JPH04128301U

JPH04128301U - 電空ポジシヨナ装置

Info

Publication number: JPH04128301U
Application number: JP3308691U
Authority: JP
Inventors: 宏之大嶽
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-05-13
Filing date: 1991-05-13
Publication date: 1992-11-24

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案は、電磁弁の動作回数を減らし、寿命
を長くした電空ポジショナを提供するものである。【構成】位置制御を行うべき空気圧シリンダと、前記
空気圧シリンダに連通した増圧用電磁弁及び減圧用電磁
弁と、前記空気圧シリンダの位置のフィードバック用ポ
テンショメータと、前記フィードバック用ポテンショメ
ータよりの信号を受け増圧用電磁弁及び減圧用電磁弁を
制御するファジイ・コントローラとからなる電空ポジシ
ョナ装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、産業分野一般の電空ポジショナに適用される位置制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の電空ポジショナの制御方式を図５について説明する。同図に示す様に、シリンダの位置が目標位置まで近づくと、電磁弁のＯＮ−ＯＦＦの動作を頻繁に繰り返し、目標位置になるように電磁弁の制御を行なっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前述の従来技術には次のような問題点がある。従来のＯＮ−ＯＦＦ制御方式では、シリンダ位置が目標位置に近づくと、電磁弁の動作を頻繁に実施するために、電磁弁の寿命が短くなる。本考案は、上記の従来技術における問題点に対処するため開発されたものであり、電磁弁の動作回数を減らし、寿命を長くした電空ポジショナ提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

図１に示すように、電磁弁３，４を、ファジイ推論を実行するファジイコントローラ２によって、位置制御を行なう。

【０００５】

【作用】

ファジイ推論により、最適な電磁弁の励磁時間が算出できる。従って、電磁弁の動作回数の低減が可能となる。

【０００６】

【実施例】

本考案の実施例を図１乃至図４について説明する。電空ポジショナとは、電気量に相当した空気圧を空気圧シリンダに与えるポジショナであり、図１において、電空ポジショナ１は、空気圧シリンダ５、増圧用電磁弁３、減圧用電磁弁４及びフィードバック用ポテンショメータ６から構成される。この電空ポジショナは、ファジイ・コントローラ２により両電磁弁３，４を制御し、空気シリンダ５の位置制御を行う。

【０００７】先ず、入力変数Ｅ、ΔＥ、ΔＭに対するファジイ集合を、図２に示すメンバーシップ関数で定義する。（入力変数は整数の−６〜＋６，グレードは０〜１の実数で表現する。）次に、図３に示す様に状態変数Ｅ（時刻ｔにおける目標位置と現在のシリンダ位置との差）、ΔＥ（時刻ｔにおけるシリンダ位置変位の時間変化量）を次の様に定義する。

【０００８】

【数１】ここで、Ｅ（ｔ_n）：時刻ｔ_nにおける変位Ｅ（ｔ_n-1）：時刻ｔ_n-1における変位Ｅ₀ ：シリンダ目標変位次に、第４図に示す様に状態変数Ｅ、ΔＥの値に対してルールを決める。（このルールは、任意に決めることができる。）図４は、その１例である。ルール１ＩＦＥ＝ＮＭａｎｄ ΔＥ＝Ｚφ ｔｈｅｎ ΔＭ＝ＰＭルール２ＩＦＥ＝Ｚφ ａｎｄ ΔＥ＝ＮＭｔｈｅｎ ΔＭ＝ＰＳルール３ＩＦＥ＝Ｚφ ａｎｄ ΔＥ＝Ｚφ ｔｈｅｎ ΔＭ＝Ｚφ ルール４ＩＦＥ＝ＰＭａｎｄ ΔＥ＝Ｚφ ｔｈｅｎ ΔＭ＝ＮＭここで、ΔＭは操作量である。

【０００９】次に、実行方法について示す。今、状態変数Ｅ、ΔＥが、次の様である場合の操作量ΔＭを求める。Ｅ＝−２ ΔＥ＝１ルール１Ｅ：ＮＭ（−２）＝０．３ ΔＥ：Ｚφ（１）＝０．７ルール２Ｅ：Ｚφ（−２）＝０．３ ΔＥ：ＮＭ（１）＝０ルール３Ｅ：Ｚφ（−２）＝０．３ ΔＥ：Ｚφ（１）＝０．７ルール４Ｅ：ＰＭ（−２）＝０ ΔＥ：Ｚφ（１）＝０各ルールに使用する“ａｎｄ”をＭＡＸと考える。（ＭＩＮ，Ｘ等としてもよい）ルール１：ＭＡＸ（０．３，０．７）＝０．７ルール２：ＭＡＸ（０．３，０）＝０．３ルール３：ＭＡＸ（０．３，０．７）＝０．７ルール４：ＭＡＸ（０，０）＝０これらの演算結果に重みをつけて各ルールの操作量を求めると、次の様になる。（例では、Ｘ法を使用する。）ルール１：ΔＭ＝０．７×ＰＭルール２：ΔＭ＝０．３×ＰＳルール３：ΔＭ＝０．７×Ｚφ ルール４：ΔＭ＝０×ＮＭ以上より、操作量としては各ルールの和集合として求められる。

【００１０】

【数２】実際の操作量としては、スカラ量で求める必要がある。従って、ここではその重心を求めることにより決定する。操作量Ｍ＝｛0.21×（−２）＋0.49×（−１）＋0.7 ×０＋0.49×（＋１）＋ 0.3 ×（＋２）＋0.44×（＋３）＋0.7 ×（＋４）＋0.44×（＋５）＋0.21×（＋６）｝／（0.21＋0.49＋0.7 ＋0.49＋0.3 ＋0.49＋ 0.7 ＋0.49＋0.21）＝＋7.16／4.08 ＝＋1.75 従って、Ｅ＝−２，ΔＥ＝１の時は、増圧用電磁弁（Ｍが一の時は、減圧用電磁弁）を＋１．７５だけ励磁すればよい。同様にして、Ｅ：−６〜＋６，ΔＥ：− ６〜＋６のそれぞれについて操作量を求めればよい。

【００１１】

【考案の効果】

本考案による電空ポジショナ装置は、位置制御を行うべき空気圧シリンダと、前記空気圧シリンダに連通した増圧用電磁弁及び減圧用電磁弁と、前記空気圧シリンダの位置のフィードバック用ポテンショメータと、前記フィードバック用ポテンショメータよりの信号を受け増圧用電磁弁及び減圧用電磁弁を制御するファジイ・コントローラとからなることにより、次の効果を有する。

【００１２】電磁弁をファジイコントローラによって制御するので、電磁弁の励磁時間を最適にすることが可能となり、電磁弁の動作回数を低減し、長寿命を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の構成図である。

【図２】本考案で用いるメンバーシップ関数の図であ
る。

【図３】状態変数の説明図である。

【図４】ルールテーブルの説明図である。

【図５】従来の電空ポジショナの制御方式を表す図であ
る。

【符号の説明】

１電空ポジショナ２ファジイ・コントローラ３増圧用電磁弁４減圧用電磁弁５空気圧シリンダ６ポテンショメータ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】位置制御を行うべき空気圧シリンダと、
前記空気圧シリンダに連通した増圧用電磁弁及び減圧用
電磁弁と、前記空気圧シリンダの位置のフィードバック
用ポテンショメータと、前記フィードバック用ポテンシ
ョメータよりの信号を受け増圧用電磁弁及び減圧用電磁
弁を制御するファジイ・コントローラとからなることを
特徴とする電空ポジショナ装置。