧ０の決定のためのゼロパーセント手段と、 v) サーボ装置がその１００％機械的位置にいるまで前
    記制御信号を上昇するための手段と、 vi) 前記上側電圧範囲内にあるアナログ位置信号上側電
    圧値を生ずるゲイン信号について、前記整数値のうちの
    最大値ＳＧ１００を決定するための１００パーセント手
    段と、 vii) 前記ゲインについての最適値に対応する整数値の
    一つＳＧと等しく前記ゲイン信号を設定するための手段
    であって、ＳＧはＳＧ０およびＳＧ１００から選択さ
    れ、ここで、ＬＶmin よりも大きいアナログ位置信号下
    側電圧値を生ずるまたはＵＶmin よりも小さいアナログ
    位置信号上側電圧値を生ずる誤差ゲインよりもＳＧが小
    さくないかまたはこれと等しいことを条件として、もし
    ＳＧ１００がＳＧ０よりも小さければＳＧ１００が選択
    されそしてもしＳＧ０がＳＧ１００よりも小さいかまた
    はこれと等しければＳＧ０が選択される前記手段とを具
    備する請求項５の制御回路。
  7. 【請求項７】 前記入力電圧範囲が−４．５〜＋４．５
    ボルトであり、Ｖｌが−３．８２５ボルトであり、Ｖｈ
    が＋３．８２５ボルトであり、ＬＶmin が−２．２５ボ
    ルトでありそしてＵＶmin が＋２．２５ボルトである請
    求項６の制御回路。
  8. 【請求項８】 前記ゼロパーセント手段が、 ｉ）前記ゲイン信号をＤＧｌに等しく設定するために、
    前記開始同調信号に動作応答する第１の初期値手段と、 ii) 前記下側電圧値がＶｌよりも小さいかまたは前記ゲ
    イン信号がＤＧｈと等しくなるまでゲイン信号を一定増
    大量だけ増大するために第１初期値手段の完了に動作応
    答する第１の増大手段であって、前記ゲイン信号が第１
    増大手段の完了時に前記整数値のうちの一つＣＧ０を有
    する前記第１増大手段と、 iii)前記下側電圧値がＬＶmin よりも大きいときに、誤
    差ゲインを前記ゲイン信号に等しく設定するための第１
    増大手段中の手段と、 iv)ＣＧ０がＤＧｈに等しくそしてＣＧ０が前記誤差ゲ
    インよりも小さいかあるいはこれと等しい、または下側
    電圧値がＶ１よりも小さくそしてＣＧ０がＤＧ１に等し
    い、または下側電圧値がＶｌよりも小さくそしてＣＧ０
    から一定減少量を差し引いたものが前記誤差ゲインより
    も小さいかまたはこれと等しい場合でなければ、 ＣＧ０から前記一定減少量を差し引いたものに等しくＳ
    Ｇ０を設定するための第１の設定手段とを具備する請求
    項６の制御回路。
  9. 【請求項９】 前記１００パーセント手段が、 ｉ）前記ゲイン信号をＤＧｌに等しく設定するために、
    前記第１設定手段の完了に動作応答する第２の初期値手
    段と、 ii) 前記上側電圧値がＶｈよりも大きいかまたは前記ゲ
    イン信号がＤＧｈと等しくなるまでゲイン信号を一定増
    大量だけ増大するために第２初期値手段の完了に動作応
    答する第２の増大手段であって、前記ゲイン信号が第２
    増大手段の完了時に前記整数値のうちの一つＣＧ１００
    を有する前記第２増大手段と、 iii) 前記ゲイン信号が前記誤差ゲインよりも大きいこ
    とを条件に、前記上側電圧値がＵＶmin よりも小さいと
    きに前記誤差ゲインを前記ゲイン信号に等しく設定する
    ための前記第２増大手段中の手段と、 iv) ＣＧ１００がＤＧｈに等しくそしてＣＧ１００が前
    記誤差ゲインよりも小さいかあるいはこれと等しい、ま
    たは上側電圧値がＶｈよりも大きくそしてＣＧ１００が
    ＤＧ１に等しい、または上側電圧値がＶｈよりも大きく
    そしてＣＧ１００から一定減少量を差し引いたものが前
    記誤差ゲインよりも小さいかまたはこれと等しい場合で
    なければ、ＣＧ１００から前記一定減少量を差し引いた
    ものに等しくＳＧ１００を設定するための第２の設定手
    段とを具備する請求項８の制御回路。
  10. 【請求項１０】 前記ゲイン手段が、 ＣＧ０がＤＧｈに等しくそしてＣＧ０が前記誤差ゲイン
    よりも小さいかあるいはこれと等しい、または下側電圧
    値がＶ１よりも小さくそしてＣＧ０がＤＧ１に等しい、
    または下側電圧値がＶｌよりも小さくそしてＣＧ０から
    一定減少量を差し引いたものが前記誤差ゲインよりも小
    さいかまたはこれと等しい、またはＣＧ１００がＤＧｈ
    に等しくそしてＣＧ１００が前記誤差ゲインよりも小さ
    いかあるいはこれと等しい、または上側電圧値がＶｈよ
    りも大きくそしてＣＧ１００がＤＧ１に等しい、または
    上側電圧値がＶｈよりも大きくそしてＣＧ１００から一
    定減少量を差し引いたものが前記誤差ゲインよりも小さ
    いかまたはこれと等しい、またはＳＧが誤差ゲインより
    も小さいかまたはこれと等しい場合であれば、 誤差信号の発生のため、前記ゼロパーセント手段および
    前記１００パーセント手段に応答する手段を別途具備す
    る請求項９の制御回路。
  11. 【請求項１１】 ＤＧ１が１であり、ＤＧｈが３１であ
    り、前記一定増大量が１であり、そして前記一定減少量
    が１である請求項９の制御回路。
  12. 【請求項１２】 サーボ装置位置信号を発生する位置検
    出手段と賦活回路とに接続のサーボ装置の位置決めのた
    めの制御回路であって、 (i)サーボ装置が０％の機械的
    位置にあるとき下側電圧値を有するそしてサーボ装置が
    １００％の機械的位置にあるとき上側電圧値を有するア
    ナログ位置信号の発生のためサーボ装置位置信号を受信
    しそしてこれに応答して動作可能であり、下側限界ＤＧ
    ｌおよび上側限界ＤＧｈを有するゲイン範囲内の整数値
    の送信のためゲイン信号によって決定できるゲインを有
    する復調器であって、前記整数値が前記ゲインについて
    の実数値に対応し、前記下側電圧値および前記上側電圧
    値が前記ゲインの関数である前記復調器と、(ii)アナロ
    グ位置信号をディジタル位置信号に変換するよう動作可
    能なある入力電圧範囲を有するアナログ−ディジタル変
    換器と、(iii) 前記賦活回路へ向かう制御信号の計算の
    ため、プロセス需要信号およびディジタル位置信号を受
    信しそしてこれに応答して動作可能な計算手段であっ
    て、制御信号が賦活回路をしてこれに応答してサーボ装
    置を移動するようにする前記計算手段とを具備する前記
    制御回路を同調するための方法において、 ａ）前記ゲイン信号を発生し、 ｂ）サーボ装置が０％の機械的位置にあるまで前記制御
    信号を下降させ、 ｃ）最小下側電圧値ＬＶmin から（この値を含まず）始
    まりそして最大下側電圧値ＶＬまで（この値を含む）延
    びるそして前記入力電圧範囲内にある下側電圧範囲内に
    あるアナログ位置信号下側電圧値を生ずるゲイン信号の
    ために整数値のうちの最大のものＳＧ０を決定し、 ｄ）サーボ装置がその１００％の機械的位置にあるまで
    前記制御信号を上昇し、 ｅ）最小上側電圧値ＵＶmin から（この値を含まず）始
    まりそして最大上側電圧値Ｖｈまで（この値を含む）延
    びるそして前記入力電圧範囲内にある上側電圧範囲内に
    あるアナログ位置信号上側電圧値を生ずるゲイン信号の
    ために整数値のうちの最大のものＳＧ１００を決定し、 ｆ）前記ゲイン信号を前記ゲインについて最適値に対応
    する整数値の一つＳＧに設定することにおいて、ＳＧは
    ＳＧ０およびＳＧ１００から選択され、ここに、ＬＶ
    min よりも大きいアナログ位置信号下側電圧値を生ずる
    またはＵＶmin よりも小さいアナログ位置信号上側電圧
    値を生ずる誤差ゲインよりもＳＧが小さくないかまたは
    これと等しいことを条件として、もしＳＧ１００がＳＧ
    ０よりも小さければＳＧ１００が選択されそしてもしＳ
    Ｇ０がＳＧ１００よりも小さいかまたはこれと等しけれ
    ばＳＧ０が選択される諸段階を具備する前記同調方法。
  13. 【請求項１３】 前記入力電圧範囲が−４．５〜＋４．
    ５ボルトであり、Ｖｌが−３．８２５ボルトであり、Ｖ
    ｈが＋３．８２５ボルトであり、ＬＶmin が−２．２５
    ボルトでありそしてＵＶmin が＋２．２５ボルトである
    請求項１２の同調方法。
  14. 【請求項１４】 ＳＧ０を計算するための段階が、 ｉ）前記ゲイン信号をＤＧｌに等しく設定し、 ii) 前記下側電圧値がＶｌよりも小さいかまたは前記ゲ
    イン信号がＤＧｈと等しくなるまでゲイン信号を一定増
    大量だけ増大し、ゲイン信号がゲイン信号増大段階の完
    了時に前記整数値のうちの一つＣＧ０を有するように
    し、 iii) 前記下側電圧値がＬＶmin よりも大きいときに、
    誤差ゲインを前記ゲイン信号に等しく設定し、 iv) ＣＧ０がＤＧｈに等しくそしてＣＧ０が前記誤差ゲ
    インよりも小さいかあるいはこれと等しい、または下側
    電圧値がＶ１よりも小さくそしてＣＧ０がＤＧ１に等し
    い、または下側電圧値がＶｌよりも小さくそしてＣＧ０
    から一定減少量を差し引いたものが前記誤差ゲインより
    も小さいかまたはこれと等しい場合でなければ、 ＣＧ０から前記一定減少量を差し引いたものに等しくＳ
    Ｇ０を設定する諸段階を別途具備する請求項１２の同調
    方法。
  15. 【請求項１５】 ＳＧ１００を計算するための前記段階
    が、 ｉ）前記ゲイン信号をＤＧｌに等しく設定し、 ii) 前記上側電圧値がＶｈよりも大きいかまたは前記ゲ
    イン信号がＤＧｈと等しくなるまでゲイン信号を一定増
    大量だけ増大し、前記ゲイン信号がゲイン信号増大段階
    の完了時に前記整数値のうちの一つＣＧ１００を有する
    ようにし、 iv) 前記ゲイン信号が前記誤差ゲインよりも大きいこと
    を条件に、前記上側電圧値がＵＶmin よりも小さいとき
    に前記誤差ゲインを前記ゲイン信号に等しく設定し、 v) ＣＧ１００がＤＧｈに等しくそしてＣＧ１００が前
    記誤差ゲインよりも小さいかあるいはこれと等しい、ま
    たは上側電圧値がＶｈよりも大きくそしてＣＧ１００が
    ＤＧ１に等しい、または上側電圧値がＶｈよりも大きく
    そしてＣＧ１００から一定減少量を差し引いたものが前
    記誤差ゲインよりも小さいかまたはこれと等しい場合で
    なければ、ＣＧ１００から前記一定減少量を差し引いた
    ものに等しくＳＧ１００を設定する諸段階を別途具備す
    る請求項１４の同調方法。
  16. 【請求項１６】 ＣＧ０がＤＧｈに等しくそしてＣＧ０
    が前記誤差ゲインよりも小さいかあるいはこれと等し
    い、または下側電圧値がＶ１よりも小さくそしてＣＧ０
    がＤＧ１に等しい、または下側電圧値がＶｌよりも小さ
    くそしてＣＧ０から一定減少量を差し引いたものが前記
    誤差ゲインよりも小さいかまたはこれと等しい、または
    ＣＧ１００がＤＧｈに等しくそしてＣＧ１００が前記誤
    差ゲインよりも小さいかあるいはこれと等しい、または
    上側電圧値がＶｈよりも大きくそしてＣＧ１００がＤＧ
    １に等しい、または上側電圧値がＶｈよりも大きくそし
    てＣＧ１００から一定減少量を差し引いたものが前記誤
    差ゲインよりも小さいかまたはこれと等しい、またはＳ
    Ｇが誤差ゲインよりも小さいかまたはこれと等しい場合
    であれば、 誤差信号を発生する段階を別途含む請求項１５の同調方
    法。
  17. 【請求項１７】 ＤＧ１が１であり、ＤＧｈが３１であ
    り、前記一定増大量が１であり、そして前記一定減少量
    が１である請求項１５の同調方法。
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