JPH1124701A - 自動制御装置 - Google Patents
自動制御装置Info
- Publication number
- JPH1124701A JPH1124701A JP9182669A JP18266997A JPH1124701A JP H1124701 A JPH1124701 A JP H1124701A JP 9182669 A JP9182669 A JP 9182669A JP 18266997 A JP18266997 A JP 18266997A JP H1124701 A JPH1124701 A JP H1124701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- feedback
- target value
- automatic control
- external force
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
- G05B13/024—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
- G05B13/021—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a variable is automatically adjusted to optimise the performance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】カメラのレンズをモータにより自動制御してい
る場合に、自動制御における負のフィードバックの利得
を小さくし、手動によるレンズ操作を可能にする自動制
御装置を提供する。 【解決手段】レンズ部２０をサーボモータ２２によって
駆動する場合、スイッチＳＷ１をオンにし、操作部３４
からの目標値信号を誤差増幅器２４に入力するととも
に、スイッチＳＷ２をオフにして負のフィードバックを
行うフィードバック回路２８のみを作動させる。一方、
目標値信号が０の場合、即ち、操作部３４の操作が停止
している場合、ＳＷ１をオフにし、操作部３４からの目
標値信号を遮断するとともに、スイッチＳＷ２をオンに
して正のフィードバックを行うフィードバック回路２６
を作動させる。これにより、正のフィードバックに補助
されてレンズ部２０の手動操作が可能となる。
る場合に、自動制御における負のフィードバックの利得
を小さくし、手動によるレンズ操作を可能にする自動制
御装置を提供する。 【解決手段】レンズ部２０をサーボモータ２２によって
駆動する場合、スイッチＳＷ１をオンにし、操作部３４
からの目標値信号を誤差増幅器２４に入力するととも
に、スイッチＳＷ２をオフにして負のフィードバックを
行うフィードバック回路２８のみを作動させる。一方、
目標値信号が０の場合、即ち、操作部３４の操作が停止
している場合、ＳＷ１をオフにし、操作部３４からの目
標値信号を遮断するとともに、スイッチＳＷ２をオンに
して正のフィードバックを行うフィードバック回路２６
を作動させる。これにより、正のフィードバックに補助
されてレンズ部２０の手動操作が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動制御装置に係
り、特に制御対象物をモータによって自動制御するとと
もに、手動等の外力による制御を可能にする自動制御装
置に関する。
り、特に制御対象物をモータによって自動制御するとと
もに、手動等の外力による制御を可能にする自動制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、制御対象物の位置や速度等が目標
値の任意の変化に追従するように追従制御する自動制御
装置が知られている。このような自動制御装置は、例え
ばテレビカメラのズームレンズの駆動制御に応用され
る。カメラにおいてズームレンズをモータにより駆動す
る場合、自動制御装置は、このモータの回転速度を操作
部の操作によって指示された目標値の変化に追従させ、
ズームレンズを所望された速度で移動させる。
値の任意の変化に追従するように追従制御する自動制御
装置が知られている。このような自動制御装置は、例え
ばテレビカメラのズームレンズの駆動制御に応用され
る。カメラにおいてズームレンズをモータにより駆動す
る場合、自動制御装置は、このモータの回転速度を操作
部の操作によって指示された目標値の変化に追従させ、
ズームレンズを所望された速度で移動させる。
【０００３】このような自動制御装置では、外乱（外
力）がズームレンズ等の制御対象物の位置や速度等の制
御対象に影響を与えるときは、その量を検出して負のフ
ィードバックを行い、外乱の影響を小さくするように作
用する。仮にこのフィードバックを正にしたとすると、
外乱が検出されたとき、操作部の操作がなくとも制御対
象物は誤差を増大する方向に動作してしまい、非制御状
態となる。
力）がズームレンズ等の制御対象物の位置や速度等の制
御対象に影響を与えるときは、その量を検出して負のフ
ィードバックを行い、外乱の影響を小さくするように作
用する。仮にこのフィードバックを正にしたとすると、
外乱が検出されたとき、操作部の操作がなくとも制御対
象物は誤差を増大する方向に動作してしまい、非制御状
態となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、通常、
自動制御装置は、制御対象が負荷変動等の外乱に対して
影響を受け難いように負のフィードバックにより構成さ
れる。しかし、場合によっては、制御された状態に対し
て変更を加えたいことがあり、このとき制御の目標値を
操作するよりも手動力等の外力で操作したほうが良い場
合がある。例えば、上記カメラのズームレンズの駆動制
御の例においては、モータによってズームレンズを駆動
するオートモードの場合にも、カメラマンの手動力によ
ってズームレンズを駆動できるようにした方が微調整が
できるため便利である。
自動制御装置は、制御対象が負荷変動等の外乱に対して
影響を受け難いように負のフィードバックにより構成さ
れる。しかし、場合によっては、制御された状態に対し
て変更を加えたいことがあり、このとき制御の目標値を
操作するよりも手動力等の外力で操作したほうが良い場
合がある。例えば、上記カメラのズームレンズの駆動制
御の例においては、モータによってズームレンズを駆動
するオートモードの場合にも、カメラマンの手動力によ
ってズームレンズを駆動できるようにした方が微調整が
できるため便利である。
【０００５】このような場合に従来の自動制御装置で
は、自動制御装置の制御を解除させない限り手動による
操作ができず、オートモードにおいて手動操作したい場
合にはマニュアルモードへの切り換え操作が必要であ
り、この切り換え操作に手間を要していた。本発明はこ
のような事情に鑑みてなされたもので、制御対象物の位
置や速度等が目標値の任意の変化に追従するように追従
制御する自動制御装置において、自動制御のモードを機
械的な切り換えなしに切り換えて制御の目的を変更し、
手動力等の外力による制御を可能にする自動制御装置を
提供することを目的とする。
は、自動制御装置の制御を解除させない限り手動による
操作ができず、オートモードにおいて手動操作したい場
合にはマニュアルモードへの切り換え操作が必要であ
り、この切り換え操作に手間を要していた。本発明はこ
のような事情に鑑みてなされたもので、制御対象物の位
置や速度等が目標値の任意の変化に追従するように追従
制御する自動制御装置において、自動制御のモードを機
械的な切り換えなしに切り換えて制御の目的を変更し、
手動力等の外力による制御を可能にする自動制御装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、モータによって駆動される制御対象物を所
望の制御量に制御するための目標値を入力するととも
に、前記制御対象物の制御量を検出し、該検出した制御
量を所定の利得で前記目標値に負帰還して前記目標値と
の差分を得て、該差分が０となるように前記モータを駆
動する自動制御装置において、前記制御対象物を外力に
より駆動する外力モードを有し、前記外力モードに切り
換える場合に、前記制御対象物を前記モータによって駆
動する場合よりも前記負帰還の利得を小さくする負帰還
利得切換手段を備えたことを特徴としている。
するために、モータによって駆動される制御対象物を所
望の制御量に制御するための目標値を入力するととも
に、前記制御対象物の制御量を検出し、該検出した制御
量を所定の利得で前記目標値に負帰還して前記目標値と
の差分を得て、該差分が０となるように前記モータを駆
動する自動制御装置において、前記制御対象物を外力に
より駆動する外力モードを有し、前記外力モードに切り
換える場合に、前記制御対象物を前記モータによって駆
動する場合よりも前記負帰還の利得を小さくする負帰還
利得切換手段を備えたことを特徴としている。
【０００７】本発明によれば、モータによって制御対象
物を駆動している場合の負帰還の利得を小さくすること
により、負帰還によって生じるモータの制動力を低減さ
せ、外力（例えば、手動力）による制御対象物の駆動を
可能にする。これにより、即座にモータから手動による
制御対象物の駆動が可能となる。
物を駆動している場合の負帰還の利得を小さくすること
により、負帰還によって生じるモータの制動力を低減さ
せ、外力（例えば、手動力）による制御対象物の駆動を
可能にする。これにより、即座にモータから手動による
制御対象物の駆動が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る自動制御装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。図１は本発明に係る自動制御装置の構成要素を示し
た原理図であり、同図にはサーボモータ１２の回転角度
又は回転速度等を自動制御する自動制御装置が示されて
いる。自動制御装置は、主として誤差増幅器１０、フィ
ードバックＡ、フィードバックＢから構成される。誤差
増幅器１０の出力側には、サーボモータ１２が接続さ
れ、誤差増幅器１０の出力によって回転したサーボモー
タ１２の制御量（回転角度、回転速度等）は、フィード
バックＡ及びフィードバックＢによって誤差増幅器１０
の入力側にフィードバックされるようになっている。
る自動制御装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。図１は本発明に係る自動制御装置の構成要素を示し
た原理図であり、同図にはサーボモータ１２の回転角度
又は回転速度等を自動制御する自動制御装置が示されて
いる。自動制御装置は、主として誤差増幅器１０、フィ
ードバックＡ、フィードバックＢから構成される。誤差
増幅器１０の出力側には、サーボモータ１２が接続さ
れ、誤差増幅器１０の出力によって回転したサーボモー
タ１２の制御量（回転角度、回転速度等）は、フィード
バックＡ及びフィードバックＢによって誤差増幅器１０
の入力側にフィードバックされるようになっている。
【０００９】従って、自動制御装置にサーボモータ１２
の制御量の目標を示す目標値が入力されると、この目標
値にはフィードバックＡとフィードバックＢによってサ
ーボモータ１２の制御量がフィードバックされて誤差増
幅器１０に入力される。ところで、上記フィードバック
Ａは、正のフィードバックであり、誤差増幅器１０の入
力側において、サーボモータ１２の制御量に所定の利得
をかけた値を目標値に加算している。一方、フィードバ
ックＢは、負のフィードバックであり、誤差増幅器１０
の入力側において、サーボモータ１２の制御量に所定の
利得をかけた値を目標値から減算している。
の制御量の目標を示す目標値が入力されると、この目標
値にはフィードバックＡとフィードバックＢによってサ
ーボモータ１２の制御量がフィードバックされて誤差増
幅器１０に入力される。ところで、上記フィードバック
Ａは、正のフィードバックであり、誤差増幅器１０の入
力側において、サーボモータ１２の制御量に所定の利得
をかけた値を目標値に加算している。一方、フィードバ
ックＢは、負のフィードバックであり、誤差増幅器１０
の入力側において、サーボモータ１２の制御量に所定の
利得をかけた値を目標値から減算している。
【００１０】このように構成された自動制御装置によれ
ば、フィードバックＢによって行われる負のフィードバ
ックは、サーボモータ１２の制御量に対して外乱（外
力）の影響を少なくし、サーボモータ１２を目標値に追
従させるように作用する。一方、フィードバックＡによ
って行われる正のフィードバックは、外力（手動力等）
を受け付け、外力に従ってサーボモータ１２が回転する
ように作用する。従って、これらの正と負のフィードバ
ックを適宜な割合で行うようにすれば、外力に対するサ
ーボモータ１２の動作感度の調整を行うことができる。
ば、フィードバックＢによって行われる負のフィードバ
ックは、サーボモータ１２の制御量に対して外乱（外
力）の影響を少なくし、サーボモータ１２を目標値に追
従させるように作用する。一方、フィードバックＡによ
って行われる正のフィードバックは、外力（手動力等）
を受け付け、外力に従ってサーボモータ１２が回転する
ように作用する。従って、これらの正と負のフィードバ
ックを適宜な割合で行うようにすれば、外力に対するサ
ーボモータ１２の動作感度の調整を行うことができる。
【００１１】例えば、正のフィードバックの利得を負の
フィードバックの利得に対して相対的に小さくすること
により、或いは、正のフィードバックを遮断することに
より、外力は受け付けられずサーボモータ１２は目標値
で制御される。逆に、正のフィードバックの利得を負の
フィードバックの利得に対して相対的に大きくすること
により、サーボモータ１２は外力により動作しやすくな
る。
フィードバックの利得に対して相対的に小さくすること
により、或いは、正のフィードバックを遮断することに
より、外力は受け付けられずサーボモータ１２は目標値
で制御される。逆に、正のフィードバックの利得を負の
フィードバックの利得に対して相対的に大きくすること
により、サーボモータ１２は外力により動作しやすくな
る。
【００１２】また、サーボモータ１２の回転速度を回転
速度検出器（タコメータ）で検出し、この回転速度をサ
ーボモータ１２の制御量とした場合には、図２に示すよ
うに回転速度に比例したフィードバックがかかる。従っ
て、フィードバックＢによってかけられる負のフィード
バックは、回転速度が大きいほど外力に対して大きな抵
抗となり、図３に示す粘性抵抗と同様の分布となること
から疑似的に粘性負荷として外力に対して作用させるこ
とができる。
速度検出器（タコメータ）で検出し、この回転速度をサ
ーボモータ１２の制御量とした場合には、図２に示すよ
うに回転速度に比例したフィードバックがかかる。従っ
て、フィードバックＢによってかけられる負のフィード
バックは、回転速度が大きいほど外力に対して大きな抵
抗となり、図３に示す粘性抵抗と同様の分布となること
から疑似的に粘性負荷として外力に対して作用させるこ
とができる。
【００１３】更に、図４に示すようにフィードバックＡ
に遅れ要素１４を付加することにより疑似的に慣性負荷
を与えることも可能である。尚、同図において図１と同
一の構成要素には同一番号を付している。この遅れ要素
１４の作用について説明すると、一般的な角運動方程式
においてトルクＴは、角速度ω、角加速度ω’、慣性モ
ーメントＪとすると、 Ｔ＝Ｊω’…（１） で与えられる。尚、図５（Ａ）に示すように一定のトル
クＴを時刻０からｔa まで与えると、図５（Ｂ）に示す
ように角速度ωは角加速度ω’＝（ω−０）／ｔ a の割
合で直線的に増加する。
に遅れ要素１４を付加することにより疑似的に慣性負荷
を与えることも可能である。尚、同図において図１と同
一の構成要素には同一番号を付している。この遅れ要素
１４の作用について説明すると、一般的な角運動方程式
においてトルクＴは、角速度ω、角加速度ω’、慣性モ
ーメントＪとすると、 Ｔ＝Ｊω’…（１） で与えられる。尚、図５（Ａ）に示すように一定のトル
クＴを時刻０からｔa まで与えると、図５（Ｂ）に示す
ように角速度ωは角加速度ω’＝（ω−０）／ｔ a の割
合で直線的に増加する。
【００１４】そして、上式（１）から慣性モーメントＪ
は、 Ｊ＝Ｔ／ω’…（２） で表されることから、トルクＴは角加速度ω’が一定な
らば慣性モーメントＪに比例する。ここでフィードバッ
クＡによる正のフィードバックの利得が小さい場合と大
きい場合を比較すると、図６に示すようにサーボモータ
１２を所定の角速度ωまで回転させるのに要するトルク
Ｔは利得が小さい程大きくなる。そこで、図６に示すよ
うに遅れ要素１４を正のフィードバックに付加すること
により、外力によりトルクが与えられた初期の段階で
は、正のフィードバックが小さく図７（Ａ）に示すよう
に初期の段階で大きなトルクＴを要し、時間が経過する
とともに正のフィードバックが大きくなりトルクＴが小
さくなる傾向を示す。尚、図７（Ｂ）に遅れ要素が無い
場合のトルクを示す。従って、遅れ要素１４によって擬
似的に慣性負荷が与えられ、サーボモータ１２を外力で
回転させる場合に、慣性モーメントが大きい操作感を与
えることができる。
は、 Ｊ＝Ｔ／ω’…（２） で表されることから、トルクＴは角加速度ω’が一定な
らば慣性モーメントＪに比例する。ここでフィードバッ
クＡによる正のフィードバックの利得が小さい場合と大
きい場合を比較すると、図６に示すようにサーボモータ
１２を所定の角速度ωまで回転させるのに要するトルク
Ｔは利得が小さい程大きくなる。そこで、図６に示すよ
うに遅れ要素１４を正のフィードバックに付加すること
により、外力によりトルクが与えられた初期の段階で
は、正のフィードバックが小さく図７（Ａ）に示すよう
に初期の段階で大きなトルクＴを要し、時間が経過する
とともに正のフィードバックが大きくなりトルクＴが小
さくなる傾向を示す。尚、図７（Ｂ）に遅れ要素が無い
場合のトルクを示す。従って、遅れ要素１４によって擬
似的に慣性負荷が与えられ、サーボモータ１２を外力で
回転させる場合に、慣性モーメントが大きい操作感を与
えることができる。
【００１５】また、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように遅
れ要素１４のおくれの大きさを変えることにより、操作
感を変更、調整することが可能となる。次に、上記自動
制御装置をテレビカメラのレンズ部のズーム制御又はフ
ォーカス制御に適用した場合の適用例を図９に示す。同
図に示すカメラのレンズ部２０は、サーボモータ２２又
は手動によって駆動される。サーボモータ２２は、上記
図１に示した自動制御装置と同様に誤差増幅器２４の出
力側に接続され、誤差増幅器２４から出力される駆動電
圧によって回転する。また、サーボモータ２２にはタコ
メータ２５が装着され、サーボモータ２２の回転速度が
制御量としてタコメータ２５によって検出される。そし
て、このタコメータ２５から出力された検出信号はフィ
ードバック回路２６及びフィードバック回路２８を介し
て誤差増幅器２４の入力側に所定の利得でフィードバッ
クされる。
れ要素１４のおくれの大きさを変えることにより、操作
感を変更、調整することが可能となる。次に、上記自動
制御装置をテレビカメラのレンズ部のズーム制御又はフ
ォーカス制御に適用した場合の適用例を図９に示す。同
図に示すカメラのレンズ部２０は、サーボモータ２２又
は手動によって駆動される。サーボモータ２２は、上記
図１に示した自動制御装置と同様に誤差増幅器２４の出
力側に接続され、誤差増幅器２４から出力される駆動電
圧によって回転する。また、サーボモータ２２にはタコ
メータ２５が装着され、サーボモータ２２の回転速度が
制御量としてタコメータ２５によって検出される。そし
て、このタコメータ２５から出力された検出信号はフィ
ードバック回路２６及びフィードバック回路２８を介し
て誤差増幅器２４の入力側に所定の利得でフィードバッ
クされる。
【００１６】上記フィードバック回路２６及びフィード
バック回路２８は、それぞれ上記図１に示したフィード
バックＡ及びフィードバックＢの作用と等しく、フィー
ドバック回路２６は、誤差増幅器２４の入力側に入力さ
れる目標値信号に加算器３０を介してフィードバック信
号を加算する（正のフィードバック）。また、フィード
バック回路２８は、上記目標値信号に減算器３２を介し
てフィードバック信号を減算する（負のフィードバッ
ク）。
バック回路２８は、それぞれ上記図１に示したフィード
バックＡ及びフィードバックＢの作用と等しく、フィー
ドバック回路２６は、誤差増幅器２４の入力側に入力さ
れる目標値信号に加算器３０を介してフィードバック信
号を加算する（正のフィードバック）。また、フィード
バック回路２８は、上記目標値信号に減算器３２を介し
てフィードバック信号を減算する（負のフィードバッ
ク）。
【００１７】尚、フィードバック回路２６と加算器３０
の間にＣＰＵ３８によってオン・オフ制御されるスイッ
チＳＷ２が接続される。また、フィードバック回路２６
から出力されるフィードバック信号（外力検出信号）
は、Ａ／Ｄ変換器４０を介してＣＰＵ３８に入力され
る。上記誤差増幅器２４に入力側に入力される上記目標
値信号は操作部３４から出力される。この操作部３４
は、操作された操作量に応じてサーボモータ２２の回転
速度の目標値を示す目標値信号を出力する。そして、こ
の目標値信号はＣＰＵ３８によってオン・オフ制御され
るスイッチＳＷ１を介して誤差増幅器２４に入力され
る。また、同時に操作部３４から出力された目標値信号
は、Ａ／Ｄ変換器３６を介してＣＰＵ３８に入力され
る。
の間にＣＰＵ３８によってオン・オフ制御されるスイッ
チＳＷ２が接続される。また、フィードバック回路２６
から出力されるフィードバック信号（外力検出信号）
は、Ａ／Ｄ変換器４０を介してＣＰＵ３８に入力され
る。上記誤差増幅器２４に入力側に入力される上記目標
値信号は操作部３４から出力される。この操作部３４
は、操作された操作量に応じてサーボモータ２２の回転
速度の目標値を示す目標値信号を出力する。そして、こ
の目標値信号はＣＰＵ３８によってオン・オフ制御され
るスイッチＳＷ１を介して誤差増幅器２４に入力され
る。また、同時に操作部３４から出力された目標値信号
は、Ａ／Ｄ変換器３６を介してＣＰＵ３８に入力され
る。
【００１８】ＣＰＵ３８は、上記目標値信号と外力検出
信号に基づいてスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２のオン
・オフを制御し、オートモードと手動モードを以下のよ
うに切り換える。図１０は、上記ＣＰＵ３８の処理内容
の一例を示したフローチャートである。ＣＰＵ３８は動
作を開始すると、まず上記目標値信号から制御の目標値
を検出し、この目標値が０Ｖか否かを判定する（ステッ
プＳ１０）。ＮＯの場合、即ち、操作部３４の操作が行
われている場合、スイッチＳＷ１をオンにし、スイッチ
ＳＷ２をオフにする（ステップＳ１２）。これにより、
フィードバック回路２６による正のフィードバックが行
われず、フィードバック回路２８による負のフィードバ
ックのみが行われる。従って、レンズ部２０は操作部３
４の操作に基づいてサーボモータ２２によって制御され
る（オートモード）。
信号に基づいてスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２のオン
・オフを制御し、オートモードと手動モードを以下のよ
うに切り換える。図１０は、上記ＣＰＵ３８の処理内容
の一例を示したフローチャートである。ＣＰＵ３８は動
作を開始すると、まず上記目標値信号から制御の目標値
を検出し、この目標値が０Ｖか否かを判定する（ステッ
プＳ１０）。ＮＯの場合、即ち、操作部３４の操作が行
われている場合、スイッチＳＷ１をオンにし、スイッチ
ＳＷ２をオフにする（ステップＳ１２）。これにより、
フィードバック回路２６による正のフィードバックが行
われず、フィードバック回路２８による負のフィードバ
ックのみが行われる。従って、レンズ部２０は操作部３
４の操作に基づいてサーボモータ２２によって制御され
る（オートモード）。
【００１９】一方、ＹＥＳの場合、即ち、操作部３４の
操作が停止している場合、スイッチＳＷ１をオフにし、
スイッチＳＷ２をオンにする（ステップＳ１４）。これ
により、目標値信号が遮断されるともに、フィードバッ
ク回路２６によって正のフィードバックが行われ、レン
ズ部２０は手動による動作が可能となる（手動モー
ド）。
操作が停止している場合、スイッチＳＷ１をオフにし、
スイッチＳＷ２をオンにする（ステップＳ１４）。これ
により、目標値信号が遮断されるともに、フィードバッ
ク回路２６によって正のフィードバックが行われ、レン
ズ部２０は手動による動作が可能となる（手動モー
ド）。
【００２０】即ち、ＣＰＵ３８は、操作部３４が操作さ
れている場合には、オートモードによりサーボモータ２
２によってレンズ部２０を駆動するようにし、操作部３
４が操作されていない場合には、手動モードに切り換
え、手動によってレンズ部２０の操作を可能にする。
尚、上記説明では、目標値が０Ｖか否かでオートモード
から手動モードに切り換えるようにしたが、レンズ部２
０が停止しているか否かを判定して、レンズ部２０が停
止している場合にオートモードから手動モードに切り換
えるようにしてもよい。
れている場合には、オートモードによりサーボモータ２
２によってレンズ部２０を駆動するようにし、操作部３
４が操作されていない場合には、手動モードに切り換
え、手動によってレンズ部２０の操作を可能にする。
尚、上記説明では、目標値が０Ｖか否かでオートモード
から手動モードに切り換えるようにしたが、レンズ部２
０が停止しているか否かを判定して、レンズ部２０が停
止している場合にオートモードから手動モードに切り換
えるようにしてもよい。
【００２１】また、上記ＣＰＵ３８の処理の他の例とし
て、外力検出信号によって外力が加えられたことを検出
した場合に、上記オートモードから手動モードに切り換
えるようにしてもよい。外力検出信号によって外力が加
えられたことを検出する方法としては、例えば、外力検
出信号と目標値信号とを比較し、これらの差が所定値よ
り大きい場合には外力が加えられたと判断する。
て、外力検出信号によって外力が加えられたことを検出
した場合に、上記オートモードから手動モードに切り換
えるようにしてもよい。外力検出信号によって外力が加
えられたことを検出する方法としては、例えば、外力検
出信号と目標値信号とを比較し、これらの差が所定値よ
り大きい場合には外力が加えられたと判断する。
【００２２】また、操作し易い押しボタンスイッチをカ
メラに設置し、このボタンスイッチのオン・オフをＣＰ
Ｕ３８で検出して上記オートモードから手動モードへの
切り換えを行うようにしてもよい。このように、上記自
動制御装置をテレビカメラのレンズ制御に適用すること
により、モータと手動によるレンズ操作の切り換えを機
械的クラッチ機構なしで行うことができるため、コス
ト、操作性において優れている。
メラに設置し、このボタンスイッチのオン・オフをＣＰ
Ｕ３８で検出して上記オートモードから手動モードへの
切り換えを行うようにしてもよい。このように、上記自
動制御装置をテレビカメラのレンズ制御に適用すること
により、モータと手動によるレンズ操作の切り換えを機
械的クラッチ機構なしで行うことができるため、コス
ト、操作性において優れている。
【００２３】尚、上記図９に示した自動制御装置をテレ
ビカメラのレンズ制御に適用する場合においても、図４
に示したようにフィードバック回路２６の後段に遅れ要
素を入れるようにしてもよい。また、進み要素を入れて
もよい。また、フィードバック回路２８に遅れや進み要
素を入れても同様の効果が得られる。また、上記説明で
は、モータによって制御対象物（レンズ部２０）を制御
する場合には、負のフィードバックのみをかけ、手動に
より制御対象物を操作可能にする場合には、負のフィー
ドバックに正のフィードバックを付加するようにしてい
たが、これに限らず、手動により制御対象物を操作可能
にする場合には上記負のフィードバックより利得の小さ
な負のフィードバックに切り換えるようにしても上記正
のフィードバックを付加する場合と同様の効果が得られ
る。
ビカメラのレンズ制御に適用する場合においても、図４
に示したようにフィードバック回路２６の後段に遅れ要
素を入れるようにしてもよい。また、進み要素を入れて
もよい。また、フィードバック回路２８に遅れや進み要
素を入れても同様の効果が得られる。また、上記説明で
は、モータによって制御対象物（レンズ部２０）を制御
する場合には、負のフィードバックのみをかけ、手動に
より制御対象物を操作可能にする場合には、負のフィー
ドバックに正のフィードバックを付加するようにしてい
たが、これに限らず、手動により制御対象物を操作可能
にする場合には上記負のフィードバックより利得の小さ
な負のフィードバックに切り換えるようにしても上記正
のフィードバックを付加する場合と同様の効果が得られ
る。
【００２４】また、正のフィードバックを負のフィード
バックより大きくする応用も考えられる。この場合、手
動で制御対象物を僅かに動かせば、強制的に静止させる
まで動きつづけるという動作も可能となる。
バックより大きくする応用も考えられる。この場合、手
動で制御対象物を僅かに動かせば、強制的に静止させる
まで動きつづけるという動作も可能となる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、モ
ータによって制御対象物を駆動している場合よりも負帰
還の利得を小さくし、負帰還によって生じるモータの制
動力を低減させることにより、外力（例えば、手動力）
による制御対象物の駆動を可能にしたため、制御対象物
のモータによって自動制御している場合でも、クラッチ
等による機械的な切り換えなしに外力による操作を即座
に行うことができるようになる。
ータによって制御対象物を駆動している場合よりも負帰
還の利得を小さくし、負帰還によって生じるモータの制
動力を低減させることにより、外力（例えば、手動力）
による制御対象物の駆動を可能にしたため、制御対象物
のモータによって自動制御している場合でも、クラッチ
等による機械的な切り換えなしに外力による操作を即座
に行うことができるようになる。
【図１】図１は、本発明に係る自動制御装置の構成要素
を示した原理図である。
を示した原理図である。
【図２】図２は、回転速度とフィードバック信号の関係
を示した図である。
を示した図である。
【図３】図３は、粘性抵抗による速度と摩擦力の関係を
示した図である。
示した図である。
【図４】図４は、図１の正のフィードバックに遅れ要素
を加えた場合を示した原理図である。
を加えた場合を示した原理図である。
【図５】図５は、角速度とトルク（外力）の関係を示し
た図である。
た図である。
【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ正のフィード
バックが小さい場合と大きい場合のトルクを示した図で
ある。
バックが小さい場合と大きい場合のトルクを示した図で
ある。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ遅れ要素があ
る場合と無い場合のトルクを示した図である。
る場合と無い場合のトルクを示した図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ遅れ要素が大
きい場合と小さい場合のトルクを示した図である。
きい場合と小さい場合のトルクを示した図である。
【図９】図９は、本発明に係る自動制御装置をカメラの
レンズ駆動に適用した場合を示した図である。
レンズ駆動に適用した場合を示した図である。
【図１０】図１０は、図９におけるＣＰＵの処理を示し
たフローチャートである。
たフローチャートである。
【符号の説明】 １０、２４…誤差増幅器 １２、２２…サーボモータ １４…遅れ要素 ２０…レンズ部 ２５…タコメータ ２６、２８…フィードバック回路 ３０…加算器 ３２…減算器 ３４…操作部 ３８…ＣＰＵ
Claims (6)
- 【請求項１】 モータによって駆動される制御対象物を
所望の制御量に制御するための目標値を入力するととも
に、前記制御対象物の制御量を検出し、該検出した制御
量を所定の利得で前記目標値に負帰還して前記目標値と
の差分を得て、該差分が０となるように前記モータを駆
動する自動制御装置において、 前記制御対象物を外力により駆動する外力モードを有
し、 前記外力モードに切り換える場合に、前記制御対象物を
前記モータによって駆動する場合よりも前記負帰還の利
得を小さくする負帰還利得切換手段を備えたことを特徴
とする自動制御装置。 - 【請求項２】 前記負帰還利得切換手段は、前記自動制
御物が停止している場合に前記外力モードに切り換える
ことを特徴とする請求項１の自動制御装置。 - 【請求項３】 前記負帰還利得切換手段は、前記目標値
と前記制御対象物の制御量とが所定値以上の場合に外力
モードに切り換えることを特徴とする請求項１の自動制
御装置。 - 【請求項４】 前記負帰還利得切換手段は、前記制御対
象物の制御量を所定の利得で前記目標値に正帰還するこ
とにより前記負帰還の利得を小さくすることを特徴とす
る請求項１の自動制御装置。 - 【請求項５】 前記正帰還に遅れ要素を加えたことを特
徴とする請求項４の自動制御装置。 - 【請求項６】 前記制御対象物の制御量はモータの回転
速度であることを特徴とする請求項１の自動制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18266997A JP3823455B2 (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 自動制御装置 |
| US09/110,855 US6020709A (en) | 1997-07-08 | 1998-07-07 | Automatic controller |
| DE19830352A DE19830352A1 (de) | 1997-07-08 | 1998-07-07 | Regelung |
| US09/477,673 US6152542A (en) | 1997-07-08 | 2000-01-05 | Automatic controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18266997A JP3823455B2 (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 自動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1124701A true JPH1124701A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3823455B2 JP3823455B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=16122373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18266997A Expired - Fee Related JP3823455B2 (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 自動制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6020709A (ja) |
| JP (1) | JP3823455B2 (ja) |
| DE (1) | DE19830352A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006204059A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Fujitsu Ltd | 走行装置 |
| JP2020052781A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 日本電産サンキョー株式会社 | サーボ制御装置及びサーボ制御方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3823455B2 (ja) * | 1997-07-08 | 2006-09-20 | フジノン株式会社 | 自動制御装置 |
| US20080007517A9 (en) * | 2005-02-23 | 2008-01-10 | Northwestern University | Electrical damping system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH642467A5 (de) * | 1980-03-19 | 1984-04-13 | Sulzer Ag | Regelverfahren und schaltung zum ausueben des verfahrens. |
| DE3100126C2 (de) * | 1980-12-05 | 1985-04-04 | Gebrüder Sulzer AG, Winterthur | Regler mit einem Sollwert/Istwert-Vergleichsorgan |
| JP2762364B2 (ja) * | 1989-03-20 | 1998-06-04 | ファナック株式会社 | サーボモータのフィードフォワード制御方法 |
| US5134354A (en) * | 1989-04-10 | 1992-07-28 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Seisakusho | Servo motor control apparatus |
| FR2659757B1 (fr) * | 1990-02-14 | 1994-08-26 | Asahi Optical Co Ltd | Appareil photographique equipe d'un objectif zoom a pluralite de modes de fonctionnement, et d'un afficheur de l'etat de l'objectif. |
| JP2871993B2 (ja) * | 1993-03-31 | 1999-03-17 | 日本電気株式会社 | サーボモータの位置制御装置 |
| JP3823455B2 (ja) * | 1997-07-08 | 2006-09-20 | フジノン株式会社 | 自動制御装置 |
-
1997
- 1997-07-08 JP JP18266997A patent/JP3823455B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-07-07 US US09/110,855 patent/US6020709A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-07 DE DE19830352A patent/DE19830352A1/de not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-01-05 US US09/477,673 patent/US6152542A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006204059A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Fujitsu Ltd | 走行装置 |
| JP2020052781A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 日本電産サンキョー株式会社 | サーボ制御装置及びサーボ制御方法 |
| CN110955192A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 日本电产三协株式会社 | 伺服控制装置、机器人及伺服控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3823455B2 (ja) | 2006-09-20 |
| DE19830352A1 (de) | 1999-01-14 |
| US6152542A (en) | 2000-11-28 |
| US6020709A (en) | 2000-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH1124701A (ja) | 自動制御装置 | |
| US5652491A (en) | Position controller for an electric motor | |
| US20090030583A1 (en) | Operating range selection mechanism of automatic transmission, automatic transmission unit with the operating range selection mechanism, and vehicle | |
| JPH0792702B2 (ja) | 制御装置 | |
| JP2002225742A (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JPH11249745A (ja) | 対象物位置制御装置 | |
| JP3856055B2 (ja) | カメラのレンズ操作切換装置 | |
| JPH08286759A (ja) | 静摩擦を補償するロボット駆動制御方法 | |
| JP2721263B2 (ja) | 電動機の速度制御装置 | |
| JP2000089829A (ja) | 位置制御方法および装置 | |
| JP3438195B2 (ja) | モータの制御装置 | |
| JP3212538B2 (ja) | 位置制御装置 | |
| JP2519968B2 (ja) | 電動機による軸の位置制御方式 | |
| JPH11161338A (ja) | 位置決め制御装置 | |
| JP2595610B2 (ja) | 位置決め制御装置 | |
| JPH11268885A (ja) | クレーン走行装置及びクレーン走行装置用インバータ | |
| JPH09107694A (ja) | サーボシステム | |
| JPS6132120A (ja) | 位置決め制御方式 | |
| JPH03107385A (ja) | 軌跡制御装置 | |
| JPS6315836B2 (ja) | ||
| US5278935A (en) | Device for controlling moving body participating in photographing operation | |
| JPH11119804A (ja) | サーボモータの駆動制御装置 | |
| JPH0217801B2 (ja) | ||
| JP2000258677A (ja) | レンズ操作装置 | |
| JP2000293234A (ja) | モータ制御ゲイン切替方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040428 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060217 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060316 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060515 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060606 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060619 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090707 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100707 Year of fee payment: 4 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707 Year of fee payment: 5 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130707 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |