JPS5890203A - サ−ボ系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、主作動器と逆作動器間のツーーボ系に関す
る。各これらの作動器は他方の作動器の制御装置へ位置
および／または速度信号を伝達し、その際この信号は、
ある伝達遅れが生じる。かかる系は、ミサイルの遠隔打
上げの手動制御または操作者の手に発生された力の比例
作用とその戻シ（３） を要求するいかなる制御に適用され得るけれども、それ
は、操縦器の各運動の制御ＶＣ対して特に一層適当であ
る。

いわゆる”力戻どシ主従操縦器は、一般に主ア−４、主
アーム−と同一か捷たは類似の従アームおよび２つのア
ームを接続するサーボ系とから成る。

このサーボ系の作用は、従アームが主アームによって実
行され運動に同一か捷たけ均質の運動をすることができ
ると共に，好都合に主アームが従アームのあらゆる変位
に同じかまたは等質々ように従うことができるようにさ
れている。２つのアームの一方がその変位中に抵抗を受
けると、他方のアームは、最初に述べられたアームに対
し、等しいか１たけ比例する抵抗を受ける。かかる力戻
シサーボ系は、操縦器の制御に完全に任意の特徴を与え
ると共に使用者の手に対象物を直接把持している印象を
与える。

一般に使用される操縦器は少くとも６つの自由度を有し
、言い換えれば主アームと従アームは少くとも６つの独
立した運動を成就することができ（４） る。主アームの運動および各対応する従アームの運動は
独立した作動器によって成就され、それらの作動器は対
ｔなして独立したサーボ系に相互に接続され、複雑な運
動が形成されたときには主アームと従アームの両者の幾
何図形的配置が異った運動を再結合する。

力戻シ主一従操縦器の作動器は電気的であっても流体的
であってもよい。最とも頻々遭遇する電気的作動器の場
合には、この作動器は変速噛合いモータであって，重要
なこととして、減速歯車が逆転可能であると共にほんの
僅かの無視できる摩擦を有していることが与えられてお
り、従って主作動器はその対応する従作動器に電気的に
接続される。流体的作動器はその適用が非常に制限され
ており、通常は操作者により受は取られまたは発生され
る力の数倍である負荷の操縦を含む。

力戻り主一従操縦器にどんな型の作動器が使用されよう
とも、２つの異ったサーボ制御方法が使用され得る。

第１の方法は、いわゆる゛位置−位置サーボ制（５〕 御″で、従アームの位置を主アームに従うようする作用
と同時に主アームの位置を従アームに従うようにする作
用とから成る。この方法は全く対称のサーボ系に導びく
という明らかな利点を有する。

主および従アーム類の異なる部分の変位速度に関する情
報は、これはサーボ系の安定性のためにも必要であって
、主および従作動器に従って局所的に進行され得るか又
はアーム位置データとして同時に主および副作動器間に
伝達され得る。この方法は一般に作動器の逆転可能性を
要求する。その理由はこの装置は力変換器を通常有しな
いからである。

第２サーボ制御方法は，これは所請“位置−カサーボ制
御″または“力ー位置サーボ制御”であって、主アーム
に従アームと同じ力を発生させるようにするようにする
作用と、一方従アームに主アームと同じ位置か又は逆の
位置を占めさせるようにする作用とから成る。この方法
は明らかにサーボ系の非対称に特徴付けられる。特に、
伝達は位置情報を１つ方向にまた力情報を他の方向に伝
（６） えるようにがす。

方決し主従操縦器に使用される複数のサーボ系の間の差
異は、いろいろな長さの遅れが主アームを従アームに両
方向に接続する伝達線の一方に伝えられるとき、複数の
系間に異った反作用へ導び〈。

したがって、１００ミリ移以上長い遅れが位置−位置サ
ーボ系に力えられると、後者の位置−位置サーボ系は、
サーボ制御の静的利得をひどく減少することなく修正す
ることができる不安定を有する。反対に、変位を与えた
いと思えば、遅れの作用は前記遅れに比例するまた同様
に変位速度に比例する粘性摩擦を導入すべきである。こ
の遅れがにまたは１秒に達すると、粘性摩擦は多分正規
の変位力以上でｈＤ、実際に受は入れることができない
。位置−カサーボ系はこの作用を有しないが代って非常
に困難ガ補償される不安定を有する。

したがって、この型のサーボ制御に行なわれた調査によ
って５００乃至１０００ミリ秒の遅れが信号の伝達に導
入されると、比較的安定した装置分（７） 備えるために利得をかなり減少することが必要であるこ
とが明らかにされた。これらの条件の下に、方決ど漫制
御様式は事実上使用不司能になっている。

サーボ系の伝達における遅れの存在それが比較的頻繁で
あることが見い出されると、公知のｇ−ボ系のこれらの
欠点り特に不利で、これらの諸欠点を除去することが望
ましいということが明らかになる。これは、特に伝達さ
れた信号のザンブルを使用するサーボ系における場合で
ある。したがってこの抽出見本は信号の伝達中に抽出の
期間に等しい遅れを導入する。これは丑だ、長距離にわ
たるおよび／または液体媒体でのデータの伝達で、特に
衛星と地上ステジョンとの間または潜水艦と洋上船舶と
の間のデータの伝達中における場合である。この伝達遅
れのだめの本質的遅れ１ｄ５００乃至１０００ミｌＪ秒
の間に達する。

この発明は位置−位置型の方決どりサーボ系に関し、信
号の伝達中に遅れがあるとき、方決どシ正しい再蓄積を
保障することが、即ち実質的に粘（８） 性摩擦なしにすることが可能とされる。

それ故この発明は、主作動器と従作動器間のサーボ系を
提供するものであって、各夫々の作動は他方の作動器の
制御装置へ位置および／または速度信号を伝達遅れを伴
って伝達し、各制御装置は他方の作動器からの遅らされ
た信号をそれが制御する作動器からの信号と、第１力信
号を供給するため、比較し、そこで少くとも主作動器の
側に主作動器からの信号を伝達遅れの総和だけ遅らせる
ための手段が制御装置の上流に配置されて、後者の制御
装置が従作動器からの遅らされた信号を主作動器から前
記遅延手段だけ遅らされた信号と、第１力信号を供給す
るために、比較するようになっている。、 かかるサーボ系は、伝達される諸信号が位置および／甘
たけ速度信号であるので、位置−位置サーボ制御を残存
する。作動器類を制御する力諸信号に関しては、あたか
もその系が、粘性摩擦を除去することを可能とする位置
−力量のものであるかのように全てが起る。更に位置−
カサーボ系と（９） 比較して、この発明によるサーボ系は、位置および／ま
たけ速度信号の伝達と結合される利点を有するもので、
それらの信号間で作動器と関連される非常に簡単な検知
装置に照会が行なわれ得る。

遅れが過度になると、この発明によるサーボ系の安定性
は減少し勝ちになり、この発明の好ましい実施例によれ
ば、第２力侶号を供給するため、従作動器からの遅らさ
れた信号を主作動器からの信号と比較する第２制御装置
と、従作動器を備えた従サーボ制御装置と同じ伝達機能
を主作動器と共に形成する第１制御装置と、第１力信号
と第２力侶号の調整手段と、調整された力信号の比較手
段と、これらの信号の最とも小さい信号を選択する手段
と、第２力信号を主作動器へ出す前に第２力信号の極性
をこのように選定された信号に配分するための手段とを
主作動器側に備えることによって、従来技術の位置−位
置サーボ系のそｎと比較することが可能とさｆｌ、るこ
とか提案される。

この発明の好゛ましい特徴によれば、このサーボ系は捷
だ、第２力侶号の極性を主作動器からの速（１０） 度信号のそれと比較する手段と、調整され大力信号を比
較するための手段によってどんな信号が送られようとも
、これらの語信号の極性が同じであるときその第２力信
号を選択するだめの手段とを有する。この場合において
、速度信号は、主作動器と関連された変換器によって供
給されてもよいし、また主作動器からの位置信号を後者
の第２制御装置内に誘導するための手段によって供給さ
れ得るようにしてもよい。

この発明による他の好ましい特徴によればサーボ系は従
作動器側および主作動器側において同じである。

この発明によるサーボ系はミサイルの発射制御に使用さ
れ（４ｆるしまた機械の任意の運動の力の比例作用を要
求する制御に使用されることができる。

しかしながら、それは好ましくは操縦器に適用され、こ
れはこの発明によるサーボ系を有する。

以下添付図面を径間しつつ本発明の詳細な説明する。

第１図は、従来技術によるマニュピレータに係（１１） る主アームおよび従アームの運動の１つのサーボ制御装
置？制御することを可能とした位置−位置力復帰サーボ
系を示す。明らかに比較できるサーボ系はマニュピレー
タの個々の運動の夫々に対して備えられ、これらの運動
は主アームと従アームに一緒に併有する。

また特に第１図のサーボ系は、ある力が加えられる可動
レバー１２の備えられた主作動１０をマスターサイドに
有する。レバー１２と同一かまたは類似したレバー１６
の備えられている従作動器１４は２作動器１０に対応し
てスレーブサイドに備えられる。注目すべきは、作動器
１０および１４が同−又は同質であり得ることである。

後者の場合、レバー１２によ多制御された運動のレバー
１６による復元は幾何平面上で同質である。もしも作動
器１４のトルク能力が作動器１０の能力の倍数であれば
、それらの力に関して比例するものとすることも可能で
ある。

第１図のサーボ系の目的は、オペレータがレバー１２．
レバー１６を作動すると、同じ運動又Ｌ（１２） 比例的な運動を行なうことである。更に、その運動中に
レバー１６に生ずる凡ゆる力はオペレータによってレバ
ー１２に手動的に再現されるにちがいないし、また反対
にもしもレバー１６が系の外部からの力によって駆動さ
れれば、レバー１２もまたその側力に等しいかまたは比
例した力で駆動されるにちがいない。

この目的のために、第１図のサーボ系は、主作動器１０
と関連されるサーボ制御装置１８と従作動器１４と関連
されるサーボ制御装置２０とを有する。主作動器１０と
関連された図示されていない位置変換器によシ与えられ
る位置基準又は信号θは、伝達線２２により従作動器１
４の制御装置２０へ伝達され、この制御装置２０は従作
動器１４、と関連された図示されていない位置変換器に
よシ与えられる位置基準又は信号θ′と信号θを比較す
る。信号θ′は線２４によって装置２０に達する。

この装置２Ωは、その比較の結果の関数として、従作動
器１４を制御する力信号Ｆ′会与える。

同様に、位置信号θ′は、装置１８に線２８によ（１３
） つて到達する信号θとの装Ｈ１８内での比較のため、マ
スタ一部分から線２６を介して制御装置１８へと戻どる
。この比較の結果の関数として、制御装置１８は、主作
動器１０を制御する力信号Ｆを与える。

作動器１０と１４は比例的な力を与える。従って、制御
装置１８．２０は実質的に同じであシ、それらの差異は
例えば補正回路に基礎が置か扛ることかでき、一般には
それらの制御装置の伝達関数間の差と称する。例示され
たように、制御装置１８と２０は仏画特許第７４２１３
５５号明細書によって実現化され得る。

第１図分径間して以上記述された通常のサーボ系は主お
よび径部分間で、両者とも機械的観点および実際のサー
ボ系の観点から、全体的に対称なものを表わす。各サー
ボ制御装置１８．２０は、対応する誤差信号に比例する
力を与えるために、位置θ、θ′を比較する。したがっ
て、もしも作動器１０．１４が電気的であれば、制御装
ｗ１８および／または２０によって与えられる信号Ｆ’
、Ｆ’（１４） は電流を制御する信号であり、ところでこれらの信号は
、もしも作動器１０および／または１４が流体的であれ
ば、圧力を制御する。

信号Ｑ′の値が信号Ｑの値以下であると仮定すれば、信
号Ｆは作動器１０に信号ＱＯ力に対抗する力を発生する
。反対に、装置２０に加えられた信号７は従作動器１４
に、力θ′と同じ方向に力を発生する。それ故、制御装
置１８．２０は逆方向に作動する。別言すれば、サーボ
制御装置２０け従作動器１４に正トルクを加え、一方サ
ーボ制御装置１８は主作動器１０に抵抗トルクを加える
。明らかなように、もしもＱ′の値がＱの値よりも越え
ると、この制御系０、角度の信号を全て逆転した稜、同
じ様ガ状態になる。

第１図に矢印で示されるように、以上記述されたサーボ
系は、線２２．２６によって主部分と従部分との間で一
方向または他方向に位置信号を伝達することに特徴を有
する。上述のように、この主および従部分間での信号の
伝達は、ある場合には、第１図において線２２．２６に
対し２つの同（１５） −の矩形２２’、２６’の形で示された伝達遅れτが加
えられ得る。明らかに物理上の理由から、かかる伝達遅
れがあるとき、大抵常に線２２と同様線２６にそれがあ
る。

上述のように、位置信号は速度信号によって加えられる
ことが可能であるし、またこの位置は仏画特許第７４２
１３５６号によって単一の速度信号から再構成されるこ
とも可能である。更に、この伝達遅れは、加算され得る
２つの相異した理由に帰すことができる。これらの理由
の第１は、線２２．２６によって伝達された信号に対す
る処理手段である。これらの信号が、仏画特許第７４２
１３５６号明細書に記載された型式の多重信号器によっ
てそれらの線上で判断されると、それらの信号は間接的
に作動器の速度に関する変位速度を表わす信号の見本の
形で伝達され、次いでこれらの信号は作動器の対応する
位置を再構成するために積分される。この事によってサ
ンプリング中における繰シ返し期間中にその起点を有す
る信号に一定の遅れが導入される。

（１６） この伝達のために使用される媒体の性質および／ｌたは
信号の伝達距離のための第２の理由は。

遅れの第１の理由に置き換えられるかまたは追加され得
る。これは特に次の場合であって、線２２゜２６が、特
に地上ステーションと人工衛星との間での長距離電子磁
気的伝送を表わしているとき、またはこれらの線が、特
に潜水艦と洋上船舶との間での海中超音波伝送を表わす
ときである。両者の場合において、遅れは正確な方法で
知ることが可能であシ、その遅れはほぼ０．５乃至２秒
の間で変化するものと考えられる。

第１図のサーボ系の操作上のこの遅れの損失効果は全て
一層大きい。その理由は、サーボ制御装置１８．２０の
夫々に関して、外部伝達遅れが戻どυ伝達遅れに付加さ
れる。したがって、時間ｔにおいて、主部の装置１８は
信号θ（１）を信号θ′（ｔ−τ）と比較する一方、同
時に従部分の装置２０は信号θ（を−τ）を信号θ′（
ｔ）と比較する。

夾際問題として１時間ｔにおいて主作動器１０のレバー
１２にある作用を与えると、仁の作用を表（１７） わす信号θは従作動器１４のサーボ制御装置２０の入力
に遅れτを伴ってはね返りを有すると共に。

従作動器１４に結果する効果を有し、この効果は信号Ｑ
’（ｔ＋τ）によって表わされ、引続いて、レバー１２
にかかる初期動作後に、２つのτをもつ全体遅れの状態
で主作動器１０のサーボ制御装置１８に戻とる。外向き
および戻とり遅れが差異（τおよびτ′）である場合に
は、全体遅れは明らかにτ＋τ′である。

第２図を参照すれば、この発明によるサーボ系の第１実
施例が記載される。このサーボ系は、第１図を参照して
上述された位置−位置方決どしサーボ系における遅れの
ための欠点を除去する。

第１に指摘されることは、第２図はサーボ系の従部分を
示していない。というのは、この発明の第１実施例にお
いて、系の従部分は第１図を参照して記述された従来技
術の系のそれと同一であるからである。この発明による
サーボ系の主部分は従来技術で使用された諸要素から全
て構成される。

したがって、第２図において、トルク発生用生作（１８
） 動器１０とそのレバー１２を見い出すことができよう。

また伝達線２２によって主作動器１０からの位Ｗ信号θ
がこの系の従部分に遅れτを伴って伝達されるその伝達
＆！２２を見ることも可能である。信号θけまた線２８
によってサーボ制御装置１８にも伝達され、この制御装
置１８はまた矩形２６′で表わされた遅れτを伴って、
従作動器からの位置信号θ′を伝達線２６を介して受は
取る。従来技術のサーボ系におけると同様に、制御装置
１８は、力信号ｆを供給するために時間ｔにおいて信号
θ（ｔ）Ｈｉ：号θＩ（ｔ−τ）と比較する。

この発明によれば、第２ザーボ制御装置５０が主側に配
備される。装置６０は作動器１０と共に伝達関数を、こ
の伝達関数が作動器１４と結合された装ｗ２０によって
定紋されたそれにできるだけ近いものであるものに定義
する。それは特に装置１８または２０と同じであること
も可能である。

装置３０け主作動器１０によって得られた位Ｗ信号θを
受性るが、それはこの信号が、この信号を伝達遅れτ（
１だしよτ＋τ′）の２倍だけ遅らす遅（１９） 延回路３２を介して通過した後である。装Ｗ１８と同様
に、装置３０は才た系の従部分から信号θ′を受り取る
。サーボ制御装＃３０は力信号ｆｌ　　を供給するため
に時間ｔにおいて信号θ（ｔ−２τ）を信号θ′（ｔ−
τ）と比較する。それ故、信号ｆ。

とｆｚ　ｕ同じ変化幅である。

各力信号ｆ□とｆｚは調整器３４．３６へそれぞれ通過
し、２つの調整された信号は回路６８で比較され、この
回路は２つ信号の小さい方を選択し、その信号を出力に
与える。

更に特に第６図に見られるように、回路６８は、比較器
として機能する操作上の増幅器４０とアナログスイッチ
４２とからなる。回路３８の信号Ｅ１とＥ２　　に注入
される調整された信号６、一方では増幅器４００Å力へ
通過されると共に他方でけスインｆ４２の入力へ通過さ
れる。後者のスイッチ４２は増幅器４０の出力に与えら
れる信号によシ制御される。この信号は論理的な、０寸
たは１悄号であって差異が正であるか負であるかに依存
する信号である。したがって、回路３Ｂの出力Ｓに（２
り 伝達される信号は入力ＥｌおよびＥ２で注入された２つ
の信号のうち／Ｊ’ｉさい方である。

最後に、第２図から理解されるように、回路３８の出力
Ｓに与えられる信号は、サーボ制御装置１８の出力に接
続された両極性検知装置４６によシ制御される回路４４
によって信号ｆの両極性が定められる。この発明によれ
ば、回路４４からの成極された信号ｆは主作動器１０に
加えられる。

上述の系？′ｉ３つの異なる方法で機能することができ
、それはサーボ制御装置１８および５０によって与えら
れる信号ｆおよびｆｌ　　の増幅および成極の機能とし
てである。

１つ目の場合、調整された信号ｆが調整された信号ｆ、
　　よシも小さいと仮定される。その場合回路６８はそ
の出力で調整された信号ｆを与え、回路４４け前記信号
に、装置４６を介して、信号ｆの最初の棒性分もどす。

そこて主作動器１０のサーボ制御を制御する信号は信号
ｆと同じであり、糸の作動は第１図の作動と同様である
。

宴て調整器れた信号ｆ１　　の方が調整された信号（２
１） ｆよりも小さく、また信号ｆとｆ、　　は同じ極性を有
していると仮定すれば、回路６８はその出力Ｓにおいて
調整された信号ｆｌ　　を与えると共に回路４４は信号
ｆの極性を前記信号にもどす。そこでは信号ＦＦｉ第２
のツーーボ制御装置６０で与えられた信号ｆ１　　と同
じである。

最後に調整された信号で１　　が調整された信号ｆよυ
も小さく、また信号ｆとｆｌ　　は逆の極性を有してい
ると仮定した場合には、先の章におけると同様か方法で
全て行なわれるが、回路４４は信号ｆ！　に信号ｆの極
性分配分し、その方法は主作動器１０を制御する信号Ｆ
がサーボ制御装置６０によって与えられた信号ｆ１　　
であるが、その極性は反対になっているような方法であ
る。

これら６つの操作様式を解析に当って、第１図の系との
関連で装置１８を含む第１様式は全体遅れ２τ（または
τ十τ′）のため寄生効果によって特徴づけられている
ことが既に指摘されてきた。

この効果は、従アームが主アームと比較して遅れるとい
う事実によって粘性摩擦の形態をなす抵抗（２２） によって特徴づけられる。もしもその動作が一定速度で
起これば、従アームと主アーム間には一様な変位がある
であろう。もしも速度が増加すれば。

寄生抵抗の比例的な増加がある。同様に増加する遅れ２
τを与える。しかしながら、この粘性抵抗は、それが系
を安定化するために役立つので、寄生効果を有する。し
たがって、この様式は低速または無速であるときに有利
である。

第２図の系の第２．第３作動様式はサーボ制御装置３０
を含む。以前に示されてきたように、時間上においてこ
の装置３０は信号θ（ｔ−２τ）を信号θ（ｔ−で）と
比較する。この比較は従作動器１４（第１図）の制御装
［２０、これは信号θ（ｔ−τ）を信号θ′（ｔ）と比
較する、によって実行されたものと比較され得る。それ
故、装置２０と同様に、装置５０は、信号θ′と比較さ
れた時間τだけ遅延される主位置信号θを従位置信号θ
′と比較する。別言すれば、装置３０は従サーボ制御装
置と同じ比較を遅れτ２伴って実行する。

一般に従アームの運動が時間τと比較してそんな（２３
） に速くないとき、装置３０によって与えられる信号ｆ１
　　は、装置２０によって与えられる信号Ｆ′と比較す
ると非常に小さいものと異なることが考慮される。

もしもこれらの種々の歓察が、主作動器１０へ放出され
る信号Ｆが４８号ｆ１　　であるような第２１￥１の系
の第２実施例に適用され才りば、主作動器１０に放出さ
れたものが、従作動器１４の入力で抽出されることので
きた信号に対応すると共に系の主部分に伝達遅れτを伴
って到達する信号であるという事が考慮され得る。この
作動様式においては、あたかも従作動器へ向けての主作
動器の位置サーボ制御および主作動器へ向けての従作動
器の４番目のサーボ制御があったかのように、全てが行
なわれる。既に述べられたように、この種の位置力サー
ボ制御は、それが、遅れの伴々って従作動器１４に与え
られた力の実際値を与えから、粘性摩擦の形態分なす遅
れの影響には敏感で々い。しかしながら、知ら扛ている
ことは、この種のサーボ制御は位置−位置サーボ制御よ
りも一層不安定で（２４） あることである。しかし、それは、速度が増加するとき
または僅かの小さい遅れがあるときには、その他の系よ
りも優れた実行特性を有する。

第２図の系の第６作動様式は、装置３０により与えられ
た第４侶号ｆ１　　に対応するが逆の極性を有して信号
Ｆを主作動器１０に与えることからなるものであって、
実際に第２様式の一変形分構成する。この第３様式は位
置−力サーボ制御の特徴を全て有する。それは、最適方
法で系の作動の継続を保障する必要の結果として準備さ
れてきた。

それ故、もしも最初に述べられた２つの作動様式が存在
するだけであれば、一つの様式から別の様式への切換え
は、信号ｆとｆ、　　が反対の極性を有しているとき、
主作動器１０を制御する信号Ｆの方向に関ｌ−て急激な
逆転へと導ひくことになろう。

この事は明らかに好ましく彦いし、この事が、この第３
作動様式において、信号ｆｌ　　とｆが逆の極性を有し
ているとき、逆転極性が信号ｆ、　　に配分される理由
である。

これら６つの作動様式の結果、第２図のサーボ（２５） 系は位置対位置および位置対力サーボ制御のもつそれぞ
れの利点から利益を得ることが可能とされ、他方では系
の作動の持続を保障する。したがって、操縦器のアーム
の変位速度が低いかまたは零であるとき、位置−位置サ
ーボ制御は一層良好な安定性を有し、粘性摩擦は、それ
が速度に比例するので、無視することができる。信号ｆ
はこれらの条件下で信号ｆ、　　より小さいと、記述さ
れた第１様式によって主作動器１０に注入される。速度
が増加するとき、それは実際量つとも有利である位置−
力サーボ制御である。調整された信号ｆｌ　　は次いで
調整された信号ｆよりも高くなり、後者の極性を有して
主作動器１０へ第２および第５様式によって注入される
。注目されるように、信号ｆ対信号ｆｌ　　の体系的な
指定は、それが信号ｆ１　　に信号ｆと関連した安定性
から利益を与えるようにするので、サーボ系の安定性に
貢献する。

遅れ２τ（又はτ十τ′）が低く（略々１０ｍ５）であ
る場合で、特に信号抽出が起るときの場合には、第２図
の回路はこの発明によって単純化され（２６） る。この目的のためには単に装置６０と遅延回路３２が
主側に保有されるだけで、−実装置１８と回路３４．５
６．５８．４４および４６は省略される。そこでこの系
は第２様式によって持続的に作動し、これは粘性摩擦を
除去することを可能としまた従来技術の位置−位置系に
おける最大可能ガ速度を減少する。

第２図を参照して上記された系は良好な安定性と適切な
サーボ制御利得を有する。更にそれは主作動器１０のレ
バー１２に従作動器１４によって与えられた戻し力を遅
れ２τを伴って操作器に戻どす。戻し力に関しては遅れ
を留意して、この系は一定の障害に関して満足できる挙
動分有する。

同じものは、反対方向に変位を実行するとき、例えば重
力に逆って負荷を持ち上げる力に適用する。

しかしながらこの系は力と同じ方向における変位を実行
する場合には１例えば持ち上げに代えてその下降中負荷
を減速する場合には、満足のいかない挙動をする。全て
の事は、あたかも操縦器が逆に作動されるように、例え
ば従アームが主アーム（２７） を運動するために作動されるように行外われる。

この欠点を除去するために、第４ａ図がこの発明による
ザーボ系の２番目の実施例として示される。これは１作
動器が負荷を持上げる代わりにその負荷を減速するとき
、粘性摩擦ともつという欠点がこの場合には負荷の減速
または制動のため好都合であるという理由から、この発
明による装置の第１作動様式はまだ好ましいという観察
を実施に移すことを有している。

したがって、第４ａ図の系は、回路６８を除いて第２図
の系の要素を全て有し、回路６８は第５図に詳細に示さ
れる回路４６に置換えられる。この系のその他の要素は
同じ引用符号が付されており、再度記載されはしない。

第５図に示されるように、回路４６は第２図の実施例の
回路３８と同じ要素を全て有する。したがって、理解で
きるように、回路４６の入力Ｅ。

とＥ２　は比較器として作動する操作上の増幅器４０に
接続さ扛る。同じように、それらの入力はアナログスイ
ッチ４２に接続され、このスイッチ４２（２８） は１信号ｆｌ、ｆが調整器３６．３４で調整された後、
それらの信号ｆ、、ｆの一方または他方を出力Ｓに伝達
する。

更に、回路４６は２つの追加入力Ｂｓ　、　ＰＡ＜　ｋ
有し、これらの入力はそれぞれサーボ制御装置１８によ
って供給される信号ｆおよび作動器１０の変位速度を表
わす信号θを受ける。信号では装置１８の出力で抽出さ
れ、線４８によって入力Ｅ３　　へと進められる。第４
ａ図の実施例において、作動器１０は速度θを計測する
ことのできる図示されていないタコメータ式変換器と協
働し、後者の速度δはそこで線５０によって回路４６の
入力Ｅ４　　へ通過される。再度第５図を参照すると、
理解されるように、回路４６０人力Ｅ３とＥ４において
それぞれ注入される信号ｆとシは乗算回路５２に誘導さ
れ、その出力は位相比較器として機能する第２の作動増
幅器５４の入力端子の１つに接続される。

増幅器５４の第２人力は地面にアースされ、増幅器５４
は、信号ｆとθとが同一極性を有するとき。

論理信号０を与える。増幅器５４．４０に供給さく２９
） れた信号類はＡＮＤ回路５６に導入され、その出力がス
イッチ４２２制御する。

以上記載≧れた回路４６において、信号θとでか同じ信
号を有するとすぐに、スイッチ４２が制御され入力Ｅ２
　　を出力Ｓに接続することができるように方っている
。他言すれば、それは、信号ｆとｆｌ　　間で作動上の
増幅器４０によって実施された比較の結果がどうあろう
とも、装置１８によって与えられ回路４４に到達するで
あろう調整された信号でである。第４ａ図のこの実施例
において。

回路４６は、信号ｆによって表わされる力が信号シによ
って表わされる変位速度と同一方向であるとき装置１８
によって与えられた信号ｆを、主作動器１０に計画的に
導入することが可能とされている。反対に信号でとδと
が逆の信号であるときは、増幅器５４は論理信号Ｏを与
え、回路４６は第２図の実施例における回路３８と同じ
様に機能する。

第４ｂ図は第４ａ図の実施例の変形を示し、ここでは、
速度θのディテールを与えるためタコメ（３０） −タ型変換器を作動器１０に付加する代りに、前記速度
はサーボ制御装置１８内で誘導信号θによって計算され
る。作動器１０を回路４６の入力Ｅ４に接続する第４ａ
図の線５０は、そこで装置１８を回路４６の入力Ｅ４　
　に接続する線５０′により置換される。

第４ａを参照して記述された上述の実施例は、第４ｂ図
の変形と同様に、以前に示されたように、従アームがそ
の作動中に主アームを駆動するとき、従来技術のサーボ
系の作動に対応してこの発明によるサーボ系を第１作動
様式へと自動的にもたらすことが可能となっている。結
果的に、この発明によるサーボ系が逆に作動するとき、
例えば作動器が負荷を作動する代わりに負荷を減速する
とき、この発明によるサーボ系の諸欠点を除去すること
が可能である。

第４ａ図、第４ｂ図を参照して記述された改良を越えて
、以下に注目すべきことが示される。即ちこの発明によ
るサーボ系の作動はマスター側ト同じ改良ｔこのサーボ
系の従側にも備えることに（３１） よって一層改善されることである。これは第６図に図式
的に示されておシ、そこでは見られるように、レバー１
２分備えた主作動器１０とレバー１６を備えた従作動器
は同様に両者とも第２図の実施例またに第４ａ、４ｂ図
によるサーボ制御装置５８６０によって制御される。第
１図の実施例におけると同様に、従サーボ制御装置６０
は位置信号θを矩形２２′で表わされた遅れτを規定す
る線２２を介して受けると共に位置信号θ′を線２４ｆ
介して受ける。対称的な方法で、主サーボ制御装置５Ｂ
は、矩形２６′で表わされた遅れτを形成する伝達線２
６で信号θ′を受け、同様に信号θを線２８で受ける。

この発明による各装置５８．／）Ｏは、これらの信号に
応答して、主作動器１０および従作動器１４を制御する
最適制御信号をそれぞれＦ。

Ｆ′として供給する。以上述べられてきたように、作動
器１０と１４は同−又は同質とすることができ、一方第
６図の実施例のサーボ制御装置５８゜６０は特定の場合
の機能として同一または類似のものであろう。

（３２） 第６図の実施例において、従アームが正の力を発生する
とき、即ちそれが負荷を駆動するとき、従アームは、第
２図を参照して記述されたサーボ制御系の改良された操
作からの利益を得ることのできる制動力を、操作者に関
して発生する。そこで従アームは正作動位置にあシ、サ
ーボ制御装置６０の作動様式が従来技術に対応する第１
様式であるようになっている。しかしながら、主アーム
側では、この発明によりその作動はサーボ制御装置５８
により最適化されている。しかしながら。

負荷が従アーム分駆動すると、従サーボ制御装置６０が
この発明によって作動し、一方主サーボ制御装置５８は
従来技術に従って第１作動様式に切換えられる。したが
って、直面された位置がどこであろうとも、第６図のサ
ーボ制御装置は、特にサーボ制御系５Ｂ、６０が第４ａ
、４ｂ図に従って実施されるときこの発明の最も適切な
形態の機能として、両方向において作動する。

明らかなように、この発明は以上記載され表現されてき
た実施例には制限されず、これに対して（６３） その範囲を越えることなく多くの変形が可能である。従
って、操縦器は一般に６つの異った動作に対応して少く
とも６つの自由度を形成し、それらの動作は主側と従側
の両方に配設される別個の作動器によって制御される。

したがって、操縦器は一般に、この発明による少くとも
６つのサーボ系を有し、各々のサーボ系は、一定の決め
られた動作に対応して従来の即ち主および従作動器と関
連されている。更にこの発明によるサーボ系は、他の制
御にも適用可能であるし、特にミサイルの打上げの制御
又は機械の運動を制御する力の比例動作を要求するいか
なる制御にも適用され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は１図式的な従来技術の力戻し位置−位置サーボ
系である。 第２図は、第１図の系のマスタ一部分で、この中でこの
発明の諸特徴が紹介されてきている。 第６図は、第２図のサーボ系の一部を一層詳細にした図
面である。 第４ａ図は、第２図の系に改良を加えたこの発（３４） 明の２番目の実施例でおる。 第４ｂ図は、第４ａ図系の変形である。 第５図は、第４ａ、４ｂ図の系の一部に関する一層詳し
い詳細図である。 第６図は、この発明による図式的な別の実施例で、サー
ボ系の主および従部分が変更されているものを示す。 図中符号　１０・・・主作動器、１４・・・従作動器、
１２．１６・・・レバー、１８．２０・・・サーボ制御
装置、２２・・・伝達線、２４・・・線、２６・・・線
、２２’、２６’・・・矩形、６０・・・第２サーボ制
御装置、３４．３６・・・調整器、３８・・・回路、４
０・・・増幅器、４２・・・アナログスイッチ、４４・
・・スイッチ、４６・・・回路、６２・・・遅延回路、
５２・・・乗算回路、５４・・・作動増幅器、５６・・
・ＡＮＤ回路、５０・・・線、５８．６０・・・・・サ
ーボ制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）主作動器と従作動器間のサーボ系であって、前記作
   動器の各々が他方の作動器の制御装置へ位置および／ま
   たは速度信号を伝達遅れを伴って伝達し、各制御装置が
   他方の作動器からの遅延信号をそれが制御する作動器か
   らの信号とを比較して第１力信号を供給するものにおい
   て、少くとも主作動器側に主作動器からの信号を伝達遅
   れの総和だけ遅らせるだめの手段が制御装置の上流に、
   後者が従作動器からの遅延信号を、第１力信号を供給す
   るため、主作動器から前記手段によって遅らされた信号
   と比較するような方法で、配置されることを特徴とする
   サーボ系。 ２）第２力信号を供給するため、従作動器からの遅らさ
   れた信号を主作動器からの信号と比較する第２制御装置
   と、従作動器を備えた従サーボ制御装置と同じ伝達機能
   を主作動器と共に形成する第（１） １制御装置と、第１力信号と第２力信号を調整する手段
   と、調整された語信号を比較する手段と、これらの信号
   のうち最とも小さい信号を選択する手段および第２力信
   号を主作動器へ出す前に第２力信号の極性をこのように
   選定された信号に配分するための手段と２、主作動器側
   に有していることを特徴とする第１項記数のサーボ系。 ３）第２力佃号の極性を主作動器からの速度信号の極性
   と比較する手段と、どんな信号が調整された出力信号を
   比較するための手段によって供給されようとも、これら
   の語信号の極性が同じであるときに第２力信号を選定す
   るための手段とを有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項のいづれか１項に記載のサーボ系。 ４）速度信号が主作動器と関連された変換器によって供
   給されることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
   のサーボ系。 ５）速度信号が主作動器からの位置信号を後者の第２制
   御装置内に誘導するだめの手段によって供給されること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項（２） に記載のサーボ系。 ６）従作動器側および従作動器側に同じサーボ系を備え
   ていることを特徴とする請求 １項に記載のサーボ系。 ７）主アームと従アームを結合している操縦器であって
   、各アームは少くとも６つの自由度を形成しており、こ
   れらの自由度の１つに対応する各運動が主アームに対す
   る主作動器および従アームに対する従作動器によって制
   御され、各主作動器と対応する従作動器の間にサーボ系
   が備えられるものにおいて、このサーボ系が特許請求の
   範囲第１乃至第６項のいづれか１項に記載のサーボ系で
   あることを特徴とする操縦器。