JPH07293506A - 液圧装置の圧力制御装置 - Google Patents
液圧装置の圧力制御装置Info
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- JPH07293506A JPH07293506A JP6081708A JP8170894A JPH07293506A JP H07293506 A JPH07293506 A JP H07293506A JP 6081708 A JP6081708 A JP 6081708A JP 8170894 A JP8170894 A JP 8170894A JP H07293506 A JPH07293506 A JP H07293506A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハンチングを防止して高精度かつ高応答特性
の圧力制御を行う。 【構成】 負荷を駆動する液圧装置と、液圧装置の負荷
圧力ＰSを検出する圧力検出手段５１と、液圧装置への
供給圧力を制御する電磁式制御弁５２と、指令値Ｐ1と
検出値ＰSとの差から偏差を演算する偏差演算手段５４
と、所定の周期で偏差をサンプリングするサンプリング
手段５４と、サンプリングした偏差の大きさ及び周期に
応じて補償値を演算する補償手段５５と、補償手段の出
力と指令値Ｐ1とを加算した制御信号ＰCを電磁式制御弁
５２に出力する加算手段５６とを備える。
の圧力制御を行う。 【構成】 負荷を駆動する液圧装置と、液圧装置の負荷
圧力ＰSを検出する圧力検出手段５１と、液圧装置への
供給圧力を制御する電磁式制御弁５２と、指令値Ｐ1と
検出値ＰSとの差から偏差を演算する偏差演算手段５４
と、所定の周期で偏差をサンプリングするサンプリング
手段５４と、サンプリングした偏差の大きさ及び周期に
応じて補償値を演算する補償手段５５と、補償手段の出
力と指令値Ｐ1とを加算した制御信号ＰCを電磁式制御弁
５２に出力する加算手段５６とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力の閉ループ又はフ
ィードバックにより液圧アクチュエータの駆動を制御す
る液圧装置の圧力制御装置の改良に関する。
ィードバックにより液圧アクチュエータの駆動を制御す
る液圧装置の圧力制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】摺動抵抗などの非線形要素を含む液圧ア
クチュエータや作動流体に高粘度性流体を利用する液圧
装置において、高精度で圧力の制御を行うものとして特
開平３−２５５２０５号公報が知られている。
クチュエータや作動流体に高粘度性流体を利用する液圧
装置において、高精度で圧力の制御を行うものとして特
開平３−２５５２０５号公報が知られている。
【０００３】これについて説明すると、図７において、
ポンプ１で発生した圧力が切換弁９４で方向を選択され
た後にシリンダ５へ供給されて負荷６が駆動される液圧
装置において、圧力センサ７の検出値と指令値Ｐ1の偏
差に基づいて電磁式リリーフ弁９３が駆動される。
ポンプ１で発生した圧力が切換弁９４で方向を選択され
た後にシリンダ５へ供給されて負荷６が駆動される液圧
装置において、圧力センサ７の検出値と指令値Ｐ1の偏
差に基づいて電磁式リリーフ弁９３が駆動される。
【０００４】圧力センサ７の出力は特性変換器９２及び
ＰＩＤ補償器９１へそれぞれ入力され、検出圧力が図８
に示す斜線領域にあれば第１開閉器９７ａ、９７ｂを閉
じて閉ループ制御を行う一方、そうでない場合には第２
開閉器９８ａ、９８ｂを閉じて開ループ制御を行うもの
でる。
ＰＩＤ補償器９１へそれぞれ入力され、検出圧力が図８
に示す斜線領域にあれば第１開閉器９７ａ、９７ｂを閉
じて閉ループ制御を行う一方、そうでない場合には第２
開閉器９８ａ、９８ｂを閉じて開ループ制御を行うもの
でる。
【０００５】偏差の大きさに応じて閉ループ制御と開ル
ープ制御とを自動的に切り換えることにより、偏差が小
さい場合にはＰＩＤ補償器９１によるオフセット（定常
偏差）の補償を行う一方、偏差が大きくなると開ループ
制御によって応答特性を向上させるものである。
ープ制御とを自動的に切り換えることにより、偏差が小
さい場合にはＰＩＤ補償器９１によるオフセット（定常
偏差）の補償を行う一方、偏差が大きくなると開ループ
制御によって応答特性を向上させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、フィードバ
ック制御時の補償量の大きさと極性は制御回路の定数に
左右され、これら定数を大きくすれば応答特性及びオフ
セット（定常偏差）を改善することができるが、制御系
に非線形要素（リリーフ弁の応答特性、アクチュエータ
の摺動抵抗など）が存在する場合には、制御系が補償量
の大きさと極性の変化に追従できずに補償量の変化がさ
らに激しくなりハンチングあるいは発振を起こすことが
あり、このようなハンチングを抑制するために制御定数
を低減させねばならず応答特性及びオフセットの改善を
充分に行えないことがある。
ック制御時の補償量の大きさと極性は制御回路の定数に
左右され、これら定数を大きくすれば応答特性及びオフ
セット（定常偏差）を改善することができるが、制御系
に非線形要素（リリーフ弁の応答特性、アクチュエータ
の摺動抵抗など）が存在する場合には、制御系が補償量
の大きさと極性の変化に追従できずに補償量の変化がさ
らに激しくなりハンチングあるいは発振を起こすことが
あり、このようなハンチングを抑制するために制御定数
を低減させねばならず応答特性及びオフセットの改善を
充分に行えないことがある。
【０００７】また、上記電磁式リリーフ弁９３の圧力特
性は高圧域においては直線性を確保できるが、低圧域に
おいては非線形となるため、上記従来のような圧力制御
装置においては閉ループから開ループへ、あるいはその
逆に制御を切り換える場合には、切り換え時の制御圧力
の乱れを抑制するため、閉ループ制御における応答特性
を上記のような理由から低く設定する必要がある。
性は高圧域においては直線性を確保できるが、低圧域に
おいては非線形となるため、上記従来のような圧力制御
装置においては閉ループから開ループへ、あるいはその
逆に制御を切り換える場合には、切り換え時の制御圧力
の乱れを抑制するため、閉ループ制御における応答特性
を上記のような理由から低く設定する必要がある。
【０００８】しかしながら、閉ループの応答特性を低く
設定した場合には、閉ループ制御領域内で圧力が変動
し、この変動周期が閉ループの応答周期を越えるような
場合には制御圧力が安定するまでに時間を要して制御特
性を劣化させることがあり、また、閉ループの制御ゲイ
ンを低く設定するとともに制御系がシリンダ５の摺動抵
抗などに起因する非線形要素を備える場合、シリンダ５
に加わる予想外の外乱による偏差が一定時間継続する
と、積分補償量が急激に増減するため制御圧力が不安定
となってハンチングが発生することがあるという問題が
あった。
設定した場合には、閉ループ制御領域内で圧力が変動
し、この変動周期が閉ループの応答周期を越えるような
場合には制御圧力が安定するまでに時間を要して制御特
性を劣化させることがあり、また、閉ループの制御ゲイ
ンを低く設定するとともに制御系がシリンダ５の摺動抵
抗などに起因する非線形要素を備える場合、シリンダ５
に加わる予想外の外乱による偏差が一定時間継続する
と、積分補償量が急激に増減するため制御圧力が不安定
となってハンチングが発生することがあるという問題が
あった。
【０００９】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、予想外の外乱が加わった場合にもハンチン
グを抑制するとともに、応答特性及び精度の高い液圧装
置の圧力制御装置を提供することを目的とする。
れたもので、予想外の外乱が加わった場合にもハンチン
グを抑制するとともに、応答特性及び精度の高い液圧装
置の圧力制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【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、負荷を駆動する液圧装置と、液圧装置の負荷
圧力ＰSを検出する圧力検出手段５１と、液圧装置への
供給圧力を制御する電磁式制御弁５２と、前記圧力検出
手段５１の検出値ＰSが圧力の指令値Ｐ1と一致するよう
電磁式制御弁５２を帰還制御する手段とを備えた圧力制
御装置において、前記指令値Ｐ1と検出値ＰSとの差から
偏差を演算する偏差演算手段５３と、所定の周期で前記
偏差をサンプリングするサンプリング手段５４と、前記
サンプリングした偏差及び前記周期に応じて補償値を演
算する補償手段５５と、前記補償手段の出力と前記指令
値とを加算して前記電磁式制御弁に出力する加算手段５
６とを備える。
すように、負荷を駆動する液圧装置と、液圧装置の負荷
圧力ＰSを検出する圧力検出手段５１と、液圧装置への
供給圧力を制御する電磁式制御弁５２と、前記圧力検出
手段５１の検出値ＰSが圧力の指令値Ｐ1と一致するよう
電磁式制御弁５２を帰還制御する手段とを備えた圧力制
御装置において、前記指令値Ｐ1と検出値ＰSとの差から
偏差を演算する偏差演算手段５３と、所定の周期で前記
偏差をサンプリングするサンプリング手段５４と、前記
サンプリングした偏差及び前記周期に応じて補償値を演
算する補償手段５５と、前記補償手段の出力と前記指令
値とを加算して前記電磁式制御弁に出力する加算手段５
６とを備える。
【００１１】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記補償手段が、前記偏差の大きさに応じたラン
プ関数に基づいて補償値を発生する。
いて、前記補償手段が、前記偏差の大きさに応じたラン
プ関数に基づいて補償値を発生する。
【００１２】また、第３の発明は、前記第２の発明にお
いて、前記補償手段が、前記サンプリングの周期に応じ
た所定時間まで偏差の大きさに応じたランプ関数で補償
値を発生した後、この補償値を前記周期まで保持する。
いて、前記補償手段が、前記サンプリングの周期に応じ
た所定時間まで偏差の大きさに応じたランプ関数で補償
値を発生した後、この補償値を前記周期まで保持する。
【００１３】また、第４の発明は、前記第１ないし第３
の発明のいずれかひとつにおいて、前記サンプリング手
段が、前記周期を液圧装置の応答特性に応じて設定され
る。
の発明のいずれかひとつにおいて、前記サンプリング手
段が、前記周期を液圧装置の応答特性に応じて設定され
る。
【００１４】
【作用】したがって、第１の発明は、負荷圧力と指令値
に基づいて偏差演算手段が演算した偏差の大きさとサン
プリング周期に応じて補償手段は補償値を演算し、この
補償値と指令値とを加算器で加算して電磁式制御弁に出
力する。サンプリング周期ごとに演算された補償値で指
令値を補正して開ループ制御を行うことが可能となり、
急激な指令値の変動を抑制してハンチングを抑制しなが
ら精度よく圧力制御を行うことができる。
に基づいて偏差演算手段が演算した偏差の大きさとサン
プリング周期に応じて補償手段は補償値を演算し、この
補償値と指令値とを加算器で加算して電磁式制御弁に出
力する。サンプリング周期ごとに演算された補償値で指
令値を補正して開ループ制御を行うことが可能となり、
急激な指令値の変動を抑制してハンチングを抑制しなが
ら精度よく圧力制御を行うことができる。
【００１５】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記補償手段が偏差の大きさに応じたランプ関数
に基づく補償値を発生し、指令値の急激な変動を抑制し
て制御系のハンチングを抑制するとともに、精度よく圧
力を制御することができる。
いて、前記補償手段が偏差の大きさに応じたランプ関数
に基づく補償値を発生し、指令値の急激な変動を抑制し
て制御系のハンチングを抑制するとともに、精度よく圧
力を制御することができる。
【００１６】また、第３の発明は、前記第２の発明にお
いて、前記補償手段がサンプリングの周期に応じた所定
時間まで偏差に応じたランプ関数に基づいて補償値を発
生した後、この補償値を前記周期まで保持し、制御信号
は所定時間を経過すると一定値に保持されるため、制御
系の応答速度が遅い場合にもハンチングを抑制して高精
度の圧力制御を行うことができる。
いて、前記補償手段がサンプリングの周期に応じた所定
時間まで偏差に応じたランプ関数に基づいて補償値を発
生した後、この補償値を前記周期まで保持し、制御信号
は所定時間を経過すると一定値に保持されるため、制御
系の応答速度が遅い場合にもハンチングを抑制して高精
度の圧力制御を行うことができる。
【００１７】また、第４の発明は、前記第１ないし第３
の発明のいずれかひとつにおいて、液圧装置の応答特性
が低い場合には前記サンプリングの周期を縮小する一
方、液圧装置の応答特性が高い場合にはサンプリングの
周期を拡大することで、液圧装置の応答特性に応じて安
定した圧力制御を行うことができる。
の発明のいずれかひとつにおいて、液圧装置の応答特性
が低い場合には前記サンプリングの周期を縮小する一
方、液圧装置の応答特性が高い場合にはサンプリングの
周期を拡大することで、液圧装置の応答特性に応じて安
定した圧力制御を行うことができる。
【００１８】
【実施例】図２〜図３に本発明の実施例を示す。
【００１９】図２において、ポンプ１で発生した液圧は
切換弁４で方向を選択された後にシリンダ５に供給され
て負荷６を駆動する。
切換弁４で方向を選択された後にシリンダ５に供給され
て負荷６を駆動する。
【００２０】シリンダ５に加わる圧力はポンプ１からの
作動流体の一部を電磁式制御弁としての比例電磁式リリ
ーフ弁３を介してタンク２へ還流させることで調整さ
れ、圧力センサ７で検出したシリンダ５の負荷圧力ＰS
に基づいて圧力制御装置としてのコントローラ８が比例
電磁式リリーフ弁３を駆動して圧力の制御を行う。
作動流体の一部を電磁式制御弁としての比例電磁式リリ
ーフ弁３を介してタンク２へ還流させることで調整さ
れ、圧力センサ７で検出したシリンダ５の負荷圧力ＰS
に基づいて圧力制御装置としてのコントローラ８が比例
電磁式リリーフ弁３を駆動して圧力の制御を行う。
【００２１】コントローラ８は入力された圧力の指令値
Ｐ1に基づいて圧力センサ７の検出圧力ＰSが指令値Ｐ1
となるような制御信号ＰCを比例電磁式リリーフ弁３に
出力する。
Ｐ1に基づいて圧力センサ７の検出圧力ＰSが指令値Ｐ1
となるような制御信号ＰCを比例電磁式リリーフ弁３に
出力する。
【００２２】図３に示すように、コントローラ８に入力
された指令値Ｐ1とフィードバックされた検出圧力ＰSか
ら偏差演算手段としての加算器１２は指令値Ｐ1からの
偏差Δｅを算出する。
された指令値Ｐ1とフィードバックされた検出圧力ＰSか
ら偏差演算手段としての加算器１２は指令値Ｐ1からの
偏差Δｅを算出する。
【００２３】偏差Δｅはサンプリング手段としてのサン
プラー１１で所定のサンプリング周期Ｔごとに読み込ま
れ、この読み込まれた偏差Δｅが補償手段としてのラン
プ関数発生器１０へ入力される。
プラー１１で所定のサンプリング周期Ｔごとに読み込ま
れ、この読み込まれた偏差Δｅが補償手段としてのラン
プ関数発生器１０へ入力される。
【００２４】このランプ関数発生器１０は読み込まれた
偏差Δｅの大きさ及び周期Ｔに応じた補償値Δｐを発生
するもので、図４に示すように、時間Ｔ／２となる所定
の時間までに補償値Δｐを０から偏差Δｅ（または−Δ
ｅ）まで増大あるいは減少させた後に、周期Ｔまでこの
値（Δｐ＝Δｅ）を保持するもので、補償値Δｐは時間
Ｔ／２まで緩やかに変化した後、周期Ｔが経過するまで
偏差Δｅ（または−Δｅ）の一定値に保持される。
偏差Δｅの大きさ及び周期Ｔに応じた補償値Δｐを発生
するもので、図４に示すように、時間Ｔ／２となる所定
の時間までに補償値Δｐを０から偏差Δｅ（または−Δ
ｅ）まで増大あるいは減少させた後に、周期Ｔまでこの
値（Δｐ＝Δｅ）を保持するもので、補償値Δｐは時間
Ｔ／２まで緩やかに変化した後、周期Ｔが経過するまで
偏差Δｅ（または−Δｅ）の一定値に保持される。
【００２５】ランプ関数発生器１０で発生した補償値Δ
ｐは換算器９ｂで制御系に応じた、すなわち、比例電磁
式リリーフ弁３及びシリンダ５の特性に応じた圧力の指
令値に換算される。
ｐは換算器９ｂで制御系に応じた、すなわち、比例電磁
式リリーフ弁３及びシリンダ５の特性に応じた圧力の指
令値に換算される。
【００２６】一方、コントローラ８に入力された指令値
Ｐ1も同様にして換算器９ａで圧力値に換算され、これ
ら換算された指令値Ｐ1'と補償量ΔＰ′が加算器１３で
加算され、制御信号ＰCとして比例電磁式リリーフ弁３
へ出力されるのである。
Ｐ1も同様にして換算器９ａで圧力値に換算され、これ
ら換算された指令値Ｐ1'と補償量ΔＰ′が加算器１３で
加算され、制御信号ＰCとして比例電磁式リリーフ弁３
へ出力されるのである。
【００２７】以上のように構成された圧力制御装置にお
いては、検出圧力ＰSが指令値Ｐ1からずれてサンプラー
１１で偏差Δｅが読み込まれると、ランプ関数発生器１
０からの補償値Δｐは時間Ｔ／２まで変化した後に一定
値Δｅに保持され、周期Ｔごとにサンプリングした偏差
Δｅに基づいて開ループ制御が行われる。
いては、検出圧力ＰSが指令値Ｐ1からずれてサンプラー
１１で偏差Δｅが読み込まれると、ランプ関数発生器１
０からの補償値Δｐは時間Ｔ／２まで変化した後に一定
値Δｅに保持され、周期Ｔごとにサンプリングした偏差
Δｅに基づいて開ループ制御が行われる。
【００２８】補償値Δｐは時間Ｔ／２まで緩やかに変化
するため、比例電磁式リリーフ弁３やシリンダ５からな
る制御系に非線形要素（比例電磁式リリーフ弁３の応答
特性またはシリンダ５の摺動抵抗など）が含まれるよう
な場合や、シリンダ５に予期しない外乱が加わった場合
においても急激な制御信号ＰCの変動が抑制されるた
め、制御系のハンチングを防止して安定した制御を行う
ことができるとともに、圧力の制御精度は比例電磁式リ
リーフ弁３の応答特性に影響されることがなくなって、
高精度の圧力制御を行うことができる。
するため、比例電磁式リリーフ弁３やシリンダ５からな
る制御系に非線形要素（比例電磁式リリーフ弁３の応答
特性またはシリンダ５の摺動抵抗など）が含まれるよう
な場合や、シリンダ５に予期しない外乱が加わった場合
においても急激な制御信号ＰCの変動が抑制されるた
め、制御系のハンチングを防止して安定した制御を行う
ことができるとともに、圧力の制御精度は比例電磁式リ
リーフ弁３の応答特性に影響されることがなくなって、
高精度の圧力制御を行うことができる。
【００２９】また、周期Ｔでサンプリングした偏差Δｅ
に基づいて周期的な開ループ制御を行うため、前記従来
例における閉ループ制御のように負荷条件の変動による
ハンチングを防止して幅広い負荷条件に対応することが
でき、また、ランプ関数発生器１０はＴ／２ごとに補償
値Δｐを一定値に保持するため、制御系の応答速度が低
い場合にもハンチングの発生を防止して高精度の圧力制
御を行うことができるのである。
に基づいて周期的な開ループ制御を行うため、前記従来
例における閉ループ制御のように負荷条件の変動による
ハンチングを防止して幅広い負荷条件に対応することが
でき、また、ランプ関数発生器１０はＴ／２ごとに補償
値Δｐを一定値に保持するため、制御系の応答速度が低
い場合にもハンチングの発生を防止して高精度の圧力制
御を行うことができるのである。
【００３０】ここで、サンプリングの周期Ｔは負荷条件
に応じて適宜設定されるもので、例えば、シリンダ５の
応答特性が低い場合には周期Ｔを縮小する一方、同じく
応答特性が高い場合には周期Ｔを増大させることで負荷
条件に応じて安定した制御を行うことができるのであ
る。
に応じて適宜設定されるもので、例えば、シリンダ５の
応答特性が低い場合には周期Ｔを縮小する一方、同じく
応答特性が高い場合には周期Ｔを増大させることで負荷
条件に応じて安定した制御を行うことができるのであ
る。
【００３１】図５は他の実施例を示し、前記第１の実施
例におけるコントローラ８をマイクロコンピュータによ
り構成した場合の制御の一例を示すもので、その他の構
成は前記第１実施例と同様である。
例におけるコントローラ８をマイクロコンピュータによ
り構成した場合の制御の一例を示すもので、その他の構
成は前記第１実施例と同様である。
【００３２】図５のフローチャートは、カウンタｔの所
定時間Δｔごとに実行されるもので、以下本図に基づい
て詳述する。
定時間Δｔごとに実行されるもので、以下本図に基づい
て詳述する。
【００３３】ステップＳ１では入力された指令値Ｐ1と
圧力センサ７から読み込まれた検出圧力ＰSとから偏差
Δｅを算出し、ステップＳ２においてカウンタｔの値が
周期Ｔ以上であるかを判定し、カウンタｔが周期Ｔ以上
であればカウンタｔをリセットして次の周期に入る（ス
テップＳ３）。
圧力センサ７から読み込まれた検出圧力ＰSとから偏差
Δｅを算出し、ステップＳ２においてカウンタｔの値が
周期Ｔ以上であるかを判定し、カウンタｔが周期Ｔ以上
であればカウンタｔをリセットして次の周期に入る（ス
テップＳ３）。
【００３４】ステップＳ４ではカウンタｔと周期Ｔ／２
とを比較して、カウンタｔがＴ／２未満であればステッ
プＳ５の処理へ進む一方、そうでなければステップＳ６
の処理へ進む。
とを比較して、カウンタｔがＴ／２未満であればステッ
プＳ５の処理へ進む一方、そうでなければステップＳ６
の処理へ進む。
【００３５】ステップＳ５は前記第１実施例に示したラ
ンプ関数発生器１０と同様に偏差Δｅの大きさに応じた
ランプに基づいて補償値Δｐを演算するもので、この補
償値Δｐは偏差Δｅをパラメータとしたカウンタｔの関
数として予め定義され、カウンタｔがＴ／２までの間は
補償値Δｐが偏差Δｅまたは−Δｅまで緩やかに変化す
る。
ンプ関数発生器１０と同様に偏差Δｅの大きさに応じた
ランプに基づいて補償値Δｐを演算するもので、この補
償値Δｐは偏差Δｅをパラメータとしたカウンタｔの関
数として予め定義され、カウンタｔがＴ／２までの間は
補償値Δｐが偏差Δｅまたは−Δｅまで緩やかに変化す
る。
【００３６】一方、ステップＳ６ではカウンタｔがＴ／
２以上であれば補償値ΔｐがステップＳ１で演算した偏
差Δｅとなり、これらステップＳ５、Ｓ６において前記
第１実施例の図４と同様なランプ関数に基づいて補償値
Δｐを演算する。
２以上であれば補償値ΔｐがステップＳ１で演算した偏
差Δｅとなり、これらステップＳ５、Ｓ６において前記
第１実施例の図４と同様なランプ関数に基づいて補償値
Δｐを演算する。
【００３７】こうして換算された補償量ΔＰ′に換算さ
れた圧力の指令値Ｐ1'を加えたものを制御信号ＰCとし
て演算し（ステップＳ７）、ステップＳ８でこの制御信
号ＰCに基づいて比例電磁式リリーフ弁３を駆動した
後、ステップＳ９でカウンタｔに所定時間Δｔを加算し
て次の処理に備える。
れた圧力の指令値Ｐ1'を加えたものを制御信号ＰCとし
て演算し（ステップＳ７）、ステップＳ８でこの制御信
号ＰCに基づいて比例電磁式リリーフ弁３を駆動した
後、ステップＳ９でカウンタｔに所定時間Δｔを加算し
て次の処理に備える。
【００３８】上記ステップＳ１〜Ｓ９を繰り返すことに
より、前記第１実施例と同様にして周期Ｔごとにサンプ
リングした偏差Δｅの大きさに応じたランプで補償値Δ
ｐを緩やかに変化させることで開ループ制御を行うこと
ができ、過渡応答時や外乱を受けた場合等におけるハン
チングを防止するとともに、高い応答特性を確保しなが
ら高精度の制御が可能となるのである。
より、前記第１実施例と同様にして周期Ｔごとにサンプ
リングした偏差Δｅの大きさに応じたランプで補償値Δ
ｐを緩やかに変化させることで開ループ制御を行うこと
ができ、過渡応答時や外乱を受けた場合等におけるハン
チングを防止するとともに、高い応答特性を確保しなが
ら高精度の制御が可能となるのである。
【００３９】図６はさらに他の実施例を示し、前記第１
実施例における負荷６を射出成型機などに使用されるシ
リンダ６０に置き換えるとともに、圧力センサ７をシリ
ンダ６０に配設して負荷に加わる圧力を直接検出するよ
うにしたものであり、その他の構成は前記第１実施例と
同様である。
実施例における負荷６を射出成型機などに使用されるシ
リンダ６０に置き換えるとともに、圧力センサ７をシリ
ンダ６０に配設して負荷に加わる圧力を直接検出するよ
うにしたものであり、その他の構成は前記第１実施例と
同様である。
【００４０】直接検出した負荷圧力に基づいて圧力の指
令値を変更する閉ループ制御を行うため、シリンダ５の
摺動抵抗や比例電磁式リリーフ弁３の制御特性に非線形
要素が含まれる場合にも高精度かつ高応答特性の制御を
行うことができるのである。
令値を変更する閉ループ制御を行うため、シリンダ５の
摺動抵抗や比例電磁式リリーフ弁３の制御特性に非線形
要素が含まれる場合にも高精度かつ高応答特性の制御を
行うことができるのである。
【００４１】なお、上記実施例において、電磁式制御弁
として比例電磁式リリーフ弁３を開示したが、図示はし
ないが特開平２−７２２０１号公報、特開平４−２１０
１８０号公報または特開平５−１４１５７２号公報に開
示されるような制御弁を採用することができ、この場合
上記実施例に比して直線性に優れた圧力オーバーライド
特性を備えるため、流量に影響を受けることなく指令値
Ｐ1に比例した高精度の圧力制御を行うことが可能とな
るのであり、また、前記第１実施例における換算器９
ａ、９ｂの設定値を変更することにより容易に制御系の
変更、すなわち、比例電磁式リリーフ弁３やシリンダ５
を他の要素に変更することができる。
として比例電磁式リリーフ弁３を開示したが、図示はし
ないが特開平２−７２２０１号公報、特開平４−２１０
１８０号公報または特開平５−１４１５７２号公報に開
示されるような制御弁を採用することができ、この場合
上記実施例に比して直線性に優れた圧力オーバーライド
特性を備えるため、流量に影響を受けることなく指令値
Ｐ1に比例した高精度の圧力制御を行うことが可能とな
るのであり、また、前記第１実施例における換算器９
ａ、９ｂの設定値を変更することにより容易に制御系の
変更、すなわち、比例電磁式リリーフ弁３やシリンダ５
を他の要素に変更することができる。
【００４２】また、前記図４に示したランプ関数を一次
関数として示したが、図示はしないが制御系の特性など
に応じて適宜曲線などに置き換えることができ、同様に
して補償値Δｐの最大値も偏差Δｅに制御系の応答特性
に応じた所定の定数を乗じることができる。
関数として示したが、図示はしないが制御系の特性など
に応じて適宜曲線などに置き換えることができ、同様に
して補償値Δｐの最大値も偏差Δｅに制御系の応答特性
に応じた所定の定数を乗じることができる。
【００４３】
【発明の効果】以上のように第１の発明は、負荷を駆動
する液圧装置と、液圧装置の負荷圧力ＰSを検出する圧
力検出手段と、液圧装置への供給圧力を制御する電磁式
制御弁と、前記圧力検出手段の検出値ＰSが圧力の指令
値Ｐ1に一致するよう電磁式制御弁を帰還制御する手段
とを備えた圧力制御装置において、前記指令値Ｐ1と検
出値ＰSとの差から偏差を演算する偏差演算手段と、所
定の周期で前記偏差をサンプリングするサンプリング手
段と、前記サンプリングした偏差及び前記周期に応じて
補償値を演算する補償手段と、前記補償手段の出力と前
記指令値とを加算して前記電磁式制御弁に出力する加算
手段とを備え、サンプリング周期ごとに演算された補償
値で指令値を補正して開ループ制御を行うことが可能と
なり、偏差の大きさと周期に応じて補償値は急激な変動
を抑制されるため、液圧装置が摺動抵抗などの非線形要
素を備える場合にもハンチングを防止しながら高精度の
圧力制御を行うことが可能となって、前記従来のように
開ループから閉ループへ切り換えることがないために制
御系の乱れを防止して円滑な制御特性を得ることができ
る。
する液圧装置と、液圧装置の負荷圧力ＰSを検出する圧
力検出手段と、液圧装置への供給圧力を制御する電磁式
制御弁と、前記圧力検出手段の検出値ＰSが圧力の指令
値Ｐ1に一致するよう電磁式制御弁を帰還制御する手段
とを備えた圧力制御装置において、前記指令値Ｐ1と検
出値ＰSとの差から偏差を演算する偏差演算手段と、所
定の周期で前記偏差をサンプリングするサンプリング手
段と、前記サンプリングした偏差及び前記周期に応じて
補償値を演算する補償手段と、前記補償手段の出力と前
記指令値とを加算して前記電磁式制御弁に出力する加算
手段とを備え、サンプリング周期ごとに演算された補償
値で指令値を補正して開ループ制御を行うことが可能と
なり、偏差の大きさと周期に応じて補償値は急激な変動
を抑制されるため、液圧装置が摺動抵抗などの非線形要
素を備える場合にもハンチングを防止しながら高精度の
圧力制御を行うことが可能となって、前記従来のように
開ループから閉ループへ切り換えることがないために制
御系の乱れを防止して円滑な制御特性を得ることができ
る。
【００４４】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記補償手段が、前記偏差の大きさに応じたラン
プに基づいて補償値を発生し、指令値の急激な変動が抑
制されて制御系のハンチングを防止しながら応答特性を
確保することができ、安定した制御特性を得ることがで
きる。
いて、前記補償手段が、前記偏差の大きさに応じたラン
プに基づいて補償値を発生し、指令値の急激な変動が抑
制されて制御系のハンチングを防止しながら応答特性を
確保することができ、安定した制御特性を得ることがで
きる。
【００４５】また、第３の発明は、前記第２の発明にお
いて、前記補償手段が、前記サンプリング周期に応じた
所定時間まで偏差の大きさに応じたランプで補償値を発
生した後、この補償値を前記周期まで保持し、制御信号
は所定時間を経過すると一定値に保持されるため、応答
速度が遅い制御系であってもハンチングを抑制しながら
追従させることが可能となって高精度の圧力制御を行う
ことができる。
いて、前記補償手段が、前記サンプリング周期に応じた
所定時間まで偏差の大きさに応じたランプで補償値を発
生した後、この補償値を前記周期まで保持し、制御信号
は所定時間を経過すると一定値に保持されるため、応答
速度が遅い制御系であってもハンチングを抑制しながら
追従させることが可能となって高精度の圧力制御を行う
ことができる。
【００４６】また、第４の発明は、前記第１ないし第３
の発明のいずれかひとつにおいて、前記サンプリング手
段が、前記周期を負荷の応答特性に応じて設定すること
により負荷の応答特性に応じた圧力制御を行うことがで
き、幅広い負荷条件に対応することができる。
の発明のいずれかひとつにおいて、前記サンプリング手
段が、前記周期を負荷の応答特性に応じて設定すること
により負荷の応答特性に応じた圧力制御を行うことがで
き、幅広い負荷条件に対応することができる。
【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液圧装置のブロック図で
ある。
ある。
【図３】コントローラを示すブロック図である。
【図４】ランプ関数発生器の特性図である。
【図５】他の実施例を示す制御のフローチャートであ
る。
る。
【図６】他の実施例を示すブロック図である。
【図７】従来の例を示すブロック図である。
【図８】同じく制御特性を示すグラフである。
３ 比例電磁式リリーフ弁 ５ シリンダ ７ 圧力センサ ８ コントローラ １０ ランプ関数発生器 １１ サンプラー １２ 減算器 １３ 加算器 ５１ 圧力検出手段 ５２ 電磁式制御弁 ５３ 偏差演算手段 ５４ サンプリング手段 ５５ 補償手段 ５６ 加算手段
Claims (4)
- 【請求項１】 負荷を駆動する液圧装置と、液圧装置の
負荷圧力を検出する圧力検出手段と、液圧装置への供給
圧力を制御する電磁式制御弁と、前記圧力検出手段の検
出値が圧力の指令値に一致するよう電磁式制御弁を帰還
制御する手段とを備えた圧力制御装置において、前記指
令値と検出値との差から偏差を演算する偏差演算手段
と、所定の周期で前記偏差をサンプリングするサンプリ
ング手段と、前記サンプリングした偏差及び周期に応じ
て補償値を演算する補償手段と、前記補償手段の出力と
前記指令値とを加算して前記電磁式制御弁に出力する加
算手段とを備えたことを特徴とする液圧装置の圧力制御
装置。 - 【請求項２】 前記補償手段が、前記偏差の大きさに応
じたランプ関数に基づいて補償値を発生することを特徴
とする請求項１に記載の液圧装置の圧力制御装置。 - 【請求項３】 前記補償手段が、前記サンプリングの周
期に応じた所定時間まで偏差の大きさに応じたランプ関
数で補償値を発生した後、この補償値を前記周期まで保
持することを特徴とする請求項２に記載の液圧装置の圧
力制御装置。 - 【請求項４】 前記サンプリング手段が、前記周期を液
圧装置の応答特性に応じて設定することを特徴とする請
求項１ないし請求項３のいずれかひとつに記載の液圧装
置の圧力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08170894A JP3606599B2 (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 液圧装置の圧力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08170894A JP3606599B2 (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 液圧装置の圧力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07293506A true JPH07293506A (ja) | 1995-11-07 |
| JP3606599B2 JP3606599B2 (ja) | 2005-01-05 |
Family
ID=13753893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08170894A Expired - Fee Related JP3606599B2 (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 液圧装置の圧力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3606599B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008009838A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | High Frequency Heattreat Co Ltd | バルブの制御装置 |
-
1994
- 1994-04-20 JP JP08170894A patent/JP3606599B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008009838A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | High Frequency Heattreat Co Ltd | バルブの制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3606599B2 (ja) | 2005-01-05 |
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