非正弦波2相型PLLの精密位置決め機構の変位検出への応用

非正弦两相PLL精密定位机构在位移检测中的应用

• 批准号: 09750246
• 负责人: 王 磊
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750246/
• 关键词: 位置決め制御; PLL; サーボ機構; エンコーダ; 内挿器; 回転角; 学習制御; 工作機械; 変位検出; 位置決め

本研究は,非正弦波2相型PLLの精密位置決め機構の変位検出への応用に関するものである.前年度において非正弦波2相型PLLを用いたエンコーダの高精度高分解能の内挿について研究を行い,非正弦波2相型PLLの高精度高分解能変位検出における有効性を確認した.本年度では,前年度の成果を踏まえ,非正弦波2相型PLLを用いた高精度位置決めサーボ機構への応用により,非正弦波2相型PLLの実用におけるその有効性を明かにすることを目的とした.そのため,本研究では,高精度位置決めサーボ機構用高精度変位検出システムを製作し,トラクションドライブを用いた精密位置決め機構用サーボコントローラを開発した.実際の制御実験により,高速高精度位置決めサーボ機構を実現したことが確認された.トラクションドライブは,流体潤滑を利用したローラ間のころがり摩擦により動力を伝達する.トラクションドライブを用いた減速機は,安定で静かな運転ができ,とくに,高速回転において,従来の歯車式減速器に比べ高精度を実現しやすい特徴を持っている.しかし,高精度位置決めサーボ機構には高分解能の位置検出が必要で,一般に用いられている高精度エンコーダが高速回転はできず,トラクションドライブの特徴を生かす高速高精度位置決めサーボ機構が実現されなかった.そこで,本研究では,非正弦波2相型PLLを用いることにより高速回転できる低分解能非正弦波出力エンコーダの精密位置決め機構への搭載を可能とし,この問題を解決した.サーボ機構は高速回転の場合,トルクリップルの周波数が高くなり位置決め誤差が大きくなった問題があったが,本研究では,繰返し制御を用いてこの位置決め誤差の低減を行った.以上の結果から,非正弦波2相型PLLが高速回転する精密位置決め機構のサーボ制御において非常に有効であることがわかった.

In this study, する, the non-sinusoidal 2-phase PLL <s:1> precise position determination め mechanism <e:1> is changed 検 out of へ 応 using に to する する である である. Before the annual に お い て non sine wave 2 phase PLL を with い た エ ン コ ー ダ の high precision in high decomposition can の scions に つ い て research を い, non sine wave 2 phase PLL の high precision high decomposition can - a 検 に お け る have sharper sex を confirm し た. Before this year's で は, annual の results を tread ま え, non sine wave 2 phase PLL を with い た high precision position definitely め サ ー ボ institutions へ の 応 with に よ り, non sine wave 2 phase PLL の be used に お け る そ の have sharper sex を Ming か に す る こ と を purpose と し た. そ の た め, this study で は, high precision position definitely め サ ー ボ institutions with high precision - a 検 シ ス テ ム を し, ト ラ ク シ ョ ン ド ラ イ ブ を with い た precision position definitely め institutions サ ー ボ コ ン ト ロ ー ラ を open 発 し た. Be interstate の suppression be 験 に よ り, high speed and high precision position definitely め サ ー ボ institutions を be presently し た こ と が confirm さ れ た. ト ラ ク シ ョ ン ド ラ イ ブ は, fluid lubrication を using し た ロ ー ラ between の こ ろ が り friction に よ り power を 伝 da す る. ト ラ ク シ ョ ン ド ラ イ ブ を with い た reducer は, settle で static か な transport planning が で き, と く に, back at a high speed Planning に お い て 従 to の 歯 car type reducer に than べ high-precision を be presently し や す い, 徴 を hold っ て い る. し か し, high precision position definitely め サ ー ボ institutions に は high decomposition can の position 検 が で necessary, general に い ら れ て い る high-precision エ ン コ ー ダ が high-speed planning は で き ず, ト ラ ク シ ョ ン ド ラ イ ブ の, 徴 を raw か す high speed and high precision Buy definitely め サ ー ボ institutions が be presently さ れ な か っ た. そ こ で, this study で は, non sine wave 2 phase PLL を with い る こ と に よ り high-speed planning で き る low decomposition can not sine wave output エ ン コ ー ダ の precision position definitely め institutions へ の may carry を と し, こ の を solve し た. サ ー ボ institutions は high-speed planning の occasions, ト ル ク リ ッ プ ル の High cycle for が く な definitely め り position error が big き く な っ た problem が あ っ た が, this study で は, Qiao return し suppression を with い て こ definitely め の position error の low cut line を っ た. の above results か ら, non sine wave 2 phase PLL が high-speed planning す る precision position definitely め institutions の サ ー ボ suppression に お い て very に have sharper で あ る こ と が わ か っ た.

项目成果

Lei Wang: "High-Precision Interpolation Using Two-Phase Type PLL for Encoders That Have Distorted Waveforms" Proceedings of the 1997 IEEE International Conference on Intelligent Processing Systims. 1. 82-87 (1997)

Lei Wang：“使用两相型 PLL 进行波形畸变编码器的高精度插值”1997 年 IEEE 国际智能处理系统会议论文集。

Lei Wang: "A High-Precision Position Servo Controller Using Non-sinusoidal Two-Phase Type PLL" Proceedings of Mechatronics'98. 1. 103-108 (1998)

王雷：“使用非正弦两相型 PLL 的高精度位置伺服控制器”Mechatronics98 论文集。

Lei Wang: "A High-Resolution Servomechanism that Uses Traction Drive by Non-Sinusoidal Two-Phase Type PLL Method" Proceedings of 1998 Japan-U.S.A.Symposium on Flexible Automation. 2. 529-536 (1998)

王雷：《一种采用非正弦两相锁相环方式牵引驱动的高分辨率伺服机构》1998年日美柔性自动化研讨会论文集。

王 磊: "トラクションドライブを用いたサーボ機構の研究(第2報,高速回転における制御精度の向上)" 日本機械学会論文集C編. (掲載予定).

王雷：《利用牵引驱动的伺服机构的研究（第2次报告，高速旋转时控制精度的提高）》日本机械学会会刊C版（待出版）。