JPH09305203A - 外乱推定装置 - Google Patents
外乱推定装置Info
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- JPH09305203A JPH09305203A JP8121284A JP12128496A JPH09305203A JP H09305203 A JPH09305203 A JP H09305203A JP 8121284 A JP8121284 A JP 8121284A JP 12128496 A JP12128496 A JP 12128496A JP H09305203 A JPH09305203 A JP H09305203A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実際のシステムとモデルの特性のずれがあっ
ても、安定なサーボ系が構成可能な外乱推定装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 外乱推定装置７は、フィードバックルー
プ安定化フィルタ（Ｈ（ｓ））１０、モデル誤差信号を
通過あるいは遮断する不感帯を有するフィルタ（Ｐ
（ｓ））、外乱推定演算器（Ａ（ｓ））１２で構成され
る。アクチュエータ４の伝達関数モデル（Ｑ（ｓ））、
フィードバックゲイン（Ｋ）９、モデル誤差ｒとする。
外乱推定演算器１２は不感帯をもつフィルタ１１の出力
を受けて演算を行い、外乱推定値Ｊを出力する。 Ｊ＝（ｒ−Δ）×（１＋Ｋ×Ｈ（ｓ）×Ｑ（ｓ））／Ｑ
（ｓ） （ｒ＞Δ） Ｊ＝（ｒ＋Δ）×（１＋Ｋ×Ｈ（ｓ）×Ｑ（ｓ））／Ｑ
（ｓ） （ｒ＜−Δ）
ても、安定なサーボ系が構成可能な外乱推定装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 外乱推定装置７は、フィードバックルー
プ安定化フィルタ（Ｈ（ｓ））１０、モデル誤差信号を
通過あるいは遮断する不感帯を有するフィルタ（Ｐ
（ｓ））、外乱推定演算器（Ａ（ｓ））１２で構成され
る。アクチュエータ４の伝達関数モデル（Ｑ（ｓ））、
フィードバックゲイン（Ｋ）９、モデル誤差ｒとする。
外乱推定演算器１２は不感帯をもつフィルタ１１の出力
を受けて演算を行い、外乱推定値Ｊを出力する。 Ｊ＝（ｒ−Δ）×（１＋Ｋ×Ｈ（ｓ）×Ｑ（ｓ））／Ｑ
（ｓ） （ｒ＞Δ） Ｊ＝（ｒ＋Δ）×（１＋Ｋ×Ｈ（ｓ）×Ｑ（ｓ））／Ｑ
（ｓ） （ｒ＜−Δ）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーボ制御系に用
いられる外乱推定装置に関するものである。
いられる外乱推定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】モータ等を用いたサーボ系には、その動
作に伴いいろいろな外力が印加される。以下、光ディス
ク装置のサーボ系を例にとって説明する。光ディスクに
は情報トラックが形成されており、情報信号を正確に検
出するためには回転中の光ディスクに対して光ピックア
ップを高精度に位置決め制御する必要があるが、装置外
部からの振動外乱によってサーボ系が乱されて正確な情
報再生ができないといったような問題が生じる。そこで
サーボ系はこれらの外力を考慮した制御を行わなければ
ならない。これらの外力に対して強いサーボ系を実現す
るためにいわゆる外乱推定装置を用いた制御方法があ
る。これより、光ディスク装置を例にして、従来の外乱
推定装置を用いた光ディスクのサーボ系の構成を説明す
る。
作に伴いいろいろな外力が印加される。以下、光ディス
ク装置のサーボ系を例にとって説明する。光ディスクに
は情報トラックが形成されており、情報信号を正確に検
出するためには回転中の光ディスクに対して光ピックア
ップを高精度に位置決め制御する必要があるが、装置外
部からの振動外乱によってサーボ系が乱されて正確な情
報再生ができないといったような問題が生じる。そこで
サーボ系はこれらの外力を考慮した制御を行わなければ
ならない。これらの外力に対して強いサーボ系を実現す
るためにいわゆる外乱推定装置を用いた制御方法があ
る。これより、光ディスク装置を例にして、従来の外乱
推定装置を用いた光ディスクのサーボ系の構成を説明す
る。
【０００３】図５に従来の外乱推定装置を用いた光ディ
スクのトラッキングサーボ系のブロック図を示す。図５
において、１は増幅器（Ｋ）、２は位相補償フィルタ
（Ｆ（ｓ））、３はドライバ（Ａ）、４はアクチュエー
タ（Ｇ（ｓ））、５はアクチュエータ４の逆伝達関数モ
デル（１／Ｑ（ｓ））、６はローパスフィルタ（Ｆ
（ｓ））、７は外乱推定装置、Ｒはサーボ系に対する目
標値、Ｘはアクチュエータ変位、Ｄはアクチュエータ外
部よりの外乱、ｅはトラッキングエラー信号である。以
上のように構成された従来の外乱推定装置を用いた光デ
ィスクのトラッキングサーボ系の動作について説明す
る。
スクのトラッキングサーボ系のブロック図を示す。図５
において、１は増幅器（Ｋ）、２は位相補償フィルタ
（Ｆ（ｓ））、３はドライバ（Ａ）、４はアクチュエー
タ（Ｇ（ｓ））、５はアクチュエータ４の逆伝達関数モ
デル（１／Ｑ（ｓ））、６はローパスフィルタ（Ｆ
（ｓ））、７は外乱推定装置、Ｒはサーボ系に対する目
標値、Ｘはアクチュエータ変位、Ｄはアクチュエータ外
部よりの外乱、ｅはトラッキングエラー信号である。以
上のように構成された従来の外乱推定装置を用いた光デ
ィスクのトラッキングサーボ系の動作について説明す
る。
【０００４】トラッキングエラー信号ｅはアクチュエー
タ変位Ｘと目標値Ｒの差であり、光ピックアップによっ
て光学的に生成される。このトラッキングエラー信号ｅ
が増幅器１、位相補償フィルタ２、ドライバ３を経てア
クチュエータ４を駆動するフィードバック制御系を構成
している。装置外部の振動等はアクチュエータ４に対し
て外乱Ｄとして働く。このためアクチュエータ４は実際
に入力された駆動信号に相当しない動きをし、トラッキ
ングエラー信号ｅが大きくなる。外乱推定装置７はアク
チュエータ４の駆動信号と実際のアクチュエータ変位Ｘ
をセンサによってモニタし、変位Ｘをアクチュエータ４
の数学的な逆伝達関数モデル（１／Ｑ（ｓ））によって
みかけ上の駆動信号変換し、モニタした駆動信号との誤
差を算出する。この誤差は実際のアクチュエータ４の伝
達関数Ｇ（ｓ）とアクチュエータモデルＱ（ｓ）のパラ
メータずれと外乱Ｄによって生じるものであり、アクチ
ュエータ４への駆動信号と同じ次元のパラメータであ
る。これをローパスフィルタ６を通してアクチュエータ
４にフィードバックすることによりモデルパラメータず
れと外乱Ｄの影響をあわせてキャンセルし、サーボ系が
乱れないような構成になっている。なおローパスフィル
タ６は信号検出に用いられるセンサの検出ノイズを考慮
して適用されるものである。
タ変位Ｘと目標値Ｒの差であり、光ピックアップによっ
て光学的に生成される。このトラッキングエラー信号ｅ
が増幅器１、位相補償フィルタ２、ドライバ３を経てア
クチュエータ４を駆動するフィードバック制御系を構成
している。装置外部の振動等はアクチュエータ４に対し
て外乱Ｄとして働く。このためアクチュエータ４は実際
に入力された駆動信号に相当しない動きをし、トラッキ
ングエラー信号ｅが大きくなる。外乱推定装置７はアク
チュエータ４の駆動信号と実際のアクチュエータ変位Ｘ
をセンサによってモニタし、変位Ｘをアクチュエータ４
の数学的な逆伝達関数モデル（１／Ｑ（ｓ））によって
みかけ上の駆動信号変換し、モニタした駆動信号との誤
差を算出する。この誤差は実際のアクチュエータ４の伝
達関数Ｇ（ｓ）とアクチュエータモデルＱ（ｓ）のパラ
メータずれと外乱Ｄによって生じるものであり、アクチ
ュエータ４への駆動信号と同じ次元のパラメータであ
る。これをローパスフィルタ６を通してアクチュエータ
４にフィードバックすることによりモデルパラメータず
れと外乱Ｄの影響をあわせてキャンセルし、サーボ系が
乱れないような構成になっている。なおローパスフィル
タ６は信号検出に用いられるセンサの検出ノイズを考慮
して適用されるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の外乱推定装置に
よるトラッキングサーボ系では、ノイズカット用のロー
パスフィルタのカットオフ周波数よりも低い周波数領域
では外乱推定装置によるフィードバックが有効となり、
ドライバからのみかけ上のアクチュエータ特性はＱ
（ｓ）となる。しかしローパスフィルタのカットオフ周
波数よりも高い周波数領域では外乱推定装置によるフィ
ードバックが無効となり、アクチュエータの特性はＧ
（ｓ）となる。よってフィルタのカットオフ周波数近傍
でゲイン交点を持つようなサーボ系の場合は、Ｇ（ｓ）
とＱ（ｓ）の特性の違いが大きいと、安定性低下の原因
になることがある。
よるトラッキングサーボ系では、ノイズカット用のロー
パスフィルタのカットオフ周波数よりも低い周波数領域
では外乱推定装置によるフィードバックが有効となり、
ドライバからのみかけ上のアクチュエータ特性はＱ
（ｓ）となる。しかしローパスフィルタのカットオフ周
波数よりも高い周波数領域では外乱推定装置によるフィ
ードバックが無効となり、アクチュエータの特性はＧ
（ｓ）となる。よってフィルタのカットオフ周波数近傍
でゲイン交点を持つようなサーボ系の場合は、Ｇ（ｓ）
とＱ（ｓ）の特性の違いが大きいと、安定性低下の原因
になることがある。
【０００６】このことを図６を用いて説明する。図６に
従来の外乱推定装置を用いた光ディスクのトラッキング
サーボ系におけるドライバからみたみかけ上のアクチュ
エータ特性図を示す。図６において（ａ）はＱ（ｓ）の
特性、（ｂ）はＧ（ｓ）の特性、（ｃ）はドライバから
みたみかけ上のアクチュエータ特性を示す。図６に示す
ようにドライバからみたみかけ上のアクチュエータ特性
はローパスフィルタの帯域より低い周波数領域ではＱ
（ｓ）、高い周波数領域ではＧ（ｓ）となり、その中間
領域では位相がやや遅れる特性となるため、この周波数
近傍にサーボ系のゲイン交点（開ループゲインが１とな
るところ）が存在するとサーボ系の安定性（位相余裕）
を十分得ることができなくなる。このように、従来の外
乱推定装置を用いた方法ではＱ（ｓ）とＧ（ｓ）の特性
のずれがある場合に安定なサーボ系を構成できないとい
う課題があった。
従来の外乱推定装置を用いた光ディスクのトラッキング
サーボ系におけるドライバからみたみかけ上のアクチュ
エータ特性図を示す。図６において（ａ）はＱ（ｓ）の
特性、（ｂ）はＧ（ｓ）の特性、（ｃ）はドライバから
みたみかけ上のアクチュエータ特性を示す。図６に示す
ようにドライバからみたみかけ上のアクチュエータ特性
はローパスフィルタの帯域より低い周波数領域ではＱ
（ｓ）、高い周波数領域ではＧ（ｓ）となり、その中間
領域では位相がやや遅れる特性となるため、この周波数
近傍にサーボ系のゲイン交点（開ループゲインが１とな
るところ）が存在するとサーボ系の安定性（位相余裕）
を十分得ることができなくなる。このように、従来の外
乱推定装置を用いた方法ではＱ（ｓ）とＧ（ｓ）の特性
のずれがある場合に安定なサーボ系を構成できないとい
う課題があった。
【０００７】したがって本発明は、実際のシステムとモ
デルの特性のずれがあっても、安定なサーボ系が構成可
能な外乱推定装置を提供することを目的とする。
デルの特性のずれがあっても、安定なサーボ系が構成可
能な外乱推定装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、制御
入力に対して出力を発生するシステムを数学的にシミュ
レートし、制御入力が入力されることによって擬似出力
を発生するモデルと、擬似出力とシステムの実際の出力
との差であるモデル誤差信号を生成するモデル誤差信号
生成手段とを備えた外乱推定装置であって、モデル誤差
信号に基づいてシステムに外部から作用する外乱を推定
して出力するようにした。
入力に対して出力を発生するシステムを数学的にシミュ
レートし、制御入力が入力されることによって擬似出力
を発生するモデルと、擬似出力とシステムの実際の出力
との差であるモデル誤差信号を生成するモデル誤差信号
生成手段とを備えた外乱推定装置であって、モデル誤差
信号に基づいてシステムに外部から作用する外乱を推定
して出力するようにした。
【０００９】請求項２の発明は、制御入力に対して出力
を発生するシステムを数学的にシミュレートし、制御入
力が入力されることによって擬似出力を発生するモデル
と、擬似出力とシステムの実際の出力との差であるモデ
ル誤差信号を生成するモデル誤差信号生成手段と、モデ
ル誤差信号のレベルに応じてオン・オフ動作をしてモデ
ル誤差信号を通過あるいは遮断する不感帯を有するフィ
ルタと、このフィルタの出力が入力されてシステムに外
部から作用する外乱の推定値を演算して出力する演算器
とを備えた。
を発生するシステムを数学的にシミュレートし、制御入
力が入力されることによって擬似出力を発生するモデル
と、擬似出力とシステムの実際の出力との差であるモデ
ル誤差信号を生成するモデル誤差信号生成手段と、モデ
ル誤差信号のレベルに応じてオン・オフ動作をしてモデ
ル誤差信号を通過あるいは遮断する不感帯を有するフィ
ルタと、このフィルタの出力が入力されてシステムに外
部から作用する外乱の推定値を演算して出力する演算器
とを備えた。
【００１０】請求項３の発明は、制御入力に対して出力
を発生するシステムを数学的にシミュレートし、制御入
力を入力して擬似出力を発生するモデルと、擬似出力と
システムの実際の出力との差であるモデル誤差信号を生
成するモデル誤差信号生成手段と、モデル誤差信号をモ
デルの入力にフィードバックするフィードバック手段
と、モデル誤差信号のレベルに応じてオン・オフ動作を
してモデル誤差信号を通過あるいは遮断する不感帯を有
するフィルタと、このフィルタの出力が入力されてシス
テムに外部から作用する外乱の推定値を演算して出力す
る演算器を備えた。
を発生するシステムを数学的にシミュレートし、制御入
力を入力して擬似出力を発生するモデルと、擬似出力と
システムの実際の出力との差であるモデル誤差信号を生
成するモデル誤差信号生成手段と、モデル誤差信号をモ
デルの入力にフィードバックするフィードバック手段
と、モデル誤差信号のレベルに応じてオン・オフ動作を
してモデル誤差信号を通過あるいは遮断する不感帯を有
するフィルタと、このフィルタの出力が入力されてシス
テムに外部から作用する外乱の推定値を演算して出力す
る演算器を備えた。
【００１１】
【発明の実施の形態】請求項１の発明は、実際のシステ
ムとモデルの特性のずれがある場合にでもサーボ系の安
定性を損なわない。
ムとモデルの特性のずれがある場合にでもサーボ系の安
定性を損なわない。
【００１２】請求項２の発明は、実際のシステムとモデ
ルの特性のずれがある場合にでもサーボ系の安定性を損
なわない。
ルの特性のずれがある場合にでもサーボ系の安定性を損
なわない。
【００１３】請求項３の発明は、実際のシステムに対し
てモデルの特性を追従させることによってシステムの内
部状態を推定することが可能となり、かつシステムに与
えられる外乱を推定して出力することができる。
てモデルの特性を追従させることによってシステムの内
部状態を推定することが可能となり、かつシステムに与
えられる外乱を推定して出力することができる。
【００１４】以下本発明の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
外乱推定装置およびアクチュエータのブロック図であ
る。図１において４はアクチュエータ（Ｇ（ｓ））、７
は外乱推定装置、８はアクチュエータの伝達関数モデル
（Ｑ（ｓ））、９はフィードバックゲイン（Ｋ）、１０
はフィードバックループ安定化フィルタ（Ｈ（ｓ））、
１１は不感帯をもつフィルタ（Ｐ（ｓ））、１２は外乱
推定演算器（Ａ（ｓ））、ｕはアクチュエータへの入力
信号、Ｘはアクチュエータ変位、Ｄはアクチュエータ外
部よりの外乱、ｒはモデル誤差信号である。以下、図１
を用いて本発明の実施の形態１における外乱推定装置の
動作について説明する。
参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
外乱推定装置およびアクチュエータのブロック図であ
る。図１において４はアクチュエータ（Ｇ（ｓ））、７
は外乱推定装置、８はアクチュエータの伝達関数モデル
（Ｑ（ｓ））、９はフィードバックゲイン（Ｋ）、１０
はフィードバックループ安定化フィルタ（Ｈ（ｓ））、
１１は不感帯をもつフィルタ（Ｐ（ｓ））、１２は外乱
推定演算器（Ａ（ｓ））、ｕはアクチュエータへの入力
信号、Ｘはアクチュエータ変位、Ｄはアクチュエータ外
部よりの外乱、ｒはモデル誤差信号である。以下、図１
を用いて本発明の実施の形態１における外乱推定装置の
動作について説明する。
【００１５】装置外部に振動等がない場合は、アクチュ
エータ４への入力は入力信号ｕのみである。外乱推定装
置７は入力信号ｕとアクチュエータ変位Ｘをモニタし、
Ｘと外乱推定装置７内のアクチュエータの伝達関数モデ
ル８の出力との差であるモデル誤差信号ｒを生成し、フ
ィードバックゲインＫを掛けてフィードバックループ安
定化フィルタＨ（ｓ）を通しアクチュエータの伝達関数
モデル８の入力にフィードバックする。このときモデル
誤差信号ｒは（数１）によって表される。
エータ４への入力は入力信号ｕのみである。外乱推定装
置７は入力信号ｕとアクチュエータ変位Ｘをモニタし、
Ｘと外乱推定装置７内のアクチュエータの伝達関数モデ
ル８の出力との差であるモデル誤差信号ｒを生成し、フ
ィードバックゲインＫを掛けてフィードバックループ安
定化フィルタＨ（ｓ）を通しアクチュエータの伝達関数
モデル８の入力にフィードバックする。このときモデル
誤差信号ｒは（数１）によって表される。
【００１６】
【数１】
【００１７】｜ｕ｜の最大値をＵとすると、ｒの絶対値
は（数２）で表されるΔ以下となる。
は（数２）で表されるΔ以下となる。
【００１８】
【数２】
【００１９】Ｋ＝０のときは、（数３）となる。
【００２０】
【数３】
【００２１】Ｋを大きくし、次の（数４）の条件の時
は、モデル誤差信号ｒをほぼ零にできるのでモデルの状
態値からシステムの速度等の直接検出できない状態値を
推定することができる。
は、モデル誤差信号ｒをほぼ零にできるのでモデルの状
態値からシステムの速度等の直接検出できない状態値を
推定することができる。
【００２２】
【数４】
【００２３】装置外部に振動等がある場合は、アクチュ
エータ４への入力は入力信号ｕと外乱Ｄの和となる。こ
のため、アクチュエータ４は実際に入力された駆動信号
に相当しない動きをし、モデル誤差信号ｒは（数５）で
表される。
エータ４への入力は入力信号ｕと外乱Ｄの和となる。こ
のため、アクチュエータ４は実際に入力された駆動信号
に相当しない動きをし、モデル誤差信号ｒは（数５）で
表される。
【００２４】
【数５】
【００２５】一般に光ディスクのサーボ系ではｕが定常
的にほぼ一定であるので、｜ｕ｜の定常値と最大値Ｕの
差はあまり大きくない。したがって、｜ｒ｜の定常値と
Δの差もあまり大きくない。よってシステムに外乱Ｄが
与えられると前式右辺第２項の影響により｜ｒ｜が容易
にΔより大きくなる。
的にほぼ一定であるので、｜ｕ｜の定常値と最大値Ｕの
差はあまり大きくない。したがって、｜ｒ｜の定常値と
Δの差もあまり大きくない。よってシステムに外乱Ｄが
与えられると前式右辺第２項の影響により｜ｒ｜が容易
にΔより大きくなる。
【００２６】図２は、本発明の実施の形態１の外乱推定
装置におけるフィルタの入出力特性図を示す。フィルタ
１１は、図２に示すような不感帯を持っているため、｜
ｒ｜がΔより小さいときは何も出力せず、｜ｒ｜がΔよ
り大きくなったときはその差分を出力する。外乱推定演
算器１２は不感帯をもつフィルタ１１の出力を受けて
（数６）、（数７）の演算を行い、外乱推定値Ｊを出力
する。
装置におけるフィルタの入出力特性図を示す。フィルタ
１１は、図２に示すような不感帯を持っているため、｜
ｒ｜がΔより小さいときは何も出力せず、｜ｒ｜がΔよ
り大きくなったときはその差分を出力する。外乱推定演
算器１２は不感帯をもつフィルタ１１の出力を受けて
（数６）、（数７）の演算を行い、外乱推定値Ｊを出力
する。
【００２７】
【数６】
【００２８】
【数７】
【００２９】Ｇ（ｓ）とＱ（ｓ）のパラメータに誤差が
ある場合でも、このようにして出力される外乱推定値Ｊ
をフィードバックすることによって、サーボ系を不安定
にすることなく外乱に強いサーボ系を構成することがで
きる。
ある場合でも、このようにして出力される外乱推定値Ｊ
をフィードバックすることによって、サーボ系を不安定
にすることなく外乱に強いサーボ系を構成することがで
きる。
【００３０】図３に本発明の実施の形態１の外乱推定装
置の波形例図を示す。図３において、（ａ）はアクチュ
エータ変位Ｘ、（ｂ）はモデルの出力、（ｃ）はモデル
誤差信号ｒ、（ｄ）は外乱推定演算器１２の出力波形、
（ｅ）はアクチュエータ入力信号ｕである。図３に示す
ように外乱推定装置は、アクチュエータに外乱が与えら
れると推定外乱値Ｊを出力する。
置の波形例図を示す。図３において、（ａ）はアクチュ
エータ変位Ｘ、（ｂ）はモデルの出力、（ｃ）はモデル
誤差信号ｒ、（ｄ）は外乱推定演算器１２の出力波形、
（ｅ）はアクチュエータ入力信号ｕである。図３に示す
ように外乱推定装置は、アクチュエータに外乱が与えら
れると推定外乱値Ｊを出力する。
【００３１】（実施の形態２）図４は本発明の実施の形
態２における外乱推定装置を用いた光ディスクのサーボ
系のブロック図である。図４において１は増幅器
（Ｋ）、２は位相補償フィルタ（Ｆ（ｓ））、３はドラ
イバ（Ａ）、４はアクチュエータ（Ｇ（ｓ））、７は外
乱推定装置、Ｒはサーボ系に対する目標値、Ｘはアクチ
ュエータ変位、Ｄはアクチュエータ外部よりの外乱、Ｊ
は外乱推定値、ｅはトラッキングエラー信号である。以
上のように構成された本発明の実施の形態２における外
乱推定装置を用いた光ディスクのサーボ系の動作につい
て以下説明する。
態２における外乱推定装置を用いた光ディスクのサーボ
系のブロック図である。図４において１は増幅器
（Ｋ）、２は位相補償フィルタ（Ｆ（ｓ））、３はドラ
イバ（Ａ）、４はアクチュエータ（Ｇ（ｓ））、７は外
乱推定装置、Ｒはサーボ系に対する目標値、Ｘはアクチ
ュエータ変位、Ｄはアクチュエータ外部よりの外乱、Ｊ
は外乱推定値、ｅはトラッキングエラー信号である。以
上のように構成された本発明の実施の形態２における外
乱推定装置を用いた光ディスクのサーボ系の動作につい
て以下説明する。
【００３２】トラッキングエラー信号ｅはアクチュエー
タ変位Ｘと目標値Ｒの差であり、光ピックアップによっ
て光学的に生成される。このトラッキングエラー信号ｅ
が増幅器１、位相補償フィルタ２、ドライバ３を経てア
クチュエータ４を駆動するフィードバック制御系を構成
している。装置外部の振動等はアクチュエータ４に対し
て外乱Ｄとして働く。このためアクチュエータは実際に
入力された駆動信号に相当しない動きをする。このとき
外乱推定装置７はアクチュエータ４の駆動信号と実際の
アクチュエータ変位Ｘをセンサによってモニタし、外乱
推定値Ｊを出力する。これをアクチュエータ４の入力に
フィードバックすることにより外乱Ｄの影響をキャンセ
ルし、サーボ系が乱れないような構成になっている。以
上これらによって、装置外部の振動等による外乱が発生
した場合にでも、外乱推定装置によって外乱推定値をフ
ィードバックすることによって外乱をキャンセルし、サ
ーボ動作が安定に行われる。
タ変位Ｘと目標値Ｒの差であり、光ピックアップによっ
て光学的に生成される。このトラッキングエラー信号ｅ
が増幅器１、位相補償フィルタ２、ドライバ３を経てア
クチュエータ４を駆動するフィードバック制御系を構成
している。装置外部の振動等はアクチュエータ４に対し
て外乱Ｄとして働く。このためアクチュエータは実際に
入力された駆動信号に相当しない動きをする。このとき
外乱推定装置７はアクチュエータ４の駆動信号と実際の
アクチュエータ変位Ｘをセンサによってモニタし、外乱
推定値Ｊを出力する。これをアクチュエータ４の入力に
フィードバックすることにより外乱Ｄの影響をキャンセ
ルし、サーボ系が乱れないような構成になっている。以
上これらによって、装置外部の振動等による外乱が発生
した場合にでも、外乱推定装置によって外乱推定値をフ
ィードバックすることによって外乱をキャンセルし、サ
ーボ動作が安定に行われる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、実際のシステムとモデ
ルの特性のずれがある場合でも、安定なサーボ系を構成
することができる。
ルの特性のずれがある場合でも、安定なサーボ系を構成
することができる。
【図１】本発明の実施の形態１における外乱推定装置お
よびアクチュエータのブロック図
よびアクチュエータのブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の外乱推定装置における
フィルタの入出力特性図
フィルタの入出力特性図
【図３】本発明の実施の形態１の外乱推定装置の波形例
図
図
【図４】本発明の実施の形態２における外乱推定装置を
用いた光ディスクのサーボ系のブロック図
用いた光ディスクのサーボ系のブロック図
【図５】従来の外乱推定装置を用いた光ディスクのトラ
ッキングサーボ系のブロック図
ッキングサーボ系のブロック図
【図６】従来の外乱推定装置を用いた光ディスクのトラ
ッキングサーボ系におけるドライバからみたみかけ上の
アクチュエータ特性図
ッキングサーボ系におけるドライバからみたみかけ上の
アクチュエータ特性図
１ 増幅器 ２ 位相補償フィルタ ３ ドライバ ４ アクチュエータ ５ アクチュエータの逆伝達関数モデル ６ ローパスフィルタ ７ 外乱推定装置 ８ アクチュエータの伝達関数モデル ９ フィードバックゲイン １０ フィードバックループ安定化フィルタ １１ 不感帯をもつフィルタ １２ 外乱推定演算器
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/12 ３０５ Ｇ０５Ｄ 3/12 ３０５Ｖ ３０５Ｋ Ｈ０２Ｐ 5/00 Ｈ０２Ｐ 5/00 Ｘ
Claims (3)
- 【請求項１】制御入力に対して出力を発生するシステム
を数学的にシミュレートし、前記制御入力が入力される
ことによって擬似出力を発生するモデルと、前記擬似出
力と前記システムの実際の出力との差であるモデル誤差
信号を生成するモデル誤差信号生成手段とを備えた外乱
推定装置であって、前記モデル誤差信号に基づいて前記
システムに外部から作用する外乱を推定して出力するこ
とを特徴とする外乱推定装置。 - 【請求項２】制御入力に対して出力を発生するシステム
を数学的にシミュレートし、前記制御入力が入力される
ことによって擬似出力を発生するモデルと、前記擬似出
力と前記システムの実際の出力との差であるモデル誤差
信号を生成するモデル誤差信号生成手段と、前記モデル
誤差信号のレベルに応じてオン・オフ動作をして前記モ
デル誤差信号を通過あるいは遮断する不感帯を有するフ
ィルタと、このフィルタの出力が入力されて前記システ
ムに外部から作用する外乱の推定値を演算して出力する
演算器とを備えたことを特徴とする外乱推定装置。 - 【請求項３】制御入力に対して出力を発生するシステム
を数学的にシミュレートし、前記制御入力を入力して擬
似出力を発生するモデルと、前記擬似出力と前記システ
ムの実際の出力との差であるモデル誤差信号を生成する
モデル誤差信号生成手段と、前記モデル誤差信号を前記
モデルの入力にフィードバックするフィードバック手段
と、前記モデル誤差信号のレベルに応じてオン・オフ動
作をして前記モデル誤差信号を通過あるいは遮断する不
感帯を有するフィルタと、このフィルタの出力が入力さ
れて前記システムに外部から作用する外乱の推定値を演
算して出力する演算器を備えたことを特徴とする外乱推
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121284A JPH09305203A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | 外乱推定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121284A JPH09305203A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | 外乱推定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09305203A true JPH09305203A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14807457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8121284A Pending JPH09305203A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | 外乱推定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09305203A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002083541A1 (fr) * | 2001-04-10 | 2002-10-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Reducteur de vibrations pour ascenseur |
-
1996
- 1996-05-16 JP JP8121284A patent/JPH09305203A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002083541A1 (fr) * | 2001-04-10 | 2002-10-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Reducteur de vibrations pour ascenseur |
| US6763917B2 (en) | 2001-04-10 | 2004-07-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Elevator vibration reduction apparatus including a dead band filter |
| JP4762483B2 (ja) * | 2001-04-10 | 2011-08-31 | 三菱電機株式会社 | エレベータの振動低減装置 |
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