JPH08254202A - パイロット信号を制御するための方法及び弁組立体 - Google Patents
パイロット信号を制御するための方法及び弁組立体Info
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- JPH08254202A JPH08254202A JP7327431A JP32743195A JPH08254202A JP H08254202 A JPH08254202 A JP H08254202A JP 7327431 A JP7327431 A JP 7327431A JP 32743195 A JP32743195 A JP 32743195A JP H08254202 A JPH08254202 A JP H08254202A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ブースター調圧器の出力圧力を精密に安定し
て制御するための簡易かつ低コストな方法を提供する。 【解決手段】 ブースター調圧器１２の出力ポート１６
からの流体圧を、圧力／電圧変換器２６により、電圧信
号Ｖ（ｔ）に変換し、これをフィードバックループ２４
上で改良信号として、弁１８のパイロット圧力を制御
し、ブースター調圧器１２の出力調整するパイロット信
号制御装置において、電圧信号Ｖ（ｔ）にはブースター
調圧器１２の大きさで定まる比例係数Ａが掛け合わされ
る。フィードバックループ２４の信号副ループ３０にお
いては電圧信号の一階微分がとられ、前述の掛け合わせ
た信号に加算され、これをフィードバック信号Ｆ（ｔ）
とし、これを指令電圧Ｃ（ｔ）から減算して、誤差信号
Ｅ（ｔ）が生成され、弁１８へのパイロット信号として
入力される。
て制御するための簡易かつ低コストな方法を提供する。 【解決手段】 ブースター調圧器１２の出力ポート１６
からの流体圧を、圧力／電圧変換器２６により、電圧信
号Ｖ（ｔ）に変換し、これをフィードバックループ２４
上で改良信号として、弁１８のパイロット圧力を制御
し、ブースター調圧器１２の出力調整するパイロット信
号制御装置において、電圧信号Ｖ（ｔ）にはブースター
調圧器１２の大きさで定まる比例係数Ａが掛け合わされ
る。フィードバックループ２４の信号副ループ３０にお
いては電圧信号の一階微分がとられ、前述の掛け合わせ
た信号に加算され、これをフィードバック信号Ｆ（ｔ）
とし、これを指令電圧Ｃ（ｔ）から減算して、誤差信号
Ｅ（ｔ）が生成され、弁１８へのパイロット信号として
入力される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体を取扱う方法
及び装置に関し、より詳細には、圧力制御によって流体
の流れを制御する方法及び装置に関する。
及び装置に関し、より詳細には、圧力制御によって流体
の流れを制御する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気−空気圧式の制御弁は、機械式のブ
ースター調圧器の出力圧力を監視制御するのに一般的に
用いられている。このような調圧器は、例えば溶接ガン
のような空気圧機器を操作するのに用いられる。
ースター調圧器の出力圧力を監視制御するのに一般的に
用いられている。このような調圧器は、例えば溶接ガン
のような空気圧機器を操作するのに用いられる。
【０００３】従来技術において、前述のような制御弁は
一般に、制御回路からの信号に従って開閉する一対の電
磁駆動ポペット弁を備えており、制御回路の信号は、所
定のパイロット圧力をオペレータが設定した指令電圧で
定まる値になるよう維持するものとなっている。電気−
空気圧の変換器はフィードバックループ内において、制
御弁の出力であるパイロット圧力を制御するのに通常用
いられる。
一般に、制御回路からの信号に従って開閉する一対の電
磁駆動ポペット弁を備えており、制御回路の信号は、所
定のパイロット圧力をオペレータが設定した指令電圧で
定まる値になるよう維持するものとなっている。電気−
空気圧の変換器はフィードバックループ内において、制
御弁の出力であるパイロット圧力を制御するのに通常用
いられる。
【０００４】従来技術で知られている制御弁や今日市販
される制御弁は、設定圧力から約０．２ＰＳＩ以内と、
非常に精度の高いパイロット圧力を発生させることが可
能である。
される制御弁は、設定圧力から約０．２ＰＳＩ以内と、
非常に精度の高いパイロット圧力を発生させることが可
能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術の
制御弁のパイロット圧力を精密に観測したところ、機械
式の調圧器からの出力圧力を制御しようとした場合にお
いて不都合があることが判明した。制御弁は高精度であ
るにもかかわらず、調圧器の出力のドリフトは目標値か
ら５ＰＳＩにまで達することがありうるのである。これ
ほど大きなドリフトは今日の品質管理の基準からみて容
認できないものである。
制御弁のパイロット圧力を精密に観測したところ、機械
式の調圧器からの出力圧力を制御しようとした場合にお
いて不都合があることが判明した。制御弁は高精度であ
るにもかかわらず、調圧器の出力のドリフトは目標値か
ら５ＰＳＩにまで達することがありうるのである。これ
ほど大きなドリフトは今日の品質管理の基準からみて容
認できないものである。
【０００６】かかる問題点を解決するために、これまで
は調圧器の出力を検出する変換器を内蔵させたフィード
バックループが採用されてきた。
は調圧器の出力を検出する変換器を内蔵させたフィード
バックループが採用されてきた。
【０００７】しかしながら、こうして追加したフィード
バックによって新たな問題が生じる。
バックによって新たな問題が生じる。
【０００８】まず、このような形態をとった場合、電磁
駆動弁ならびに圧力負荷下での機械式調圧器の弁につい
て、動特性を評価するパラメータを制御弁とその制御回
路に含めなければならなくなる。
駆動弁ならびに圧力負荷下での機械式調圧器の弁につい
て、動特性を評価するパラメータを制御弁とその制御回
路に含めなければならなくなる。
【０００９】また典型的な問題は、調圧器の出口圧力が
目標値をオーバーシュート又はアンダーシュートして、
その結果、制御弁が目標を「捜し廻る(hunt)」ことであ
り、これにより電磁駆動弁は短い周期で連続的に開閉動
作を繰り返すこととなって、過度の摩耗や早期故障、圧
力の不安定の原因となったり、「モーターボート音」と
称される騒音を発生したりすることになる。
目標値をオーバーシュート又はアンダーシュートして、
その結果、制御弁が目標を「捜し廻る(hunt)」ことであ
り、これにより電磁駆動弁は短い周期で連続的に開閉動
作を繰り返すこととなって、過度の摩耗や早期故障、圧
力の不安定の原因となったり、「モーターボート音」と
称される騒音を発生したりすることになる。
【００１０】フィードバック回路と変換器をさらに追加
すれば、大概、この問題は解決する。しかしながら、そ
れらは高価であって、制御弁のコストを容認できないほ
ど引き上げてしまい、市場で競争することができなくな
ってしまうのである。
すれば、大概、この問題は解決する。しかしながら、そ
れらは高価であって、制御弁のコストを容認できないほ
ど引き上げてしまい、市場で競争することができなくな
ってしまうのである。
【００１１】なお、本出願人による２つのフィードバッ
ク回路を含むフィードバックシステムの類似例について
は、審査中の出願がある（代理人の整理番号はNo.1327.
00002である。）。
ク回路を含むフィードバックシステムの類似例について
は、審査中の出願がある（代理人の整理番号はNo.1327.
00002である。）。
【００１２】本発明は、ブースター調圧器の出力圧力を
精密に安定して制御するための簡易かつ低コストな方法
を提供することを目的としている。
精密に安定して制御するための簡易かつ低コストな方法
を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】パイロット信号制御装置
はブースター調圧器の出力圧力を制御する。ブースター
調圧器は出力ポートへ供給する流体の圧力を調整するの
に用いられる。パイロット信号制御装置には流体供給源
とブースター調圧器とに連通する弁が備えられている。
はブースター調圧器の出力圧力を制御する。ブースター
調圧器は出力ポートへ供給する流体の圧力を調整するの
に用いられる。パイロット信号制御装置には流体供給源
とブースター調圧器とに連通する弁が備えられている。
【００１４】この弁は、流体供給源から流体の供給を受
けて、ブースター調圧器を制御するためのパイロット圧
力信号を発生させるものである。この弁は更に、電気入
力端子も備えている。そして、この電気入力端子とブー
スター調圧器の出力ポートとを結ぶフィードバックルー
プが設けられている。
けて、ブースター調圧器を制御するためのパイロット圧
力信号を発生させるものである。この弁は更に、電気入
力端子も備えている。そして、この電気入力端子とブー
スター調圧器の出力ポートとを結ぶフィードバックルー
プが設けられている。
【００１５】フィードバックループには出力ポートに連
通する変換器が備えられており、この変換器は、出力の
圧力から受けたエネルギーを電気的なフィードバック信
号に変換する。このフィードバック信号を指令信号から
減算してエラー信号を生成し、電気入力端子に入力す
る。
通する変換器が備えられており、この変換器は、出力の
圧力から受けたエネルギーを電気的なフィードバック信
号に変換する。このフィードバック信号を指令信号から
減算してエラー信号を生成し、電気入力端子に入力す
る。
【００１６】本発明のパイロット信号制御装置を特徴づ
けるのは、変換器と電気入力端子とを電気的に結ぶ信号
副ループがフィードバックループに備えられていること
である。
けるのは、変換器と電気入力端子とを電気的に結ぶ信号
副ループがフィードバックループに備えられていること
である。
【００１７】本発明のさらなる目的および効果は添付図
面を参照して以下の説明を読むことで理解されるであろ
う。
面を参照して以下の説明を読むことで理解されるであろ
う。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。
の実施形態を説明する。
【００１９】図１において、符号１０で全体を示すのは
パイロット信号制御装置である。パイロット信号制御装
置１０はブースター調圧器１２の出力圧力Ｐo(t)を制御
するものであり、ブースター調圧器１２は流体供給源１
４の圧力を調圧して出力ポート１６に出力するものであ
る。
パイロット信号制御装置である。パイロット信号制御装
置１０はブースター調圧器１２の出力圧力Ｐo(t)を制御
するものであり、ブースター調圧器１２は流体供給源１
４の圧力を調圧して出力ポート１６に出力するものであ
る。
【００２０】パイロット信号制御装置１０は、流体供給
源１４及びブースター調圧器１２に連通する弁１８を備
えている。この弁１８としては、いかなる形式の弁でも
パイロット信号制御装置１０に用いることが可能ではあ
るが、好ましくは、USP.No.5,092,365号（１９９２年３
月３日にNeff氏に発行された後、譲受人に譲渡されてい
る。）に開示されたようなポペット弁が適している。こ
のため、かかる特許を特に引用する。
源１４及びブースター調圧器１２に連通する弁１８を備
えている。この弁１８としては、いかなる形式の弁でも
パイロット信号制御装置１０に用いることが可能ではあ
るが、好ましくは、USP.No.5,092,365号（１９９２年３
月３日にNeff氏に発行された後、譲受人に譲渡されてい
る。）に開示されたようなポペット弁が適している。こ
のため、かかる特許を特に引用する。
【００２１】弁１８は、好ましい実施形態においては空
気供給源である流体供給源１４からの流体の供給を受け
るようになっており、パイロット信号ライン２０に向け
てパイロット圧力を発生させる。このパイロット圧力は
信号となるもので、ブースター調圧器１２を制御するの
に用いられる。弁１８にはさらに、電気入力端子２２が
備えられており、エラー信号Ｅ(t)を入力するのに用い
られるが、詳しくは後述する。
気供給源である流体供給源１４からの流体の供給を受け
るようになっており、パイロット信号ライン２０に向け
てパイロット圧力を発生させる。このパイロット圧力は
信号となるもので、ブースター調圧器１２を制御するの
に用いられる。弁１８にはさらに、電気入力端子２２が
備えられており、エラー信号Ｅ(t)を入力するのに用い
られるが、詳しくは後述する。
【００２２】２４で全体を示すフィードバックループ
は、ブースター調圧器１２の出力ポート１６に連通して
設けられるとともに、弁１８の電気入力端子２２に電気
的に接続されている。フィードバックループ２４には変
換器２６が含まれており、この変換器２６は出力ポート
１６に直接連通している。変換器２６は圧力−電圧変換
器であって、出力ポート１６から流体圧力として受け取
ったエネルギーを電圧信号Ｖ(t)に変換するものであ
り、この信号はあとでフィードバック信号Ｆ(t)に変換
される。
は、ブースター調圧器１２の出力ポート１６に連通して
設けられるとともに、弁１８の電気入力端子２２に電気
的に接続されている。フィードバックループ２４には変
換器２６が含まれており、この変換器２６は出力ポート
１６に直接連通している。変換器２６は圧力−電圧変換
器であって、出力ポート１６から流体圧力として受け取
ったエネルギーを電圧信号Ｖ(t)に変換するものであ
り、この信号はあとでフィードバック信号Ｆ(t)に変換
される。
【００２３】フィードバックループ２４には比例帰還回
路[proportional feedback circuit]２８が備えられて
おり、電圧信号Ｖ(t)を以下の式に従って修正する。 Ｇ(t)=Ａ＊Ｖ(t) …(1) ここで比例係数Ａは、ブースター調圧器１２の校正値で
あって、その値はパイロット信号制御装置１０に取付け
られたブースター調圧器１２の特性に従って変化する。
路[proportional feedback circuit]２８が備えられて
おり、電圧信号Ｖ(t)を以下の式に従って修正する。 Ｇ(t)=Ａ＊Ｖ(t) …(1) ここで比例係数Ａは、ブースター調圧器１２の校正値で
あって、その値はパイロット信号制御装置１０に取付け
られたブースター調圧器１２の特性に従って変化する。
【００２４】パイロット信号制御装置１０を特徴づけて
いるのは、フィードバックループ２４がさらに、符号３
０で全体を示す信号副ループを備えていることにあり、
これは変換器２６と弁１８の電気入力端子２２との間を
電気的に接続するように設けられている。
いるのは、フィードバックループ２４がさらに、符号３
０で全体を示す信号副ループを備えていることにあり、
これは変換器２６と弁１８の電気入力端子２２との間を
電気的に接続するように設けられている。
【００２５】信号副ループ３０には評価回路[rating ci
rcuit]３２が備えられており、電圧信号Ｖ(t)が入力さ
れ、以下の式に従って評価帰還信号[rated feedback si
gnal]Ｒ(t)を生成するようになっている。 ここでＢはブースター調圧器１２の応答速度に基づく応
答係数であって、その単位の次元は時間である。Ｂの値
は、ブースター調圧器１２の応答時間が敏捷であるか否
かによって、大きく設定したり小さく設定したりする。
rcuit]３２が備えられており、電圧信号Ｖ(t)が入力さ
れ、以下の式に従って評価帰還信号[rated feedback si
gnal]Ｒ(t)を生成するようになっている。 ここでＢはブースター調圧器１２の応答速度に基づく応
答係数であって、その単位の次元は時間である。Ｂの値
は、ブースター調圧器１２の応答時間が敏捷であるか否
かによって、大きく設定したり小さく設定したりする。
【００２６】フィードバックループ２４にはさらに加算
回路３４が備えられており、以下の式に従って、電圧信
号Ｖ(t)と評価帰還信号Ｒ(t)とを加算して、フィードバ
ック信号Ｆ(t)を生成する。 Ｆ(t)＝Ｇ(t)＋Ｒ(t)
…(3)
回路３４が備えられており、以下の式に従って、電圧信
号Ｖ(t)と評価帰還信号Ｒ(t)とを加算して、フィードバ
ック信号Ｆ(t)を生成する。 Ｆ(t)＝Ｇ(t)＋Ｒ(t)
…(3)
【００２７】加算回路３４によって最終的なフィードバ
ック信号Ｆ(t)がいったん算出されると、この信号は減
算回路３５によって符号を反転されたうえ指令信号Ｃ
(t)に加算される。
ック信号Ｆ(t)がいったん算出されると、この信号は減
算回路３５によって符号を反転されたうえ指令信号Ｃ
(t)に加算される。
【００２８】誤差信号Ｅ(t)は、減算回路３５の出力
で、弁１８を制御するのに用いられ、それによりブース
ター調圧器１２に出力圧力Ｐo(t)を供給するように指令
するものであって、以下の式に従ったものである。 Ｅ(t)＝Ｃ(t)−Ｆ(t) …(4) こうして得られた誤差信号Ｅ(t)は、弁１８の電気入力
端子２２に入力され、弁１８はこの信号をもとにしてブ
ースター調圧器１２へのパイロット信号を調整する。
で、弁１８を制御するのに用いられ、それによりブース
ター調圧器１２に出力圧力Ｐo(t)を供給するように指令
するものであって、以下の式に従ったものである。 Ｅ(t)＝Ｃ(t)−Ｆ(t) …(4) こうして得られた誤差信号Ｅ(t)は、弁１８の電気入力
端子２２に入力され、弁１８はこの信号をもとにしてブ
ースター調圧器１２へのパイロット信号を調整する。
【００２９】上述のパイロット信号制御装置１０を用い
てブースター調圧器１２の出力圧力を制御する動作は、
以下の手順からなっている。
てブースター調圧器１２の出力圧力を制御する動作は、
以下の手順からなっている。
【００３０】誤差信号を弁１８に入力する；弁１８が開
いて、パイロット圧力ライン２０内に誤差信号に従った
パイロット圧力が発生する；弁１８からの特徴的なパイ
ロット圧力を持った流体によってブースター調圧器１２
が開かれると、出力圧力Ｐo(t)となるように出力流が生
じる；出力圧力のエネルギーは電圧信号に変換される；
この電圧信号から、評価帰還信号を生成する；電圧信号
を評価帰還信号に加えて、フィードバック信号を生成す
る；そして、フィードバック信号を指令信号から減算し
て誤差信号を得る。
いて、パイロット圧力ライン２０内に誤差信号に従った
パイロット圧力が発生する；弁１８からの特徴的なパイ
ロット圧力を持った流体によってブースター調圧器１２
が開かれると、出力圧力Ｐo(t)となるように出力流が生
じる；出力圧力のエネルギーは電圧信号に変換される；
この電圧信号から、評価帰還信号を生成する；電圧信号
を評価帰還信号に加えて、フィードバック信号を生成す
る；そして、フィードバック信号を指令信号から減算し
て誤差信号を得る。
【００３１】なお評価帰還信号は、電圧信号の一階微分
として定義されている。このため、電圧信号が平坦ない
し安定な状態になると、評価帰還信号はゼロに落ちつ
く。定数関数の一階微分はゼロだからである。
として定義されている。このため、電圧信号が平坦ない
し安定な状態になると、評価帰還信号はゼロに落ちつ
く。定数関数の一階微分はゼロだからである。
【００３２】評価帰還信号に電圧信号を加えるのに先だ
って、電圧信号には比例係数Ａを掛け合わせておく。同
様に、評価帰還信号に電圧信号を加えるのに先だって、
評価帰還信号には応答係数Ｂが掛け合わさせる。
って、電圧信号には比例係数Ａを掛け合わせておく。同
様に、評価帰還信号に電圧信号を加えるのに先だって、
評価帰還信号には応答係数Ｂが掛け合わさせる。
【００３３】図２のグラフは、誤差信号に対する弁１８
の弁の開閉の動作ないし状態を示している。より詳しく
は、パイロット圧力ライン２０を充填するのか排気する
のか、弁１８に対する指示がＹ軸に示されている。すな
わち、いま誤差信号がスレッショルド−Ｅsよりも大き
な負の値を示したとすると、弁１８はパイロット圧力ラ
イン２０の圧力を増加させることになる。反対に、誤差
信号が正のスレッショルドＥsよりも大きいときには、
弁１８はパイロット圧力ライン２０を排気し圧力を低下
させる。また、スレッショルド値−ＥsとＥsとの間のと
きには、弁１８はパイロット圧力ライン２０の圧力をそ
のまま維持する。
の弁の開閉の動作ないし状態を示している。より詳しく
は、パイロット圧力ライン２０を充填するのか排気する
のか、弁１８に対する指示がＹ軸に示されている。すな
わち、いま誤差信号がスレッショルド−Ｅsよりも大き
な負の値を示したとすると、弁１８はパイロット圧力ラ
イン２０の圧力を増加させることになる。反対に、誤差
信号が正のスレッショルドＥsよりも大きいときには、
弁１８はパイロット圧力ライン２０を排気し圧力を低下
させる。また、スレッショルド値−ＥsとＥsとの間のと
きには、弁１８はパイロット圧力ライン２０の圧力をそ
のまま維持する。
【００３４】図２に示すようなヒステリシスを弁１８に
組み込んだのは、弁１８の充填又は排気にともなって生
じる圧力変化によって弁１８自身が過敏に応答しないよ
うにするためである。さらに、このヒステリシスによ
り、弁１８は不必要にすばやい切換動作をすることがな
くなるので、その寿命を延ばすことにもなる。
組み込んだのは、弁１８の充填又は排気にともなって生
じる圧力変化によって弁１８自身が過敏に応答しないよ
うにするためである。さらに、このヒステリシスによ
り、弁１８は不必要にすばやい切換動作をすることがな
くなるので、その寿命を延ばすことにもなる。
【００３５】なお、スレッショルド値−Ｅs，Ｅsは大き
さが等しく正負反対に示しているが、いずれの値もブー
スター調圧器１２が用いられる条件に応じて自由に設定
できる。
さが等しく正負反対に示しているが、いずれの値もブー
スター調圧器１２が用いられる条件に応じて自由に設定
できる。
【００３６】図３ａ及び図３ｂは、オープンループ状態
とクローズドループ状態における電圧信号と評価帰還信
号とをそれぞれ示している。本発明のパイロット信号制
御装置１０はクローズドループ状態で動作する。
とクローズドループ状態における電圧信号と評価帰還信
号とをそれぞれ示している。本発明のパイロット信号制
御装置１０はクローズドループ状態で動作する。
【００３７】出力圧力を生じさせるべくブースター調圧
器１２が開いたとき、出力圧力の増加は直線的となって
いる。従って、変換器２６が発生する電圧も、ブースタ
ー調圧器１２がめざす出力圧力に対応した特定の電圧に
向かっての傾斜した電圧となる。この例では、ｔsの時
に目的の出力圧力に達している。
器１２が開いたとき、出力圧力の増加は直線的となって
いる。従って、変換器２６が発生する電圧も、ブースタ
ー調圧器１２がめざす出力圧力に対応した特定の電圧に
向かっての傾斜した電圧となる。この例では、ｔsの時
に目的の出力圧力に達している。
【００３８】評価帰還信号は、電圧信号の一階微分であ
って、傾きゼロの直線状に観測されるが、電圧信号が定
常状態に達する時間ｔsにおいては−∞に近い傾きでゼ
ロに向かって急落下するものとなっている。
って、傾きゼロの直線状に観測されるが、電圧信号が定
常状態に達する時間ｔsにおいては−∞に近い傾きでゼ
ロに向かって急落下するものとなっている。
【００３９】図４において、実線は、電圧信号と評価帰
還信号とにそれぞれ係数Ａ，Ｂを掛け合わしてから加算
した圧力を示している。破線は、実際のパイロット圧力
を示している。
還信号とにそれぞれ係数Ａ，Ｂを掛け合わしてから加算
した圧力を示している。破線は、実際のパイロット圧力
を示している。
【００４０】弁１８は、計算圧力にもとづく誤差信号Ｅ
(t)に応答して、ブースター調圧器１２へのパイロット
信号の圧力を減少させ、ブースター調圧器１２の出力は
すぐに低下し始める。ブースター調圧器１２の実際の出
力圧力が目標値に到達すると、漸近線で示すように、電
圧信号の応答は漸近の限度に向かって、しかもそれを越
えることのないように近づいていく。
(t)に応答して、ブースター調圧器１２へのパイロット
信号の圧力を減少させ、ブースター調圧器１２の出力は
すぐに低下し始める。ブースター調圧器１２の実際の出
力圧力が目標値に到達すると、漸近線で示すように、電
圧信号の応答は漸近の限度に向かって、しかもそれを越
えることのないように近づいていく。
【００４１】いったん平坦状態に達すると電圧信号の変
化率がゼロに落ちることから、図４の曲線３６に示した
通り、Ｅ(t)の計算圧力から評価要素Ｒ(t)の値がなくな
ることになる。従って、計算圧力に電圧信号の一階微分
で定まる第２の要素を合体ないし加算させるようにする
ならば、この加算した要素は直ちに消え去ってブースタ
ー調圧器１２を適切な状態に維持することとなって、ブ
ースター調圧器１２は出力圧力の目標値をオーバーシュ
ートすることなく、完全にダンピングの利いたシステム
となる。
化率がゼロに落ちることから、図４の曲線３６に示した
通り、Ｅ(t)の計算圧力から評価要素Ｒ(t)の値がなくな
ることになる。従って、計算圧力に電圧信号の一階微分
で定まる第２の要素を合体ないし加算させるようにする
ならば、この加算した要素は直ちに消え去ってブースタ
ー調圧器１２を適切な状態に維持することとなって、ブ
ースター調圧器１２は出力圧力の目標値をオーバーシュ
ートすることなく、完全にダンピングの利いたシステム
となる。
【００４２】上記実施例は例示として説明したものであ
って、用いられている用語は発明を限定する趣旨ではな
く、説明を言葉の自然な用法で行うことを意図したもの
であることが理解されなければならない。本発明は上記
説明の教える範囲内において、様々に変形，応用するこ
とが可能である。よって、請求項記載の範囲内におい
て、上記実施形態以外の態様で実施することもできる。
って、用いられている用語は発明を限定する趣旨ではな
く、説明を言葉の自然な用法で行うことを意図したもの
であることが理解されなければならない。本発明は上記
説明の教える範囲内において、様々に変形，応用するこ
とが可能である。よって、請求項記載の範囲内におい
て、上記実施形態以外の態様で実施することもできる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
ースター調圧器の出力圧力を精密に安定して制御するた
めの簡易かつ低コストな方法を提供できる。すなわち、
フィードバック信号に当該フィードバック信号の一階微
分を加算するという簡易な改良によって、弁はブースタ
ー調圧器からの出力圧力の上昇を示すようになり、弁が
目標値をオーバーシュートすることは防止され、減衰
（ダンプ）の利いたシステムとなって「モーターボート
音」現象として現れる不安定さを防止することができ
る。
ースター調圧器の出力圧力を精密に安定して制御するた
めの簡易かつ低コストな方法を提供できる。すなわち、
フィードバック信号に当該フィードバック信号の一階微
分を加算するという簡易な改良によって、弁はブースタ
ー調圧器からの出力圧力の上昇を示すようになり、弁が
目標値をオーバーシュートすることは防止され、減衰
（ダンプ）の利いたシステムとなって「モーターボート
音」現象として現れる不安定さを防止することができ
る。
【図１】本発明の好ましい実施形態を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】エラー信号とパイロット圧力信号との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】図３ａは、変換器に入力される入力圧力を示す
グラフであり、図３ｂは、図３ａに示した圧力の一階微
分を示すグラフである。
グラフであり、図３ｂは、図３ａに示した圧力の一階微
分を示すグラフである。
【図４】ブースター調圧器の出力圧力を示すグラフであ
る。
る。
１０ パイロット信号制御装置 １２ ブースター調圧器 １４ 流体供給源 １６ 出力ポート １８ 弁 ２０ パイロット信号ライン ２２ 電気入力端子 ２４ フィードバックループ ２６ 変換器 ２８ 比例帰還回路 ３０ 信号副ループ ３２ 評価回路 ３４ 加算回路 ３５ 減算回路
Claims (8)
- 【請求項１】 流体供給源(14)の圧力を調圧して出力ポ
ート(16)に出力するブースター調圧器(12)の出力圧力を
制御するためのパイロット信号制御装置(10)であって、 流体供給源(14)及びブースター調圧器(12)と連通して設
けられ、流体供給源(14)から流体を供給されてブースタ
ー調圧器(12)を制御するためのパイロット信号を生成
し、かつ、電気入力端子(22)が備えられている弁(18)
と；ブースター調圧器(12)の出力ポート(16)及び前記弁
(18)の電気入力端子(22)と接続されており、出力ポート
(16)から受けたエネルギーを電圧信号に変換すべく出力
ポート(16)に連通して設けられた変換器(26)を備えたフ
ィードバックループ(24)と；からなり、 前記フィードバックループ(24)には前記変換器(26)と前
記電気入力端子(22)とを接続する信号副ループ(30)が設
けられていることを特徴とするパイロット信号制御装
置。 - 【請求項２】 前記信号副ループ(30)には、前記電圧信
号が入力され評価帰還信号を出力する評価回路(32)が備
えられていることを特徴とする請求項１記載のパイロッ
ト信号制御装置。 - 【請求項３】 前記電圧信号と前記評価帰還信号とを加
算してフィードバック信号を生成する加算回路(34)が備
えられていることを特徴とする請求項２記載のパイロッ
ト信号制御装置。 - 【請求項４】 前記評価帰還信号は前記電圧信号の一階
微分に応じたものとなっていることを特徴とする請求項
３記載のパイロット信号制御装置。 - 【請求項５】 ブースター調圧器(12)の出力ポート(16)
と、弁(18)の入力ポート(22)とを結ぶようにフィードバ
ックループ(24)が設けられ、弁(18)によって制御される
ブースター調圧器(12)の出力圧力を制御する方法であっ
て、 弁(18)に誤差信号を送る手順と；弁(18)を開いて
誤差信号(E(t))で定まるパイロット圧力を発生させる手
順と；弁(18)から受けた流体によってブースター調圧器
(12)を開き、定められた出力圧力の出力流を発生される
手順と；出力圧力のエネルギーを電圧信号に変換する手
順と；電圧信号の評価帰還信号を生成する手順と；電圧
信号と評価帰還信号とを加算して複合されたフィードバ
ック信号を生成する手順と； フィードバック信号を指
令信号から減算して誤差信号を定める手順と；からなる
制御方法。 - 【請求項６】 前記評価帰還信号は、フィードバック電
圧信号の一階微分から生成されることを特徴とする請求
項５記載の制御方法。 - 【請求項７】 電圧信号と評価帰還信号とを加算するの
に先だって、電圧信号に比例係数を掛け合わせておくこ
とを特徴とする請求項６記載の制御方法。 - 【請求項８】 電圧信号と評価帰還信号とを加算するの
に先だって、評価帰還信号に応答係数を掛け合わせてお
くことを特徴とする請求項７記載の制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/371769 | 1995-01-12 | ||
| US08/371,769 US5526838A (en) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | Method and valve assembly for controlling a pilot signal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08254202A true JPH08254202A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=23465343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7327431A Pending JPH08254202A (ja) | 1995-01-12 | 1995-12-15 | パイロット信号を制御するための方法及び弁組立体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5526838A (ja) |
| EP (1) | EP0722134A1 (ja) |
| JP (1) | JPH08254202A (ja) |
| BR (1) | BR9505188A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH10306801A (ja) * | 1997-05-01 | 1998-11-17 | Smc Corp | 自動制御空気圧装置の制御方法 |
| US6056008A (en) * | 1997-09-22 | 2000-05-02 | Fisher Controls International, Inc. | Intelligent pressure regulator |
| US6644332B1 (en) * | 2001-01-25 | 2003-11-11 | Fisher Controls International Inc. | Method and apparatus for multiple-input-multiple-output control of a valve/actuator plant |
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-
1995
- 1995-01-12 US US08/371,769 patent/US5526838A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-12 EP EP95307230A patent/EP0722134A1/en not_active Withdrawn
- 1995-11-14 BR BR9505188A patent/BR9505188A/pt not_active Application Discontinuation
- 1995-12-15 JP JP7327431A patent/JPH08254202A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US5526838A (en) | 1996-06-18 |
| EP0722134A1 (en) | 1996-07-17 |
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