JPH05133401A - 流量制御装置 - Google Patents
流量制御装置Info
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- JPH05133401A JPH05133401A JP29437391A JP29437391A JPH05133401A JP H05133401 A JPH05133401 A JP H05133401A JP 29437391 A JP29437391 A JP 29437391A JP 29437391 A JP29437391 A JP 29437391A JP H05133401 A JPH05133401 A JP H05133401A
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- time
- hydraulic actuator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度などの変化に伴う流量センサの計測誤差
を補正し、精度の高いフィードバック制御を行う。 【構成】 油圧アクチュエータ３１の作動油通路に介装
され駆動信号に応じて開閉する流量制御バルブ２と、予
め設定した指示流量Ｑr及びフィードバック流量Ｑfに応
じてこの流量制御バルブ２を駆動するバルブ駆動手段３
２と、流量制御バルブ２の作動油の流量Ｑiを測定する
流量測定手段３３と、油圧アクチュエータ３１の変位量
を測定する変位センサ３４と、この変位センサ３４の出
力が所定の変位量Ｌ0に達するまでの時間ΔＴを測定す
る時間測定手段３５と、指示流量Ｑrに基づいて油圧ア
クチュエータ３１が所定の変位量Ｌ0に達する目標時間
Ｔ0を演算する手段３８と、測定した時間ΔＴと目標時
間Ｔ0に応じて測定流量Ｑiを補正する手段３６と、この
補正値を前記バルブ駆動手段３２にフィードバック流量
Ｑfとして出力する手段３７とを備える。
を補正し、精度の高いフィードバック制御を行う。 【構成】 油圧アクチュエータ３１の作動油通路に介装
され駆動信号に応じて開閉する流量制御バルブ２と、予
め設定した指示流量Ｑr及びフィードバック流量Ｑfに応
じてこの流量制御バルブ２を駆動するバルブ駆動手段３
２と、流量制御バルブ２の作動油の流量Ｑiを測定する
流量測定手段３３と、油圧アクチュエータ３１の変位量
を測定する変位センサ３４と、この変位センサ３４の出
力が所定の変位量Ｌ0に達するまでの時間ΔＴを測定す
る時間測定手段３５と、指示流量Ｑrに基づいて油圧ア
クチュエータ３１が所定の変位量Ｌ0に達する目標時間
Ｔ0を演算する手段３８と、測定した時間ΔＴと目標時
間Ｔ0に応じて測定流量Ｑiを補正する手段３６と、この
補正値を前記バルブ駆動手段３２にフィードバック流量
Ｑfとして出力する手段３７とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流量制御弁で油圧アク
チュエータの速度や位置をフィードバック制御する流量
制御装置に関する。
チュエータの速度や位置をフィードバック制御する流量
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】流量制御バルブによって油圧アクチュエ
ータの速度をフィードバック制御する装置として、図８
に示すように、バルブコントローラ１は予め設定された
指示流量Ｑrと、流量計３で測定された測定流量Ｑiとか
ら、指示流量Ｑrと測定流量Ｑiに応じて流量制御バルブ
２の開度を補正し、指示流量Ｑrと一致するようにフィ
ードバック制御を行って油圧アクチュエータ４の速度を
制御するものが知られている。
ータの速度をフィードバック制御する装置として、図８
に示すように、バルブコントローラ１は予め設定された
指示流量Ｑrと、流量計３で測定された測定流量Ｑiとか
ら、指示流量Ｑrと測定流量Ｑiに応じて流量制御バルブ
２の開度を補正し、指示流量Ｑrと一致するようにフィ
ードバック制御を行って油圧アクチュエータ４の速度を
制御するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作動油
の温度又は粘度等が変化すると、同一のバルブ開度であ
っても実際の流量は変化し、また、流量計３の測定流量
Ｑiも変化し、指示流量Ｑrが実際に油圧アクチュエータ
４へ流入する実流量Ｑと必ずしも一致しないために正確
なフィードバック制御が行われないという問題が発生し
た。
の温度又は粘度等が変化すると、同一のバルブ開度であ
っても実際の流量は変化し、また、流量計３の測定流量
Ｑiも変化し、指示流量Ｑrが実際に油圧アクチュエータ
４へ流入する実流量Ｑと必ずしも一致しないために正確
なフィードバック制御が行われないという問題が発生し
た。
【０００４】そこで、本発明は、作動油の温度などの変
化に伴う流量センサの測定誤差を補正し、実流量と測定
流量を一致させて精度の高いフィードバック制御を行
う。
化に伴う流量センサの測定誤差を補正し、実流量と測定
流量を一致させて精度の高いフィードバック制御を行
う。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明は図１に示す
ように、油圧アクチュエータ３１の作動油通路に介装さ
れ駆動信号に応じて開閉する流量制御バルブ２と、予め
設定した指示流量Ｑr及びフィードバック流量Ｑfに応じ
てこの流量制御バルブ２を駆動するバルブ駆動手段３２
と、流量制御バルブ２の作動油の流量Ｑiを測定する流
量測定手段３３と、油圧アクチュエータ３１の変位量を
測定する変位センサ３４と、この変位センサ３４の出力
が所定の変位量Ｌ0に達するまでの時間ΔＴを測定する
時間測定手段３５と、指示流量Ｑrに基づいて油圧アク
チュエータ３１が所定の変位量Ｌ0に達する目標時間Ｔ0
を演算する手段３８と、測定した時間ΔＴと目標時間Ｔ
0に応じて測定流量Ｑiを補正する手段３６と、この補正
値を前記バルブ駆動手段３２にフィードバック流量Ｑf
として出力する手段３７とを備える。
ように、油圧アクチュエータ３１の作動油通路に介装さ
れ駆動信号に応じて開閉する流量制御バルブ２と、予め
設定した指示流量Ｑr及びフィードバック流量Ｑfに応じ
てこの流量制御バルブ２を駆動するバルブ駆動手段３２
と、流量制御バルブ２の作動油の流量Ｑiを測定する流
量測定手段３３と、油圧アクチュエータ３１の変位量を
測定する変位センサ３４と、この変位センサ３４の出力
が所定の変位量Ｌ0に達するまでの時間ΔＴを測定する
時間測定手段３５と、指示流量Ｑrに基づいて油圧アク
チュエータ３１が所定の変位量Ｌ0に達する目標時間Ｔ0
を演算する手段３８と、測定した時間ΔＴと目標時間Ｔ
0に応じて測定流量Ｑiを補正する手段３６と、この補正
値を前記バルブ駆動手段３２にフィードバック流量Ｑf
として出力する手段３７とを備える。
【０００６】第２の発明は、前記変位センサ３４が油圧
アクチュエータ３１の所定区間Ｌ0の変位量を測定す
る。
アクチュエータ３１の所定区間Ｌ0の変位量を測定す
る。
【０００７】第３の発明は、前記変位センサ３４が油圧
アクチュエータ３１の所定の単位区間Ｌ0毎の変位量を
連続的に測定する。
アクチュエータ３１の所定の単位区間Ｌ0毎の変位量を
連続的に測定する。
【０００８】第４の発明は、前記補正手段３６が油圧ア
クチュエータ３１の前回の所定区間Ｌ0の変位に要する
測定時間ΔＴに基づいて次回の変位時の測定流量Ｑiを
補正する。
クチュエータ３１の前回の所定区間Ｌ0の変位に要する
測定時間ΔＴに基づいて次回の変位時の測定流量Ｑiを
補正する。
【０００９】第５の発明は，前記補正手段３６が油圧ア
クチュエータ３１の所定の単位区間Ｌ0毎の変位に要す
る時間を連続的に測定し、前の区間の測定時間ΔＴn-1
に基づいて次の区間での測定流量Ｑiを補正する。
クチュエータ３１の所定の単位区間Ｌ0毎の変位に要す
る時間を連続的に測定し、前の区間の測定時間ΔＴn-1
に基づいて次の区間での測定流量Ｑiを補正する。
【００１０】
【作用】第１の発明は、油圧アクチュエータ３１が所定
の変位量Ｌ0を変位するのに要した時間ΔＴと予め設定
した指示流量Ｑrから演算した目標時間Ｔ0に応じて測定
流量Ｑiを補正して実際に油圧アクチュエータ３１に供
給した実流量Ｑとの誤差を排除し、この補正した測定流
量Ｑiよりフィードバック流量Ｑfを算出してバルブ駆動
手段３２にフィードバック制御を加える。
の変位量Ｌ0を変位するのに要した時間ΔＴと予め設定
した指示流量Ｑrから演算した目標時間Ｔ0に応じて測定
流量Ｑiを補正して実際に油圧アクチュエータ３１に供
給した実流量Ｑとの誤差を排除し、この補正した測定流
量Ｑiよりフィードバック流量Ｑfを算出してバルブ駆動
手段３２にフィードバック制御を加える。
【００１１】第２の発明は、変位センサ３４が油圧アク
チュエータ３１の所定区間Ｌ0の変位量を測定し、この
変位に要した時間をΔＴとする。
チュエータ３１の所定区間Ｌ0の変位量を測定し、この
変位に要した時間をΔＴとする。
【００１２】第３の発明は、変位センサ３４が油圧アク
チュエータ３１の所定の単位区間Ｌ0毎の変位量を連続
的に測定し、単位区間Ｌ0の変位に要した時間をΔＴと
する。
チュエータ３１の所定の単位区間Ｌ0毎の変位量を連続
的に測定し、単位区間Ｌ0の変位に要した時間をΔＴと
する。
【００１３】第４の発明は、補正手段３６が油圧アクチ
ュエータ３１の前回の所定区間Ｌ０の変位に要する測定
時間ΔＴと目標時間Ｔ０に基づいて次回の変位時の測定
流量Ｑiを補正する。
ュエータ３１の前回の所定区間Ｌ０の変位に要する測定
時間ΔＴと目標時間Ｔ０に基づいて次回の変位時の測定
流量Ｑiを補正する。
【００１４】第５の発明は、補正手段３６が油圧アクチ
ュエータ３１の所定の単位区間Ｌ0毎の変位に要する時
間を連続的に測定し、前の区間の測定時間ΔＴn-1と目
標時間Ｔ0に基づいて次の区間での測定流量Ｑinを補正
する。
ュエータ３１の所定の単位区間Ｌ0毎の変位に要する時
間を連続的に測定し、前の区間の測定時間ΔＴn-1と目
標時間Ｔ0に基づいて次の区間での測定流量Ｑinを補正
する。
【００１５】
【実施例】以下、図面に従って本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１６】図２は第１の実施例を示し、２は油圧供給
源２１から供給される作動油の流量を制御する流量制御
バルブ、３は流量制御バルブ２の下流に設置されて作動
油の流量を測定する流量計、４は作動油の供給量に応じ
てロッド５を伸縮する油圧シリンダである。
源２１から供給される作動油の流量を制御する流量制御
バルブ、３は流量制御バルブ２の下流に設置されて作動
油の流量を測定する流量計、４は作動油の供給量に応じ
てロッド５を伸縮する油圧シリンダである。
【００１７】６及び７は、ロッド５に近接して設けられ
たリミットスイッチで、所定の間隔Ｌ0をおいて固定さ
れ、ロッド５の先端が通過するとスイッチがオンにな
る。
たリミットスイッチで、所定の間隔Ｌ0をおいて固定さ
れ、ロッド５の先端が通過するとスイッチがオンにな
る。
【００１８】１はバルブコントローラで、予め設定した
指示流量Ｑrに応じて流量制御バルブ２を開閉駆動し、
流量計３の出力信号から流量を測定し、また、リミット
スイッチ６がオンになってからリミットスイッチ７がオ
ンになるまでの時間ΔＴを測定し、実流量Ｑに対する誤
差を補正した測定流量Ｑiに基づいてフィードバック制
御を行う。
指示流量Ｑrに応じて流量制御バルブ２を開閉駆動し、
流量計３の出力信号から流量を測定し、また、リミット
スイッチ６がオンになってからリミットスイッチ７がオ
ンになるまでの時間ΔＴを測定し、実流量Ｑに対する誤
差を補正した測定流量Ｑiに基づいてフィードバック制
御を行う。
【００１９】この制御内容について、先に制御の理論に
基づく概説を行い、次に具体的な制御を詳述する。
基づく概説を行い、次に具体的な制御を詳述する。
【００２０】一般にバルブの同一開度に対する吐出流量
は、作動油の使用温度、粘度により変化し、また、同一
流量に対する流量計３の検出出力自身も作動油の使用温
度、粘度、その他の外乱により変動する。すなわち、測
定流量Ｑiは、
は、作動油の使用温度、粘度により変化し、また、同一
流量に対する流量計３の検出出力自身も作動油の使用温
度、粘度、その他の外乱により変動する。すなわち、測
定流量Ｑiは、
【数１】
【００２１】となり、測定流量Ｑiの測定値は作動油の
温度と粘度の変化によって変化することが知られてい
る。
温度と粘度の変化によって変化することが知られてい
る。
【００２２】ここで、油圧シリンダ４に作動油を供給し
てロッド５を伸長すると、リミットスイッチ６を通過し
てオンにした後、所定の長さＬ0を移動してリミットス
イッチ７をオンにする。指示流量Ｑrでロッド５が所定
の速度で伸長するときに所定の変位量Ｌ0の変位に要す
る所定のを目標時間Ｔ0とすると、所定の変位量Ｌ0とバ
ルブ流量Ｑ（以下実流量Ｑとする）との関係は次式で表
される。
てロッド５を伸長すると、リミットスイッチ６を通過し
てオンにした後、所定の長さＬ0を移動してリミットス
イッチ７をオンにする。指示流量Ｑrでロッド５が所定
の速度で伸長するときに所定の変位量Ｌ0の変位に要す
る所定のを目標時間Ｔ0とすると、所定の変位量Ｌ0とバ
ルブ流量Ｑ（以下実流量Ｑとする）との関係は次式で表
される。
【数２】
【００２３】油圧シリンダ４の作動速度は常に実流量Ｑ
に対応するため、上式において、測定流量Ｑiと実流量
Ｑが一致しないときにフィードバック制御を行うと、所
定の変位量Ｌ0の通過に要する時間はＴ0ではなくなり、
この所定の変位量Ｌ0に要した時間の変化から測定流量
Ｑiと実流量Ｑの差を知ることができる。
に対応するため、上式において、測定流量Ｑiと実流量
Ｑが一致しないときにフィードバック制御を行うと、所
定の変位量Ｌ0の通過に要する時間はＴ0ではなくなり、
この所定の変位量Ｌ0に要した時間の変化から測定流量
Ｑiと実流量Ｑの差を知ることができる。
【００２４】測定流量Ｑi≠実流量Ｑで既知の区間Ｌ0の
変位に要した時間をΔＴとし、一方、指示流量Ｑr＝測
定流量Ｑi＝実流量ＱのときＬ0を変位する時間を目標時
間Ｔ０とすると、ΔＴとＴ０とは次式のように異なる。
なお、このＬ0は後述する（６）式のようにして指示流
量Ｑrに基づいて算出する。
変位に要した時間をΔＴとし、一方、指示流量Ｑr＝測
定流量Ｑi＝実流量ＱのときＬ0を変位する時間を目標時
間Ｔ０とすると、ΔＴとＴ０とは次式のように異なる。
なお、このＬ0は後述する（６）式のようにして指示流
量Ｑrに基づいて算出する。
【数３】
【００２５】そこで、測定流量Ｑiの実流量Ｑとの誤差
を補正する定数として、次式に示す補正定数ＫCを算出
する。
を補正する定数として、次式に示す補正定数ＫCを算出
する。
【数４】
【００２６】次に、測定誤差を排除したフィードバック
流量Ｑfは、測定流量Ｑiと補正定数ＫCより次式で示す
とうりとなる。
流量Ｑfは、測定流量Ｑiと補正定数ＫCより次式で示す
とうりとなる。
【数５】
【００２７】上記（４）式によりバルブコントローラ１
は、指示流量Ｑrと実流量Ｑが一致するようにフィード
バック流量Ｑfを加えて流量制御バルブ２を開閉駆動す
ればよいので、上記（３）式及び（４）式より、測定流
量Ｑiを補正後のフィードバック流量Ｑfは、次式により
決定される。
は、指示流量Ｑrと実流量Ｑが一致するようにフィード
バック流量Ｑfを加えて流量制御バルブ２を開閉駆動す
ればよいので、上記（３）式及び（４）式より、測定流
量Ｑiを補正後のフィードバック流量Ｑfは、次式により
決定される。
【数６】
【００２８】すなわち、測定流量Ｑiの実流量Ｑとの誤
差を上記（５）式により補正したフィードバック流量Ｑ
fを指示流量Ｑrと一致させることにより、実流量Ｑを指
示流量Ｑrに一致させることが可能となる。
差を上記（５）式により補正したフィードバック流量Ｑ
fを指示流量Ｑrと一致させることにより、実流量Ｑを指
示流量Ｑrに一致させることが可能となる。
【００２９】なお、目標時間Ｔ0の設定は、油圧シリン
ダ４の行程断面積Ｓとすると、Ｔ0は前記（２）式から
次式により求められる。
ダ４の行程断面積Ｓとすると、Ｔ0は前記（２）式から
次式により求められる。
【数７】
【００３０】以上の理論を適用した流量制御の一例を図
３のフローチャートを参照して説明する。
３のフローチャートを参照して説明する。
【００３１】バルブコントローラ１に指示流量Ｑrを設
定してスタートさせると、バルブコントローラ１が指示
流量Ｑrに応じて流量制御バルブ２を開弁して油圧シリ
ンダ４に作動油を供給する。
定してスタートさせると、バルブコントローラ１が指示
流量Ｑrに応じて流量制御バルブ２を開弁して油圧シリ
ンダ４に作動油を供給する。
【００３２】指示流量Ｑrを読み込み、この指示流量Ｑr
に基づいて、前記（７）式により目標時間Ｔ0を算出す
る。（ステップ４９、５０）
に基づいて、前記（７）式により目標時間Ｔ0を算出す
る。（ステップ４９、５０）
【００３３】ロッド５が伸長して先端がリミットスイッ
チ６を通過すると、この通過した時間Ｔ1を検出すると
ともに時間の測定を開始し（ステップ５１、５２）、流
量計３の出力を読み込む（ステップ５３）。
チ６を通過すると、この通過した時間Ｔ1を検出すると
ともに時間の測定を開始し（ステップ５１、５２）、流
量計３の出力を読み込む（ステップ５３）。
【００３４】ロッド５が所定の変位量Ｌ0を移動すると
リミットスイッチ７をオンにし、ステップ５４において
時間Ｔ2を検出して、Ｌ0の変位にかかった時間ΔＴを算
出する（ステップ５５）。
リミットスイッチ７をオンにし、ステップ５４において
時間Ｔ2を検出して、Ｌ0の変位にかかった時間ΔＴを算
出する（ステップ５５）。
【００３５】予め設定された指示流量Ｑrで、ロッド５
がＬ0の変位に要する所定の目標時間Ｔ0と、この算出し
た時間ΔＴから前記（３）式により測定流量Ｑiを補正
する補正定数ＫCを算出し、前記（５）式からフィード
バック流量Ｑfを算出する（ステップ５６、５７）。
がＬ0の変位に要する所定の目標時間Ｔ0と、この算出し
た時間ΔＴから前記（３）式により測定流量Ｑiを補正
する補正定数ＫCを算出し、前記（５）式からフィード
バック流量Ｑfを算出する（ステップ５６、５７）。
【００３６】ステップ５７で算出したフィードバック流
量Ｑfにより、バルブコントローラ１は流量制御バルブ
２を開閉制御して指示流量Ｑrを維持するとともに（ス
テップ５８〜６１）、この指示流量Ｑrに基づく既知の
目標時間Ｔ0とステップ５５で求めたΔＴとから測定流
量Ｑiと実流量Ｑの誤差を監視し、補正係数ＫCにより測
定流量Ｑiの誤差を補正してフィードバック流量Ｑfを設
定し、また、指示流量Ｑrの変更があった場合にはステ
ップ５９，６１で指示流量Ｑrの変化分ΔＱに応じて再
設定するというサイクルを繰り返してロッド５の変位速
度を常時所定の速度に保持していく。
量Ｑfにより、バルブコントローラ１は流量制御バルブ
２を開閉制御して指示流量Ｑrを維持するとともに（ス
テップ５８〜６１）、この指示流量Ｑrに基づく既知の
目標時間Ｔ0とステップ５５で求めたΔＴとから測定流
量Ｑiと実流量Ｑの誤差を監視し、補正係数ＫCにより測
定流量Ｑiの誤差を補正してフィードバック流量Ｑfを設
定し、また、指示流量Ｑrの変更があった場合にはステ
ップ５９，６１で指示流量Ｑrの変化分ΔＱに応じて再
設定するというサイクルを繰り返してロッド５の変位速
度を常時所定の速度に保持していく。
【００３７】上記制御サイクルを繰り返すことにより、
作動油の温度、粘度の変化や過負荷などの外乱による流
量計３の測定誤差に影響されることなく精度の高いフィ
ードバック制御が可能となり、常時所定の速度で油圧シ
リンダ４を駆動することができ、このため油圧機器の暖
気運転が不要となって生産性を向上させることも可能と
なり、さらに経年変化に対しても信頼性の高い流量制御
を行うことができる。
作動油の温度、粘度の変化や過負荷などの外乱による流
量計３の測定誤差に影響されることなく精度の高いフィ
ードバック制御が可能となり、常時所定の速度で油圧シ
リンダ４を駆動することができ、このため油圧機器の暖
気運転が不要となって生産性を向上させることも可能と
なり、さらに経年変化に対しても信頼性の高い流量制御
を行うことができる。
【００３８】図４は、第２の実施例を示し、前記第１の
実施例のリミットスイッチ６及び７に代わって油圧シリ
ンダ４のストローク範囲を所定の間隔Ｌ0でｎ等分し、
この所定の間隔毎にｎ＋１個のデジタル式変位センサ８
を設けたものである。このデジタル式変位センサ８は、
例えばデジタル式ストロークセンサ等の位置検出器で構
成され、ロッド５の先端の変位によってパルスを発生
し、バルブコントローラ１にパルスを送り、その他の構
成及び制御は前記第１の実施例と同様である。
実施例のリミットスイッチ６及び７に代わって油圧シリ
ンダ４のストローク範囲を所定の間隔Ｌ0でｎ等分し、
この所定の間隔毎にｎ＋１個のデジタル式変位センサ８
を設けたものである。このデジタル式変位センサ８は、
例えばデジタル式ストロークセンサ等の位置検出器で構
成され、ロッド５の先端の変位によってパルスを発生
し、バルブコントローラ１にパルスを送り、その他の構
成及び制御は前記第１の実施例と同様である。
【００３９】ロッド５の伸長に伴って、図５で示すよう
にデジタル式変位センサ８はｎ1から順次パルスを発生
し、前記第１の実施例と同様にして所定の間隔Ｌ0から
なる各区間を変位する毎に、指示流量Ｑrのときに所定
の間隔Ｌ0を変位する所定の目標時間Ｔ0と実際の変位に
要した時間ΔＴnを比較して測定流量Ｑiの誤差を補正し
てフィードバック流量Ｑfを算出している。
にデジタル式変位センサ８はｎ1から順次パルスを発生
し、前記第１の実施例と同様にして所定の間隔Ｌ0から
なる各区間を変位する毎に、指示流量Ｑrのときに所定
の間隔Ｌ0を変位する所定の目標時間Ｔ0と実際の変位に
要した時間ΔＴnを比較して測定流量Ｑiの誤差を補正し
てフィードバック流量Ｑfを算出している。
【００４０】ここで、ロッド５の先端がｎ＝ｉ番目であ
るｎiのデジタル式変位センサ８を通過すると、ΔＴiの
測定が開始される。このとき、流量制御バルブ２を制御
するフィードバック流量Ｑfiは、ｎ＝ｉ−１番目である
ΔＴi-1の区間で算出されたものであり、任意の区間ｎ
におけるフィードバック流量Ｑfnは前記（４）式及び
（５）式を基に次式より求められる。
るｎiのデジタル式変位センサ８を通過すると、ΔＴiの
測定が開始される。このとき、流量制御バルブ２を制御
するフィードバック流量Ｑfiは、ｎ＝ｉ−１番目である
ΔＴi-1の区間で算出されたものであり、任意の区間ｎ
におけるフィードバック流量Ｑfnは前記（４）式及び
（５）式を基に次式より求められる。
【数８】
【００４１】したがって、連続した測定区間である所定
の間隔Ｌ0を変位する時間ΔＴnを順次測定し、各測定区
間毎に補正係数ＫCnを算出し、測定流量Ｑinと実流量Ｑ
nとの誤差を除去したフィードバック流量Ｑfnにより流
量制御バルブ２を制御するため、実流量Ｑnを指示流量
Ｑrに常時一致させてロッド５を所定の速度で変位させ
ることが可能となり、前記第１の実施例よりさらに精度
の高い流量制御を行うことができる。
の間隔Ｌ0を変位する時間ΔＴnを順次測定し、各測定区
間毎に補正係数ＫCnを算出し、測定流量Ｑinと実流量Ｑ
nとの誤差を除去したフィードバック流量Ｑfnにより流
量制御バルブ２を制御するため、実流量Ｑnを指示流量
Ｑrに常時一致させてロッド５を所定の速度で変位させ
ることが可能となり、前記第１の実施例よりさらに精度
の高い流量制御を行うことができる。
【００４２】図６は第３の実施例を示し、前記第２の実
施例のデジタル式変位センサ８に代わってアナログ式変
位センサ９を用いて油圧シリンダ４のストローク範囲を
所定の間隔Ｌ0でｎ等分して変位量を連続的に検出する
ものであり、例えば、ポテンショメータ等により構成さ
れる。その他の構成及び制御は前記第１の実施例と同様
である。
施例のデジタル式変位センサ８に代わってアナログ式変
位センサ９を用いて油圧シリンダ４のストローク範囲を
所定の間隔Ｌ0でｎ等分して変位量を連続的に検出する
ものであり、例えば、ポテンショメータ等により構成さ
れる。その他の構成及び制御は前記第１の実施例と同様
である。
【００４３】ロッド５の伸長に伴って、図７で示すよう
にアナログ式変位センサ９は変位を検出し、バルブコン
トローラ１は所定の変位量であるＬ0を算出し、前記第
２の実施例と同様にしてロッド５がこの所定の間隔Ｌ0
からなる各区間を変位する毎に、指示流量Ｑrのときに
所定の間隔Ｌ0を変位する所定の目標時間Ｔ0と実際の変
位に要した時間ΔＴnを比較して測定流量Ｑinの誤差を
補正してフィードバック流量Ｑfを算出している。
にアナログ式変位センサ９は変位を検出し、バルブコン
トローラ１は所定の変位量であるＬ0を算出し、前記第
２の実施例と同様にしてロッド５がこの所定の間隔Ｌ0
からなる各区間を変位する毎に、指示流量Ｑrのときに
所定の間隔Ｌ0を変位する所定の目標時間Ｔ0と実際の変
位に要した時間ΔＴnを比較して測定流量Ｑinの誤差を
補正してフィードバック流量Ｑfを算出している。
【００４４】ここで、ロッド５の先端がｎ＝ｉ−１番目
であるi-1Ｌ0の位置を通過すると、ΔＴiの測定が開始
される。このとき、流量制御バルブ２を制御するフィー
ドバック流量Ｑfiは、直前の区間であるΔＴi-1の区間
で算出されたものであり、任意の区間ｎにおけるフィー
ドバック流量Ｑfnは前記（８）式より求められる。
であるi-1Ｌ0の位置を通過すると、ΔＴiの測定が開始
される。このとき、流量制御バルブ２を制御するフィー
ドバック流量Ｑfiは、直前の区間であるΔＴi-1の区間
で算出されたものであり、任意の区間ｎにおけるフィー
ドバック流量Ｑfnは前記（８）式より求められる。
【００４５】したがって、連続した測定区間である所定
の間隔nＬ0を変位する時間ΔＴnを順次測定し、各測定
区間毎に補正係数ＫCnを算出し、測定流量Ｑinと実流量
Ｑnとの誤差を除去したフィードバック流量Ｑfnにより
流量制御バルブ２を制御するため、実流量Ｑnを指示流
量Ｑrに常時一致させてロッド５を所定の速度で変位さ
せることが可能となり、さらに所定の間隔nＬ0を微小変
位量とすることにより、前記第２の実施例よりさらに精
度の高い流量制御を行うことができる。
の間隔nＬ0を変位する時間ΔＴnを順次測定し、各測定
区間毎に補正係数ＫCnを算出し、測定流量Ｑinと実流量
Ｑnとの誤差を除去したフィードバック流量Ｑfnにより
流量制御バルブ２を制御するため、実流量Ｑnを指示流
量Ｑrに常時一致させてロッド５を所定の速度で変位さ
せることが可能となり、さらに所定の間隔nＬ0を微小変
位量とすることにより、前記第２の実施例よりさらに精
度の高い流量制御を行うことができる。
【００４６】なお、上記実施例において、油圧シリンダ
４による直線的変位を測定する例を示したが、油圧アク
チュエータであれば上記実施例と同様の制御を行うこと
ができ、例えば、図示はしないが、油圧アクチュエータ
として油圧モータを使用し、変位センサとしてロータリ
ーエンコーダを使用した場合には、前記実施例の所定の
長さＬ0に代わって所定の回転角度θ0を用い、指示流量
Ｑrのときθ0回転するのに要する目標時間Ｔ0と実際の
変位に要した時間ΔＴとの差から補正定数ＫCを求め、
測定流量Ｑiを補正して求めたフィードバック流量Ｑfで
フィードバック制御を行うことにより、上記実施例と同
じく指示流量Ｑrと実流量Ｑを一致させて常時所定の速
度で油圧アクチュエータを駆動することが可能となる。
４による直線的変位を測定する例を示したが、油圧アク
チュエータであれば上記実施例と同様の制御を行うこと
ができ、例えば、図示はしないが、油圧アクチュエータ
として油圧モータを使用し、変位センサとしてロータリ
ーエンコーダを使用した場合には、前記実施例の所定の
長さＬ0に代わって所定の回転角度θ0を用い、指示流量
Ｑrのときθ0回転するのに要する目標時間Ｔ0と実際の
変位に要した時間ΔＴとの差から補正定数ＫCを求め、
測定流量Ｑiを補正して求めたフィードバック流量Ｑfで
フィードバック制御を行うことにより、上記実施例と同
じく指示流量Ｑrと実流量Ｑを一致させて常時所定の速
度で油圧アクチュエータを駆動することが可能となる。
【００４７】また、上記実施例において、流量計３を流
量制御バルブ２の後段に設けたが、図示はしないが流量
制御バルブ２に流量計を備えることにより、油圧回路の
構成を簡易にすることができる。
量制御バルブ２の後段に設けたが、図示はしないが流量
制御バルブ２に流量計を備えることにより、油圧回路の
構成を簡易にすることができる。
【００４８】すなわち、流量制御バルブ２の弁差圧を圧
力センサにより検出し、弁開口面積をバルブコントロー
ラ１で検出することにより、測定流量Ｑiは次式により
求められる。
力センサにより検出し、弁開口面積をバルブコントロー
ラ１で検出することにより、測定流量Ｑiは次式により
求められる。
【数９】
【００４９】この測定流量Ｑiを上記実施例と同様に処
理することにより、簡易な構成でありながら、指示流量
Ｑrと実流量Ｑを一致させることが可能となる。
理することにより、簡易な構成でありながら、指示流量
Ｑrと実流量Ｑを一致させることが可能となる。
【００５０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、油圧アク
チュエータが指示流量Ｑrのときに所定の区間Ｌ0を変位
するのに要する所定の目標時間Ｔ0と実際の変位に要し
た時間ΔＴとの差から補正係数ＫCを用いて測定流量Ｑi
の実流量Ｑとの誤差を排除し、フィードバック流量Ｑf
を設定して流量制御バルブにフィードバック制御を行う
ため、作動油の温度、粘度の変化や過負荷などの外乱に
影響されることなく精度の高い流量制御が可能となり、
常時所定の速度で油圧アクチュエータを駆動することが
でき、このため油圧機器の暖気運転が不要となって生産
性を向上させることも可能となり、さらに経年変化に対
しても信頼性の高い流量制御装置を提供することができ
る。
チュエータが指示流量Ｑrのときに所定の区間Ｌ0を変位
するのに要する所定の目標時間Ｔ0と実際の変位に要し
た時間ΔＴとの差から補正係数ＫCを用いて測定流量Ｑi
の実流量Ｑとの誤差を排除し、フィードバック流量Ｑf
を設定して流量制御バルブにフィードバック制御を行う
ため、作動油の温度、粘度の変化や過負荷などの外乱に
影響されることなく精度の高い流量制御が可能となり、
常時所定の速度で油圧アクチュエータを駆動することが
でき、このため油圧機器の暖気運転が不要となって生産
性を向上させることも可能となり、さらに経年変化に対
しても信頼性の高い流量制御装置を提供することができ
る。
【図１】本発明のクレーム対応図である。
【図２】本発明の実施例を示す構成図である。
【図３】制御のフローチャートである。
【図４】他の実施例を示す構成図である。
【図５】出力パルスと時間との関係を示す図である。
【図６】他の実施例を示す構成図である。
【図７】変位と時間の関係を示す図である。
【図８】従来の実施例を示す構成図である。
１ バルブコントローラ ２ 流量制御バルブ ３ 流量計 ４ 油圧シリンダ ６ リミットスイッチ ７ リミットスイッチ ３１ 油圧アクチュエータ ３２ バルブ駆動手段 ３３ 流量測定手段 ３４ 変位センサ ３５ 時間測定手段 ３６ 測定流量補正手段 ３７ 信号発生手段 ３８ 目標時間演算手段
Claims (5)
- 【請求項１】 油圧アクチュエータの作動油通路に介装
され駆動信号に応じて開閉する流量制御バルブと、予め
設定した指示流量及びフィードバック流量に応じてこの
流量制御バルブを駆動するバルブ駆動手段と、前記流量
制御バルブの作動油の流量を測定する流量測定手段と、
前記油圧アクチュエータの変位量を測定する変位センサ
と、この変位センサの出力が所定の変位量に達するまで
の時間を測定する時間測定手段と、前記指示流量に基づ
いて油圧アクチュエータが所定変位量に達する目標時間
を演算する手段と、前記測定した時間と目標時間に応じ
て前記測定流量を補正する手段と、この補正値を前記バ
ルブ駆動手段にフィードバック流量として出力する手段
とを備えたことを特徴とする流量制御装置。 - 【請求項２】 前記変位センサが油圧アクチュエータの
所定区間の変位量を測定することを特徴とする請求項１
記載の流量制御装置。 - 【請求項３】 前記変位センサが油圧アクチュエータの
所定の単位区間毎の変位量を連続的に測定することを特
徴とする請求項１記載の流量制御装置。 - 【請求項４】 前記補正手段が油圧アクチュエータの前
回の測定時間に基づいて次回の変位時の測定流量を補正
することを特徴とする請求項２記載の流量制御装置。 - 【請求項５】 前記補正手段が油圧アクチュエータの同
一変位時の前の区間の測定時間に基づいて次の区間での
測定流量を補正することを特徴とする請求項３記載の流
量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03294373A JP3138028B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03294373A JP3138028B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 流量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133401A true JPH05133401A (ja) | 1993-05-28 |
| JP3138028B2 JP3138028B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=17806880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03294373A Expired - Fee Related JP3138028B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3138028B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004067190A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Shikoku Kakoki Co Ltd | 包装機械における駆動装置 |
| US7387061B2 (en) | 2003-03-26 | 2008-06-17 | Husco International, Inc. | Control apparatus for hydraulic cylinder |
| WO2011148523A1 (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-01 | 株式会社コガネイ | 流体圧アクチュエータの作動時間設定装置 |
| JP2018532969A (ja) * | 2015-11-06 | 2018-11-08 | プライガー マシーネンバウ ゲーエムベーハー ウント コンパニ カーゲーＰｌｅｉｇｅｒ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ Ｇｍｂｈ ＆ Ｃｏ．Ｋｇ | 弁の油圧作動駆動部を制御するための方法及び装置 |
| CN115885233A (zh) * | 2020-08-21 | 2023-03-31 | 伸和控制工业股份有限公司 | 流量控制装置和方法、以及流体提供系统 |
-
1991
- 1991-11-11 JP JP03294373A patent/JP3138028B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004067190A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Shikoku Kakoki Co Ltd | 包装機械における駆動装置 |
| US7387061B2 (en) | 2003-03-26 | 2008-06-17 | Husco International, Inc. | Control apparatus for hydraulic cylinder |
| WO2011148523A1 (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-01 | 株式会社コガネイ | 流体圧アクチュエータの作動時間設定装置 |
| JP2018532969A (ja) * | 2015-11-06 | 2018-11-08 | プライガー マシーネンバウ ゲーエムベーハー ウント コンパニ カーゲーＰｌｅｉｇｅｒ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ Ｇｍｂｈ ＆ Ｃｏ．Ｋｇ | 弁の油圧作動駆動部を制御するための方法及び装置 |
| CN115885233A (zh) * | 2020-08-21 | 2023-03-31 | 伸和控制工业股份有限公司 | 流量控制装置和方法、以及流体提供系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3138028B2 (ja) | 2001-02-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |