JPS5987513A - 慣性空間における安定化装置 - Google Patents
慣性空間における安定化装置Info
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- JPS5987513A JPS5987513A JP57198453A JP19845382A JPS5987513A JP S5987513 A JPS5987513 A JP S5987513A JP 57198453 A JP57198453 A JP 57198453A JP 19845382 A JP19845382 A JP 19845382A JP S5987513 A JPS5987513 A JP S5987513A
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
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。
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、慣性空間を自由に移動可能な母体（車両、
航空機等）に搭載され、この母体の移動による動揺外乱
を検知して制御対象物を慣性空間に対して一定方向に指
向させる安定化装置に関する。
航空機等）に搭載され、この母体の移動による動揺外乱
を検知して制御対象物を慣性空間に対して一定方向に指
向させる安定化装置に関する。
慣性空間を自由に移動する母体、例えば戦車等では砲身
を常に目標方向へ指向させるために安定化装置が必要で
ある。一般にこの安定化装置は、母体の移動による動揺
外乱に対応して生じる制御対象物の目標方向に対するズ
レをピッチ方向成分及びヨウ方向成分について検知し、
それぞれの方向成分に対して補正を行ない、制御対象物
が常に一定方向へ指向するように制御している。
を常に目標方向へ指向させるために安定化装置が必要で
ある。一般にこの安定化装置は、母体の移動による動揺
外乱に対応して生じる制御対象物の目標方向に対するズ
レをピッチ方向成分及びヨウ方向成分について検知し、
それぞれの方向成分に対して補正を行ない、制御対象物
が常に一定方向へ指向するように制御している。
第１図はその構成を示すもので、制御対象物１１と一体
にこの安定化装置の中枢をなす動揺安定化検出器１２を
設置する。この動揺安定化検出器１２は、動揺外乱角度
を検出するレート積分ジャイロと動揺外乱角速度を検出
するレートジャイロとを内蔵するもので、母体１３の駆
動によって生じる動揺外乱に対応して制御対象物１１の
ズレを検出する。上記制御対象物１１はピッチ勅１４で
支持され、ピッチ軸１４端に連結されるピッチ軸駆動用
モータ１５ｔｌＣよってピッチ回転角位置を自在に制御
し得るようにする。このピッチ軸１４はピッチノンパル
１６で支えられ、このピッチジンバル１６の中心に接合
されるヨウ軸１７によって自由に旋回可能となっている
。このヨウｆｍ１７は母体１３に支持され、ヨウ軸駆動
用モータ１８によって上記旋回角度位置を制御するよう
になっている。尚、上記ピッチノンパル１６にピッチ軸
外乱速度検出器１９を設置し、また母体１３にヨウ軸外
乱速度検出器２０を設置して、制御対象物１１に加わる
動揺外乱のピッチ方向及びヨウ方向の外乱速度を検出さ
せる。そして、各検出器１２゜１９．２０から検知され
たズレ信号を図示しない制御回路に供給してピッチ軸駆
動用モーター５及びヨウ軸駆動用モーター８を駆動し、
制御対象物ノーの指定方向に対するズレを補正する。
にこの安定化装置の中枢をなす動揺安定化検出器１２を
設置する。この動揺安定化検出器１２は、動揺外乱角度
を検出するレート積分ジャイロと動揺外乱角速度を検出
するレートジャイロとを内蔵するもので、母体１３の駆
動によって生じる動揺外乱に対応して制御対象物１１の
ズレを検出する。上記制御対象物１１はピッチ勅１４で
支持され、ピッチ軸１４端に連結されるピッチ軸駆動用
モータ１５ｔｌＣよってピッチ回転角位置を自在に制御
し得るようにする。このピッチ軸１４はピッチノンパル
１６で支えられ、このピッチジンバル１６の中心に接合
されるヨウ軸１７によって自由に旋回可能となっている
。このヨウｆｍ１７は母体１３に支持され、ヨウ軸駆動
用モータ１８によって上記旋回角度位置を制御するよう
になっている。尚、上記ピッチノンパル１６にピッチ軸
外乱速度検出器１９を設置し、また母体１３にヨウ軸外
乱速度検出器２０を設置して、制御対象物１１に加わる
動揺外乱のピッチ方向及びヨウ方向の外乱速度を検出さ
せる。そして、各検出器１２゜１９．２０から検知され
たズレ信号を図示しない制御回路に供給してピッチ軸駆
動用モーター５及びヨウ軸駆動用モーター８を駆動し、
制御対象物ノーの指定方向に対するズレを補正する。
上記安定化装置の制御系は第２図に示すようにレート積
分ジャイロルーゾ及びレートジャイロループのフィード
バック回路よｐ構成される。
分ジャイロルーゾ及びレートジャイロループのフィード
バック回路よｐ構成される。
まず、制御対象物１ノの方向を慣性空間に対して指定し
、これに対応する耗定信号ａを加算点Ａに供給する。こ
の加算点Ａからの信号は角度１９１ｊ御ブロツク２１に
供給され、制御対象物１１のｔ貫性空間に対する角度制
御信号として出力される。さらに、この角度制御信号は
加算点Ｂを介して角速度制御ブａ２り２２に供給され、
指定角度への移動角速度制御信号として出力される。こ
の移動角速度制御信号は加算点Ｃ１分枝点りを介して駆
動回路へ供給され、制御対象物１１の方向妹が指定制御
される。
、これに対応する耗定信号ａを加算点Ａに供給する。こ
の加算点Ａからの信号は角度１９１ｊ御ブロツク２１に
供給され、制御対象物１１のｔ貫性空間に対する角度制
御信号として出力される。さらに、この角度制御信号は
加算点Ｂを介して角速度制御ブａ２り２２に供給され、
指定角度への移動角速度制御信号として出力される。こ
の移動角速度制御信号は加算点Ｃ１分枝点りを介して駆
動回路へ供給され、制御対象物１１の方向妹が指定制御
される。
この状態で動揺外乱すが発生すると、レート積分ジャイ
ロ及びレートジャイロによって検出されだ動揺外乱の角
度信号と角速度信号とからなる動揺外乱信号すが加算点
Ｃに供給される。
ロ及びレートジャイロによって検出されだ動揺外乱の角
度信号と角速度信号とからなる動揺外乱信号すが加算点
Ｃに供給される。
この加算点Ｃでは前記制御ブロック２２からの制御信号
から動揺外乱信号すを減算して、これが移動角速度制御
信号として出力される。またこの信号は、ズレ角度信号
として加算点ＡおよびＢに供給される。
から動揺外乱信号すを減算して、これが移動角速度制御
信号として出力される。またこの信号は、ズレ角度信号
として加算点ＡおよびＢに供給される。
加算点Ａでは指定信号ａからズレ角度信号を減算し、補
正信号εとして角度制御ブロック２１に供給する。そし
て、この角度制御ブロック２１によって補正信号εから
補正角度を検出して加算点Ｂに供給し、この加算点Ｂで
はさらにズレ角度信号を減算して、補正信号ε′として
角速度制御ブロック２２に供給する。そしてズレ信号が
零となるように各方向へ駆動させて制御対象物１ノの方
向妹が常に一定方向となるように制御している。
正信号εとして角度制御ブロック２１に供給する。そし
て、この角度制御ブロック２１によって補正信号εから
補正角度を検出して加算点Ｂに供給し、この加算点Ｂで
はさらにズレ角度信号を減算して、補正信号ε′として
角速度制御ブロック２２に供給する。そしてズレ信号が
零となるように各方向へ駆動させて制御対象物１ノの方
向妹が常に一定方向となるように制御している。
さらに動揺外乱δ８の発生に伴ない、指定方向に対して
外乱速度に比例した速度偏差によるズレ角度が発生する
。この速度偏差によるズレ角度を修正するために外乱速
度検出器１９，２０によシ外乱速度信号を検出し、加算
点Ａにポジティブフィードバックする。このフィードバ
ック信号（ブースト信号）とズレ角度信号が加算され、
加算の量が適切に設定され、外乱速度に比例した速度偏
差として生じるズレ角度を零とするように制御している
。
外乱速度に比例した速度偏差によるズレ角度が発生する
。この速度偏差によるズレ角度を修正するために外乱速
度検出器１９，２０によシ外乱速度信号を検出し、加算
点Ａにポジティブフィードバックする。このフィードバ
ック信号（ブースト信号）とズレ角度信号が加算され、
加算の量が適切に設定され、外乱速度に比例した速度偏
差として生じるズレ角度を零とするように制御している
。
ここで、慣性空間の座標をｘ、ｙ、ｚとし、Ｚ軸回シに
ψ回転（ヨウ角）、Ｙ軸回シにθ回転（ピッチ角）、Ｘ
軸回シにφ回転（ロール角）した座標を（ＸｏｌＹｏ、
ｚｏ）とし、制御対象物１１の座標系を設定する。一方
、Ｚ軸回シにψ回転した座標を（Ｘｌ、Ｙｌ、Ｚｌ）と
してヨウ軸外乱速度検出器２０の座標系を設定すると共
に、Ｙ軸回シにθ回転した座標を（Ｘ２ 、Ｙ２ ％
Ｚ２ ）としてピッチ軸外乱速度検出器１９の座標系を
設定する。（Ｘ０％ Ｙｏ％ ｚｏ）座標の角速度成分
をＰｌＱＸＲとすると、Ｚ軸回シのψ、Ｙ軸回シのδ、
Ｘ軸回りのφとの関係は、 Ｐ＝φ−ψ蜘θ （１）Ｑ＝−φ十小
。嘔θ （２）Ｒ＝−一φ＋小魚θ従φ
（３）となシ、一方、ヨウ角ψ回転した座標
（Ｘｉ 、Ｙｌ、Ｚｌ）における角速度成分をＰｉ 、
Ｑｌ、Ｒｔとすると、 ｐｌ＝ｏ （４）Ｑｌ＝
０ （５）Ｒ，＝ψ
（６）と表わせる。さらにぎッ
チ角θ回転した座標（Ｘ２、Ｙｌ、Ｚ２ ）Ｉｃおける
角速度成分をＰ２ 、Ｑ２、ｚ２ とすると、 Ｐ２＝−小比θ （７）Ｑ２＝δ
（８）Ｒ２＝小、θ
（９）となる。
ψ回転（ヨウ角）、Ｙ軸回シにθ回転（ピッチ角）、Ｘ
軸回シにφ回転（ロール角）した座標を（ＸｏｌＹｏ、
ｚｏ）とし、制御対象物１１の座標系を設定する。一方
、Ｚ軸回シにψ回転した座標を（Ｘｌ、Ｙｌ、Ｚｌ）と
してヨウ軸外乱速度検出器２０の座標系を設定すると共
に、Ｙ軸回シにθ回転した座標を（Ｘ２ 、Ｙ２ ％
Ｚ２ ）としてピッチ軸外乱速度検出器１９の座標系を
設定する。（Ｘ０％ Ｙｏ％ ｚｏ）座標の角速度成分
をＰｌＱＸＲとすると、Ｚ軸回シのψ、Ｙ軸回シのδ、
Ｘ軸回りのφとの関係は、 Ｐ＝φ−ψ蜘θ （１）Ｑ＝−φ十小
。嘔θ （２）Ｒ＝−一φ＋小魚θ従φ
（３）となシ、一方、ヨウ角ψ回転した座標
（Ｘｉ 、Ｙｌ、Ｚｌ）における角速度成分をＰｉ 、
Ｑｌ、Ｒｔとすると、 ｐｌ＝ｏ （４）Ｑｌ＝
０ （５）Ｒ，＝ψ
（６）と表わせる。さらにぎッ
チ角θ回転した座標（Ｘ２、Ｙｌ、Ｚ２ ）Ｉｃおける
角速度成分をＰ２ 、Ｑ２、ｚ２ とすると、 Ｐ２＝−小比θ （７）Ｑ２＝δ
（８）Ｒ２＝小、θ
（９）となる。
しかし、制御対象物１１は式（２） 、 （３）に示さ
れる動揺外乱に対して補正制御されるが、速度偏差の補
正制御するためのブースト信号は欽（６）及び（８）で
示すもので、例えば母体１３がローリング及びピッチン
グを同時に行なった場合には、ロール外乱による影響に
よ９式（３）の第１項に生じた量がヨウ軸外乱速度検出
器２０に発生したいので、速度偏差が完全に修正されな
くなる。
れる動揺外乱に対して補正制御されるが、速度偏差の補
正制御するためのブースト信号は欽（６）及び（８）で
示すもので、例えば母体１３がローリング及びピッチン
グを同時に行なった場合には、ロール外乱による影響に
よ９式（３）の第１項に生じた量がヨウ軸外乱速度検出
器２０に発生したいので、速度偏差が完全に修正されな
くなる。
同様に母体１３がローリング及びヨウイングを行なった
場合にも、ロール外乱による影響によシ式（２）の第２
項に生じた量がピッチ外乱速度検出器１９に発生しない
ので速度偏差は完全に修正されない。
場合にも、ロール外乱による影響によシ式（２）の第２
項に生じた量がピッチ外乱速度検出器１９に発生しない
ので速度偏差は完全に修正されない。
この発明は上記欠点を改善して、ロール外乱がピッチ外
乱或いはヨウ外乱と複合しても速度偏差を完全に修正し
、より安定精度を望むことのできる安定化装置を提供す
ることを目的とする。
乱或いはヨウ外乱と複合しても速度偏差を完全に修正し
、より安定精度を望むことのできる安定化装置を提供す
ることを目的とする。
すなわちこの発明による安定化装置は、慣性空間で自由
に移動可能な母体に対し、ヨウ方向とピッチ方向に回転
自在となる制御対象物矧この制御対象物に一体に設置さ
れ母体の移動による動揺外乱の外乱角度および外乱角速
度を検知する動揺安定化装置と、この動揺安定化装置か
ら検知される外乱角度及び外乱角速度に対応して上記制
御対象物の指定方向に対するズレを補正させる制御回路
と、母体のヨウ方向及びピッチ方向の動揺外乱速度を検
知する手段と、上記制御対象物のロール方向及びピッチ
方向に対するロール角度及びピッチ角度を検知する手段
と、このロール角度及びピッチ角度よシ上記動揺外乱速
度を検知する手段によって得られた外乱速度を座標変換
する手段と、この外乱速度をブースト信号として上記制
御回路へネガティブフィード・ぐツクさせる手段とを具
備したことを特徴とするものである。
に移動可能な母体に対し、ヨウ方向とピッチ方向に回転
自在となる制御対象物矧この制御対象物に一体に設置さ
れ母体の移動による動揺外乱の外乱角度および外乱角速
度を検知する動揺安定化装置と、この動揺安定化装置か
ら検知される外乱角度及び外乱角速度に対応して上記制
御対象物の指定方向に対するズレを補正させる制御回路
と、母体のヨウ方向及びピッチ方向の動揺外乱速度を検
知する手段と、上記制御対象物のロール方向及びピッチ
方向に対するロール角度及びピッチ角度を検知する手段
と、このロール角度及びピッチ角度よシ上記動揺外乱速
度を検知する手段によって得られた外乱速度を座標変換
する手段と、この外乱速度をブースト信号として上記制
御回路へネガティブフィード・ぐツクさせる手段とを具
備したことを特徴とするものである。
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第３図はその構成を示すもので、制御対象物１１にレー
ト積分ジャイロ２３とレートジャイロ２４を内蔵した動
揺安定化検出器１２を設置すると共に、制御対象物１１
のロール軸方向の回撃角度を検知するロール角度検出器
２５を設置する。このような制御対象物１１はピッチ軸
１４で支持される。このピッチ軸１４は一端にピッチ軸
駆動用モータ１５を連結し、他端にピッチ軸１４０回転
角度を検知するピッチ角度検出器２６を取シ付けている
。そして、このピッチ軸１４は制御対象物１１の両側部
を支点とするぎッチジンパル１６で支持される。このピ
ッチジンバル１６は、その中心に接合されるヨウ軸１７
によって支えられ、また底辺の外周部にはピッチ軸外乱
速度検出器１９が設置されている。上記ヨウ軸１７は母
体１３に支持され、ヨウ軸駆動用モータ１８で回転角位
置が制御されるようにする。この母体１３にはヨウ軸外
乱速度検出器２０が設置されている。
ト積分ジャイロ２３とレートジャイロ２４を内蔵した動
揺安定化検出器１２を設置すると共に、制御対象物１１
のロール軸方向の回撃角度を検知するロール角度検出器
２５を設置する。このような制御対象物１１はピッチ軸
１４で支持される。このピッチ軸１４は一端にピッチ軸
駆動用モータ１５を連結し、他端にピッチ軸１４０回転
角度を検知するピッチ角度検出器２６を取シ付けている
。そして、このピッチ軸１４は制御対象物１１の両側部
を支点とするぎッチジンパル１６で支持される。このピ
ッチジンバル１６は、その中心に接合されるヨウ軸１７
によって支えられ、また底辺の外周部にはピッチ軸外乱
速度検出器１９が設置されている。上記ヨウ軸１７は母
体１３に支持され、ヨウ軸駆動用モータ１８で回転角位
置が制御されるようにする。この母体１３にはヨウ軸外
乱速度検出器２０が設置されている。
上記のように構成した安定化装置の制御回路では、まず
ピッチ軸及びヨウ軸外乱速度検出器１９．２０で検出さ
れるピッチ方向及びヨウ方向の外乱速度検出信号を座標
変換器２７に供給する。この座標変換器２７にはさらに
ロール角度検出器２５及びピッチ角度検出器２．ｆｉか
ら制御対象物１１のロール角度及びピッチ角度の検出信
号が供給される。そしてこの座標変換器２７は各外乱速
度の座標をロール角度およびピッチ角度より座標変換し
、ピッチ軸及びヨウ軸のブースト信号をピッチ軸制御回
路及びヨウ軸制御回路へ出力する。
ピッチ軸及びヨウ軸外乱速度検出器１９．２０で検出さ
れるピッチ方向及びヨウ方向の外乱速度検出信号を座標
変換器２７に供給する。この座標変換器２７にはさらに
ロール角度検出器２５及びピッチ角度検出器２．ｆｉか
ら制御対象物１１のロール角度及びピッチ角度の検出信
号が供給される。そしてこの座標変換器２７は各外乱速
度の座標をロール角度およびピッチ角度より座標変換し
、ピッチ軸及びヨウ軸のブースト信号をピッチ軸制御回
路及びヨウ軸制御回路へ出力する。
Ｌ！′７チ軸制御回路は加算器２８および２９で構成さ
れ、レート積分・ジャイロ併亨から検出されるピッチ軸
方向の動揺外乱角度信号と座標変換器２７からのピッチ
軸ブースト信号とを加算器２８へ供給する。この加算器
２８は両信号を加算してピッチ軸補正角度信号を検出す
る。そして、この加算器２８の出力信号とレートジャイ
ロループ２４のピッチ軸方向の動揺外乱角速度信号とを
加算器２９に供給し、ピッチ軸補正角速度信号を検出す
る。この補正角速度信号は加算器２９からピッチ軸駆動
用モータ１５へ供給され、上記補正信号にしたがってモ
ータ１５を制御する。
れ、レート積分・ジャイロ併亨から検出されるピッチ軸
方向の動揺外乱角度信号と座標変換器２７からのピッチ
軸ブースト信号とを加算器２８へ供給する。この加算器
２８は両信号を加算してピッチ軸補正角度信号を検出す
る。そして、この加算器２８の出力信号とレートジャイ
ロループ２４のピッチ軸方向の動揺外乱角速度信号とを
加算器２９に供給し、ピッチ軸補正角速度信号を検出す
る。この補正角速度信号は加算器２９からピッチ軸駆動
用モータ１５へ供給され、上記補正信号にしたがってモ
ータ１５を制御する。
まだ、ヨウ軸制御回路は加算器３０および３１で構成さ
れ、ピッチ軸制御回路と同様にレート積分ジャイロに）
から検出されるヨウ軸方向の動揺外乱角度信号と座標変
換器２７からのヨウ軸ブースト信号とを加算器３ｏへ供
給して、ヨウ軸補正角度信号を検出する。そして、この
加算器３０の出力信号とレートジャイロ２４がらのヨウ
軸動揺外乱角速度信号とを加算器３１へ供給してヨウ軸
補正角速度信号を検出する。
れ、ピッチ軸制御回路と同様にレート積分ジャイロに）
から検出されるヨウ軸方向の動揺外乱角度信号と座標変
換器２７からのヨウ軸ブースト信号とを加算器３ｏへ供
給して、ヨウ軸補正角度信号を検出する。そして、この
加算器３０の出力信号とレートジャイロ２４がらのヨウ
軸動揺外乱角速度信号とを加算器３１へ供給してヨウ軸
補正角速度信号を検出する。
この加算器３１からの補正角速度信号はヨウ軸駆動用モ
ータ１８へ供給し、制御対象物１１が指定方向へ常に設
一定されるように制御している。
ータ１８へ供給し、制御対象物１１が指定方向へ常に設
一定されるように制御している。
すなわち、上記安定化装置の制御系では、ヨウ軸外乱速
度検出器２ｏによシ前記した式（６）に示される外乱の
角速度成分小が検知され、またピッチ軸外乱速度検出器
１９によシ式（８）に示される外乱の角速度成分δが検
知される。この各外乱速度検出器１９．２０からの外乱
速度検出器、δをそのままブースト信号として加算器２
８．３０にポジティブフィードバックしても式（２）及
び（３）に示すとおり速度偏差を完全に修正することは
できない。しだがって、ロール角度検出器２５でロール
角φを、ピッチ角度検出器すと共に座標変換器２７へ供
給する。この座標変換器２７では、外乱速度検出器、δ
をロール角φ及びピッチ角θを用いて式（２）及び（３
）に示されるように座は変換を行なう。このように座標
変換されたピッチ軸方向及びヨウ軸方向の外乱角速度成
分はそれぞれブースト信号と【７て加算器２８及び３０
ヘネガテイブフイードバツクされる。
度検出器２ｏによシ前記した式（６）に示される外乱の
角速度成分小が検知され、またピッチ軸外乱速度検出器
１９によシ式（８）に示される外乱の角速度成分δが検
知される。この各外乱速度検出器１９．２０からの外乱
速度検出器、δをそのままブースト信号として加算器２
８．３０にポジティブフィードバックしても式（２）及
び（３）に示すとおり速度偏差を完全に修正することは
できない。しだがって、ロール角度検出器２５でロール
角φを、ピッチ角度検出器すと共に座標変換器２７へ供
給する。この座標変換器２７では、外乱速度検出器、δ
をロール角φ及びピッチ角θを用いて式（２）及び（３
）に示されるように座は変換を行なう。このように座標
変換されたピッチ軸方向及びヨウ軸方向の外乱角速度成
分はそれぞれブースト信号と【７て加算器２８及び３０
ヘネガテイブフイードバツクされる。
したがって速度偏差は完全に修正され、母体１３のロー
ル外乱による複合外乱に対しても完全に補正制御できる
ようになる。
ル外乱による複合外乱に対しても完全に補正制御できる
ようになる。
尚、ここでロール角傾斜の修正は座標変換による三角関
数の演算による修正が必要である力ζ車両等の移動角度
の犬きくない母体の動揺に対して、ピッチ角傾斜の修正
は省略でき、更に三角関数の演算は簡単な係数を乗算す
ることによシ処理することができる。すなわち、式（２
）及び（３）に示すようにロール角及びピッチ角の変位
が少ガい母体の移動であれば座標変換は、Ｐキφ−ψθ
◇ＱＱ＝ｊ＋φφ
α心Ｒ−−θφ＋ψ
α→のように近似することができ、座標変換の演算
が簡素化される。これは制御対象の動揺外乱に対する慣
性空間からのズレ角が速度偏差に起因するものの他に、
制御対象物のガタ、・タラクラシュ、剛性等の振動に起
因するものも含まれるので、ブースト信号の検出精度及
び演算精度を上げる必要がない場合が多いためである。
数の演算による修正が必要である力ζ車両等の移動角度
の犬きくない母体の動揺に対して、ピッチ角傾斜の修正
は省略でき、更に三角関数の演算は簡単な係数を乗算す
ることによシ処理することができる。すなわち、式（２
）及び（３）に示すようにロール角及びピッチ角の変位
が少ガい母体の移動であれば座標変換は、Ｐキφ−ψθ
◇ＱＱ＝ｊ＋φφ
α心Ｒ−−θφ＋ψ
α→のように近似することができ、座標変換の演算
が簡素化される。これは制御対象の動揺外乱に対する慣
性空間からのズレ角が速度偏差に起因するものの他に、
制御対象物のガタ、・タラクラシュ、剛性等の振動に起
因するものも含まれるので、ブースト信号の検出精度及
び演算精度を上げる必要がない場合が多いためである。
以上のようにこの発明によれば慣性空間における安定化
装置を、慣性空間で自由に移動可能な母体に対し、ヨウ
方向とピッチ方向に回転自在となる制御対象物と、この
制御対象物に一体に設置され母体の移動による動揺外乱
の外乱角度と外乱角速度を検知する動揺安定化検出器と
、この動揺安定化検出器から検知さ′れる外乱角度及び
外乱角速度に対応して上記制御対象物の指定方向に対す
るズレを補正させる制御回路と、母体のヨウ方向及びピ
ッチ方向の動揺外乱速度を検知する手段と、上記制御対
象物のロール方向及びピッチ方向に対するロール角度及
びピッチ角度を検知する手段と、このロール角度及びピ
ッチ角度よシ上記動揺外乱速度を検出する手段によって
得られた外乱速度を座標変換する手段と、この外乱速度
をブースト信号として上記制御回路へネガティブフィー
トノ（ツクさせる手段とを具備したことによって、母体
の複合外舐すなわちロール外乱とピッチ外乱或いはヨウ
外乱が同時に起きた場合に対しても完全罠制御対象物を
指定方向に制御することができるようになる。
装置を、慣性空間で自由に移動可能な母体に対し、ヨウ
方向とピッチ方向に回転自在となる制御対象物と、この
制御対象物に一体に設置され母体の移動による動揺外乱
の外乱角度と外乱角速度を検知する動揺安定化検出器と
、この動揺安定化検出器から検知さ′れる外乱角度及び
外乱角速度に対応して上記制御対象物の指定方向に対す
るズレを補正させる制御回路と、母体のヨウ方向及びピ
ッチ方向の動揺外乱速度を検知する手段と、上記制御対
象物のロール方向及びピッチ方向に対するロール角度及
びピッチ角度を検知する手段と、このロール角度及びピ
ッチ角度よシ上記動揺外乱速度を検出する手段によって
得られた外乱速度を座標変換する手段と、この外乱速度
をブースト信号として上記制御回路へネガティブフィー
トノ（ツクさせる手段とを具備したことによって、母体
の複合外舐すなわちロール外乱とピッチ外乱或いはヨウ
外乱が同時に起きた場合に対しても完全罠制御対象物を
指定方向に制御することができるようになる。
この発明は車両あるいは航空機等の他に照準具装置、火
器駆動制御装置等にも応用可能である。
器駆動制御装置等にも応用可能である。
第１図は従来の安定化装置の構成を説明する図、第２図
は上記安定化装置の制御系について説明するブロック回
路図、第３図はこの発明の一実施例に係る安定化装置の
構成を説明する図である。 １１・・・制御対象物、１２・・・動揺外乱安定化検出
群、１３・・・母体、１４・・・ピッチ軸、１５・・・
ピッチ軸駆動用モータ、１６・・・ピッチジンバル、１
７・・・ヨウ軸、１８・・・ヨウ軸駆動用モータ、１９
・・・ピッチ軸外乱速度検出器、２ｏ・・・ヨウ軸外乱
速度検出器、２１・・・角度制御ブロック、２２・・・
角速度制御ブロック、２３・・・レート積分ジャイロ、
２４・・・レートジャイロ、２５・・・ロール角度検出
器、２６・・・ピッチ角度検出器、２２・・・座標変換
器、２Ｂ、２９，３０．３１・・・加算器。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 払 第２図 昆
は上記安定化装置の制御系について説明するブロック回
路図、第３図はこの発明の一実施例に係る安定化装置の
構成を説明する図である。 １１・・・制御対象物、１２・・・動揺外乱安定化検出
群、１３・・・母体、１４・・・ピッチ軸、１５・・・
ピッチ軸駆動用モータ、１６・・・ピッチジンバル、１
７・・・ヨウ軸、１８・・・ヨウ軸駆動用モータ、１９
・・・ピッチ軸外乱速度検出器、２ｏ・・・ヨウ軸外乱
速度検出器、２１・・・角度制御ブロック、２２・・・
角速度制御ブロック、２３・・・レート積分ジャイロ、
２４・・・レートジャイロ、２５・・・ロール角度検出
器、２６・・・ピッチ角度検出器、２２・・・座標変換
器、２Ｂ、２９，３０．３１・・・加算器。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 払 第２図 昆
Claims (1)
- 慣性空間で自由に移動可能な母体に対し、ヨウ方向とピ
ッチ方向に回転自在となる制御対象物と、この制御対象
物に一体に設置され母体の移動による動揺外乱の外乱角
度および外乱角速度を検知する動揺安定化検出器と、こ
の動揺安定化検出器から検知される外乱角度および外乱
角速度に対応して上記制御対象物の指定方向に対するズ
レを補正させる制御回路と、母体のヨウ方向およびピッ
チ方向の動揺外乱速度を検知する手段と、上記制御対象
物のロール方向及びピッチ方向に対するロール角度およ
びピッチ角度を検知する手段と、このロール角度および
ピッチ角度よシ上記動揺外乱速度を検知する手段によっ
て得られた外乱速度を座標変換する手段と、この外乱速
度をブースト信号として上記制御回路へネガティブフィ
ートノぐツクさせる手段とを具備したことを特徴とする
慣性空間における安定化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57198453A JPS5987513A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 慣性空間における安定化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57198453A JPS5987513A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 慣性空間における安定化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987513A true JPS5987513A (ja) | 1984-05-21 |
| JPH0218491B2 JPH0218491B2 (ja) | 1990-04-25 |
Family
ID=16391355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57198453A Granted JPS5987513A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 慣性空間における安定化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5987513A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01304509A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-08 | Nippon Steel Corp | 移動体上アンテナの姿勢制御装置 |
| WO1994029766A1 (en) * | 1993-06-07 | 1994-12-22 | Nikon Corporation | Driver |
| US5828909A (en) * | 1993-06-07 | 1998-10-27 | Nikon Corporation | Driving apparatus |
| WO2019091419A1 (zh) * | 2017-11-09 | 2019-05-16 | 酷黑科技（北京）有限公司 | 一种无人机增稳控制方法、装置以及无人机 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5066100A (ja) * | 1973-10-17 | 1975-06-04 |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP57198453A patent/JPS5987513A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5066100A (ja) * | 1973-10-17 | 1975-06-04 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01304509A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-08 | Nippon Steel Corp | 移動体上アンテナの姿勢制御装置 |
| WO1994029766A1 (en) * | 1993-06-07 | 1994-12-22 | Nikon Corporation | Driver |
| US5828909A (en) * | 1993-06-07 | 1998-10-27 | Nikon Corporation | Driving apparatus |
| WO2019091419A1 (zh) * | 2017-11-09 | 2019-05-16 | 酷黑科技（北京）有限公司 | 一种无人机增稳控制方法、装置以及无人机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0218491B2 (ja) | 1990-04-25 |
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