JPH1165677A - 電機油圧式振動台のアクチュエータ制御方法及び装置 - Google Patents

電機油圧式振動台のアクチュエータ制御方法及び装置

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JPH1165677A
JPH1165677A JP22957897A JP22957897A JPH1165677A JP H1165677 A JPH1165677 A JP H1165677A JP 22957897 A JP22957897 A JP 22957897A JP 22957897 A JP22957897 A JP 22957897A JP H1165677 A JPH1165677 A JP H1165677A
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JP
Japan
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actuator
signal
speed
electro
frictional force
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Application number
JP22957897A
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English (en)
Inventor
Yoriaki Ito
順紀 伊藤
Makoto Sakuno
誠 作野
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、アクチュエータに於ける摩擦力、サ
ーボ弁のラップ等に起因して電機油圧式サーボアクチュ
エータに生ずる加速度波形の乱れを改善する外乱補償機
能を備えた電機油圧式振動台のアクチュエータ制御方法
及びアクチュエータ制御装置を提供することを課題とす
る。 【解決手段】アクチュエータ3内に発生する摩擦力特性
に応じたデータを記憶してなる速度−摩擦力データテー
ブル(D−TBL)1hは、加振テーブル7に設けられ
た速度センサ8より得られる速度フィードバック信号9
に従い、アクチュエータ3内に発生する摩擦力に比例す
る摩擦力信号を出力する。摩擦力ゲイン(G)1iは上
記テーブル(D−TBL)1hより出力された摩擦力信
号をアクチュエータ3に生ずる加速度波形の乱れを改善
するための補償信号として、変位・差圧サーボループ系
の偏差信号1gに加え、サーボ弁指令電圧1jを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電機油圧式振動台
のアクチュエータ駆動制御機構に適用される電機油圧式
振動台のアクチュエータ制御方法及びアクチュエータ制
御装置に関する。更に、本発明は、電機油圧式振動台の
アクチュエータ駆動制御機構に於いて、変位・差圧のサ
ーボループ系に外乱補償機能を付加した電機油圧式振動
台のアクチュエータ制御方法及びアクチュエータ制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】電機油圧式振動台のアクチュエータ駆動
制御機構に適用される従来のアクチュエータ駆動制御機
構は、図4に示すように、制御装置1に入力された指令
電圧(C/M)1aと、変位センサ5より得たアクチュ
エータ(ACT)3の変位信号(変位フィードバック電
圧)1bとの偏差に比例した偏差信号(偏差電圧)1c
をサーボ弁(S/V)2に印加する変位ループ系と、差
圧ピックアップセンサ4より得た差圧信号1eによる差
圧のマイナーフィードバック系とでなるサーボループ系
により構成されていた。尚、図中、1cはサーボゲイン
(G)、1fは差圧フィードバックゲイン(G)、1j
はサーボ弁指令電圧、6は継手、7は加振テーブルであ
る。
【0003】上記したような従来の構成による、変位ル
ープ系に、差圧のマイナーフィードバック系を追加した
システムに於いては、アクチュエータに於ける摩擦力、
サーボ弁のスプール〜スリーブ間のラップ等に起因す
る、電機油圧式サーボアクチュエータに生ずる加速度波
形の歪み(乱れ)の改善は不可能であった。特に、これ
らの要因による波形歪みは、加速度が最大振幅となると
きに、大きな乱れとなって顕著に表われるため、電機油
圧式サーボアクチュエータを用いて振動台システムを構
成したときに、目標とする加速度波形を精度良く再現さ
せる上で大きな支障となっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、変位
ループ系に、差圧のマイナーフィードバック系を追加し
た従来技術によるシステムに於いては、アクチュエータ
に於ける摩擦力、サーボ弁のラップ等に起因する加速度
波形歪みの改善が不可能であった。特に、これらの要因
による波形歪みは、加速度が最大振幅となるときに、大
きな乱れとなって顕著に表われるため、電機油圧式サー
ボアクチュエータを用いて振動台システムを構成したと
きに、目標加速度波形を精度良く再現させる上で大きな
支障となっていた。
【0005】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
アクチュエータに於ける摩擦力、サーボ弁のラップ等に
起因して電機油圧式サーボアクチュエータに生ずる加速
度波形の乱れを改善する外乱補償機能を備えた電機油圧
式振動台のアクチュエータ制御方法及びアクチュエータ
制御装置を提供することを目的とする。
【0006】更に本発明は、アクチュエータ内の摩擦力
のデータマップを利用してアクチュエータ内に発生する
摩擦力に比例する補償信号を生成し、当該信号をサーボ
指令に追加することによって外乱補償を行ない、アクチ
ュエータに於ける摩擦力、サーボ弁のラップ等に起因し
て電機油圧式サーボアクチュエータに生ずる加速度波形
の歪みを改善した電機油圧式振動台のアクチュエータ制
御方法及びアクチュエータ制御装置を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、アクチュエー
タ内に発生する摩擦力特性と同等の速度−摩擦力データ
テーブルをサーボループ系を構成する制御装置内に記憶
させ、アクチュエータ駆動時間時の速度指令と、上記テ
ーブル上のデータマップから、オンラインで摩擦力を計
算し、これにゲインを掛け合わせた電圧信号を、従来の
変位・差圧のフィードバック系から構成されるサーボル
ープ系に追加したことを特徴とする。
【0008】即ち、本発明は、電機油圧式振動台のアク
チュエータ制御方法に於いて、電機油圧式振動台のアク
チュエータ内に発生する摩擦力特性に応じた速度−摩擦
力データテーブルをサーボループ系を構成するアクチュ
エータ制御装置内に記憶させ、電機油圧式振動台のアク
チュエータに生ずる加速度波形の乱れを前記速度−摩擦
力データテーブルを用いた外乱補償機能により改善する
ことを特徴とした。
【0009】又、本発明は、電機油圧式振動台のアクチ
ュエータ駆動制御機構を変位・差圧のサーボループ系に
より構成してなる電機油圧式振動台のアクチュエータ制
御装置に於いて、前記アクチュエータ内に発生する摩擦
力特性に応じたデータを記憶してなる速度−摩擦力デー
タテーブルと、前記振動台の速度フィードバック信号を
得る手段と、前記速度フィードバック信号をもとに前記
速度−摩擦力データテーブルよりアクチュエータ内に発
生する摩擦力に比例する補償信号を得る手段と、前記補
償信号とサーボループ系の偏差信号とをもとにアクチュ
エータのサーボ弁指令信号を得る手段とを具備してなる
ことを特徴とする。
【0010】
【作用】電機油圧式サーボアクチュエータを用いた振動
台システムに於いて、加速度波形歪みの最も大きな要因
となっているのは、アクチュエータの摩擦と、サーボ弁
のラップである。この2つの要因から生ずる波形歪みは
共に加速度最大時の乱れとなって表われる。
【0011】上記したような外乱補償機能を電機油圧サ
ーボループ系内に適用することにより、加速度ピーク付
近(速度零付近)で、サーボ弁への駆動指令を増加させ
ることが可能となり、これにより加速度最大振幅時に生
ずる波形の乱れを補償することができる。
【0012】更に本発明の電機油圧式サーボアクチュエ
ータを用いた振動台システムによれば、アクチュエータ
の摩擦力・サーボ弁のラップ等に共振し必然的に生ずる
加速度波形歪みを改善することが可能であるため、目標
信号に対する加振テーブルの応答信号精度を向上させる
ことができる。これにより、加振テーブル上での加速度
波形を高精度で再現することが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の一実
施形態を説明する。図1に本発明による実施形態の制御
ブロック図を示す。図1に於いて、1は電機油圧式サー
ボアクチュエータの制御装置、2はサーボ弁(S/
V)、3はアクチュエータ(ACT)、4は差圧ピック
アップセンサ、5は変位センサ、6は継手、7は加振テ
ーブルである。
【0014】8は加振テーブル7に設けられた速度セン
サであり、9は当該速度センサ8より得られる速度フィ
ードバック信号である。この速度フィードバック信号9
は後述する速度−摩擦力データテーブル1nの入力信号
(テーブル索引用のアドレス信号)となる。
【0015】上記制御装置1内に於いて、1aは指令電
圧(C/M)、1bは変位センサ5より得たアクチュエ
ータ(ACT)3の変位信号(変位フィードバック電
圧)、1cは指令電圧(C/M)1aと変位信号(変位
フィードバック電圧)1bとの偏差に比例した偏差信号
(偏差電圧)、1dは差圧フィードバックゲイン
(G)、1eは差圧ピックアップセンサ4より得た差圧
信号、1fは差圧フィードバックゲイン(G)、1gは
偏差信号である。
【0016】1hはアクチュエータ3内に発生する摩擦
力特性に応じたデータを記憶してなる速度−摩擦力デー
タテーブル(D−TBL)であり、上記加振テーブル7
に設けられた速度センサ8より得られる速度フィードバ
ック信号9を入力して、当該入力信号に従い、アクチュ
エータ3内に発生する摩擦力に比例する摩擦力信号を出
力する。
【0017】1iは上記速度−摩擦力データテーブル
(D−TBL)1hより出力された摩擦力信号を入力す
る摩擦力ゲイン(G)であり、上記速度−摩擦力データ
テーブル(D−TBL)1hより出力された摩擦力信号
をアクチュエータ3に生ずる加速度波形の乱れを改善す
るための補償信号として、上記変位・差圧サーボループ
系の偏差信号1gに加え、サーボ弁指令電圧1jを得
る。
【0018】図2は上記速度−摩擦力データテーブル
(D−TBL)1hの速度−摩擦力データマップを示す
図である。図3は加振テーブル7上の加速度波形を本発
明の実施形態による駆動制御時と従来の駆動制御時とで
対比して示す図であり、図(a)は指令電圧(C/M)
1aの信号波形、図(b)は本発明の実施形態による外
乱補償時の加速度波形、図(c)は従来の加速度波形を
示す。
【0019】ここで上記図1乃至図3を参照して本発明
の実施形態による動作を説明する。加振テーブル7は継
手6を介してアクチュエータ(ACT)3により駆動さ
れる。この際、加振テーブル7に設けられた速度センサ
8より得られる速度フィードバック信号9は速度−摩擦
力データテーブル(D−TBL)1hに入力される。
【0020】速度−摩擦力データテーブル(D−TB
L)1hは、速度センサ8より得られる速度フィードバ
ック信号9に従い、アクチュエータ(ACT)3内に発
生する摩擦力に比例する摩擦力信号を出力し摩擦力ゲイ
ン(G)1iに供給する。
【0021】1iは上記速度−摩擦力データテーブル
(D−TBL)1hより出力された摩擦力信号を入力す
ると、当該摩擦力信号をアクチュエータ(ACT)3に
生ずる加速度波形の乱れを改善するための補償信号とし
て、上記変位・差圧サーボループ系の偏差信号1gに加
え、サーボ弁指令電圧1jを得る。
【0022】このように、本発明の実施形態に於いて
は、電機油圧式アクチュエータによる振動台システムに
於いて、速度−摩擦力データテーブル(D−TBL)1
hを用いて、振動台の速度フィードバック値から、アク
チュエータ(ACT)3の摩擦力に比例する補償信号を
算出し、これを変位・差圧のサーボ系から演算される偏
差信号に加算してサーボ弁(S/V)2への指令信号と
する。その指令信号によりアクチュエータ(ACT)3
を駆動することで、加振テーブル7上に発生する加速度
波形に於ける摩擦力に起因する歪みを改善できる。
【0023】尚、電機油圧式サーボアクチュエータを動
的に駆動してアクチュエータ先端に取り付けた試験体に
力を加えるような疲労試験機に於いても上記同様の手法
を適用して精度の高い加振波形を再現することが可能と
なる。
【0024】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、電
機油圧式サーボアクチュエータを用いた振動台システム
に於いて、速度−摩擦力データテーブルを用いた外乱補
償機能を電機油圧サーボループ系内に適用することによ
り、加速度ピーク付近(速度零付近)で、サーボ弁への
駆動指令を増加させることが可能となり、これにより加
速度最大振幅時に生ずる波形の乱れを補償することがで
きる。
【0025】更に本発明によれば、電機油圧式サーボア
クチュエータを用いた振動台システムに於いて、アクチ
ュエータの摩擦力・サーボ弁のラップ等に共振し、必然
的に生ずる加速度波形歪みを改善することが可能である
ため、目標信号に対する加振テーブルの応答信号精度を
向上させることができる。これにより、加振テーブル上
での加速度波形を高精度で再現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る電機油圧式振動台のア
クチュエータ駆動制御機構に於ける要部の構成を示すブ
ロック図。
【図2】上記実施形態に於ける速度−摩擦力データテー
ブル(D−TBL)1hの速度−摩擦力データマップを
示す図。
【図3】上記実施形態に於ける加振テーブル7上の加速
度波形を従来の加速度波形と対比して示す図。
【図4】従来の電機油圧式振動台のアクチュエータ駆動
制御機構に於ける要部の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
1…電機油圧式サーボアクチュエータの制御装置、 2…サーボ弁(S/V)、 3…アクチュエータ(ACT)、 4…差圧ピックアップセンサ、 5…変位センサ、 6…継手、 7…加振テーブル、 8…速度センサ、 9…速度フィードバック信号。 1a…指令電圧(C/M)、 1b…変位信号(変位フィードバック電圧)、 1c…偏差信号(偏差電圧)、 1d…差圧フィードバックゲイン(G)、 1e…差圧信号、 1f…差圧フィードバックゲイン(G)、 1g…偏差信号、 1h…速度−摩擦力データテーブル(D−TBL)、 1i…摩擦力ゲイン(G)、 1j…サーボ弁指令電圧。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電機油圧式振動台のアクチュエータ内に
    発生する摩擦力特性に応じた速度−摩擦力データテーブ
    ルをサーボループ系を構成するアクチュエータ制御装置
    内に記憶させ、電機油圧式振動台のアクチュエータに生
    ずる加速度波形の乱れを前記速度−摩擦力データテーブ
    ルを用いた外乱補償機能により改善することを特徴とし
    た電機油圧式振動台のアクチュエータ制御方法。
  2. 【請求項2】 電機油圧式振動台のアクチュエータ駆動
    制御機構を変位・差圧のサーボループ系により構成して
    なる電機油圧式振動台のアクチュエータ制御装置に於い
    て、 前記アクチュエータ内に発生する摩擦力特性に応じたデ
    ータを記憶してなる速度−摩擦力データテーブルと、 前記振動台の速度フィードバック信号を得る手段と、 前記速度フィードバック信号をもとに前記速度−摩擦力
    データテーブルよりアクチュエータ内に発生する摩擦力
    に比例する補償信号を得る手段と、 前記補償信号とサーボループ系の偏差信号とをもとにア
    クチュエータのサーボ弁指令信号を得る手段とを具備し
    てなることを特徴とする電機油圧式振動台のアクチュエ
    ータ制御装置。
JP22957897A 1997-08-26 1997-08-26 電機油圧式振動台のアクチュエータ制御方法及び装置 Pending JPH1165677A (ja)

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