JPH0577256B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、振動試験機などの電気油圧サーボ機
構に係り、特に各種構造物の材料試験・疲労試験
に好適な油圧加振機のサーボ系駆動装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装置は、例えば特開昭51−
71181号公報に記載のように、あらかじめ荷重制
御で、加圧し被試験体の特性（弾性係数）を求め
ることにより、荷重制御から変位制御へ切換える
時点で荷重値が一定を保つための変位量を求め、
これを変位制御時の指令値としてからサーボ系へ
の入力を切換え、同時に荷重フイードバツク信号
と変位フイードバツク信号とを切換えるようにな
つていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記信号の切換は多連可変減衰器をサーボモー
タで駆動することにより制御特性を変化させずに
制御対象を切換えることができる。しかし、被試
験体のばね定数があらかじめ求めることができな
い場合や試験体のばね定数が試験途中で変化した
場合については配慮されておらず、次のような問
題があつた。

１ 被試験体のばね定数が求めることができない
場合は制御対象を切換えることができない。

２ 被試験体のばね定数が試験途中で変化した場
合など、あらかじめ求めた特性と切換時の特性
とに差がある場合は切換時に大きな荷重変動を
生じて被試験体を破損することにもなる。

本発明の目的は、上記問題点にかんがみあらか
じめ被試験体のばね定数を求める操作を行うこと
無く、荷重変動を極めて小さい範囲に押えて自由
に制御対象を切換えることが可能なサーボ系駆動
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、荷重制御系と変位制御系との双方
に各々にフイードバツク信号と目標値との誤差を
演算し逐次記憶する記憶回路と、この誤差により
目標値を補正しサーボ系への新たな目標値を逐次
算出する指令値演算回路と、２つのサーボ系の制
御偏差の差から切換が可能か否かを判断する比較
回路とを設けることにより、達成される。

〔作用〕

上記の構成によれば、荷重制御時に荷重の誤差
記憶回路は、初期値（始めて加力する時は零）を
出力した状態を保持し、指令信号発生器の出力の
漸増に応じてフイードバツク信号が追随するよう
にクローズドループで制御しながら試験体を加力
する。この時、制御対象となつていない変位の誤
差記憶回路は、荷重の漸増に伴い変化する変位フ
イードバツク信号と目標値との誤差を演算し逐次
記憶し、この誤差により目標値を変位フイードバ
ツク信号に合致させるように指令値演算回路の出
力を補正して新たな目標値とする。従つて、制御
対象となつていない変位制御系においても常に指
令値とフイードバツク信号との偏差が零となるよ
うに指令値が逐次補正され、２つの制御偏差が基
準値内であれば荷重変動を極めて小さい範囲に押
えて制御対象を切換えることができる。変位制御
に切換わつた後の変位の誤差記憶回路は、切換え
直前の誤差値を出力した状態を保持するので、指
令信号発生器の出力に応じて荷重を連続させた変
位による制御が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明す
る。第１図において、構造物などの被試験体１に
力を加え材料試験・疲労試験を行うシリンダ２
は、シリンダに供給される圧油の方向と流量とを
制御するサーボ弁３、シリンダで加えた荷重を検
出する荷重検出器４、試験体１の変位量を検出す
る変位検出器５などにより構成する。また、この
シリンダ２を電気油圧サーボ制御するサーボ系駆
動装置は、電圧信号をパワー増幅してサーボ弁３
に供給するサーボ増幅器６、荷重検出器４からの
信号をサーボ増幅器６にフイードバツクする荷重
フイードバツク回路７、同様に変位検出器５から
の信号をフイードバツクする変位フイードバツク
回路８、制御対象に応じて２つの制御系を切換え
る制御対象切換器９および指令信号発生器１７か
ら構成し、さらに本発明による変位誤差記憶回路
１０とこの誤差により変位の目標値を補正しサー
ボ系への新たな目標値とする変位指令値演算器１
１、同様に荷重誤差記憶回路１２と荷重指令値演
算器１３、２つのサーボ系の制御偏差の差を求め
る演算器１４とこの差が制御対象を切換える時の
基準値内であるか否かを判断する切換判断回路１
６および基準値設定器１５により構成する。

第２図は、変位と荷重の誤差記憶回路１０，１
２の動作原理を説明する構成図である。第２図に
おいて、切換器５５をTRACKとした場合、入力
部のコンパレータ５１は、入力される電圧の極性
をデイジタル値に交換しカウンタ５３の加減算を
決め、カウンタ５３はクロツク５２の１パルス入
力毎にアツプカウント又はダウンカウントし、
DA変換器５４によりアナログ電圧に変換して出
力する。切換器５５をHOLDとした場合は、そ
の時点の入力電圧を記憶してその値のアナログ電
圧出力を保持する。

次に上述した本発明のサーボ系駆動装置の動作
を説明する。いま、荷重制御により被試験体１を
加力する。切換器９は、荷重制御系の信号をサー
ボ増幅器６に取込み、荷重誤差記憶回路１２は零
の値を保持して指令信号発生器１７からの出力に
応じて被試験体１を加力する。この時、制御対象
となつていない変位の誤差記憶回路１０は、指令
信号発生器１７の出力と変位フイードバツク回路
８の出力との誤差を逐次記憶すると同時にアナロ
グ電圧に変換して出力し、演算器１１で指令信号
発生器１７の出力を補正する。従つて、制御対象
となつていない変位制御系においても常に指令値
とフイードバツク信号との偏差が零となるように
制御され、演算器１４における２つの制御系の偏
差が極めて小さい状態で切換器９を変位制御に切
換えれば荷重変動を極めて小さい範囲にとどめて
制御対象を切換えることができる。この時、変位
の誤差記憶回路１０は、切換え直前の誤差値を出
力した状態を保持するので指令信号発生器１７の
出力で連成して変位制御による加力が可能とな
る。また、非制御対象となつた荷重制御系の記憶
回路１２は、切換わつた時点でトラツキング状態
となり、切換え前の変位の記憶回路と同様の動作
を行う。

このように、本発明のサーボ系駆動装置は、被
非試験体のばね定数を求めることなく制御対象の
切換を荷重変動を極めて小さい範囲にとどめて自
由に行うとができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、非制御
対象となるサーボ系の指令値を常にフイードバツ
ク信号に合致するように補正するので、非試験体
のばね定数をあらかじめ求めること無く、荷重変
動を極めて小さい範囲にとどめ、制御対象を切換
えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気油圧サーボ系駆動装置の
一実施例を示す構成図、第２図は第１図の記憶回
路の動作を説明するブロツク図である。 １……被試験体、２……シリンダ、３……サー
ボ弁、４……荷重検出器、５……変位検出器、６
……サーボ増幅器、７……荷重フイードバツク回
路、８……変位フイードバツク回路、９……切換
器、１０，１２……記憶回路、１１，１３，１４
……演算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被試験体に加力を付与するシリンダと、該シ
   リンダに供給される圧油の方向と流量とを制御す
   るサーボ弁と、電圧信号をパワー増幅してサーボ
   弁に供給するサーボ増幅器と、シリンダにより付
   与した荷重を検出する荷重検出器と、被試験体の
   変位量を検出する変位検出器と、検出器からの状
   態量に相当する信号を前記サーボ増幅器にフイー
   ドバツクするフイードバツク回路と、制御対象に
   応じて２つの制御系を切換える制御対象切換器と
   からなる電気油圧サーボ機構において、制御対象
   が荷重の時には変位フイードバツク信号と変位の
   目標値との誤差を逐次演算して記憶する変位誤差
   記憶回路と、この誤差により変位の目標値を逐次
   補正しサーボ系への新たな目標値とする変位指令
   値演算器と、制御対象が変位の時には荷重フイー
   ドバツク信号と荷重の目標値との誤差を逐次演算
   して記憶する荷重誤差記憶回路と、この誤差によ
   り荷重の目標値を逐次補正しサーボ系への新たな
   目標値とする荷重指令値演算器と、クローズドル
   ープで制御している制御系の偏差と非制御対象と
   なつている側の指令値とフイードバツク値の差と
   から制御対象切換えが可能か否かを判断する切換
   判断回路とを備え、被試験体のばね定数をあらか
   じめ求めることなく制御対象の切換を自由に行え
   ることを特徴とする電気油圧サーボ系駆動装置。