JPS63298502A - サ−ボ系の波形改善装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、丈−ボ系の正弦波入力に対する出力波形の歪
みを改善する波形改善装置に関する。

（従来の技術） サーボ弁を用いた閉ループ制御系に正弦波状に変化する
目標値を与えても、閉ループ制御系の出力である変位、
速度、荷重、加速度は高調波を含む歪んだ正弦波となっ
てしまう。この歪みを少なくして正弦波の出力を得るた
め、従来法のようなことが行なわれていた。

サーボ系について、あらかじめ指定された基準に対して
最適である行動を行なうようにそれ自体を自助的に調整
する適応ｔｌＮＩ　Ｉｌｌ系を構成する。

また、高速フーリエ変換伎衛を用いてサーボ系の目標値
に細工を施す方法をとる。

更に、サーボ系の出力である変位、速度、加速度を検出
して、それらでフィードバック補償を行ない、制御系の
持っている非線形性を弱め、近似的に線形特性に近づけ
ることにより制御系の特性を変えてしまう方法があった
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の第１、第２の方法であると、高速
かつ大容量のコンピュータを用いる必要があり、装置全
体としての価格が非常に高価になるという欠点があった
。

また第３の方法も、検出器や増幅器を用いるため装置全
体としての価格が高価になると共に、制御系が複雑にな
り調整が容易でないという欠点があった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、低価格で実
現できるサーボ系の波形改善装置を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 従来例の問題点を解消するため本発明に係る波形改善装
置は、制御系１の入力信号を、第１の換算器２により、
線形関係を満足し前記制御系１の出力信号と同じ物理量
である基準出力に換算し、該基準出力と前記制御系１の
出力との偏差をとり、該偏差を第２の換算器３により、
線形関係を満足し前記制御系１の入力と同じ物理量であ
るフィードバック信号に換算し、該フィードバック信号
を前記制御系１の入力に加えることを特徴としている。

（作用） 本発明は上記のように構成したので、波形歪みを起こし
ている制御系１の出力信号と、歪みの無い第１の換算器
２の出力信号とを比較し、その偏差を第２の換算器３に
より制御系１の入力の物理量に換算して制御系１の入力
に加え、制御系１の出力を第１の換算器２の出力と一致
させるようにする。

（実施例） 本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

実際の機械等の閉ループ制御系１には正弦状に変位する
目標値Ｖが入力され、変位、速度、加速度等が出力され
る。閉ループ制御系１は伝達関数がＧｎで、その出力Ｘ
ｎには高調波を含む歪んだ正弦波となっている。閉ルー
プ制御系１の入力信号線から入力Ｖを引き出し、これを
閉ループ制御系１の出力と同じ物理量に換算する換算器
であり、伝達関数がＧである線形モデル２に入力し、基
準出力Ｘを得る。線形モデル２における換算は線形関係
が成り立ち、基準出力Ｘは歪みのない信号となっている
。

閉ループ制御系１の出力信号線から出力Ｘｎを引き出し
、前記線形モデル２の基準出力Ｘと出力Ｘｎを比較し、
その偏差ｘ−ｘｎを閉ループ制御系１の入力と同じ物理
量に換算する換算器であり伝達関数がＨである線形フィ
ルタ３に入力する。

線形フィルタ３における換算には線形関係が成立するよ
うになっている。

線形フィルタ３の出力はフィードバック信号として閉ル
ープ制御系１の入力側の信号線に加合せる。従って閉ル
ープ制御系１の入力側には正弦波人力Ｖと、偏差ｘ−ｘ
ｎの線形フィルタ３を介した値が入力され、閉ループ制
御系１の出力Ｘｎを、歪みのないＸに一致させるように
働く。

なお、第１図の点線で囲まれた部分についてはオペアン
プで容易に構成することが可能である。

閉ループ制御系１として実際の機械の替りに変位制御系
のシミュレーションモデルを用いてシミュレーションを
行った。このとき、本実施例の波形改善装置を用いない
場合と、用いた場合の目標値Ｖに対する変位Ｘｎと速度
Ｘｎについてそれぞれ第２図、第３図に示す。第２図の
変位Ｘｎ、速度Ｘｎは、第２図の目標値Ｖに対して歪ん
でいるのに対し、第３図の変位ｘｎ速度Ｘｎは、第３図
の目標値Ｖとほとんど同様の正弦波状の信号を得ること
ができる。特に速度については第２図の速度ｘｎに対し
て第３図の速度Ｘ口は十分に波形が改善されていること
が確認できる。

（発明の効果） 本発明は、制御系の出力信号と、制御系の入力信号を線
形関係を満足して前記出力信号と同じ物理量に換算した
信号との偏差をとり、この偏差を線形関係を満足して制
御系の入力信号と同じ物理量として制御系の入力に加え
るように構成したので、制御系の持っている非線形性を
弱め、出力の歪みを改善することができる。

更に本発明は、オペアンプを組合わせる程度の低価格か
つ容易に波形改善を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は閉
ループ制御系の目標値とその出力を示す説明図、第３図
は第２図の閉ループ制御系に本発明の波形改善装置を用
いた場合の目標値とその出力を示す説明図である。 １・・・・・・閉ループ制御系 ２・・・・・・換咋器（線形モデル） ３・・・・・・換算器（線形フィルタ）昭和６２年５月
２９日 出　　願　　人　　カヤバエ業株式会社第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 制御系１の入力信号を、第１の換算器２により、線形関
   係を満足し前記制御系１の出力信号と同じ物理量である
   基準出力に換算し、該基準出力と前記制御系１の出力と
   の偏差をとり、該偏差を第２の換算器３により、線形関
   係を満足し前記制御系１の入力と同じ物理量であるフィ
   ードバック信号に換算し、該フィードバック信号を前記
   制御系１の入力に加えることを特徴とするサーボ系の波
   形改善装置。