JPS62217304A - Automatic controller - Google Patents

Automatic controller

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JPS62217304A
JPS62217304A JP5921086A JP5921086A JPS62217304A JP S62217304 A JPS62217304 A JP S62217304A JP 5921086 A JP5921086 A JP 5921086A JP 5921086 A JP5921086 A JP 5921086A JP S62217304 A JPS62217304 A JP S62217304A
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simulated
signal
circuit
compensation
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Ryozo Masaki
良三 正木
Tsutomu Omae
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To simplify the design of both servo characteristics and regulator characteristics by deciding the controlled variable of a controlled system based on the simulated input signal and the output compensating signal. CONSTITUTION:The target voltage VR is calculated by a simulated compensating circuit 6 with input of the position command value xR so that a model position xM serves as an optimum answer. The impressing voltage (v) of a motor 1 is decided by the voltage VR. The optimum answer is obtained if the coincidence is secured between the characteristics covering the voltage (v) of the motor 1 through a table position (x) and those of a controlled system simulating circuit 7. While a position deviation epsilon is produced if no coincidence of said characteristics is secured. Thus the position compensating signal vepsilon calculated by an output compensating circuit 8 is added with the voltage (v) of the motor 1 for reduction of the deviation epsilon.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は位置制御や速度制御などしこ用いて好適な自動
制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an automatic control device suitable for use in position control, speed control, etc.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、XYテーブルやモータをはじめとする各種制御装
置においては(a)指令値の変化に追従する制御特性c
以下、サーボ特性という)と、(b)外乱等があった場
合に一定の値に保とうとする制御特性(以下、レギュレ
ータ特性という)の両者を向上させることが強く要求さ
れている。
In recent years, in various control devices such as XY tables and motors, (a) control characteristics that follow changes in command values c
There is a strong demand to improve both the servo characteristics (hereinafter referred to as servo characteristics) and (b) the control characteristics that attempt to maintain a constant value in the event of disturbance etc. (hereinafter referred to as regulator characteristics).

しかし、従来のPID制御などでは、一般にレギュレー
タ特性を最適にするとサーボ特性が振動的になり、一方
、サーボ特性を最適にするとレギュレータ特性が遅くな
るという欠点がある。そのため、この両者の特性を改善
する方法として、各種の2自由度制御方式が提案されて
いる。例えば。
However, in conventional PID control and the like, there is a drawback that generally when the regulator characteristics are optimized, the servo characteristics become oscillatory, and on the other hand, when the servo characteristics are optimized, the regulator characteristics become slow. Therefore, various two-degree-of-freedom control systems have been proposed as methods for improving both characteristics. for example.

計測自動制御学会論文集第18巻第1号(昭和57年1
月)の第8〜14頁「線形多変数系に対するモデル追従
形サーボコントローラの設計)という題目で記載されて
いる。この文献では、理想的なステップ応答が得られる
モデルを用い、このモデルの状態量と、モデルの出力と
プラントの出力との差と、プラントの状態量とによりプ
ラントを制御する方法が述べられている。この方法によ
れば、サーボ系の応答だけでなく、外乱に対する応答も
向上することができる。
Proceedings of the Society of Instrument and Control Engineers, Volume 18, No. 1 (1981)
This document is written on pages 8 to 14 of ``Design of a model-following servo controller for a linear multivariable system.'' In this document, a model that can obtain an ideal step response is used, and the It describes a method for controlling a plant using the amount, the difference between the output of the model and the output of the plant, and the state amount of the plant. According to this method, not only the response of the servo system but also the response to disturbances can be controlled. can be improved.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、制御系の補償定数はサーボ特性とレギュレータ
特性の両者が互いに影響する。したがって、サーボ特性
及びレギュレータ特性をそれぞれ最適にするには、両者
を考慮して補償定数を決定しなげねばならず、設計する
上で複雑になっている。
However, the compensation constant of the control system is influenced by both the servo characteristics and the regulator characteristics. Therefore, in order to optimize both the servo characteristics and the regulator characteristics, compensation constants must be determined taking both into consideration, which complicates the design process.

本発明の目的はサーボ特性及びレギュレータ特性をそれ
ぞれ独立に簡単に設計できる自動制御装置を提供するこ
とである。
An object of the present invention is to provide an automatic control device that can easily design servo characteristics and regulator characteristics independently.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

被制御対象を模擬した被制御対象模擬回路に最適なフィ
ードバック制御系を構成し、この制御対象模擬回路に入
力する模擬入力信号と被制御対象模擬回路から得られる
模擬出力信号とを用いて、被制御対象に対して2自由度
制御系を構成する。
An optimal feedback control system is configured for a controlled object simulation circuit that simulates the controlled object, and a simulated input signal input to the controlled object simulation circuit and a simulated output signal obtained from the controlled object simulation circuit are used to control the controlled object. A two-degree-of-freedom control system is constructed for the controlled object.

また、被制御対象の状態量と被制御対象模11回路の状
態量の差を用いて状態補償信号を演算し、それを被制御
対象の入力に加えることによってさらに最適な特性に近
づけることができる。
In addition, by calculating a state compensation signal using the difference between the state quantity of the controlled object and the state quantity of the controlled object model 11 circuit, and adding it to the input of the controlled object, the characteristics can be brought closer to the optimal characteristics. .

〔作用〕[Effect]

被制御対象模擬回路を用いた最適なフィードバック制御
系の信号を用いることにより、常に被制御対象の制約条
件を考慮した制御信号を得ることができる。これにより
、被制御対象に制約条件がある場合でも、サーボ特性と
レギュレータ特性の両者をともに最適にすることができ
る。
By using signals from an optimal feedback control system using a controlled object simulation circuit, it is possible to obtain control signals that always take into account the constraints of the controlled object. Thereby, even if there are constraints on the controlled object, both the servo characteristics and the regulator characteristics can be optimized.

また、状態量の差により演算された状態補償信号を用い
ることで、被制御対象と被制御対象模擬回路の状態量の
差を小さくできるので、被制御対象の出力値を模擬出力
信号にさらに近づけることができる。
In addition, by using a state compensation signal calculated based on the difference in state quantities, it is possible to reduce the difference in state quantities between the controlled object and the controlled object simulation circuit, so the output value of the controlled object can be brought closer to the simulated output signal. be able to.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明をXYテーブルの位置制御に適用したと
きの一実施例である。
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to position control of an XY table.

第1図において、モータ1を駆動することによす、XY
テーブル2を位置決めするようになっている。モータ1
及びXYテーブル2が被制御対象であり、その出力値状
態検出値となるXYテーブル2のテーブル位[xは位置
検出器3により検出する。指令装置4から得られる位置
指令値XRは模擬フィードバック制御装置5に入力され
る。模擬フィードバック制御装置5はam出力信号であ
るモデル位置XMと位置指令値XRとの差、つまある目
標電圧VRを演算する。目標電圧VRはモータ1及びX
Yテーブル2を模擬した被制御対象模擬回路7に入力さ
れる。被制御対象模擬回路7の出力がモデル位置XMに
なるので、模擬フィードバック制御装置5は被制御対象
模擬回路7に対するフィードバック制御系を構成してい
る。出力補償回路8はモデル位置XMとテーブル位置X
位置偏差εを用いて出力補償信号である位置補償信号v
&演算する。位置補償信号V とフィードε     
                         
     Cフォワード信号となる目標電圧VRを加算
してモ−タ1の印加電圧Vを決定する。なお、被制御対
象模擬回路7の特性は明らかであるため、モデル位置X
Hの応答が最適になるように模擬補償回路6の定数を定
めることができる。さらに、モータ電流の最大値iに^
χや、最高速度ωMAXなど、物理的な制約条件がある
場合にも模擬補償回路6にリミッタを挿入することによ
り、それらの制約条件の下でモデル位置XHの最適な応
答を得ることを容易にできる。
In FIG. 1, by driving the motor 1,
The table 2 is positioned. Motor 1
and the XY table 2 are the controlled objects, and the table position [x] of the XY table 2, which is the output value state detection value, is detected by the position detector 3. The position command value XR obtained from the command device 4 is input to the simulated feedback control device 5. The simulated feedback control device 5 calculates the difference between the model position XM, which is an am output signal, and the position command value XR, and calculates a certain target voltage VR. Target voltage VR is motor 1 and
The signal is input to a controlled object simulation circuit 7 that simulates the Y table 2. Since the output of the controlled object simulation circuit 7 becomes the model position XM, the simulation feedback control device 5 constitutes a feedback control system for the controlled object simulation circuit 7. The output compensation circuit 8 has a model position XM and a table position X.
Position compensation signal v which is an output compensation signal using position deviation ε
& calculate. Position compensation signal V and feed ε

The applied voltage V of the motor 1 is determined by adding the target voltage VR which becomes the C forward signal. Note that since the characteristics of the controlled object simulation circuit 7 are clear, the model position
The constants of the simulation compensation circuit 6 can be determined so that the response of H is optimized. Furthermore, the maximum value i of the motor current ^
By inserting a limiter into the simulation compensation circuit 6 even when there are physical constraints such as χ and maximum speed ωMAX, it is easy to obtain the optimal response of the model position XH under those constraints. can.

6はモデル位!xMが最適な応答となるような目標電圧
VRを演算する。この目標電圧VRによってモータ1の
印加電圧Vを決定する。モータ1の印加電圧Vからテー
ブル位W1xまでの特性が被制御対象模擬回路7の特性
と一致していれば、テーブル位置又はモデル位置Xとと
同じ応答となる。
6 is a model! A target voltage VR is calculated so that xM has an optimal response. The voltage V applied to the motor 1 is determined based on this target voltage VR. If the characteristics from the applied voltage V of the motor 1 to the table position W1x match the characteristics of the controlled object simulation circuit 7, the response will be the same as at the table position or model position X.

つまり、テーブル位置Xは物理的制約条件を考慮した最
適な応答となる。一方、モータ1の印加電圧Vからテー
ブル位置Xまでの特性が被制御対象模擬回路7の特性と
異なる場合にはテーブル位置Xがモデル位置X)Iと一
致せず位置偏差εを生じる。位置偏差εがあると、出力
補償回路8により演算される位置補償信号V をモータ
の印加電圧ε ■に加算するので位置偏差εを非常に小さくすることが
できる、また、被制御対象に外乱が生じた場合の位置偏
差も同様に小さくすることができる。
In other words, the table position X is an optimal response considering physical constraints. On the other hand, if the characteristics from the applied voltage V of the motor 1 to the table position X are different from the characteristics of the controlled object simulation circuit 7, the table position X does not match the model position X)I, resulting in a positional deviation ε. If there is a positional deviation ε, the positional compensation signal V calculated by the output compensation circuit 8 is added to the applied voltage ε of the motor, so the positional deviation ε can be made very small. Positional deviations, if they occur, can be similarly reduced.

第2図に第1図における伝達関数のブロック線第2図に
おいて、KIN(8)は模擬補償回路6aX(S)は被
制御対象であるモーター及びXYテーブル2の特性をそ
れぞれ表わす伝達関数である。
FIG. 2 shows a block diagram of the transfer function in FIG. 1. In FIG. 2, KIN(8) is a transfer function that represents the characteristics of the simulated compensation circuit 6aX(S), which are the controlled objects, the motor and the XY table 2, respectively. .

なお、Sはラプラス演算子である。Note that S is a Laplace operator.

さて、第2図において、位置指令値XRからテーブル位
置Xへのサーボ特性を表す伝達関数Hs(s)と、外乱
dからテーブル位置Xへのレギュレータ特性を示す伝達
関数HR(S)はそれぞれ次式で表わされる。
Now, in Fig. 2, the transfer function Hs(s) representing the servo characteristics from the position command value XR to the table position X, and the transfer function HR(S) representing the regulator characteristics from the disturbance d to the table position X are as follows. It is expressed by the formula.

(1+Gz(s)Kz(g))(1+Gt(s)Krq
(s)・・・・・・(1) 被制御対象模擬回路7の特性0x(s)がモータ1及び
XYテーブル2の特性G!(S)に非常に近いときには
(1)式を(3)式のように近似して表わすことができ
る。
(1+Gz(s)Kz(g))(1+Gt(s)Krq
(s)...(1) The characteristic 0x(s) of the controlled object simulation circuit 7 is the characteristic G of the motor 1 and the XY table 2! When it is very close to (S), equation (1) can be approximated and expressed as equation (3).

1+Gz(s)KrH(s) (3)式から明らかなように、サーボ特性を示す伝達関
数Hs(s)はほぼ模擬補償回路6の特性KIM([1
)だけで決定される。また、(2)式よりレギュレータ
特性を表わす伝達関数HR(8)は出力補償回路8の特
性Kz(s)だけで決められる。
1+Gz(s)KrH(s) As is clear from equation (3), the transfer function Hs(s) indicating the servo characteristics is approximately equal to the characteristic KIM([1
) is determined only by Furthermore, from equation (2), the transfer function HR(8) representing the regulator characteristic is determined only by the characteristic Kz(s) of the output compensation circuit 8.

つまり、この制御系はKIN(s )、 KxCs )
がそれぞれ他の特性に影響することが非常に少なく、独
立に決定できる2自由度制御系であることがわかる。以
上のことから、模擬補償回路6の特性Kr5(8)は被
制御対象模擬回路7に対するサーボ特性が最適になるよ
うに設計することができる。しかも、被制御対象模擬回
路7は外乱やパラメータ変動がないので、応答だけに着
目した設計が可能になる。このとき、モータ1に印加で
きる最大電圧以下に設定できる電圧リミッタを模擬補償
回路6の出力部に挿入することにより、簡単にモータの
印加電圧Vに対する制約条件を満足させることが目して
設計すればよい。なお、このように設計すれば、一般に
Kz(s)のゲインのほうがKlK(S)よりも大きく
できる。
In other words, this control system is KIN(s), KxCs)
It can be seen that this is a two-degree-of-freedom control system in which each of the characteristics has very little influence on other characteristics and can be determined independently. From the above, the characteristic Kr5(8) of the simulation compensation circuit 6 can be designed so that the servo characteristic for the controlled object simulation circuit 7 is optimized. Moreover, since the controlled object simulation circuit 7 is free from disturbances and parameter fluctuations, it is possible to design the circuit focusing only on the response. At this time, by inserting a voltage limiter that can be set below the maximum voltage that can be applied to the motor 1 into the output part of the simulation compensation circuit 6, the design aims to easily satisfy the constraint conditions for the applied voltage V of the motor. Bye. Note that if designed in this way, the gain of Kz(s) can generally be larger than that of KlK(S).

さらに、モータ1及びXYテーブル2の特性Gl(8)
と、被制御対象模擬回路7の特性G1(S)のわずかな
違いやパラメータ変動に対しても、出力補償回路8の特
性Kz(s)により補償することができる。
Furthermore, the characteristics Gl(8) of the motor 1 and the XY table 2
Even slight differences in the characteristics G1(S) and parameter fluctuations of the controlled object simulation circuit 7 can be compensated for by the characteristics Kz(s) of the output compensation circuit 8.

第3図はこの実施例において、ステップ状の位置指令値
XRを与えたときの位置制御特性を示したものである。
FIG. 3 shows the position control characteristics when a stepwise position command value XR is given in this embodiment.

位置指令値XRを時刻toでステップ状に変化させると
目標電圧VRも第3図に示すように変化する。このとき
、モータ1及びXYテーブル2の特性Gl(s)が被制
御対象模擬回路7の特性at(S)と同じであれば、テ
ーブル位置Xはモデル位置XHと一致し最適な応答が得
られる。なお、時刻toからtzまでの期間は模擬補償
回路6のG1(s)と異なっている場合には第3図のよ
うに位置偏差εを生じる。しかし、出力補償回路8の特
性Kl(S)のゲインは大きいので、フィードバック制
御により位置偏差εを極めて小さくできる。
When the position command value XR is changed stepwise at time to, the target voltage VR also changes as shown in FIG. At this time, if the characteristic Gl(s) of the motor 1 and the XY table 2 is the same as the characteristic at(S) of the controlled object simulation circuit 7, the table position X matches the model position XH, and an optimal response can be obtained. . Note that if the period from time to to tz is different from G1(s) of the simulated compensation circuit 6, a positional deviation ε occurs as shown in FIG. However, since the gain of the characteristic Kl(S) of the output compensation circuit 8 is large, the positional deviation ε can be made extremely small by feedback control.

この結果、印加電圧Vは目標電圧VRとわずかに異なる
が、テーブル位I!xをモデル位[XHにほぼ一致させ
ることができる。一般に、位置指令値XRに対する応答
を最適にするとロバスト性が低下する場合がある。しか
し、本発明によればモデル位置xMとテーブル位置xの
差により補償できるのでロバスト性も向上させることが
できる。
As a result, although the applied voltage V is slightly different from the target voltage VR, the table level I! It is possible to make x almost coincide with the model position [XH. Generally, when the response to the position command value XR is optimized, the robustness may deteriorate. However, according to the present invention, it is possible to compensate for the difference between the model position xM and the table position x, and thus the robustness can also be improved.

第4図に本発明の他の実施例を示す。第4図の実施例は
電流制御をマイナーループとする一般的な速度制御系を
被制御対象の内部に含んだときの例である。つまり、第
4図は被制御対象を速度指令ωψからテーブル位fla
xまでの特性としている。
FIG. 4 shows another embodiment of the invention. The embodiment shown in FIG. 4 is an example in which a general speed control system in which current control is a minor loop is included inside the controlled object. In other words, in Figure 4, the controlled object is moved from the speed command ωψ to the table position fla.
It is assumed that the characteristics are up to x.

第4図において速度検出器9により得られるテーブル速
度ωをフィードバックして速度制御回路10で電流指令
i・を演算する。電流制御回路12は電流指令jL#と
電流検出器1]−から検出されるモータ電流jとの差に
よりモータ1の印加電圧Vを制御する、第4図は電流制
御系をマイナーループとして含む一般的な速度制御系で
ある。
In FIG. 4, the table speed ω obtained by the speed detector 9 is fed back and a speed control circuit 10 calculates a current command i. The current control circuit 12 controls the applied voltage V of the motor 1 based on the difference between the current command jL# and the motor current j detected from the current detector 1. This is a typical speed control system.

第4図の実施例においては模擬フィードバック制御袋W
15 aにおける被制御対象模擬回路7aは速度指令ω
拳からテーブル位置Xまでの特性を模擬したものになっ
ている。したがって、模擬補償回路6aは被制御対象模
擬回路7aに対して、位置指令値XRからモデル位置X
Mへのサーボ特性が最適になるようにその定数を定めら
れる。
In the embodiment of FIG. 4, the simulated feedback control bag W
The controlled object simulation circuit 7a in 15a is the speed command ω.
It simulates the characteristics from the fist to table position X. Therefore, the simulation compensation circuit 6a changes the model position X from the position command value XR to the controlled object simulation circuit 7a.
The constants can be determined so that the servo characteristics for M are optimized.

第4図の実施例においても第1図の実施例と同様に位置
偏差εを用いて出力補償回路8aによってフィードバッ
ク制御を行うことで、位置偏差εをより小さくできる。
In the embodiment shown in FIG. 4 as well, as in the embodiment shown in FIG. 1, the position deviation ε can be further reduced by performing feedback control by the output compensation circuit 8a using the position deviation ε.

その際に、モータ1やXYテーブル2における定数の変
化や制御系の外乱は速度制御系によりある程度補償でき
るので、被制施例によれば、制御系のロバスト性をさら
に向上させることができる。
At this time, changes in constants in the motor 1 and the XY table 2 and disturbances in the control system can be compensated to some extent by the speed control system, so according to the controlled embodiment, the robustness of the control system can be further improved.

第5図に他の実施例を示す。第5図が第4図と異なるの
は、目標速度ωRの代りに目標電流iRと、モデル速度
ωにとテーブル速度ωの速度偏差とを用いて電流指令i
sを決定するようにした点である。なお、模擬フィード
バック制御装置5bにおいて、被制御対象模擬回路7b
は電流指令111からテーブル速度ωまでの特性を模擬
した電流速度模擬回路13と、テーブル速度ωからチー
プル位!!xまでの特性を模擬した位置模擬回路14と
から構成される。第1の模擬補償回路6bは位置指令値
XRとモデル位置XHの差により目標速度ωRを演算し
、第2の模擬補償回路6Cは目標速度ωRと電流速度模
擬回路13で得られるモデル速度ωにの差により目標電
流jRを演算する。これにより、被制御対象模擬回路7
bの特性が明らかなので、モデル位[XMだけでなく、
モデ、フレ、11度、4 Mもサーボ特性に対して最適
になるよう:に椹擬−補償回路の補償ゲインを決定でき
る。このモデル速度ωにとテーブル速度ωの差を、この
実施例の状態補償回路である速度補償回路15に加える
ことによってテーブル速度ωはほぼモデル速度ωHに一
致させることができる。
FIG. 5 shows another embodiment. The difference between FIG. 5 and FIG. 4 is that the target current iR is used instead of the target speed ωR, and the current command i
This is the point in which s is determined. In addition, in the simulated feedback control device 5b, the controlled object simulated circuit 7b
is the current speed simulation circuit 13 that simulates the characteristics from the current command 111 to the table speed ω, and the low level from the table speed ω! ! The position simulation circuit 14 simulates the characteristics up to x. The first simulation compensation circuit 6b calculates the target speed ωR based on the difference between the position command value XR and the model position XH, and the second simulation compensation circuit 6C calculates the target speed ωR and the model speed ω obtained by the current speed simulation circuit 13. The target current jR is calculated based on the difference. As a result, the controlled object simulation circuit 7
Since the characteristics of b are clear, the model rank [not only XM,
The compensation gain of the pseudo-compensation circuit can be determined so as to optimize the mode, deflection, 11 degrees, and 4M for the servo characteristics. By adding the difference between the model speed ω and the table speed ω to the speed compensation circuit 15, which is the state compensation circuit of this embodiment, the table speed ω can be made approximately equal to the model speed ωH.

したがって、第5図の実施例によれば、模擬フィードバ
ック制御装置5bにおいて位置制御だけでなく速度制御
まで最適にできるのでロバスト性を保持したまま応答性
をさらに向上できる。
Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 5, not only position control but also speed control can be optimized in the simulated feedback control device 5b, so that responsiveness can be further improved while maintaining robustness.

第6図に本発明の他の実施例を示す。FIG. 6 shows another embodiment of the invention.

第6図の実施例は第5図に示した実施例における考え方
を電流制御系にまで拡張したものである。
The embodiment shown in FIG. 6 extends the concept of the embodiment shown in FIG. 5 to a current control system.

第6図においては被制御対象がモータ1の印加電圧Vか
らテーブル位置Xまでとなる。第6図の被制御対象模擬
回路7は第1図と同じものになる。
In FIG. 6, the controlled object is from the voltage V applied to the motor 1 to the table position X. The controlled object simulation circuit 7 in FIG. 6 is the same as that in FIG. 1.

第6図の実施例については第5図と異なる部分について
説明する。
Regarding the embodiment shown in FIG. 6, parts different from those shown in FIG. 5 will be explained.

第2の制御模擬回路6cで得られた目標電流iy+と後
述するモデル電流iHとの差によって第3の制御模擬回
路6dで目標電圧VRが演算される。目標電圧VRを入
力する被制御対象模擬回路7は3つの回路から構成され
る。つまり、モータの印加電圧Vからモータ電流iまで
の特性を模擬した電流模擬回路16、モータ電流iから
テーブル速度ωまでの特性を模擬した速度模擬回路17
およびテーブル速度ωからテーブル位置Xまでの特性を
模擬した位置模擬回路14とから構成される。電流模擬
回路16は目標電圧VRを入力すると、モデル電流iM
を演算する。これにより、第3の制御模擬回路6dにお
いて、サーボ特性に対して最適な電流制御系の定数を決
定することかできる。
A target voltage VR is calculated in the third control simulation circuit 6d based on the difference between the target current iy+ obtained by the second control simulation circuit 6c and a model current iH, which will be described later. The controlled object simulation circuit 7 that inputs the target voltage VR is composed of three circuits. In other words, a current simulation circuit 16 that simulates the characteristics from the motor applied voltage V to the motor current i, and a speed simulation circuit 17 that simulates the characteristics from the motor current i to the table speed ω.
and a position simulation circuit 14 that simulates the characteristics from table speed ω to table position X. When the current simulation circuit 16 inputs the target voltage VR, the model current iM
Calculate. Thereby, in the third control simulation circuit 6d, it is possible to determine the optimum constants of the current control system for the servo characteristics.

また、第6図の実施例はモデル電流iMとモータ電流i
との差に、速度補償回路15から得られる速度補償信号
i を加えたものを電流補償回路ε 18の入力としている。その結果として得られる電流補
償信号V と目標電圧VRとを加算したものをモータの
印加電圧Vとしている。
In addition, the embodiment shown in FIG. 6 has a model current iM and a motor current i.
The sum of the difference between the two and the speed compensation signal i obtained from the speed compensation circuit 15 is input to the current compensation circuit ε 18. The voltage V applied to the motor is the sum of the current compensation signal V 2 obtained as a result and the target voltage VR.

したがって、第6図の実施例によれば、第5図の実施例
の特長に加えて、さらに電流制御系に対5cにおける電
流制御系と速度模擬回路17が第5図の電流速度模擬回
路13に相当する。
Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 6, in addition to the features of the embodiment shown in FIG. corresponds to

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によればサーボ特性とレギュ
レータ特性の定数をそれぞれ独立に決定できる2自由度
制御系を構成できるのでサーボ特性及とレギュレータ特
性を簡単に設計することができる。
As explained above, according to the present invention, it is possible to construct a two-degree-of-freedom control system in which the constants of the servo characteristics and the regulator characteristics can be independently determined, so that the servo characteristics and the regulator characteristics can be easily designed.

なお、以上説明した実施例はXYテーブルの位置制御に
適用した場合について述べたが、ロボット、NC工作機
械などについても適用できる。また、位置制御と同様の
考え方ができる制御系であれば、速度制御装置や、プラ
ントの制御装置にも応用することができる。さらに、上
述の実施例はアナログ制御回路で構成した場合について
述べたが、マイクロプロセッサを用いたディジタル制御
回路でも構成できることは勿論である。
Although the embodiments described above are applied to position control of an XY table, they can also be applied to robots, NC machine tools, and the like. Furthermore, any control system that can use the same concept as position control can be applied to speed control devices and plant control devices. Furthermore, although the above-described embodiments have been described in terms of a case where the system is constructed using an analog control circuit, it goes without saying that it can also be constructed using a digital control circuit using a microprocessor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

本発明の他の実施例を示す構成図である。 1・・・モータ、2・・・XYテーブル、3・・・位置
検出器、4・・・指令装置、5・・・模擬フィードバッ
ク制御装置、6・・・模擬補償回路、7・・・被制御対
象模擬回路、8・・・出力補償回路、9・・・速度検出
器、10・・・速度制御回路、11・・・電流検出器、
12・・・電流制御回路、13・・・電流速度模擬回路
、14・・・位置模擬回路、15・・・速度補償回路、
16・・・電流模擬回路、17・・・速度模擬回路、1
8・・・電流補償回路。
It is a block diagram which shows another Example of this invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Motor, 2... XY table, 3... Position detector, 4... Command device, 5... Simulated feedback control device, 6... Simulated compensation circuit, 7... Target Controlled object simulation circuit, 8... Output compensation circuit, 9... Speed detector, 10... Speed control circuit, 11... Current detector,
12... Current control circuit, 13... Current speed simulation circuit, 14... Position simulation circuit, 15... Speed compensation circuit,
16...Current simulation circuit, 17...Speed simulation circuit, 1
8... Current compensation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、指令値となるように駆動される被制御対象と、前記
指令値と前記被制御対象の状態検出値を入力し、前記被
制御対象の制御量を決定する制御装置とから構成され、
前記制御装置は前記被制御対象を模擬した被制御対象模
擬手段と、前記指令値と前記被制御対象模擬手段の模擬
出力信号との差により前記被制御対象模擬手段の入力と
なる模擬入力信号を演算する模擬補償手段と、前記模擬
出力信号と前記状態検出値を入力し、両者その差が小さ
くなるような出力補償信号を演算する出力補償手段とを
有し、前記模擬入力信号と前記出力補償信号とによつて
前記被制御対象の制御量を決定することを特徴とする自
動制御装置。 2、指令値となるように駆動される被制御対象と、前記
指令値と前記被制御対象の状態検出値を入力し、前記被
制御対象の制御量を決定する制御装置とから構成され、
前記制御装置は前記被制御対象を模擬した被制御対象模
擬手段と、前記指令値と前記被制御対象模擬手段の模擬
出力信号との差により前記被制御対象模擬手段の入力と
なる模擬入力信号を演算する模擬補償手段と、前記模擬
出力信号と前記状態検出値を入力し、両者その差が小さ
くなるような出力補償信号を演算する出力補償手段と、
前記被制御対象の状態量とそれに対応する前記被制御対
象模擬手段の状態量との差を用いて、両者の状態量の差
が小さくなるような状態補償信号を演算する状態補償手
段とを有し、前記模擬入力信号と前記出力補償信号と前
記状態補償信号とによつて、前記被制御対象の制御量を
決定することを特徴とする自動制御装置。
[Claims] 1. A controlled object that is driven to a command value, and a control device that inputs the command value and a detected state value of the controlled object and determines a control amount of the controlled object. It consists of
The control device includes a controlled object simulating means that simulates the controlled object, and generates a simulated input signal to be input to the controlled object simulating means based on the difference between the command value and a simulated output signal of the controlled object simulating means. and an output compensation means that inputs the simulated output signal and the state detection value and calculates an output compensation signal such that the difference between the two is small, the simulated input signal and the output compensation An automatic control device that determines a control amount of the controlled object based on a signal. 2. Consisting of a controlled object that is driven to a command value, and a control device that inputs the command value and a detected state value of the controlled object and determines a control amount of the controlled object,
The control device includes a controlled object simulating means that simulates the controlled object, and generates a simulated input signal to be input to the controlled object simulating means based on the difference between the command value and a simulated output signal of the controlled object simulating means. a simulated compensation means for calculating; an output compensation means for inputting the simulated output signal and the state detection value and calculating an output compensation signal such that the difference between the two becomes small;
and a state compensation means for calculating a state compensation signal such that the difference between the state quantities of the controlled object and the corresponding state quantity of the controlled object simulating means is reduced by using the difference between the state quantity of the controlled object and the corresponding state quantity of the controlled object simulating means. An automatic control device characterized in that a control amount of the controlled object is determined based on the simulated input signal, the output compensation signal, and the state compensation signal.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6457303A (en) * 1987-08-28 1989-03-03 Hitachi Ltd Controller
JPH01175603A (en) * 1987-12-29 1989-07-12 Hitachi Ltd Automatic controller
JPH0695708A (en) * 1992-09-10 1994-04-08 Toyo Electric Mfg Co Ltd Automatic control system
JP2009269040A (en) * 2008-04-30 2009-11-19 Nippon Steel Corp Speed controller of pinch roll in continuous casting machine
EP2154779A2 (en) 2008-07-31 2010-02-17 Sanyo Denki Co., Ltd. Motor control system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060015217A1 (en) * 2002-10-08 2006-01-19 Jun Hagihara Optimal instruction creation device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6457303A (en) * 1987-08-28 1989-03-03 Hitachi Ltd Controller
JPH01175603A (en) * 1987-12-29 1989-07-12 Hitachi Ltd Automatic controller
JPH0695708A (en) * 1992-09-10 1994-04-08 Toyo Electric Mfg Co Ltd Automatic control system
JP2009269040A (en) * 2008-04-30 2009-11-19 Nippon Steel Corp Speed controller of pinch roll in continuous casting machine
EP2154779A2 (en) 2008-07-31 2010-02-17 Sanyo Denki Co., Ltd. Motor control system
US7969113B2 (en) 2008-07-31 2011-06-28 Sanyo Denki Co., Ltd. Motor control system

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