JPS6351259B2 - - Google Patents
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- JPS6351259B2 JPS6351259B2 JP53068907A JP6890778A JPS6351259B2 JP S6351259 B2 JPS6351259 B2 JP S6351259B2 JP 53068907 A JP53068907 A JP 53068907A JP 6890778 A JP6890778 A JP 6890778A JP S6351259 B2 JPS6351259 B2 JP S6351259B2
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Description
【発明の詳細な説明】
<産業上の利用分野>
本発明は振動台に加えた水平方向の振動力及び
垂直方向の振動力によつて振動台が回転運動しな
いようにした振動台の制御装置に関する。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention provides a control device for a shaking table that prevents the shaking table from rotating due to horizontal and vertical vibration forces applied to the shaking table. Regarding.
<従来の技術と問題点>
テーブル等の振動台に水平方向加振機により水
平方向の振動力を加え、更に垂直方向加振機によ
り垂直方向の振動力を加え、振動台上に取付けら
れた被加振体に振動を加える振動台装置を示す
と、第1図に示す通りであり、テーブル(振動
台)1上に取付けられた被加振体2に水平加振機
3及び垂直加振機4により振動力を加える。この
ような振動台装置では第2図に示すように、加振
力が振動台1に加えられているため、水平方向の
合力Fx、垂直方向の合力Fz、y軸回転回わりの
トルクNyはそれぞれ次式で示すようになる。<Conventional technology and problems> A horizontal vibration force is applied to a vibration table such as a table by a horizontal vibration exciter, and a vertical vibration force is applied by a vertical vibration vibration machine. A vibration table device that applies vibration to a vibrating object is shown in Fig. 1, in which a horizontal vibrator 3 and a vertical vibrator are attached to a vibrating object 2 mounted on a table (vibration table) 1. Vibratory force is applied by machine 4. In such a shaking table device, as shown in Fig. 2, the excitation force is applied to the shaking table 1, so the resultant force in the horizontal direction F x , the resultant force in the vertical direction F z , and the torque around the y-axis rotation Each of N y is expressed by the following formula.
Fx=ΣFxi、Fz=ΣFzj、Ny′=ΣlzjFzj
Ny=Ny′+aFz−cFx ……(1)
ただし、
Fxi:i番目の水平加振機による水平加振力
Fzj:j番目の垂直加振機による垂直加振力
Ny′:各加振機により振動台中心に加えられるト
ルク
lzj:各加振機の装着位置の振動中心からの距離
a:被加振体重心の水平位置(第2図参照)
c:被加振体重心の垂直位置(第2図参照)
このため、水平加振を単独で行なう場合には加
振力の作用する点と重心位置との高さの差cがあ
るため回転運動が発生する。また、垂直加振を単
独で行なう場合には振動台1の中心上に重心位置
が乗つていないと、すなわちa≠0の場合、各加
振機出力が平等ならば回転運動が発生する。回転
運動が発生すると、振動台1及び被加振体2にお
ける各点は並進運動をしなくなる。このような振
動台装置において、独立な水平加振指令信号Xp c
と垂直加振指令Zp cを与え、同時に水平加振と垂
直加振とを行おうとする場合に、振動台1と被加
振体2の水平、垂直両方向の運動がより忠実に指
令信号に従うようにするには、回転運動を制限
し、その回転運動を介しての水平系と回転系の相
互干渉を小さくするような制御の手段が必要であ
る。 F x = ΣF xi , F z = ΣF zj , N y ′ = Σl zj F zj N y = N y ′ + aF z −cF x ...(1) Where, F xi : Horizontal vibration by the i-th horizontal shaker Excitation force F zj : Vertical excitation force by the j-th vertical exciter N y ′: Torque applied to the center of the vibration table by each exciter l zj : Distance from the vibration center of the mounting position of each exciter a: Horizontal position of the center of gravity to be excited (see Figure 2) c: Vertical position of the center of gravity to be excited (see Figure 2) Therefore, when performing horizontal vibration alone, the effect of the excitation force Rotational motion occurs because there is a height difference c between the point where the object moves and the center of gravity. Furthermore, when performing vertical vibration alone, if the center of gravity is not on the center of the vibration table 1, that is, if a≠0, rotational motion will occur if the outputs of each vibration exciter are equal. When rotational movement occurs, each point on the vibration table 1 and the vibrated body 2 ceases to undergo translational movement. In such a shaking table device, an independent horizontal excitation command signal X p c
and vertical excitation command Z p c , and when trying to perform horizontal and vertical excitation at the same time, the movement of both the horizontal and vertical directions of the vibration table 1 and the excited object 2 more faithfully follows the command signal. In order to achieve this, a control means is required that limits the rotational movement and reduces the mutual interference between the horizontal system and the rotational system through the rotational movement.
その手段として、従来は回転系のフイードバツ
ク制御方式と入力信号補償による制御方式の二つ
の方式が提案されている。前者の方式は水平系、
垂直系及び回転系のフイードバツク制御を行なう
もので、回転指令信号θcを一定値に固定する。回
転制御は前記(1)式に示す関係によつて回転運動が
起こると、検出手段及び補償回路によつてそれを
△e〓として検知し、回転系コントローラで修正動
作信号△e′〓を発生する。この△e′〓はそのまま回
転力発生機構への制御信号U〓となる。その制御
信号により回転制御トルクNy′=ΣlzjFzjが発生
し、回転運動を抑止するように垂直加振力Fzjに
は差動的に作用する成分が重畳される。 As means for this, two methods have been proposed in the past: a rotation system feedback control method and a control method using input signal compensation. The former method is a horizontal system,
It performs feedback control of the vertical system and rotation system, and fixes the rotation command signal θ c to a constant value. In rotation control, when rotational movement occurs according to the relationship shown in equation (1) above, the detection means and compensation circuit detect it as △e〓, and the rotation system controller generates a correction operation signal △e′〓. do. This △e′〓 directly becomes the control signal U〓 to the rotational force generating mechanism. The control signal generates a rotation control torque N y ′=Σl zj F zj , and a differentially acting component is superimposed on the vertical excitation force F zj so as to suppress the rotational movement.
この従来の回転制御の方式は加振周波数が比較
的低い場合には充分な効果を持つが、高い周波数
成分を持つ加振指令で振動台装置を加振させると
きには、フイードバツクループでの信号伝達おく
れのため追従しきれないことおよびおくれた回転
制御の結果による2次的な水平系と垂直系への干
渉により制御の精度がおちる。とくに大形の振動
台装置を速い周期で加振する場合には充分な回転
運動抑制の効果を期待するのは無理である。 This conventional rotation control method is sufficiently effective when the excitation frequency is relatively low, but when excitation of the vibration table device is performed using an excitation command with a high frequency component, the signal in the feedback loop is Control accuracy deteriorates due to the inability to follow up due to transmission delay and secondary interference with the horizontal and vertical systems as a result of delayed rotation control. In particular, when a large-sized shaking table device is vibrated at a fast frequency, it is impossible to expect a sufficient effect of suppressing rotational motion.
別の方式は前述のような方式の欠点を補なうた
めに、制御系への入力信号であるθcに、水平加振
指令Xp cを加えたときに発生する回転運動を見越
して、その影響を相殺するようなピツチング入力
補償を行なう方式であり、これはピツチング補償
のための入力信号の精度にその成否がかかつてお
り、次の欠点がある。 Another method, in order to compensate for the drawbacks of the above-mentioned method, takes into account the rotational motion that occurs when the horizontal excitation command X p c is added to θ c , which is the input signal to the control system. This method performs pitching input compensation to cancel out the influence, and its success or failure depends on the accuracy of the input signal for pitching compensation, and it has the following drawbacks.
第1に、これは閉ループ系として構成されるフ
イードバツク制御系の外部から与えられる補償入
力であるため、それに誤差を含んでいる場合に
は、フイードバツク制御系の内部では修正動作の
手段を有していない。更にこのピツチング入力補
償の方式では、水平加振指令Xp cに対する回転角
θの応答と回転加振指令θcに対する回転角θの応
答の二つの特性が既知であることが前提になつて
いる。そのために、補償のための入力信号を決定
するために、閉ループ系の応答特性を何らかの方
法で把握しなければならないが、その特性把握を
フイードバツク制御系の各コントローラ、各補償
回路などを調整した都度行う必要がある。また、
その特性把握と補償のための入力信号発生装置も
複雑なものになる。 First, since this is a compensation input given from outside the feedback control system configured as a closed-loop system, if it contains an error, the feedback control system does not have a means for corrective action within the system. do not have. Furthermore, this pitching input compensation method is based on the premise that two characteristics are known: the response of the rotation angle θ to the horizontal excitation command X p c and the response of the rotation angle θ to the rotational excitation command θ c . . To this end, in order to determine the input signal for compensation, the response characteristics of the closed-loop system must be grasped in some way, but this characteristic must be grasped every time the controllers and compensation circuits of the feedback control system are adjusted. There is a need to do. Also,
The input signal generation device for grasping the characteristics and compensating for it also becomes complicated.
なお、従来技術の公知文献としては、特開昭48
−3559号公報などがある。 In addition, as a publicly known document of the prior art, Japanese Patent Application Laid-open No. 1973
-3559 Publication etc.
本発明は水平回転分離制御装置ないし垂直回転
分離制御装置を付加することによつて、水平系、
垂直系及び回転系の三つの独立なフイードバツク
制御系と等価な機能を有する制御系を構成し、こ
れにより水平加振指令と垂直加振指令に対し回転
運動が発生しないようにすることを目的とする。 By adding a horizontal rotation separation control device or a vertical rotation separation control device, the present invention provides a horizontal system,
The purpose is to construct a control system with functions equivalent to three independent feedback control systems, a vertical system and a rotation system, and thereby prevent rotational motion from occurring in response to horizontal vibration commands and vertical vibration commands. do.
<問題点を解決するための手段>
上記問題点を解決するため、本発明では、振動
台を水平方向に加振する1個または複数個の加振
機と、垂直方向に加振する複数個の加振機と、上
記振動台の水平運動、垂直運動及び回転運動の
各々に応じて検出される各検出信号と水平方向、
垂直方向及び回転方向の各加振指令信号とを水
平、垂直及び回転の各加算器にてそれぞれ加減算
した出力信号を上記振動台を操作するための操作
信号を発生する水平加振力発生機構、垂直加振力
発生機構、及び回転力発生機構にそれぞれ伝達す
る水平方向フイードバツク系、垂直方向フイード
バツク系及び回転方向フイードバツク系とを具え
た振動台の制御装置において、上記水平加算器及
び回転加算器から出力された制御信号が入力さ
れ、これら制御信号から上記水平加振力発生機構
には上記回転方向フイードバツク系からの外乱信
号を打消す操作信号を、上記回転力発生機構には
上記水平方向フイードバツク系からの外乱信号を
打消す操作信号をそれぞれ附与する水平回転分離
制御装置と、上記垂直加算器及び上記回転加算器
から出力された制御信号が入力され、これら制御
信号から上記垂直加振力発生機構には上記回転方
向フイードバツク系からの外乱信号を打消す操作
信号を、上記回転力発生機構には上記垂直方向フ
イードバツク系からの外乱信号を打消す操作信号
をそれぞれ附与する垂直回転分離制御装置とを、
上記水平、垂直及び回転の各加算器と上記水平加
振力発生機構、垂直加振力発生機構及び回転力発
生機構との間に設置して振動台の制御装置を構成
したのである。<Means for Solving the Problems> In order to solve the above problems, the present invention includes one or more vibrators that vibrate the vibration table in the horizontal direction, and a plurality of vibrators that vibrate the vibration table in the vertical direction. a vibration exciter, each detection signal detected according to each of the horizontal movement, vertical movement, and rotational movement of the vibration table, and the horizontal direction;
a horizontal excitation force generation mechanism that generates an operation signal for operating the vibration table using an output signal obtained by adding and subtracting each excitation command signal in the vertical direction and the rotational direction using horizontal, vertical, and rotational adders; In a control device for a vibration table comprising a horizontal feedback system, a vertical feedback system, and a rotational feedback system that transmit to a vertical excitation force generation mechanism and a rotational force generation mechanism, respectively, from the horizontal adder and rotational adder. The output control signals are input, and from these control signals, the horizontal excitation force generation mechanism receives an operation signal for canceling the disturbance signal from the rotational direction feedback system, and the rotational force generation mechanism receives the operation signal from the horizontal direction feedback system. The control signals output from the vertical adder and the rotation adder are input to a horizontal rotation separation control device that provides operation signals to cancel the disturbance signals from the vertical adder, and the vertical excitation force is generated from these control signals. A vertical rotation separation control device that provides the mechanism with an operation signal for canceling a disturbance signal from the rotational direction feedback system, and the rotational force generating mechanism for providing an operation signal for canceling a disturbance signal from the vertical direction feedback system. and,
A control device for a vibration table is constructed by installing the adders between the horizontal, vertical, and rotational adders and the horizontal excitation force generation mechanism, vertical excitation force generation mechanism, and rotational force generation mechanism.
<作用>
上記構成の振動台の制御装置において、上記水
平加算器及び回転加算器の出力信号は水平回転分
離制御装置に入力され、該水平回転分離制御装置
にて上記回転方向フイードバツク系からの外乱信
号を打消す操作信号が発生して上記水平加振力発
生機構に附与されると共に、上記水平方向フイー
ドバツク系からの外乱信号を打消す操作信号が発
生して上記回転力発生機構に附与され、上記垂直
加算器及び回転加算器の出力信号が垂直回転分離
制御装置に入力され、該垂直回転分離制御装置に
て上記回転方向フイードバツク系からの外乱信号
を打消す操作信号が発生して上記垂直加振力発生
機構に附与されると共に、上記垂直方向フイード
バツク系からの外乱信号を打消す操作信号が発生
して上記回転力発生機構に附与される。<Operation> In the control device for the vibration table having the above configuration, the output signals of the horizontal adder and the rotation adder are input to the horizontal rotation separation control device, and the horizontal rotation separation control device receives disturbances from the rotational direction feedback system. An operation signal that cancels the signal is generated and applied to the horizontal excitation force generation mechanism, and an operation signal that cancels the disturbance signal from the horizontal feedback system is generated and applied to the rotational force generation mechanism. The output signals of the vertical adder and rotation adder are input to a vertical rotation separation control device, and the vertical rotation separation control device generates an operation signal that cancels the disturbance signal from the rotation direction feedback system. In addition to being applied to the vertical excitation force generation mechanism, an operation signal for canceling the disturbance signal from the vertical feedback system is generated and applied to the rotational force generation mechanism.
<実施例>
次に本発明の一実施例を説明すると、装置の外
観構成は、第1図に示したように、振動台(テー
ブル)1に被加振体2が取付けられ、これを水平
方向に加振する1個若しくは複数個の加振機3
と、垂直方向に加振する複数個の加振機4とが振
動台1に接続されている。図示実施例には水平方
向及び垂直方向ともそれぞれ複数個の加振機によ
り加振されるようにした場合が示されているが、
本発明は水平方向には1台の加振機、垂直方向に
は2台の加振機とする場合にも適用される。また
この形式の振動台装置は回転(ピツチング)運動
をさせることを目的とする揺動装置としても使用
することができる。<Example> Next, an example of the present invention will be described. As shown in FIG. One or more vibration exciters 3 that vibrate in the direction
and a plurality of vibration exciters 4 that vibrate in the vertical direction are connected to the vibration table 1. The illustrated embodiment shows a case in which vibration is applied in both the horizontal and vertical directions by a plurality of vibration exciters.
The present invention is also applicable to a case where one vibrator is used in the horizontal direction and two vibrators are used in the vertical direction. Further, this type of shaking table device can also be used as a swinging device for the purpose of rotating (pitching) motion.
振動台1には、第3図及び第4図Aに示すよう
に振動台1の水平運動、垂直運動及び回転運動の
各検出信号Xp,Zp,θと水平方向、垂直方向及
び回転方向の各加振指令信号Xp c,Zp c,θcとを水
平、垂直及び回転の各加算器101,102,1
03にてそれぞれ加減算した出力信号△ex,△
ez,△e〓を振動台1を操作するための操作信号を
発生する水平加振力発生機構13、垂直加振力発
生機構14及び回転力発生機構15にそれぞれ伝
達すべく構成された水平方向フイードバツク系、
垂直方向フイードバツク系及び回転方向フイード
バツク系が具えられている。 As shown in FIGS. 3 and 4A, the vibration table 1 has detection signals X p , Z p , θ for the horizontal movement, vertical movement, and rotational movement of the vibration table 1, as well as horizontal, vertical, and rotational directions. The vibration command signals X p c , Z p c , θ c are input to horizontal, vertical and rotational adders 101, 102, 1.
03, the output signals △e x and △ are added and subtracted, respectively.
e z , △e〓 to the horizontal excitation force generation mechanism 13, vertical excitation force generation mechanism 14, and rotational force generation mechanism 15, which generate operation signals for operating the vibration table 1, respectively. directional feedback system,
A vertical feedback system and a rotational feedback system are provided.
第3図は第1図及び第2図に示した多点加振式
振動台装置の制御系統図を示し、従来の水平加振
機制御回路8、垂直加振機制御回路9を有する前
記各フイードバツク系のほかに、本発明にあつて
は分離制御手段5が付加されている。第3図にお
いて、サーボ増幅器10、サーボ弁11およびア
クチユエータ(接手部を含む)12は第1図に示
した各加振機ごとに付加される制御機器に相当す
る部分である。アクチユエータ12の出力Fx1〜
FxnおよびFz1〜Fzoは水平および垂直加振機3,
4が振動台1に与える加振力を示し、振動台1か
らアクチユエータ12へのX1〜XnおよびZ1〜Zo
は加振機取付部の水平方向および垂直方向の変位
が接手部の剛性により水平加振力と垂直加振力に
影響を及ぼすことを示す。 FIG. 3 shows a control system diagram of the multi-point vibration shaking table apparatus shown in FIGS. In addition to the feedback system, a separation control means 5 is added in the present invention. In FIG. 3, a servo amplifier 10, a servo valve 11, and an actuator (including a joint part) 12 are parts corresponding to control equipment added to each exciter shown in FIG. 1. Output F x1 of actuator 12 ~
F xn and F z1 ~F zo are horizontal and vertical vibrator 3,
4 indicates the excitation force applied to the vibration table 1, and X 1 to X n and Z 1 to Z o from the vibration table 1 to the actuator 12.
shows that the horizontal and vertical displacements of the vibration exciter mounting part affect the horizontal and vertical vibration forces due to the rigidity of the joint.
また振動台1から水平加振機制御回路8への信
号Xp,X¨pおよび振動台1から垂直加振機制御回
路9への信号線Zp,Z¨p,θ,θ¨はフイードバツク
制御のための信号線を示す。そして、Xp,Zp c,
θcはこの制系への入力信号である水平加振指令、
垂直加振指令および回転指令を示す。分離制御手
段5と水平および垂直加振機制御回路8,9との
間の信号線△e′x,△e′z、△e′〓,△e〓x,△e〓z
,△
ex〓,△ez〓は本発明による分離制御を行うために
必要とされる情報であり、第3図により相互の関
係が明らかにされる。 In addition, the signals X p , X ¨ p from the shaking table 1 to the horizontal shaker control circuit 8 and the signal lines Z p , Z ¨ p , θ, θ ¨ from the shaking table 1 to the vertical shaker control circuit 9 are feedback. Shows signal lines for control. And X p , Z p c ,
θ c is the horizontal vibration command which is the input signal to this control system,
Vertical excitation command and rotation command are shown. Signal lines △e′ x , △e′ z , △e′〓, △e〓 x , △e〓 z between the separation control means 5 and the horizontal and vertical exciter control circuits 8 and 9
,△
e x 〓 and △e z 〓 are information required to perform separation control according to the present invention, and their mutual relationship is clarified in FIG.
第1図に示した振動台装置において、被加振体
2を装着した振動台1の運動はX軸方向の水平並
進運動、Z軸方向の垂直並進運動およびY軸廻り
の回転運動(ピツチング)に分解して考えられる
ので、第3図で示す構成の制御系は第4図のよう
に示すことができる。 In the vibration table apparatus shown in FIG. 1, the movement of the vibration table 1 on which the object 2 to be vibrated is mounted is a horizontal translational movement in the X-axis direction, a vertical translational movement in the Z-axis direction, and a rotational movement (pitching) around the Y-axis. The control system having the configuration shown in FIG. 3 can be shown as shown in FIG. 4.
第4図Aの水平加振力発生機構13は第3図の
水平系のサーボ増幅器10、サーボ弁11および
アクチユエータ(接手部を含む)12を一括して
示したものである。垂直加振力発生機構14はZ
方向の加振力の合力Fz=ΣFzjを発生するのに寄与
するサーボ増幅器10、サーボ弁11およびアク
チユエータ(接手部を含む)12を一括して示し
ている。また、同図の回転力(回転トルク)発生
機構15は複数個の垂直加振機をテーブル中心を
通りY−Z面に平行な面を境界にして(第2図
A,B参照)差動的に動作させた場合にY軸廻り
に発生する制御トルクNy′=ΣlzjFzjに寄与する垂
直加振機用サーボ増幅器10、サーボ弁11およ
びアクチユエータ(接点部を含む)12を一括し
て示したものである。 The horizontal excitation force generating mechanism 13 in FIG. 4A is a collective representation of the horizontal system servo amplifier 10, servo valve 11, and actuator (including the joint portion) 12 in FIG. 3. The vertical excitation force generation mechanism 14 is Z
A servo amplifier 10, a servo valve 11, and an actuator (including a joint portion) 12 that contribute to generating the resultant force of excitation forces in the directions F z =ΣF zj are collectively shown. In addition, the rotational force (rotational torque) generation mechanism 15 shown in the figure is a differential drive system in which multiple vertical vibrators are connected to a plane passing through the center of the table and parallel to the Y-Z plane as a boundary (see Figures 2A and B). The servo amplifier 10, servo valve 11, and actuator (including contact portion) 12 for the vertical exciter, which contribute to the control torque N y ′=Σl zj F zj generated around the Y-axis when the vertical vibrator is operated, are collectively assembled. This is what is shown.
第4図Aの振動台1は第3図のそれと同一であ
るが、作用を述べるための便宜上、数式モデルの
形式で内部構造を示した。制御系を第4図の形式
で示すと、第3図の水平加振機制御回路8は、第
4図では水平並進運動検出手段および補償回路1
6と水平系コントローラ17に区分され、第3図
における垂直加振機制御回路9は、第4図に示す
如く垂直並進運動、回転運動の検出手段および補
償回路18,19と垂直系、回転系コントローラ
20,21などに区分される。 The vibrating table 1 in FIG. 4A is the same as that in FIG. 3, but the internal structure is shown in the form of a mathematical model for convenience in describing the operation. When the control system is shown in the form of FIG. 4, the horizontal vibration exciter control circuit 8 in FIG.
6 and a horizontal system controller 17, and the vertical exciter control circuit 9 in FIG. It is divided into controllers 20, 21, etc.
第3図における以上の構成要素は、従来の振動
台装置の制御系の構成機能に含まれるものである
が、本発明では分離制御手段5として次の二つを
付加している。 The above-mentioned components in FIG. 3 are included in the configuration functions of the control system of the conventional shaking table apparatus, but in the present invention, the following two are added as the separation control means 5.
第4図において水平回転分離制御手段6は水平
系と回転系のコントローラ17,21の出力信号
△e′xと△e′〓を入力とし、水平加振力発生機構1
3と回転力発生機構15の制御信号Ux,U〓を補
正するための信号△ex〓と△e〓xを発生する主段で
ある。そして、また垂直回転分離制御手段7は垂
直系と回転系のコントローラ20,21の出力信
号△e′zと△e′〓を入力とし、垂直加振力発生機構
14と回転力発生機構15の制御信号Uz,U〓を
補正するための信号△ez〓と△e〓zを発生する手段
である。 In FIG. 4, the horizontal rotation separation control means 6 inputs the output signals △e′ x and △e′ of the horizontal system and rotation system controllers 17, 21,
This is a main stage that generates signals △e x 〓 and △e 〓 x for correcting the control signals U x , U 〓 of the rotational force generating mechanism 15. Further, the vertical rotation separation control means 7 inputs the output signals △e' z and △e' of the vertical system and rotation system controllers 20 and 21, and controls the vertical excitation force generation mechanism 14 and the rotational force generation mechanism 15. This is means for generating signals △e z 〓 and △e 〓 z for correcting the control signals U z , U 〓.
従来提案されている振動台装置の制御方法には
閉ループ系の内部に分離制御手段6,7を持た
ず、閉ループ系の外部にフイードバツク系への入
力信号θc補償する方法がある。それに対し、本発
明による方法では、閉ループ系の内部に制御偏差
△ex、△ez、△e〓に応動する分離制御手段6,7
が付加されている。 Conventionally proposed methods for controlling a shaking table apparatus include a method in which the input signal θ c to the feedback system is compensated for outside the closed loop system without having separate control means 6 and 7 inside the closed loop system. On the other hand, in the method according to the present invention, separate control means 6, 7 which respond to the control deviations △e x , △e z , △e〓 are provided inside the closed loop system.
is added.
第4図Bは本発明の他の具体例を示す図であ
り、これは水平回転分離制御手段6と垂直回転分
離制御手段7とをそれぞれ図示するように各コン
トローラ17,20,21の前に装着した場合で
あり、水平回転分離制御手段6は水平系と回転系
の偏差信号△ex,△e〓を入力とし、水平系と回転
系のコントローラ17,21の入力信号Ux′,
U〓′を補正するための信号△ex〓,△e〓xを発生す
る。また、垂直回転分離制御手段7は垂直系と回
転系の偏差信号△ez,△e〓を入力とし、垂直系と
回転系のコントローラ20,21の入力信号
Uz′,U〓′を補正するための信号△ez〓と△e〓zを発
生する。 FIG. 4B is a diagram showing another embodiment of the present invention, in which a horizontal rotation separation control means 6 and a vertical rotation separation control means 7 are installed in front of each controller 17, 20, 21 as shown in the figure. In this case, the horizontal rotation separation control means 6 inputs the deviation signals △e x , △e〓 of the horizontal system and the rotation system, and inputs the input signals U x ′,
Signals △e x 〓 and △e〓 x are generated to correct U〓′. Further, the vertical rotation separation control means 7 inputs the deviation signals △e z and △e of the vertical system and the rotation system, and inputs the input signals of the controllers 20 and 21 of the vertical system and the rotation system.
Signals △e z 〓 and △e〓 z are generated to correct U z ′, U 〓′.
第4図Bの具体例は、垂直系コントローラ、水
平系コントローラがそれぞれ垂直加振力発生機
構、水平加振力発生機構と一体となつて構成され
た既製の機器に対し付加的に分離制御系を追加す
る場合等に有効である。 The specific example shown in Figure 4B is a separate control system that is added to a ready-made device in which a vertical controller and a horizontal controller are integrated with a vertical excitation force generation mechanism and a horizontal excitation force generation mechanism, respectively. This is effective when adding .
第4図A及びB共に、分離制御手段6,7はフ
イードバツク制御系として構成される閉ループ系
の内部にフイードホワード要素(前向き要素)と
して付加されることに特徴がある。そのためにフ
イードホワード要素としての制御ループ分離作用
と分離後のフイードバツク制御系としての作用に
ついて第4図Aに示す制御装置をもとに説明す
る。 4A and 4B are characterized in that the separation control means 6 and 7 are added as feedback forward elements inside a closed loop system configured as a feedback control system. For this purpose, the control loop separation function as a feedforward element and the function as a feedback control system after separation will be explained based on the control device shown in FIG. 4A.
第4図Aの制御系において、水平加振指令Xp c
変化またはそのXp c信号に対する水平変位Xpの誤
差があると、制御偏差△exが変り水平系コントロ
ーラ17が応動し、水平系コントローラ17の出
力△e′xが変化する。△e′xの変化に応じ、水平加
振力発生機構13が動作し、水平加振力Fxを変
化させテーブル1の水平加振が行なわれる。同時
にテーブル1のY軸廻りには外乱トルクcFxが発
生する。水平回転分離手段6を付加した制御系で
は、△e′xの変化に応じ、△e〓xが変化し、それが
回転制御信号U〓に加算され、回転トルク発生機
構に作用して、制御トルクNy′を変化させる。す
なわち、分離制御手段6を付加することによつ
て、水平系コントローラ17の出力△e′xの変化
したことによる制御の効果を水平加振力発生機構
13だけでなく回転力発生機構15にも同時に与
え、水平加振力発生機構13の出力が回転運動に
対して外乱トルクcFxとして作用するのに見合う
制御トルクNy′を回転力発生機構15によつて発
生させ、制御トルクNy′によつて外乱トルクcFx
を相殺させる。その結果、水平系コントローラ1
7の出力△e′xの変化は水平変位Xpを制御するた
めに有効に作用するが、水平系から回転運動には
影響を及ぼさなくなる。 In the control system of Fig. 4A, horizontal vibration command X p c
If there is a change or an error in the horizontal displacement X p with respect to the X p c signal, the control deviation Δe x changes, the horizontal system controller 17 responds, and the output Δe′ x of the horizontal system controller 17 changes. In response to the change in Δe′ x , the horizontal excitation force generation mechanism 13 operates, and the horizontal excitation force F x is changed to horizontally excite the table 1. At the same time, a disturbance torque cF x is generated around the Y axis of the table 1. In the control system with the horizontal rotation separation means 6, △e〓 x changes according to the change in △e′ x , which is added to the rotation control signal U〓, acts on the rotation torque generation mechanism, and controls Vary the torque N y ′. That is, by adding the separation control means 6, the control effect due to the change in the output Δe′ x of the horizontal controller 17 is applied not only to the horizontal excitation force generation mechanism 13 but also to the rotational force generation mechanism 15. At the same time, the rotational force generation mechanism 15 generates a control torque N y ′ corresponding to the output of the horizontal excitation force generation mechanism 13 acting as a disturbance torque cF x on the rotational motion, and the control torque N y ′ Disturbance torque cF x
offset. As a result, horizontal controller 1
Changes in the output Δe '
第4図Aにおいて、水平回転分離制御手段6の
入力△e′xに対する出力△e〓xの特性は、水平加振
が発生機構13、回転力発生機構15などを構成
する機器の動特性および振動台1の質量M′、慣
性能率Iy、テーブル1と第3図におけるアクチユ
エータ12を結合する接手剛性などを含むシステ
ムの動特性を考慮し、上述の分離制御の機能を満
足するように決める。 In FIG. 4A, the characteristics of the output △e 〓 x with respect to the input △e′ Considering the dynamic characteristics of the system, including the mass M' of the shaking table 1, the inertia factor I y , and the stiffness of the joint connecting the actuator 12 in Table 1 and FIG. 3, it is determined to satisfy the above-mentioned separation control function. .
第4図Aにおいて、垂直系コントローラ20の
出力△e′zはそのまま垂直加振力発生機構14の
制御信号Uzとなり垂直加振力Fzを発生させる。
その結果、垂直変位Zpが変化すると同時に回転ト
ルクaFz(第2図A参照)が発生するが、△e′zは
垂直回転分離制御手段7の入力として作用し、回
転力発生機構15の制御信号U〓に重畳される△
e〓zを発生するので回転制御トルクNy′が生じ、垂
直系から回転運動への外乱トルクaFzを相殺する
ように作用する。すなわち、垂直回転分離制御手
段7を付加すると、垂直系コントローラ20の出
力△e′zは垂直変位Zpを制御するのに有効に作用
するが、垂直系から回転運動への影響はなくな
る。 In FIG. 4A, the output Δe' z of the vertical system controller 20 directly becomes the control signal U z of the vertical excitation force generating mechanism 14, which generates the vertical excitation force F z .
As a result, rotational torque aF z (see FIG. 2A ) is generated at the same time as the vertical displacement Z p changes. △ superimposed on control signal U〓
Since e〓 z is generated, a rotational control torque N y ′ is generated, which acts to cancel the disturbance torque aF z from the vertical system to the rotational motion. That is, when the vertical rotation separation control means 7 is added, the output Δe' z of the vertical system controller 20 acts effectively to control the vertical displacement Z p , but the vertical system has no influence on the rotational movement.
このような作用をさせるのに必要な垂直回転分
離手段7の入力△e′z、出力△e〓z間の動特性は制
御信号Uz,U〓から回転角θまでに関連する制御
機器と振動台1を含むシステムの動特性を考慮し
て決められる。 The dynamic characteristics between the input △e' z and the output △e〓 z of the vertical rotation separation means 7 necessary for this kind of action are determined by the related control equipment and the rotation angle θ from the control signals U z and U〓. It is determined in consideration of the dynamic characteristics of the system including the shaking table 1.
水平回転分離制御手段6と垂直回転分離制御手
段7とがない場合には、回転系コントローラ21
の出力△e′〓が変化したことによつて、回転トル
ク発生機構15が作動し、制御トルクNy′が発生
し、重心を通るY軸廻りの回転運動が発生する。
その結果、フイードバツク制御に必要な水平方向
と垂直方向の運動の検出器には回転運動によつて
生ずる検出点での平行方向と垂直方向の運動成分
を重畳したものが検出される。そこで、二つの分
離制御手段6,7を付加すると、回転系コントロ
ーラ21の出力△e′〓は回転トルク発生機構15
への制御信号となるばかりでなく、分離制御手段
6,7を通して発生する△ex〓と△ez〓によつて水
平加振力Fxと垂直加振力Fzを変化させることが
できるようになる。このことから、水平回転分離
制御手段6の入力△e′〓から△ex〓までの動特性を
制御信号U〓によつておこる回転運動の結果とし
て現われる水平運動検出器位置での水平変位と補
正信号△ex〓によつておこる水平方向の変位とが
相殺するように設定しておけば、検出点での水平
変位は△e′〓の影響を受けなくなる。同様に、垂
直回転分離制御手段7の入力△e′〓から△ez〓の動
特性を検出点での垂直変位に注目して設定するこ
とにより、△e′〓が検出点での垂直変位に影響を
及ぼさなくなる。 If the horizontal rotation separation control means 6 and the vertical rotation separation control means 7 are not provided, the rotation system controller 21
Due to the change in the output Δe′〓, the rotational torque generating mechanism 15 is activated, a control torque N y ′ is generated, and a rotational movement around the Y-axis passing through the center of gravity is generated.
As a result, the horizontal and vertical motion detectors necessary for feedback control detect a superimposition of parallel and vertical motion components at the detection point caused by rotational motion. Therefore, when two separation control means 6 and 7 are added, the output △e' of the rotation system controller 21 becomes
In addition to serving as a control signal for It becomes like this. From this, the dynamic characteristics of the horizontal rotation separation control means 6 from input △e' to △ e If it is set so that the horizontal displacement caused by the correction signal △e x 〓 cancels out, the horizontal displacement at the detection point will not be affected by △e′〓. Similarly, by setting the dynamic characteristics of the input △e′〓 to △e z 〓 of the vertical rotation separation control means 7 with attention to the vertical displacement at the detection point, △e′〓 becomes the vertical displacement at the detection point. will no longer affect.
上述したように二つの分離制御手段6,7を振
動台装置の制御方法に付加することよつて、制御
系は等価的に水平系、垂直系及び回転系の三つの
独立な制御ループに分離できるようになる。 As described above, by adding the two separation control means 6 and 7 to the control method of the shaking table apparatus, the control system can be equivalently separated into three independent control loops: a horizontal system, a vertical system, and a rotation system. It becomes like this.
独立な加振指令により水平方向と垂直方向に同
時加振するとき、水平回転分離制御手段6の入力
△e′xに対し出力△e〓xを発生する部分と垂直回転
分離制御手段7の入力△e′zに対し出力△e〓zを発
生する部分とが最も有用な作用をする。この用途
においては回転指令信号θcは一定値に固定されて
いるので、加振指令として変動するのは水平加振
指令Xp cと垂直加振指令Zp cだけであり、回転角θ
の変動を極力小さく抑えるには上述の二つの部分
が積極的に作用する。しかしながら、この分離制
御手段6,7の設定には、制御入力Ux,Uz,U〓
に対する制御量Xp、Zp、θまでの動特性をあら
かじめ調査しておくことが必要であり、その数式
モデルの誤差もありうる。その誤差によつて、水
平加振指令Xp cと垂直加振指令Zp cを与えて加振し
た場合に回転運動が生ずるのに対し、回転制御が
あり、そのとき回転系コントローラ出力信号△
e′〓を得て△ex〓と△ez〓を発生する分離制御手段6
,
7の部分は回転系の偏差△e〓がふたたび水平系と
垂直系に悪影響を及ぼさないようにするための修
正動作の手段である。 When exciting simultaneously in the horizontal and vertical directions using independent vibration commands, the part that generates the output △e〓 x in response to the input △e′ x of the horizontal rotation separation control means 6 and the input of the vertical rotation separation control means 7 The part that generates the output △e〓 z for △e′ z has the most useful effect. In this application, the rotation command signal θ c is fixed at a constant value, so the only vibration commands that change are the horizontal vibration command X p c and the vertical vibration command Z p c , and the rotation angle θ
In order to suppress fluctuations in as small as possible, the above two parts work actively. However, the settings of the separation control means 6 and 7 require control inputs U x , U z , U〓
It is necessary to investigate in advance the dynamic characteristics of the controlled variables X p , Z p , and θ, and there may be errors in the mathematical model. Due to this error, rotational motion occurs when the horizontal vibration command X p c and vertical vibration command Z p c are applied, whereas rotational motion is generated when the rotation system controller output signal Δ
Separation control means 6 that obtains e′〓 and generates △e x 〓 and △e z 〓
,
Part 7 is a corrective action means to prevent the deviation △e〓 of the rotational system from once again having an adverse effect on the horizontal and vertical systems.
本発明の分離制御手段6,7を用いる振動台装
置の制御方法の適用において、分離制御手段6,
7の特性決定法にはいくつかの方法が考えられる
が、ここでは等価伝達関数を用いた用例をあげて
おく。 In applying the method for controlling a shaking table apparatus using the separation control means 6, 7 of the present invention, the separation control means 6,
There are several possible methods for determining the characteristics of No. 7, but here we will give an example using an equivalent transfer function.
第4図Aの制御系のブロツク線図は次の伝達関
数を定義すると第5図のように書きかえられる。
(第4図Aと対応するブロツクについて、第5図
では同一番号をつけ、ダツシユを付けて明示し
た)。 The block diagram of the control system shown in FIG. 4A can be rewritten as shown in FIG. 5 by defining the following transfer function.
(Blocks corresponding to those in FIG. 4A are designated by the same numbers and marked with dashes in FIG. 5).
Gx(s)、Gz(s)、G〓(s):水平系、垂直系、
回転系コントローラ17,20,21の伝達関
数。 G x (s), G z (s), G〓 (s): horizontal system, vertical system,
Transfer functions of rotation system controllers 17, 20, and 21.
Hx(s)、Hz(s)、H〓(s):水平系、垂直系、
回転系の検出手段および補償回路16,18,1
9の伝達関数、ただしそれぞれの入力はXp、Zp、
θとする。 H x (s), H z (s), H〓(s): horizontal system, vertical system,
Rotation system detection means and compensation circuits 16, 18, 1
9 transfer functions, where each input is X p , Z p ,
Let it be θ.
D〓x(s)、Dx〓(s):水平回転分離制御手段6の
伝達関数。 D〓 x (s), D x 〓 (s): Transfer function of the horizontal rotation separation control means 6.
Dsz(s)、Dz〓(s):垂直回転分離制御手段7の
伝達関数。 D sz (s), D z 〓(s): Transfer function of the vertical rotation separation control means 7.
ただし、第4図Aでは各分離制御手段6,7は
それぞれ2入力、2出力の要素と示してあるが、
この第5図による適用では、それぞれの要素内で
図示のように2個の伝達関数で示すものとする。 However, in FIG. 4A, each separation control means 6 and 7 is shown as an element with two inputs and two outputs, respectively.
In the application shown in FIG. 5, each element is represented by two transfer functions as shown.
Pxx(s)、Px〓(s)、P〓x(s)、P〓〓(s)P
〓z(s)、
Pz〓(s)、Pzz(s):制御信号Ux,U〓,Uzから制
御量Xp、θ、Zpまでのそれぞれの前向きの等価
伝達関数。 P xx (s), P x 〓(s), P〓 x (s), P〓〓(s)P
〓 z (s),
P z 〓(s), P zz (s): forward equivalent transfer functions from the control signals U x , U 〓, U z to the control amounts X p , θ, Z p, respectively.
以上の伝達関数を定義すると第5図の制御系が
水平系、垂直系および回転系の三つの独立なフイ
ードバツク制御系に分離できるための条件は次の
とおりである。 When the above transfer function is defined, the conditions for the control system shown in FIG. 5 to be separated into three independent feedback control systems: a horizontal system, a vertical system, and a rotation system are as follows.
D〓x(s)=P〓x(s)/P〓〓(s)、Dx〓(s)=P
x〓(s)/Pxx(s)……(2)
D〓z(s)=P〓z(s)/P〓〓(s)、Dz〓(s)=P
z〓(s)/Pzz(s)
これを書きかえると、
D〓x(s)P〓〓(s)=P〓x(s)、Dx〓(s
)Pxx(s)=Px〓(s)……(2′)
D〓z(s)P〓〓(s)=P〓z(s)、Dz〓(s
)Pzz(s)=Pz〓(s)
第5図の制御系で水平系コントローラ17′の
出力△e′xに対する各制御量の応答は分離制御手
段6′を付加しない場合には
Xp=Pxx(s)△e′x ……(3)
θ=−P〓x(s)△e′x
それに分離制御手段6を付加すると
Xp={Pxx(s)−D〓x(s)Px〓(s)}△e′
x={Pxx(s)−P〓x(s)/P〓〓(s)Px〓(s)
}△e′x……(3′)
θ={−P〓x(s)+D〓x(s)P〓〓(s)}△e′x
=0・
△e′x=0
すなわち、θは(2)式を満足するように分離制御
手段6′のD〓x(s)を設定することにより△e′xの
変化には無関係になる。D〓 x (s)=P〓 x (s)/P〓〓(s), D x 〓(s)=P
x 〓(s)/P xx (s)……(2) D〓 z (s)=P〓 z (s)/P〓〓(s), D z 〓(s)=P
z 〓(s)/P zz (s) Rewriting this, D〓 x (s)P〓〓(s)=P〓 x (s), D x 〓(s
)P xx (s)=P x 〓(s)……(2′) D〓 z (s)P〓〓(s)=P〓 z (s), D z 〓(s
)P zz (s)=P z 〓(s) In the control system shown in Fig. 5, the response of each controlled variable to the output △e' x of the horizontal controller 17' is X when the separate control means 6' is not added. p = P xx (s)△e ' x ...(3) θ =-P〓 x (s ) △ e' (s)P x 〓(s)}△e′
x = {P xx (s) − P 〓 x (s) / P 〓 〓 (s) P x 〓 (s)
}△e′ x ...(3′) θ={−P〓 x (s)+D〓 x (s)P〓〓(s)}△e′ x
=0・
Δe′ x =0 In other words, θ becomes independent of changes in Δe′ x by setting D〓 x (s) of the separation control means 6' so as to satisfy equation (2).
同様に、垂直系コントローラ20′の出力△e′z
に対して、分離制御手段7′を用いないとき、
Zp=Pzz(s)△e′z ……(4)
θ=P〓z(s)△e′z
それに分離制御手段7′を用いると、
Zp={Pzz(s)−D〓z(s)Pz〓(s)}△e′z
={Pzz(s)−P〓z(s)/P〓〓(s)Pz〓(s)}
△e′z……(4′)
θ={+P〓z(s)−D〓z(s)P〓〓(s)}△e′z
=0・
△e′z=0
すなわち、θは(2)式を満足するように分離制御
手段7′のD〓z(s)を設定することにより△e′zの
変化には無関係になる。 Similarly, the output △e′ z of the vertical system controller 20′
On the other hand, when the separation control means 7' is not used, Z p =P zz (s)△e' z ...(4) θ=P〓 z (s)△e' z and the separation control means 7' Using, Z p = {P zz (s)−D〓 z (s)P z 〓(s)}△e′ z
= {P zz (s)−P〓 z (s)/P〓〓(s)P z 〓(s)}
△e′ z …(4′) θ={+P〓 z (s)−D〓 z (s)P〓〓(s)}△e′ z
=0・
Δe′ z =0 That is, θ becomes independent of changes in Δe′ z by setting D〓 z (s) of the separation control means 7' so as to satisfy equation (2).
また、回転系コントローラ21′の出力△e′〓に
対して、分離制御手段6′,7′がない場合
Xp=−Px〓(s)△e′〓 ……(5)
Zp=Pz〓(s)△e′〓
θ=P〓〓(s)△e′〓
分離制御手段6′,7′を用いると
Xp={−Px〓(s)+Dx〓(s)Pxx(s)}△e′〓=
0・
△e′〓=0 ……(5′)
Zp={Pz〓(s)−Dz〓(s)Pzz(s)}△e′〓
=0・△e′〓=0
θ={P〓〓(s)−Dx〓(s)P〓x(s)−Dz〓(
s)P〓z(s)}△e′〓={P〓〓(s)−Px〓(s)
/Pxx(s)P〓
×(s)−Pz〓(s)/Pzz(s)P〓z(s)}△e
′〓
すなわち、分離制御手段6′,7′のDx〓(s)、
Dz〓(s)を(2)式を満足することによつて、△e′〓の
変化に対してXpとZpは応答しなくなる。 Furthermore, with respect to the output △e′ of the rotation system controller 21 ′ , when there is no separate control means 6 ′ and 7′, P z 〓(s)△e′〓 θ=P〓〓(s)△e′〓 When using the separation control means 6' and 7', X p = {−P x 〓(s) + D x 〓(s) P xx (s)}△e′〓=
0・
△e' = 0 ... (5') Z p = {P z 〓 (s) - D z 〓 (s) P zz (s)} △e' = 0・△e' = 0 θ= {P〓〓(s)−D x 〓(s)P〓 x (s)−D z 〓(
s)P〓 z (s)}△e′〓={P〓〓(s)−P x 〓(s)
/P xx (s)P〓 ×(s)−P z 〓(s)/P zz (s)P〓 z (s)}△e
′〓 That is, D x 〓(s) of the separation control means 6′, 7′,
By making D z 〓(s) satisfy equation (2), X p and Z p will no longer respond to changes in △e′〓.
分離制御手段6′,7′を第5図のように接続
し、(2)式を満足するように伝達関数Dx〓(s)、D〓x
(s)、Dz〓(s)、D〓z(s)を設定することによつ
て、各コントローラの出力△e′x,△e′z,△e′〓は
それぞれ対応する制御量Xp、Zp、θ以外には影
響を及ぼさなくなるので、第5図の制御系は第6
図に示す三つの独立な制御系に分離される。 The separation control means 6' and 7' are connected as shown in Fig. 5, and the transfer functions D x 〓(s), D〓 x
(s), D z 〓(s), and D〓 z ( s ), the outputs △ e′ The control system in Fig. 5 has no effect on anything other than p , Z p , and θ, so the control system in Fig. 6
It is separated into three independent control systems as shown in the figure.
<発明の効果>
本発明によれば振動台制御系はたがいに独立な
三つの制御ループすなわち、水平系、垂直系およ
び回転系に分離することができ、そのために、水
平加振と垂直加振を同時に独立に行うことが容易
な制御系となる。<Effects of the Invention> According to the present invention, the shaking table control system can be separated into three independent control loops, that is, a horizontal system, a vertical system, and a rotation system. The control system can easily perform both simultaneously and independently.
またフイードバツク制御による回転制御だけ
で、水平加振指令および垂直加振指令に対しての
回転運動の制御を行おうとする方法に比較し、フ
イードホワード制御により応答速度が改善され、
高い周波数範囲まで水平系、垂直系、回転系の相
互干渉の少ない加振が行なえるようになる。 In addition, compared to a method that attempts to control rotational motion in response to horizontal and vertical excitation commands using only rotational control using feedback control, feedback control improves response speed.
Excitation can be performed up to a high frequency range with less mutual interference among the horizontal, vertical, and rotational systems.
更にピツチング補償入力を与える方式に比較す
ると、本発明は補償のために必要な数式モデルの
精度がおちてもフイードバツク制御による修正手
段を持つているので、全体として制御の精度が上
る。従来のピツチング補償入力の方法では、フイ
ードバツク制御系内部のコントローラや補償回路
の調整を行う都度入力補償の信号を変更しなけれ
ばならないのに対し、本発明に係る分離制御手段
を用いるものでは、先に分離制御手段のパラメー
タを設定してから、コントローラおよび補償回路
の定数を調整するので、分離制御手段のパラメー
タをひんぱんに変える必要がないのである。 Furthermore, compared to a system that provides a pitching compensation input, the present invention has correction means based on feedback control even if the accuracy of the mathematical model required for compensation decreases, so the accuracy of the control as a whole is improved. In the conventional pitching compensation input method, the input compensation signal must be changed each time the controller or compensation circuit inside the feedback control system is adjusted. Since the parameters of the separation control means are set before the constants of the controller and the compensation circuit are adjusted, there is no need to frequently change the parameters of the separation control means.
また、従来のピツチング補償入力の方法では、
入力信号決定のために、水平加振指令と回転指令
に対する回転角の応答特性を計測その他複雑な手
段であらかじめ求めなければならないので、その
ための装置が大がかりになるが、本発明に係る如
く分離制御手段によるものではそれを必要としな
い。 In addition, in the conventional pitching compensation input method,
In order to determine the input signal, the response characteristics of the rotation angle to the horizontal excitation command and the rotation command must be determined in advance by measurement or other complicated means, and the equipment for this becomes large-scale. This is not necessary by means.
第1図は振動台の一例を示す斜視図、第2図A
は垂直方向の加振力による被加振体に作用する力
を示す正面図、第2図Bは水平方向の加振力によ
る被加振体に作用する力を示す平面図、第3図は
本発明の制御系統図、第4図Aは分離制御手段を
より詳細に示す制御系統図、第4図Bは本発明の
別の制御系統図、第5図は第4図Aの制御系統図
を伝達関数で表わした制御系統図、第6図は第5
図に示された制御系統図を三つの独立な制御系に
分離した制御系統図である。
図面中、1は振動台、2は被加振体、3は水平
加振機、4は垂直加振機、5,6,7は分離制御
手段、13は水平加振力発生機構、14は垂直加
振力発生機構、15は回転力発生機構である。
Figure 1 is a perspective view showing an example of a shaking table, Figure 2 A
is a front view showing the force acting on the vibrated body due to the vertical excitation force, Fig. 2B is a plan view showing the force acting on the vibrated body due to the horizontal excitation force, and Fig. 3 is a plan view showing the force acting on the vibrated body due to the horizontal excitation force. A control system diagram of the present invention, FIG. 4A is a control system diagram showing the separation control means in more detail, FIG. 4B is another control system diagram of the present invention, and FIG. 5 is a control system diagram of FIG. 4A. Fig. 6 is a control system diagram that expresses the
It is a control system diagram which separates the control system diagram shown in the figure into three independent control systems. In the drawing, 1 is a vibration table, 2 is a vibrated object, 3 is a horizontal vibrator, 4 is a vertical vibrator, 5, 6, and 7 are separation control means, 13 is a horizontal excitation force generation mechanism, and 14 is a The vertical excitation force generation mechanism 15 is a rotational force generation mechanism.
Claims (1)
個の加振機と、垂直方向に加振する複数個の加振
機と、上記振動台の水平運動、垂直運動及び回転
運動の各々に応じて検出される各検出信号と水平
方向、垂直方向及び回転方向の各加振指令信号と
を水平、垂直及び回転の各加算器にてそれぞれ加
減算した出力信号を上記振動台を操作するための
操作信号を発生する水平加振力発生機構、垂直加
振力発生機構、及び回転力発生機構にそれぞれ伝
達する水平方向フイードバツク系、垂直方向フイ
ードバツク系及び回転方向フイードバツク系とを
具えた振動台の制御装置において、上記水平加算
器及び回転加算器から出力された制御信号が入力
され、これら制御信号から上記水平加振力発生機
構には上記回転方向フイードバツク系からの外乱
信号を打消す操作信号を、上記回転力発生機構に
は上記水平方向フイードバツク系からの外乱信号
を打消す操作信号をそれぞれ附与する水平回転分
離制御装置と、上記垂直加算器及び上記回転加算
器から出力された制御信号が入力され、これら制
御信号から上記垂直加振力発生機構には上記回転
方向フイードバツク系からの外乱信号を打消す操
作信号を、上記回転力発生機構には上記垂直方向
フイードバツク系からの外乱信号を打消す操作信
号をそれぞれ附与する垂直回転分離制御装置と
を、上記水平、垂直及び回転の各加算器と上記水
平加振力発生機構、垂直加振力発生機構及び回転
力発生機構との間に設置して成る振動台の制御装
置。1. One or more vibration exciters that vibrate the vibration table in the horizontal direction, multiple vibration exciters that vibrate the vibration table in the vertical direction, and each of the horizontal movement, vertical movement, and rotational movement of the vibration table. The output signal obtained by adding and subtracting each detection signal detected according to the horizontal direction, each vibration command signal in the horizontal direction, vertical direction, and rotational direction by each adder in the horizontal, vertical, and rotational directions is used to operate the above-mentioned vibration table. Control of a vibration table equipped with a horizontal feedback system, a vertical feedback system, and a rotational feedback system that transmit operation signals to a horizontal excitation force generation mechanism, a vertical excitation force generation mechanism, and a rotational force generation mechanism, respectively. In the apparatus, control signals output from the horizontal adder and the rotational adder are inputted, and from these control signals, the horizontal excitation force generation mechanism receives an operation signal for canceling the disturbance signal from the rotational direction feedback system. The rotational force generation mechanism receives a horizontal rotation separation control device that provides operation signals for canceling disturbance signals from the horizontal feedback system, and control signals output from the vertical adder and the rotational adder. From these control signals, an operation signal is sent to the vertical excitation force generation mechanism to cancel the disturbance signal from the rotational direction feedback system, and an operation signal is sent to the rotational force generation mechanism to cancel the disturbance signal from the vertical direction feedback system. A vertical rotation separation control device that provides each operation signal is installed between the horizontal, vertical, and rotational adders and the horizontal excitation force generation mechanism, vertical excitation force generation mechanism, and rotational force generation mechanism. A vibration table control device consisting of:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6890778A JPS54160265A (en) | 1978-06-09 | 1978-06-09 | Control unit of vibrating table |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6890778A JPS54160265A (en) | 1978-06-09 | 1978-06-09 | Control unit of vibrating table |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54160265A JPS54160265A (en) | 1979-12-18 |
| JPS6351259B2 true JPS6351259B2 (en) | 1988-10-13 |
Family
ID=13387183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6890778A Granted JPS54160265A (en) | 1978-06-09 | 1978-06-09 | Control unit of vibrating table |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54160265A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04278441A (en) * | 1991-03-06 | 1992-10-05 | Agency Of Ind Science & Technol | Method for measuring absorption quantity of light |
-
1978
- 1978-06-09 JP JP6890778A patent/JPS54160265A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04278441A (en) * | 1991-03-06 | 1992-10-05 | Agency Of Ind Science & Technol | Method for measuring absorption quantity of light |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54160265A (en) | 1979-12-18 |
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