JPH0390912A - フィードバック制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、例えば油圧回路のサーボ弁などの機器をフィ
ードバック制御するフィートノくツク制御装置に関する
。

〈従来の技術〉 従来、この種のフィードバック制御装置としては、例え
ば特開昭５６ｉ６２０９号公報に記載の電磁比例形リリ
ーフ弁を制御する第２図に示すような比例積分回路が知
られている。この比例積分回路１１は、演算増幅器１２
の反転入力端子−と指令信号入力端子１５との間に抵抗
ｒ１を、フィードバック信号入力端子１６との間に抵抗
ｒ、を夫々設ける一方、非反転入力端子＋を抵抗ｒ４を
介して接地するとともに、反転入力端子−と出力端子１
７との間に抵抗ｒ３とコンデンサＣ１を枝刈に設けてな
る。そして、フィードバック信号入力端子１６に、図示
しないソレノイドで駆動される電磁比例形リリーフ弁の
可動弁座体の位置検出信号ｖｒを反転して入力する一方
、指令信号入力端子１５に、上記可動弁座体の目標位置
を表わす指令信号Ｖｏを入力して、出力端子１７に指令
信号■０と（立置検出信号ｖｒとの偏差信号を積分した
制御信号Ｖｃを得るようになっている。

指令信号Ｖｏおよび位置検出信号Ｖｒの変化が、時定数
Ｃ＋Ｘｒ３（コンデンサｃ、の容量値と抵抗ｒ、の抵抗
値の積）よりも充分遅い場合、上記演算増幅器１２は加
算器として動作して下式で与えられる制御信号Ｖｃを出
力する。

Ｖｃ＝（Ｖｏ／ｒ＋　　Ｖｒ／ｒｔ）Ｘｒａ」二足制御
信号Ｖｃは、図示しない増幅器で増幅された後、上記ソ
レノイドに出力され、可動弁室体がフィードバック制御
により目標位置まで移動せしめられるが、位置制御の精
度を上げるには、この制御信号Ｖｃ（偏差電圧）自体を
大きくする必要がある。制御信号Ｖｃを大きくするには
、上式より明らかなように抵抗値ｒ　ｌ　＋　ｒ　２を
小さくするかあるいは抵抗値ｒ、を大きくすればよいが
、抵抗値ｒ　Ｉ　＋　ｒ　！を小さくすると演算増幅器
１２の入力インピーダンスとのマツチングがとれなくな
る。そこで、抵抗値ｒ３をできる限り大きくして、第２
図の回路から抵抗ｒ３を除去した第３図に示すような比
例積分回路２Ｉが一般に用いられている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、上記従来の比例積分回路２＋（第３図参照）
は、抵抗値ｒ３をいわば無限大として大きな制御信号Ｖ
ｃを得ることで位置制御の精度が向上する反面、フィー
ドバック信号線の断線や電磁比例形リリーフ弁の調整不
良でフィードバック信号が過小になると、出力される制
御信号Ｖｃか電源電圧まで急増して飽和してしまい、リ
リーフ弁が制御不能になるという欠点がある。加えて、
リリーフ弁が制御不能になっても、これを操作するオペ
レータにはリリーフ弁を含む油圧回路の全体的異常しか
把握できず、異常の原因が演算増幅器１２の飽和にある
ことを即座に知って、直ちに対策を採り得ないため、油
圧回路の破損や事故をもたらすという欠点がある。

そこで、本発明の目的は、指令信号とフィードバック信
号の偏差を積分する積分回路の出力電圧の飽和を検知し
て警告する手段を設けることによって、被制御機器を操
作するオペレータに積分回路の異常を直ちに知らせるこ
とができ、被制御機器の破損や事故を防止できるフィー
ドバック制御装置を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明のフィードバック制御
装置は、第１図に例示するように、被制御機器Ｉからの
フィードバック信号■ｒと目標値を表わす指令信号Ｖｏ
との偏差信号を出力する比較部２と、この比較部２の出
力を積分する積分回路３と、この積分回路３の出力を増
幅して被制御機器ｌに出力する増幅器４を備えたものに
おいて、上記積分回路３から出力される電圧信号Ｖｃを
この積分回路３の飽和出力電圧を表わす予め与えられた
基準信号Ｖｒと比較し、上記電圧信号Ｖｃが基準信号Ｖ
ｒ以上になったとき信号を出力する比較器７と、この比
較器７から出力される信号を受けて警報を発する警報器
８を設けたことを特徴とする。

〈作用〉 信号線の断線や被制御機器ｌの調整不良でフィードバッ
ク信号Ｖｆが正常値に比して過小になると、比較部２か
ら出力される指令信号Ｖｏとの偏差信号は過大となり、
この偏差信号を積分する積分回路３の出力電圧Ｖｃがこ
の積分回路３の飽和出力電圧になる。このとき、比較器
７は、積分回路３からの出力電圧信号Ｖｃを上記飽和出
力電圧を表わす基準信号Ｖｒと比較し、前者が後者以上
になったので警報器８に信号を出力する。警報器８は、
この信号を受けて警報を発し、フィードバック制御装置
の積分回路３の出力が飽和して異常が生じたことをオペ
レータに知らせろ。オペレータは、被制御機器１を直ち
に停止して上記異常の原因を究明し、対策を構じる。こ
うして、被制御機器ｌの破損や事故が未然に防止できる
。

〈実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図はフィードバック制御装置の一例を示しており、
このフィードバック制御装置は、被制御機器たる油圧サ
ーボ弁１からのフィードバック信号Ｖｒと上記油圧サー
ボ弁ｌのスプールの目標位置を表わす指令信号Ｖｏとの
偏差信号を出力する比較部としての演算増幅器２と、こ
の演算増幅器２からの偏差信号を積分する積分器３と、
この積分器３の出力を増幅して上記油圧サーボ弁ｌに出
力する増幅器４を備える。

上記演算増幅器２は、第２図で述べた演算増幅器Ｉ２の
抵抗ｒ＋、ｒｔ＋ｒｓ、ｒａに夫々対応する抵抗Ｒ６Ｒ
７，Ｒ３，Ｒ，を有し、入力端子５に指令信号Ｖｏが、
入力端子６にフィードバック信号ｖｒが夫々入力される
。また、上記積分器３は、第２図で述べた演算増幅器１
２のコンデンサｃ１に対応するコンデンサＣＩと、反転
入力端子−と演算増幅器２の出力端子との間に設けた可
変抵抗Ｒ６を有しており、以上の回路は一般に用いられ
ている公知のものである。

さらに、上記フィードバック制御装置は、非反転入力端
子牛を上記積分器３の出力端子に、反転入力端子−を、
電源Ｖｃｃとアース間に直列に設置すた抵抗Ｒ６とＲ７
の接続点に夫々接続した比較器７と、この比較器７の出
力端子を抵抗Ｒ８を介して接地する警報器としての発光
ダイオード８を備えている。上記比較器７の反転入力端
子−には、電源電圧Ｖｃｃが抵抗Ｒａ　、　Ｒ７で分圧
され、」二記積分子Ａ３の飽和出力電圧に等しい基準電
圧Ｖｒとなって印加され、比較器７は、この基準電圧Ｖ
ｒを非反転入力端子牛に積分器３から入力される電圧信
号Ｖｃと比較し、電圧信号Ｖｃが基準電圧Ｖｒ以上にな
ったとき正の電圧信号を出力する。そして、この正の電
圧信号が印加されると、発光ダイオード８が点灯して積
分器３の出力電圧が飽和したことを知らせるようになっ
ている。

上記構成のフィードバック制御装置の動作は、次のとお
りである。

いま、油圧サーボ弁ｌの調整不良やフィードバック信号
線の断線でフィードバック信号■「が正常値に比して過
小になったとする。すると、演算増幅器２の入力端子６
に入力されるフィードバック信号ｖｒが急減して、演算
増幅器２から出力される偏差信号（Ｖｏ−Ｖｆ）は急増
し、この偏差信号を積分する積分器３の出力電圧Ｖｃが
この積分器３の飽和出力電圧になる。このとき、比較器
７は、非反転入力端子牛に人力される積分器３からの出
力電圧信号Ｖｃを反転入力端子−に印加される上記飽和
出力電圧を表わす基準電圧Ｖｒと比較し、Ｖ　ｃｈ＜　
Ｖ　ｒ以上になったので発光ダイオード８に正の電圧信
号を出力する。かくて、発光ダイオード８は点灯し、フ
ィードバック制御装置内の積分器２の出力電圧が飽和し
て異常が生じたことをオペレータに知らせる。

油圧サーボ弁ｌを含む油圧回路を操作していたオペレー
タは、発光ダイオード８の点灯で異常の原因が積分器３
の飽和にあることを即座に知り、油圧回路の動作を直ち
に停止して、油圧サーボ弁ｌの再調整やフィードバック
信号線の点検など適切な対策を構じることかでき、異常
時のチエツクが容易化される。また、油圧サーボ弁ｌを
含む油圧回路の破損や事故を未然に防止することができ
る。さらに、フィードバック制御装置や油圧サーボ弁ｌ
の調整に際しても、発光ダイオード８の点灯の有無によ
り積分器３が飽和しないような最適の条件を設定するこ
とができ、調整が容易化される。

なお、上記実施例では、警報器として発光ダイオード８
を用いたが、これをブザー等にすることもできる。また
、被制御機器は、実施例の油圧サーボ弁に限られない。

さらに、本発明が図示の実施例に限られないのはいうま
でもない。

〈発明の効果〉 以上の説明で明らかなように、本発明のフィードバック
制御装置は、指令信号とフィードバック信号の偏差を積
分する積分回路の出力電圧の飽和を、この出力電圧を基
準電圧信号と比較する比較器によって比較９判別し、飽
和と判別したとき、信号を出力して警報器に警報を発せ
しめるようにしているので、積分回路の飽和による被制
御機器の異常を即座に知り、適切な対策を直ちに構じて
被制御機器の破損や事故を未然に防止できるうえ、被制
御機器やフィードパ１り制御装置を積分回路が飽和しな
い最適条件に容易に調整することがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は油圧サーボ弁に適用した本発明のフィードバッ
ク制御装置の一実施例を示す図、第２図第３図は従来の
フィードバック制御装置を示す図である。 １・・油圧サーボ弁、２・・・演算増幅器、３・・・積
分器、４・・・増幅器、７・・・比較器、８・・・発光
ダイオード、Ｖｏ・・・指令信号、ｖｒ・・フィードバ
ック信号、 Ｖｃ・・・電圧信号（制御信号）、Ｖｒ・・基準電圧。 特　許　出　願　人　　ダイキン工業株式会社代　理　
人　弁理士　　前出　葆　はか１８第　２　図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被制御機器（１）からのフィードバック信号（Ｖ
   ｆ）と目標値を表わす指令信号（Ｖｏ）との偏差信号を
   出力する比較部（２）と、この比較部（２）の出力を積
   分する積分回路（３）と、この積分回路（３）の出力を
   増幅して被制御機器（１）に出力する増幅器（４）を備
   えたフィードバック制御装置において、上記積分回路（
   ３）から出力される電圧信号（Ｖｃ）をこの積分回路（
   ３）の飽和出力電圧を表わす予め与えられた基準信号（
   Ｖｒ）と比較し、上記電圧信号（Ｖｃ）が基準信号（Ｖ
   ｒ）以上になったとき信号を出力する比較器（７）と、
   この比較器（７）から出力される信号を受けて警報を発
   する警報器（８）を設けたことを特徴とするフィードバ
   ック制御装置。