JPS61161501A - 多重サ−ボシステム - Google Patents
多重サ−ボシステムInfo
- Publication number
- JPS61161501A JPS61161501A JP293485A JP293485A JPS61161501A JP S61161501 A JPS61161501 A JP S61161501A JP 293485 A JP293485 A JP 293485A JP 293485 A JP293485 A JP 293485A JP S61161501 A JPS61161501 A JP S61161501A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- systems
- input
- servo
- theta
- 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.)
- Pending
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
- G05B7/00—Arrangements for obtaining smooth engagement or disengagement of automatic control
- G05B7/02—Arrangements for obtaining smooth engagement or disengagement of automatic control electric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複数の系統の入力に相当する出力を加算した
のち送出するフォースサミング出力方式からなる多重サ
ーボシステムに関し、特に故障による過渡現象を抑制す
る手段の改良に関する。
のち送出するフォースサミング出力方式からなる多重サ
ーボシステムに関し、特に故障による過渡現象を抑制す
る手段の改良に関する。
一般に、航空機操縦系統の舵面作動制御システムにおい
ては、多重サーボシステムを用いるものとなっている。
ては、多重サーボシステムを用いるものとなっている。
この多重サーボシステムを用いることにより、たとえ単
一系統に故障が発生しても他系統に切換えるかあるいは
補い合うことによって舵面作動を継続できるので、シス
テム全体としての信頼性を確保できる。
一系統に故障が発生しても他系統に切換えるかあるいは
補い合うことによって舵面作動を継続できるので、シス
テム全体としての信頼性を確保できる。
ところで、上記舵面作動制御システムの最終段では、多
重系統の各出力を一つの作動信号として取出す必要があ
る。この場合、従来は第２図（ａ）〜（Ｃ）に示す三種
類の出力方式があった。同図（ａ）はフォースサミング
出力方式であり、各系統（ｃｈｌ、ｃｈ２．ｃｈ３）の
入力に相当する出力Ｆ１．Ｆ２．Ｆ３をそれぞれ加算し
たのち送出するものである。同図（１））はアクティブ
・スタンバイ出力方式であり、各系統（ｃｈｌ、Ｃｈ２
）の使用順位を予め決めておき、所定の系統に故障が発
生した場合にはスイッチＳＷにより次系統に切換えるも
のである。同図（Ｃ）はアクティブ・オンライン出力方
式であり、上記フォースサミング出力方式とアクティブ
・スタンバイ出力方式との混合型とも言えるが、構成サ
ーボシステム全てが作動状態を保っている。
重系統の各出力を一つの作動信号として取出す必要があ
る。この場合、従来は第２図（ａ）〜（Ｃ）に示す三種
類の出力方式があった。同図（ａ）はフォースサミング
出力方式であり、各系統（ｃｈｌ、ｃｈ２．ｃｈ３）の
入力に相当する出力Ｆ１．Ｆ２．Ｆ３をそれぞれ加算し
たのち送出するものである。同図（１））はアクティブ
・スタンバイ出力方式であり、各系統（ｃｈｌ、Ｃｈ２
）の使用順位を予め決めておき、所定の系統に故障が発
生した場合にはスイッチＳＷにより次系統に切換えるも
のである。同図（Ｃ）はアクティブ・オンライン出力方
式であり、上記フォースサミング出力方式とアクティブ
・スタンバイ出力方式との混合型とも言えるが、構成サ
ーボシステム全てが作動状態を保っている。
第３図は多重サーボシステムの故障による過渡現象を示
す図である。同図に示すように、時点ｔ１にて故障が発
生すると過渡応答Ｔが生じる。サーボシステムにおいて
上記過渡応答Ｔは抑制する必要があるが、前記三つの出
力方式では積極的に上記過渡応答Ｔを抑制する機構が設
けられていなかった。そのため、時点ｔ２に示す如く故
障系統を速やかに切離し正常な系統に切換えるものとな
っていた。ところが、この故障検出／切離・切換機構は
不必要に動作するおそれがあった。
す図である。同図に示すように、時点ｔ１にて故障が発
生すると過渡応答Ｔが生じる。サーボシステムにおいて
上記過渡応答Ｔは抑制する必要があるが、前記三つの出
力方式では積極的に上記過渡応答Ｔを抑制する機構が設
けられていなかった。そのため、時点ｔ２に示す如く故
障系統を速やかに切離し正常な系統に切換えるものとな
っていた。ところが、この故障検出／切離・切換機構は
不必要に動作するおそれがあった。
第４図は単一サーボシステムであるＤＣサーボモータの
制御系を示すブロック図である。同図において１は位置
アンプ、２は速度アンプ、３は電流アンプ、４は位置検
出器、５は速度検出器、６は電流検出器、７はトルク定
数設定器、８は誘起電圧定数設定器であり、Ｋａｌ、Ｋ
ａ２．Ｋａ３゜Ｋｐ、Ｋａ、Ｋ ｉ、Ｋｔ、Ｋｅは上記
各要素ノケインを示している。９は電機子であり、Ｓは
微分演算子、Ｌはインダクタンス、Ｒは抵抗を示してい
る。１０は運動部としてのイナーシャであり、Ｊはイナ
ーシャ定数を示している。またγは入力。
制御系を示すブロック図である。同図において１は位置
アンプ、２は速度アンプ、３は電流アンプ、４は位置検
出器、５は速度検出器、６は電流検出器、７はトルク定
数設定器、８は誘起電圧定数設定器であり、Ｋａｌ、Ｋ
ａ２．Ｋａ３゜Ｋｐ、Ｋａ、Ｋ ｉ、Ｋｔ、Ｋｅは上記
各要素ノケインを示している。９は電機子であり、Ｓは
微分演算子、Ｌはインダクタンス、Ｒは抵抗を示してい
る。１０は運動部としてのイナーシャであり、Ｊはイナ
ーシャ定数を示している。またγは入力。
ＴＬは負荷トルク、θは角度変位等の出力である。
上記制御系は良好な入力／出力特性が得られるように各
構成要素の特性（主としてゲイン）が設計されている。
構成要素の特性（主としてゲイン）が設計されている。
しかし、負荷トルクＴＬすなわち外乱に対する応答を考
慮したものではなかった。
慮したものではなかった。
そこで、上記外乱に対する補償手段として、第５図に示
す如く補償限界型制御器Ａを設けたＤＣサーボモータの
制御系が設計されている。第５図においてＧ＾（ｓ）、
ＱＢ （Ｓ）は補償回路の伝達関数を示しており、Ｋｐ
δは定数を示している。
す如く補償限界型制御器Ａを設けたＤＣサーボモータの
制御系が設計されている。第５図においてＧ＾（ｓ）、
ＱＢ （Ｓ）は補償回路の伝達関数を示しており、Ｋｐ
δは定数を示している。
他は前記第４図と同様である。こうすることにより、入
力／出力特性の改善は勿論、負荷トルクＴＬに対する応
答の低減がはかれる。
力／出力特性の改善は勿論、負荷トルクＴＬに対する応
答の低減がはかれる。
そこで本発明は、上記補償手段を利用して、故障による
過渡現象を意図的に抑制することが可能な多重サーボシ
ステムを提供することを目的としている。
過渡現象を意図的に抑制することが可能な多重サーボシ
ステムを提供することを目的としている。
本発明は上記問題点を解決し目的を達成するために次の
ような手段を講じたことを特徴としている。すなわち、
各系統毎に入力／出力特性および外乱／出力特性を改善
する補償限界型制御器を備えたことを特徴としている。
ような手段を講じたことを特徴としている。すなわち、
各系統毎に入力／出力特性および外乱／出力特性を改善
する補償限界型制御器を備えたことを特徴としている。
このような手段を講じたことにより、入力／出力特性の
改善は勿論、外乱の出力に対するゲインを低下させるこ
とができる。
改善は勿論、外乱の出力に対するゲインを低下させるこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例として三系統ｃｈ１゜Ｃｈ２
．ｃｈ３からなる多重サーボシステムの構成を示すブロ
ック図である。なお、第４図および第′５図と同一部分
には同一符号を付して詳しい説明は省略する。第１図に
おいて１１は系統Ｃｈｉの補償限界型制御器であり、Ｒ
（Ｓ）、Ｐ４ （ｓ）Ｙ（Ｓ）は上記補償限界型制御器
１１を構成する各要素のゲインを示している。２１は上
記系統ｃｈ１の制御対象としてのサーボアンプおよびモ
ータであり、ＫＶはサーボアンプゲイン、Ｋｅは速度フ
ィードバックゲイン、Ｋｔ／（Ｒａ＋Ｌａｄ）はモータ
伝達関数を示している。１２は系統ｃｈ２の補償限界型
制御器であり、２２は系統ｃｈ２のサーボアンプおよび
モータである６１３は系統ｃｈ３の補償限界型制御器で
あり、２３は系統ｃｈ３のサーボアンプおよびモータで
ある。
．ｃｈ３からなる多重サーボシステムの構成を示すブロ
ック図である。なお、第４図および第′５図と同一部分
には同一符号を付して詳しい説明は省略する。第１図に
おいて１１は系統Ｃｈｉの補償限界型制御器であり、Ｒ
（Ｓ）、Ｐ４ （ｓ）Ｙ（Ｓ）は上記補償限界型制御器
１１を構成する各要素のゲインを示している。２１は上
記系統ｃｈ１の制御対象としてのサーボアンプおよびモ
ータであり、ＫＶはサーボアンプゲイン、Ｋｅは速度フ
ィードバックゲイン、Ｋｔ／（Ｒａ＋Ｌａｄ）はモータ
伝達関数を示している。１２は系統ｃｈ２の補償限界型
制御器であり、２２は系統ｃｈ２のサーボアンプおよび
モータである６１３は系統ｃｈ３の補償限界型制御器で
あり、２３は系統ｃｈ３のサーボアンプおよびモータで
ある。
Ｔ１．Ｔ２．Ｔ３は上記各系統Ｃｈ１〜ｃｈ３の制御対
象における操作量すなわち出力トルクであり、これら出
力トルクＴ１．Ｔ２．Ｔ３は加算部４０にて加算される
ものとなっている。
象における操作量すなわち出力トルクであり、これら出
力トルクＴ１．Ｔ２．Ｔ３は加算部４０にて加算される
ものとなっている。
このように構成された本実施例において、入力γは制一
対象からの状態量すなわちθ、δの情報に基いて補償限
界型制御器１１．２１．３１にて調整された後、サーボ
アンプおよびモータ１２゜２２．３２に出力される。こ
れら各系統毎の出力トルクＴ１．Ｔ２．Ｔ３は加算部４
０にて加算された債、運動部すなわちイナーシャ１０を
駆動し、系統毎に補償限界型制御器１１．２１．３１に
フィードバックされる。
対象からの状態量すなわちθ、δの情報に基いて補償限
界型制御器１１．２１．３１にて調整された後、サーボ
アンプおよびモータ１２゜２２．３２に出力される。こ
れら各系統毎の出力トルクＴ１．Ｔ２．Ｔ３は加算部４
０にて加算された債、運動部すなわちイナーシャ１０を
駆動し、系統毎に補償限界型制御器１１．２１．３１に
フィードバックされる。
ここで、構成系統の一つに故障が発生すると、その系統
の出力トルクは異常な値となる。例えば系統ｃｈ３に故
障が発生すると、この系統ｃｈ３の出力トルクＴ３は、
正常な系統Ｃｈ１．ｃｈ２の出力トルクＴ１．Ｔ２とは
異なった値となる。
の出力トルクは異常な値となる。例えば系統ｃｈ３に故
障が発生すると、この系統ｃｈ３の出力トルクＴ３は、
正常な系統Ｃｈ１．ｃｈ２の出力トルクＴ１．Ｔ２とは
異なった値となる。
この異常な出力トルクＴ３は、正常な系統ｃｈ１からみ
れば外乱が加算部４０に加わったものとみなされる。
れば外乱が加算部４０に加わったものとみなされる。
前記補償限界型制御器１１．２１．３１は、入力γと出
力０間の特性改善のみを行なう従来の多重サーボシステ
ムにおける補償手段とは異なり、構成要素における伝達
関数Ｒ（Ｓ）、Ｙ（Ｓ）。
力０間の特性改善のみを行なう従来の多重サーボシステ
ムにおける補償手段とは異なり、構成要素における伝達
関数Ｒ（Ｓ）、Ｙ（Ｓ）。
Ｐ′ｉ （Ｓ）の関係を決定する条件に自由度が大きい
ため、入力γと出力０間の特性改善に加えて外乱に対し
系全体の感度を低下するように設計することができる。
ため、入力γと出力０間の特性改善に加えて外乱に対し
系全体の感度を低下するように設計することができる。
したがって、故障発生により外乱とみなされた異常出力
トルクＴ３の挙動を正常な系統ｃｈ１．ｃｈ２で補うこ
とができ、故障発生時の過渡応答を減少させることがで
きる。
トルクＴ３の挙動を正常な系統ｃｈ１．ｃｈ２で補うこ
とができ、故障発生時の過渡応答を減少させることがで
きる。
かくして本実施例によれば、従来は困難であつた故障発
生時に生じる過渡応答の抑制を行なうことができる。ま
た、ヒステリシスあるいはガタなどのハードウェアにお
ける性能のｉｌｌ約を補償することができる。ざらに、
実現できる範囲で希望する入力／出力の伝達関数を変え
ないで、特性を改善することができる。
生時に生じる過渡応答の抑制を行なうことができる。ま
た、ヒステリシスあるいはガタなどのハードウェアにお
ける性能のｉｌｌ約を補償することができる。ざらに、
実現できる範囲で希望する入力／出力の伝達関数を変え
ないで、特性を改善することができる。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。
たとえば前記実施例では、ＤＣサーボモータの制御系に
ついて述べたが、多重コイルを有するフォースモータあ
るいはトルフモータの制御系についても適用可能であり
、同様な効果を奏し得る。このほか本発明の要旨を越え
ない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
ついて述べたが、多重コイルを有するフォースモータあ
るいはトルフモータの制御系についても適用可能であり
、同様な効果を奏し得る。このほか本発明の要旨を越え
ない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
（発明の効果）
以上詳述したように本発明は、各系統毎に入力／出力特
性および外乱／出力特性を改善する補償限界型制御器を
設けたものである。
性および外乱／出力特性を改善する補償限界型制御器を
設けたものである。
したがって本発明によれば、入力／出力特性の改善は勿
論、外乱の出力に対するゲインを低下させることができ
るので、故障による過渡現象を意図的に抑制することが
可能な多重サーボシステムを提供できる。
論、外乱の出力に対するゲインを低下させることができ
るので、故障による過渡現象を意図的に抑制することが
可能な多重サーボシステムを提供できる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。第２図（ａ）〜（Ｃ）〜第５図は従来例を説明する
ための図で、第２図（ａ）〜（Ｃ）は多重系統の出力を
一つの作動信号として取出すための三種類の出力方式を
示す図、第３図は故障発生時における過渡°現象の状態
図、第４図および第５図はＤＣサーボモータの制御系ブ
ロック図である。 １コ、２１．３１・・・補償限界制御器、１２゜２２．
３２・・・制御対象（サーボアンプおよびモータ）、４
０・・・加算部。
る。第２図（ａ）〜（Ｃ）〜第５図は従来例を説明する
ための図で、第２図（ａ）〜（Ｃ）は多重系統の出力を
一つの作動信号として取出すための三種類の出力方式を
示す図、第３図は故障発生時における過渡°現象の状態
図、第４図および第５図はＤＣサーボモータの制御系ブ
ロック図である。 １コ、２１．３１・・・補償限界制御器、１２゜２２．
３２・・・制御対象（サーボアンプおよびモータ）、４
０・・・加算部。
Claims (1)
- 複数の系統の入力に相当する出力を加算したのち送出す
るフォースサミング出力方式からなる多重サーボシステ
ムにおいて、前記各系統毎に入力／出力特性および外乱
／出力特性を改善する補償限界型制御器を設けたことを
特徴とする多重サーボシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP293485A JPS61161501A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 多重サ−ボシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP293485A JPS61161501A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 多重サ−ボシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61161501A true JPS61161501A (ja) | 1986-07-22 |
Family
ID=11543177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP293485A Pending JPS61161501A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 多重サ−ボシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61161501A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007181909A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 先端工具案内装置及び先端工具案内装置の搬入方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920004A (ja) * | 1982-07-27 | 1984-02-01 | Toshiba Corp | 自動制御装置 |
| JPS5949605A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-22 | Toshiba Corp | 冗長制御装置 |
-
1985
- 1985-01-11 JP JP293485A patent/JPS61161501A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920004A (ja) * | 1982-07-27 | 1984-02-01 | Toshiba Corp | 自動制御装置 |
| JPS5949605A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-22 | Toshiba Corp | 冗長制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007181909A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 先端工具案内装置及び先端工具案内装置の搬入方法 |
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