JPH0142161Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は駆動部が被駆動部に接触するまでのギ
ヤツプ区間を持つ制御対象を積分制御増幅器（１
アンプ）で負帰環制御する負帰環制御系におい
て、ギヤツプ区間内動作による制御対象側のシヨ
ツク発生を防止した積分回路に関する。

従来、積分制御する負帰環制御系において、制
御対象がギヤツプ区間を持つときには、ギヤツプ
区間内の制御状態では負帰環が掛からずに系の前
向きのゲインによる制御量となつて制御対象にシ
ヨツクを与える問題がある。

例えば、第１図に示すように、電動機１の出力
軸トルクで板２と３の押し付け力を制御するの
に、押し付け圧力設定器４の設定値とロードセル
５からストレインアンプ６を通した負帰環信号を
突き合わせ、両信号の偏差を積分制御増幅器７に
より積分して電動機駆動増幅器８から電機子電流
を出力する制御系において、電動機１により駆動
される板（駆動部）２とロードセル（被駆動部）
５との間にギヤツプ区間があると、板２が該ギヤ
ツプ区間を通過する間はロードセル５の出力が零
にあつて制御系はオープンループとして高いゲイ
ンを持つて電動機１を駆動し、板２がロードセル
５に衝突することになる。

ここで、積分制御増幅器７の出力が電動機１の
回転トルクに比例する場合には該増幅器７の出力
を制御することにより板２がギヤツプ区間動く間
の時間を遅くして衝突を緩和できる。そこで、従
来から、第２図に示す積分制御増幅器が採用さ
れ、通常の積分時定数を決めるコンデンサCxと
並列にデツドバンド通過時の時定数調整用コンデ
ンサCdとデツドバンド通過検出スイツチSWの直
列回路を設け、ロードセル５の検出零の間はスイ
ツチSWが閉じて積分時定数を大きくしておき、
ギヤツプ区間では板２を緩やかに駆動し、ロード
セル５の検出が零でなくなつたときにスイツチ
SWを開放して通常の時定数に戻す。

しかし、この従来回路では、板２のギヤツプ区
間通過に長い時間を必要とする。逆に、コンデン
サCdに直列のスイツチSWをロードセル５の検出
零で開いておき、板２がロードセル５に達したと
きに閉じた回路にすると、板２がギヤツプ区間を
通過する時間を速め、ロードセル位置に達したと
きに通常の遅い時定数に戻すことができる。しか
し、この場合には、スイツチSWが開から閉にな
るときに充電されたコンデンサCxに並列に無充
電のコンデンサCdが入り、出力電圧にステツプ
変化が発生して板２とロードセル５間の当接にシ
ヨツクを与える。

本考案は上述の事情に鑑みてなされたもので、
制御対象をそのギヤツプ区間内での制御には積分
時定数を小さくした早い制御になり、ギヤツプ区
間を越えるときには制御対象にシヨツクを与える
ことなくスムーズに通常の積分時定数に戻した制
御になる制御回路を提供することを目的とする。

第３図は本考案の一実施例を示す積分制御増幅
器回路図である。演算増幅器OPはその入力回路
に積分時定数用抵抗Ｒが介挿され、帰環回路に積
分時定数用コンデンサＣと比例積分用抵抗Rfの
直列回路及び抵抗Rfに並列にスイツチSWfが設
けられる。スイツチSWfは制御対象がギヤツプ区
間内を動作中に閉じられ、ギヤツプ区間を越えた
ときに開かれる制御がなされる。これには、例え
ば第１図の制御系ではロードセル５の圧力検出信
号をコンパレータの比較入力と、該コンパレータ
の比較基準を零としてその比較出力によつて制御
リレーや半導体スイツチにしたスイツチSWfをオ
ン・オフ制御することで実現される。

こうした積分制御増幅器を例えば第１図の制御
系に適用した場合、駆動部になる板２が被駆動部
になるロードセル５に接触しないギヤツプ区間内
での制御はスイツチSWfが閉じてコンデンサＣと
抵抗Ｒによる小さい積分時定数を持つて板２を速
やかにロードセル５位置まで駆動し、板２がロー
ドセル５に触れたときにスイツチSWfが開路され
てコンデンサＣと抵抗Ｒ，Rfによる比例積分特
性を持つて通常の圧力制御に入る。このスイツチ
SWfの閉から開への切換時点では抵抗Rfが挿入
され、コンデンサＣの充電電圧が急激に変わるこ
となく切換時点で徐々にＣ・Ｒの積分時定数を持
ちかつRf／Ｒの比列分を持つ通常の比例積分出
力になり、スイツチSWfの開放時に制御系にシヨ
ツクを与えること無く、通常制御に入ることがで
きる。

第４図はスイツチSWfの開及び閉における積分
制御増幅器７の単体のインデイシヤル応答特性を
示し、スイツチSWfの閉状態では完全積分動作に
なつて時定数CRの傾斜を持つて上昇し、スイツ
チSWfの開状態では比例積分動作になつて比例定
数Rf／Ｒでステツプ状に上昇した後に積分時定
数Ｒ・Ｃの傾斜を持つて上昇する。このような特
性を持つ増幅器７を第１図の制御系に具えると
き、該増幅器７の出力は、圧力設定器４によるス
テツプ入力には小さい時定数CRによる早い積分
動作で上昇して板２を早く駆動し、このギヤツプ
区間を越えたときにはコンデンサＣである電圧ま
で充電されており、この状態でスイツチSWfが開
かれる。このとき、コンデンサＣには抵抗Rrの
直列接続になり、該コンデンサＣの電圧を急激に
変えること、即ち演算増幅器ORの出力を急激に
変えることが無く、板２とロードセル５の当接に
シヨツクを与えること無く該板２の駆動を継続す
る。そして、スイツチSWfの開放後には比例積分
動作による通常制御に入り、圧力設定器４の設定
圧に相当する圧力まで上昇したときに該値に維持
される。

以上のとおり、本考案によれば、駆動部が被駆
動部に接触するまでのギヤツプ区間内の動作時間
を短縮し、しかもギヤツプ区間を越えるときにシ
ヨツクを与えることなく通常の積分動作に切り換
えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は積分制御系の構成例を示す図、第２図
は従来の積分制御増幅器の回路図、第３図は本考
案の一実施例を示す積分制御増幅器の回路図、第
４図は第３図の動作説明のための特性図である。 １……電動機、２，３……板、４……圧力設定
器、５……ロードセル、６……ストレインアン
プ、７……積分制御増幅器、８……電動機駆動増
幅器、SWf……スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 駆動部が被駆動部に接触するまでのギヤツプ区
   間を持つ制御対象を積分制御増幅器で負帰環制御
   する負帰環制御系において、上記積分制御増幅器
   は入力回路に積分時定数用抵抗Ｒを有し、帰環回
   路に積分時定数用コンデンサＣと比例積分用抵抗
   Rfの直列回路及び該抵抗Rfに並列接続され上記
   駆動部がギヤツプ区間内で駆動されるときに閉じ
   られ上記被駆動部に接触したときに開かれるスイ
   ツチSWfとを有する構成を特徴とする積分制御回
   路。