1995 Fiscal Year Annual Research Report

高耐ノイズ性を有する高速高分解能サーボコントローラの開発

Research Project

Project/Area Number	07555075
Research Category	Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	江村超東北大学, 工学部, 教授 (80005503)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中村久豊田工機(株), 工作機械開発室, 研究員鈴木正俊東北大学, 工学部, 教務職員千田陽介東北大学, 工学部, 助手 (60270815) 王磊東北大学, 工学部, 助手 (30241524) 荒川章東北大学, 工学部, 助教授 (60184264)
Keywords	PLL / 位相ロックループ / サーボ機構 / 角度検出 / インタポレータ / 内挿器 / NC工作機械 / メカトロニクス
Research Abstract	本研究は,大出力サーボアンプの発生する電気ノイズによるサーボコントローラの誤動作を避けるために一般に用いられているノイズ低減用ロ-パスフイルタを取り除き,ロ-パスフイルタの遮断周波数で制限されているサーボコントローラの回路の動作速度の向上を図る開発研究である. サーボコントローラの制御分解能を犠牲にすることなく耐ノイズ特性を向上させるために、江村の提案になる2相型PLLを使用することとした.従来の2相型PLLは,アナログ回路主体のため,調整箇所が多い上に,回路定数の経年変化により定期的に再調整せねばならず,また,高精度のアナログ乗算器を多用するため,製造コストが高く,汎用コントローラへの応用が妨げられていた. そこで平成7年度は,2相型PLLの耐ノイズ性の高さや高速高分解能などの優れた特徴を生かしたまま,回路の一部を高速マイクロプロセッサによる演算回路に置き換え,回路定数の変化を抑えるとともに調整箇所を減らし,製造コストが低く耐ノイズ性に優れた汎用サーボコントローラの開発を試みた.具体的には,高精度エンコーダから得られる2相正弦波を2相型PLLにより高分解能で内挿し,この内挿パルスを可逆カウンタで計数してエンコーダの回転角を得た.内挿に2相型PLLを用いているので,大出力サーボアンプの発生する強力なノイズ環境下においても,正確ない位置が読みとれる. 回路は,133MHzの高速マイクロプロセッサで制御されるように設計したが,この作業にはプリント基板用CADシステムが役立った.また,出来上がった制御システムの調整にはサーボアナライザが大変有効であった.現在,実際の工作機械を用いて試作したサーボコントローラの制御特性の試験を行っているところである.

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 江村超,中村久,山中将,王磊,勅使瓦康: "ねじ状CBNホイールを用いたNC歯車研削盤用主軸の開発に関する研" 日本機械学会論文集-C. 61. 346-353 (1995)
[Publications] T. Emura, L. Wang, H. Nakamura, M. Yamanaka and Y. Teshigawara: "A Noise-Free Servo-Spindle for High-Speed NC Gear Grinding Machines" International Conference on Industrial Electronics, Control, and Instrumetation. 1. 692-697 (1995)
[Publications] 江村超,勅使瓦康,加藤裕治,王磊,中村久,山中将: "多条ネジ砥石を用いた歯車研削における加工誤差の低減" 計測自動制御学会東北支部第156回研究集会予稿. No.156-16. 1-6 (1995)
[Publications] 江村超,加藤裕治,王磊,勅使瓦康,中村久,山中将: "ねじ状砥石を用いるNC歯車研削盤における自動歯合わせの研究" 日本機械学会東北支部一関地方講演会講演論文集. No.951-2. 186-188 (1995)
[Publications] 江村超,王磊,加藤裕治,勅使瓦康,中村久,山中将: "ねじ状砥石を用いるNC歯車研削盤の歯合わせの高能率化と高精度化" 日本機械学会IIP′95情報・知能・精密機器部門講演会講演論文集. No.95-49. 73-74 (1995)
[Publications] 山中将,中村久,江村超,杉田和彦: "ねじ状ビトリファイドボンドCBNホイールによる歯車研削" 精密工学会誌. 61. 1161-1165 (1995)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

高耐ノイズ性を有する高速高分解能サーボコントローラの開発

Principal Investigator

江村 超 東北大学, 工学部, 教授 (80005503)

Research Products

[Publications] 江村超,中村久,山中将,王磊,勅使瓦康: "ねじ状CBNホイールを用いたNC歯車研削盤用主軸の開発に関する研" 日本機械学会論文集-C. 61. 346-353 (1995)

[Publications] T. Emura, L. Wang, H. Nakamura, M. Yamanaka and Y. Teshigawara: "A Noise-Free Servo-Spindle for High-Speed NC Gear Grinding Machines" International Conference on Industrial Electronics, Control, and Instrumetation. 1. 692-697 (1995)

[Publications] 江村超,勅使瓦康,加藤裕治,王磊,中村久,山中将: "多条ネジ砥石を用いた歯車研削における加工誤差の低減" 計測自動制御学会東北支部第156回研究集会予稿. No.156-16. 1-6 (1995)

[Publications] 江村超,加藤裕治,王磊,勅使瓦康,中村久,山中将: "ねじ状砥石を用いるNC歯車研削盤における自動歯合わせの研究" 日本機械学会東北支部一関地方講演会講演論文集. No.951-2. 186-188 (1995)

[Publications] 江村超,王磊,加藤裕治,勅使瓦康,中村久,山中将: "ねじ状砥石を用いるNC歯車研削盤の歯合わせの高能率化と高精度化" 日本機械学会IIP′95情報・知能・精密機器部門講演会講演論文集. No.95-49. 73-74 (1995)

[Publications] 山中将,中村久,江村超,杉田和彦: "ねじ状ビトリファイドボンドCBNホイールによる歯車研削" 精密工学会誌. 61. 1161-1165 (1995)

江村超東北大学, 工学部, 教授 (80005503)