JPH041A - 制御装置 - Google Patents

制御装置

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JPH041A
JPH041A JP9666090A JP9666090A JPH041A JP H041 A JPH041 A JP H041A JP 9666090 A JP9666090 A JP 9666090A JP 9666090 A JP9666090 A JP 9666090A JP H041 A JPH041 A JP H041A
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JP
Japan
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output
signal
subtraction circuit
deviation
model signal
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Pending
Application number
JP9666090A
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English (en)
Inventor
Atsuhiro Kamibayashi
淳浩 上林
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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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】
この発明は、流体油圧シリンダや流体モータなどのアク
チュエータを制御する制御装置に関する。
【従来の技術】
従来、この種の流体制御装置としては、第4図に示すも
のがある。この制御装置は、油圧シリンダ1の位置を検
出する位置センサ2の出力と目標位置信号との偏差を減
算回路3で算出し、この減算回路3の出力を補償回路5
に入力して位相補償を行う。そして、この補償回路5か
らの出力をドライバ6に入力して、制御弁7を作動して
、油圧シリンダlの位置を目標位置信号に応じた位置に
制御するようにしている。
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来の制御装置では、油圧シリンダ1
の位置をクローズトループによって制御しているが、慣
性負荷の変化、動作位置による静摩擦あるいは動摩擦の
変化、あるいは外乱の影響などを受けて、この油圧シリ
ンダlの応答性や安定性が損なわれる場合がある。 そこで、この発明の目的は、慣性負荷の変化や静摩擦あ
るいは動摩擦などのパラメータの変動、あるいは外乱な
どを受けても、応答性や安定性か損なわれることがない
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1こめ、第1の発明の制御装置は、
アクチュエータの作動を制御する制御弁と、上記アクチ
ュエータの位置を検出する位置センサと、上記アクチュ
エータの速度を検出する速度センサと、目標位置信号と
上記位置センサの出力との偏差を算出する第1減算回路
と、上記第1減算回路の出力に基づき、この出力が上記
制御弁に入力されて上記アクチュエータが所期の如く動
作して上記速度センサが出力すべき信号に相当するモデ
ル信号を出力をするモデル信号作成手段と、上記モデル
信号作成手段から出力されたモデル信号と上記速度セン
サからの出力との偏差を算出して出力する第2減算回路
と、上記第2減算回路の出力を受けて、この出力を出力
すべき上記モデル信号作成手段の入力に相当する信号を
出力する逆モデル信号作成手段と、上記逆モデル信号作
成手段の出力と上記第1減算回路の出力との和を求めて
、この和を表わす信号を上記制御弁に出力する加算回路
とを備えたことを特徴としている。 また、第2の発明の制御装置は、アクチュエータの作動
を制御する制御弁と、上記アクチュエータの速度を検出
する速度センサと、目標速度信号と上記速度センサの出
力との偏差を算出する第1減算回路と、上記第1減算回
路の出力に基づき、この出力が上記制御弁に入力されて
上記アクチュエータが所期の如く動作して上記速度セン
サか出力すべき信号に相当するモデル信号を出力をする
モデル信号作成手段と、上記モデル信号作成手段から出
力されたモデル信号と上記速度センサからの出力との偏
差を算出して出力する第2減算回路と、上記第2減算回
路の出力を受けて、この出力を出力すべき上記モデル信
号作成手段の入力に相当する信号を出力する逆モデル信
号作成手段と、上記逆モデル信号作成手段の出力と上記
第1減算回路の出力との和を求めて、この和を表わす信
号を上記制御弁に出力する加算回路とを備えたことを特
徴としている。
【作用】
第1の発明においては、第1減算回路て、目標位置信号
と、アクチュエータの位置を検出する位置センサからの
出力との偏差か算出される。モデル信号作成手段は第1
減算回路の出力を受け、この出力に基づき、モデル信号
を自分で作成する。 このモデル信号は、第1減算回路の出力が制御弁に入力
されてアクチュエータが所期の如く理想的状態で動作し
て、このアクチュエータの速度を速度センサが検出して
出力した際の信号に相当するものである。このモデル信
号はアナログの波形成器あるいはメモリに格納されたテ
ーブルデータに基づいて形成される。上記モデル信号作
成手段から出力されたモデル信号と、アクチュエータの
速度を検出する速度センサからの出力とは第2減算回路
に入力されて、モデル信号と速度センサの出力との偏差
が算出される。逆モデル信号作成手段は、上記第2減算
回路からの偏差を表す信号を受けて、この信号を上記モ
デル信号作成手段が出力すべき上記モデル信号作成手段
の入力信号に相当する信号を作成して、加算回路に出力
する。上記加算回路は逆モデル信号作成手段の出力と第
1減算回路の出力との和を算出して、この和を表わす信
号を制御弁に出力してアクチュエータを制御すこのよう
に、モデル信号作成手段から出力されたモデル信号と速
度センサの出力との偏差を求め、この偏差を逆モデル信
号作成手段によって逆変換し、この逆変換された信号と
第1減算回路からの出力との和を求めて制御弁を制御し
ている。したがって、慣性負荷の変化、摩擦係数の変動
、制御弁。 アクチュエータ、速度センサなどの特性に変動が起きて
も、それらの変動分を補償して、常にモデル信号作成手
段によって定められた一定の特性でアクチュエータを制
御することができる。したがって、応答性および安定性
が変化することがないアクチュエータの制御を行うこと
ができる。 第2の発明は、第1減算回路が目標速度信号と速度セン
サの出力との偏差を算出し、位置制御のループがない点
のみが第1の発明と異なる。他の構成、作用は第1の発
明と同じである。
【実施例】
以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。 第1図において、11はアクチュエータとしての油圧シ
リンダ、12は油圧シリンダを制御する制御弁、13は
制御弁を駆動するドライバ、15は油圧シリンダ11の
位置を検出する位置センサ、16は油圧シリンダ11の
速度を検出する速度センサである。 また、17は目標位置信号と位置センサ15からの出力
との偏差を算出する第1減算回路、18は第1減算回路
17からの出力を受けて位相補償を行う補償回路である
。 また、21は補償回路1Bの出力がドライバ13に入力
されて制御弁12が駆動され、さらに、油圧シリンダ1
1が作動されて、速度センサ16がこの油圧シリンダ1
1の速度を検出した際にドライバ13、制御弁12、油
圧シリンダ11および速度センサ16が理想的な状態で
動作した場合に速度センサI6が出力すべきモデル信号
を、補償回路18の出力に基づき、作成するモデル信号
作成手段である。すなわち、このモデル信号作成手段2
1は、ドライバ13の理想的状態の伝達関数がG1、制
御弁12の理想的状態での伝達関数がGt、油圧シリン
ダ11の理想的状態での伝達関数がG3.速度センサ1
6の理想的状態の伝達関数が04であるとすると、補償
回路18の出力に対してG + X G t X G 
3X G 4の伝達関数を有するものである。このモデ
ル信号作成手段21は、第2図に示すような入力波形に
対する出力波形を有するものであって、アナログの波形
成器、あるいはメモリに格納したテーブルによって出力
波形を形成するものである。第2減算回路22は、モデ
ル信号作成手段21からのモデル信号と速度センサ16
からの出力との偏差を算出して、この偏差を逆モデル信
号作成手段23に入力する。この逆モデル信号作成手段
23は第2減算回路22の出力を受けて、この出力を出
力すべき上記モデル信号作成手段21の入力信号に相当
する信号を出力する。 すなわち、この逆モデル信号作成手段23の伝達関数は
1/(CzXC;、xC;sxG、)である。加算回路
25は、逆モデル信号作成手段23の出力と補償回路1
8と出力とを加え合わせて、ドライバl3に出力する。 上記構成の制御装置は次のように動作する。 いま、慣性負荷の変化、摩擦係数の変化などのパラメー
ターの変動や外乱の影響によって、ドライバ13、制御
弁12、油圧シリンダ11、速度センサ16の伝達関数
が理想的なG、、G、、G、、G4からG1”、Gv’
、Gs’、G4′に変動したとする。第1減算回路17
は、目標位置信号と位置センサ15からの出力との偏差
を算出する。そして、第1減算回路17からの信号は、
補償回路18によって、位相補償される。モデル信号作
成手段21は、伝達関数G 、 X G t X G 
s X G 4を持ち、補償回路18の出力を受けて、
モデル信号を作成する。第2減算回路2はモデル信号と
速度センサ16の出力との偏差を算出して出力する。こ
の第2減算回路22からの出力は、ドライバ13.制御
弁12.油圧シリンダ11.速度センサ16が理想的状
態で動作した時に速度センサ16が出力すべき波形と、
速度センサ16が実際に出力した波形との差を表す。上
記第2減算回路22からの出力は逆モデル信号作成手段
23に入力されて、この出力を生ずべきモデル信号作成
手段21の入力を求める。この逆モデル信号作成手段2
3からの出力は、伝達関数G、、G、、G、、G、のG
1′、G*′、に、′、G−′への変動分を補償するも
のである。加算回路25は、ドライバ13.制御弁12
.油圧シリンダ11速度センサ16の特性の変化を補償
すべく、補償回路18の出力に逆モデル信号作成手段2
3からの出力を加えて、ドライバ13を駆動する。した
がって、慣性負荷の変化や摩擦係数の変化などのパラメ
ーターの変動や外乱の影響を補償して、所期の理想的応
答性、安定性をもって油圧シリンダ11の制御を行うこ
とができる。 第3図は他の実施例を示し、第1図に示すものに比して
、位置センサがなく位置制御のフィードバックループが
なく、第1減算回路17が目標速度信号と速度センサ1
6の出力との偏差を算出する点のみが異なる。他の構成
および作用は、第1図と同様なので、同一参照番号を付
して説明を省略する。
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明によれば、第1減算
回路からの出力を受けるモデル信号作成手段によって速
度センサが出力すべき理想的なモデル信号と速度センサ
が出力した現実の速度信号との偏差を第2減算回路で算
出し、この第2減算回路が出力した偏差を逆モデル信号
作成手段に入力して、この偏差を表す信号を出力すべき
モデル信号作成手段の入力を求め、この逆モデル信号作
成手段から出力した信号と第1減算回路の出力とを加算
回路で加算して、制御弁を制御するので、慣性負荷の変
化や摩擦係数の変化などのパラメーターの変動や外乱な
どを受けても、制御弁やアクチュエータや速度センサか
所期の特性をもつように補償を行うことができ、したが
って、応答性や安定性を損なうことなく、アクチュエー
タを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図この発明の一実施例の制御装置のブロック図、第
2図はモデル信号の入力と出力の時間に対する関係を示
す図、第3図はこの発明の他の実施例のブロック図、第
4図は従来の制御装置のブロック図である。 11・・・油圧シリンダ、12・・・制御弁、13・−
・ドライバ、15・・・位置センサ、16・・・速度セ
ンサ、17・・・第1減算回路、21・・モデル信号作
成手段、 22・・・第2減算回路、 23・・・逆モデル信号作成手段、25・・・加算回路
。 特 許 出 願 人 ダイキン工業株式会社代 理 人
 弁理士 青 山  葆はか1名第2図 時間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アクチュエータ(11)の作動を制御する制御弁
    (12)と、 上記アクチュエータ(11)の位置を検出する位置セン
    サ(15)と、 上記アクチュエータ(11)の速度を検出する速度セン
    サ(16)と、 目標位置信号と上記位置センサ(15)の出力との偏差
    を算出する第1減算回路(17)と、上記第1減算回路
    (17)の出力に基づき、この出力が上記制御弁(12
    )に入力されて上記アクチュエータ(11)が所期の如
    く動作して上記速度センサ(16)が出力すべき信号に
    相当するモデル信号を出力をするモデル信号作成手段(
    21)と、上記モデル信号作成手段(21)から出力さ
    れたモデル信号と上記速度センサ(16)からの出力と
    の偏差を算出して出力する第2減算回路(22)と、上
    記第2減算回路(22)の出力を受けて、この出力を出
    力すべき上記モデル信号作成手段(21)の入力に相当
    する信号を出力する逆モデル信号作成手段(23)と、 上記逆モデル信号作成手段(23)の出力と上記第1減
    算回路(17)の出力との和を求めて、この和を表わす
    信号を上記制御弁(12)に出力する加算回路(25)
    とを備えたことを特徴とする制御装置。
  2. (2)アクチュエータ(11)の作動を制御する制御弁
    (12)と、 上記アクチュエータ(11)の速度を検出する速度セン
    サ(16)と、 目標速度信号と上記速度センサ(16)の出力との偏差
    を算出する第1減算回路(17)と、上記第1減算回路
    (17)の出力に基づき、この出力が上記制御弁(12
    )に入力されて上記アクチュエータ(11)が所期の如
    く動作して上記速度センサ(16)が出力すべき信号に
    相当するモデル信号を出力をするモデル信号作成手段(
    21)と、上記モデル信号作成手段(21)から出力さ
    れたモデル信号と上記速度センサ(16)からの出力と
    の偏差を算出して出力する第2減算回路(22)と、上
    記第2減算回路(22)の出力を受けて、この出力を出
    力すべき上記モデル信号作成手段(21)の入力に相当
    する信号を出力する逆モデル信号作成手段(23)と、 上記逆モデル信号作成手段(23)の出力と上記第1減
    算回路(17)の出力との和を求めて、この和を表わす
    信号を上記制御弁(12)に出力する加算回路(25)
    とを備えたことを特徴とする制御装置。
JP9666090A 1990-04-12 1990-04-12 制御装置 Pending JPH041A (ja)

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JP9666090A JPH041A (ja) 1990-04-12 1990-04-12 制御装置

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JP9666090A JPH041A (ja) 1990-04-12 1990-04-12 制御装置

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JPH041A true JPH041A (ja) 1992-01-06

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ID=14170982

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JP9666090A Pending JPH041A (ja) 1990-04-12 1990-04-12 制御装置

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JP (1) JPH041A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08255005A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Shinko Electric Co Ltd 制御補償器
JP2000148250A (ja) * 1998-11-06 2000-05-26 Hitachi Via Mechanics Ltd サーボ制御装置
CN102540900A (zh) * 2012-01-09 2012-07-04 北京航空航天大学 一种惯性动量轮高精度控制方法

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