(57)【要約】【課題】簡単な演算処理でアクチュエータを制御するための信号を生成することができるアクチュエータ制御装置及び制御方法を提供する。【解決手段】本発明のアクチュエータ制御装置（１）は、互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１センサ信号（Ａｓ）及び第２センサ信号（Ｂｓ）をフィードバックすることによってアクチュエータを制御する。アクチュエータ制御装置は、偏差信号生成手段（２）と駆動信号生成手段（３）とを有する。偏差信号生成手段には第１センサ信号、第２センサ信号、及び互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１指令信号（Ａｒ）及び第２指令信号（Ｂｒ）が入力され、これらの信号に対して加算及び減算演算を行うことによって偏差信号が生成される。駆動信号生成手段には、偏差信号が入力され、アクチュエータを駆動する駆動信号が出力される。【選択図】      図１
2004328933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１センサ信号及び第２センサ信号をフィードバックすることによって制御されるアクチュエータの制御装置において、
互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１指令信号及び第２指令信号を指令信号として入力し、前記第１センサ信号、前記第２センサ信号、前記第１指令信号及び前記第２指令信号に基づいて前記アクチュエータを駆動する駆動信号を出力するように構成されていることを特徴とするアクチュエータ制御装置。
【請求項２】
互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１センサ信号及び第２センサ信号をフィードバックすることによって制御されるアクチュエータの制御装置において、
前記第１センサ信号、前記第２センサ信号、及び互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１指令信号及び第２指令信号を入力し、偏差信号を出力する偏差信号生成手段と、
この偏差信号生成手段によって生成された偏差信号を入力し、前記アクチュエータを駆動する駆動信号を出力する駆動信号生成手段と、を有し、
前記偏差信号生成手段が、前記第１センサ信号、前記第２センサ信号、前記第１指令信号、及び前記第２指令信号に対して、加算及び減算演算を行うことによって前記偏差信号を生成することを特徴とするアクチュエータ制御装置。
【請求項３】
前記偏差信号生成手段が、アナログ電気回路によって加算及び減算演算を行なうことを特徴とする請求項２記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項４】
前記偏差信号生成手段が、前記第１指令信号と前記第１センサ信号との差である第１差信号を生成する第１減算手段と、
前記第２指令信号と前記第２センサ信号との差である第２差信号を生成する第２減算手段と、
前記第１指令信号と前記第１センサ信号とを加算して第１和信号を生成する第１加算手段と、
前記第２指令信号と前記第２センサ信号とを加算して第２和信号を生成する第２加算手段と、
前記第１差信号の正負を反転させて第１反転差信号を生成する第１反転手段と、
前記第２差信号の正負を反転させて第２反転差信号を生成する第２反転手段と、
前記第１和信号及び前記第２和信号が正のとき、前記第２反転差信号と前記第１差信号とを加算し、前記第１和信号が正で、前記第２和信号が負のとき、前記第２反転差信号と前記第１反転差信号とを加算し、前記第１和信号が負で、前記第２和信号が正のとき、前記第２差信号と前記第１差信号とを加算し、前記第１和信号及び前記第２和信号が負のとき、前記第２差信号と前記第１反転差信号とを加算することによって前記偏差信号を生成する選択加算手段と、を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項５】
前記偏差信号生成手段が、前記第１差信号の２乗と前記第２差信号の２乗とを加算する２乗加算手段をさらに有することを特徴とする請求項４記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項６】
前記駆動信号生成手段が、前記偏差信号を所定係数倍した信号を出力する乗算手段、前記偏差信号を微分した信号を出力する微分手段、及び前記偏差信号を積分した信号を出力する積分手段のうちの少なくとも１つと、
前記乗算手段、前記微分手段、及び／又は、前記積分手段の出力信号を加算する駆動信号加算手段と、
を有することを特徴とする請求項４又は請求項５記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項７】
前記偏差信号生成手段に入力される前記第１センサ信号及び前記第２センサ信号の波形誤差を補正するセンサ信号補正手段をさらに有することを特徴とする請求項２乃至請求項６の何れか１項に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項８】
前記センサ信号補正手段が、正弦波状の前記第１センサ信号及び前記第２センサ信号を、予め設定された複数の直線からなる折れ線によって近似して、補正することを特徴とする請求項７記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項９】
前記偏差信号の所定の変化パターンを検出することにより、前記アクチュエータの脱調を検出する脱調検出手段をさらに有することを特徴とする請求項２乃至請求項８の何れか１項に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項１０】
前記第１センサ信号及び前記第２センサ信号が、磁気抵抗素子によって生成されることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータがリニアモータであり、正弦波状の前記第１指令信号及び前記第２指令信号の波の数及び電気角度によって、前記リニアモータの可動子が移動すべき位置を指令することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項１２】
アクチュエータの制御方法であって、
互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１指令信号と第２指令信号とを入力するステップと、
アクチュエータの作動状態に応じて生成される、互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１センサ信号と第２センサ信号とを入力するステップと、
前記第１指令信号と前記第１センサ信号との差である第１差信号を生成するステップと、
前記第２指令信号と前記第２センサ信号との差である第２差信号を生成するステップと、
前記第１指令信号と前記第１センサ信号とを加算して第１和信号を生成するステップと、
前記第２指令信号と前記第２センサ信号とを加算して第２和信号を生成するステップと、
前記第１差信号の正負を反転させて第１反転差信号を生成するステップと、
前記第２差信号の正負を反転させて第２反転差信号を生成するステップと、
前記第１和信号及び前記第２和信号が正の場合には、前記第２反転差信号と前記第１差信号とを加算して偏差信号を生成し、
前記第１和信号が正で、前記第２和信号が負の場合には、前記第２反転差信号と前記第１反転差信号とを加算して偏差信号を生成し、
前記第１和信号が負で、前記第２和信号が正の場合には、前記第２差信号と前記第１差信号とを加算して偏差信号を生成し、
前記第１和信号及び前記第２和信号が負の場合には、前記第２差信号と前記第１反転差信号とを加算して偏差信号を生成するステップと、
前記偏差信号に基づいて前記アクチュエータを駆動する信号を生成し、出力するステップと、
を有することを特徴とするアクチュエータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータ等のアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、リニアモータの可動子の位置をリニアエンコーダによって検出し、検出された可動子の位置に基づいて可動子の速度を演算してリニアモータを制御する複合リニアモータ制御装置が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、固定子の多層巻線に誘起される誘起電圧を検出することにより可動子の位置を検出してリニアモータを制御するリニアモータの制御装置が記載されている。
【０００４】
一方、リニアモータ等のアクチュエータを制御する場合、制御対象物の位置等の状態量を検出するために、強磁性磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等の正弦波状の信号を出力するセンサが使用されることも多い。図１０は、このような磁気抵抗素子を使用したセンサを備えた従来のリニアモータの制御システムの概略図を示し、図１１は、磁気抵抗素子から出力されるセンサ信号のグラフを示し、図１２は、磁気抵抗素子のセンサ信号から位置を検出する処理を示すグラフである。
【０００５】
図１０に示すように、従来のリニアモータの制御システム１００は、リニアモータ１０２と、磁気抵抗素子センサ１０４と、リニアモータ制御装置１０６と、を有する。リニアモータ１０２は、固定子である鉄心１０８と、鉄心１０８に磁気を導く磁気回路１１０と、磁気回路１１０に取付けられた永久磁石１１２と、コイルを備え、鉄心１０８に沿って摺動可能に支持された可動子１１４と、可動子１１４のコイルに電流を流すためのリード線１１６と、を有する。さらに、磁気抵抗素子センサ１０４は、可動子１１４に取付けられた磁気プレート１１８と、磁気プレート１１８の近傍に固定的に配置された２相の信号を出力する磁気抵抗素子１２０と、磁気抵抗素子１２０の出力信号をリニアモータ制御装置１０６に導くリード線１２２と、を有する。また、リニアモータ制御装置１０６には、位置指令信号１２４が入力される。
【０００６】
永久磁石１１２の磁気は磁気回路１１０によって鉄心１０８に導かれて鉄心１０８が磁化され、鉄心１０８と永久磁石１１２との間に磁束が発生し、磁界が形成される。リード線１１６に電圧が印加されると、可動子１１４のコイルに電流が流れ、鉄心１０８の長手方向の推力が可動子１１４に作用する。
【０００７】
可動子１１４に取付けられた磁気プレート１１８は、鉄心１０８の長手方向に所定の一定間隔で多数の帯磁部分をもつように磁化されている。可動子１１４が移動すると、磁気抵抗素子１２０と磁気プレート１１８の相対位置が変化し、磁気プレート１１８の帯磁部分が磁気抵抗素子１２０に及ぼす磁気が変化する。磁気抵抗素子１２０作用する磁気が変化すると、磁気抵抗素子１２０に信号が発生する。
【０００８】
図１１は、磁気抵抗素子１２０が発生する信号を示すグラフである。図１１に示すように、磁気抵抗素子１２０は、可動子１１４の位置が可動子１１４の機械的な可動端から移動するにつれてＡ相及びＢ相の２つの正弦波状の信号を出力する。Ａ相及びＢ相の２つの正弦波状の波形は、互いに９０゜位相がずれている。また、磁気抵抗素子１２０の出力信号は可動子１１４の位置に対して図１１のような波形になるので、可動子１１４が一定速度で移動した場合、磁気抵抗素子１２０が出力する波形は、周期一定の正弦波状の時系列波形となり、可動子１１４の移動速度が高くなるほど正弦波の時間周期が短くなる。リニアモータ制御装置１０６は、この２つの正弦波状の信号に基づいて可動子１１４の位置を検出し、可動子１１４を位置指令信号１２４によって指示された位置に駆動するための操作量を所定の制御アルゴリズムに基づいて計算し、操作量に対応した電圧をリード線１１６に印可する。
【０００９】
図１２は、従来のリニアモータ制御装置が、２つの正弦波状の信号に基づいて可動子の位置を検出する際の処理を示すグラフである。まず、Ａ相及びＢ相の２つの正弦波状の波形は、図１１の二点鎖線で示す信号レベルに達した際に切り換えられ、正弦波状の信号波形の中から単調増加又は単調減少する概略直線状の部分が切り出される。さらに、切り出された部分のうち、単調減少する部分は正負が反転され単調増加の波形に変換され、図１２に示す波形が得られる。
【００１０】
次に、図１２に示す波形から、例えば、図１２中のＹの位置にある可動子１１４の位置を検出する場合について説明する。まず、Ｙの位置を検出するには、リニアモータ制御装置１０６は、可動子１１４が機械的な可動端からＹの位置に達するまでに何回切換え点を通過したかをカウントしておく。図１２の例では、可動子１１４は、機械的な可動端からＹの位置に達するまでに切換え点を６回通過している。切り換え点の間隔は予め知られているので、Ｙの位置における磁気抵抗素子１２０の出力電圧−ｅに基づいて６番目の切換え点からＹの位置までの距離を計算することによって、機械的な可動端からＹの位置までの距離を計算することができる。
【００１１】
リニアモータ制御装置１０６は、検出された可動子１１４の位置と、位置指令信号１２４によって指示された位置との間の距離、及び、検出された可動子１１４の位置の時間当りの変化率を求めることによって得られる可動子１１４の速度を計算する。次いで、リニアモータ制御装置１０６は、計算された可動子１１４の位置及び速度に所定のフィードバックゲインを乗じることによって、リニアモータに加える操作量を計算し、リニアモータを制御する。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−２９１２７３号公報
【特許文献２】
特開２００２−２２３５８７号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の位置検出手順は非常に複雑であり、簡単な電気回路では２つの正弦波状の波形から可動子の位置を検出し、制御を行うことが難しいという問題がある。このため、上記のような位置検出手順を、アナログ回路の演算によって行うことは困難であり、一般的には、磁気抵抗素子１２０の出力信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル演算によって上記の位置検出手順及び操作量の計算を行っている。また、切換え点付近に可動子１１４を移動させる場合、ハンチングが発生しやすいという問題がある。さらに、例えば、図１２のＸ点とＹ点との間で可動子１１４が往復するような場合には、正弦波形の切換え点を何度も通過するため、計算手順が非常に複雑になる。このため、デジタル演算によって操作量を計算する場合にも、汎用的なＣＰＵとソフトウェアプログラムでは計算処理が間に合わず、位置検出及び操作量の計算を実行するために専用ＬＳＩが必要になるという問題がある。
【００１４】
従って、本発明は、簡単な演算処理でアクチュエータを制御するための信号を生成することができるアクチュエータ制御装置及び制御方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のアクチュエータ制御装置は、互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１センサ信号及び第２センサ信号をフィードバックすることによって制御されるアクチュエータの制御装置において、互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１指令信号及び第２指令信号を指令信号として入力し、第１センサ信号、第２センサ信号、第１指令信号及び第２指令信号に基づいてアクチュエータを駆動する駆動信号を出力するように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
このように構成された本発明においては、センサからのフィードバック信号が正弦波状の信号として入力され、さらに、アクチュエータに指令を与えるための指令信号も正弦波状の信号として入力される。本発明のアクチュエータ制御装置は、夫々正弦波状の第１センサ信号、第２センサ信号、第１指令信号及び第２指令信号に基づいてアクチュエータを駆動する駆動信号を生成し、出力する。
このように構成された本発明によれば、比較的簡単な信号処理によって駆動信号を生成することができる。
【００１７】
また、本発明のアクチュエータ制御装置は、互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１センサ信号及び第２センサ信号をフィードバックすることによって制御されるアクチュエータの制御装置において、第１センサ信号、第２センサ信号、及び互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１指令信号及び第２指令信号を入力し、偏差信号を出力する偏差信号生成手段と、この偏差信号生成手段によって生成された偏差信号を入力し、アクチュエータを駆動する駆動信号を出力する駆動信号生成手段と、を有し、偏差信号生成手段が、第１センサ信号、第２センサ信号、第１指令信号、及び第２指令信号に対して、加算及び減算演算を行うことによって偏差信号を生成することを特徴としている。
【００１８】
このように構成された本発明においては、偏差信号生成手段が、入力された第１センサ信号、第２センサ信号、第１指令信号、及び第２指令信号に対して、加算及び減算演算を行うことによって偏差信号を生成する。生成された偏差信号は、駆動信号生成手段に入力され、アクチュエータの駆動信号が生成され、出力される。
【００１９】
このように構成された本発明によれば、正弦波状の信号として与えられる第１センサ信号、第２センサ信号、第１指令信号、及び第２指令信号に対して、加算及び減算演算を行うことによって、指令信号による指令と、センサ信号によるアクチュエータの状態との差に対応した偏差信号を容易に生成することができる。
【００２０】
また、本発明のアクチュエータ制御装置の偏差信号生成手段は、アナログ電気回路によって加算及び減算演算を行なうように構成することができる。
このように構成された本発明によれば、複雑なデジタル演算回路を使用することなく、偏差信号を生成することができる。
【００２１】
さらに、本発明のアクチュエータ制御装置において、好ましくは、偏差信号生成手段が、第１指令信号と第１センサ信号との差である第１差信号を生成する第１減算手段と、第２指令信号と第２センサ信号との差である第２差信号を生成する第２減算手段と、第１指令信号と第１センサ信号とを加算して第１和信号を生成する第１加算手段と、第２指令信号と第２センサ信号とを加算して第２和信号を生成する第２加算手段と、第１差信号の正負を反転させて第１反転差信号を生成する第１反転手段と、第２差信号の正負を反転させて第２反転差信号を生成する第２反転手段と、第１和信号及び第２和信号が正のとき、第２反転差信号と第１差信号とを加算し、第１和信号が正で、第２和信号が負のとき、第２反転差信号と第１反転差信号とを加算し、第１和信号が負で、第２和信号が正のとき、第２差信号と第１差信号とを加算し、第１和信号及び第２和信号が負のとき、第２差信号と第１反転差信号とを加算することによって偏差信号を生成する選択加算手段と、を有する。
【００２２】
このように構成された本発明によれば、正弦波状の信号として与えられる第１センサ信号、第２センサ信号、第１指令信号、及び第２指令信号から偏差信号を容易に生成することができる。
【００２３】
また、本発明のアクチュエータ制御装置の偏差信号生成手段は、第１差信号の２乗と第２差信号の２乗とを加算する２乗加算手段をさらに有していても良い。このように構成された本発明によれば、指令信号とセンサ信号の位相差が一定の場合、偏差信号がほぼ一定値となる。
【００２４】
さらに、本発明のアクチュエータ制御装置の駆動信号生成手段は、偏差信号を所定係数倍した信号を出力する乗算手段、偏差信号を微分した信号を出力する微分手段、及び偏差信号を積分した信号を出力する積分手段のうちの少なくとも１つと、乗算手段、微分手段、及び／又は、積分手段の出力信号を加算する駆動信号加算手段と、を有しているのが良い。
【００２５】
このように構成された本発明においては、偏差信号生成手段によって生成された偏差信号を所定係数倍した信号、微分した信号、積分した信号のうちの少なくとも１つ以上を加算した信号がアクチュエータの駆動信号として駆動信号生成手段から出力される。
【００２６】
このように構成された本発明によれば、比例制御動作、微分制御動作、積分制御動作、及びそれらを任意に組合せた制御動作によってアクチュエータを制御することができる。
【００２７】
また、本発明のアクチュエータ制御装置は、偏差信号生成手段に入力される第１センサ信号及び第２センサ信号の波形誤差を補正するセンサ信号補正手段をさらに有しているのが良い。
【００２８】
このように構成された本発明においては、アクチュエータ制御装置に入力された第１センサ信号及び第２センサ信号の波形誤差が補正され、第１センサ信号及び第２センサ信号が厳密な正弦波形に近い波形に変換される。
このように構成された本発明によれば、センサ信号に波形誤差が含まれている場合にも、正確な偏差信号を生成することができる。
【００２９】
さらに、本発明のアクチュエータ制御装置のセンサ信号補正手段は、好ましくは、正弦波状の第１センサ信号及び第２センサ信号を、予め設定された複数の直線からなる折れ線によって近似して、補正する。
【００３０】
このように構成された本発明においては、アクチュエータ制御装置に入力された第１センサ信号及び第２センサ信号が、複数の直線によって構成される厳密な正弦波を近似する折れ線によって補正される。
このように構成された本発明によれば、簡単な演算によって、入力されたセンサ信号を厳密な正弦波に近似させることができる。
【００３１】
また、本発明のアクチュエータ制御装置は、偏差信号の所定の変化パターンを検出することにより、アクチュエータの脱調を検出する脱調検出手段をさらに有するのが良い。
【００３２】
このように構成された本発明においては、偏差信号生成手段から出力される偏差信号と、予め記憶されているアクチュエータが脱調に至る際の偏差信号の変化パターンとが比較され、アクチュエータの脱調し始めを検出する。
このように構成された本発明によれば、アクチュエータが完全な脱調に至る前に指令信号を停止することにより、アクチュエータの脱調を防止することができる。
【００３３】
さらに、本発明のアクチュエータ制御装置において、第１センサ信号及び第２センサ信号は、磁気抵抗素子によって生成されたものであるのが良い。
また、本発明のアクチュエータ制御装置において、アクチュエータをリニアモータとし、正弦波状の第１指令信号及び第２指令信号の波の数及び電気角度によって、リニアモータの可動子が移動すべき位置を指令しても良い。
【００３４】
さらに、本発明は、アクチュエータの制御方法であって、互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１指令信号と第２指令信号とを入力するステップと、アクチュエータの作動状態に応じて生成される、互いに９０゜位相がずれた正弦波状の第１センサ信号と第２センサ信号とを入力するステップと、第１指令信号と第１センサ信号との差である第１差信号を生成するステップと、第２指令信号と第２センサ信号との差である第２差信号を生成するステップと、第１指令信号と第１センサ信号とを加算して第１和信号を生成するステップと、第２指令信号と第２センサ信号とを加算して第２和信号を生成するステップと、第１差信号の正負を反転させて第１反転差信号を生成するステップと、第２差信号の正負を反転させて第２反転差信号を生成するステップと、第１和信号及び第２和信号が正の場合には、第２反転差信号と第１差信号とを加算して偏差信号を生成し、第１和信号が正で、第２和信号が負の場合には、第２反転差信号と第１反転差信号とを加算して偏差信号を生成し、第１和信号が負で、第２和信号が正の場合には、第２差信号と第１差信号とを加算して偏差信号を生成し、第１和信号及び第２和信号が負の場合には、第２差信号と第１反転差信号とを加算して偏差信号を生成するステップと、偏差信号に基づいてアクチュエータを駆動する信号を生成し、出力するステップと、を有することを特徴としている。
【００３５】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるアクチュエータ制御装置を説明する。図１は、本発明の第１実施形態によるアクチュエータ制御装置の信号処理を示すブロック図であり、図２は、本実施形態のアクチュエータ制御装置によってアクチュエータを一定速度で駆動した場合の各信号のグラフを示し、図３は、アクチュエータを一定速度で駆動した後、反対方向に一定速度で駆動した場合の各信号のグラフを示し、図４は、本発明の第１実施形態のアクチュエータ制御装置における信号処理をアナログ回路で実現した一例を示す概略的な回路図を示す。
【００３６】
図１に示すように、本発明の第１実施形態によるアクチュエータ制御装置１には、指令信号生成手段Ｒによって生成される第１指令信号である正弦波状の指令信号Ａｒ及び第２指令信号である正弦波状の指令信号Ｂｒが指令信号として入力される。さらに、アクチュエータ制御装置１には、第１センサ信号である正弦波状のセンサ信号Ａｓ及び第２センサ信号である正弦波状のセンサ信号Ｂｓが、アクチュエータからフィードバックされるセンサ信号として入力される。
【００３７】
本発明の第１実施形態によるアクチュエータ制御装置１は、指令信号Ａｒ、指令信号Ｂｒ、センサ信号Ａｓ及びセンサ信号Ｂｓを入力して、偏差信号を出力する偏差信号生成手段２と、偏差信号を入力し、アクチュエータを駆動する駆動信号を出力する駆動信号生成手段３と、を有する。
【００３８】
偏差信号生成手段２は、指令信号Ａｒからセンサ信号Ａｓを減じる第１減算手段５と、指令信号Ｂｒからセンサ信号Ｂｓを減じる第２減算手段６と、指令信号Ａｒとセンサ信号Ａｓを加算する第１加算手段７と、指令信号Ｂｒとセンサ信号Ｂｓを加算する第２加算手段８と、第１減算手段５の出力信号の正負を反転させる第１反転手段１０と、第２減算手段６の出力信号の正負を反転させる第２反転手段１２と、を有する。また、偏差信号生成手段２は、第１加算手段７及び第２加算手段８の出力に基づいて、第１減算手段５、第１反転手段１０、第２減算手段６、及び第２反転手段１２の出力信号を選択的に加算して偏差信号を生成する選択加算手段１４を有する。
【００３９】
駆動信号生成手段３は、選択加算手段１４の出力を所定の係数倍する乗算手段１６と、選択加算手段１４の出力を時間微分し、所定の係数倍する微分手段１８と、選択加算手段１４の出力を時間積分し、所定の係数倍する積分手段２０と、乗算手段１６、微分手段１８、及び積分手段２０の出力を加算する駆動信号加算手段２２と、を有する。
【００４０】
本実施形態においては、アクチュエータ制御装置１が制御するアクチュエータは直流形リニアモータであり、アクチュエータ制御装置１は、リニアモータの可動子の位置を制御している。また、正弦波状のセンサ信号Ａｓ及びＢｓは、磁気抵抗素子によって生成され、センサ信号Ａｓ及びＢｓは、互いに９０゜の位相差を有する。さらに、アクチュエータ制御装置１に入力される位置を指令する指令信号Ａｒ及びＢｒは、正弦波状の信号であり、互いに９０゜の位相差を有する。なお、本明細書において、正弦波状の信号とは、振動的に変化する信号の総称であり、正確な正弦関数波形を有する信号のみを意味するものではなく、また、関数の周期も一定である必要はない。
【００４１】
第１減算手段５は、指令信号Ａｒとセンサ信号Ａｓとを入力し、指令信号Ａｒからセンサ信号Ａｓを減じた第１差信号である信号Ａｒ−Ａｓを出力するように構成されている。同様に、第２減算手段６は、指令信号Ｂｒとセンサ信号Ｂｓとを入力し、指令信号Ｂｒからセンサ信号Ｂｓを減じた第２差信号である信号Ｂｒ−Ｂｓを出力するように構成されている。また、第１加算手段７は、指令信号Ａｒとセンサ信号Ａｓとを入力し、指令信号Ａｒとセンサ信号Ａｓとを加算した第１和信号である信号Ａｒ＋Ａｓを出力するように構成されている。同様に、第２加算手段８は、指令信号Ｂｒとセンサ信号Ｂｓとを入力し、指令信号Ｂｒとセンサ信号Ｂｓとを加算した第２和信号である信号Ｂｒ＋Ｂｓを出力するように構成されている。また、第１反転手段１０は、第１減算手段５から出力された信号Ａｒ−Ａｓを入力し、信号の正負を反転させた第１反転信号である信号−（Ａｒ−Ａｓ）を出力するように構成されている。同様に、第２反転手段１２は、第２減算手段６から出力された信号Ｂｒ−Ｂｓを入力し、信号の正負を反転させた第２反転信号である信号−（Ｂｒ−Ｂｓ）を出力するように構成されている。
【００４２】
第１減算手段５、第２減算手段６、第１加算手段７、第２加算手段８、第１反転手段１０、及び第２反転手段１２は、オペアンプ及び電気抵抗器等で構成することができる。
【００４３】
選択加算手段１４は、第１減算手段５、第１反転手段１０、第２減算手段６、及び第２反転手段１２から夫々出力された信号Ａｒ−Ａｓ、信号−（Ａｒ−Ａｓ）、信号Ｂｒ−Ｂｓ、及び信号−（Ｂｒ−Ｂｓ）を、第１加算手段７から出力された信号Ａｒ＋Ａｓ及び第２加算手段８から出力された信号Ｂｒ＋Ｂｓに基づいて選択的に加算して出力する。即ち、選択加算手段１４は、信号Ａｒ＋Ａｓ及び信号Ｂｒ＋Ｂｓが共に正のとき、信号Ａｒ−Ａｓと信号−（Ｂｒ−Ｂｓ）を加算して出力し、信号Ａｒ＋Ａｓが正で、信号Ｂｒ＋Ｂｓが負のとき、信号−（Ａｒ−Ａｓ）と信号−（Ｂｒ−Ｂｓ）を加算して出力し、信号Ａｒ＋Ａｓが負で、信号Ｂｒ＋Ｂｓが正のとき、信号Ａｒ−Ａｓと信号Ｂｒ−Ｂｓを加算して出力し、信号Ａｒ＋Ａｓ及び信号Ｂｒ＋Ｂｓが共に負のとき、信号−（Ａｒ−Ａｓ）と信号Ｂｒ−Ｂｓを加算して出力するように構成されている。
【００４４】
選択加算手段１４は、オペアンプ、コンパレータ、アナログスイッチ、電気抵抗器等で構成することができる。
【００４５】
駆動信号生成手段３の乗算手段１６は、選択加算手段１４から出力された偏差信号を所定の割合で増幅して出力するように構成されている。乗算手段１６は、オペアンプ及び電気抵抗器等で構成することができる。微分手段１８は、偏差信号の時間的変化である微分値を所定の割合で増幅して出力するように構成されている。微分手段１８は、オペアンプ、コンデンサー、及び電気抵抗器等で構成することができる。積分手段２０は、偏差信号の時間積分を所定の割合で増幅して出力するように構成されている。積分手段２０は、オペアンプ、コンデンサー、及び電気抵抗器等で構成することができる。
【００４６】
次に、図２及び図３を参照して、本発明の第１実施形態のアクチュエータ制御装置１の作用を説明する。図２は、本実施形態のアクチュエータ制御装置１によってリニアモータを所定の位置まで一定速度で駆動する場合の作用の一例を示す。図２（ａ）は、指令信号Ａｒ及びセンサ信号Ａｓのグラフを示し、（ｂ）は、指令信号Ｂｒ及びセンサ信号Ｂｓのグラフを示す。図示するように、指令信号Ａｒと指令信号Ｂｒ、及びセンサ信号Ａｓとセンサ信号Ｂｓは、夫々互いに９０゜位相がずれた正弦波状の信号である。また、センサ信号Ａｓ及びＢｓは、指令信号Ａｒ及びＢｒに対して、夫々位相が遅れている。なお、本明細書においては、説明を簡単にするために、指令信号及びセンサ信号を、０Ｖの点を中心に振動的に変化する信号として説明しているが、指令信号及びセンサ信号は、所定の基準電圧を中心に変化する信号であっても良い。その場合には、演算によって得られた信号の基準点の電圧を、適宜シフトさせる必要がある。
【００４７】
図２（ｃ）は、指令信号Ａｒとセンサ信号Ａｓの和の符号を表す関数のグラフを示す。即ち、指令信号Ａｒとセンサ信号Ａｓの和が正の場合には１、負の場合には０の値をとる。同様に、図２（ｄ）は、指令信号Ｂｒとセンサ信号Ｂｓの和の符号を表す関数のグラフを示す。
【００４８】
図２（ｅ）は、第１減算手段５の出力である信号Ａｒ−Ａｓの波形を実線に、第１反転手段１０の出力である信号−（Ａｒ−Ａｓ）の波形を破線に示すグラフである。同様に、図２（ｆ）は、第２減算手段６の出力である信号Ｂｒ−Ｂｓの波形を実線に、第２反転手段１２の出力である信号−（Ｂｒ−Ｂｓ）の波形を破線に示すグラフである。図２（ｇ）は、選択加算手段１４の出力波形を示すグラフである。
【００４９】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、リニアモータを一定速度で駆動する場合には、指令信号として時間周期が一定で、互いに９０゜位相がずれた正弦波状の信号をアクチュエータ制御装置１に入力する。指令信号Ａｒ、Ｂｒが入力されると、リニアモータの可動子が指令信号に追従するように移動して、指令信号Ａｒ、Ｂｒに対して夫々位相が遅れたセンサ信号Ａｓ、Ｂｓが生成される。
【００５０】
アクチュエータ制御装置１に入力された４つの信号Ａｒ、Ｂｒ、Ａｓ、及びＢｓに対して、第１減算手段５、第２減算手段６、第１反転手段１０、及び第２反転手段１２は夫々、図２（ｅ）及び（ｆ）に示す４つの信号を出力し、これらの信号は、選択加算手段１４に入力される。選択加算手段１４は、図２（ｃ）及び（ｄ）に示す信号の状態に応じて、上述した４つの信号を選択的に加算して、図２（ｇ）に示す偏差信号を出力する。
【００５１】
即ち、図２（ｇ）のＴ１で示す区間においては、指令信号Ａｒとセンサ信号Ａｓの和が正であり、指令信号Ｂｒとセンサ信号Ｂｓの和が負であるので、選択加算手段１４によって、図２（ｅ）の実線のグラフと図２（ｆ）の実線のグラフの和、即ち、第１減算手段５の出力と第２減算手段６の出力を加算した信号が出力される。次に、Ｔ２で示す区間においては、指令信号Ａｒとセンサ信号Ａｓの和が正であり、指令信号Ｂｒとセンサ信号Ｂｓの和も正であるので、図２（ｅ）の破線のグラフと図２（ｆ）の実線のグラフの和、即ち、第１反転手段１０の出力と第２減算手段６の出力を加算した信号が出力される。さらに、Ｔ３で示す区間においては、指令信号Ａｒとセンサ信号Ａｓの和が負であり、指令信号Ｂｒとセンサ信号Ｂｓの和が正であるので、図２（ｅ）の破線のグラフと図２（ｆ）の破線のグラフの和、即ち、第１反転手段１０の出力と第２反転手段１２の出力を加算した信号が出力される。次いで、Ｔ４で示す区間においては、指令信号Ａｒとセンサ信号Ａｓの和が負であり、指令信号Ｂｒとセンサ信号Ｂｓの和も負であるので、図２（ｅ）の実線のグラフと図２（ｆ）の破線のグラフの和、即ち、第１減算手段５の出力と第２反転手段１２の出力を加算した信号が出力される。以下、同様に、図２（ｇ）に示す偏差信号が、選択加算手段１４によって出力される。
【００５２】
偏差信号生成手段２の選択加算手段１４から出力された偏差信号は、駆動信号生成手段３に入力される。駆動信号生成手段３に入力された偏差信号は、乗算手段１６に入力され、所定倍数に増幅されて、駆動信号加算手段２２に入力される。また、偏差信号は、微分手段１８及び積分手段２０にも入力される。微分手段１８は、入力された信号の時間微分値を所定倍数に増幅して駆動信号加算手段２２に出力する。積分手段２０は、入力された信号の時間積分値を所定倍数に増幅して駆動信号加算手段２２に出力する。駆動信号加算手段２２は、乗算手段１６、微分手段１８、及び積分手段２０から入力された信号を加算し、リニアモータの操作量である駆動信号ｕを出力する。駆動信号加算手段２２から出力された駆動信号ｕは、電力増幅器（図示せず）等を介してリニアモータに出力される。リニアモータの可動子には駆動信号ｕに比例した推力が発生し、可動子が移動される。
【００５３】
上記のように、本実施形態においては、リニアモータの可動子の移動すべき位置が、指令信号Ａｒ及びＢｒの波の数及び電気角度によって指示されている。即ち、正弦波状の指令信号Ａｒ及びＢｒが何周期とどれだけの位相角分入力されたかによって、移動すべき位置が指示される。例えば、指令信号１周期が２５６μｍに相当するとすれば、２周期半（波の数２＋電気角度１８０゜）の指令信号は、６４０μｍ離れた位置への移動の指示に対応する。また、偏差信号生成手段２から出力される偏差信号は、指令信号によって指示された位置と、リニアモータの可動子の位置との位置偏差に対応する。さらに、乗算手段１６における増幅倍率は、位置偏差に対するフィードバックゲインに対応し、微分手段１８における増幅倍率は、位置偏差の時間的変化である速度に対するフィードバックゲインに対応し、積分手段２０における増幅倍率は、位置偏差の時間積分に対するフィードバックゲインに対応する。
【００５４】
このように、リニアモータの可動子を一定速度で移動させるために一定周期の正弦波状の指令信号を入力し、センサ信号が指令信号に追従している場合には、偏差信号生成手段２からほぼ一定の偏差信号が出力され、可動子はほぼ一定の速度で駆動される。また、リニアモータの可動子の移動が、何らかの原因で指令信号に対して遅れた場合には、指令信号に対するセンサ信号の位相遅れが大きくなるので、図２（ｅ）、（ｆ）に示す各信号Ａｒ−Ａｓ、−（Ａｒ−Ａｓ）、Ｂｒ−Ｂｓ、−（Ｂｒ−Ｂｓ）の値が増大し、偏差信号が大きくなる。これにより、リニアモータの可動子には、より大きな推力が作用して、可動子の速度が大きくなり、可動子の移動が指令信号に追いつく。逆に、センサ信号が指令信号に追いつき、指令信号とセンサ信号の位相差がゼロになった場合には、図２（ｅ）、（ｆ）に示す各信号の値もゼロになるので、偏差信号もゼロになる。以上の作用により、一定周期の正弦波状の指令信号をアクチュエータ制御装置１に入力した場合には、センサ信号は指令信号に対してほぼ一定の位相遅れを保ちながら追従する。
【００５５】
可動子が所望の位置まで移動し、可動子を停止させる場合には、指令信号Ａｒ及びＢｒを一定値に保持する。指令信号Ａｒ及びＢｒが一定値に保持されると、センサ信号Ａｓ及びＢｓは、指令信号Ａｒ及びＢｒに追いつくので、各信号Ａｒ−Ａｓ、−（Ａｒ−Ａｓ）、Ｂｒ−Ｂｓ、−（Ｂｒ−Ｂｓ）の値がゼロになる。これにより、偏差信号もゼロになって、可動子が停止する。
【００５６】
また、リニアモータの可動子を速い速度で移動させる場合には、指令信号Ａｒ及びＢｒの周期を短くする。指令信号Ａｒ及びＢｒの周期が短くなると、センサ信号Ａｓ及びＢｓの位相遅れが大きくなり、第１減算手段５及び第２減算手段６の出力も大きくなるので、より大きな偏差信号が選択加算手段１４から出力され、可動子は速い速度で駆動される。
【００５７】
次に、図３を参照して、本発明の第１実施形態のアクチュエータ制御装置１によってリニアモータの可動子を所定の位置まで一定速度で駆動し、停止させた後、反対方向に駆動する場合の作用の一例を示す。図３（ａ）は、指令信号Ａｒの波形を細い実線に、センサ信号Ａｓを一点鎖線に、信号Ａｒ＋Ａｓを太い実線に、信号Ａｒ−Ａｓを破線に示したグラフである。なお、信号Ａｒ＋Ａｓは、スケールを１／２にして表示されている。同様に、図３（ｂ）は、指令信号Ｂｒの波形を細い実線に、センサ信号Ｂｓを一点鎖線に、信号Ｂｒ＋Ｂｓを太い実線に、信号Ｂｒ−Ｂｓを破線に示したグラフである。さらに、図３（ｃ）は、選択加算手段１４から出力される偏差信号を示すグラフである。
【００５８】
図３（ｃ）に示すように、区間Ｔ１においては、信号Ａｒ＋Ａｓの値が正、信号Ｂｒ＋Ｂｓの値が負なので、選択加算手段１４からは、信号Ａｒ−Ａｓの反転と信号Ｂｒ−Ｂｓの反転を加算した値が出力される。同様に、区間Ｔ２では信号Ａｒ−Ａｓと信号Ｂｒ−Ｂｓの反転の和が、区間Ｔ３では信号Ａｒ−Ａｓと信号Ｂｒ−Ｂｓの和が、区間Ｔ４では信号Ａｒ−Ａｓの反転と信号Ｂｒ−Ｂｓの和が、夫々選択加算手段１４から出力される。
【００５９】
区間Ｔ５においては、リニアモータの可動子が所定位置に到達したので、時刻ｔ１において、指令信号Ａｒ及びＢｒの値を一定値に固定している。指令信号Ａｒ及びＢｒの値を一定値とすると、リニアモータの可動子は減速し、やがて停止する。これに伴って、センサ信号Ａｓ及びＢｓの値も、指令信号Ａｒ及びＢｒに追従して一定値に収束する。センサ信号Ａｓ及びＢｓの値が指令信号Ａｒ及びＢｒと一致すると、各信号Ａｒ−Ａｓ、−（Ａｒ−Ａｓ）、Ｂｒ−Ｂｓ、−（Ｂｒ−Ｂｓ）の値がゼロになり、選択加算手段１４からの出力される偏差信号もゼロになるので、リニアモータの可動子は停止する。
【００６０】
次に、時刻ｔ２において、リニアモータの可動子を逆方向に駆動する。前記の通り、リニアモータを駆動する場合には、指令信号Ａｒ及びＢｒを正弦波状に変化させるが、可動子の駆動方向を反転させるには、指令信号ＡｒとＢｒの位相関係を逆転させる。即ち、区間Ｔ１乃至Ｔ４においては、指令信号Ｂｒの位相が指令信号Ａｒに対して９０゜進んでいたが、可動子を逆方向に駆動する場合には、指令信号Ａｒの位相を指令信号Ｂｒに対して９０゜進ませる。
【００６１】
区間Ｔ６においては、信号Ａｒ＋Ａｓの値が負、信号Ｂｒ＋Ｂｓの値も負なので、選択加算手段１４からは、信号Ａｒ−Ａｓの反転と信号Ｂｒ−Ｂｓを加算した値が出力される。同様に、区間Ｔ７では信号Ａｒ−Ａｓと信号Ｂｒ−Ｂｓの和が、区間Ｔ８では信号Ａｒ−Ａｓと信号Ｂｒ−Ｂｓの反転の和が、区間Ｔ９では信号Ａｒ−Ａｓの反転と信号Ｂｒ−Ｂｓの反転の和が、区間Ｔ１０では信号Ａｒ−Ａｓの反転と信号Ｂｒ−Ｂｓの和が、区間Ｔ１１では信号Ａｒ−Ａｓと信号Ｂｒ−Ｂｓの和が、夫々選択加算手段１４から偏差信号として出力される。これにより、区間Ｔ６乃至Ｔ１１においては、区間Ｔ１乃至Ｔ４とは符号が反対のほぼ一定の偏差信号が選択加算手段１４から出力され、リニアモータの可動子は逆方向に駆動される。
【００６２】
次に、図４を参照して、本発明の第１実施形態のアクチュエータ制御装置１を簡単なアナログ回路で構成した一例を説明する。図４に示すように、指令信号Ａｒが電気抵抗Ｒ１を介してコンパレータＩＣ１のマイナス入力端子に接続される。また、センサ信号Ａｓも電気抵抗Ｒ２を介してコンパレータＩＣ１のマイナス入力端子に接続される。コンパレータＩＣ１の出力端子は、電気抵抗Ｒ９を介して定電圧電源Ｖｃｃに接続される。一方、指令信号Ａｒは、電気抵抗Ｒ３を介してオペアンプＩＣ２のマイナス入力端子に接続される。また、センサ信号Ａｓは電気抵抗Ｒ４を介してオペアンプＩＣ２のプラス入力端子に接続される。オペアンプＩＣ２のプラス入力端子は、電気抵抗Ｒ５を介して基準電圧ＲＥＦに接続される。また、オペアンプＩＣ２の出力端子は電気抵抗Ｒ６を介してオペアンプＩＣ２のマイナス入力端子に接続される。さらに、オペアンプＩＣ２の出力端子は電気抵抗Ｒ７を介してオペアンプＩＣ３のマイナス入力端子に接続される。一方、オペアンプＩＣ３のプラス入力端子は基準電圧ＲＥＦに接続される。また、オペアンプＩＣ３の出力端子は電気抵抗Ｒ８を介してオペアンプＩＣ３のマイナス入力端子に接続される。さらに、オペアンプＩＣ２の出力端子はスイッチＩＣ４及び電気抵抗Ｒ１０を介してオペアンプＩＣ７のマイナス入力端子に接続される。また、オペアンプＩＣ３の出力端子はスイッチＩＣ５及び電気抵抗Ｒ１０を介してオペアンプＩＣ７のマイナス入力端子に接続される。
【００６３】
同様に、指令信号Ｂｒが電気抵抗Ｒ１０１を介してコンパレータＩＣ１０１のマイナス入力端子に接続される。また、センサ信号Ｂｓも電気抵抗Ｒ１０２を介してコンパレータＩＣ１０１のマイナス入力端子に接続される。コンパレータＩＣ１０１の出力端子は、電気抵抗Ｒ１０９を介して定電圧電源Ｖｃｃに接続される。一方、指令信号Ｂｒは、電気抵抗Ｒ１０３を介してオペアンプＩＣ１０２のマイナス入力端子に接続される。また、センサ信号Ｂｓは電気抵抗Ｒ１０４を介してオペアンプＩＣ１０２のプラス入力端子に接続される。オペアンプＩＣ２のプラス入力端子は、電気抵抗Ｒ１０５を介して基準電圧ＲＥＦに接続される。また、オペアンプＩＣ１０２の出力端子は電気抵抗Ｒ１０６を介してオペアンプＩＣ１０２のマイナス入力端子に接続される。さらに、オペアンプＩＣ１０２の出力端子は電気抵抗Ｒ１０７を介してオペアンプＩＣ１０３のマイナス入力端子に接続される。一方、オペアンプＩＣ１０３のプラス入力端子は基準電圧ＲＥＦに接続される。また、オペアンプＩＣ１０３の出力端子は電気抵抗Ｒ１０８を介してオペアンプＩＣ１０３のマイナス入力端子に接続される。さらに、オペアンプＩＣ１０２の出力端子はスイッチＩＣ１０４及び電気抵抗Ｒ１１０を介してオペアンプＩＣ７のマイナス入力端子に接続される。また、オペアンプＩＣ１０３の出力端子はスイッチＩＣ１０５及び電気抵抗Ｒ１１０を介してオペアンプＩＣ７のマイナス入力端子に接続される。
【００６４】
さらに、コンパレータＩＣ１０１の出力端子は、スイッチＩＣ４のスイッチ制御用端子に接続される。また、コンパレータＩＣ１０１の出力端子は、否定演算ＩＣ６を介してスイッチＩＣ５のスイッチ制御用端子に接続される。同様に、コンパレータＩＣ１の出力端子は、スイッチＩＣ１０４のスイッチ制御用端子に接続される。また、コンパレータＩＣ１の出力端子は、否定演算ＩＣ１０６を介してスイッチＩＣ１０５のスイッチ制御用端子に接続される。
【００６５】
さらに、オペアンプＩＣ７の出力端子は、直列に接続された電気抵抗Ｒ１２及びコンデンサＣ１を介してオペアンプＩＣ９のマイナス入力端子に接続される。また、オペアンプＩＣ９の出力端子はオペアンプＩＣ９のマイナス入力端子に接続される。オペアンプＩＣ９のプラス入力端子は基準電圧ＲＥＦに接続される。
【００６６】
また、オペアンプＩＣ７の出力端子は、電気抵抗Ｒ１１を介してオペアンプＩＣ７のマイナス入力端子に接続される。オペアンプＩＣ７のプラス入力端子は基準電圧ＲＥＦに接続される。さらに、オペアンプＩＣ７の出力端子は、電気抵抗Ｒ１３を介してオペアンプＩＣ８のマイナス入力端子に接続される。また、オペアンプＩＣ８の出力端子は、並列に接続された電気抵抗Ｒ１４及びコンデンサＣ２を介してオペアンプＩＣ８のマイナス入力端子に接続される。オペアンプＩＣ８のプラス入力端子は基準電圧ＲＥＦに接続される。さらに、オペアンプＩＣ８の出力端子は、電気抵抗Ｒ１６を介してオペアンプＩＣ１０のマイナス入力端子に接続される。オペアンプＩＣ１０のプラス入力端子は基準電圧ＲＥＦに接続される。また、オペアンプＩＣ１０の出力端子は、電気抵抗Ｒ１７を介してオペアンプＩＣ１０のマイナス入力端子に接続される。
【００６７】
オペアンプＩＣ７の出力端子は電気抵抗Ｒ１５を介して、オペアンプＩＣ９の出力端子は電気抵抗Ｒ１８を介して、オペアンプＩＣ１０の出力端子は電気抵抗Ｒ１９を介して、オペアンプＩＣ１１のマイナス入力端子に夫々接続される。また、オペアンプＩＣ１１のプラス入力端子は基準電圧ＲＥＦに接続され、オペアンプＩＣ１１の出力端子は電気抵抗Ｒ２０を介してオペアンプＩＣ１１のマイナス入力端子に接続される。さらに、オペアンプＩＣ１１の出力端子はオペアンプＩＣ１１のマイナス入力端子に接続されると共に、操作量ｕを出力する。
【００６８】
このように構成された電気回路において、コンパレータＩＣ１のマイナス入力端子には、指令信号Ａｒ及びセンサ信号Ａｓが入力され、プラス入力端子は基準電圧ＲＥＦに接続されているので、コンパレータＩＣ１の出力端子には信号Ａｒ＋Ａｓが正のとき信号が現れる。従って、コンパレータＩＣ１、及び電気抵抗Ｒ１、Ｒ２は、第１加算手段７として作用する。また、オペアンプＩＣ２のマイナス入力端子には、指令信号Ａｒが入力され、プラス入力端子にはセンサ信号Ａｓが入力されるので、オペアンプＩＣ２の出力端子には信号Ａｓ−Ａｒが出力される。従って、オペアンプＩＣ２、及び電気抵抗Ｒ３、Ｒ４は、第１減算手段５として作用する。さらに、オペアンプＩＣ３のマイナス入力端子には、信号Ａｓ−Ａｒが入力され、プラス入力端子は基準電圧ＲＥＦに接続されているので、オペアンプＩＣ３の出力端子には信号Ａｒ−Ａｓが出力される。従って、オペアンプＩＣ３、及び電気抵抗Ｒ７は、第１反転手段１０として作用する。
【００６９】
同様に、コンパレータＩＣ１０１のマイナス入力端子には、指令信号Ｂｒ及びセンサ信号Ｂｓが入力され、プラス入力端子は基準電圧ＲＥＦに接続されているので、コンパレータＩＣ１０１の出力端子には信号Ｂｒ＋Ｂｓが正のとき信号が現れる。従って、コンパレータＩＣ１０１、及び電気抵抗Ｒ１０１、Ｒ１０２は、第２加算手段８として作用する。また、オペアンプＩＣ１０２のマイナス入力端子には、指令信号Ｂｒが入力され、プラス入力端子にはセンサ信号Ｂｓが入力されるので、オペアンプＩＣ１０２の出力端子には信号Ｂｓ−Ｂｒが出力される。従って、オペアンプＩＣ１０２、及び電気抵抗Ｒ１０３、Ｒ１０４は、第２減算手段６として作用する。さらに、オペアンプＩＣ１０３のマイナス入力端子には、信号Ｂｓ−Ｂｒが入力され、プラス入力端子は基準電圧ＲＥＦに接続されているので、オペアンプＩＣ１０３の出力端子には信号Ｂｒ−Ｂｓが出力される。従って、オペアンプＩＣ１０３、及び電気抵抗Ｒ１０７は、第２反転手段１２として作用する。
【００７０】
信号Ｂｒ＋Ｂｓの値が正となり、コンパレータＩＣ１０１の出力端子に信号が現れると、スイッチＩＣ４が導通され、信号−（Ａｒ−Ａｓ）がオペアンプＩＣ７のマイナス入力端子に入力される。逆に、信号Ｂｒ＋Ｂｓの値が負で、コンパレータＩＣ１０１の出力端子に信号が現れていないときには、否定演算ＩＣ６によってスイッチＩＣ５が導通され、信号Ａｒ−ＡｓがオペアンプＩＣ７のマイナス入力端子に入力される。同様に、信号Ａｒ＋Ａｓの値が正となり、コンパレータＩＣ１の出力端子に信号が現れると、スイッチＩＣ１０４が導通され、信号−（Ｂｒ−Ｂｓ）がオペアンプＩＣ７のマイナス入力端子に入力される。逆に、信号Ａｒ＋Ａｓの値が負で、コンパレータＩＣ１の出力端子に信号が現れていないときには、否定演算ＩＣ１０６によってスイッチＩＣ１０５が導通され、信号Ｂｒ−ＢｓがオペアンプＩＣ７のマイナス入力端子に入力される。
【００７１】
従って、信号Ａｒ＋Ａｓ及び信号Ｂｒ＋Ｂｓが共に正のとき、信号Ａｒ−Ａｓと信号−（Ｂｒ−Ｂｓ）を加算した信号が、オペアンプＩＣ７の出力端子から出力される。同様に、信号Ａｒ＋Ａｓが正で、信号Ｂｒ＋Ｂｓが負のとき、信号−（Ａｒ−Ａｓ）と信号−（Ｂｒ−Ｂｓ）を加算した信号が、信号Ａｒ＋Ａｓが負で、信号Ｂｒ＋Ｂｓが正のとき、信号Ａｒ−Ａｓと信号Ｂｒ−Ｂｓを加算した信号が、信号Ａｒ＋Ａｓ及び信号Ｂｒ＋Ｂｓが共に負のとき、信号−（Ａｒ−Ａｓ）と信号Ｂｒ＋Ｂｓを加算した信号が、オペアンプＩＣ７の出力端子から出力される。従って、コンパレータＩＣ１、ＩＣ１０１、スイッチＩＣ４、ＩＣ５、ＩＣ１０４、ＩＣ１０５、否定演算ＩＣ６、ＩＣ１０６、オペアンプＩＣ７、及び電気抵抗Ｒ９、Ｒ１０９、Ｒ１０、Ｒ１１０は、選択加算手段１４として作用する。
【００７２】
また、電気抵抗Ｒ１５は乗算手段１６として作用し、電気抵抗Ｒ１２、Ｒ１８、コンデンサーＣ１、オペアンプＩＣ９は微分手段１８として作用し、電気抵抗Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１９、コンデンサーＣ２、オペアンプＩＣ８、ＩＣ１０は積分手段２０として作用する。さらに、オペアンプＩＣ１１及び電気抵抗Ｒ２０は駆動信号加算手段２２として作用する。
【００７３】
本発明の第１実施形態のアクチュエータ制御装置１によれば、簡単な演算処理でアクチュエータを制御するための駆動信号を生成することができる。これにより、アナログ回路による演算で、アクチュエータを制御するための信号を生成することが可能になる。
【００７４】
次に、本発明の第１実施形態によるアクチュエータ制御装置の変形例を説明する。上述した第１実施形態においては、選択加算手段１４は、第１加算手段７及び第２加算手段８から出力された信号に基づいて、信号Ａｒ−Ａｓ、信号−（Ａｒ−Ａｓ）、信号Ｂｒ−Ｂｓ、信号−（Ｂｒ−Ｂｓ）を選択的に加算して出力しているが、各信号を２乗した値を加算し、駆動方向に相当する符号を付した値を出力するように構成することもできる。即ち、２乗加算手段によって信号Ａｒ−Ａｓと信号Ｂｒ−Ｂｓの２乗和である（Ａｒ−Ａｓ）２＋（Ｂｒ−Ｂｓ）２を計算し、選択加算手段１４は、出力信号の絶対値を（Ａｒ−Ａｓ）２＋（Ｂｒ−Ｂｓ）２とし、出力信号の符号を上述した第１実施形態における選択加算手段１４の出力と同じになるように定めて出力する。
【００７５】
従って、信号Ａｒ＋Ａｓ及び信号Ｂｒ＋Ｂｓが共に正で、信号（Ａｒ−Ａｓ）−（Ｂｒ−Ｂｓ）の値が正のとき、信号（Ａｒ−Ａｓ）２＋（Ｂｒ−Ｂｓ）２が選択加算手段１４によって出力される。信号Ａｒ＋Ａｓが正で、信号Ｂｒ＋Ｂｓが負で、信号−（Ａｒ−Ａｓ）−（Ｂｒ−Ｂｓ）の値が正のとき、信号（Ａｒ−Ａｓ）２＋（Ｂｒ−Ｂｓ）２が出力される。信号Ａｒ＋Ａｓが負で、信号Ｂｒ＋Ｂｓが正で、信号（Ａｒ−Ａｓ）＋（Ｂｒ−Ｂｓ）の値が正のとき、信号（Ａｒ−Ａｓ）２＋（Ｂｒ−Ｂｓ）２が出力される。信号Ａｒ＋Ａｓ及び信号Ｂｒ＋Ｂｓが共に負で、信号−（Ａｒ−Ａｓ）＋（Ｂｒ＋Ｂｓ）の値が正のとき、信号（Ａｒ−Ａｓ）２＋（Ｂｒ−Ｂｓ）２が出力される。さらに、信号Ａｒ＋Ａｓ及び信号Ｂｒ＋Ｂｓが共に正で、信号（Ａｒ−Ａｓ）−（Ｂｒ−Ｂｓ）の値が負のとき、信号−（Ａｒ−Ａｓ）２−（Ｂｒ−Ｂｓ）２が出力される。信号Ａｒ＋Ａｓが正で、信号Ｂｒ＋Ｂｓが負で、信号−（Ａｒ−Ａｓ）−（Ｂｒ−Ｂｓ）の値が負のとき、信号−（Ａｒ−Ａｓ）２−（Ｂｒ−Ｂｓ）２が出力される。信号Ａｒ＋Ａｓが負で、信号Ｂｒ＋Ｂｓが正で、信号（Ａｒ−Ａｓ）＋（Ｂｒ−Ｂｓ）の値が負のとき、信号−（Ａｒ−Ａｓ）２−（Ｂｒ−Ｂｓ）２が出力される。信号Ａｒ＋Ａｓ及び信号Ｂｒ＋Ｂｓが共に負で、信号−（Ａｒ−Ａｓ）＋（Ｂｒ＋Ｂｓ）の値が負のとき、信号−（Ａｒ−Ａｓ）２−（Ｂｒ−Ｂｓ）２が出力される。
【００７６】
なお、本変形例における選択加算手段は、入力信号を２乗した値を出力する２乗回路等を適宜組み合わせることによって、アナログ回路によって構成することができる。或いは、選択加算手段の前後にＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器を夫々挿入し、デジタル演算回路によって上記演算を実行するように構成することもできる。
【００７７】
このように構成された本変形例では、指令信号及びセンサ信号が完全な正弦波であって、リニアモータを一定速度で駆動した場合には、選択加算手段が出力する偏差信号は完全に一定値になる。
【００７８】
次に、図５及び図６を参照して、本発明の第２実施形態によるアクチュエータ制御装置を説明する。図５は、本実施形態によるアクチュエータ制御装置の信号処理を示すブロック図であり、図６は、本実施形態のアクチュエータ制御装置の補正手段によってセンサ信号を補正する処理の一例を示すグラフである。
【００７９】
本発明の第２実施形態によるアクチュエータ制御装置は、センサ信号の波形誤差を補正するための補正手段を有する点が第１実施形態とは異なる。従って、ここでは、第１実施形態と同様の構成要素については同一の参照番号を付し、第２実施形態の第１実施形態と異なる点のみを説明し、同一の構成、作用、効果については説明を省略する。
【００８０】
図５に示すように、本発明の第２実施形態によるアクチュエータ制御装置３０は、指令信号及びセンサ信号を入力して、偏差信号を出力する偏差信号生成手段２と、偏差信号を入力し、アクチュエータを駆動する駆動信号を出力する駆動信号生成手段３と、を有する。
【００８１】
偏差信号生成手段２は、第１減算手段５と、第２減算手段６と、第１加算手段７と、第２加算手段８と、第１反転手段１０と、第２反転手段１２と、選択加算手段１４と、を有する。また、駆動信号生成手段３は、乗算手段１６と、微分手段１８と、積分手段２０と、駆動信号加算手段２２と、を有する。
【００８２】
さらに、アクチュエータ制御装置３０は、偏差信号生成手段２に入力される第１センサ信号である正弦波状のセンサ信号Ａｓの波形誤差を補正する第１補正手段２４と、第２センサ信号である正弦波状のセンサ信号Ｂｓの波形誤差を補正する第２補正手段２６と、を有する。第１補正手段２４及び第２補正手段２６は、センサ信号補正手段を構成する。
【００８３】
第１補正手段２４及び第２補正手段２６は、センサ信号Ａｓ、Ｂｓの波形誤差を補正し、センサ信号を正確な正弦波形Ａｃｓ、Ｂｃｓに修正するように構成されている。図６は、リニアモータの可動子を一定速度で駆動した際に出力されるセンサ信号を破線に、厳密な正弦波形を実線に、正弦波形を近似した折れ線を一点鎖線に示した時系列グラフである。図６に示すように、リニアモータの可動子を一定速度で駆動すると、磁気抵抗素子によって出力されるセンサ信号が変化するが、その波形は、厳密な正弦波形とは一致しない。図６のプロット点Ｐｓ０乃至Ｐｓ１２は、センサ信号１周期を、位相角３０゜毎にサンプリングしたものである。プロット点Ｐ０乃至Ｐ１２は、位相角３０゜毎に、厳密な正弦波形を近似するように選択された点である。本実施形態の第１補正手段２４及び第２補正手段２６は、図６の破線に示すセンサ信号を図６の一点鎖線で示される折れ線に補正するように構成されている。具体的には、位相角０゜から３０゜の間のセンサ信号は、点Ｐ０と点Ｐ１を結ぶ直線上の点に補正される。なお、本明細書において、位相角とは、センサ信号が原点から出発して１周期分変化する距離を３６０゜とし、その１／２の距離を１８０゜、１／４の距離を９０゜、１／１２の距離を３０゜．．．と表したものである。また、リニアモータの可動子を一定速度で駆動した場合には、センサ信号が原点から出発して１周期分変化するまでの時間が位相角３６０゜に対応し、その１／２の時間が１８０゜、１／４の時間が９０゜、１／１２の時間が３０゜に夫々対応する。また、本実施形態においては、上記の厳密な正弦波形の振幅が、±１となるようにセンサ信号の振幅をスケーリングしている。
【００８４】
次に、第１補正手段２４及び第２補正手段２６における補正処理手順を説明する。まず、図６に示すように、リニアモータの可動子を一定速度で駆動し、磁気抵抗素子から出力されるセンサ信号Ａｓを、原点から位相角３０゜毎に記録し、プロット点Ｐｓ０乃至Ｐｓ１２を得る。次に、厳密な正弦波を近似する折れ線の頂点Ｐ０乃至Ｐ１２を、センサ信号と同様に原点から位相角３０゜毎に設定する。さらに、頂点Ｐ１乃至Ｐ１１の座標値を、プロット点Ｐｓ１乃至Ｐｓ１１の座標値で夫々除した値である係数Ｋ１乃至Ｋ１１を計算する。以上、得られた値Ｐｓ０乃至Ｐｓ１２、Ｐ０乃至Ｐ１２、及びＫ１乃至Ｋ１１を第１補正手段２４に記憶させておく。同様に、センサ信号Ｂｓについても、プロット点、頂点、及び係数を求め、第２補正手段２６に記憶させておく。なお、第１実施形態においても説明した通り、センサ信号Ｂｓの波形は、センサ信号Ａｓの波形に対して位相角が９０゜ずれた波形であり、この波形を補正するための正弦波を近似する折れ線も、位相角が９０゜ずれた波形とする。
【００８５】
次に、具体的な補正値の計算手順を説明する。まず、センサ信号Ａｓが第１補正手段２４に入力されると、第１補正手段２４は、センサ信号ＡｓとＢｓの関係から、入力されたセンサ信号Ａｓが位相角のどの範囲にあるかを判定する。即ち、センサ信号Ａｓの値が正で、センサ信号Ｂｓの値が負であるならば、センサ信号Ａｓの位相角は、０゜から９０゜の範囲にあることになる。また、センサ信号Ａｓが正で、センサ信号Ｂｓも正ならば９０゜から１８０゜、Ａｓが負で、Ｂｓが正ならば１８０゜から２７０゜、Ａｓが負で、Ｂｓも負ならば２７０゜から３６０゜の範囲にあることが判定できる。
【００８６】
センサ信号Ａｓの位相角が０゜から９０゜の範囲にあると判定されたならば、次の計算によって位相角の範囲をさらに細かく特定する。まず、センサ信号Ａｓに係数Ｋ１を乗じ、その値が０以上でＰ１よりも小さいならば、センサ信号Ａｓは、位相角０゜から３０゜の範囲にあると判定できる。センサ信号Ａｓに係数Ｋ１を乗じた値がＰ１以上の場合には、センサ信号Ａｓに係数Ｋ２を乗じ、その値がＰ１以上でＰ２よりも小さいならば、センサ信号Ａｓは、位相角３０゜から６０゜の範囲にあると判定できる。同様に、センサ信号Ａｓに係数Ｋ２を乗じた値がＰ２以上の場合には、センサ信号Ａｓに係数Ｋ３を乗じ、その値がＰ２以上でＰ３よりも小さいならば、センサ信号Ａｓは、位相角６０゜から９０゜の範囲にあると判定できる。
【００８７】
センサ信号Ａｓが、位相角０゜から３０゜の範囲にあると判定されたならば、数式１によってセンサ信号補正値Ａｃｓを計算する。
2004328933.tif 000003
同様に、センサ信号Ａｓが、位相角３０゜から６０゜の範囲にあると判定されたならば、数式２によってセンサ信号補正値Ａｃｓを計算する。
2004328933.tif 000004
同様に、センサ信号Ａｓが、位相角６０゜から９０゜の範囲にあると判定されたならば、数式３によってセンサ信号補正値Ａｃｓを計算する。
2004328933.tif 000005
センサ信号Ａｓが位相角９０゜乃至３６０゜の範囲にある場合にも、同様にして、センサ信号補正値Ａｃｓを計算することができる。表１は、各位相角における判定条件と、補正値の計算式を示す。
【００８８】
【表１】
2004328933.tif 000006
【００８９】
なお、本実施形態においては、振幅が±１の厳密な正弦波形を近似する折れ線の頂点であるプロット点Ｐ０乃至Ｐ１２の値を、夫々、０、０．５２０、０．８７１、１．０２５、０．８７１、０．５２０、０、−０．５２０、−０．８７１、−１．０２５、−０．８７１、−０．５２０、０としている。これらのプロット点は、点Ｐ０、Ｐ６及びＰ１２を除き、厳密な正弦波形からずれた点である。これは、例えば、図７に示すように、点Ｐ２〜Ｐ３の区間の正弦波を直線で近似する場合、図７（ａ）に示すように正弦波形上にある点を結ぶ直線で近似するよりも、図７（ｂ）に示すように正弦波形上にない点を結ぶ直線で近似する方が、点Ｐ２〜Ｐ３の区間全体の平均的な誤差を小さくすることができるからである。
【００９０】
センサ信号Ｂｓについても、同様の計算手順によってセンサ信号補正値Ｂｃｓを計算することができる。なお、第１補正手段２４及び第２補正手段２６は、入力されたセンサ信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、デジタル値に変換されたセンサ信号の補正値を計算するマイクロプロセッサと、マイクロプロセッサを作動させるためのソフトウェアと、補正に使用する係数等を記憶しておくためのメモリと、マイクロプロセッサによって計算された値をアナログ電圧に変換するＤ／Ａ変換器（以上、図示せず）等によって構成することができる。
【００９１】
センサ信号Ａｓ及びＢｓを、夫々第１補正手段２４及び第２補正手段２６によって、センサ信号補正値Ａｃｓ及びＢｃｓに補正した後の信号処理手順は上述した第１実施形態と全く同様であるので説明を省略する。
【００９２】
本発明の第２実施形態によれば、センサ信号に波形誤差が含まれている場合にも、精度の高い偏差信号を選択加算手段１４から出力することができる。なお、本実施形態においては、正弦波状の１周期のセンサ信号を、１２の区間に分割して直線近似しているが、この分割数を更に増加させることもできる。しかしながら、本実施形態における１２分割によっても十分な精度で制御を行うことが可能である。
【００９３】
次に、図８及び図９を参照して、本発明の第３実施形態によるアクチュエータ制御装置を説明する。図８は、本実施形態によるアクチュエータ制御装置の信号処理を示すブロック図であり、図９は、アクチュエータ制御装置によって制御されるアクチュエータが脱調を起こす際の偏差信号の変化の一例を表すグラフである。
【００９４】
本発明の第３実施形態によるアクチュエータ制御装置は、正弦波状の指令信号によって制御されるアクチュエータの脱調を検出する脱調検出手段を有する点が第１実施形態とは異なる。従って、ここでは、第１実施形態と同様の構成要素については同一の参照番号を付し、第３実施形態の第１実施形態と異なる点のみを説明し、同一の構成、作用、効果については説明を省略する。
【００９５】
図８に示すように、本発明の第３実施形態によるアクチュエータ制御装置４０は、指令信号生成手段Ｒからの指令信号及びセンサ（図示せず）からのセンサ信号を入力して、偏差信号を出力する偏差信号生成手段２と、偏差信号を入力し、アクチュエータを駆動する駆動信号を出力する駆動信号生成手段３と、偏差信号生成手段２が出力した偏差信号を監視し、アクチュエータが脱調を起こしかけていることを検出する脱調検出手段４２と、を有する。
【００９６】
偏差信号生成手段２は、第１減算手段５と、第２減算手段６と、第１加算手段７と、第２加算手段８と、第１反転手段１０と、第２反転手段１２と、選択加算手段１４と、を有する。また、駆動信号生成手段３は、乗算手段１６と、微分手段１８と、積分手段２０と、駆動信号加算手段２２と、を有する。
【００９７】
脱調検出手段４２には、アクチュエータが脱調を起こす際の偏差信号の変化パターンが予め記憶されている。脱調検出手段４２は、偏差信号生成手段２から入力した偏差信号と、予め記憶されている偏差信号の所定の変化パターンとを比較し、入力した偏差信号と記憶されている所定の変化パターンが類似している場合に脱調検出信号を指令信号生成手段Ｒに出力するように構成されている。脱調検出手段４２は、入力した偏差信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、アクチュエータが脱調する際の所定の変化パターンを記憶しておくメモリと、入力した偏差信号とメモリに記憶された変化パターンを比較するマイクロプロセッサと、マイクロプロセッサを作動させるソフトウェア等（以上図示せず）によって構成することができる。
【００９８】
次に、本発明の第３実施形態によるアクチュエータ制御装置４０の作用を説明する。指令信号生成手段Ｒからの指令信号Ａｒ、Ｂｒ及びセンサ信号Ａｓ、Ｂｓがアクチュエータ制御装置４０の偏差信号生成手段２に入力され、偏差信号が出力されるまでの作用は、本発明の第１実施形態のアクチュエータ制御装置と同様であるので説明を省略する。
【００９９】
図９は、アクチュエータ制御装置によって制御されるリニアモータが脱調を起こす際の典型的な偏差信号の挙動を示すグラフである。正弦波状の一定周期の指令信号に対してリニアモータの可動子が一定速度で移動する場合、センサ信号は、指令信号に対して一定の位相遅れを持ちながら指令信号に追従する。この場合には、偏差信号は、図９のグラフの前半に示すように、ほぼ一定値を保つ。図９の時刻ｔ１において、リニアモータの可動子が何らかの原因によって停止すると、センサ信号の値は一定値に止まるのに対して、指令信号は正弦波状に変化し続ける。これにより、指令信号とセンサ信号との間の位相差が増大するので、指令信号とセンサ信号との間の差信号の振幅も増大して、偏差信号が時刻ｔ１から増大し始める。
【０１００】
偏差信号は、指令信号とセンサ信号との間の位相差が増大し、指令信号とセンサ信号との間の差信号の振幅が増大し続ける期間は、増大する。指令信号とセンサ信号との間の位相差がさらに増大し、指令信号とセンサ信号との間の差信号の振幅が減少し始めると、偏差信号も減少する。このことから、リニアモータの可動子が何らかの原因によって停止した場合には、偏差信号は、図９の時刻ｔ１後のような挙動を示して脱調に至ることがわかる。
【０１０１】
脱調検出手段４２は偏差信号の変動を監視して、偏差信号が、図９の時刻ｔ１後のように、急激に増加した後、飽和し、その後減少に至るという変化パターンを示したときアクチュエータの脱調が発生し始めていると判断する。さらに、脱調検出手段４２は、アクチュエータの脱調が発生し始めたと判断すると、脱調検出信号を、指令信号生成手段Ｒに出力する。指令信号生成手段Ｒは、脱調検出信号が入力されると、指令信号の進行を停止し、指令信号を一定値に保持する。本実施形態においては、脱調検出手段４２は、時刻ｔ２において脱調検出信号を発生して指令信号の進行を停止させている。指令信号の進行が停止され、指令信号が一定値に保持されると、リニアモータの可動子が停止していても指令信号とセンサ信号との間の位相差が９０゜以上になることはなく、アクチュエータの脱調が防止される。
【０１０２】
本発明の第３実施形態のアクチュエータ制御装置においては、アクチュエータの脱調の起り始めを検出するので、センサ信号が指令信号に追従しなくなった場合にもアクチュエータの脱調を防止することができる。
【０１０３】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態では、リニアモータの可動子の位置を制御しているが、本発明のアクチュエータ制御装置は任意のアクチュエータの制御に適用することができる。また、上述した実施形態では、アクチュエータの状態を磁気抵抗素子によって検出し、アクチュエータ制御装置にフィードバックしているが、本発明のアクチュエータ制御装置にフィードバックするセンサ信号は、磁気抵抗素子以外の素子によって検出しても良い。
【０１０４】
さらに、上述した実施形態においては、センサ信号及び指令信号の処理を主にアナログ演算回路によって行っているが、本発明のアクチュエータ制御装置における信号処理の一部又は全部をデジタル演算によって行うこともできる。この場合には、各信号処理回路の間に適宜Ａ／Ｄ変換器及びＤ／Ａ変換器を挿入することによって信号処理回路を構成する。
【０１０５】
また、上述した実施形態においては、各信号Ａｒ−Ａｓ、−（Ａｒ−Ａｓ）、Ｂｒ−Ｂｓ、−（Ｂｒ−Ｂｓ）を生成するために第１減算手段、第１反転手段、第２減算手段、及び第２反転手段を使用しているが、第１反転手段の代りに第１センサ信号Ａｓから第１指令信号Ａｒを減じる第３減算手段を、第２反転手段の代りに第２センサ信号Ｂｓから第２指令信号Ｂｒを減じる第４減算手段を設けても良い。
【０１０６】
【発明の効果】
本発明のアクチュエータ制御装置及び制御方法によれば、簡単な演算処理でアクチュエータを制御するための信号を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるアクチュエータ制御装置の信号処理を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のアクチュエータ制御装置によりアクチュエータを一定速度で駆動した場合の各信号のグラフである。
【図３】本実施形態のアクチュエータ制御装置によりアクチュエータを一定速度で駆動した後、反対方向に一定速度で駆動した場合の各信号のグラフである。
【図４】本発明の第１実施形態のアクチュエータ制御装置における信号処理をアナログ回路で実現した一例を示す概略的な回路図である。
【図５】本発明の第２実施形態によるアクチュエータ制御装置の信号処理を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるアクチュエータ制御装置の補正手段によってセンサ信号を補正する処理の一例を示すグラフである。
【図７】点Ｐ２及びＰ３が、必ずしも厳密な正弦波上にない方が、厳密な正弦波を正確に近似できることを示す説明図である。
【図８】本発明の第３実施形態によるアクチュエータ制御装置の信号処理を示すブロック図である。
【図９】アクチュエータ制御装置によって制御されるアクチュエータが脱調を起こす際の偏差信号の変化の一例を表すグラフである。
【図１０】磁気抵抗素子を使用したセンサを備えた従来のリニアモータの制御システムの概略図である。
【図１１】従来のリニアモータの制御システムにおいて、磁気抵抗素子から出力されるセンサ信号のグラフである。
【図１２】従来のリニアモータの制御システムにおいて、磁気抵抗素子のセンサ信号から位置を検出する処理を示すグラフである。
【符号の説明】
１      第１実施形態によるアクチュエータ制御装置
２      偏差信号生成手段
３      駆動信号生成手段
５      第１減算手段
６      第２減算手段
７      第１加算手段
８      第２加算手段
１０    第１反転手段
１２    第２反転手段
１４    選択加算手段
１６    乗算手段
１８    微分手段
２０    積分手段
２２    駆動信号加算手段
２４    第１補正手段
２６    第２補正手段
３０    第２実施形態によるアクチュエータ制御装置
４０    第３実施形態によるアクチュエータ制御装置
４２    脱調検出手段
【図１】
2004328933.tif 000007
【図２】
2004328933.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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