JPS61296403A - Digital control device - Google Patents
Digital control deviceInfo
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- JPS61296403A JPS61296403A JP13845085A JP13845085A JPS61296403A JP S61296403 A JPS61296403 A JP S61296403A JP 13845085 A JP13845085 A JP 13845085A JP 13845085 A JP13845085 A JP 13845085A JP S61296403 A JPS61296403 A JP S61296403A
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- control system
- controlled
- controlled object
- control
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、制御対象の計測環境、データ変換器及びデ
ータ伝送経路等の外囲環境の異常を検出し、制御系の暴
走を抑止することのできるディジタル制御装置に関する
ものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention detects abnormalities in the surrounding environment of a controlled object, such as a measurement environment, a data converter, and a data transmission path, and prevents a control system from running out of control. The present invention relates to a digital control device that can perform the following functions.
一般にディジタル制御装置は、第3図に示すような構成
である。第3図において、(1)は目標位置データXn
、 (21は制御対象位置θnであり、(3)はXn(
11とθn(2)の偏差Bnで、(4)のサーボ制御回
路は。Generally, a digital control device has a configuration as shown in FIG. In FIG. 3, (1) is target position data Xn
, (21 is the controlled object position θn, and (3) is Xn(
The servo control circuit (4) is the deviation Bn between 11 and θn(2).
In (3)に応じて(5)の制御量Inを出力する。The control amount In of (5) is output according to In (3).
しかしながら、制御対象位置θn(2)を計測する手段
に異常が生じた場合、もしくは、計測されたデータを伝
達する手段に異常が生じた場合、制御量In(51が不
適当なまま出力され続は制御系の暴走を引き起こすとい
う問題があった。However, if an abnormality occurs in the means for measuring the controlled object position θn(2) or in the means for transmitting the measured data, the controlled variable In(51) may continue to be output inappropriately. had the problem of causing the control system to run out of control.
例えば、制御対象位置θn(2)を計測する手段に異常
が生じ、制御対象が作動しても制御対象位置θn(2)
が一定値となってしまう場合には、目標位置データXn
(1)と制御対象位置θn(2)の偏差En(31は
一定となり、これに対応する制御量In(5)もまた一
定値が出力され続け、制御系は一定方向へ暴走してしま
う。For example, even if an abnormality occurs in the means for measuring the controlled object position θn(2) and the controlled object is activated, the controlled object position θn(2)
becomes a constant value, the target position data Xn
(1) and the controlled object position θn(2) becomes constant, and the corresponding control amount In(5) also continues to output a constant value, causing the control system to run out of control in a certain direction.
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
のであり、制御系のモデルを考慮し、制御対象に与えた
制御量より制御対象の位置を適切に推定することにより
外囲環境の異常を検出し。This invention was made to solve such problems, and takes into account the model of the control system and appropriately estimates the position of the controlled object from the control amount given to the controlled object, thereby detecting abnormalities in the surrounding environment. Detected.
制御系の暴走を抑止することを目的とするものである。The purpose is to prevent the control system from running out of control.
この発明のディジタル制御装置は、制御対象の前回位置
と制御量から現在の制御対象の位置を無駄時間を考慮し
て推定し、入力された現在の制御対象の位置と比較する
ことによって、外囲環境の異常を検出する異常検出器と
、上記異常検出器によって、出力されるエラー信号によ
って制御対象への出力を切り換える選択器とを設けたも
のである。The digital control device of the present invention estimates the current position of the controlled object from the previous position of the controlled object and the control amount, taking dead time into account, and compares it with the inputted current position of the controlled object. The system is equipped with an abnormality detector that detects an abnormality in the environment, and a selector that switches the output to the controlled object based on the error signal output by the abnormality detector.
この発明においては、異常検出器で制御系が適当な動作
をしているか否かを決定し、適当な動作をしている場合
にはサーボ制御回路の出力を制御量とし制御系の動作が
不適尚ならば、制御量を”a’として制御系を停止させ
るものである。In this invention, the abnormality detector determines whether or not the control system is operating properly, and if the control system is operating properly, the output of the servo control circuit is used as the control amount to determine whether the control system is operating inappropriately. In this case, the control system is stopped by setting the control amount to "a".
以下、第1図、第2図に示す一実施例によってこの発明
を具体的に説明する。The present invention will be specifically explained below with reference to an embodiment shown in FIGS. 1 and 2.
第1図は、この発明によるディジタル制御装置を含む制
御系の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control system including a digital control device according to the present invention.
第1図において、(6)は目標位置データXn (1)
と制御対象位置on(2)から制御量In(5)を出力
するこの発明によるディジタル制御装置であり、制御量
In(5)は(7)のディジタルアナログ変換器によっ
てアナログ量に変換され、(8)の増幅器によって適当
に増幅され、制御対象である(9)の駆動機への入力と
なり制御量に応じて駆動機(9)が作動する。In FIG. 1, (6) is target position data Xn (1)
The digital control device according to the present invention outputs a controlled variable In(5) from a controlled object position on(2), and the controlled variable In(5) is converted into an analog variable by the digital-to-analog converter in (7), and ( The signal is appropriately amplified by the amplifier 8) and becomes an input to the drive machine (9) which is the controlled object, and the drive machine (9) operates according to the control amount.
駆動機(9)が作動すると、接続さnたalのシンクロ
発振器によって位置を検出し、Iのシンクロ、ディジタ
ル変換器を介し制御対象位置θn(2)となりフィード
バックされる。When the drive machine (9) operates, the position is detected by the connected synchro oscillator nal, and is fed back as the controlled object position θn(2) via the synchro oscillator I and the digital converter.
第2図は、ディジタル制御装置(6)を具体的に示した
図であり、 (2)、 (31,(51は、第1図と同
じである。FIG. 2 is a diagram specifically showing the digital control device (6), and (2), (31, and (51) are the same as in FIG. 1.
第2図において、住zはサーボ制御回路であり。In FIG. 2, z is a servo control circuit.
偏差Fjn (3)を入力とし、 システムに依存する
評価関数を最適にする制御量In(51を決定する制御
則を実現するものである。The deviation Fjn (3) is used as an input to realize a control law that determines the control amount In (51) that optimizes the system-dependent evaluation function.
(13は異常検出器であり、制御対象位置θn(2)と
制御量I n (51から制御系の正常、異常を判定し
、α4のエラー信号を出力する。(13 is an abnormality detector, which determines whether the control system is normal or abnormal based on the controlled object position θn(2) and the control amount I n (51), and outputs an error signal α4.
すなわち、サンプリング量である制御対象位置θn(2
)と制御f In+51の間には、制御系が正常ならば
。In other words, the controlled object position θn(2
) and control f In+51 if the control system is normal.
次の関係で近似することができる。It can be approximated by the following relationship.
H(z)・an = G(z)・In 実際の制御系の伝達関数は、必ず無次元となり。H(z)・an = G(z)・In The transfer function of an actual control system is always dimensionless.
これを考慮した場合、上記のモデルでなければ充分な近
似はできない。When this is taken into consideration, sufficient approximation cannot be achieved unless the above model is used.
ここで、n;サンプリング時刻
θn;ナンプリ/グ時刻時刻側御対象位置
工n;サンプリング時刻nの制御量
G(z−1) ;制御系のに次のモデルG(z−1)=
AI・Z−”+−・・+Alc・Z−’H(z−1);
制御系のm次のモデル
H(z−1)= 1 +81 ・Z−1+ −+ Bm
−Z−”故に制御対象位置θn(2)と制御量In(5
1よシ推定される制御対象位置をanとすると、 s
nは(1+81 ・Z−’+ ・・−+8m −Z′)
8n=(AI ・Z−’十・−−−−−+Ak−Z−
k) Inで与えられ、実際に得られる制御対象位置θ
n(2)との誤差とシステムに依存する許容誤差範囲e
とが。Here, n: Sampling time θn; Number/time time side target position work n; Controlled amount G(z-1) at sampling time n; Next model of the control system G(z-1)=
AI・Z−”+−...+Alc・Z−'H(z−1);
m-order model of control system H (z-1) = 1 +81 ・Z-1+ −+ Bm
-Z-” Therefore, the controlled object position θn(2) and the controlled amount In(5
1, if the estimated control target position is an, then s
n is (1+81 ・Z−′+ ・・−+8m −Z′)
8n=(AI ・Z−'10・−−−−−+Ak−Z−
k) The actually obtained controlled object position θ given by In
The error with n(2) and the system-dependent tolerance range e
Toga.
l5n−an1(e を満足する場合、制御系が正常であると判定する。l5n-an1(e If the following is satisfied, it is determined that the control system is normal.
エラー信号α4は、制御系が正常の場合゛a″、制御系
が異常の場合”1″を出力し、(至)の選択器へ入力さ
れる。The error signal α4 outputs "a" when the control system is normal, and outputs "1" when the control system is abnormal, and is input to the (to) selector.
選択器α鴎は、エラー信号Iが″0″の場合サーボ制御
回路ttaの出力−を選択し、エラー信号α荀が′1“
の場合は制御量(5)をαDの“θ″に切り換え制御対
象を停止させることにより、制御系の暴走を抑止する。The selector α selects the output of the servo control circuit tta when the error signal I is “0”, and selects the output − of the servo control circuit tta when the error signal I is “1”.
In this case, the control system is prevented from running out of control by switching the control amount (5) to "θ" of αD and stopping the controlled object.
なお、上記実施例ではシンクロ発振器による計測の例で
あるが1位置を計測できるその他の手段を用いても、こ
の発明を適用できる。Although the above embodiment uses a synchro oscillator for measurement, the present invention can also be applied to other means capable of measuring one position.
以上のように、この発明によれば制御対象の位置計測手
段、シンクロディジタル変換器、ディジタルアナログ変
換器のいずれかに異常が生じた場合にも制御系を充分に
近似できるモデルを考慮することにより、的確に感度良
くこれを検出することが可能であり、さらには制御対象
の異常を検出することができ、制御系の暴走を抑止する
という利点を持つ。As described above, according to the present invention, by considering a model that can sufficiently approximate the control system even when an abnormality occurs in the position measuring means of the controlled object, the synchronized digital converter, or the digital-to-analog converter. , it is possible to detect this accurately and with high sensitivity, and furthermore, it is possible to detect abnormalities in the controlled object, and has the advantage of suppressing runaway of the control system.
第1図はこの発明によるディジタル制御装置を含む制御
系の全体構成図、第2図はディジタル制御装置(6)を
具体的に示した図、第3図は従来のディジタル制御装置
を示した図である。
図中、(1)は目標位置データXn、 (21は制御
対象位置θn、 (3)は偏差En、 (41はサーボ
制御回路、(5)は制御tIn 、 (61はディジ
タル制御装置、(7)はディジタルアナログ変換器、(
8)は増幅器、(9)は駆動機、α1はシンクロ発振器
、α9はシンクロディジタル変換器、UJdf−ボ制御
回路、 Q3は異常検出器。
Iはエラー信号、 149は選択器、αe、αηは出力
値である。
なお1図中同一あるいは相当部分には同一符号を付しで
ある。Fig. 1 is an overall configuration diagram of a control system including a digital control device according to the present invention, Fig. 2 is a diagram specifically showing a digital control device (6), and Fig. 3 is a diagram showing a conventional digital control device. It is. In the figure, (1) is target position data Xn, (21 is controlled object position θn, (3) is deviation En, (41 is servo control circuit, (5) is control tIn, (61 is digital control device, (7 ) is a digital-to-analog converter, (
8) is an amplifier, (9) is a driver, α1 is a synchro oscillator, α9 is a synchro digital converter, UJdf-bo control circuit, and Q3 is an abnormality detector. I is an error signal, 149 is a selector, and αe and αη are output values. It should be noted that the same or corresponding parts in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
Claims (1)
出力とするサーボ制御回路と、制御対象への制御量から
、制御系を充分に近似できるモデルを使用し、現在の制
御対象の位置を推定し、入力された現在の制御対象の位
置と比較することによつて、上記サーボ制御回路の外囲
環境の異常を検出する異常検出器と、上記異常検出器に
よつて、出力されるエラー信号によつて制御対象への出
力を切り換える選択器とを有し、外囲環境の異常による
制御系の暴走を抑止することを特徴とするディジタル制
御装置。Using a servo control circuit that inputs the error from the target value and outputs the controlled amount to the controlled object, and a model that can sufficiently approximate the control system from the controlled amount to the controlled object, the current position of the controlled object is calculated. an abnormality detector that detects an abnormality in the surrounding environment of the servo control circuit by estimating and comparing it with the input current position of the controlled object; What is claimed is: 1. A digital control device comprising a selector that switches an output to a controlled object based on an error signal, and suppresses runaway of a control system due to an abnormality in the surrounding environment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13845085A JPS61296403A (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Digital control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13845085A JPS61296403A (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Digital control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61296403A true JPS61296403A (en) | 1986-12-27 |
Family
ID=15222290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13845085A Pending JPS61296403A (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Digital control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61296403A (en) |
-
1985
- 1985-06-25 JP JP13845085A patent/JPS61296403A/en active Pending
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