JP2003264992A - Multi-control redundant motor, multi-control actuator, and redundancy control method therefor - Google Patents
Multi-control redundant motor, multi-control actuator, and redundancy control method thereforInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、多重制御冗長電動
機、及び、多重制御アクチュエータ、及び、それの冗長
制御方法に関し、特に、航空機のハイブリッド操舵シス
テムに対する適用が好適である多重制御冗長電動機、及
び、多重制御アクチュエータ、及び、それの冗長制御方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-control redundant electric motor, a multi-control actuator and a redundant control method thereof, and more particularly, a multi-control redundant electric motor suitable for application to an aircraft hybrid steering system, and , A multi-control actuator, and a redundant control method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】電動機又は発電機は、土木工事現場のよ
うな劣悪な環境で使用されることがある。劣悪な環境で
使用される電動機は、その故障の発生率が高い。そのよ
うな事態に対処するために、他の電動機が補助的に用意
されている。電動機は、劣悪な環境には置かれていない
が万一の故障が許されない運転環境で使用されることが
ある。1つの電動機の故障に対処するためにハイブリッ
ド化された電動機が知られている。一方の電動機の故障
がその出力の停止を招く場合には、他方の電動機が安全
に活用され得るが、一方の電動機の故障が暴走的出力の
継続を招く場合には、他方の電動機の存在には価値がな
い。2. Description of the Related Art Electric motors or generators are sometimes used in poor environments such as civil engineering work sites. An electric motor used in a bad environment has a high failure rate. In order to deal with such a situation, another electric motor is supplementarily prepared. The electric motor may be used in an operating environment where failure is not allowed, although it is not placed in a bad environment. Hybrid electric motors are known for coping with the failure of one electric motor. If the failure of one motor causes its output to stop, the other motor can be used safely, but if the failure of one motor causes the runaway output to continue, the presence of the other motor Is not worth.
【0003】数多く知られる航空機の操舵システムの1
つとして、人力とモータ出力を二重化した人力・モータ
力ハイブリッド型操舵システムが知られている。人力を
アシストする人力・モータ力ハイブリッド型のアシスト
自転車が知られている。ハイブリッド型電動機として
は、その他に、熱力学エンジンと電機エンジン(電動
機)をハイブリッド化した自動車の動力源が知られてい
る。電動機の故障が発見されたときにその電動機の駆動
入力を人為的に確実に停止することが絶対的に求められ
て更に特殊な使用環境で使用される人・電動機ハイブリ
ッド型システムとして、航空機の操舵システムが知られ
ている。One of many known aircraft steering systems
As one of them, a human-power / motor-power hybrid steering system in which human power and motor output are duplicated is known. Human-power / motor-power hybrid type assist bicycles are known that assist human power. In addition, as a hybrid electric motor, a power source of a vehicle in which a thermodynamic engine and an electric engine (electric motor) are hybridized is known. When a motor failure is found, it is absolutely required to artificially and reliably stop the drive input of the motor, and it is used in a special operating environment. The system is known.
【0004】電動機は、制御信号により制御されて用い
られる。制御信号の生成を二重化することにより、制御
用電気回路の故障を防止する制御技術は、コンピュータ
の分野で多くが知られていて、特開平6−259270
号、特開平8−263102号が知られている。回転子
が共通化されているが固定子が共通化されていないハイ
ブリッド化電動機は、特開昭60−500556号(特
許出願公表)で知られている。The electric motor is used by being controlled by a control signal. Many control techniques for preventing a failure of a control electric circuit by duplicating the generation of a control signal are well known in the field of computers, and are disclosed in JP-A-6-259270.
And Japanese Patent Laid-Open No. 8-263102 are known. A hybrid electric motor in which a rotor is shared but a stator is not shared is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-500556 (published as a patent application).
【0005】次世代の人・電動機ハイブリッド型の地域
的航空機(100人乗り程度のリージョナル航空機)の
操舵システムは、アシスト力を万一にも失うことがな
く、且つ、操舵力として人力を必ず用いることができる
技術の確立が求められる。このような技術を確立するた
めの基礎技術として、一方の誤制御が他方の制御に影響
せず確実に正しい制御目標信号を出力することができる
多重制御技術の確立が基本的に求められる。The steering system of the next generation human-motor hybrid type regional aircraft (regional aircraft with a capacity of about 100 passengers) does not lose the assisting power by any chance and always uses human power as the steering power. It is required to establish a technology that can do this. As a basic technique for establishing such a technique, it is basically required to establish a multiplex control technique capable of surely outputting a correct control target signal without the erroneous control of one affecting the control of the other.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、一方
の誤制御が他方の制御に影響せず確実に正しい制御目標
信号を出力することができる多重制御技術を確立するこ
とができる多重制御冗長電動機、多重制御アクチュエー
タ、及び、それの冗長制御方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、一方の誤制御が他方の制御に影響
せず確実に正しい制御目標信号を出力することができる
多重制御技術を確立し、更に、アシスト力を万一にも失
うことがなく、且つ、操舵力として人力を必ず用いるこ
とができる技術を確立することができる多重制御冗長電
動機、多重制御アクチュエータ、及び、それの冗長制御
方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to establish a multiplex control technique capable of reliably outputting a correct control target signal without the influence of one erroneous control on the other control. A redundant motor, a multiple control actuator, and a redundant control method thereof are provided.
Another object of the present invention is to establish a multiplex control technique capable of surely outputting a correct control target signal without the influence of one erroneous control on the other control, and further, in the unlikely event of losing assist power. It is to provide a multi-control redundant electric motor, a multi-control actuator, and a redundant control method for the same, which can establish a technique in which human power can be used as steering force without fail.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧()つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも1つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。Means for solving the problem Means for solving the problem are expressed as follows. The technical matters appearing in the expression are accompanied by parentheses (), and numbers, symbols and the like are added. The numbers, symbols and the like are technical matters constituting at least one embodiment or a plurality of examples of the plurality of embodiments or a plurality of examples of the present invention, particularly, the embodiment or the example. It corresponds to the reference numbers, reference symbols, etc. attached to the technical matters expressed in the drawings corresponding to. Such reference numbers and reference symbols clarify correspondences and bridges between the technical matters described in the claims and the technical matters of the embodiments or examples. Such correspondence / bridge does not mean that the technical matters described in the claims are limited to the technical matters of the embodiment or the examples.
【0008】本発明による多重制御冗長電動機は、共通
出力軸(9)に第1トルクを入力する第1サーボモータ
(3−1)と、第1トルクに合算して第2トルクを共通
出力軸(9)に入力する第2サーボモータ(3−2)
と、制御器とから構成されている。その制御器は、第1
サーボモータ(3−1)に対して第1トルクに対応する
第1モータ対応トルク指令(14−1)を生成する第1
モータ対応制御器(12−1)と、第2サーボモータ
(3−2)に対して第2トルクに対応する第2モータ対
応トルク指令(14−2)を生成する第2モータ対応制
御器(12−2)とから構成され、二重化されて冗長化
されているサーボモータが独立にトルク制御されてい
る。第1モータ対応制御器(12−1)は、第1サーボ
モータ(3−1)に対して第1トルクに対応する第1モ
ータ対応第1トルク指令(14−1−1)を生成する第
1モータ対応第1制御器(12−1−1)と、第1サー
ボモータ(3−1)に対して第1トルクに対応する第1
モータ対応第2トルク指令(14−1−2)を生成する
第1モータ対応第2制御器(12−1−2)とから形成
されている。第2モータ対応制御器(12−2)は、第
2サーボモータ(3−2)に対して第2トルクに対応す
る第2モータ対応第1トルク指令(14−2−1)を生
成する第2モータ対応第1制御器(12−2−1)と、
第2サーボモータ(3−2)に対して第2トルクに対応
する第2モータ対応第2トルク指令(14−2−2)を
生成する第2モータ対応第2制御器(12−2−2)と
から形成されている。第1モータ対応第1トルク指令
(14−1−1)と第1モータ対応第2トルク指令(1
4−1−2)が不一致であり、又は、それらの偏差が許
容範囲を越えれば、あれば、第1サーボモータ(3−
1)の制御を解除する第1論理演算器(15−1)と、
第2モータ対応第1トルク指令(14−2−1)と第2
モータ対応第2トルク指令(14−2−2)が不一致で
あり、又は、それらの偏差が許容範囲を越えれば、第2
サーボモータ(3−2)の制御を解除する第2論理演算
器(15−2)とから形成されている。このような数学
的2重制御と機械的2重制御の複合制御は、数学的帰納
的に、数学的n重制御と機械的m重制御の多重制御に容
易に拡張され得ることは、当業者には自明的である。ト
ルク制御に限られず回転位置制御又は時間的回転位置制
御である回転数制御を共通出力軸に対して実行すること
は、公知技術の通りであるが、同一回転位置制御と同一
回転数制御は、同一時刻列上で、トルクの配分制御とと
もに実行される。The multi-control redundant electric motor according to the present invention includes a first servomotor (3-1) for inputting a first torque to a common output shaft (9) and a second torque obtained by adding the first torque to the common output shaft. Second servo motor (3-2) input to (9)
And a controller. The controller is the first
First to generate a first motor corresponding torque command (14-1) corresponding to the first torque to the servo motor (3-1)
A motor corresponding controller (12-1) and a second motor corresponding controller (14-2) for generating a second motor corresponding torque command (14-2) corresponding to the second torque for the second servo motor (3-2) ( 12-2), and the redundant and redundant servo motors are independently torque-controlled. The first motor corresponding controller (12-1) generates a first motor corresponding first torque command (14-1-1) corresponding to the first torque to the first servomotor (3-1). A first controller (12-1-1) corresponding to one motor and a first servo motor (3-1) corresponding to a first torque.
It is formed from a first motor-corresponding second controller (12-1-2) that generates a motor-corresponding second torque command (14-1-2). The second motor corresponding controller (12-2) generates a second motor corresponding first torque command (14-2-1) corresponding to the second torque to the second servo motor (3-2). A two-motor compatible first controller (12-2-1),
A second motor-corresponding second controller (12-2-2) for generating a second motor-corresponding second torque command (14-2-2) corresponding to the second torque to the second servo motor (3-2). ) And formed. First motor-compatible first torque command (14-1-1) and first motor-compatible second torque command (1
If 4-1-2) do not match, or if their deviation exceeds the allowable range, the first servo motor (3-
A first logical operation unit (15-1) for releasing the control of 1);
Second motor compatible first torque command (14-2-1) and second
If the motor compatible second torque command (14-2-2) does not match, or if their deviation exceeds the allowable range, the second
It is formed of a second logical operation unit (15-2) that releases the control of the servo motor (3-2). It will be understood by those skilled in the art that such a composite control of mathematical double control and mechanical double control can be easily expanded to multiple control of mathematical n-weight control and mechanical m-weight control by mathematical induction. Is self-evident. Performing rotation speed control that is not limited to torque control but is rotation position control or temporal rotation position control for a common output shaft is a known technique, but the same rotation position control and the same rotation speed control are It is executed together with torque distribution control on the same time series.
【0009】サーボモータ(3)は、機械的に物理的に
2重に冗長化され、第1サーボモータ(3−1)のコン
トローラは電気的に数学的に二重に冗長化され、第2サ
ーボモータ(3−2)のコントローラは電気的に数学的
に二重に冗長化され、このように、サーボモータ(3)
のコントローラは四重に多重化され冗長化されている。
機械的・物理的冗長性と電気的・数学的冗長性は、その
冗長性により制御が暴走することを実質的に完全に防止
することができる。両モータ(3−1,3−2)が常態
的に動作することは、出力分担してそれぞれにフルパワ
ーにより制御されない両モータ(3−1,3−2)は、
その耐久性が互いに高くなる。第1トルクと第2トルク
は互いに相関的に制御されることは、特に好ましい。制
御器は、前記共通出力軸に対して回転位置を制御する回
転位置制御器を更に備える。The servomotor (3) is mechanically and physically doubled redundantly, and the controller of the first servomotor (3-1) is electrically and mathematically doubled redundantly. The controller of the servo motor (3-2) is electrically and mathematically doubled redundantly.
The controllers are quadruple multiplexed and redundant.
The mechanical / physical redundancy and the electrical / mathematical redundancy can substantially completely prevent control runaway due to the redundancy. The fact that both motors (3-1, 3-2) operate normally means that both motors (3-1, 3-2), which share the output and are not controlled by full power,
Their durability increases with each other. It is particularly preferable that the first torque and the second torque are controlled in correlation with each other. The controller further includes a rotational position controller that controls a rotational position with respect to the common output shaft.
【0010】第1トルクと第2トルクとの比は一定に設
定され得る。第1サーボモータ(3−1)と第2サーボ
モータ(3−2)は、同一の回転子を共有し、第1サー
ボモータ(3−1)の固定子側巻線と第2サーボモータ
(3−2)の固定子側巻線とは独立であることは、サー
ボモータの機械的単一化を可能とし、サーボモータ
(3)の構造を簡素化してその製造コストを低減するこ
とができる。このようなモータのように第1サーボモー
タ(3−1)と第2サーボモータ(3−2)の性能が異
なる場合に、出力分担比を1対1でない分担比率が採択
されることは、それぞれのモータの特性をより有効に活
用することができる。The ratio between the first torque and the second torque can be set constant. The first servo motor (3-1) and the second servo motor (3-2) share the same rotor, and the stator side winding of the first servo motor (3-1) and the second servo motor (3 3-2) Being independent of the stator side winding enables mechanical unification of the servo motor, simplifies the structure of the servo motor (3), and reduces the manufacturing cost thereof. . When the performances of the first servo motor (3-1) and the second servo motor (3-2) are different as in such a motor, a sharing ratio other than 1: 1 is adopted as the output sharing ratio. The characteristics of each motor can be utilized more effectively.
【0011】特殊に好適に採択される第1サーボモータ
(3−1)と第2サーボモータ(3−2)では、同一の
回転子を共有し、第1サーボモータ(3−1)の固定子
側巻線と第2サーボモータ(3−2)の固定子側巻線と
は独立であることが特に好ましい。このようなモータ
は、巻線配置の点で構造的には公知であり、公知のモー
タが好適に利用されるが、本発明が用いている冗長化モ
ータは、常態的に出力分担する公知の多重化モータと異
なり、多重化モータの総出力値と同じ出力値のトルクを
独立に出力することができる点で、公知の多重化モータ
とは異なっている。本発明が用いるモータは、多重化モ
ータであり、且つ、冗長化モータであり、冗長化ハイブ
リッドモータと称され得る。このような冗長化ハイブリ
ッドモータは、過去には全く知られていない。The first servo motor (3-1) and the second servo motor (3-2), which are particularly suitably adopted, share the same rotor and are fixed to the first servo motor (3-1). It is particularly preferable that the child side winding and the stator side winding of the second servomotor (3-2) are independent. Such a motor is structurally known in terms of winding arrangement, and a known motor is preferably used. However, the redundant motor used in the present invention is a known motor that normally shares output. Unlike the multiplex motor, it is different from the known multiplex motor in that the torque having the same output value as the total output value of the multiplex motor can be independently output. The motor used in the present invention is a multiplex motor and a redundant motor, and may be referred to as a redundant hybrid motor. Such a redundant hybrid motor has never been known in the past.
【0012】第1サーボモータ(3−1)の制御が解除
されたとき、第2トルクは第1トルクに対して独立に制
御され、第2サーボモータ(3−2)の制御が解除され
たとき、第1トルクは第2トルクに対して独立に制御さ
れることは、本発明による多重制御冗長電動機の実施の
1つの形態として、特に好ましい。When the control of the first servo motor (3-1) is released, the second torque is controlled independently of the first torque, and the control of the second servo motor (3-2) is released. At this time, it is particularly preferable that the first torque is controlled independently of the second torque as one mode of carrying out the multiple control redundant electric motor according to the present invention.
【0013】本発明による多重制御アクチュエータは、
共通出力軸(9)に第1トルクを入力する第1サーボモ
ータ(3−1)と、第1トルクに合算して第2トルクを
共通出力軸(9)に入力する第2サーボモータ(3−
2)と、第1トルクと第2トルクに合算して手動トルク
を共通出力軸(9)に入力する操作器(2)と、第1サ
ーボモータ(3−1)に対して第1トルクに対応する第
1モータ対応トルク指令(14−1)を生成する第1モ
ータ対応制御器()と、第2サーボモータ(3−2)に
対して第2トルクに対応する第2対応トルク指令(14
−2)を生成する第2モータ対応制御器(12−2)と
から構成されている。第1モータ対応制御器(12−
1)は、第1サーボモータ(3−1)に対して第1トル
クに対応する第1モータ対応第1トルク指令(14−1
−2)を生成する第1モータ対応第1制御器(12−1
−1)と、第1サーボモータ(3−1)に対して第1ト
ルクに対応する第1モータ対応第2トルク指令(14−
1−2)を生成する第1モータ対応第2制御器(12−
1−2)とから形成されている。第2モータ対応制御器
(12−2)は、第2サーボモータ(3−2)に対して
第2トルクに対応する第2モータ対応第1トルク指令
(14−2−1)を生成する第2モータ対応第1制御器
(12−2−1)と、第2サーボモータ(3−2)に対
して第2トルクに対応する第2モータ対応第2トルク指
令(14−2−2)を生成する第2モータ対応第2制御
器(12−2−2)とから形成されている。第1モータ
対応第1トルク指令(14−1−1)と第1モータ対応
第2トルク指令(14−1−2)が不一致であれば、第
1サーボモータ(3−1)の制御を解除する第1論理演
算器(15−1)と、第2モータ対応第1トルク指令
(14−2−1)と第2モータ対応第2トルク指令(1
4−2−2)が不一致であれば、第2サーボモータ(3
−2)の制御を解除する第2論理演算器(15−2)と
が設けられている。The multi-control actuator according to the present invention comprises:
A first servomotor (3-1) that inputs a first torque to a common output shaft (9) and a second servomotor (3) that adds a second torque to the common output shaft (9) by adding the first torque. −
2), the operating device (2) for adding the first torque and the second torque and inputting the manual torque to the common output shaft (9), and the first torque for the first servomotor (3-1). A first motor corresponding controller () that generates a corresponding first motor corresponding torque command (14-1) and a second corresponding torque command () corresponding to the second torque to the second servo motor (3-2). 14
-2) and a second motor-compatible controller (12-2). Controller for the first motor (12-
1) is a first motor-corresponding first torque command (14-1) for the first servomotor (3-1) corresponding to the first torque.
-2) for generating a first motor corresponding first controller (12-1)
-1) and a second torque command (14-) corresponding to the first motor corresponding to the first torque to the first servo motor (3-1).
The second controller corresponding to the first motor (12-
It is formed from 1-2). The second motor corresponding controller (12-2) generates a second motor corresponding first torque command (14-2-1) corresponding to the second torque to the second servo motor (3-2). A second motor-corresponding second torque command (14-2-2) corresponding to the second torque is supplied to the two-motor-corresponding first controller (12-2-1) and the second servomotor (3-2). It is formed from the second controller (12-2-2) corresponding to the generated second motor. If the first torque command for the first motor (14-1-1) and the second torque command for the first motor (14-1-2) do not match, the control of the first servo motor (3-1) is released. A first logical operation unit (15-1), a second torque command (14-2-1) corresponding to the second motor, and a second torque command (1) corresponding to the second motor.
4-2-2) do not match, the second servo motor (3
Second logical operation unit (15-2) for releasing the control of -2) is provided.
【0014】本発明による多重制御電動機は、手動入力
が行われるアクチュエータに利用されることにより、そ
の産業上の利用性がより具体的に有効化する。第1トル
クはPxで表され、第2トルクはPyで表され、手動ト
ルクはPzで表され、共通出力軸(9)の出力トルクが
Psで表されれば、Ps=Px+Pz+Py,Px=K
x・Ps,Pz=Kz・Ps,Py=Ky・Psの関係
が設定されて、Ps=Px+Pz+Pyが満たされる。
ここで、Kx,Kz,Kyは、設定分配係数であり、本
発明に特有な3つの係数から形成される1組の設定セッ
トである。KxとKzとKyとは、既述の関係式から、
Kx+Kz+Ky=1の関係が維持されているが、それ
ぞれに可変であることが特に好ましく、又は、KxとK
zとKyとは、Pzの大きさに対応して可変であること
が特に好ましい。KxとKyとを設定する設定器が追加
されている。設定器は、第1モータ対応制御器と前記第
2モータ対応制御器とにそれぞれに装備されることが好
ましい。The multi-control motor according to the present invention is used as an actuator to which a manual input is applied, so that its industrial applicability is more specifically validated. If the first torque is represented by Px, the second torque is represented by Py, the manual torque is represented by Pz, and the output torque of the common output shaft (9) is represented by Ps, then Ps = Px + Pz + Py, Px = K.
The relationship of x · Ps, Pz = Kz · Ps, Py = Ky · Ps is set, and Ps = Px + Pz + Py is satisfied.
Here, Kx, Kz, and Ky are setting distribution coefficients, and are one setting set formed from three coefficients unique to the present invention. Kx, Kz, and Ky are calculated from the above-mentioned relational expressions.
The relationship of Kx + Kz + Ky = 1 is maintained, but it is particularly preferable that each is variable, or Kx and Kx
It is particularly preferable that z and Ky are variable corresponding to the magnitude of Pz. A setting device for setting Kx and Ky is added. It is preferable that the setting device is provided in each of the first motor corresponding controller and the second motor corresponding controller.
【0015】本発明による基幹的技術は、操作器が操舵
器である大質量物体の手動制御に適用されて特に重要な
産業上の利用価値が生まれる。操舵器として、航空機の
操舵器が絶好的に例示される。そのような航空機は、8
0人〜110人乗り航空機(リージョナルジェット旅客
機)が好適に例示される。The basic technology according to the present invention is applied to the manual control of a large mass object in which the operating device is a steering device, and thus has an especially important industrial value. An example of the steering gear is an aircraft steering gear. 8 such aircraft
Preferable examples are 0 to 110 passenger aircraft (regional jet airliners).
【0016】本発明によるアクチュエータの冗長制御方
法は、第1サーボモータの第1出力と第2サーボモータ
の第2出力とを合算した合算出力を単一出力として制御
対象に対して出力するアクチュエータの冗長制御方法で
ある。その冗長制御方法は、次のような複数ステップを
含んでいる。その複数ステップは、第1出力を制御する
ための第1制御信号を生成すること、第1出力を制御す
るための第2制御信号を生成すること、第2出力を制御
するための第3制御信号を生成すること、第2出力を制
御するための第4制御信号を生成すること、第1制御信
号と第2制御信号との偏差が許容範囲を越えれば第1出
力を零とし第2出力を合算出力に置換して第3制御信号
と第4制御信号を生成することとを有している。ここ
で、第3制御信号と第4制御信号との偏差が許容範囲を
越えれば第2出力を零とし第1出力を合算出力に置換し
て第1制御信号と第2制御信号を生成する。このよう
に、一方の制御系統の制御が信頼性を失った場合には、
その系統の制御信号を用いず、従って、その系統からは
一切出力しないので、外乱になることはない。A redundant actuator control method according to the present invention is directed to an actuator that outputs a combined output of a first output of a first servo motor and a second output of a second servo motor as a single output to a control target. This is a redundant control method. The redundant control method includes the following multiple steps. The plurality of steps includes generating a first control signal for controlling the first output, generating a second control signal for controlling the first output, and a third control for controlling the second output. Generating a signal, generating a fourth control signal for controlling the second output, and setting the first output to zero if the deviation between the first control signal and the second control signal exceeds the allowable range To generate a third control signal and a fourth control signal. Here, if the deviation between the third control signal and the fourth control signal exceeds the allowable range, the second output is set to zero and the first output is replaced with the total calculation force to generate the first control signal and the second control signal. In this way, when the control of one control system loses reliability,
Since the control signal of the system is not used and therefore no output is made from the system, no disturbance occurs.
【0017】本発明によるアクチュエータの冗長制御方
法は、手動力と第1サーボモータの第1出力と第2サー
ボモータの第2出力とを合算した合算出力を単一出力と
して制御対象に対して出力するアクチュエータの冗長制
御方法である。その冗長制御方法は、次のような複数ス
テップを含んでいる。その複数ステップは、第1出力を
制御するための第1制御信号を生成すること、第1出力
を制御するための第2制御信号を生成すること、第2出
力を制御するための第3制御信号を生成すること、第2
出力を制御するための第4制御信号を生成すること、第
1制御信号と第2制御信号との偏差が許容範囲を越えれ
ば第1出力を零とし第2出力を合算出力に置換して第3
制御信号と第4制御信号を生成すること、第3制御信号
と第4制御信号との偏差が許容範囲を越えれば第2出力
を零とし第1出力を合算出力に置換して第1制御信号と
第2制御信号を生成することとを有している。このよう
な制御方法は、手動を第1義的に優先するが、万が一に
も冗長制御系が故障した最悪時には、手動のみで制御が
実行される。このような手動力と機械力とが合成された
ハイブリッド制御系の有効な適用例は、大質量物体の運
動制御であり、特に、防火扉の開閉、航空機の操縦、宇
宙衛星上の操作器具が好適に例示される。In the redundant control method of the actuator according to the present invention, the total calculated force obtained by adding the manual force, the first output of the first servo motor and the second output of the second servo motor is output to the control target as a single output. This is a redundant control method for the actuator. The redundant control method includes the following multiple steps. The plurality of steps includes generating a first control signal for controlling the first output, generating a second control signal for controlling the first output, and a third control for controlling the second output. Generating a signal, second
Generating a fourth control signal for controlling the output; if the deviation between the first control signal and the second control signal exceeds a permissible range, the first output is set to zero and the second output is replaced with a total calculation force. Three
Generating a control signal and a fourth control signal, and if the deviation between the third control signal and the fourth control signal exceeds the allowable range, the second output is set to zero and the first output is replaced with the total calculation force to obtain the first control signal. And generating a second control signal. In such a control method, the manual operation has the first priority, but in the worst case when the redundant control system fails, the control is executed only by the manual operation. An effective application example of such a hybrid control system in which a manual force and a mechanical force are combined is motion control of a large-mass object, and in particular, opening and closing a fire door, operating an aircraft, and operating instruments on a space satellite. It is preferably exemplified.
【0018】第1出力と第2出力との合成が合計出力と
して表され、合計出力と手動力との比は一定に設定され
ていることが好ましい。合計出力と手動力との比(=合
計出力/手動力)は手動力に対応して設定されているこ
とは更に好ましい。その比は、手動力が大きくなれば大
きくなることが特に好ましく、操縦者の手指に戻る反作
用力は小さい方がよいが、その反作用力の変化が手指に
敏感に感じられることは重要である。第1出力と第2出
力との比が一定であり又は近似的に一定であり、特に1
であることは、両サーボモータを平等に用いることによ
り、一方のみに負荷分担が偏ることがない。It is preferable that the combination of the first output and the second output is represented as a total output, and the ratio between the total output and the manual force is set to be constant. It is more preferable that the ratio of the total output to the manual force (= total output / manual force) is set corresponding to the manual force. It is particularly preferable that the ratio increases as the manual force increases, and the reaction force returning to the operator's fingers is preferably small, but it is important that the change in the reaction force is felt sensitively to the fingers. The ratio of the first output to the second output is constant or approximately constant, especially 1
That is, by equally using both servo motors, the load sharing is not biased to only one.
【0019】第1出力と第2出力との合成が合計出力と
して表され、その合計出力と手動力との比は一定に設定
されていることが好ましい。合計出力と手動力との比は
(合計出力/手動力)は使用状態(航空機の操舵の場合
には、飛行状態)に対応して設定されていることは更に
好ましい。操縦者の手指に戻る反作用力は小さい方がよ
いが、その反作用力の変化が手指に感じられることは重
要である。第1出力と第2出力の比が一定であり又は近
似的に一定であり、特に1であることは、両サーボモー
タを平等に用いることにより、一方のみに負荷分担が偏
ることがない。It is preferable that the combination of the first output and the second output is represented as a total output, and the ratio between the total output and the manual force is set to be constant. It is further preferable that the ratio of the total output to the manual force (total output / manual force) is set corresponding to the use state (in the case of steering the aircraft, the flight state). It is better that the reaction force returning to the operator's finger is small, but it is important that the change in the reaction force is felt by the finger. The ratio of the first output and the second output is constant or approximately constant, and in particular, the ratio of 1 means that the load sharing is not biased to only one by using both servo motors equally.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】図に対応して、本発明による多重
制御アクチュエータの実施の形態は、航空機の操舵シス
テムに適用されている。その操舵システム1は、図1に
示されるように、地域的航空機の機体に装備されてい
る。操舵システム1は、ハイブリッド化された2つの操
舵用ハンドル2と、多重化アクチュエータを形成する多
重化サーボモータ3と、機械的操舵出力伝達機構4と、
機械的操舵入力伝達機構5とを含んでいる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Corresponding to the figures, an embodiment of a multiple control actuator according to the present invention is applied to an aircraft steering system. The steering system 1 is installed in the fuselage of a regional aircraft, as shown in FIG. The steering system 1 includes two hybrid steering handles 2, a multiple servo motor 3 forming a multiple actuator, a mechanical steering output transmission mechanism 4,
The mechanical steering input transmission mechanism 5 is included.
【0021】操舵用ハンドル2は、複数軸独立回転機構
を持ち、複数操舵翼7の複数軸回転のための手動的機械
力を出力することができる。その手動的機械力と、その
手動的操作により変位する操舵用ハンドル2の幾何学的
操作量に対応する操作位置とを検出する手動力・位置セ
ンサ6により多次元的に検出される。手動力・位置セン
サ6は、パイロットの指と操舵用ハンドル2とが作用反
作用により接合する接合部位に配置されている。機械的
操舵出力伝達機構4と機械的操舵入力伝達機構5とは、
それぞれに、多軸鋼線ケーブルにより形成されている。The steering handle 2 has a multi-axis independent rotation mechanism and can output a manual mechanical force for multi-axis rotation of the multi-steering wings 7. Multi-dimensional detection is performed by the manual force / position sensor 6 that detects the manual mechanical force and the operation position corresponding to the geometrical operation amount of the steering wheel 2 that is displaced by the manual operation. The hand power / position sensor 6 is arranged at a joint portion where the pilot's finger and the steering handle 2 are joined by action and reaction. The mechanical steering output transmission mechanism 4 and the mechanical steering input transmission mechanism 5 are
Each is formed by a multi-axis steel wire cable.
【0022】パイロットの操舵力である手動的機械力
は、操舵用ハンドル2から機械的操舵入力伝達機構5を
介して多重化サーボモータ3の機械的インタフェースに
伝達されハイブリッド化されて(多重化されて)、多重
化サーボモータ3の入力軸又は出力軸に入力され、手動
的トルク出力としてそのままにその出力軸(それぞれの
共通出力軸)から出力される。多重化サーボモータ3の
電気的トルク出力は、手動的トルク出力とともに、コン
トローラにより制御される電力生成器(例示:インバー
タ)から出力される。電気的トルク出力と手動的トルク
出力は、機械的に合算されて、合算トルク出力として、
それぞれに単一である多重化サーボモータ3から出力さ
れ、機械的操舵出力伝達機構4を介して複数操舵翼7に
それぞれに伝達される。The manual mechanical force, which is the pilot's steering force, is transmitted from the steering handle 2 through the mechanical steering input transmission mechanism 5 to the mechanical interface of the multiplex servomotor 3 to be hybridized (multiplexed). ), And is input to the input shaft or the output shaft of the multiplex servomotor 3, and is output from the output shaft (each common output shaft) as it is as a manual torque output. The electric torque output of the multiplex servo motor 3 is output from a power generator (example: inverter) controlled by the controller together with the manual torque output. The electrical torque output and the manual torque output are mechanically summed, and as a summed torque output,
It is output from the single multiplex servo motor 3 and is transmitted to each of the plurality of steering wings 7 via the mechanical steering output transmission mechanism 4.
【0023】図2は、単一の多重化サーボモータに関し
て1つのトルク出力について、そのトルク出力を制御す
るトルク出力制御回路8を示している。トルク出力制御
回路8の制御対象は、多重化サーボモータ3である。多
重化サーボモータ3は、第1電動機3−1と第2電動機
3−2とから構成されている。第1電動機3−1と第2
電動機3−2は、共通出力軸9を有していて、それらの
独立した出力が多重化(合算化、ハイブリッド化)され
ている。第1電動機3−1は独立に第1アシストトルク
Pxを出力し、第2電動機3−2は独立に第2アシスト
トルクPyを出力することができる。FIG. 2 shows a torque output control circuit 8 which controls the torque output for one torque output for a single multiplexed servomotor. The control target of the torque output control circuit 8 is the multiplex servo motor 3. The multiplex servo motor 3 is composed of a first electric motor 3-1 and a second electric motor 3-2. First electric motor 3-1 and second
The electric motor 3-2 has a common output shaft 9, and these independent outputs are multiplexed (added, hybridized). The first electric motor 3-1 can independently output the first assist torque Px, and the second electric motor 3-2 can independently output the second assist torque Py.
【0024】多重化サーボモータ3の共通出力軸9又は
多重化サーボモータ3の共通的入力軸には、既述の手動
的トルク出力が入力され、そのままに、共通出力軸9か
ら手動的トルクPzとして出力される。合算出力Ps
は、第1アシストトルクPxと第2アシストトルクPy
と手動的トルクPzとの合算である。
Ps=Px+Pz+Py・・・(1)
第1アシストトルクPxと第2アシストトルクPyと手
動的トルクPzとの3つのトルク(トルクに対応)を単
一のトルクに機械的に合体して単一の出力に変換する機
構は、公知である。そのような公知の機構として、電子
的制御機構の他に、差動歯車装置が知られている。The above-mentioned manual torque output is input to the common output shaft 9 of the multiplex servomotor 3 or the common input shaft of the multiplex servomotor 3, and the manual torque Pz is directly input from the common output shaft 9 as it is. Is output as. Total calculation power Ps
Is the first assist torque Px and the second assist torque Py.
And the manual torque Pz. Ps = Px + Pz + Py (1) Three torques (corresponding to the torque) of the first assist torque Px, the second assist torque Py, and the manual torque Pz are mechanically combined into a single torque to form a single torque. Mechanisms for converting to output are known. As such a known mechanism, a differential gear device is known in addition to an electronic control mechanism.
【0025】手動的トルクPzを機械的出力として出力
する操舵用ハンドル2は、手動力・位置センサ6を介し
て手動的トルクPzに対応する手動力電気信号EPz
と、そのトルクが出力されている時の操作量PPzを出
力する。操作量は、トルクEPzと位置PPzの2変数
で記述され、トルクEPzと位置PPzの2変数は、そ
れぞれに複数翼に関して多次元化されている。以下操作
量は、電気信号として操作量対応信号{PPz,EP
z}11で表される。The steering handle 2 which outputs the manual torque Pz as a mechanical output is supplied with a manual force electric signal EPz corresponding to the manual torque Pz via the manual force / position sensor 6.
And the manipulated variable PPz when the torque is output. The operation amount is described by two variables of the torque EPz and the position PPz, and the two variables of the torque EPz and the position PPz are multidimensionalized for a plurality of blades. Below, the manipulated variable is a manipulated variable corresponding signal {PPz, EP
z} 11.
【0026】トルク出力制御回路8は、第1電動機3−
1に対応する第1モータ対応コントローラ12−1と第
2電動機3−2に対応する第2モータ対応コントローラ
12−2を含んでいる。第1モータ対応コントローラ1
2−1は、第1モータ対応第1コントローラ12−1−
1と第1モータ対応第2コントローラ12−1−2を含
んでいる。第2モータ対応コントローラ12−2は、第
2モータ対応第1コントローラ12−2−1と第2モー
タ対応第2コントローラ12−2−2を含んでいる。操
作量対応信号{PPz,EPz}11は、操舵用ハンド
ル2の手動力・位置センサ6から出力されて、第1モー
タ対応第1コントローラ12−1−1と第1モータ対応
第2コントローラ12−1−2と第2モータ対応第1コ
ントローラ12−2−1と第2モータ対応第2コントロ
ーラ12−2−2とに入力される。The torque output control circuit 8 includes a first electric motor 3-
It includes a first motor corresponding controller 12-1 corresponding to 1 and a second motor corresponding controller 12-2 corresponding to the second electric motor 3-2. Controller 1 for the first motor
2-1 is the first controller 12-1- for the first motor
1 and a second controller 12-1-2 corresponding to the first motor. The second motor compatible controller 12-2 includes a second motor compatible first controller 12-2-1 and a second motor compatible second controller 12-2-2. The operation amount corresponding signal {PPz, EPz} 11 is output from the manual force / position sensor 6 of the steering wheel 2 and is used as a first motor-corresponding first controller 12-1-1 and a first motor-corresponding second controller 12-. 1-2 are input to the first controller 12-2-1 corresponding to the second motor and the second controller 12-2-2 corresponding to the second motor.
【0027】第1電動機3−1は、第1モータ対応回転
位置センサ(図示されず)と第1モータ対応トルクセン
サ(図示されず)と第1モータ対応電流センサ(図示さ
れず)を含んでいる。第1電動機3−1が出力する第1
アシストトルクPxに対応する位置・電流信号は、以
下、電気信号として第1モータ対応位置・電流信号{P
Px,EPx}13−1で表される。The first electric motor 3-1 includes a first motor corresponding rotational position sensor (not shown), a first motor corresponding torque sensor (not shown) and a first motor corresponding current sensor (not shown). There is. First output from the first electric motor 3-1
The position / current signal corresponding to the assist torque Px is hereinafter referred to as an electric signal corresponding to the position / current signal {P
Px, EPx} 13-1.
【0028】第2電動機3−2は、第2モータ対応回転
位置センサ(図示されず)と第2モータ対応トルクセン
サ(図示されず)と第2モータ対応電流センサ(図示さ
れず)を含んでいる。第2電動機3−2が出力する手動
的パワーPzに対応する位置・電流信号は、以下、電気
信号として第2モータ対応位置・電流信号{PPy,E
Py}13−2で表される。The second electric motor 3-2 includes a second motor corresponding rotational position sensor (not shown), a second motor corresponding torque sensor (not shown) and a second motor corresponding current sensor (not shown). There is. The position / current signal corresponding to the manual power Pz output from the second electric motor 3-2 is hereinafter referred to as an electric signal corresponding to the second motor-corresponding position / current signal {PPy, E.
Py} 13-2.
【0029】第1モータ対応位置・電流信号{PPx,
EPx}13−1は、第1電動機3−1から出力され、
第1モータ対応第1コントローラ12−1−1と第1モ
ータ対応第2コントローラ12−1−2とに入力され
る。第1モータ対応位置・電流信号{PPx,EPx}
13−1は、第1電動機3−1が出力する電流と電圧と
に基づいて、第1モータ対応第1コントローラ12−1
−1と第1モータ対応第2コントローラ12−1−2の
中で計算され得る信号に置換され得る。第2モータ対応
位置・電流信号{PPy,EPy}13−2は、第2電
動機3−2から出力され、第2モータ対応第1コントロ
ーラ12−2−1と第2モータ対応第2コントローラ1
2−2−2とに入力される。第2モータ対応位置・電流
信号{PPy,EPy}13−2は、第2電動機3−2
が出力する電流と電圧とに基づいて、第2モータ対応第
1コントローラ12−2−1と第2モータ対応第2コン
トローラ12−2−2の中で計算され得る信号に置換さ
れ得る。Position / current signal corresponding to the first motor {PPx,
EPx} 13-1 is output from the first electric motor 3-1.
It is input to the first controller 12-1-1 corresponding to the first motor and the second controller 12-1-2 corresponding to the first motor. Position / current signal for the first motor {PPx, EPx}
13-1 is a first motor compatible first controller 12-1 based on the current and voltage output from the first electric motor 3-1.
-1 and a signal that can be calculated in the second controller 12-1-2 corresponding to the first motor. The second motor corresponding position / current signal {PPy, EPy} 13-2 is output from the second electric motor 3-2, and the second motor corresponding first controller 12-2-1 and the second motor corresponding second controller 1 are output.
2-2-2 is input. The second motor corresponding position / current signal {PPy, EPy} 13-2 is the second motor 3-2.
Can be replaced with a signal that can be calculated in the first controller 12-2-1 corresponding to the second motor and the second controller 12-2-2 corresponding to the second motor based on the current and the voltage output by.
【0030】第1モータ対応第1コントローラ12−1
−1は、操作量対応信号{PPz,EPz}11と第1
モータ対応位置・電流信号{PPx,EPx}13−1
との第1モータ対応第1偏差{ΔPPx,ΔEPx}1
4−1−1を計算する。:
ΔPPx=PPz−PPx
ΔEPx=EPz−(Kx/Kz)・EPx
ここで、KzとKxは、後述される第3分配比例係数と
第1分配比例係数である。第1モータ対応第2コントロ
ーラ12−1−2は、操作量対応信号{PPz,EP
z}11と第2モータ対応位置・電流信号{PPx,E
Px}13−2との第1モータ対応第2偏差{ΔPP
x’,ΔEPx’}14−1−2を計算する。:
ΔPPx’=PPz−PPx
ΔEPx’=EPz−(Kx/Kz)・EPxFirst controller 12-1 for the first motor
-1 is the operation amount corresponding signal {PPz, EPz} 11 and the first
Motor corresponding position / current signal {PPx, EPx} 13-1
First deviation corresponding to the first motor {ΔPPx, ΔEPx} 1
Calculate 4-1-1. Where: ΔPPx = PPz−PPx ΔEPx = EPz− (Kx / Kz) · EPx Here, Kz and Kx are a third distribution proportional coefficient and a first distribution proportional coefficient, which will be described later. The second controller 12-1-2 corresponding to the first motor operates the operation amount corresponding signal {PPz, EP
z} 11 and second motor corresponding position / current signal {PPx, E
Px} 13-2 and second deviation corresponding to the first motor {ΔPP
x ′, ΔEPx ′} 14-1-2 is calculated. : ΔPPx ′ = PPz−PPx ΔEPx ′ = EPz− (Kx / Kz) · EPx
【0031】第2モータ対応第1コントローラ12−2
−1は、操作量対応信号{PPz,EPz}11と第2
モータ対応位置・電流信号{PPy,EPy}13−2
との第2モータ対応第1偏差{ΔPPy,ΔEPy}1
4−2−1を計算する。:
ΔPPy=PPz−PPy
ΔEPy=EPz−(Ky/Kz)・EPy
第2モータ対応第2コントローラ12−2−2は、操作
量対応信号{PPz,EPz}11と第2モータ対応位
置・電流信号{PPy,EPy}13−2との第2モー
タ対応第2偏差{ΔPPy’,ΔEPy’}14−2−
2’を計算する。:
ΔPPy’=PPz−PPy
ΔEPy’=EPz−(Ky/Kz)・EPy
ここで、Kyは後述される第2分配比例係数である。First controller 12-2 for second motor
-1 is the manipulated variable corresponding signal {PPz, EPz} 11 and the second
Motor corresponding position / current signal {PPy, EPy} 13-2
Second deviation corresponding to the second motor {ΔPPy, ΔEPy} 1
Calculate 4-2-1. : [Delta] PPy = PPz-PPy [Delta] EPy = EPz- (Ky / Kz) .EPy The second controller 12-2-2 for the second motor corresponds to the manipulated variable corresponding signal {PPz, EPz} 11 and the position / current signal corresponding to the second motor. Second deviation corresponding to the second motor from {PPy, EPy} 13-2 {ΔPPy ′, ΔEPy ′} 14-2-
Calculate 2 '. : [Delta] PPy '= PPz-PPy [Delta] EPy' = EPz- (Ky / Kz) * EPy where Ky is a second distribution proportional coefficient described later.
【0032】トルク出力制御回路8は、第1論理演算器
15−1と第2論理演算器15−2とを更に含んでい
る。第1モータ対応コントローラ12−1は、四重に第
1論理演算器15−1に接続している。第1モータ対応
第1コントローラ12−1−1は、二重に第1論理演算
器15−1に接続している。第1モータ対応第2コント
ローラ12−1−2は、二重に第1論理演算器15−1
に接続している。第2モータ対応コントローラ12−2
は、四重に第2論理演算器15−2に接続している。第
2モータ対応第1コントローラ12−2−1は、二重に
第2論理演算器15−2に接続している。第2モータ対
応第2コントローラ12−2−2は、二重に第2論理演
算器15−2に接続している。The torque output control circuit 8 further includes a first logical operator 15-1 and a second logical operator 15-2. The first motor compatible controller 12-1 is quadruple connected to the first logical operation unit 15-1. The first controller 12-1-1 corresponding to the first motor is doubly connected to the first logical operation unit 15-1. The second controller 12-1-2 corresponding to the first motor is duplicated in the first logical operation unit 15-1.
Connected to. Second motor compatible controller 12-2
Are quadruple connected to the second logical operation unit 15-2. The second motor-compatible first controller 12-2-1 is doubly connected to the second logical operation unit 15-2. The second controller 12-2-2 corresponding to the second motor is doubly connected to the second logical operation unit 15-2.
【0033】第1論理演算器15−1は、次の3通りの
論理演算を実行する。
第1モータ対応第1論理演算:ΔEPxとΔEPx’と
が設定有効桁数で一致すれば、第1制御信号16−1と
して(EPx+第1制御微分量)を出力する。ここで、
第1制御微分量は、ΔEPx、又は、ΔEPxに対応す
る量でありΔEPxに一定係数がかけられた量、又は、
ΔEPxの大きさに対応してテーブルで規定されている
係数がΔEPxに掛けられた量であり、第1制御量であ
る。The first logical operation unit 15-1 executes the following three logical operations. If the first logical operation corresponding to the first motor: ΔEPx and ΔEPx ′ match in the set effective digit number, (EPx + first control differential amount) is output as the first control signal 16-1. here,
The first control differential amount is ΔEPx or an amount corresponding to ΔEPx and an amount obtained by multiplying ΔEPx by a constant coefficient, or
The coefficient defined in the table corresponding to the magnitude of ΔEPx is the amount multiplied by ΔEPx and is the first control amount.
【0034】第1モータ対応第2論理演算:ΔPPxと
ΔEPx’とが設定有効桁数で一致しなければ、第1電
動機3−1の制御を停止して第2電動機3−2による共
通出力軸9に対する入力と手動力による共通出力軸9に
対する入力とに負荷を与えないように、第1電動機3−
1の電源は、これを完全オフ状態(空回り状態)に移行
させる第1停止信号17−1を生成して出力する(詳し
くは後述される)。Second logical operation corresponding to the first motor: If ΔPPx and ΔEPx 'do not match in the set effective digit number, the control of the first electric motor 3-1 is stopped and the common output shaft by the second electric motor 3-2 is stopped. The first motor 3-
The first power source generates and outputs the first stop signal 17-1 that shifts the power source to the completely off state (idling state) (details will be described later).
【0035】第1モータ対応第3論理演算:ΔEPx又
はΔEPx’が設定時間幅の時間内で設定閾値を越えれ
ば、第1モータ対応第1論理演算の結果と第1モータ対
応第2論理演算の結果に係わらず、第1電動機3−1の
制御を停止して第2電動機3−2による共通出力軸9に
対する入力と手動力による共通出力軸9に対する入力と
に負荷を与えないように、第1電動機3−1の電源は、
これを完全オフ状態に移行させる第1停止信号17−1
を生成して出力する。Third logical operation corresponding to the first motor: If ΔEPx or ΔEPx ′ exceeds the set threshold within the set time width, the result of the first logical operation corresponding to the first motor and the second logical operation corresponding to the first motor Regardless of the result, the control of the first electric motor 3-1 is stopped so as not to load the input to the common output shaft 9 by the second electric motor 3-2 and the input to the common output shaft 9 by the manual force. 1 The electric power of the electric motor 3-1 is
First stop signal 17-1 for shifting this to a completely off state
Is generated and output.
【0036】第1電動機3−1の入出力軸と第2電動機
3−2の入出力軸と手動入出力軸とが差動歯車で連結さ
れている場合には、それぞれの回転位置に関しても、既
述の3つの論理演算が実行される。この場合には、既述
の倫理演算では、EPx又はEPx’のEはPに置換さ
れて読みなおされる。第1電動機3−1の入出力軸と第
2電動機3−2の入出力軸と手動入出力軸との間に差動
性がない場合には、一体化されている単一の共通出力軸
の検出回転位置に基づいて多重化されずに単一の回転位
置制御が実行され、その結果として単一の回転数制御
(速度制御)が実行される。When the input / output shaft of the first electric motor 3-1 and the input / output shaft of the second electric motor 3-2 and the manual input / output shaft are connected by a differential gear, the respective rotational positions are also as follows. The three logical operations described above are executed. In this case, E in EPx or EPx ′ is replaced with P and read again in the ethical operation described above. When there is no differential between the input / output shaft of the first electric motor 3-1 and the input / output shaft of the second electric motor 3-2 and the manual input / output shaft, a single common output shaft is integrated. A single rotational position control is executed without being multiplexed based on the detected rotational position, and as a result, a single rotational speed control (speed control) is executed.
【0037】第2論理演算器15−2は、次の3通りの
論理演算を実行する。
第2モータ対応第1論理演算:ΔEPyとΔEPy’と
が設定有効桁数で一致すれば、第2制御信号16−2と
して(EPy+第2制御微分量)を出力する。ここで、
第2制御微分量は、ΔEPy、又は、ΔEPyに対応す
る量でありΔEPyに一定係数がかけられた量、又は、
ΔEPyの大きさに対応してテーブルで規定されている
係数がΔEPyに掛けられた量であり、第2制御量であ
る。The second logical operation unit 15-2 executes the following three logical operations. If the first logical operation corresponding to the second motor: ΔEPy and ΔEPy ′ match in the set effective digit number, (EPy + second control differential amount) is output as the second control signal 16-2. here,
The second control differential amount is ΔEPy or an amount corresponding to ΔEPy and ΔEPy multiplied by a constant coefficient, or
The coefficient defined in the table corresponding to the magnitude of ΔEPy is the amount multiplied by ΔEPy, which is the second control amount.
【0038】第2モータ対応第2論理演算:ΔPPyと
ΔEPy’とが設定有効桁数で一致しなければ、第1電
動機3−1の制御を停止して第2電動機3−2による共
通出力軸9に対する入力と手動力による共通出力軸9に
対する入力とに負荷を与えないように、第1電動機3−
1の電源は、これを完全オフ状態に移行させる第1停止
信号17−2を生成して出力する(詳しくは後述され
る)。Second logical operation for the second motor: If ΔPPy and ΔEPy 'do not match in the set number of effective digits, the control of the first electric motor 3-1 is stopped and the common output shaft of the second electric motor 3-2. The first motor 3-
The power supply No. 1 generates and outputs the first stop signal 17-2 that shifts it to the completely off state (details will be described later).
【0039】第2モータ対応第3論理演算:ΔEPy又
はΔEPy’が設定時間幅の時間内で設定閾値を越えれ
ば、第1モータ対応第1論理演算の結果と第1モータ対
応第2論理演算の結果に係わらず、第1電動機3−1の
制御を停止して第2電動機3−2による共通出力軸9に
対する入力と手動力による共通出力軸9に対する入力と
に負荷を与えないように、第1電動機3−1の電源は、
これを完全オフ状態に移行させる第1停止信号17−2
を生成して出力する。Second motor-corresponding third logical operation: If ΔEPy or ΔEPy 'exceeds the set threshold within the set time width, the result of the first motor-corresponding first logical operation and the first motor-corresponding second logical operation are calculated. Regardless of the result, the control of the first electric motor 3-1 is stopped so as not to load the input to the common output shaft 9 by the second electric motor 3-2 and the input to the common output shaft 9 by the manual force. 1 The electric power of the electric motor 3-1 is
First stop signal 17-2 for shifting this to a completely off state
Is generated and output.
【0040】第1電動機3−1の入出力軸と第2電動機
3−2の入出力軸と手動入出力軸とが差動歯車で連結さ
れている場合には、それぞれの回転位置に関しても、既
述の3つの論理演算が実行される。この場合、既述の倫
理演算では、EPy又はEPy’のEはPに置換されて
読みなおされる。第1電動機3−1の入出力軸と第2電
動機3−2の入出力軸と手動入出力軸との間に差動性が
ない場合には、一体化されている単一の共通出力軸の検
出回転位置に基づいて多重化されずに単一の回転位置制
御が実行され、その結果として単一の回転数制御(速度
制御)が実行される。When the input / output shaft of the first electric motor 3-1 and the input / output shaft of the second electric motor 3-2 and the manual input / output shaft are connected by a differential gear, the respective rotational positions are also as follows. The three logical operations described above are executed. In this case, in the above-mentioned ethical calculation, E of EPy or EPy ′ is replaced with P and read again. When there is no differential between the input / output shaft of the first electric motor 3-1 and the input / output shaft of the second electric motor 3-2 and the manual input / output shaft, a single common output shaft is integrated. A single rotational position control is executed without being multiplexed based on the detected rotational position, and as a result, a single rotational speed control (speed control) is executed.
【0041】既述のKzとKxとKyは、下記のように
規定される。
Pz/Ps=Kz
Px/Ps=Kx
Py/Ps=Ky
Ps=Pz+Px+Py
=Kz・Ps+Kx・Ps+Ky・Ps
=Ps(Kz+Kx+Ky)
KxとKyとを設定する設定器が追加されている。設定
器は、第1モータ対応制御器と前記第2モータ対応制御
器とにそれぞれに装備されることが好ましい。The above-mentioned Kz, Kx and Ky are defined as follows. Pz / Ps = Kz Px / Ps = Kx Py / Ps = Ky Ps = Pz + Px + Py = Kz * Ps + Kx * Ps + Ky * Ps = Ps (Kz + Kx + Ky) The setting device which sets Kx and Ky is added. It is preferable that the setting device is provided in each of the first motor corresponding controller and the second motor corresponding controller.
【0042】手動力出力Pzが共通出力軸9の全出力P
sであれば(このようなことが人為的ではなく自然に起
こる確率は、実質的に零である)、Kz=1であり、且
つ、Kx=Ky=0になる。万一にもそのようなことが
起こる場合には、理論的には、次の2通りが考えられ
る。
(1)第1電動機3−1が故障し、且つ、第2電動機3
−2が故障する場合
そのような故障として、第1電動機3−1と第2電動機
3−2の電磁誘導コイルのような機器の同時的焼損が例
示される。
(2)トルク出力制御回路8の第1モータ対応制御機器
が故障し、且つ、トルク出力制御回路8の第2モータ対
応制御機器が故障する場合
第1モータ対応制御機器の故障は、第1モータ対応第1
コントローラ12−1−1又は第1モータ対応第2コン
トローラ12−1−2が故障し、且つ、第2モータ対応
コントローラ12−2又は第2モータ対応コントローラ
12−2が同時的に故障する場合、又は、第1論理演算
器15−1が故障し、且つ、第2論理演算器15−2が
故障する場合、後述されるインバータが同時的に故障す
る場合が、例示される。The manual force output Pz is the total output P of the common output shaft 9.
If s (the probability that such a thing naturally occurs rather than artificially is zero), then Kz = 1 and Kx = Ky = 0. In the unlikely event that such a situation occurs, there are theoretically the following two possibilities. (1) The first electric motor 3-1 fails, and the second electric motor 3
In the case where -2 fails, an example of such a failure is simultaneous burning of devices such as the electromagnetic induction coils of the first electric motor 3-1 and the second electric motor 3-2. (2) When the first motor-compatible control device of the torque output control circuit 8 fails and the second motor-compatible control device of the torque output control circuit 8 fails, the failure of the first motor-compatible control device is the first motor. First response
When the controller 12-1-1 or the second controller 12-1-2 corresponding to the first motor fails, and the controller 12-2 or the second motor compatible controller 12-2 simultaneously fails, Alternatively, the case where the first logical operation unit 15-1 fails, the second logical operation unit 15-2 fails, and the inverters described later simultaneously fail are illustrated.
【0043】トルク出力制御回路8は、第1インバータ
18−1と第2インバータ18−2を更に含んでいる。
第1制御信号16−1は、第1インバータ18−1に入
力する。第1インバータ18−1は、第1制御信号16
−1に基づいて、その時のKx・Psに対応する第1モ
ータ駆動電力19−1−u,v,wを出力する。ここ
で、{u,v,w}は、3相電力の各相成分を示す。第
2制御信号16−2は、第2インバータ18−2に入力
する。第2インバータ18−2は、第2制御信号16−
2に基づいて、その時のKx・Psに対応する第1モー
タ駆動電力19−2−u,v,wを出力する。ここで、
{u,v,w}は、3相電力の各相成分を示す。第1制
御信号16−1と第2制御信号16−2とは、既述の位
置情報PPxとPPyとを含んでいる。PPxとPPy
とは同じ値であり、又は、回転角度変換係数σにより、
PPx=σ・PPyで表される(差動歯車が用いられる
場合)。The torque output control circuit 8 further includes a first inverter 18-1 and a second inverter 18-2.
The first control signal 16-1 is input to the first inverter 18-1. The first inverter 18-1 has a first control signal 16
Based on -1, it outputs the first motor driving power 19-1-u, v, w corresponding to Kx · Ps at that time. Here, {u, v, w} indicates each phase component of the three-phase power. The second control signal 16-2 is input to the second inverter 18-2. The second inverter 18-2 has a second control signal 16-
Based on 2, the first motor drive power 19-2-u, v, w corresponding to Kx · Ps at that time is output. here,
{U, v, w} indicates each phase component of the three-phase power. The first control signal 16-1 and the second control signal 16-2 include the above-described position information PPx and PPy. PPx and PPy
Is the same value, or by the rotation angle conversion coefficient σ,
It is represented by PPx = σ · PPy (when a differential gear is used).
【0044】第1サーボモータ3−1と第2サーボモー
タ3−2として、単一構造化ハイブリッドモータが好適
に用いられ得る。単一構造化ハイブリッドモータは、公
知であり、同一の回転子を共有し、固定子側第1巻線と
固定子側第2巻線とが独立であり、固定子側第1巻線と
固定子側第2巻線とは、同一円周上で回転方向に異なる
位置に配置され、又は、同一スロットに半径方向に異な
る位置に配置されている。このように構造が完全に対称
ではない2出力合成モータは、適正に定められる分担比
率の2つのトルク出力を持つことが好ましい。全く同じ
構造のモータが共通軸化されるハイブリッドモータで
は、それぞれのトルク出力が1対1であることが好まし
い。出力個数としては、2より大きい値が採択され得
る。その場合、ΣKj+Kz=1が設定される。Kx+
Kz+Kyでは、KyはΣKiとして読み換えられる。A single structured hybrid motor can be preferably used as the first servo motor 3-1 and the second servo motor 3-2. A single structured hybrid motor is known, shares the same rotor, has a stator-side first winding and a stator-side second winding that are independent, and is fixed to the stator-side first winding. The child-side second windings are arranged at different positions in the rotation direction on the same circumference, or at different positions in the same slot in the radial direction. As described above, it is preferable that the two-output combined motor, which is not completely symmetrical in structure, has two torque outputs in an appropriately determined sharing ratio. In a hybrid motor in which motors having exactly the same structure have a common shaft, it is preferable that each torque output be 1: 1. A value larger than 2 may be adopted as the number of outputs. In that case, ΣKj + Kz = 1 is set. Kx +
In Kz + Ky, Ky is read as ΣKi.
【0045】[0045]
【発明の効果】本発明による多重制御冗長電動機、多重
制御アクチュエータ、及び、それの冗長制御方法は、4
重冗長化により電動機の出力分担と実質的に無故障の制
御電動機を提供することができ、結果的に、航空機の操
舵システムのようなアクチュエータの無故障長寿命化を
実現する技術を確立することができる。The multiple control redundant electric motor, the multiple control actuator, and the redundant control method therefor according to the present invention are
It is possible to provide the output sharing of the electric motor and the control electric motor which is substantially failure-free by the heavy redundancy, and as a result, to establish the technology to realize the failure-free and long life of the actuator such as the steering system of the aircraft. You can
【図1】図1は、本発明による多重制御アクチュエータ
の実施の形態を示す斜軸投影図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a multiplex control actuator according to the present invention.
【図2】図2は、本発明による多重制御アクチュエータ
の制御回路を示す回路ブロック図である。FIG. 2 is a circuit block diagram showing a control circuit of the multiplex control actuator according to the present invention.
2…操作器 3…サーボモータ 3−1…第1サーボモータ 3−2…第2サーボモータ 9…共通出力軸 12−1…第1モータ対応制御器 12−1−1…第1モータ対応第1制御器 12−1−2…第1モータ対応第2制御器 12−2…第2モータ対応制御器 12−2−1…第2モータ対応第1制御器 12−2−2…第2モータ対応第2制御器 14−1…第1モータ対応トルク指令 14−1−1…第1モータ対応第1トルク指令 14−1−2…第1モータ対応第2トルク指令 14−2…第2モータ対応トルク指令 14−2−1…第2モータ対応第1トルク指令 14−2−2…第2モータ対応第2トルク指令 15−1…第1論理演算器 15−2…第2論理演算器 18−1…第1電力生成器 18−2…第2電力生成器 22−1…第1制御線 22−2…第2制御線 2 ... actuator 3 ... Servo motor 3-1 ... First servo motor 3-2 ... second servo motor 9 ... Common output shaft 12-1 ... Controller for the first motor 12-1-1 ... First controller corresponding to first motor 12-1-2 ... Second controller corresponding to first motor 12-2 ... Controller for second motor 12-2-1 ... First controller corresponding to second motor 12-2-2 ... Second controller corresponding to second motor 14-1 ... Torque command for first motor 14-1-1 ... First torque command corresponding to first motor 14-1-2 ... Second torque command corresponding to first motor 14-2 ... Torque command for second motor 14-2-1 ... First torque command corresponding to second motor 14-2-2 ... Second torque command for second motor 15-1 ... First logical operation unit 15-2 ... Second logical operation unit 18-1 ... First power generator 18-2 ... Second power generator 22-1 ... First control line 22-2 ... second control line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠田 和英 愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱重 工業株式会社名古屋航空宇宙システム製作 所内 Fターム(参考) 5H209 AA20 BB07 BB08 BB09 CC01 DD20 GG04 GG05 HH12 SS02 SS04 SS07 TT10 5H572 AA20 BB07 EE04 EE09 HC01 HC07 MM04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kazuhide Shinoda Mitsubishi Heavy, 10 Oemachi, Minato-ku, Nagoya-shi, Aichi Industrial Co., Ltd. Nagoya Aerospace System Production In-house F-term (reference) 5H209 AA20 BB07 BB08 BB09 CC01 DD20 GG04 GG05 HH12 SS02 SS04 SS07 TT10 5H572 AA20 BB07 EE04 EE09 HC01 HC07 MM04
Claims (25)
ーボモータと、 前記第1トルクに合算して第2トルクを前記共通出力軸
に入力する第2サーボモータと、 制御器とを具え、 前記制御器は、 前記第1サーボモータに対して前記第1トルクに対応す
る第1モータ対応トルク指令を生成する第1モータ対応
制御器と、 前記第2サーボモータに対して前記第2トルクに対応す
る第2対応トルク指令を生成する第2モータ対応制御器
とを備え、 前記第1モータ対応制御器は、 前記第1サーボモータに対して前記第1トルクに対応す
る第1モータ対応第1トルク指令を生成する第1モータ
対応第1制御器と、 前記第1サーボモータに対して前記第1トルクに対応す
る第1モータ対応第2トルク指令を生成する第1モータ
対応第2制御器とを具え、 前記第2モータ対応制御器は、 前記第2サーボモータに対して前記第2トルクに対応す
る第2モータ対応第1トルク指令を生成する第2モータ
対応第1制御器と、 前記第2サーボモータに対して前記第2トルクに対応す
る第2モータ対応第2トルク指令を生成する第2モータ
対応第2制御器とを具え、 前記第1モータ対応第1トルク指令と前記第1モータ対
応第2トルク指令との偏差が許容範囲を越えれば、前記
第1サーボモータの制御を解除する第1論理演算器と、 前記第2モータ対応第1トルク指令と前記第2モータ対
応第2トルク指令との偏差が許容範囲を越えれば、前記
第2サーボモータの制御を解除する第2論理演算器とを
更に具える多重制御冗長電動機。1. A first servomotor for inputting a first torque to a common output shaft, a second servomotor for summing the first torque and inputting a second torque to the common output shaft, and a controller. The controller may include a first motor corresponding controller that generates a first motor corresponding torque command corresponding to the first torque to the first servo motor, and a second motor corresponding to the second servo motor. A second motor corresponding controller that generates a second corresponding torque command corresponding to torque, wherein the first motor corresponding controller corresponds to the first motor corresponding to the first torque with respect to the first servo motor. A first motor-corresponding first controller for generating a first torque command, and a first motor-corresponding second control for generating a first motor-corresponding second torque command corresponding to the first torque with respect to the first servomotor Bowls and tools A second motor-corresponding first controller that generates a second motor-corresponding first torque command corresponding to the second torque with respect to the second servo motor; A second motor-corresponding second controller that generates a second motor-corresponding second torque command corresponding to the second torque with respect to the motor, the first motor-corresponding first torque command and the first motor-corresponding first controller. If the deviation from the two-torque command exceeds the permissible range, a first logical operation unit that releases the control of the first servomotor, a second torque command corresponding to the second motor, and a second torque command corresponding to the second motor If the deviation exceeds a permissible range, a multiplex control redundant electric motor further comprising a second logical operation unit that releases the control of the second servomotor.
転位置を制御する回転位置制御器を更に備える請求項1
の多重制御冗長電動機。2. The controller further comprises a rotational position controller that controls a rotational position with respect to the common output shaft.
Multiple control redundant electric motor.
相関的に制御される請求項1の多重制御冗長電動機。3. The multiplex control redundant electric motor according to claim 1, wherein the first torque and the second torque are controlled in correlation with each other.
一定に設定されている請求項3の多重制御冗長電動機。4. The multiplex control redundant electric motor according to claim 3, wherein the ratio between the first torque and the second torque is set to be constant.
て設定されている請求項4の多重制御冗長電動機。5. The multiplex control redundant electric motor according to claim 4, wherein the ratio is set corresponding to the magnitude of the first torque.
ータは、同一の回転子を共有し、前記第1サーボモータ
の固定子側巻線と前記第2サーボモータの固定子側巻線
とは独立である請求項1〜5から選択される1請求項の
多重制御冗長電動機。6. The first servomotor and the second servomotor share the same rotor, and the stator side winding of the first servomotor and the stator side winding of the second servomotor Are independent, the multiple control redundant motor according to claim 1 selected from claims 1-5.
ーボモータと、 前記第1トルクに合算して第2トルクを前記共通出力軸
に入力する第2サーボモータと、 前記第1トルクと前記第2トルクに合算して手動トルク
を前記共通出力軸に入力する操作器と、 前記第1サーボモータに対して前記第1トルクに対応す
る第1モータ対応トルク指令を生成する第1モータ対応
制御器と、 前記第2サーボモータに対して前記第2トルクに対応す
る第2対応トルク指令を生成する第2モータ対応制御器
とを具え、 前記第1モータ対応制御器は、 前記第1サーボモータに対して前記第1トルクに対応す
る第1モータ対応第1トルク指令を生成する第1モータ
対応第1制御器と、 前記第1サーボモータに対して前記第1トルクに対応す
る第1モータ対応第2トルク指令を生成する第1モータ
対応第2制御器とを備え、 前記第2モータ対応制御器は、 前記第2サーボモータに対して前記第2トルクに対応す
る第2モータ対応第1トルク指令を生成する第2モータ
対応第1制御器と、 前記第2サーボモータに対して前記第2トルクに対応す
る第2モータ対応第2トルク指令を生成する第2モータ
対応第2制御器とを備え、 前記第1モータ対応第1トルク指令と前記第1モータ対
応第2トルク指令との偏差が許容範囲を越えれば、前記
第1サーボモータの制御を解除する第1論理演算器と、 前記第2モータ対応第1トルク指令と前記第2モータ対
応第2トルク指令との偏差が許容範囲を越えれば、前記
第2サーボモータの制御を解除する第2論理演算器とを
更に具え、 前記第1トルクはPxで表され、前記第2トルクはPy
で表され、前記手動トルクはPzで表され、前記共通出
力軸の出力トルクがPsで表され、下記関係: Ps=Px+Pz+Py Px=Kx・Ps Pz=Kz・Ps Py=Ky・Ps Ps=Px+Pz+Py Kx,Kz,Ky:設定分配係数 が設定されている多重制御アクチュエータ。7. A first servomotor for inputting a first torque to a common output shaft, a second servomotor for adding a second torque to the common output shaft by adding the first torque, and a first torque. And an operation device for adding the second torque to input a manual torque to the common output shaft, and a first motor for generating a first motor corresponding torque command corresponding to the first torque to the first servomotor. A second motor corresponding controller that generates a second corresponding torque command corresponding to the second torque with respect to the second servo motor; and the first motor corresponding controller includes the first controller. A first motor-corresponding first controller that generates a first motor-corresponding first torque command that corresponds to the first torque to the servomotor; and a first motor-corresponding first controller that corresponds to the first torque to the first servomotor. Motor compatible A second motor-compatible second controller that generates a second torque command, wherein the second motor-compatible controller is a second motor-compatible first torque that corresponds to the second torque with respect to the second servomotor. A second motor-corresponding first controller that generates a command, and a second motor-corresponding second controller that generates a second motor-corresponding second torque command that corresponds to the second torque with respect to the second servomotor. A first logical operation unit that releases control of the first servomotor if a deviation between the first torque command corresponding to the first motor and the second torque command corresponding to the first motor exceeds an allowable range; If the deviation between the two-motor-corresponding first torque command and the second-motor-corresponding second torque command exceeds a permissible range, the system further includes a second logical operation unit that releases the control of the second servomotor. Torque is shown in Px It is, the second torque Py
, The manual torque is represented by Pz, the output torque of the common output shaft is represented by Ps, and the following relationship is established: Ps = Px + Pz + Py Px = Kx · Ps Pz = Kz · Ps Py = Ky · Ps Ps = Px + Pz + Py Kx, Kz, Ky: Multiple control actuators for which set distribution coefficients are set.
+Kz+Ky=1の関係を維持し、且つ、それぞれに可
変である請求項7の多重制御アクチュエータ。8. The Kx, the Kz, and the Ky are Kx
8. The multi-control actuator according to claim 7, wherein the relationship of + Kz + Ky = 1 is maintained and each is variable.
具え、前記設定器は、第1モータ対応制御器と前記第2
モータ対応制御器とにそれぞれに装備されている請求項
8の多重制御アクチュエータ。9. A setting device for setting said Kx and Ky is further provided, said setting device comprising a first motor corresponding controller and said second motor.
9. The multiple control actuator according to claim 8, which is provided in each of the motor-compatible controller and the controller.
記Pzの大きさに対応して可変である請求項8の多重制
御アクチュエータ。10. The multiplex control actuator according to claim 8, wherein the Kx, the Kz, and the Ky are variable according to the magnitude of the Pz.
1から選択される1請求項の多重制御アクチュエータ。11. The operating device is a steering device according to claim 7.
The multi-control actuator of claim 1 selected from 1.
項11の多重制御アクチュエータ。12. The multi-control actuator of claim 11, wherein the steering wheel is an aircraft steering wheel.
ボモータの第2出力とを合算した合算出力を単一出力と
して制御対象に対して出力するアクチュエータの冗長制
御方法であり、下記複数ステップの集合を具え、 前記複数ステップの集合は、 前記第1出力を制御するための第1制御信号を生成する
ステップと、 前記第1出力を制御するための第2制御信号を生成する
ステップと、 前記第2出力を制御するための第3制御信号を生成する
ステップと、 前記第2出力を制御するための第4制御信号を生成する
ステップと、 前記第1制御信号と前記第2制御信号との偏差が許容範
囲を越えれば前記第1出力を零とし前記第2出力を前記
合算出力に置換して前記第3制御信号と前記第4制御信
号を生成するステップと、 前記第3制御信号と前記第4制御信号との偏差が許容範
囲を越えれば前記第2出力を零とし前記第1出力を前記
合算出力に置換して前記第1制御信号と前記第2制御信
号を生成するステップとを備えるアクチュエータの冗長
制御方法。13. A redundant control method for an actuator, wherein a combined output force of a first output of a first servo motor and a second output of a second servo motor is output to a control target as a single output. Comprising a set of steps, the set of steps comprising: generating a first control signal for controlling the first output; and generating a second control signal for controlling the first output. A step of generating a third control signal for controlling the second output, a step of generating a fourth control signal for controlling the second output, the first control signal and the second control signal And a second output is replaced with the total calculation force to generate the third control signal and the fourth control signal, and the third control signal. And before The step of generating the first control signal and the second control signal by setting the second output to zero and replacing the first output with the total calculation force when the deviation from the fourth control signal exceeds the allowable range. A redundant control method for a provided actuator.
第2サーボモータの第2出力とを合算した合算出力を単
一出力として制御対象に対して出力するアクチュエータ
の冗長制御方法であり、下記複数ステップの集合を具
え、 前記複数ステップの集合は、 前記第1出力を制御するための第1制御信号を生成する
ステップと、 前記第1出力を制御するための第2制御信号を生成する
ステップと、 前記第2出力を制御するための第3制御信号を生成する
ステップと、 前記第2出力を制御するための第4制御信号を生成する
ステップと、 前記第1制御信号と前記第2制御信号との偏差が許容範
囲を越えれば前記第1出力を零とし前記第2出力を前記
合算出力に置換して前記第3制御信号と前記第4制御信
号を生成するステップと、 前記第3制御信号と前記第4制御信号との偏差が許容範
囲を越えれば前記第2出力を零とし前記第1出力を前記
合算出力に置換して前記第1制御信号と前記第2制御信
号を生成するステップとを備えるアクチュエータの冗長
制御方法。14. A redundant control method for an actuator, wherein a total calculated force obtained by adding a manual force, a first output of a first servo motor and a second output of a second servo motor is output to a control target as a single output. , A set of the following plurality of steps, the set of the plurality of steps generating a first control signal for controlling the first output, and generating a second control signal for controlling the first output. And a step of generating a third control signal for controlling the second output, a step of generating a fourth control signal for controlling the second output, the first control signal and the Generating a third control signal and a fourth control signal by replacing the first output with zero and replacing the second output with the total calculation force if the deviation from the second control signal exceeds an allowable range; 3 control A step of generating the first control signal and the second control signal by setting the second output to zero and replacing the first output with the total calculation force if the deviation between the signal and the fourth control signal exceeds an allowable range. A redundant control method for an actuator, comprising:
合計出力として表され、前記合計出力と前記手動力との
比は一定に設定されている請求項14のアクチュエータ
の冗長制御方法。15. The redundant actuator control method according to claim 14, wherein a combination of the first output and the second output is represented as a total output, and a ratio between the total output and the manual force is set to be constant. .
合計出力として表され、前記合計出力と前記手動力との
比(=前記合計出力/前記手動力)は前記手動力に対応
して設定されている請求項14のアクチュエータの冗長
制御方法。16. A combination of the first output and the second output is expressed as a total output, and a ratio of the total output and the manual force (= the total output / the manual force) corresponds to the manual force. 15. The redundant control method for an actuator according to claim 14, wherein the redundant control method is set as follows.
きくなる請求項16のアクチュエータの冗長制御方法。17. The method according to claim 16, wherein the ratio increases as the manual force increases.
定である請求項15〜17から選択される1請求項のア
クチュエータの冗長制御方法。18. A redundant control method for an actuator according to claim 1, wherein the ratio between the first output and the second output is constant.
エータの冗長制御方法。19. The method according to claim 18, wherein the ratio is 1.
合計出力として表され、前記合計出力と前記手動力との
比(=前記合計出力/前記手動力)は機体の飛行状態に
対応して設定されている請求項14のアクチュエータの
冗長制御方法。20. The combination of the first output and the second output is expressed as a total output, and the ratio of the total output and the manual force (= the total output / the manual force) is determined by the flight state of the aircraft. The redundant control method for an actuator according to claim 14, which is set correspondingly.
である請求項14〜20から選択される1請求項のアク
チュエータの冗長制御方法。21. The redundant control method for an actuator according to claim 1, wherein the first output and the second output are position commands.
を含む請求項14〜20から選択される1請求項のアク
チュエータの冗長制御方法。22. The redundant control method for an actuator according to claim 1, wherein the first output and the second output include a position command.
である請求項14〜20から選択される1請求項のアク
チュエータの冗長制御方法。23. The redundant control method for an actuator according to claim 14, wherein the first output and the second output are speed commands.
を含む請求項14〜20から選択される1請求項ののア
クチュエータの冗長制御方法。24. The redundant control method for an actuator according to claim 1, wherein the first output and the second output include a speed command.
指令である請求項14〜20から選択される1請求項の
のアクチュエータの冗長制御方法。25. The redundant control method for an actuator according to claim 1, wherein the first output and the second output are output voltage commands.
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