KR960001978B1 - 위치 결정 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

위치 결정 제어장치

제1도는 본 발명의 1실시예을 도시한 블럭도.

제2도는 본 발명의 1실시예의 게인 레벨과 주파수의 관계를 도시한 특성도.

제3도는 종래의 위치 결정 제어장치를 도시한 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2A : 제어기 22 : 이산화기

23 : 0차 홀드기 3 : 제어대상

C : 제어신호 fp : 피크 주파수

fs : 샘플링 주파수 G : 게인 레벨

XR : 목표값 X : 출력신호

△X : 오차신호

본 발명은 발진 게인 레벨의 피크 주파수를 갖는 제어 대상을 위치 결정하기 위한 제어장치에 관한 것으로, 특히 코스트 다운을 실현함과 동시에 제어 대상의 발진을 확실하게 방지한 위치 결정 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 고정 디스크 장치가 광자기 디스크 장치의 헤드등은 주파수 영역에 있어서, 발진을 일으키는 정도의 게인 레벨을 갖는 피크 주파수가 존재한다.

따라서, 이와같은 헤드등을 제어 대상으로 하는 위치 결정 제어장치에는 제어 대상의 공진점에서의 발진을 방지하기 위해 여러가지의 대책이 실시되고 있다.

제3도는 예를들면, 일본국 특허 공개 공보 소화 62-269203 호에 기재된 종래의 위치 결정 제어장치를 도시한 블럭도이며, 이 경우의 제어계는 페루프의 연속시간계로 구성되어 있다.

도면에 있어서, (1)은 위치 결정용의 목표값 XR과 제어 대상(후술한다)의 출력신호 X의 오차신호 △X를 생성하는 감산기, (2)는 오차신호 △X에 따라서 제어신호 C를 생성하는 제어기, (21)은 제어기(2)에 내장되어 외부에서의 주파수 가변 신호 F에 따라서 제어신호 C의 주파수 특성을 변화시키는 노치필터, (3)은 제어신호 C에 의해 구동되어 위치 결정 결과, 즉 출력신호 X를 생성하는 제어대상(예를들면, 디스크 장치의 헤드)이다.

이 경우, 제어 대상(3)에 대한 제어신호 C는 위치 또는 속도등에 관한 신호로 이루어지며, 제어대상(3)은 감산기(1) 및 제어기(2)와 함께 위치 결정 제어계를 구성하고 있다. 따라서, 제어대상(3)의 발진은 제어계 전체의 발진을 의미한다.

다음에, 제3도에 도시한 종래의 위치 결정 제어장치의 동작에 대해서 설명한다.

먼저, 미리 제어 대상(3)의 피크 주파수 fp를 구해둔다. 그리고, 피크 주파수 fp에 따라서 주파수 가변 신호 F를 설정하고, 노치필터(21)에 의해 제어신호 C의 주파수 특성을 변화시켜, 피크 주파수 fc부근에서의 제어대상(3)의 출력 신호 X의 게일 레벨을 충분히 저하시킨다.

이것에 의해, 피크 주파수 fp부근에서의 제어 대상(3)의 발진은 방지된다.

그러나, 노치필터(21)은 대단히 고가인데다, 그 특성상 피크 주파수 fp 이외의 주파수에 있어서도 위상 어긋남이 발생하므로, 피크 주파수 fp 이외의 주파수에서의 서브 피크에 대한 위상 여유가 작게 되어 버린다. 따라서, 피크 주파수 fp 이외의 주파수에서 발진이 일어날 염려가 있다.

종래의 위치 결정 제어장치는 이상과 같이, 제어 대상(3)의 피크 주파수 fp에서의 발진을 방지하기 위해서 제어기(2)내에 노치 필터(21)을 마련하고 있으므로, 고가로 되고 제어 대상(3)의 발진을 확실하게 방지 할 수가 없다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로 코스트 다운을 실현함과 동시에 제어 대상의 발진을 확실하게 방지할 수 있는 위치 결정 제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 위상 결정 제어장치는 제어 대상의 피크 주파수와 일치한 샘플링 주파수의 이산화기와 이산화기에서의 이산신호에 따라서 제어신호를 생성하는 0차 홀드기를 제어기에 마련하고, 제어 대상 및 제어기로 구성되는 제어계를 0차 홀드형 이산시간계로 한 것이다.

본 발명에 있어서는 제어신호의 게인 레벨을 피크 주파수에서 감소시켜, 피크 주파수에서의 제어 대상의 게인 레벨을 상쇄한다.

이하, 본 발명의 1실시예를 도면에 대해서 설명한다. 제1도는 본 발명의 1실시예를 도시한 블럭도이며, (1) 및 (3)은 상술한 바와 마찬가지의 것이다. 또, (2A)는 제어기(2)에 대응하고 있다.

(22)는 제어대상(3)의 피크 주파수 fp와 일치한 샘플링 주파수 fs의 이산화기, (23)은 이산화기(22)에서의 이산신호에 따라서 제어신호 C를 생성하는 0차 홀드기이며, 이들은 제어기(2A)내에 마련되어 있다.

또, 제어기(2A)내에는 위상 보상기등(도시하지 않음)이 적절하게 마련되어 있다.

또, 제어기(2A)는 감산기(1) 및 제어 대상(3)과 함께 0차 홀드형 이산시간계의 제어계를 구성하고 있다.

0차 홀드형이라 함은 샘플링에 의해 이산화되는 시간차가 일정하게 설정된 것이다.

제2도는 게인 레벨 G와 주파수 f의 관계를 도시한 특성도이며, GC는 0차 홀드기(23)에서 출력되는 제어신호 C의 게인 레벨, G3은 제어 대상(3)의 게인 레벨, GX는 각 게인 레벨 GC 및 G3을 중첩시킨 토탈 게인 레벨이다. 제어신호 C의 게인 레벨 GC은 이산화기(22)의 샘플링 주파수 fs=(fp)에서 감소하고, 제어 대상(3)의 피크 주파수 fp에서의 게인 레벨 G3을 상쇄하고 있으며, 토탈 레인 레벨 GX의 특성이 피크 주파수를 갖지 않도록 하고 있다.

다음에 제2도를 참조하면서, 제1도에 도시한 본 발명의 1실시예의 동작에 대해서 설명한다.

먼저, 미리 제어 대상(3)의 피크 주파수 fp를 구하고, 이산화기(22)의 샘플링 주파수 fs를 피크 주파수 fp와 일치시켜 둔다.

감산기(1)은 목표값 XR과 제어대상(3)의 출력 신호 X와의 오차신호 △X를 생성해서 제어기(2A)에 입력한다. 계속해서 제어기(2A)에 입력한다. 계속해서, 제어기(2A)내의 이산화기(22)는 제어 대상(3)의 피크 주파수 fp에 일치시킨 샘플링 주파수 fs에서 오차신호 △X를 이산신호를 변환하고, 제어기(2A)내의 0차 홀드기(23)은 이산신호에 따라서 제어신호 C를 생성한다.

이때, 0차 홀드형 이산시간 제어계를 구성하는 0차 홀드기(23)의 특성에 의해, 제2도와 같이, 샘플링 주파수 fs부근에서 제어신호 C의 게인레벨 GC가 감소한다. 샘플링 주파수 fs는 제어 대상(3)의 피크 주파수 fp와 일치하고 있으므로, 제어 대상(3)의 실질적이 토탈 게인 레벨 GX는 피크 주파수 fp에서 제어되고, 제어대상(3), 즉 위치 결정 제어계의 발진은 방지된다.

이와같이, 제어계를 0차 홀드형 이산시간계로 구성하고, 샘플링 주파수 fs를 제어 대상(3)의 피크 주파수 fp와 일치시키는 것에 의해, 고가인 노치 필터를 사용하는 일 없이 피크 주파수 fp에서의 발진에 의한 악영향을 억제할 수가 있다. 또, 위상 어긋남이 발생하는 일이 없으므로, 제어 대상(3)의 서브 피크 주파수에 있어서도 발진이 일어나는 일은 없다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 제어 대상의 피크 주파수와 일치한 샘플링 주파수의 이산화기와 이상화기에서의 이산신호에 따라서 제어신호를 생성하는 0차 홀드기를 제어기에 마련하고, 제어 대상 및 제어기를 포함하는 제어계를 0차 홀드형 이산시간계로 구성하고, 제어신호의 게인 레벨을 피크 주파수에서 감소시켜서 피크 주파수에서의 제어 대상의 게인 레벨을 상쇄하도록 하였으므로, 코스트 다운을 실현함과 동시에 제어 대상의 발진을 확실하게 방지할 수 있는 위치 결정 제어장치가 얻어지는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 목표값과 제어 대상의 출력 신호의 오차에 따라서 상기 제어 대상에 대한 제어신호를 생성하는 제어기를 구비하고, 발진 게인 레벨의 주파수를 갖는 상기 제어 대상을 위치 결정하는 제어장치에 있어서, 상기 제어기는 상기 피크 주파수와 일치한 샘플링 주파수의 이산화기, 상기 이산화기에서의 이산신호에 따라서 상기 제어신호를 생성하는 0차 홀드기를 포함하고, 상기 제어 대상과 함께 0차 홀드형 이산시간계의 제어계를 구성하고, 상기 제어신호의 게인 레벨을 상기 피크 주파수에서 감소시킨 것을 특징으로 하는 위치 결정 제어장치.