JPH07293507A - 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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- JPH07293507A JPH07293507A JP6081709A JP8170994A JPH07293507A JP H07293507 A JPH07293507 A JP H07293507A JP 6081709 A JP6081709 A JP 6081709A JP 8170994 A JP8170994 A JP 8170994A JP H07293507 A JPH07293507 A JP H07293507A
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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、圧力の指令値
Ｐ1に基づいて駆動される電磁式リリーフ弁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５３と、偏差の大きさに応じた所定の増幅率で偏差
を増幅する可変増幅手段５４と、可変増幅手段５４の出
力に応じた補償値を演算する補償手段５５と、補償手段
５５の出力を所定の範囲に制限するリミッタ５６と、偏
差演算手段５３の出力とリミッタ５６の出力を加算する
第１の加算手段５７と、第１の加算手段５７の出力と指
令値Ｐ1とを加算して電磁式リリーフ弁５２に出力する
第２の加算手段５８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、圧力の指令値
Ｐ1に基づいて駆動される電磁式リリーフ弁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５３と、偏差の大きさに応じた所定の増幅率で偏差
を増幅する可変増幅手段５４と、可変増幅手段５４の出
力に応じた補償値を演算する補償手段５５と、補償手段
５５の出力を所定の範囲に制限するリミッタ５６と、偏
差演算手段５３の出力とリミッタ５６の出力を加算する
第１の加算手段５７と、第１の加算手段５７の出力と指
令値Ｐ1とを加算して電磁式リリーフ弁５２に出力する
第２の加算手段５８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、補償量の変化がさ
らに激しくなりハンチング又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、補償量の変化がさ
らに激しくなりハンチング又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、圧力の指令値
Ｐ1に基づいて駆動される電磁式制御弁５２と、前記圧
力検出手段の検出値を前記指令値に一致するように帰還
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、前記偏差の大きさが所定値未満のときには増幅
を行わない不感帯を備える一方、前記偏差の大きさが所
定値以上のときには偏差を増幅する可変増幅手段５４
と、可変増幅手段の出力に応じた補償値を演算する補償
手段５５と、補償手段５５の出力を所定の範囲に制限す
るリミッタ５６と、前記偏差演算手段５３の出力とリミ
ッタ５６の出力を加算する第１の加算手段５７と、前記
第１の加算手段５７の出力と前記指令値Ｐ1とを加算し
て前記電磁式制御弁５２に出力する第２の加算手段５８
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、圧力の指令値
Ｐ1に基づいて駆動される電磁式制御弁５２と、前記圧
力検出手段の検出値を前記指令値に一致するように帰還
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、前記偏差の大きさが所定値未満のときには増幅
を行わない不感帯を備える一方、前記偏差の大きさが所
定値以上のときには偏差を増幅する可変増幅手段５４
と、可変増幅手段の出力に応じた補償値を演算する補償
手段５５と、補償手段５５の出力を所定の範囲に制限す
るリミッタ５６と、前記偏差演算手段５３の出力とリミ
ッタ５６の出力を加算する第１の加算手段５７と、前記
第１の加算手段５７の出力と前記指令値Ｐ1とを加算し
て前記電磁式制御弁５２に出力する第２の加算手段５８
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、前記可変増幅手段の不感帯は偏差０を中心とした
所定の幅に設定される。
いて、前記可変増幅手段の不感帯は偏差０を中心とした
所定の幅に設定される。
【００１２】また、第３の発明は、前記第１又は第２の
発明において、前記可変増幅手段の増幅率が任意の所定
値に設定される。
発明において、前記可変増幅手段の増幅率が任意の所定
値に設定される。
【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、前記可変増幅手段は
増幅率を偏差に応じて任意に設定する。
の発明のいずれかひとつにおいて、前記可変増幅手段は
増幅率を偏差に応じて任意に設定する。
【００１４】また、第５の発明は、前記第１ないし第４
の発明のいずれかひとつにおいて、前記リミッタが、補
償手段の出力の変化率及び最大値をそれぞれ所定の範囲
に制限する。
の発明のいずれかひとつにおいて、前記リミッタが、補
償手段の出力の変化率及び最大値をそれぞれ所定の範囲
に制限する。
【００１５】
【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に応じ
て可変増幅手段は増幅率を変化させながら偏差を増幅す
る。この増幅された偏差に基づいて補償量が演算され、
補償量はリミッタにおいて所定の範囲内に制限されてか
ら第１の加算器で偏差演算手段で演算された偏差に加え
られ、さらに第１加算器の出力を第２の加算器で指令値
に加えて制御信号として電磁式制御弁に出力するため、
不感帯を越えるような偏差の大きい場合には大きな補償
量で応答特性を向上させる一方、偏差が小さい不感帯に
おいては補償量を減少させて過大な圧力変動を抑制する
ことで圧力制御の精度を向上させることができる。
に基づいて偏差演算手段が演算した偏差の大きさに応じ
て可変増幅手段は増幅率を変化させながら偏差を増幅す
る。この増幅された偏差に基づいて補償量が演算され、
補償量はリミッタにおいて所定の範囲内に制限されてか
ら第１の加算器で偏差演算手段で演算された偏差に加え
られ、さらに第１加算器の出力を第２の加算器で指令値
に加えて制御信号として電磁式制御弁に出力するため、
不感帯を越えるような偏差の大きい場合には大きな補償
量で応答特性を向上させる一方、偏差が小さい不感帯に
おいては補償量を減少させて過大な圧力変動を抑制する
ことで圧力制御の精度を向上させることができる。
【００１６】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記可変増幅手段の不感帯は偏差０を中心とした
所定の幅に設定され、不感帯を越えた領域において偏差
の極姓を転換した場合にも補償量の絶対値を均等にして
安定した制御特性を得ることができる。
いて、前記可変増幅手段の不感帯は偏差０を中心とした
所定の幅に設定され、不感帯を越えた領域において偏差
の極姓を転換した場合にも補償量の絶対値を均等にして
安定した制御特性を得ることができる。
【００１７】また、第３の発明は、前記第１又は第２の
発明において、前記可変増幅手段の増幅率が任意の所定
値に設定され、増幅率を適宜変更することにより制御系
の追従性に応じた応答特性を得ることができる。
発明において、前記可変増幅手段の増幅率が任意の所定
値に設定され、増幅率を適宜変更することにより制御系
の追従性に応じた応答特性を得ることができる。
【００１８】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、前記可変増幅手段は
増幅率を偏差に応じて任意に設定され、偏差に応じて増
幅率を変化させることにより偏差が減少した領域での補
償量の出力及び変動を抑えて圧力制御精度を向上させる
一方、偏差が増大した領域での応答速度を向上させて制
御系を追従させることができる。
の発明のいずれかひとつにおいて、前記可変増幅手段は
増幅率を偏差に応じて任意に設定され、偏差に応じて増
幅率を変化させることにより偏差が減少した領域での補
償量の出力及び変動を抑えて圧力制御精度を向上させる
一方、偏差が増大した領域での応答速度を向上させて制
御系を追従させることができる。
【００１９】また、第５の発明は、前記第１ないし第４
の発明のいずれかひとつにおいて、前記リミッタが補償
手段の出力の変化率及び最大値をそれぞれ所定の範囲に
制限するため、補償量の過大な変動を抑制することが可
能となってハンチングを防止することができる。
の発明のいずれかひとつにおいて、前記リミッタが補償
手段の出力の変化率及び最大値をそれぞれ所定の範囲に
制限するため、補償量の過大な変動を抑制することが可
能となってハンチングを防止することができる。
【００２０】
【実施例】図２〜図３に本発明の実施例を示す。
【００２１】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。
【００２２】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。
【００２３】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。
【００２４】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減算器１０は指令値Ｐ1からの
偏差Δｅを算出し、増幅器１１はこの偏差Δｅを増幅し
て偏差Δｅ1として出力する。
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減算器１０は指令値Ｐ1からの
偏差Δｅを算出し、増幅器１１はこの偏差Δｅを増幅し
て偏差Δｅ1として出力する。
【００２５】増幅された偏差Δｅ1は可変増幅手段とし
ての可変増幅器１２で偏差Δｅ1の大きさに応じた所定
の増幅率で増幅される。この可変増幅器１２は、図４に
示すように、偏差Δｅ1が−ｅL＜Δｅ1＜ｅLのときに増
幅率が０となる不感帯を備えるとともに、偏差Δｅ1が
所定値ｅLから所定値ｅCの区間とｅCを越えた区間でそ
れぞれ増幅率を変化させるものである。（なお、ｅL、
ｅCは比例電磁式リリーフ弁３、シリンダ５及び負荷６
の応答特性に応じて予め設定された値である。）すなわ
ち、偏差Δｅ1が不感帯にあれば可変増幅器１２の出力
Δｅ2は０となる一方、偏差Δｅ1が−ｅLまたはｅLを越
える領域では図中増幅率ｋ1で出力Δｅ2を増大させ、さ
らにΔｅ1が所定値ｅCを越えると増幅率ｋ1より大きく
設定された増幅率ｋ2で出力Δｅ2を増大させる。
ての可変増幅器１２で偏差Δｅ1の大きさに応じた所定
の増幅率で増幅される。この可変増幅器１２は、図４に
示すように、偏差Δｅ1が−ｅL＜Δｅ1＜ｅLのときに増
幅率が０となる不感帯を備えるとともに、偏差Δｅ1が
所定値ｅLから所定値ｅCの区間とｅCを越えた区間でそ
れぞれ増幅率を変化させるものである。（なお、ｅL、
ｅCは比例電磁式リリーフ弁３、シリンダ５及び負荷６
の応答特性に応じて予め設定された値である。）すなわ
ち、偏差Δｅ1が不感帯にあれば可変増幅器１２の出力
Δｅ2は０となる一方、偏差Δｅ1が−ｅLまたはｅLを越
える領域では図中増幅率ｋ1で出力Δｅ2を増大させ、さ
らにΔｅ1が所定値ｅCを越えると増幅率ｋ1より大きく
設定された増幅率ｋ2で出力Δｅ2を増大させる。
【００２６】不感帯は偏差０を中心にした｜ｅL｜の幅
に設定されるため、偏差の極性が転換した場合にも均等
な増幅特性を得ることができ、増幅された偏差は極性に
拘わらずその絶対値に応じた大きさで増幅される。
に設定されるため、偏差の極性が転換した場合にも均等
な増幅特性を得ることができ、増幅された偏差は極性に
拘わらずその絶対値に応じた大きさで増幅される。
【００２７】可変増幅器１２は偏差Δｅ1をその大きさ
に応じて変化する増幅率で増幅して出力Δｅ2を補償手
段としての補償器１３へ送出し、補償器１３は出力Δｅ
2に応じた補償量Δｅ3を算出する。
に応じて変化する増幅率で増幅して出力Δｅ2を補償手
段としての補償器１３へ送出し、補償器１３は出力Δｅ
2に応じた補償量Δｅ3を算出する。
【００２８】この補償量Δｅ3はさらにリミッタ１４で
最大値と変化率を所定の範囲内にそれぞれ制限されて、
この制限された補償量をΔｅ4として出力する。
最大値と変化率を所定の範囲内にそれぞれ制限されて、
この制限された補償量をΔｅ4として出力する。
【００２９】リミッタ１４から出力された補償量Δｅ4
は第１の加算手段としての加算器１５ａで増幅器１１の
出力である偏差Δｅ1に加算されてフィードバック制御
の補償量ΔｅPとなる。
は第１の加算手段としての加算器１５ａで増幅器１１の
出力である偏差Δｅ1に加算されてフィードバック制御
の補償量ΔｅPとなる。
【００３０】この補償量ΔｅPはさらに換算器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。
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とフィードバック補償量ΔｅPが加算器１５ｂ
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。
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。
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とフィードバック補償量ΔｅPが加算器１５ｂ
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。
【００３１】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から大きくずれて増幅
器１１で増幅された偏差Δｅ1が所定値ｅCを越えるよう
な場合には、可変増幅器１２は偏差Δｅ1を増幅率ｋ2で
増幅するため補償量Δｅ3が増大し、指令値Ｐ1に加えら
れるフィードバック補償量ΔｅPが増大して偏差Δｅを
収束させるように制御信号ＰCを送出する。
いては、検出圧力ＰSが指令値Ｐ1から大きくずれて増幅
器１１で増幅された偏差Δｅ1が所定値ｅCを越えるよう
な場合には、可変増幅器１２は偏差Δｅ1を増幅率ｋ2で
増幅するため補償量Δｅ3が増大し、指令値Ｐ1に加えら
れるフィードバック補償量ΔｅPが増大して偏差Δｅを
収束させるように制御信号ＰCを送出する。
【００３２】このとき、可変増幅器１２で増大された偏
差Δｅ2に基づいてフィードバック補償量Δｅ3が補償器
１３で演算されるが、リミッタ１４は補償量Δｅ3が所
定の最大値を越えないようかつ、補償量Δｅ3が極性を
反転させた場合の変化率が所定の値を越えないようなフ
ィードバック補償量Δｅ4を出力するため、シリンダ５
には過大な圧力変動が加わるのを抑制してハンチングを
防止することができるのである。
差Δｅ2に基づいてフィードバック補償量Δｅ3が補償器
１３で演算されるが、リミッタ１４は補償量Δｅ3が所
定の最大値を越えないようかつ、補償量Δｅ3が極性を
反転させた場合の変化率が所定の値を越えないようなフ
ィードバック補償量Δｅ4を出力するため、シリンダ５
には過大な圧力変動が加わるのを抑制してハンチングを
防止することができるのである。
【００３３】そして、偏差Δｅ1が図４において、所定
値ｅC以下かつ不感帯（ｅL）以上の領域まで収束する
と、可変増幅器１２は増幅率をより小さな増幅率ｋ1に
切り換えるため、加算器１５ａに加わるフィードバック
補償量Δｅ4は減少して制御信号ＰCは緩やかに換算され
た指令値Ｐ1に近付いて行く。
値ｅC以下かつ不感帯（ｅL）以上の領域まで収束する
と、可変増幅器１２は増幅率をより小さな増幅率ｋ1に
切り換えるため、加算器１５ａに加わるフィードバック
補償量Δｅ4は減少して制御信号ＰCは緩やかに換算され
た指令値Ｐ1に近付いて行く。
【００３４】可変増幅器１２が偏差Δｅ1の大きさに応
じて増幅率を変更することにより応答速度を変更するこ
とが可能となるため、前記従来例のように開ループと閉
ループの切り換え時に発生する乱れを抑制することがで
き、過渡応答時や外乱が加えられたような場合等におい
てもハンチングの発生を抑制しながら高い応答速度で制
御することができるのである。
じて増幅率を変更することにより応答速度を変更するこ
とが可能となるため、前記従来例のように開ループと閉
ループの切り換え時に発生する乱れを抑制することがで
き、過渡応答時や外乱が加えられたような場合等におい
てもハンチングの発生を抑制しながら高い応答速度で制
御することができるのである。
【００３５】こうして、検出圧力ＰSが指令値Ｐ1に向け
て収束し、偏差Δｅ1が図４に示す不感帯に入ると可変
増幅器１２は増幅率を０として出力Δｅ2を遮断するた
め、加算器１５ａからのフィードバック補償量ΔｅPは
偏差Δｅ1と等価となって減少する。
て収束し、偏差Δｅ1が図４に示す不感帯に入ると可変
増幅器１２は増幅率を０として出力Δｅ2を遮断するた
め、加算器１５ａからのフィードバック補償量ΔｅPは
偏差Δｅ1と等価となって減少する。
【００３６】偏差Δｅが指令値Ｐ1に近似する不感帯に
おいてはフィードバック補償量ΔｅPを減少することで
急激な圧力変動を抑制してシリンダ５を安定して駆動す
るとともに、高精度なオフセット修正を行うことがで
き、この不感帯においても、比例電磁式リリーフ弁３の
制御特性を吸収して高精度の圧力制御を行うことができ
るのである。
おいてはフィードバック補償量ΔｅPを減少することで
急激な圧力変動を抑制してシリンダ５を安定して駆動す
るとともに、高精度なオフセット修正を行うことがで
き、この不感帯においても、比例電磁式リリーフ弁３の
制御特性を吸収して高精度の圧力制御を行うことができ
るのである。
【００３７】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。
【００３８】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
Δｅ1を算出し、ステップＳ２において前記第１実施例
における可変増幅器１２と同様にして偏差Δｅ1が不感
帯にあるかを所定値ｅLとの比較により判定する。
圧力センサ７から読み込まれた検出圧力ＰSとから偏差
Δｅ1を算出し、ステップＳ２において前記第１実施例
における可変増幅器１２と同様にして偏差Δｅ1が不感
帯にあるかを所定値ｅLとの比較により判定する。
【００３９】偏差Δｅ1が不感帯になければステップＳ
３〜Ｓ５で所定値ｅCをしきい値として偏差Δｅ1の大き
さに応じた増幅率ｋ1、ｋ2を選択するとともに、選択し
た増幅率を偏差Δｅ1に乗じて偏差Δｅ2を演算する。な
お、所定値ｅCは前記図３におけるｅCと等価である。
３〜Ｓ５で所定値ｅCをしきい値として偏差Δｅ1の大き
さに応じた増幅率ｋ1、ｋ2を選択するとともに、選択し
た増幅率を偏差Δｅ1に乗じて偏差Δｅ2を演算する。な
お、所定値ｅCは前記図３におけるｅCと等価である。
【００４０】次に、ステップＳ６では増幅された偏差Δ
ｅ2に基づいてフィードバックの補償量Δｅ3を予め設定
した関数あるいはマップに基づいて演算し、この補償量
Δｅ3が前記第１実施例と同様にその最大値及び変化率
で定義される所定の範囲を越えないようにステップＳ７
でリミッタ処理を行って補償量Δｅ4とする一方、前記
ステップＳ２で不感帯にあると判定された場合にはステ
ップＳ１１で補償量Δｅ4を０とする。
ｅ2に基づいてフィードバックの補償量Δｅ3を予め設定
した関数あるいはマップに基づいて演算し、この補償量
Δｅ3が前記第１実施例と同様にその最大値及び変化率
で定義される所定の範囲を越えないようにステップＳ７
でリミッタ処理を行って補償量Δｅ4とする一方、前記
ステップＳ２で不感帯にあると判定された場合にはステ
ップＳ１１で補償量Δｅ4を０とする。
【００４１】こうしてステップＳ７またはステップＳ１
１で演算された補償量Δｅ4にステップＳ１で演算され
た偏差Δｅ1を加えてフィードバック補償量ΔｅPとして
演算し（ステップＳ８）、さらにステップＳ９で指令値
Ｐ1にこのフィードバック補償量ΔｅPと圧力指令値への
換算率を乗じたものを加えて制御信号ＰCとして演算す
る。
１で演算された補償量Δｅ4にステップＳ１で演算され
た偏差Δｅ1を加えてフィードバック補償量ΔｅPとして
演算し（ステップＳ８）、さらにステップＳ９で指令値
Ｐ1にこのフィードバック補償量ΔｅPと圧力指令値への
換算率を乗じたものを加えて制御信号ＰCとして演算す
る。
【００４２】そして、ステップＳ１０でこの制御信号Ｐ
Cに基づいて比例電磁式リリーフ弁３を駆動することに
より、前記第１実施例と同様に、偏差Δｅ1の大きさに
応じて制御特性を可変とすることが可能となって、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。
Cに基づいて比例電磁式リリーフ弁３を駆動することに
より、前記第１実施例と同様に、偏差Δｅ1の大きさに
応じて制御特性を可変とすることが可能となって、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。
【００４３】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。
【００４４】直接検出した負荷圧力に基づいてフィード
バック制御を行うため、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。
バック制御を行うため、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。
【００４５】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、前記第１実施例における換算器９ａ、９ｂ
の設定値を変更することにより容易に制御系の変更を行
うことができる。
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、前記第１実施例における換算器９ａ、９ｂ
の設定値を変更することにより容易に制御系の変更を行
うことができる。
【００４６】また、前記図４に示した、増幅率ｋ1、ｋ2
は制御系の特性に応じて変更することができ、例えば、
図４に示す増幅率ｋ1′、ｋ2′のように応答特性を制限
したり、あるいは同じく図中ｋ′のように単一の勾配な
どとしてもよく、制御系の追従性に応じて設定すること
ができる。
は制御系の特性に応じて変更することができ、例えば、
図４に示す増幅率ｋ1′、ｋ2′のように応答特性を制限
したり、あるいは同じく図中ｋ′のように単一の勾配な
どとしてもよく、制御系の追従性に応じて設定すること
ができる。
【００４７】
【発明の効果】以上のように第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を、不感
帯を備えた可変増幅手段が偏差の大きさに応じて増幅率
を切り換えて偏差を増幅し、この偏差から得られた補償
量をリミッタにより制限するため、不感帯を越えた領域
での急激な圧力変動を抑制することができ、前記従来例
のような制御系のハンチングあるいは発振を防止しなが
ら高い応答特性を確保することが可能となる。
指令値に基づいて偏差演算手段が演算した偏差を、不感
帯を備えた可変増幅手段が偏差の大きさに応じて増幅率
を切り換えて偏差を増幅し、この偏差から得られた補償
量をリミッタにより制限するため、不感帯を越えた領域
での急激な圧力変動を抑制することができ、前記従来例
のような制御系のハンチングあるいは発振を防止しなが
ら高い応答特性を確保することが可能となる。
【００４８】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記可変増幅手段の不感帯は偏差０を中心とした
所定の幅に設定され、不感帯を越えた領域において偏差
の極姓が転換した場合にも補償量の絶対値を均等にする
ことができ安定した制御特性を得ることができる。
いて、前記可変増幅手段の不感帯は偏差０を中心とした
所定の幅に設定され、不感帯を越えた領域において偏差
の極姓が転換した場合にも補償量の絶対値を均等にする
ことができ安定した制御特性を得ることができる。
【００４９】また、第３の発明は、前記第１又は第２の
発明において、前記可変増幅手段の増幅率が任意の所定
値に設定され、増幅率を適宜変更することにより制御系
の追従性に応じた応答特性を得ることができ、幅広い制
御系に対応することができる。
発明において、前記可変増幅手段の増幅率が任意の所定
値に設定され、増幅率を適宜変更することにより制御系
の追従性に応じた応答特性を得ることができ、幅広い制
御系に対応することができる。
【００５０】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、前記可変増幅手段は
増幅率を偏差に応じて任意に設定され、偏差に応じて増
幅率を変化させることにより偏差が減少した領域での補
償量の出力及び変動を抑えて圧力制御精度を向上させる
一方、偏差が増大した領域での補償量を増大させて偏差
を速やかに減少させることができ、制御系の追従性に応
じた制御特性を得ることが可能となって、幅広い制御系
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、前記可変増幅手段は
増幅率を偏差に応じて任意に設定され、偏差に応じて増
幅率を変化させることにより偏差が減少した領域での補
償量の出力及び変動を抑えて圧力制御精度を向上させる
一方、偏差が増大した領域での補償量を増大させて偏差
を速やかに減少させることができ、制御系の追従性に応
じた制御特性を得ることが可能となって、幅広い制御系
に対応することができる。
【００５１】また、第５の発明は、前記第１ないし第４
の発明のいずれかひとつにおいて、前記リミッタが補償
手段の出力の変化率及び最大値をそれぞれ所定の範囲に
制限するため、補償量の過大な変動を抑制することが可
能となってハンチングを防止することができ、安定した
制御特性を得ることができる。
の発明のいずれかひとつにおいて、前記リミッタが補償
手段の出力の変化率及び最大値をそれぞれ所定の範囲に
制限するため、補償量の過大な変動を抑制することが可
能となってハンチングを防止することができ、安定した
制御特性を得ることができる。
【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】可変増幅器の特性図である。
【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 減算器 １２ 可変増幅器 １３ 補償器 １４ リミッタ １５ａ、１５ｂ 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 可変増幅器 ５５ 補償手段 ５６ リミッタ ５７ 第１加算手段 ５８ 第２加算手段
Claims (5)
- 【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、圧力の指令値に基
づいて駆動される電磁式制御弁と、前記圧力検出手段の
検出値を前記指令値に一致するように帰還する手段とを
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、前記偏差の大き
さが所定値未満のときには増幅を行わない不感帯を備え
る一方、前記偏差の大きさが所定値以上のときには偏差
を増幅する可変増幅手段と、可変増幅手段の出力に応じ
た補償値を演算する補償手段と、補償手段の出力を所定
の範囲に制限するリミッタと、前記偏差演算手段の出力
とリミッタの出力を加算する第１の加算手段と、前記第
１の加算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第２の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】 前記可変増幅手段の不感帯は偏差０を中
心とした所定の幅に設定された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】 前記可変増幅手段の増幅率が任意の所定
値に設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載の液圧装置の圧力制御装置。 - 【請求項４】 前記可変増幅手段は増幅率を偏差に応じ
て任意に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。 - 【請求項５】 前記リミッタが、補償手段の出力の変化
率及び最大値をそれぞれ所定の範囲に制限することを特
徴とする請求項１ないし請求項４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 |
|---|---|---|---|
| JP6081709A JPH07293507A (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 |
|---|---|---|---|
| JP6081709A JPH07293507A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 液圧装置の圧力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07293507A true JPH07293507A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=13753924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6081709A Pending JPH07293507A (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) | JPH07293507A (ja) |
-
1994
- 1994-04-20 JP JP6081709A patent/JPH07293507A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040511 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040928 |