JPS58170901A - 電気油圧サ−ボ系 - Google Patents
電気油圧サ−ボ系Info
- Publication number
- JPS58170901A JPS58170901A JP5134182A JP5134182A JPS58170901A JP S58170901 A JPS58170901 A JP S58170901A JP 5134182 A JP5134182 A JP 5134182A JP 5134182 A JP5134182 A JP 5134182A JP S58170901 A JPS58170901 A JP S58170901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compensation element
- electro
- servo
- signal
- servo system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B9/00—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
- F15B9/02—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
- F15B9/03—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type with electrical control means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Servomotors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は制御対象となる負荷の特性および外乱に影響さ
れず、しかも安定で高応答に動作する電気油圧サーボ系
に関するものである。
れず、しかも安定で高応答に動作する電気油圧サーボ系
に関するものである。
電気油圧サーボ系は、撮動試験機、材料試験などの各種
の試験機、各種のシミュレータ、圧延機およびロボット
をはじめとする一般産業機械の駆動部に利用されている
。そして、その利用目的によって制御対象となる負荷は
質量のみの場合、弾性体の場合あるいは両者の特性を兼
ね備える場合など様々であり、その制御すべき量も変位
、速度荷電あるいはひずみなどがある。
の試験機、各種のシミュレータ、圧延機およびロボット
をはじめとする一般産業機械の駆動部に利用されている
。そして、その利用目的によって制御対象となる負荷は
質量のみの場合、弾性体の場合あるいは両者の特性を兼
ね備える場合など様々であり、その制御すべき量も変位
、速度荷電あるいはひずみなどがある。
この種の閉ループ系の電気油圧サーボ系では、系の特性
が負荷、外乱およびしゆう動部の摩擦の影響を受けに＜
＜、シかも安定で高応答に動作することがきわめて重要
である。
が負荷、外乱およびしゆう動部の摩擦の影響を受けに＜
＜、シかも安定で高応答に動作することがきわめて重要
である。
しかし、実際には負荷の変更あるいは変動、外乱の作用
、しゆう動部の摩擦およびサーボ弁の遅れ特性等によっ
て電気油圧サーボ系の伝達特性が影響を受けて、電気油
圧サーボ系を備えた機械を安定に制御することができな
いのが実情である。
、しゆう動部の摩擦およびサーボ弁の遅れ特性等によっ
て電気油圧サーボ系の伝達特性が影響を受けて、電気油
圧サーボ系を備えた機械を安定に制御することができな
いのが実情である。
すなわち、負荷の特性が変化した場合、例えは負荷の質
量がＭＯのときに暖気油圧サーボ系の伝達特性が最適と
なるように設足した状態で負荷の質量を大きく変える場
合には、負荷の変位が非騎に振動的になる。また、電気
油圧サーボ系に外乱が作用した場合には負荷の位置が変
動する。この結果、゛電気油圧サーボ系は、目標１直に
対する制御量の追従性を忠実に実現することができない
ことになる。
量がＭＯのときに暖気油圧サーボ系の伝達特性が最適と
なるように設足した状態で負荷の質量を大きく変える場
合には、負荷の変位が非騎に振動的になる。また、電気
油圧サーボ系に外乱が作用した場合には負荷の位置が変
動する。この結果、゛電気油圧サーボ系は、目標１直に
対する制御量の追従性を忠実に実現することができない
ことになる。
本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもので、制御
対象となる負荷の変更あるいは変動、外乱の作用、しゆ
う動部の摩擦およびサーボ弁の遅れ特性等に影響されず
、しかも安定で高応答に動作する負荷・外乱無反応形の
電気油圧サーボ系を提供することを目的とする。
対象となる負荷の変更あるいは変動、外乱の作用、しゆ
う動部の摩擦およびサーボ弁の遅れ特性等に影響されず
、しかも安定で高応答に動作する負荷・外乱無反応形の
電気油圧サーボ系を提供することを目的とする。
本発明の特徴とするところは、閉ループ系の電気油圧サ
ーボ系のサーボ増幅器の前段に、制御対象となる負荷の
変更あるいは変動、外乱およびしゆう動部の摩擦に依存
するサーボ弁の特性への影響を取除くための補償要素を
設け、さらに、これら補償要素を含む電気油圧サーボ機
構を安定に動作させるだめの安定化補償要素を設けたも
のである。
ーボ系のサーボ増幅器の前段に、制御対象となる負荷の
変更あるいは変動、外乱およびしゆう動部の摩擦に依存
するサーボ弁の特性への影響を取除くための補償要素を
設け、さらに、これら補償要素を含む電気油圧サーボ機
構を安定に動作させるだめの安定化補償要素を設けたも
のである。
以下図面を診照して本発明の実施１３−ＩＪを説明する
。
。
第１図は本発明の電気油圧サーボ系の一実施例の構成を
示すもので、図において、１は制御対象となる負荷、２
は負荷１を駆動する油圧アクチュエータ、３はアクチュ
エータ２への圧油の流量および方向を制御するサーボ弁
、４は油圧源、５は負荷１の変位の目標（ｉｉＶを発生
する信号発生器、６はフィードバック回路で（この実施
例では、制＠量は負荷の変位である）、このフィードバ
ック回路６は負荷１の変位を検出する変位計６８と変位
検出回路６ｂとからなっている。７は信号発生器５から
の目標１直Ｖとフィードバック回路６からのフィードバ
ック信号との偏差ｅを計算する加算器、８はサーボ弁３
への入力信号をパワー増幅するサーボ増幅器である。こ
のサーボ増幅器８の前段には、信号発生器５ｉ！ｌＯか
ら、サーボ弁３の作動油の圧縮性補償要素９、サーボ弁
３の圧力流量特性補償要素所謂静的補償要素１０および
サーボ弁３の伝達遅れ特性補償要素、所謂動的補償要素
１１が設けら扛ている。静的補償要素１０にはアクチュ
エータ３に作用する負荷圧力Ｐ、の信号が力日えられる
。この負荷圧力Ｐ、は負荷圧力検出器１２によって検出
される。圧縮性補償要素９には微分器１３によって得ら
れる負荷圧力Ｐ、の微分値信号が加えられる。１４は圧
縮性補償要素９、静的補償要素１０および動的補償要素
１１を含む電気油圧サーボ機構を安定に動作させるだめ
の安定化補償要素である。
示すもので、図において、１は制御対象となる負荷、２
は負荷１を駆動する油圧アクチュエータ、３はアクチュ
エータ２への圧油の流量および方向を制御するサーボ弁
、４は油圧源、５は負荷１の変位の目標（ｉｉＶを発生
する信号発生器、６はフィードバック回路で（この実施
例では、制＠量は負荷の変位である）、このフィードバ
ック回路６は負荷１の変位を検出する変位計６８と変位
検出回路６ｂとからなっている。７は信号発生器５から
の目標１直Ｖとフィードバック回路６からのフィードバ
ック信号との偏差ｅを計算する加算器、８はサーボ弁３
への入力信号をパワー増幅するサーボ増幅器である。こ
のサーボ増幅器８の前段には、信号発生器５ｉ！ｌＯか
ら、サーボ弁３の作動油の圧縮性補償要素９、サーボ弁
３の圧力流量特性補償要素所謂静的補償要素１０および
サーボ弁３の伝達遅れ特性補償要素、所謂動的補償要素
１１が設けら扛ている。静的補償要素１０にはアクチュ
エータ３に作用する負荷圧力Ｐ、の信号が力日えられる
。この負荷圧力Ｐ、は負荷圧力検出器１２によって検出
される。圧縮性補償要素９には微分器１３によって得ら
れる負荷圧力Ｐ、の微分値信号が加えられる。１４は圧
縮性補償要素９、静的補償要素１０および動的補償要素
１１を含む電気油圧サーボ機構を安定に動作させるだめ
の安定化補償要素である。
次に前述した本発明の一実施例である電気油圧サーボ系
の作用について説明する。
の作用について説明する。
作用の説明に先立って、電気油圧サーボ系の各構成要素
の特性および動作原理を説明すると、サーボ増幅器８の
特性は一般に一次遅れ要素の特性で表わされるが、その
折点周波数は電気油圧サーボ系の使用周波数よシ十分畠
く設計することができるため、次のように比例要素の特
性で表わされる。すなわち、偏差電圧ｅは Ｅ（Ｓ）＝ Ｋ、Ｖ（８） −ａｔ（ａ）ｙ（ｓ）
・・・・・・・・・・・・（１）となる。ただし、Ｅ
（Ｓ）、 Ｖ（８）およびＹ （Ｓ）はそれぞれ、偏差
電圧ｅ１目標値■および負荷１の変位ｙのラプラス変換
であり、Ｇ１（Ｓ）は安定化補償要素１４の伝達関数を
表わす。安定化補償要素１４としては、いわゆるフィー
ドバック補償要素としている。次に、サーボ弁３０入力
電流ｌは１＝ｌ（−ｅ ・・・・・・
・・・・・・・・・（２）但し Ｋ：サーボ増幅器８の
利得 で与えられる。
の特性および動作原理を説明すると、サーボ増幅器８の
特性は一般に一次遅れ要素の特性で表わされるが、その
折点周波数は電気油圧サーボ系の使用周波数よシ十分畠
く設計することができるため、次のように比例要素の特
性で表わされる。すなわち、偏差電圧ｅは Ｅ（Ｓ）＝ Ｋ、Ｖ（８） −ａｔ（ａ）ｙ（ｓ）
・・・・・・・・・・・・（１）となる。ただし、Ｅ
（Ｓ）、 Ｖ（８）およびＹ （Ｓ）はそれぞれ、偏差
電圧ｅ１目標値■および負荷１の変位ｙのラプラス変換
であり、Ｇ１（Ｓ）は安定化補償要素１４の伝達関数を
表わす。安定化補償要素１４としては、いわゆるフィー
ドバック補償要素としている。次に、サーボ弁３０入力
電流ｌは１＝ｌ（−ｅ ・・・・・・
・・・・・・・・・（２）但し Ｋ：サーボ増幅器８の
利得 で与えられる。
サーボ弁３の圧力流量特性およびその周波数特性は多く
の場合、はぼ次式で表わされる。すなわち、サーボ弁３
の出力流量をＱＩＩ、無負荷時のサーボ弁３の出力流量
をｑｌ。、負荷圧力をＰ、および作動油の供給圧力をＰ
、とすると、サーボ弁３の出力流量ｑ、は、 で与えられ、またその無負荷時の周波数特性はＱ、。（
Ｓ） ＝ Ｇ、 （Ｓ）・Ｉ （８） ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（５）で与えられる。この
（５）式でＱ、。（飄）およびＩ （８）はそれぞれ無
負荷時のサーボ弁３の出力流ｉＱヨ。およびサーボ弁３
の入力電流■のラプラス変換である。また式（５）にお
けるＧ、 （８）はサーボ弁３の遅れを表わす伝達関数
であり、多くの場合 但し ｋＩ ：サーボ弁３の流量ゲインω、：サーボ弁
３の固有周波数 ζ：サーボ弁３の減杖比 なる二次遅れ要素の特性で近似される。
の場合、はぼ次式で表わされる。すなわち、サーボ弁３
の出力流量をＱＩＩ、無負荷時のサーボ弁３の出力流量
をｑｌ。、負荷圧力をＰ、および作動油の供給圧力をＰ
、とすると、サーボ弁３の出力流量ｑ、は、 で与えられ、またその無負荷時の周波数特性はＱ、。（
Ｓ） ＝ Ｇ、 （Ｓ）・Ｉ （８） ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（５）で与えられる。この
（５）式でＱ、。（飄）およびＩ （８）はそれぞれ無
負荷時のサーボ弁３の出力流ｉＱヨ。およびサーボ弁３
の入力電流■のラプラス変換である。また式（５）にお
けるＧ、 （８）はサーボ弁３の遅れを表わす伝達関数
であり、多くの場合 但し ｋＩ ：サーボ弁３の流量ゲインω、：サーボ弁
３の固有周波数 ζ：サーボ弁３の減杖比 なる二次遅れ要素の特性で近似される。
アクチュエータ２および配管中の油の王権性ならびにア
クチュエータ２および配管の内圧変化に対する膨張を考
えると、アクチュエータ２に流入する油に関する連続の
式は 但し Ａｐ：アクチュエータ２のピストンの断面積 Ｃ：駆動系の岡１１性を衣わす定数 ｙ：負負荷の変位 ｔ：時間 として表わされる。
クチュエータ２および配管の内圧変化に対する膨張を考
えると、アクチュエータ２に流入する油に関する連続の
式は 但し Ａｐ：アクチュエータ２のピストンの断面積 Ｃ：駆動系の岡１１性を衣わす定数 ｙ：負負荷の変位 ｔ：時間 として表わされる。
負荷１の運動方程式は、負荷１ならびにアクチュエータ
２のピストン摺動面に作用する摩擦力をＦｔ負荷１に外
部より作用する外乱をＦ ％ 、負荷１の質量をｍとす
れば となる。
２のピストン摺動面に作用する摩擦力をＦｔ負荷１に外
部より作用する外乱をＦ ％ 、負荷１の質量をｍとす
れば となる。
上述したように醒気油圧サーボ系の主装なる構成要素の
特性が式（１）〜式（８）で表わされる場合において、
圧縮性補償要素９と静的補償要素１０との動作原理は、
静的補償要素１０の偏差電圧をｅ。
特性が式（１）〜式（８）で表わされる場合において、
圧縮性補償要素９と静的補償要素１０との動作原理は、
静的補償要素１０の偏差電圧をｅ。
とすれば次式となる。
おるいは、電流ｉと偏差電圧ｅとの間には、式（２）の
関係があるので、出力電流ｉに対して、次式のように補
正を加えることも可能である。
関係があるので、出力電流ｉに対して、次式のように補
正を加えることも可能である。
式（９）あるいは式αＯの括弧内の巣２塊が圧紬性補□
償に関するものであり、他の安素は静的補償に関するも
のである。
償に関するものであり、他の安素は静的補償に関するも
のである。
次にサーボ弁３の動的補償要素１１の伝達関数をＧ −
（８）として弐わすと Ｑ、 （ｓ）＝＝ ｋ曹・Ｇ （８） ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・αυとなシ、式（９
）で表わされる信号ｅ、あるいは弐〇Ｏで表わされる信
号１．に式α〃なる伝達関数の補正を加えるものである
。すなわち、サーボ弁・３の伝達遅れが式（５）で表わ
される場合には、サーボ弁３の動的補償要素１１の伝達
関数は式α刀よシ８２＋２ζωｌ１８＋ω、２ Ｇ、（Ｓ）＝□ ・・印・・旧旧・・（６）ω１！ となる。ところで式（６）は微分動作を含むため、これ
を理想的に実現することは、現状の技術ではかなり困難
をともなう。したがって、実用上はなどの目的とする使
用周波数範囲内で冥現可能な伝：ｉ関数を用いることが
有効である。この式（至）の分子がサーボ弁３の遅れを
打ち消すための２次進み要素でおる。そして式（至）の
分母の２次遅れ要素の影響を無視できる程度にαの値を
例えは３以上のように犬きく選んでおくことが必要であ
る。
（８）として弐わすと Ｑ、 （ｓ）＝＝ ｋ曹・Ｇ （８） ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・αυとなシ、式（９
）で表わされる信号ｅ、あるいは弐〇Ｏで表わされる信
号１．に式α〃なる伝達関数の補正を加えるものである
。すなわち、サーボ弁・３の伝達遅れが式（５）で表わ
される場合には、サーボ弁３の動的補償要素１１の伝達
関数は式α刀よシ８２＋２ζωｌ１８＋ω、２ Ｇ、（Ｓ）＝□ ・・印・・旧旧・・（６）ω１！ となる。ところで式（６）は微分動作を含むため、これ
を理想的に実現することは、現状の技術ではかなり困難
をともなう。したがって、実用上はなどの目的とする使
用周波数範囲内で冥現可能な伝：ｉ関数を用いることが
有効である。この式（至）の分子がサーボ弁３の遅れを
打ち消すための２次進み要素でおる。そして式（至）の
分母の２次遅れ要素の影響を無視できる程度にαの値を
例えは３以上のように犬きく選んでおくことが必要であ
る。
安定化補償要素１４としては、例えば、その伝達関数ａ
ｔ（Ｓ） を ＧＭ（８）＝に直＋ＫＷ６十Ｋａｌｌ’ ・・
・・・・・・・α→と選ぶ、ここで、 Ｋ−：変位のフィードバックゲイン に、：速度のフィードバックゲイン に、：加速度のフィードバックゲイン である。すなわち、本発明の一実施例を示す第１図の電
気油圧サーボ系の制御量である負荷の変位のフィードバ
ックの他に、その−同機分値および皿回微分値に相当す
る１ぎ号のフィードバックを付加しである。もちろん、
変位の一回微分値および皿回微分値のかわりに、検出器
により直接速度および加速度信号を検出してフィートノ
くツクしてもよい。なお、安定化補償要素１４としては
、第１図の一実施例に示すようなフィード・（ツク補償
のかわりに第１図の加算器７の次に直列補償要素を付加
しても同様の効果を得ることができる。
ｔ（Ｓ） を ＧＭ（８）＝に直＋ＫＷ６十Ｋａｌｌ’ ・・
・・・・・・・α→と選ぶ、ここで、 Ｋ−：変位のフィードバックゲイン に、：速度のフィードバックゲイン に、：加速度のフィードバックゲイン である。すなわち、本発明の一実施例を示す第１図の電
気油圧サーボ系の制御量である負荷の変位のフィードバ
ックの他に、その−同機分値および皿回微分値に相当す
る１ぎ号のフィードバックを付加しである。もちろん、
変位の一回微分値および皿回微分値のかわりに、検出器
により直接速度および加速度信号を検出してフィートノ
くツクしてもよい。なお、安定化補償要素１４としては
、第１図の一実施例に示すようなフィード・（ツク補償
のかわりに第１図の加算器７の次に直列補償要素を付加
しても同様の効果を得ることができる。
次に上述した各補償要素の動作原理にもとづいて本発明
の電気油圧サーボ系の動作を説明する。
の電気油圧サーボ系の動作を説明する。
第１図に示す本発明の装置の実施例では実用上の実現性
を考慮して式（９）のようにぼ圧の段階で補償を行なう
場合について述べる。
を考慮して式（９）のようにぼ圧の段階で補償を行なう
場合について述べる。
信号発生器５からの目標値■と安定化補償要素１４の出
力信号とにより、加算器７はその偏差信号ｅを圧縮性補
償要素９に印加する。圧縮性補償要素９は第２図に示す
ようにその係数器９ａによって微分器１３からの負荷圧
力Ｐ、の時間微分値を出力信号ｅ′として静的補償要素
１０に印加する。この出力信号ｅ′は前述し次式（９）
の右辺の括弧内の項に該当しており、偏差信号ｅに対し
て作動油の圧縮性補償を行なう信号に補正されているこ
とになる。
力信号とにより、加算器７はその偏差信号ｅを圧縮性補
償要素９に印加する。圧縮性補償要素９は第２図に示す
ようにその係数器９ａによって微分器１３からの負荷圧
力Ｐ、の時間微分値を出力信号ｅ′として静的補償要素
１０に印加する。この出力信号ｅ′は前述し次式（９）
の右辺の括弧内の項に該当しており、偏差信号ｅに対し
て作動油の圧縮性補償を行なう信号に補正されているこ
とになる。
静的補償要素１０は第２図に示すようにその平方根関数
器１０ａによって負荷圧力検出器１２からの負荷圧力信
号Ｐ、にもとづいて ９ｂからの出力信号ｅ′とを割算１１０ｂにより割算し
て、この割算信号〔式（１０に相当する信号ｅ、）を動
的補償要素１１に加える。なお、前述した平方根関数器
１０ａは出力信号ｅ、のｉ［７５Ｅ正の演算を行なう。
器１０ａによって負荷圧力検出器１２からの負荷圧力信
号Ｐ、にもとづいて ９ｂからの出力信号ｅ′とを割算１１０ｂにより割算し
て、この割算信号〔式（１０に相当する信号ｅ、）を動
的補償要素１１に加える。なお、前述した平方根関数器
１０ａは出力信号ｅ、のｉ［７５Ｅ正の演算を行なう。
出力信号ｅ、の正負の判別は通常の比較器によシ行なう
ことができる。
ことができる。
動的補償要素１１は位相進み遅れ回路により構成されて
おり、静的補償要素１ｏからの出力信号ｅ、に対して、
サーボ弁３の遅れを打ち消すように補正した信号ｅ、を
、サーボ増幅器８を通してサーボ弁３に加える。このた
め、サーボ弁３には偏差信号ｅに対してサーボ弁３の圧
縮性補償、静的補償および動的補償するように補正され
た信号が加えられることになる。この結果、サーボ弁３
の特性を見かけ上負荷１の変更あるいは変動に対する影
響を取シ除くことができ、またアクチュエータ２の摩擦
力ＦＭ、負荷１に作用する外乱Ｆ。
おり、静的補償要素１ｏからの出力信号ｅ、に対して、
サーボ弁３の遅れを打ち消すように補正した信号ｅ、を
、サーボ増幅器８を通してサーボ弁３に加える。このた
め、サーボ弁３には偏差信号ｅに対してサーボ弁３の圧
縮性補償、静的補償および動的補償するように補正され
た信号が加えられることになる。この結果、サーボ弁３
の特性を見かけ上負荷１の変更あるいは変動に対する影
響を取シ除くことができ、またアクチュエータ２の摩擦
力ＦＭ、負荷１に作用する外乱Ｆ。
の影響を除去することができ、さらにサーボ弁３の伝達
特性の遅れも除去することができ、電気油圧サーボ系を
備えた機械の制御精度を高めることができる。
特性の遅れも除去することができ、電気油圧サーボ系を
備えた機械の制御精度を高めることができる。
次に、安定化補償要素１４の役割について説明する。本
発明の実施例を示す第１図の血気油圧サーボ系において
安定化補償要素１４がない場合、その電気油圧サーボ系
は不安定となシ、発振してしまうことが多い。このよう
な状態は、本発明の応用対象である振動試験機、材料試
験壁、シミュレータ、圧延機およびロボットをはじめと
する一般産業機械に共通の問題である。安定化補償要素
１４はこの問題を解決するために付加されるものである
。安定化補償要素１４を付加することにより、本発明の
電気油圧サーボ系は、負荷の変更あるいは変動、外乱の
作用およびしゅう動部の摩擦による影響を取り除くとと
もに、安定で高応答に動作することが可能となる。
発明の実施例を示す第１図の血気油圧サーボ系において
安定化補償要素１４がない場合、その電気油圧サーボ系
は不安定となシ、発振してしまうことが多い。このよう
な状態は、本発明の応用対象である振動試験機、材料試
験壁、シミュレータ、圧延機およびロボットをはじめと
する一般産業機械に共通の問題である。安定化補償要素
１４はこの問題を解決するために付加されるものである
。安定化補償要素１４を付加することにより、本発明の
電気油圧サーボ系は、負荷の変更あるいは変動、外乱の
作用およびしゅう動部の摩擦による影響を取り除くとと
もに、安定で高応答に動作することが可能となる。
上述した本発明の装置の一実施例と本発明に係る補償要
素を備えていない従来のものとの応答結果を第３図〜第
６図に示す。
素を備えていない従来のものとの応答結果を第３図〜第
６図に示す。
第３図および第４図は負荷１の質量を変更したときの影
響を示す応答結果で、第３図は従来の応答結果であシ、
第４図は本発明の応答結果である。
響を示す応答結果で、第３図は従来の応答結果であシ、
第４図は本発明の応答結果である。
負荷１の質ｔ”ｏのときに、電気油圧サーボ系の伝達特
性が最適となるように設定した状態での目標値とこれに
対応する負荷の変位の応答は第３図（ａ）、第４図（ａ
）に示す。この状態において、負荷１の質量を３倍にし
た場合には、従来の装置では第３図（ｂ）に示すように
負荷１の変位が非常に振動的になった。これに対し、本
発明においては第４図（ｂ）に示すように、負荷１の変
更の影響が現われないことが実験的にも明らかである。
性が最適となるように設定した状態での目標値とこれに
対応する負荷の変位の応答は第３図（ａ）、第４図（ａ
）に示す。この状態において、負荷１の質量を３倍にし
た場合には、従来の装置では第３図（ｂ）に示すように
負荷１の変位が非常に振動的になった。これに対し、本
発明においては第４図（ｂ）に示すように、負荷１の変
更の影響が現われないことが実験的にも明らかである。
第５図および第６図は外乱の影響、すなわち第３図（ａ
）、第４図（ａ）の状態に設定された電気油圧サーボ系
に外乱が作用したときの応答結果を示すもので、第５図
は従来の応答結果であシ、第６図は本発明の応答結果で
ある。従来のものでは第５図に示すように外乱の作用に
より負荷１の変位が変動している。これに対し、本発明
においては第６図に示すように外乱の影響は負荷１の変
位に現われていないことが実験的にも明らかである。
）、第４図（ａ）の状態に設定された電気油圧サーボ系
に外乱が作用したときの応答結果を示すもので、第５図
は従来の応答結果であシ、第６図は本発明の応答結果で
ある。従来のものでは第５図に示すように外乱の作用に
より負荷１の変位が変動している。これに対し、本発明
においては第６図に示すように外乱の影響は負荷１の変
位に現われていないことが実験的にも明らかである。
なお、上述の実施例はサーボ増幅器８の前段に、信号発
生器５９１１１から圧縮性補償要素９、静的補償要素１
０および動的補償要素１１を順次設けたが、アクチュエ
ータの油室体積が小さい場合には圧縮性を無視すること
ができるので、この場合には圧縮性補償要素９を省略す
ることができる。あるいは式（３）、 （４）で与えら
れるサーボ弁３の出力流量がｑｍｕ ” ｑｍ ６ で近似できる領域では靜的補ｆＸ要素１０を省略するこ
とができる。また、サーボ弁３の遅れが無視できる程度
のものである場合には、動的補償要素１１を省略するこ
とができることは勿論である。
生器５９１１１から圧縮性補償要素９、静的補償要素１
０および動的補償要素１１を順次設けたが、アクチュエ
ータの油室体積が小さい場合には圧縮性を無視すること
ができるので、この場合には圧縮性補償要素９を省略す
ることができる。あるいは式（３）、 （４）で与えら
れるサーボ弁３の出力流量がｑｍｕ ” ｑｍ ６ で近似できる領域では靜的補ｆＸ要素１０を省略するこ
とができる。また、サーボ弁３の遅れが無視できる程度
のものである場合には、動的補償要素１１を省略するこ
とができることは勿論である。
また、上述の実施例は負荷１の特性が慣性質量の場合に
ついて説明したが、負荷の特性が弾性体の場合にも全く
同様の制御が可能である。
ついて説明したが、負荷の特性が弾性体の場合にも全く
同様の制御が可能である。
以上詳述したように、本発明によれば、負荷の変更ある
いは変動、外乱の作用およびサーボ弁の遅れ特性等によ
って電気油圧サーボ系の伝達特性が影響を受けることが
なく、目標値に対する制御量の追従性を忠実に実現する
ことができるものである。
いは変動、外乱の作用およびサーボ弁の遅れ特性等によ
って電気油圧サーボ系の伝達特性が影響を受けることが
なく、目標値に対する制御量の追従性を忠実に実現する
ことができるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の電気油圧サーボ系の一実施例の構成を
示す図、第２図は第１図に示される電気油圧サーボ系の
要部の詳細な構成を示す図、第３図は従来の電気油圧サ
ーボ系における負荷変動の影響の応答結果を示す線図、
第４図は本発明の装置における負荷変動の影響の応答結
果を示す線図、第５図は従来の電気油圧サーボ系におけ
る外乱の影響の応答結果を示す線図、第６図は本発明の
装置における外乱の影響の応答結果を示す線図である。 １・・・負荷、２・・・アクチュエータ、３・・・サー
ボ弁、５・・・ＩＭ号発生器、６・・・フィードバック
回路、８・・・サーボ増幅器、９・・・圧縮性補償要素
、１０・・・静的補償要素、１１・・・動的補償要素、
１２・・・負荷圧力検出器、１３・・・微分器、１４・
・・安定化補償要素。
示す図、第２図は第１図に示される電気油圧サーボ系の
要部の詳細な構成を示す図、第３図は従来の電気油圧サ
ーボ系における負荷変動の影響の応答結果を示す線図、
第４図は本発明の装置における負荷変動の影響の応答結
果を示す線図、第５図は従来の電気油圧サーボ系におけ
る外乱の影響の応答結果を示す線図、第６図は本発明の
装置における外乱の影響の応答結果を示す線図である。 １・・・負荷、２・・・アクチュエータ、３・・・サー
ボ弁、５・・・ＩＭ号発生器、６・・・フィードバック
回路、８・・・サーボ増幅器、９・・・圧縮性補償要素
、１０・・・静的補償要素、１１・・・動的補償要素、
１２・・・負荷圧力検出器、１３・・・微分器、１４・
・・安定化補償要素。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、目標値である入力信号と、制御対象あるいは制御対
象を駆動するアクチュエータの出力信号である制御量と
の偏差をサーボ増幅器を通してサーボ弁に加えてサーボ
弁を操作し、偏差が小さくなるようにアクチュエータ・
に供給烙れる油の流量と方向とを制御する電気油圧サー
ボ機構において、サーボ弁の出力流量が負荷圧力に見か
け上依存しないように補償する静的補償要素と、前記ア
クチュエータの作動油の圧縮に伴う影響を補償する圧縮
性補償要素と、サーボ弁の伝達特性の遅れを補償する動
的補償要素の中で、静的補償要素と圧縮性補償要素の少
なくとも一つを含み、あるいは必要に応じてこれらに付
加される動的補償要素とを前記サーボ増幅器の前段に備
え、さらに、これら補償要素を含む電気油圧サーボ機構
を安定に動作させる安定化補償要素を備えこれらにより
制御対象となる負荷の変更あるいは変動、外乱の作用お
よびしゆう動部の摩擦による影響を取り除き、しかも閉
ループ系が安定で高応答に動作することを特徴とする電
気油圧サーボ系。 ２、特許請求の範囲第１項記載の電気油圧サーボ系にお
いて、静的補償要素を含む場合に、この静的補償要素を
、アクチュエータに作用する負荷圧力を信号に変換し、
この負荷圧力信号とサーボ機構の偏差信号とによってサ
ーボ弁の出力流量が負荷圧力に見かけ上依存しないよう
にサーボ弁への入力信号を演算し、この信号をサーボ弁
に印加するように構成したことを特徴とする電気油圧サ
ーボ系。 ３、特許請求の範囲第１項記載の電気油圧サーボ系にお
いて、圧縮性補償要素を含む場合に、この圧縮性補償要
素を、アクチュエータに作用する負荷圧力信号を微分し
、この微分値に比例しだ信号を偏差信号に加算するよう
に構成したことを特徴とする電気油圧サーボ系。 ４、特許請求の範囲第１項記載の電気油圧サーボ系にお
いて、動的補償要素を、静的補償要素の出力信号を、サ
ーボ系の伝４％性の遅れを実用上打ち消すように補償す
る１Ｂ号に変換してサーボ弁に印加するように構成した
ことを特徴とする電気油圧サーボ系。 ５、特許請求の範囲第１項記載の電気油圧サーボ系にお
いて、安定化補償要素は、フィードバック補償要素によ
シ構成したことを特徴とする電気油圧サーボ系。 ６、特許請求の範囲第１項記載の電気油圧サーボ系にお
いて、安定化補償要素は直列補償要素によシ構成したこ
とを特徴とする電気油圧サーボ系。 ７、特許請求の範囲第１項記載の電気油圧サーボ系にお
いて、安定化補償要素はフィードバック補償要素および
直列補償要素により構成したことを特徴とする電気油圧
サーボ系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5134182A JPH0231243B2 (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | Denkyuatsusaabokei |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5134182A JPH0231243B2 (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | Denkyuatsusaabokei |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58170901A true JPS58170901A (ja) | 1983-10-07 |
| JPH0231243B2 JPH0231243B2 (ja) | 1990-07-12 |
Family
ID=12884221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5134182A Expired - Lifetime JPH0231243B2 (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | Denkyuatsusaabokei |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0231243B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61228104A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 油圧サ−ボ制御装置 |
| JPS6275106A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-07 | Komatsu Ltd | 油圧作動式作業機の制御方法 |
| US4700610A (en) * | 1984-09-17 | 1987-10-20 | Hoerbiger Ventilwerke Aktiengesellschaft | Cylinder tube strain measurement feedback for piston position control |
| JPS62274101A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-11-28 | Amada Co Ltd | 油圧機器におけるラム位置決め方法 |
| JPH02278636A (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子源 |
| US4991491A (en) * | 1986-12-13 | 1991-02-12 | Mannesmann Rexroth Gmbh | Circuit arrangement for position and feed control of a hydraulic cylinder |
| JPH0339601U (ja) * | 1989-08-29 | 1991-04-17 | ||
| US5031506A (en) * | 1987-09-24 | 1991-07-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for controlling the position of a hydraulic feed drive, such as a hydraulic press or punch press |
| FR2660705A1 (fr) * | 1990-04-10 | 1991-10-11 | Renault | Dispositif d'asservissement en effort d'un verin hydraulique et suspension de vehicule automobile equipee d'un tel dispositif. |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP5134182A patent/JPH0231243B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4700610A (en) * | 1984-09-17 | 1987-10-20 | Hoerbiger Ventilwerke Aktiengesellschaft | Cylinder tube strain measurement feedback for piston position control |
| JPS61228104A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 油圧サ−ボ制御装置 |
| JPS6275106A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-07 | Komatsu Ltd | 油圧作動式作業機の制御方法 |
| JPS62274101A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-11-28 | Amada Co Ltd | 油圧機器におけるラム位置決め方法 |
| US4991491A (en) * | 1986-12-13 | 1991-02-12 | Mannesmann Rexroth Gmbh | Circuit arrangement for position and feed control of a hydraulic cylinder |
| US5031506A (en) * | 1987-09-24 | 1991-07-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for controlling the position of a hydraulic feed drive, such as a hydraulic press or punch press |
| JPH02278636A (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子源 |
| JPH0339601U (ja) * | 1989-08-29 | 1991-04-17 | ||
| FR2660705A1 (fr) * | 1990-04-10 | 1991-10-11 | Renault | Dispositif d'asservissement en effort d'un verin hydraulique et suspension de vehicule automobile equipee d'un tel dispositif. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0231243B2 (ja) | 1990-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100423713B1 (ko) | 서보제어장치 | |
| US5698968A (en) | Power system stabilizer for generator | |
| TWI461877B (zh) | 伺服控制裝置 | |
| US10069445B2 (en) | Motor controller and method for controlling motor | |
| US9798295B2 (en) | Motor controller having a function of suppressing vibrations | |
| KR100545035B1 (ko) | 전동기 속도제어장치 및 그 장치의 게인설정방법 | |
| US7319909B2 (en) | Position control device, measuring device and machining device | |
| US6998810B2 (en) | Position controller of feed shaft | |
| JPS615302A (ja) | マニピユレ−タの制御装置 | |
| JPH0231243B2 (ja) | Denkyuatsusaabokei | |
| JP2020021476A (ja) | バルブ制御装置および圧力制御バルブ | |
| JPH0888990A (ja) | モータの位置制御装置 | |
| US3038451A (en) | Position control system | |
| JPH026308B2 (ja) | ||
| JPH0118281B2 (ja) | ||
| JP3725259B2 (ja) | 油圧加振機の制御装置 | |
| JP3972155B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP3305899B2 (ja) | 発電機の電力安定化装置 | |
| JPS63201705A (ja) | マニピユレ−タの防振制御装置 | |
| JPH10161706A (ja) | 単純適応制御装置 | |
| JPH058191A (ja) | ロボツト・ハンドの制御方法 | |
| JP2011197738A (ja) | フルクローズド位置制御装置 | |
| JPS62226317A (ja) | 機械振動抑制装置 | |
| ITTO940957A1 (it) | Sistema idraulico di regolazione di una forza. | |
| KR19980072539A (ko) | 적분형 시스템의 전달함수변환에 의한 제어 장치 및 방법 |