JP2000131203A - Method of data sampling and control device having deta sampling function - Google Patents

Method of data sampling and control device having deta sampling function

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JP2000131203A
JP2000131203A JP10299617A JP29961798A JP2000131203A JP 2000131203 A JP2000131203 A JP 2000131203A JP 10299617 A JP10299617 A JP 10299617A JP 29961798 A JP29961798 A JP 29961798A JP 2000131203 A JP2000131203 A JP 2000131203A
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Japan
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value
output amount
control
target
signal
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JP10299617A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Uno
博 宇野
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Saginomiya Seisakusho Inc
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Saginomiya Seisakusho Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control data points per one cycle of a change in controlled output to be constantly around an appropriate number, in the case that a target value signal is adapted to vary such that a value of the target value signal is started to increase when the controlled output decreases to a predetermined minimum value, while the value of the target value signal is started to decrease when the output increases to a predetermined maximum value, and that the output is sampled as data while feed-back controlling a controlled device. SOLUTION: In a low-cycle fatigue test, a hydraulic type material testing machine 12 is feed-back controlled while varying a target value signal Ds such that a value of a target value signal Ds is started to increase when a value of displacement, i.e., a controlled output decreases to a predetermined minimum value, while the value of the target value signal is started to increase if the value of displacement increases to an predetermined maximum value. A load, i.e., an output of the hydraulic type material testing machine 12, and the like are sampled as data whenever the value of displacement reach each of plural predetermined levels.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、データサンプリン
グ方法及びデータサンプリング機能を備えた制御装置に
関し、より詳しくは、制御対象装置をフィードバック制
御しつつ、その制御対象装置の出力量をデータとしてサ
ンプリングするための、データサンプリング方法及びデ
ータサンプリング機能を備えた制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data sampling method and a control device having a data sampling function, and more particularly, to feedback-control a device to be controlled while sampling the output amount of the device as data. And a control device having a data sampling function.

【0002】[0002]

【従来の技術】ある装置を高精度で制御する必要がある
ときには、多くの場合、フィードバック制御方式が用い
られる。フィードバック制御系の典型的な構成は、制御
対象装置と、その制御対象装置の出力量を表すセンサ信
号を発生するセンサ系と、センサ系からセンサ信号を受
け取り制御対象装置を制御するための制御信号を発生す
る制御装置とから成るものである。更に、制御装置は一
般的に、センサ系からのセンサ信号をフィードバック信
号とすることでそのセンサ信号が表す出力量を制御対象
出力量とするフィードバック部と、制御対象出力量の目
標値を表す目標値信号を発生する目標値信号発生部と、
目標値信号とフィードバック信号との差分を誤差信号と
して発生する誤差信号発生部と、誤差信号に応じた制御
信号を発生する制御信号発生部とを備えている。かかる
構成のフィードバック制御系は、様々な分野で広く用い
られている。
2. Description of the Related Art When it is necessary to control a certain device with high precision, a feedback control method is often used. A typical configuration of a feedback control system includes a control target device, a sensor system that generates a sensor signal representing an output amount of the control target device, and a control signal for receiving the sensor signal from the sensor system and controlling the control target device. And a control device for generating Further, the control device generally includes a feedback unit that uses a sensor signal from a sensor system as a feedback signal to output an output amount represented by the sensor signal as a control target output amount, and a target unit that indicates a target value of the control target output amount. A target value signal generator for generating a value signal;
An error signal generator for generating a difference between the target value signal and the feedback signal as an error signal, and a control signal generator for generating a control signal according to the error signal are provided. The feedback control system having such a configuration is widely used in various fields.

【0003】また、通常のフィードバック制御方式で
は、目標値信号の大きさを、制御対象出力量が目標値と
なったときに発生するセンサ信号(フィードバック信
号)の大きさに等しく設定するようにしている。目標値
信号をこのように設定すれば、フィードバック制御系
が、その目標値信号とセンサ信号(フィードバック信
号)との差分(偏差)を「0」に近付けるように動作す
るため、制御対象出力量がその目標値へ近付くように制
御される。
In a usual feedback control system, the magnitude of a target value signal is set to be equal to the magnitude of a sensor signal (feedback signal) generated when the controlled object output amount reaches a target value. I have. If the target value signal is set in this manner, the feedback control system operates so that the difference (deviation) between the target value signal and the sensor signal (feedback signal) approaches “0”. Control is performed so as to approach the target value.

【0004】かかる構成のフィードバック制御系におい
て、その制御対象装置が、油圧アクチュエータ系を備え
た油圧式材料試験機である場合には、制御信号に対する
制御対象装置の応答速度が比較的低速であるため、目標
値信号の大きさに対する制御対象出力量の大きさ(即
ち、ゲイン)の周波数応答特性曲線が、周波数が高くな
るにつれて急速に低下する著しい右下がりの曲線とな
る。
In a feedback control system having such a configuration, when the controlled device is a hydraulic material testing machine having a hydraulic actuator system, the response speed of the controlled device to a control signal is relatively low. The frequency response characteristic curve of the magnitude of the control target output amount (that is, the gain) with respect to the magnitude of the target value signal becomes a remarkably right-downward curve that rapidly decreases as the frequency increases.

【0005】油圧式材料試験機を用いて材料の疲労試験
を実行する際には、試験片を装着した荷重負荷部の変
位、または、試験片に直接装着した伸び計から読取る試
験片の伸びを、所望の振幅で周期的に変化させるように
制御を行うことで、その試験片に繰返し加重を印加す
る。その周期的変化の周波数は、多くの場合、数十〜数
百サイクル/分程度であるが、これは油圧式材料試験機
にとってはかなり高い周波数であり、そのような周波数
においては、制御対象出力量である変位または伸びの実
際の振幅が、目標値信号の振幅と比べてかなり小さくな
る傾向がある。従って、制御対象出力量の振幅制御を高
精度で行うためには、何らかの対策が必要である。
[0005] When a fatigue test of a material is performed using a hydraulic material testing machine, the displacement of a load portion on which the test piece is mounted or the elongation of the test piece read from an extensometer directly mounted on the test piece is measured. The weight is repeatedly applied to the test piece by performing control so as to periodically change the amplitude at a desired amplitude. The frequency of the periodic change is often on the order of tens to hundreds of cycles / minute, but this is a considerably high frequency for a hydraulic material testing machine, and at such a frequency, the control target output is low. The actual amplitude of the displacement or elongation, which is the force, tends to be considerably smaller than the amplitude of the target value signal. Therefore, in order to perform the amplitude control of the output amount of the control target with high accuracy, some countermeasures are required.

【0006】更に、疲労試験の実行中には、主として油
圧アクチュエータ系の作動油の温度の上昇によって、油
圧式材料試験機の伝達関数が変動することがある。低い
周波数で制御を行っているときには、この伝達関数の変
動の影響はそれほど大きくないが、高い周波数で制御を
行っているときには、その変動が、制御対象出力量であ
る変位または伸びの振幅に大きく影響する。従ってこの
点からも、振幅制御の精度を確保するために何らかの対
策が必要である。
Further, during the execution of the fatigue test, the transfer function of the hydraulic material testing machine may fluctuate mainly due to an increase in the temperature of the hydraulic oil of the hydraulic actuator system. When the control is performed at a low frequency, the influence of the change of the transfer function is not so large, but when the control is performed at a high frequency, the change is large in the amplitude of the displacement or elongation, which is the output amount to be controlled. Affect. Therefore, also from this point, some countermeasures are required to ensure the accuracy of the amplitude control.

【0007】周期的に変化させる制御対象出力量の振幅
を高精度で制御するための方法の1つに、周期的関数と
して発生させる目標値信号の振幅の大きさと、その制御
の結果として実際に発生する制御対象出力量の振幅の大
きさとを、誤差信号発生部とは別に設けた比較部におい
て比較し、それら双方の振幅の比に応じた補償ゲインで
目標値信号を増幅するという方法がある。
[0007] One of the methods for controlling the amplitude of the output of the controlled object, which is periodically changed, with high accuracy is to determine the magnitude of the amplitude of the target value signal generated as a periodic function and the actual value of the amplitude as a result of the control. There is a method in which the magnitude of the amplitude of the output amount to be controlled is compared with a comparison unit provided separately from the error signal generation unit, and the target value signal is amplified with a compensation gain corresponding to the ratio between the amplitudes of the two. .

【0008】例えば、制御対象出力量である変位の大き
さが±1.0mmのときに、その変位を表すフィードバ
ック信号の大きさが±5.0Vとなるように設定された
制御系があるものとする。この制御系において、振幅を
±1.0mmとして変位を周期的に変化させるように制
御を行うには、目標値信号の振幅を±5.0Vに設定す
る。そして、そのように設定した目標値信号によって実
際に制御を行ったときに、上述した理由により、実際に
発生した変位の振幅が±0.8mmになるのであれば、
その目標値信号を「1.25」(=1.0/0.8)の
補償ゲインをもって増幅して、目標値信号の振幅が±
6.25Vになるようにすれば、実際に発生する変位の
振幅を所望の振幅である±1.0mmにすることができ
る。
For example, there is a control system which is set so that the magnitude of a feedback signal representing the displacement is ± 5.0 V when the magnitude of the displacement which is the controlled object output amount is ± 1.0 mm. And In this control system, the amplitude of the target value signal is set to ± 5.0 V in order to perform control so as to periodically change the displacement with the amplitude being ± 1.0 mm. Then, when the control is actually performed by the target value signal set as described above, if the amplitude of the displacement actually generated becomes ± 0.8 mm for the above-described reason,
The target value signal is amplified with a compensation gain of “1.25” (= 1.0 / 0.8), and the amplitude of the target value signal is ±
If the voltage is set to 6.25 V, the amplitude of the displacement actually generated can be set to the desired amplitude of ± 1.0 mm.

【0009】現実の制御においては、補償ゲインに相当
する増幅を目標値信号に施すための操作が、目標値信号
発生部のゲインの自動的な制御によって行われるように
してあり、そのため、この方法は、AGC(自動利得制
御)方式と呼ばれることがある。
In actual control, an operation for applying amplification corresponding to a compensation gain to a target value signal is performed by automatic control of the gain of a target value signal generator. May be called an AGC (Automatic Gain Control) method.

【0010】ただし、このAGC方式は、制御対象出力
量を周期的に変化させる制御を行う場合に、その制御の
実行中に、あるサイクルで実際に発生した制御対象出力
量の振幅に基づいて、その次のサイクルに用いる目標値
信号の振幅の大きさを修正する方式であるため、その周
期的制御の最初の1サイクルから、制御対象出力量の振
幅を高精度で制御することは不可能である。また、安定
した制御を行うためには、補償ゲインの大きさがある程
度緩やかに変化するようにしておくことが望ましいが、
そうした場合には、周期的制御の最初の数サイクルが経
過するまでは、制御対象出力量の振幅を高精度で制御す
ることができない。
However, in the AGC system, when performing a control for periodically changing the controlled object output amount, during the execution of the control, based on the amplitude of the controlled object output amount actually generated in a certain cycle, Since the amplitude of the target value signal used in the next cycle is corrected, it is impossible to control the amplitude of the controlled output with high accuracy from the first cycle of the periodic control. is there. In addition, in order to perform stable control, it is desirable that the magnitude of the compensation gain be changed to some extent gently.
In such a case, the amplitude of the controlled object output amount cannot be controlled with high accuracy until the first few cycles of the periodic control have elapsed.

【0011】このことは、破断サイクル数(即ち、試験
片を破断に至らせるのに必要な繰返し加重の反復印加回
数)が比較的大きく、試験片の応力−ひずみ曲線のヒス
テリシスカーブの面積が比較的小さい高サイクル疲労試
験では、特に問題とはならない。しかしながら、破断サ
イクル数が比較的小さく、試験片の応力−ひずみ曲線の
ヒステリシスカーブの面積が比較的大きい低サイクル疲
労試験では、制御対象出力量である変位または伸びの振
幅を、その周期的制御の最初の1サイクルから高精度で
制御する必要があるため、AGC方式は不適当である。
This means that the number of fracture cycles (that is, the number of repetitive loadings required to cause the specimen to fracture) is relatively large, and the area of the hysteresis curve of the stress-strain curve of the specimen is relatively small. There is no particular problem in the high cycle fatigue test, which is relatively small. However, in the low cycle fatigue test in which the number of fracture cycles is relatively small and the area of the hysteresis curve of the stress-strain curve of the test piece is relatively large, the amplitude of displacement or elongation, which is the controlled output, is controlled by the periodic control. The AGC method is inappropriate because it is necessary to control with high accuracy from the first cycle.

【0012】ここで、低サイクル疲労試験について簡単
に説明しておく。金属材料の疲労試験において、試験片
に印加する繰返し荷重の大きさを比較的大きな値に設定
することにより、その試験片に発生する最大塑性ひずみ
(これは応力−ひずみ線図の残留ひずみに相当する)
が、最大弾性ひずみ(これは最大総ひずみから最大塑性
ひずみを差し引いた差に相当する)と比べて、充分に大
きくなるようにすることができる。このような条件下で
疲労試験を行うと、103 〜104 回以下の比較的少な
い回数の加重印加サイクルで試験片が破断に至る、いわ
ゆる低サイクル疲労破壊が発生するため、これを低サイ
クル疲労試験という。低サイクル疲労試験では試験片に
大きな塑性ひずみが発生するため、試験片の応力−ひず
み線図は大面積のヒステリシスループを描く。
Here, the low cycle fatigue test will be briefly described. In a fatigue test of a metal material, by setting the magnitude of the cyclic load applied to the test piece to a relatively large value, the maximum plastic strain generated in the test piece (this corresponds to the residual strain in the stress-strain diagram) Do)
Can be made sufficiently large compared to the maximum elastic strain (which corresponds to the difference between the maximum total strain minus the maximum plastic strain). When a fatigue test is performed under such conditions, a so-called low-cycle fatigue fracture occurs in which the test piece is broken by a relatively small number of load application cycles of 10 3 to 10 4 times or less. This is called a fatigue test. In the low-cycle fatigue test, a large plastic strain is generated in the test piece, so that the stress-strain diagram of the test piece draws a large-area hysteresis loop.

【0013】これに対して高サイクル疲労試験は、低サ
イクル疲労試験とは逆に、試験片に発生する最大弾性ひ
ずみが、最大塑性ひずみと比べて充分に大きくなるよう
にして行う疲労試験である。このような条件下で疲労試
験を行うと、試験片を破断に至らせるまでに103 〜1
4 回以上の回数の加重印加サイクルが必要な、いわゆ
る高サイクル疲労破壊が発生するため、これを高サイク
ル疲労試験という。高サイクル疲労試験では、試験片に
小さな塑性ひずみしか発生しないため、試験片の応力−
ひずみ線図のヒステリシスループは小面積の細長い形状
となる。
On the other hand, the high cycle fatigue test is a fatigue test performed in such a manner that the maximum elastic strain generated in the test piece is sufficiently larger than the maximum plastic strain, contrary to the low cycle fatigue test. . When the fatigue test is performed under such conditions, the test piece is required to be 10 3 to 1 until it breaks.
0 4 times or more weighting applied cycle times are required, since the so-called high-cycle fatigue fracture occurs, which is referred to high cycle fatigue testing. In the high cycle fatigue test, only a small plastic strain is generated in the test piece, so the stress of the test piece
The hysteresis loop of the distortion diagram has a small area and an elongated shape.

【0014】低サイクル疲労試験では、試験片に繰返し
荷重を印加しつつ、そのとき実際に試験片に加わってい
る荷重と、試験片に荷重を負荷している荷重負荷部に発
生している変位または試験片に発生している伸びとを測
定し、即ちデータとしてサンプリングする。そして、測
定した荷重から試験片に発生した応力を求め、また、測
定した変位または伸びから試験片に発生したひずみを求
める。更に、それら応力及びひずみの値に基づいて試験
片の応力−ひずみ線図を作成し、その応力−ひずみ線図
のヒステリシスカーブを解析して金属材料の疲労に関す
る様々なパラメータを求める。
In the low-cycle fatigue test, while a load is repeatedly applied to the test piece, the load actually applied to the test piece at that time and the displacement generated in the load-applying portion that applies the load to the test piece at that time. Alternatively, the elongation occurring in the test piece is measured, that is, sampling is performed as data. Then, the stress generated in the test piece is obtained from the measured load, and the strain generated in the test piece is obtained from the measured displacement or elongation. Further, a stress-strain diagram of the test piece is created based on the values of the stress and the strain, and various parameters relating to fatigue of the metal material are obtained by analyzing a hysteresis curve of the stress-strain diagram.

【0015】これについて更に詳しく説明すると、試験
片の変位または伸びが1サイクルの変化をする間に多数
のデータポイントにおいてデータサンプリングを行い、
それによって、変位または伸びの1サイクルごとに応力
−ひずみ線図を作成できるようにする。そして、各1サ
イクルの応力−ひずみ線図のヒステリシスカーブから、
その金属材料の、動的硬化指数、ヤング率、1サイクル
あたりの発熱量即ち吸収エネルギ(これはヒステリシス
カーブのループ面積に等しい)、疲労塑性指数、疲労強
度指数、残留ひずみ(即ち塑性ひずみ)、弾性ひずみ、
それに総ひずみ等の様々なパラメータの値を求め、それ
らパラメータの値と材料疲労との関係を明らかにする。
More specifically, data sampling is performed at a number of data points while the displacement or elongation of the test piece changes in one cycle.
This enables a stress-strain diagram to be created for each cycle of displacement or elongation. Then, from the hysteresis curve of the stress-strain diagram for each cycle,
Dynamic hardening index, Young's modulus, heat value per cycle or absorbed energy (which is equal to the loop area of the hysteresis curve), fatigue plasticity index, fatigue strength index, residual strain (ie, plastic strain), Elastic strain,
Then, the values of various parameters such as total strain are obtained, and the relationship between the values of those parameters and material fatigue is clarified.

【0016】このような低サイクル疲労試験の目的に適
合する、充分に高い精度を有する応力−ひずみ線図を作
成するために必要な、1サイクルあたりのデータポイン
トの個数は、通常、数十〜数百個もの多数に及ぶ。ま
た、低サイクル疲労試験では、試験片に繰返し加重を印
加するために、その試験片に荷重を負荷する荷重負荷部
の変位またはその試験片に発生する伸びを周期的に変化
させる制御を行うが、その周期的制御の最初の1サイク
ルから、その変位または伸びの振幅を高精度で制御する
必要がある。
The number of data points per cycle required to create a stress-strain diagram with sufficiently high accuracy that meets the purpose of such a low cycle fatigue test is usually several tens to Hundreds of thousands. In addition, in the low cycle fatigue test, in order to repeatedly apply a load to the test piece, control is performed to periodically change the displacement of the load applying portion for applying a load to the test piece or the elongation generated in the test piece. It is necessary to control the amplitude of the displacement or elongation with high precision from the first cycle of the periodic control.

【0017】前述のAGC方式では、低サイクル疲労試
験に必要な高精度の振幅制御を行うことが困難であるた
め、低サイクル疲労試験においては、一般的に、AGC
方式より更に高精度で振幅制御を行うことのできる、別
の振幅制御方式が用いられている。この振幅制御方式
は、制御対象出力量である変位または伸びの値が所定最
小値まで低下したときに目標値信号の値を略々一定速度
で増大させはじめ、それが所定最大値まで増大したとき
に目標値信号の値を略々一定速度で減少させはじめるよ
うに目標値信号発生部の制御を行い、それによって、制
御対象出力量である変位または伸びの値を所定最小値か
ら所定最大値へ、また所定最大値から所定最小値へと反
復して変化させるというものである。この方式は、レベ
ル比較方式と呼ばれることがある。
In the above-mentioned AGC method, it is difficult to perform high-precision amplitude control required for a low-cycle fatigue test.
Another amplitude control method that can perform amplitude control with higher accuracy than the method is used. This amplitude control method starts increasing the value of the target value signal at a substantially constant speed when the value of the displacement or elongation, which is the output amount to be controlled, decreases to a predetermined minimum value, and when it increases to a predetermined maximum value. The target value signal generator is controlled so that the value of the target value signal begins to decrease at a substantially constant speed, whereby the value of the displacement or elongation, which is the output amount to be controlled, is changed from a predetermined minimum value to a predetermined maximum value. , And repeatedly changing from a predetermined maximum value to a predetermined minimum value. This method is sometimes called a level comparison method.

【0018】このレベル比較方式を用いた場合には、目
標値信号は略々三角波信号の形で発生される。また、目
標値信号の変化方向を増大から減少へ、ないしは減少か
ら増大へ切り換える際に、制御対象出力量がオーバーシ
ュートを生じるために僅かな振幅誤差が発生するが、こ
の振幅誤差は非常に小さなものであり、レベル比較方式
を用いることで、制御対象出力量の振幅を、周期的制御
の最初の1サイクルから非常に高い精度で制御すること
ができる。
When this level comparison method is used, the target value signal is generated substantially in the form of a triangular wave signal. Further, when the direction of change of the target value signal is switched from increase to decrease or from decrease to increase, a slight amplitude error occurs due to the overshoot of the output of the controlled object, but this amplitude error is very small. By using the level comparison method, it is possible to control the amplitude of the control target output amount with very high accuracy from the first cycle of the periodic control.

【0019】しかしながらこのレベル比較方式には、三
角波信号の形で発生される目標値信号の周期を正確に設
定できないという短所が付随している。前述のAGC方
式では、目標値信号の周期は制御対象出力量の現在値と
は無関係に指定可能であるため、正確に所望の値に設定
できるが、それに対してこのレベル比較方式では、制御
対象出力量の現在値が最大値ないし最小値に達したとき
に目標値信号の変化方向を切り換えるため、目標値信号
の周期が、制御対象装置である油圧式材料試験装置の特
性や試験片の特性に左右されることになる。そのため、
目標値信号の周期が、予期した周期と大きく異なること
があり、更には、低サイクル疲労試験の実行中に油圧ア
クチュエータ系の作動油の温度や試験片の特性が変化す
るのに伴って、目標値信号の周期が変動することもあ
る。
However, this level comparison method has a disadvantage that the period of the target value signal generated in the form of a triangular wave signal cannot be set accurately. In the above-described AGC method, the cycle of the target value signal can be specified irrespective of the current value of the output amount of the control target, so that the desired value can be accurately set. When the current value of the output amount reaches the maximum value or the minimum value, the direction of change of the target value signal is switched. Will be affected. for that reason,
The cycle of the target value signal may be significantly different from the expected cycle.Furthermore, as the temperature of the hydraulic oil of the hydraulic actuator system and the characteristics of the test piece change during the execution of the low cycle fatigue test, the The period of the value signal may fluctuate.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】従来は、低サイクル疲
労試験におけるデータサンプリングは、所定時間間隔ご
とに(例えば、数百〜数千μ秒のサンプリング周期で)
サンプリングする方式で行っていた。しかしながら先に
説明したように、変位または伸びの振幅を高精度で制御
するためにレベル比較方式を用いた場合には、その変位
または伸びが1サイクルの変化をする時間であるサイク
ル周期を正確に設定できないため、サイクル周期が結果
的に短くなった場合にも充分な個数のデータポイントを
確保できるように、サンプリング周期を予め短めに設定
しておく必要があった。そして、そのために、実際のサ
イクル周期が比較的長かった場合には、1サイクルあた
りのデータポイントの個数が不必要に多くなってしまう
という不都合が生じていた。
Conventionally, data sampling in a low cycle fatigue test is performed at predetermined time intervals (for example, at a sampling period of several hundreds to several thousands of microseconds).
This was done by sampling. However, as described above, when the level comparison method is used to control the amplitude of displacement or elongation with high accuracy, the cycle period, which is the time during which the displacement or elongation changes by one cycle, is accurately determined. Since it cannot be set, it is necessary to set a shorter sampling period in advance so that a sufficient number of data points can be secured even if the cycle period is eventually shortened. If the actual cycle period is relatively long, the number of data points per cycle becomes unnecessarily large.

【0021】例えば、ある低サイクル疲労試験の試験計
画の策定に際して見積もりを行ったところ、充分な精度
を有する試験結果を得るには、1つのヒステリシスカー
ブを描くためのデータポイントの個数を数百個にする必
要がある(即ち、1サイクルにつき、数百個のデータポ
イントでデータを収集する必要がある)と予測され、ま
た、破断サイクル数の最大値は十万サイクルであると予
測されたものとする。この場合に、破断に至るまでの試
験片の状態変化の全てを記録しておこうとするならば、
最大で、数百×十万=数千万個のデータをサンプリング
して格納することが必要になる。
For example, when an estimate was made in formulating a test plan for a certain low cycle fatigue test, in order to obtain a test result having sufficient accuracy, the number of data points for drawing one hysteresis curve was several hundred. (Ie, data must be collected at hundreds of data points per cycle), and the maximum number of break cycles is expected to be 100,000 cycles And In this case, if you want to record all the changes in the state of the specimen up to the fracture,
At most, it is necessary to sample and store several hundreds of data = tens of millions of data.

【0022】また、サイクル周期が結果的に比較的短く
なった場合にも対応できるようにデータサンプリング周
期を予め短めに設定しておいたにもかかわらず、実際の
サイクル周期が比較的長くなってしまい、しかも破断サ
イクル数がかなり大きかった場合には、更にその数倍の
データをサンプリングしなければならなくなる。
In addition, although the data sampling cycle is previously set short so as to cope with the case where the cycle cycle is relatively short as a result, the actual cycle cycle becomes relatively long. In addition, if the number of break cycles is considerably large, it is necessary to sample several times more data.

【0023】そのため従来は、レベル比較方式を用いて
低サイクル疲労試験を実行する場合に、制御対象量であ
る変位または伸びのサイクル周期が長くなってしまう
と、莫大なデータ格納容量が必要になり、またヒステリ
シスカーブの解析に関わるデータ処理量も増大するとい
う問題が発生していた。
Conventionally, when a low cycle fatigue test is performed using the level comparison method, an enormous data storage capacity is required if the cycle period of displacement or elongation, which is the control target, becomes long. In addition, there has been a problem that the amount of data processing related to the analysis of the hysteresis curve also increases.

【0024】本発明は上述した従来の問題点に鑑み成さ
れたものであり、本発明の1つの目的は、制御対象装置
をフィードバック制御しつつ、その制御対象装置の出力
量をデータとしてサンプリングするためのデータサンプ
リング方法において、制御対象出力量の値が所定最小値
まで低下したときに目標値信号の値を増大させはじめ、
制御対象出力量の値が所定最大値まで増大したときに目
標値信号の値を減少させはじめるように目標値信号を変
化させる制御を行う場合に、制御対象出力量の変化の1
サイクルあたりのデータポイントの個数が過小にも過大
にもならず、常に適正個数に近い個数となるようにする
ことのできる、データサンプリング方法を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems. One object of the present invention is to perform feedback control of a device to be controlled while sampling the output amount of the device to be controlled as data. In the data sampling method for, the value of the target value signal begins to increase when the value of the control target output amount decreases to a predetermined minimum value,
When performing control to change the target value signal so that the value of the target value signal starts to decrease when the value of the control target output amount increases to a predetermined maximum value, one of the changes in the control target output amount
An object of the present invention is to provide a data sampling method capable of ensuring that the number of data points per cycle does not become too small or too large, and is always close to an appropriate number.

【0025】また、本発明のもう1つの目的は、制御対
象装置をフィードバック制御しつつ、その制御対象装置
の出力量をデータとしてサンプリングするための、デー
タサンプリング機能を備えた制御装置において、制御対
象出力量の値が所定最小値まで低下したときに目標値信
号の値を増大させはじめ、制御対象出力量の値が所定最
大値まで増大したときに目標値信号の値を減少させはじ
めるように目標値信号を変化させる制御を行う場合に、
制御対象出力量の変化の1サイクルあたりのデータポイ
ントの個数が過小にも過大にもならず、常に適正個数に
近い個数となるようにすることのできる、データサンプ
リング機能を備えた制御装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a control device having a data sampling function for sampling the output amount of the controlled device as data while performing feedback control on the controlled device. The target is set to start increasing the value of the target value signal when the value of the output amount decreases to the predetermined minimum value, and to start decreasing the value of the target value signal when the value of the controlled object output amount increases to the predetermined maximum value. When performing control to change the value signal,
Provided is a control device having a data sampling function that can keep the number of data points per one cycle of a change in the controlled object output amount to be not too small or too large and always be close to an appropriate number. Is to do.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に記載した本発明のデータサンプリング方
法は、制御対象装置と、該制御対象装置の複数の出力量
を表す複数のセンサ信号を夫々が発生する複数のセンサ
系と、前記複数のセンサ信号のうちの1つのセンサ信号
をフィードバック信号とすることでそのセンサ信号が表
す出力量を制御対象出力量とするフィードバック部と、
前記制御対象出力量の目標値を表す目標値信号を発生す
る目標値信号発生部と、前記目標値信号と前記フィード
バック信号との差分を誤差信号として発生する誤差信号
発生部と、前記誤差信号に応じた制御信号を発生する制
御信号発生部とを備えたフィードバック制御系を使用
し、前記制御対象出力量の値が所定最小値まで低下した
ときに前記目標値信号の値を増大させはじめ、前記制御
対象出力量の値が所定最大値まで増大したときに前記目
標値信号の値を減少させはじめるように前記目標値信号
発生部の制御を行うことで、前記制御対象出力量を前記
所定最小値から前記所定最大値へ、また前記所定最大値
から前記所定最小値へと反復して変化させるようにしつ
つ、前記制御対象装置の前記複数の出力量のうちの1つ
または複数の出力量をデータとしてサンプリングするた
めのデータサンプリング方法において、前記制御対象出
力量の値が複数の所定レベルの各々に達するごとにデー
タサンプリングを行うことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a data sampling method according to the present invention, wherein a plurality of sensor signals representing a plurality of output amounts of a controlled object device are provided. A plurality of sensor systems, each of which generates, and a feedback unit that uses one sensor signal of the plurality of sensor signals as a feedback signal to make an output amount represented by the sensor signal a control target output amount,
A target value signal generation unit that generates a target value signal representing a target value of the control target output amount, an error signal generation unit that generates a difference between the target value signal and the feedback signal as an error signal, Using a feedback control system including a control signal generation unit that generates a corresponding control signal, when the value of the control target output amount decreases to a predetermined minimum value, the value of the target value signal starts increasing, By controlling the target value signal generator so that the value of the target value signal starts decreasing when the value of the control target output amount increases to a predetermined maximum value, the control target output amount is reduced to the predetermined minimum value. To the predetermined maximum value and from the predetermined maximum value to the predetermined minimum value while repeatedly changing one or more of the plurality of output amounts of the plurality of output amounts of the controlled object device. A data sampling method for sampling a data, is characterized by performing data sampling every time the value of the control target output quantity reaches each of a plurality of predetermined levels.

【0027】また、請求項2に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、前記複数の所定レベルを等レベル
間隔で設定することを特徴としている。
The data sampling method according to the present invention is characterized in that the plurality of predetermined levels are set at equal level intervals.

【0028】また、請求項3に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、前記複数の所定レベルを不等レベ
ル間隔で設定することを特徴としている。
In the data sampling method according to the present invention, the plurality of predetermined levels are set at unequal level intervals.

【0029】また、請求項4に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、前記制御対象出力量の値域のう
ち、前記所定最大値と前記所定最小値との間の領域で
は、第1レベル間隔をもって等レベル間隔で前記複数の
所定レベルを設定し、前記制御対象出力量の値域のう
ち、前記所定最大値と前記所定最小値との間の領域から
外れた領域では、前記第1レベル間隔より小さい第2レ
ベル間隔をもって等レベル間隔で前記複数の所定レベル
を設定することを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the data sampling method according to the present invention, in a range between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value in the range of the controlled output amount, a first level interval is provided. The plurality of predetermined levels are set at equal level intervals, and in a value range of the output amount of the control target, in a region deviating from a region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, the value is smaller than the first level interval. The plurality of predetermined levels are set at equal level intervals with a second level interval.

【0030】また、請求項5に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、前記制御対象出力量の値域のう
ち、前記所定最大値と前記所定最小値との間の領域で
は、等レベル間隔で前記複数の所定レベルを設定し、前
記制御対象出力量の値域のうち、前記所定最大値と前記
所定最小値との間の領域から外れた領域では、所定時間
間隔でデータサンプリングを行うことを特徴としてい
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the data sampling method according to the present invention, in a range between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value in the value range of the control target output amount, the data sampling method has the same level interval. A plurality of predetermined levels are set, and in a range of the output amount of the control target, in a region outside a region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, data sampling is performed at predetermined time intervals. I have.

【0031】また、請求項6に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、前記制御対象装置が、油圧アクチ
ュエータ系を備えた油圧式材料試験機であり、前記目標
値信号発生部の前記制御を、前記油圧式材料試験機に装
着した試験片の低サイクル疲労試験のための制御として
実行し、前記試験片に加わる荷重に関係した出力量と前
記試験片に発生する変形量に関係した出力量とをデータ
としてサンプリングすることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the data sampling method of the present invention, the controlled object device is a hydraulic material testing machine having a hydraulic actuator system, and the control of the target value signal generating section is performed by: Executed as a control for a low cycle fatigue test of a test piece mounted on the hydraulic material testing machine, an output amount related to a load applied to the test piece and an output amount related to a deformation amount generated in the test piece. Is sampled as data.

【0032】また、請求項7に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、第1出力量と第2出力量とを含む
複数の出力量を発生する制御対象装置の前記第1出力量
をフィードバック制御しつつ、前記複数の出力量のうち
の少なくとも前記第2出力量をデータとしてサンプリン
グするためのデータサンプリング方法において、前記第
1出力量の値が複数の所定レベルの各々に達するごとに
データサンプリングを行うことを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a data sampling method according to the present invention, wherein the first output amount of a control target device which generates a plurality of output amounts including a first output amount and a second output amount is feedback controlled. And a data sampling method for sampling at least the second output amount of the plurality of output amounts as data, wherein data sampling is performed each time the value of the first output amount reaches each of a plurality of predetermined levels. It is characterized by performing.

【0033】また、請求項8に記載した本発明のデータ
サンプリング機能を備えた制御装置は、制御対象装置及
び該制御対象装置の複数の出力量を表す複数のセンサ信
号を夫々が発生する複数のセンサ系と組合せて用いる、
データサンプリング機能を備えた制御装置において、前
記複数のセンサ信号のうちの1つのセンサ信号をフィー
ドバック信号とすることでそのセンサ信号が表す出力量
を制御対象出力量とするフィードバック部と、前記制御
対象出力量の目標値を表す目標値信号を発生する目標値
信号発生部と、前記目標値信号と前記フィードバック信
号との差分を誤差信号として発生する誤差信号発生部
と、前記誤差信号に応じた制御信号を発生する制御信号
発生部と、前記制御対象出力量の値が所定最小値まで低
下したときに前記目標値信号の値を増大させはじめ、前
記制御対象出力量の値が所定最大値まで増大したときに
前記目標値信号の値を減少させはじめるように前記目標
値信号発生部の制御を行うことで、前記制御対象出力量
を前記所定最小値から前記所定最大値へ、また前記所定
最大値から前記所定最小値へと反復して変化させるよう
にする、目標値信号発生部制御手段と、前記制御対象装
置の前記複数の出力量のうちの1つまたは複数の出力量
をデータとしてサンプリングするためのデータサンプリ
ング手段とを備え、前記データサンプリング手段が、前
記制御対象出力量の値が複数の所定レベルの各々に達し
たか否かを判定するレベル到達判定手段を備えており、
前記制御対象出力量の値が前記複数の所定レベルの各々
に達したと前記レベル到達判定手段が判定するごとに、
前記制御対象装置の前記出力量のデータサンプリングを
行うように構成されていることを特徴としている。
According to another aspect of the present invention, there is provided a control device having a data sampling function according to the present invention, wherein a plurality of sensor signals respectively representing a plurality of sensor signals representing a plurality of output amounts of the controlled object device are provided. Used in combination with a sensor system,
A control unit having a data sampling function, wherein one of the plurality of sensor signals is used as a feedback signal so that an output amount represented by the sensor signal is used as a control target output amount; A target value signal generator that generates a target value signal representing a target value of the output amount; an error signal generator that generates a difference between the target value signal and the feedback signal as an error signal; and control according to the error signal. A control signal generating unit that generates a signal, and starts increasing the value of the target value signal when the value of the controlled object output amount decreases to a predetermined minimum value, and increases the value of the controlled object output amount to a predetermined maximum value By controlling the target value signal generation unit so as to start decreasing the value of the target value signal when the control target output amount has reached the predetermined minimum value. A target value signal generator control means for repetitively changing from the predetermined maximum value to the predetermined maximum value and from the predetermined maximum value to the predetermined minimum value, and one of the plurality of output amounts of the controlled device. Data sampling means for sampling one or more output amounts as data, wherein the data sampling means determines whether or not the value of the controlled output amount has reached each of a plurality of predetermined levels. Equipped with arrival determination means,
Each time the level reaching determination means determines that the value of the controlled object output amount has reached each of the plurality of predetermined levels,
It is characterized in that it is configured to perform data sampling of the output amount of the control target device.

【0034】また、請求項9に記載した本発明のデータ
サンプリング機能を備えた制御装置は、前記複数の所定
レベルが等レベル間隔で設定されていることを特徴とし
ている。
[0034] A control device having a data sampling function according to the present invention is characterized in that the plurality of predetermined levels are set at equal level intervals.

【0035】また、請求項10に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置は、前記複数の所
定レベルが不等レベル間隔で設定されていることを特徴
としている。
In the control device having a data sampling function according to the present invention, the plurality of predetermined levels are set at unequal level intervals.

【0036】また、請求項11に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置は、前記制御対象
出力量の値域のうち、前記所定最大値と前記所定最小値
との間の領域では、第1レベル間隔をもって等レベル間
隔で前記複数の所定レベルが設定されており、前記制御
対象出力量の値域のうち、前記所定最大値と前記所定最
小値との間の領域から外れた領域では、前記第1レベル
間隔より小さい第2レベル間隔をもって等レベル間隔で
前記複数の所定レベルが設定されていることを特徴とし
ている。
Further, in the control device having the data sampling function of the present invention according to the present invention, in the range of the controlled object output amount between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, The plurality of predetermined levels are set at equal level intervals with a first level interval, and in a value range of the control target output amount, in a region outside a region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, The plurality of predetermined levels are set at equal level intervals with a second level interval smaller than the first level interval.

【0037】また、請求項12に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置は、前記制御対象
出力量の値域のうち、前記所定最大値と前記所定最小値
との間の領域では、等レベル間隔で前記複数の所定レベ
ルが設定されており、前記データサンプリング手段が更
に、前記制御対象出力量の現在値が前記所定最大値と前
記所定最小値との間の領域にあるか否かを判定する制御
対象出力量現在値領域判定手段を備えており、前記制御
対象出力量の値域のうち、前記所定最大値と前記所定最
小値との間の領域から外れた領域では、所定時間間隔で
データサンプリングを行うように構成されていることを
特徴としている。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the control device having the data sampling function according to the present invention, in the range of the controlled object output amount, the range between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value includes: The plurality of predetermined levels are set at equal level intervals, and the data sampling means further determines whether a current value of the controlled object output amount is in an area between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value. Control target output amount current value region determining means for determining the value of the control target output amount, in a range outside the region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, a predetermined time interval Is characterized by performing data sampling.

【0038】また、請求項13に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置は、前記制御対象
装置が、油圧アクチュエータ系を備えた油圧式材料試験
機であり、前記目標値信号発生部の前記制御が、前記油
圧式材料試験機に装着した試験片の低サイクル疲労試験
のための制御として実行され、データとしてサンプリン
グされる前記制御対象装置の前記出力量が、前記試験片
に加わる荷重に関係した出力量と前記試験片に発生する
変形量に関係した出力量とを含んでいることを特徴とし
ている。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the control device having a data sampling function according to the present invention, the controlled object device is a hydraulic material testing machine having a hydraulic actuator system, and the target value signal generator Is executed as a control for a low-cycle fatigue test of a test piece mounted on the hydraulic material testing machine, and the output amount of the controlled device, which is sampled as data, is a load applied to the test piece. And an output amount related to an amount of deformation generated in the test piece.

【0039】また、請求項14に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置は、第1出力量と
第2出力量とを含む複数の出力量を発生する制御対象装
置の前記第1出力量をフィードバック制御しつつ、前記
複数の出力量のうちの少なくとも前記第2出力量をデー
タとしてサンプリングする、データサンプリング機能を
備えた制御装置において、前記第1出力量の値が複数の
所定レベルの各々に達したか否かを判定するレベル到達
判定手段を備え、前記第1出力量の値が前記複数の所定
レベルの各々に達したと前記レベル到達判定手段が判定
するごとに、前記複数の出力量のうちの少なくとも前記
第2出力量のデータサンプリングを行うように構成され
ていることを特徴としている。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a control device having a data sampling function according to the present invention, wherein the first controlled object device generates a plurality of output quantities including a first output quantity and a second output quantity. In a control device having a data sampling function, wherein at least the second output amount of the plurality of output amounts is sampled as data while performing feedback control of the output amount, the value of the first output amount may be a plurality of predetermined levels. Level determination means for determining whether or not each of the plurality of predetermined levels has been reached, and each time the level arrival determination means determines that the value of the first output amount has reached each of the plurality of predetermined levels, Is characterized in that at least the second output amount among the output amounts is sampled.

【0040】請求項1に記載した本発明のデータサンプ
リング方法によれば、最大値から最小値へ、また最小値
から最大値へと反復して変化する制御対象出力量が所定
レベルに達するごとにデータサンプリングを行うため、
制御対象出力量の反復変化の1周期あたりのデータポイ
ントの個数が、その反復変化の周期の長短に影響される
ことがなく、従って、データポイントの個数が過小にも
過大にもならず、常に適正個数に近い個数となるように
することが可能である。
According to the data sampling method of the present invention, the control target output amount that repeatedly changes from the maximum value to the minimum value and from the minimum value to the maximum value reaches a predetermined level. To perform data sampling,
The number of data points per cycle of the repetitive change of the controlled object output amount is not affected by the length of the cycle of the repetitive change. Therefore, the number of data points does not become too small or too large. It is possible to make the number close to the appropriate number.

【0041】また、請求項2に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、複数の所定レベルを等レベル間隔
で設定するというものであり、これは、多くの用途に好
適に適用し得る方法であり、また、このようにすること
で、設定したレベルをルックアップテーブルに格納する
以外に、次回のデータサンプリングのための所定レベル
を演算によって算出することも容易になる。
In the data sampling method according to the present invention, a plurality of predetermined levels are set at equal level intervals, which is a method that can be suitably applied to many uses. In addition, in this way, in addition to storing the set level in the look-up table, it becomes easy to calculate a predetermined level for the next data sampling by calculation.

【0042】また、請求項3に記載した本発明のデータ
サンプリング方法によれば、複数の所定レベルを不等レ
ベル間隔で設定するため、制御対象出力量の値域のうち
の重要な部分については小さなレベル間隔とすること
で、その部分のデータの分解能を上げることが可能であ
る。
According to the data sampling method of the present invention, since a plurality of predetermined levels are set at unequal level intervals, an important portion of the range of the output amount of the control target is small. By setting the level interval, it is possible to increase the resolution of the data in that part.

【0043】また、請求項4に記載した本発明のデータ
サンプリング方法によれば、制御対象出力量の値域のう
ち、所定最大値と所定最小値との間の領域では、第1レ
ベル間隔をもって等レベル間隔で複数の所定レベルを設
定し、所定最大値と前記所定最小値との間の領域から外
れた領域では、第1レベル間隔より小さい第2レベル間
隔をもって等レベル間隔で複数の所定レベルを設定する
ため、このデータサンプリング方法を、材料試験機を使
用する低サイクル疲労試験に適用する場合に、サンプリ
ングしたデータに基づいて作成する応力−ひずみ線図の
ヒステリシスカーブの重要部分の精度を高めることが可
能である。
According to the data sampling method of the present invention, in the range of the controlled object output amount, the region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value has the first level interval. A plurality of predetermined levels are set at a level interval, and in an area deviating from an area between a predetermined maximum value and the predetermined minimum value, a plurality of predetermined levels are set at equal level intervals at a second level interval smaller than the first level interval. When applying this data sampling method to a low cycle fatigue test using a material testing machine, the accuracy of the important part of the hysteresis curve of the stress-strain diagram created based on the sampled data should be improved. Is possible.

【0044】また、請求項5に記載した本発明のデータ
サンプリング方法によれば、制御対象出力量の値域のう
ち、所定最大値と所定最小値との間の領域では、等レベ
ル間隔で複数の所定レベルを設定し、所定最大値と所定
最小値との間の領域から外れた領域では、所定時間間隔
でデータサンプリングを行うため、請求項4に記載した
データサンプリング方法と同様に、このデータサンプリ
ング方法を、材料試験機を使用する低サイクル疲労試験
に適用する場合に、サンプリングしたデータに基づいて
作成する応力−ひずみ線図のヒステリシスカーブの重要
部分の精度を高めることが可能である。
According to the data sampling method of the present invention, in a range between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value in the value range of the controlled object output amount, a plurality of values are provided at equal level intervals. A predetermined level is set, and data sampling is performed at predetermined time intervals in an area deviating from an area between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value. When the method is applied to a low-cycle fatigue test using a material testing machine, it is possible to increase the accuracy of an important part of a hysteresis curve of a stress-strain diagram created based on sampled data.

【0045】また、請求項6に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、制御対象装置が、油圧アクチュエ
ータ系を備えた油圧式材料試験機であり、目標値信号発
生部の制御を、その油圧式材料試験機に装着した試験片
の低サイクル疲労試験のための制御として実行し、その
試験片に加わる荷重に関係した出力量とその試験片に発
生する変形量に関係した出力量とをデータとしてサンプ
リングするというものであり、これは、請求項1乃至5
に記載したデータサンプリング方法を適用することによ
って特に大きな利点が得られる、好適な適用対象を示し
たものである。
Further, in the data sampling method according to the present invention, the controlled object device is a hydraulic material testing machine having a hydraulic actuator system, and the control of the target value signal generating unit is controlled by the hydraulic type material testing machine. It is executed as a control for low cycle fatigue test of the test piece mounted on the material testing machine, and the output amount related to the load applied to the test piece and the output amount related to the deformation amount generated in the test piece as data Sampling, which is defined in claims 1 to 5
2 shows a preferable application object in which a particularly great advantage can be obtained by applying the data sampling method described in (1).

【0046】また、請求項7に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、第1出力量と第2出力量とを含む
複数の出力量を発生する制御対象装置の第1出力量をフ
ィードバック制御しつつ、それら複数の出力量のうちの
少なくとも第2出力量をデータとしてサンプリングする
ためのデータサンプリング方法において、第1出力量の
値が複数の所定レベルの各々に達するごとにデータサン
プリングを行うというものであり、これは、本発明にか
かるデータサンプリング方法の優れた特徴を端的に示し
たものである。
Further, according to the data sampling method of the present invention, the first output amount of the controlled device that generates a plurality of output amounts including the first output amount and the second output amount is feedback-controlled. A data sampling method for sampling at least a second output amount of the plurality of output amounts as data, wherein data sampling is performed each time the value of the first output amount reaches each of a plurality of predetermined levels. This clearly shows the excellent features of the data sampling method according to the present invention.

【0047】請求項8に記載した本発明のデータサンプ
リング機能を備えた制御装置によれば、最大値から最小
値へ、また最小値から最大値へと反復して変化する制御
対象出力量が所定レベルに達するごとにデータサンプリ
ングが行われるため、制御対象出力量の反復変化の1周
期あたりのデータポイントの個数が、その反復変化の周
期の長短に影響されることがなく、従って、データポイ
ントの個数が過小にも過大にもならず、常に適正個数に
近い個数となるようにすることが可能である。
According to the control device having the data sampling function of the present invention, the controlled object output amount which repeatedly changes from the maximum value to the minimum value and from the minimum value to the maximum value is determined by the predetermined value. Since data sampling is performed each time the level is reached, the number of data points per cycle of the repetitive change of the controlled output amount is not affected by the length of the cycle of the repetitive change. It is possible that the number is not too small or too large, and is always close to an appropriate number.

【0048】また、請求項9に記載した本発明のデータ
サンプリング機能を備えた制御装置は、複数の所定レベ
ルが等レベル間隔で設定されているというものであり、
これは、多くの用途に好適に適用し得る装置であり、ま
た、このような装置においては、設定したレベルをルッ
クアップテーブルに格納する以外に、次回のデータサン
プリングのための所定レベルを演算によって算出するこ
とも容易になる。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a control device having a data sampling function according to the present invention, wherein a plurality of predetermined levels are set at equal level intervals.
This is a device that can be suitably applied to many uses. In such a device, besides storing the set level in a lookup table, a predetermined level for the next data sampling is calculated. It is also easy to calculate.

【0049】また、請求項10に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置によれば、複数の
所定レベルが不等レベル間隔で設定されるため、制御対
象出力量の値域のうちの重要な部分については小さなレ
ベル間隔とすることで、その部分のデータの分解能を上
げることが可能である。
According to the control device having the data sampling function of the present invention, a plurality of predetermined levels are set at unequal level intervals. By setting a small level interval for an important part, it is possible to increase the resolution of the data of that part.

【0050】また、請求項11に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置によれば、制御対
象出力量の値域のうち、所定最大値と所定最小値との間
の領域では、第1レベル間隔をもって等レベル間隔で複
数の所定レベルが設定されており、所定最大値と前記所
定最小値との間の領域から外れた領域では、第1レベル
間隔より小さい第2レベル間隔をもって等レベル間隔で
複数の所定レベルが設定されているため、このデータサ
ンプリング機能を備えた制御装置を、材料試験機を使用
する低サイクル疲労試験に適用する場合に、サンプリン
グしたデータに基づいて作成する応力−ひずみ線図のヒ
ステリシスカーブの重要部分の精度を高めることが可能
である。
Further, according to the control device having the data sampling function of the present invention described in claim 11, in the range between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value in the range of the controlled object output amount, A plurality of predetermined levels are set at equal level intervals at one level interval. In an area deviating from an area between a predetermined maximum value and the predetermined minimum value, equal levels are set at a second level interval smaller than the first level interval. Since a plurality of predetermined levels are set at intervals, when a control device having this data sampling function is applied to a low-cycle fatigue test using a material testing machine, a stress generated based on the sampled data is used. It is possible to improve the accuracy of the important part of the hysteresis curve of the strain diagram.

【0051】また、請求項12に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置によれば、制御対
象出力量の値域のうち、所定最大値と所定最小値との間
の領域では、等レベル間隔で複数の所定レベルが設定さ
れており、所定最大値と所定最小値との間の領域から外
れた領域では、所定時間間隔でデータサンプリングが行
われるため、請求項11に記載したデータサンプリング
機能を備えた制御装置と同様に、このデータサンプリン
グ機能を備えた制御装置を、材料試験機を使用する低サ
イクル疲労試験に適用する場合に、サンプリングしたデ
ータに基づいて作成する応力−ひずみ線図のヒステリシ
スカーブの重要部分の精度を高めることが可能である。
Further, according to the control device having the data sampling function of the present invention, in the range of the output amount of the controlled object, the range between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value is equal. The data sampling according to claim 11, wherein a plurality of predetermined levels are set at level intervals, and data sampling is performed at predetermined time intervals in a region outside a region between a predetermined maximum value and a predetermined minimum value. Similarly to a control device having a function, when a control device having this data sampling function is applied to a low cycle fatigue test using a material testing machine, a stress-strain diagram created based on the sampled data. Of the important part of the hysteresis curve can be improved.

【0052】また、請求項13に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置は、制御対象装置
が、油圧アクチュエータ系を備えた油圧式材料試験機で
あり、目標値信号発生部の制御が、その油圧式材料試験
機に装着した試験片の低サイクル疲労試験のための制御
として実行され、データとしてサンプリングされる制御
対象装置の出力量が、試験片に加わる荷重に関係した出
力量と試験片に発生する変形量に関係した出力量とを含
んでいるというものであり、これは、請求項8乃至12
に記載したデータサンプリング機能を備えた制御装置を
適用することによって特に大きな利点が得られる、好適
な適用対象を示したものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a control device having a data sampling function according to the present invention, wherein the control target device is a hydraulic material testing machine having a hydraulic actuator system, and the control of the target value signal generation unit is performed. Is executed as a control for the low cycle fatigue test of the test piece mounted on the hydraulic material testing machine, and the output amount of the control target device sampled as data is the output amount related to the load applied to the test piece. And an output amount related to an amount of deformation generated in the test piece.
In particular, the present invention shows a suitable application object in which a particularly great advantage is obtained by applying the control device having the data sampling function described in (1).

【0053】また、請求項14に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置は、第1出力量と
第2出力量とを含む複数の出力量を発生する制御対象装
置の第1出力量をフィードバック制御しつつ、それら複
数の出力量のうちの少なくとも第2出力量をデータとし
てサンプリングする、データサンプリング機能を備えた
制御装置において、第1出力量の値が複数の所定レベル
の各々に達したとレベル到達判定手段が判定するごと
に、複数の出力量のうちの少なくとも第2出力量のデー
タサンプリングを行うというものであり、これは、本発
明にかかるデータサンプリング機能を備えた制御装置の
優れた特徴を端的に示したものである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a control device having a data sampling function according to the first aspect of the present invention, wherein a control target device for generating a plurality of output quantities including a first output quantity and a second output quantity. In a control device having a data sampling function, which samples at least a second output amount of the plurality of output amounts as data while performing feedback control of the power amount, the value of the first output amount is set to each of a plurality of predetermined levels. Each time the level attainment determination means determines that the data has been reached, data sampling of at least the second output amount of the plurality of output amounts is performed. This is a control device having a data sampling function according to the present invention. This is a simple illustration of the excellent features of

【0054】[0054]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面を参照して説明して行く。図1はフィード
バック制御系10を示したブロック図である。このフィ
ードバック制御系10は、本発明の好適な実施の形態に
かかるデータサンプリング機能を備えた制御装置を含む
ものであり、また、本発明の好適な実施の形態にかかる
データサンプリング方法を実施するのに適した制御系で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the feedback control system 10. This feedback control system 10 includes a control device having a data sampling function according to a preferred embodiment of the present invention, and implements a data sampling method according to a preferred embodiment of the present invention. It is a control system suitable for

【0055】図1に示したフィードバック制御系10
は、制御対象装置である油圧式材料試験機12と、この
油圧式材料試験機12の出力量である荷重と変位とを夫
々に検出する荷重センサ系14a及び変位センサ系14
bと、それらセンサ系14a、14bが夫々に発生する
センサ信号を受取り、材料試験機12を制御するための
制御信号を出力する、ディジタル信号処理装置16とを
備えている。
The feedback control system 10 shown in FIG.
Is a hydraulic material testing machine 12 which is a device to be controlled, and a load sensor system 14a and a displacement sensor system 14a which respectively detect a load and a displacement which are output amounts of the hydraulic material testing machine 12.
b, and a digital signal processor 16 which receives the sensor signals generated by the sensor systems 14a and 14b and outputs a control signal for controlling the material testing machine 12.

【0056】それら材料試験機12、センサ系14a、
14b、及びディジタル信号処理装置16は、いずれ
も、図1に接続記号Cで模式的に示したように、ホスト
コンピュータ18の制御下におかれている。材料試験機
12のオペレータは、このホストコンピュータ18を操
作することによって、それら材料試験機12、センサ系
14a、14b、及びディジタル信号処理装置16の様
々なパラメータを設定することができる。
The material testing machine 12, the sensor system 14a,
14b and the digital signal processing device 16 are both under the control of the host computer 18, as schematically shown by the connection symbol C in FIG. The operator of the material testing machine 12 can set various parameters of the material testing machine 12, the sensor systems 14a and 14b, and the digital signal processing device 16 by operating the host computer 18.

【0057】また、以下に詳述するように、ディジタル
信号処理装置16と、ホストコンピュータ18とで、本
発明の好適な実施の形態にかかる、データサンプリング
機能を備えた制御装置が構成されている。
As will be described in detail below, the digital signal processing device 16 and the host computer 18 constitute a control device having a data sampling function according to a preferred embodiment of the present invention. .

【0058】材料試験機12は、試験機フレームと、油
圧アクチュエータ系と、試験機フレームにその固定位置
が調節可能に固定される固定側荷重負荷部と、試験機フ
レームに移動可能に支持されて油圧アクチュエータ系で
駆動される可動側荷重負荷部とを備えている。そして、
固定側及び可動側の荷重負荷部の間に、直接にまたはチ
ャック等の取付具を介して試験片が装着され、油圧アク
チュエータ系を作動させることによって、その試験片に
対して様々な試験操作を加え得るように構成されてい
る。
The material testing machine 12 is supported by a testing machine frame, a hydraulic actuator system, a fixed-side load applying portion whose fixing position is fixed to the testing machine frame in an adjustable manner, and movably supported by the testing machine frame. A movable-side load applying unit driven by a hydraulic actuator system. And
A test piece is mounted directly or via a fixture such as a chuck between the fixed and movable load portions, and various test operations are performed on the test piece by operating the hydraulic actuator system. It is configured so that it can be added.

【0059】ただし本発明にとっては、材料試験機12
の具体的な細部構成は重要ではないため、図1にはこの
材料試験機12を1個のブロックで示した。尚、材料試
験機12がディジタル信号処理装置16によって制御さ
れるというとき、それは、ディジタル信号処理装置16
から入力する制御信号Csが、材料試験機12の油圧ア
クチュエータ系を制御することを意味している。
However, in the present invention, the material testing machine 12
1 is shown in FIG. 1 as a single block, since the specific detailed configuration is not important. When the material testing machine 12 is controlled by the digital signal processor 16, it means that the digital signal processor 16
Means that the hydraulic actuator system of the material testing machine 12 is controlled.

【0060】材料試験機12の油圧アクチュエータ系が
動作すると、材料試験機12に装着されている試験片に
関係した物理量が変化する。図示例において、試験片に
関係した物理量とは、1つはその試験片に加わる荷重で
あり、もう1つはその試験片に発生する変形量(ひず
み)である。
When the hydraulic actuator system of the material testing machine 12 operates, the physical quantity related to the test piece mounted on the material testing machine 12 changes. In the illustrated example, one of the physical quantities related to the test piece is a load applied to the test piece, and the other is a deformation (strain) generated in the test piece.

【0061】試験片に加わる荷重を検出するのは、いう
までもなく、荷重センサ系14aである。一方、試験片
に発生する変形量は、材料試験機12の可動側荷重負荷
部の変位の大きさに比例するため、変位センサ系14b
によって検出される。
It is needless to say that the load sensor system 14a detects the load applied to the test piece. On the other hand, the amount of deformation generated in the test piece is proportional to the magnitude of the displacement of the movable load portion of the material testing machine 12, so the displacement sensor system 14b
Is detected by

【0062】荷重センサ系14aは、例えば、材料試験
機12の一方の荷重負荷部に取付けたロードセルと、そ
のロードセルに付随するブリッジ回路と、そのブリッジ
回路に接続したセンサアンプとで構成することができ
る。また、変位センサ系14bは、例えば、材料試験機
12の試験機フレームと可動側荷重負荷部との間に取付
けたポテンショメータと、そのポテンショメータに接続
したセンサアンプとで構成することができる。また、こ
のような構成とした場合には、夫々のセンサアンプの増
幅率を、ホストコンピュータ18を介して適切に設定す
ることで、それらセンサ系14a、14bの出力レンジ
を調節できるようにしておくのがよい。
The load sensor system 14a can be composed of, for example, a load cell attached to one load load section of the material testing machine 12, a bridge circuit associated with the load cell, and a sensor amplifier connected to the bridge circuit. it can. Further, the displacement sensor system 14b can be composed of, for example, a potentiometer attached between the tester frame of the material testing machine 12 and the movable load portion, and a sensor amplifier connected to the potentiometer. In such a configuration, the output ranges of the sensor systems 14a and 14b can be adjusted by appropriately setting the amplification factors of the sensor amplifiers via the host computer 18. Is good.

【0063】センサ系14a及び14bの構成は、以上
に説明したものに限られず、公知の様々なセンサ系の具
体的構成のうちの適当なものを使用すればよい。尚、図
示例では、センサ系14a及び14bが発生する、検出
した出力量である荷重及び変位を夫々に表すセンサ信号
は、いずれもアナログセンサ信号である。
The configurations of the sensor systems 14a and 14b are not limited to those described above, and an appropriate one of various specific configurations of known sensor systems may be used. In the illustrated example, the sensor signals generated by the sensor systems 14a and 14b and representing the detected output amounts of the load and the displacement, respectively, are both analog sensor signals.

【0064】ディジタル信号処理装置16は、CPU、
RAM、ROM、それに積和演算器等を組合せた一般的
な構成のものであり、本発明にとってはその具体的構成
よりも機能の方が重要であるため、図1には、このディ
ジタル信号処理装置16の機能を、幾つかの機能要素を
組合せたブロック図の形で示してある。それら機能要素
の夫々の機能を実現するために、ハードウェアをどのよ
うに構成し、プログラムをどのように作成すればよいか
は、当業者には自明のことであるため、それらについて
の説明は省略する。
The digital signal processing device 16 includes a CPU,
It has a general configuration in which a RAM, a ROM, and a multiply-accumulate unit are combined. For the present invention, the function is more important than the specific configuration. The function of the device 16 is shown in the form of a block diagram combining several functional elements. It is obvious for a person skilled in the art how to configure hardware and how to create a program in order to realize the functions of each of these functional elements. Omitted.

【0065】ディジタル信号処理装置16は、センサ系
14a及び14bから受取ったアナログセンサ信号をデ
ィジタル信号に変換するためのA/Dコンバータ22a
及び22bを備えている。それらA/Dコンバータ22
a、22bの夫々の出力は、図1に接続記号Dで模式的
に示したように、ホストコンピュータ18に接続されて
いる。ホストコンピュータ18は、それらA/Dコンバ
ータ22a、22bの出力(即ち、センサ信号)をサン
プリングすることによって、材料試験機12の出力量を
データとしてサンプリングすることができ、また、サン
プリングされたデータは、ホストコンピュータ18のメ
モリに格納される。
The digital signal processor 16 has an A / D converter 22a for converting analog sensor signals received from the sensor systems 14a and 14b into digital signals.
And 22b. Those A / D converters 22
Each output of a and 22b is connected to the host computer 18 as schematically shown by a connection symbol D in FIG. The host computer 18 can sample the output amount of the material testing machine 12 as data by sampling the outputs (ie, sensor signals) of the A / D converters 22a and 22b, and the sampled data is Are stored in the memory of the host computer 18.

【0066】ディジタル信号処理装置16は更に、A/
Dコンバータ22a及び22bの出力が接続されたセレ
クタ24を備えている。セレクタ24は、ホストコンピ
ュータ18から受取る指令信号に従って、それらA/D
コンバータ22a、22bの夫々の出力(即ち、センサ
信号)のうちの一方だけを選択して通過させる。セレク
タ24を通過したセンサ信号Ssは、このフィードバッ
ク制御系10におけるフィードバック信号Ssとして使
用され、従って、セレクタ24が選択したセンサ信号に
対応した出力量が、このフィードバック制御系10の制
御対象出力量となる。それゆえ、セレクタ24は、複数
のセンサ信号のうちの1つのセンサ信号をフィードバッ
ク信号とすることでそのセンサ信号が表す出力量を制御
対象出力量とするフィードバック部を構成している。
The digital signal processing device 16 further includes A /
It has a selector 24 to which the outputs of the D converters 22a and 22b are connected. The selector 24 receives the A / D signals according to a command signal received from the host computer 18.
Only one of the outputs (ie, sensor signals) of the converters 22a and 22b is selected and passed. The sensor signal Ss that has passed through the selector 24 is used as a feedback signal Ss in the feedback control system 10. Therefore, the output amount corresponding to the sensor signal selected by the selector 24 is equal to the output amount to be controlled by the feedback control system 10. Become. Therefore, the selector 24 constitutes a feedback unit that uses one sensor signal of the plurality of sensor signals as a feedback signal and uses the output amount represented by the sensor signal as the control target output amount.

【0067】ディジタル信号処理装置16は更に、制御
対象出力量の目標値を表す目標値信号Dsを発生する目
標値信号発生部26と、この目標値信号とフィードバッ
ク信号Ssとの差分を誤差信号Esとして発生する誤差
信号発生部28と、誤差信号Esに応じた制御信号Cs
を発生する制御信号発生部32とを備えている。
The digital signal processor 16 further generates a target value signal generator 26 for generating a target value signal Ds representing the target value of the output quantity to be controlled, and calculates the difference between the target value signal and the feedback signal Ss as an error signal Es Signal generation section 28 generated as a control signal Cs corresponding to error signal Es
And a control signal generator 32 for generating

【0068】目標値信号発生部26が発生する目標値信
号Dsは、制御対象出力量の目標値を時間の関数として
表したディジタル信号である。また、目標値信号発生部
26は、図1に接続記号Cで模式的に示したように、ホ
ストコンピュータ18によって制御されている。目標値
信号Dsは、材料試験の実行に先立ってホストコンピュ
ータ18がディジタル信号処理装置16にロードする制
御データや、材料試験の実行中にホストコンピュータ1
8がディジタル信号処理装置16へ発する指令に従っ
て、引張強度試験のためにランプ関数として発生される
こともあれば、疲労強度試験のために正弦波関数として
発生されることもあり、更には、試験片の装着及び取外
しのためにその他の適当な関数として発生されることも
ある。
The target value signal Ds generated by the target value signal generator 26 is a digital signal representing the target value of the controlled output amount as a function of time. The target value signal generator 26 is controlled by the host computer 18 as schematically shown by a connection symbol C in FIG. The target value signal Ds includes control data to be loaded into the digital signal processor 16 by the host computer 18 prior to execution of the material test, and the host computer 1 during execution of the material test.
8 may be generated as a ramp function for a tensile strength test, a sinusoidal function for a fatigue strength test, and It may also be generated as any other suitable function for mounting and removing pieces.

【0069】誤差信号発生部28は、セレクタ24から
出力されるディジタルフィードバック信号Ssの数値
と、目標値信号発生部26から出力されるディジタル目
標値信号Dsの数値との差分を求めて、それをディジタ
ル誤差信号Esとして出力する。誤差信号発生部28
は、必要な演算をディジタル信号処理装置16のCPU
に実行させることで、ソフトウェアだけで実現すること
も可能であり、また、それに適当なハードウェアを併用
して構成することも可能である。
The error signal generator 28 calculates the difference between the value of the digital feedback signal Ss output from the selector 24 and the value of the digital target value signal Ds output from the target value signal generator 26, and calculates the difference. It is output as a digital error signal Es. Error signal generator 28
Performs necessary operations on the CPU of the digital signal processor 16.
, It is possible to realize only by software, and it is also possible to configure it by using appropriate hardware together.

【0070】制御信号発生部32は、ディジタル誤差信
号Esに演算処理を施して、ディジタル制御信号Csを
発生する。この演算処理は、材料試験の実行に先立って
ホストコンピュータ18がディジタル信号処理装置16
にロードする制御データや、材料試験の実行中にホスト
コンピュータ18がディジタル信号処理装置16へ発す
る指令に応じて、様々な形の演算として実行される。具
体的には、例えば、指定された定数をディジタル誤差信
号に乗じるだけの簡単な演算として実行されることもあ
れば、ディジタル誤差信号の積分値と、微分値と、ディ
ジタル誤差信号に定数を乗じた数値とを、適宜組合せた
和を算出する演算として実行されることもある。
The control signal generator 32 performs an arithmetic operation on the digital error signal Es to generate a digital control signal Cs. This arithmetic processing is performed by the host computer 18 prior to the execution of the material test.
Are executed as various types of arithmetic operations in accordance with control data to be loaded into the digital signal processor 16 and commands issued by the host computer 18 to the digital signal processor 16 during execution of the material test. Specifically, for example, it may be executed as a simple operation of multiplying a digital error signal by a specified constant, or may be performed by multiplying the digital error signal by a constant, an integral value, a differential value, and a digital error signal. It may be executed as an operation to calculate the sum of the calculated values and the appropriate combination.

【0071】容易に理解されるように、制御信号発生部
32が実行する演算の形を適宜定めることによって、こ
のフィードバック制御系10の制御特性を様々に設定す
ることができる。例えば、制御対象機構の伝達関数が定
数で近似でき、従ってその制御対象機構が実質的に比例
要素であると見なし得る場合に、制御信号発生部32が
実行する演算が、ディジタル誤差信号Esに定数を乗じ
るだけの簡単なものであるならば、フィードバック制御
系10の制御特性は、比例制御(P動作)を行うものと
なる。またその演算が、ディジタル誤差信号Esに定数
を乗じた値と、ディジタル誤差信号Esの積分値と、デ
ィジタル誤差信号Esの微分値との和を求める演算であ
るならば、フィードバック制御系10の制御特性は、比
例・積分・微分制御(PID動作)を行うものとなる。
As will be easily understood, the control characteristics of the feedback control system 10 can be variously set by appropriately determining the form of the operation executed by the control signal generator 32. For example, when the transfer function of the control target mechanism can be approximated by a constant, and thus the control target mechanism can be considered to be substantially a proportional element, the operation performed by the control signal generating unit 32 includes a digital error signal Es , The control characteristic of the feedback control system 10 performs proportional control (P operation). If the calculation is a calculation of a sum of a value obtained by multiplying the digital error signal Es by a constant, an integral value of the digital error signal Es, and a differential value of the digital error signal Es, the control of the feedback control system 10 is performed. The characteristics are those for performing proportional / integral / differential control (PID operation).

【0072】先に述べたように、制御信号発生部32が
発生する制御信号Csはディジタル信号である。ディジ
タル信号処理装置16は、その制御信号Csをディジタ
ル信号からアナログ信号に変換するためのD/Aコンバ
ータ34を備えている。これを備えているのは、材料試
験機12がアナログ制御信号によって制御されるように
構成されているからである。従って、制御対象装置がデ
ィジタル制御信号によって制御されるように構成されて
いる場合には、このD/Aコンバータ34は不要であ
る。
As described above, the control signal Cs generated by the control signal generator 32 is a digital signal. The digital signal processing device 16 includes a D / A converter 34 for converting the control signal Cs from a digital signal to an analog signal. This is provided because the material testing machine 12 is configured to be controlled by analog control signals. Therefore, when the device to be controlled is configured to be controlled by the digital control signal, the D / A converter 34 is unnecessary.

【0073】周知の如く、通常のフィードバック制御方
式では、目標値信号Dsの大きさを、制御対象出力量が
目標値となったときに発生するセンサ信号(フィードバ
ック信号)Ssの大きさに等しく設定するようにしてい
る。目標値信号Dsをこのように設定すれば、フィード
バック制御系10が、その目標値信号Dsとセンサ信号
(フィードバック信号)Ssとの差分(偏差)を「0」
に近付けるように動作するため、制御対象出力量がその
目標値へ近付くように制御される。
As is well known, in the ordinary feedback control system, the magnitude of the target value signal Ds is set to be equal to the magnitude of the sensor signal (feedback signal) Ss generated when the output of the controlled object reaches the target value. I am trying to do it. If the target value signal Ds is set in this manner, the feedback control system 10 sets the difference (deviation) between the target value signal Ds and the sensor signal (feedback signal) Ss to “0”.
, The control target output amount is controlled so as to approach the target value.

【0074】ところが、油圧式材料試験機12は、比較
的動作速度の遅い油圧アクチュエータ系を備えているた
め、制御信号Csに対する油圧式材料試験機12の応答
速度は比較的低速である。そのため、目標値信号Dsの
大きさに対する制御対象出力量である変位の大きさ(即
ち、ゲイン)の周波数応答特性曲線が、周波数が高くな
るにつれて急速に低下する著しい右下がりの曲線とな
る。
However, since the hydraulic material testing machine 12 has a hydraulic actuator system having a relatively slow operating speed, the response speed of the hydraulic material testing machine 12 to the control signal Cs is relatively low. Therefore, the frequency response characteristic curve of the magnitude of the displacement (that is, the gain), which is the output amount of the control target with respect to the magnitude of the target value signal Ds, becomes a remarkably right-downward curve that rapidly decreases as the frequency increases.

【0075】また、油圧式材料試験機12を用いて材料
の疲労試験を実行する際には、試験片を装着した荷重負
荷部の変位を、所望の振幅で周期的に変化させるように
制御を行うことで、その試験片に繰返し加重を印加す
る。その周期的変化の周波数は、多くの場合、数十〜数
百サイクル/分程度であるが、これは、油圧式材料試験
機12にとってはかなり高い周波数であり、そのような
周波数においては、制御対象出力量である荷重負荷部の
変位の実際の振幅が、目標値信号の振幅と比べてかなり
小さくなる傾向がある。
When a fatigue test of a material is performed using the hydraulic material testing machine 12, control is performed so that the displacement of the load portion on which the test piece is mounted is periodically changed at a desired amplitude. By doing so, a load is repeatedly applied to the test piece. The frequency of the periodic change is often on the order of tens to hundreds of cycles / minute, but this is a rather high frequency for the hydraulic material testing machine 12 and at such frequencies the control The actual amplitude of the displacement of the load portion, which is the target output amount, tends to be considerably smaller than the amplitude of the target value signal.

【0076】更に、疲労試験の実行中には、主として油
圧アクチュエータ系の作動油の温度の上昇によって、油
圧式材料試験機12の伝達関数が変動することがある。
低い周波数で制御を行っているときには、この伝達関数
の変動の影響はそれほど大きくないが、高い周波数で制
御を行っているときには、それが制御対象出力量である
変位の振幅に大きく影響する。
Further, during the execution of the fatigue test, the transfer function of the hydraulic material testing machine 12 may fluctuate mainly due to an increase in the temperature of the hydraulic oil of the hydraulic actuator system.
When the control is performed at a low frequency, the influence of the fluctuation of the transfer function is not so large. However, when the control is performed at a high frequency, it greatly affects the amplitude of the displacement, which is the output amount to be controlled.

【0077】これらの事情から、一般的に、上述の通常
のフィードバック制御方式を用いたのでは、油圧式材料
試験機の荷重負荷部の変位を比較的高い周波数で周期的
に変化させる場合に、その変位の振幅を高精度で制御す
ることが困難である。
In view of these circumstances, generally, when the above-described ordinary feedback control method is used, when the displacement of the load load portion of the hydraulic material testing machine is periodically changed at a relatively high frequency, It is difficult to control the amplitude of the displacement with high accuracy.

【0078】そのため、変位の振幅を高精度で制御する
必要があるときには、従来の技術についての説明におい
て上で詳述したAGC方式やレベル比較方式が用いられ
る。特に、低サイクル疲労試験を実行する際には、より
高精度で振幅を制御することのできるレベル比較方式が
用いられ、このレベル比較方式は、制御対象出力量であ
る変位の値が所定最小値まで低下したときに目標値信号
Dsの値を略々一定の速度で増大させはじめ、それが所
定最大値まで増大したときに目標値信号Dsの値を略々
一定の速度で減少させはじめるように目標値信号発生部
26の制御を行い、それによって、制御対象出力量であ
る変位を所定最小値から所定最大値へ、また所定最大値
から所定最小値へと反復して変化させるというものであ
る。
Therefore, when it is necessary to control the amplitude of displacement with high accuracy, the AGC method and the level comparison method described in detail in the description of the conventional technique are used. In particular, when performing a low cycle fatigue test, a level comparison method capable of controlling the amplitude with higher accuracy is used. In this level comparison method, the value of the displacement, which is the output amount to be controlled, is a predetermined minimum value. So that the value of the target value signal Ds starts increasing at a substantially constant speed when it has decreased to a predetermined maximum value, and starts decreasing at a substantially constant speed when it has increased to a predetermined maximum value. The control of the target value signal generator 26 is performed, whereby the displacement as the controlled object output amount is repeatedly changed from the predetermined minimum value to the predetermined maximum value and from the predetermined maximum value to the predetermined minimum value. .

【0079】このレベル比較方式によれば、目標値信号
は略々三角波信号の形で発生されることになる。尚、目
標値信号Dsの変化方向を増大から減少へ、ないしは減
少から増大へ切り換える際に、制御対象出力量である変
位がオーバーシュートを生じる。そのため、変位の振幅
に僅かな誤差が発生するが、この振幅誤差は非常に小さ
なものである。
According to this level comparison method, the target value signal is generated substantially in the form of a triangular wave signal. When the change direction of the target value signal Ds is switched from increase to decrease or from decrease to increase, the displacement which is the controlled object output amount causes an overshoot. Therefore, a slight error occurs in the amplitude of the displacement, but the amplitude error is very small.

【0080】目標値信号発生部26の動作を以上のよう
に制御するために、ディジタル信号処理装置16は、三
角波信号発生制御部40を備えている。この三角波信号
発生制御部40は、セレクタ24からフィードバック信
号Ssを受け取り、そのフィードバック信号Ssに基づ
いて、目標値信号発生部26を上述の方式で制御するこ
とによって、上述のレベル比較方式による振幅制御を実
現するものである。
In order to control the operation of the target value signal generator 26 as described above, the digital signal processor 16 includes a triangular wave signal generation controller 40. The triangular-wave signal generation control unit 40 receives the feedback signal Ss from the selector 24, and controls the target value signal generation unit 26 based on the feedback signal Ss in the above-described manner, thereby controlling the amplitude in the above-described level comparison system. Is realized.

【0081】従って、三角波信号発生制御部40は、制
御対象出力量である変位の値が所定最小値まで低下した
ときに目標値信号Dsの値を略々一定の速度で増大させ
はじめ、それが所定最大値まで増大したときに目標値信
号Dsの値を略々一定の速度で減少させはじめるように
目標値信号発生部26の制御を行うことで、制御対象出
力量である変位を所定最小値から所定最大値へ、また所
定最大値から所定最小値へと反復して変化させるように
する、目標値信号発生部制御手段を構成している。
Therefore, the triangular wave signal generation control section 40 starts increasing the value of the target value signal Ds at a substantially constant speed when the value of the displacement, which is the output amount to be controlled, decreases to a predetermined minimum value. By controlling the target value signal generator 26 so as to start decreasing the value of the target value signal Ds at a substantially constant speed when increasing to a predetermined maximum value, the displacement, which is the controlled object output amount, is reduced to a predetermined minimum value. From a predetermined maximum value to a predetermined maximum value and from a predetermined maximum value to a predetermined minimum value.

【0082】三角波信号発生制御部40は、布線論理で
構成することもでき、また、必要な動作をディジタル信
号処理装置16のCPUに実行させることで、ソフトウ
ェアで実現することも可能である。これを布線論理で構
成する場合の1つの具体例を図2にブロック図で示し
た。図2の三角波信号発生制御部40は、変位センサ系
14bが発生するセンサ信号によって表される変位の大
きさが、最大値Rmaxと最小値Rminとの間で反復
して変化するように変位の振幅を制御するものである。
尚、これら2つの値は、材料試験機12の動作範囲内に
おいて、Rmax>Rminとなるように、オペレータ
が任意に設定し得るものでああるが、ここでは説明を分
かりやすくするために、Rmax=−Rminであるも
のとする。
The triangular wave signal generation control section 40 can be constituted by wiring logic, and can be realized by software by causing the CPU of the digital signal processing device 16 to execute necessary operations. FIG. 2 is a block diagram showing one specific example in the case where this is constituted by wiring logic. The triangular-wave signal generation control unit 40 in FIG. 2 controls the displacement so that the magnitude of the displacement represented by the sensor signal generated by the displacement sensor system 14b repeatedly changes between the maximum value Rmax and the minimum value Rmin. It controls the amplitude.
Note that these two values can be arbitrarily set by the operator so that Rmax> Rmin within the operation range of the material testing machine 12. However, here, for simplicity of explanation, Rmax is used. = −Rmin.

【0083】図2の三角波信号発生制御部40は、第1
比較器42a及び第2比較器42bを備えており、それ
ら比較器42a、42bの夫々の第1入力へ、フィード
バック信号(センサ信号)Ssが入力している。第1比
較器42aの第2入力へは、第1基準値発生源44aか
ら、変位がRmaxであるときのフィードバック信号S
sの値に等しい基準値(これもRmaxで表す)が入力
している。第2比較器42bの第2入力へは、第2基準
値発生源44bから、変位がRminであるときのフィ
ードバック信号Ssの値に等しい基準値(これもRmi
nで表す)が入力している。
The triangular wave signal generation control section 40 shown in FIG.
A comparator 42a and a second comparator 42b are provided, and a feedback signal (sensor signal) Ss is input to a first input of each of the comparators 42a and 42b. The feedback signal S when the displacement is Rmax is supplied from the first reference value generation source 44a to the second input of the first comparator 42a.
A reference value equal to the value of s (also represented by Rmax) has been entered. The second input of the second comparator 42b is supplied from the second reference value source 44b to a reference value (also Rmi) equal to the value of the feedback signal Ss when the displacement is Rmin.
n) is input.

【0084】第1比較器42aの出力は、フィードバッ
ク信号Ssの値が基準値Rmaxより大きいとき(Ss
>Rmax)には「1」となり、そうでないときには
「0」となる。第2比較器42bの出力は、フィードバ
ック信号Ssの値が基準値Rminより小さいとき(S
s<Rmin)には「1」となり、そうでないときには
「0」となる。第1比較器42aの出力は第1ANDゲ
ート46aの第1入力へ入力しており、第2比較器42
bの出力は第2ANDゲート46bの第1入力へ入力し
ている。
The output of the first comparator 42a is output when the value of the feedback signal Ss is larger than the reference value Rmax (Ss
> Rmax) is “1”, otherwise it is “0”. The output of the second comparator 42b is output when the value of the feedback signal Ss is smaller than the reference value Rmin (S
s <Rmin) is “1”, otherwise it is “0”. The output of the first comparator 42a is input to the first input of the first AND gate 46a, and the second comparator 42a
The output of b is input to a first input of a second AND gate 46b.

【0085】目標値信号発生部26からは、ステータス
信号を取り出せるようにしてある。このステータス信号
は、レベル比較方式のモードにある目標値信号発生部2
6が略々一定の上昇速度で増大する出力を送出している
とき(INC)には「1」となっており、略々一定の低
下速度で減少する出力を送出しているとき(DEC)に
は「0」となっている。このステータス信号は、第1A
NDゲート46aの第2入力へはそのまま入力してお
り、第2ANDゲート46bの第2入力へは反転器48
で反転された後に入力している。
A status signal can be taken out from the target value signal generator 26. This status signal is output to the target value signal generator 2 in the level comparison mode.
6 is "1" when transmitting an output that increases at a substantially constant rising speed (INC), and is transmitting an output that decreases at a substantially constant decreasing speed (DEC). Is "0". This status signal is the first A
The second input of the ND gate 46a is input as it is, and the second input of the second AND gate 46b is connected to the inverter 48.
Input after being inverted.

【0086】三角波信号発生制御部40は更に、フリッ
プフロップ50を備えている。第1ANDゲート46a
の出力は、このフリップフロップ50の「0」入力へ入
力しており、第2ANDゲート46bの出力は、このフ
リップフロップ50の「1」入力へ入力している。フリ
ップフロップ50の出力は、その「1」入力と「0」入
力との組合せが(1,0)になったならば「1」にな
り、(0,1)になったならば「0」になる。入力の組
合せが(0,0)のときには、フリップフロップ50の
出力は変化しない。また、図2の構成では、入力の組合
せが(1,1)になることはない。
The triangular wave signal generation control section 40 further has a flip-flop 50. First AND gate 46a
Is input to the "0" input of the flip-flop 50, and the output of the second AND gate 46b is input to the "1" input of the flip-flop 50. The output of the flip-flop 50 becomes “1” when the combination of the “1” input and the “0” input becomes (1, 0), and becomes “0” when it becomes (0, 1). become. When the combination of inputs is (0,0), the output of flip-flop 50 does not change. Further, in the configuration of FIG. 2, the combination of inputs does not become (1, 1).

【0087】フリップフロップ50の出力は三角波信号
発生制御部40から指令信号として送出されており、目
標値信号発生部26へ入力している。目標値信号発生部
26がレベル比較方式のモードにあるときにこの指令信
号が「1」になると、目標値信号発生部26の出力はそ
の時点の出力値から略々一定の上昇速度で増大しはじめ
る。また、この指令信号が「0」になると、目標値信号
発生部26の出力はその時点の出力値から略々一定の低
下速度で減少しはじめる。
The output of the flip-flop 50 is sent as a command signal from the triangular wave signal generation control section 40 and is input to the target value signal generation section 26. When the command signal becomes "1" while the target value signal generator 26 is in the level comparison mode, the output of the target value signal generator 26 increases from the output value at that time at a substantially constant rising speed. Get started. When the command signal becomes "0", the output of the target value signal generator 26 starts to decrease at a substantially constant rate from the output value at that time.

【0088】以上の構成により、先に説明したように、
制御対象出力量である変位を周期的に変化させることが
でき、更にその変位の振幅を、高い精度をもって、目標
振幅(即ち、Rmax−Rmin)に合わせる制御を行
うことができる。
With the above configuration, as described above,
It is possible to periodically change the displacement, which is the output amount to be controlled, and to control the amplitude of the displacement to the target amplitude (ie, Rmax−Rmin) with high accuracy.

【0089】図3は、必要な動作をディジタル信号処理
装置16のCPUに実行させることで、三角波信号発生
制御部40をソフトウェアで実現する場合の具体例を示
したフローチャートであり、図中の各々のステップはい
ずれも、ディジタル信号処理装置16のCPUが実行す
るステップである。
FIG. 3 is a flowchart showing a specific example of a case where the triangular wave signal generation control section 40 is realized by software by causing the CPU of the digital signal processing device 16 to execute necessary operations. Each of the steps is a step executed by the CPU of the digital signal processing device 16.

【0090】図3において、先ず、フィードバック信号
Ssの値を読取り(S102)、その読取った値を、先
に説明したRmaxの値と比較する(S104)。もし
Ss>Rmaxであったならば、目標値信号発生部26
の出力値を増大と減少のどちらの方向に変化させるべき
かを表すI/Dフラグの値を「0」に設定して、目標値
信号発生部26の出力値を減少させるべきことを表す
(S106)。
In FIG. 3, first, the value of the feedback signal Ss is read (S102), and the read value is compared with the value of Rmax described above (S104). If Ss> Rmax, the target value signal generator 26
The value of the I / D flag indicating whether the output value of the target value signal should be increased or decreased is set to “0” to indicate that the output value of the target value signal generator 26 should be reduced ( S106).

【0091】一方、Ss>Rmaxでなかったならば、
続いて、その読取った値を先に説明したRminの値と
比較する(S108)。もしSs<Rminであったな
らば、I/Dフラグの値を「1」に設定して、目標値信
号発生部26の出力値を増大させるべきことを表す(S
110)。そして、ステップS112においてレベル比
較方式のモードを終了すべきことが示されるまで、以上
のステップS102〜S110を反復して実行する。
On the other hand, if Ss> Rmax is not satisfied,
Subsequently, the read value is compared with the value of Rmin described above (S108). If Ss <Rmin, the value of the I / D flag is set to “1” to indicate that the output value of the target value signal generator 26 should be increased (S
110). Then, the above steps S102 to S110 are repeatedly executed until it is indicated in step S112 that the level comparison mode should be ended.

【0092】このように、三角波信号発生制御部40を
ソフトウェアで実現し、I/Dフラグを利用する構成と
したときには、目標値信号発生部26の側からそのI/
Dフラグを参照するようにする。またその場合に、レベ
ル比較方式のモードで動作するための目標値信号発生部
26の構成を、例えば図4のフローチャートに示したよ
うな構成とすればよく、この図4の中の各々のステップ
はいずれも、ディジタル信号処理装置16のCPUが実
行するステップである。
As described above, when the triangular wave signal generation control unit 40 is realized by software and the I / D flag is used, the I / D flag is used from the target value signal generation unit 26 side.
Refer to the D flag. In such a case, the configuration of the target value signal generator 26 for operating in the mode of the level comparison method may be, for example, a configuration as shown in the flowchart of FIG. 4, and each step in FIG. Are the steps executed by the CPU of the digital signal processing device 16.

【0093】この図4のフローチャートでは、先ず、目
標値信号発生部26の出力である目標値信号Dsの増減
速度に対応した待機時間ΔTを算出する(S122)。
この待機時間ΔTの値は、増減速度が高速であれば小さ
な値となり、低速であれば大きな値となる。続いて、こ
のΔTの間、待機した後に(S124)、I/Dフラグ
を参照する(S126、S130)。そして、そのI/
Dフラグが「1」であったならば、目標値信号発生部2
6の出力である目標値信号Dsの値を所定増分ΔSだけ
インクリメントし(S128)、また、そのI/Dフラ
グが「0」であったならば、目標値信号Dsの値をΔS
だけデクリメントする(S132)。そして、ステップ
S134においてレベル比較方式のモードでの動作を終
了すべきことが示されるまで、以上のステップS124
〜S132を反復して実行する。
In the flowchart of FIG. 4, first, a standby time ΔT corresponding to the increase / decrease speed of the target value signal Ds output from the target value signal generator 26 is calculated (S122).
The value of the waiting time ΔT has a small value when the increase / decrease speed is high, and has a large value when the increase / decrease speed is low. Subsequently, after waiting for this ΔT (S124), the I / D flag is referenced (S126, S130). And the I /
If the D flag is “1”, the target value signal generator 2
In step S128, the value of the target value signal Ds output from No. 6 is incremented by a predetermined increment ΔS (S128). If the I / D flag is “0”, the value of the target value signal Ds is changed by ΔS
Is decremented by one (S132). The above steps S124 are performed until it is indicated in step S134 that the operation in the mode of the level comparison method should be ended.
To S132 are repeatedly executed.

【0094】図5のAは、以上に説明したように三角波
信号発生制御部40で目標値信号発生部26を制御する
ことによって制御対象出力量である変位の振幅を制御す
るレベル比較方式を採用したときの結果を示した波形図
であり、図5のBは、それと対比するための、上述の通
常のフィードバック制御法を採用したときの結果を示し
た波形図である。
FIG. 5A employs the level comparison method in which the amplitude of the displacement, which is the control target output amount, is controlled by controlling the target value signal generation unit 26 by the triangular wave signal generation control unit 40 as described above. FIG. 5B is a waveform diagram showing the result when the above-described normal feedback control method is adopted for comparison with the result.

【0095】通常のフィードバック制御法を採用したと
きには、図5のBに示すように、目標値信号発生部26
が発生する目標値信号Dsの値は、制御対象出力量の目
標上限値Rmaxに対応した値を上限とし、制御対象出
力量の目標下限値Rminに対応した値を下限とする三
角波信号を成すように設定される。
When the ordinary feedback control method is employed, as shown in FIG.
The value of the target value signal Ds at which a triangular wave signal having a value corresponding to the target upper limit value Rmax of the control target output amount as an upper limit and a lower limit value corresponding to the target lower limit value Rmin of the control target output amount as the lower limit is generated. Is set to

【0096】この場合、センサ信号(フィードバック信
号)Ssで表される制御対象出力量は、目標値信号Ds
に対して遅れを有するため、目標値信号Dsの変化方向
が増大から減少へ、ないしは減少から増大へ反転する時
点では、目標上限値Rmaxないし目標下限値Rmin
に達しておらず、しかも目標値信号Dsの変化方向が反
転すると同時に、制御対象出力量の増大速度ないし減少
速度が急変している。そのため、制御対象出力量の実際
の振幅は、目標振幅(Rmax−Rmin)よりかなり
小さくなっている。
In this case, the controlled object output amount represented by the sensor signal (feedback signal) Ss is equal to the target value signal Ds
At the time when the direction of change of the target value signal Ds reverses from increase to decrease or from decrease to increase, the target upper limit value Rmax or the target lower limit value Rmin
And the change direction of the target value signal Ds is reversed, and at the same time, the increasing speed or the decreasing speed of the controlled object output amount is rapidly changing. Therefore, the actual amplitude of the control target output amount is considerably smaller than the target amplitude (Rmax−Rmin).

【0097】この目標振幅と実際の振幅との差は、本明
細書冒頭部の従来の技術についての説明において詳述し
たAGC方式を用いても補償可能であるが、ただしその
場合には、既に述べたように、周期的制御の最初の1サ
イクルから振幅を高精度で制御することができないた
め、低サイクル疲労試験には不適当である。
The difference between the target amplitude and the actual amplitude can be compensated for by using the AGC method described in detail in the description of the prior art at the beginning of the present specification. As described above, since the amplitude cannot be controlled with high precision from the first cycle of the periodic control, it is not suitable for a low cycle fatigue test.

【0098】これに対して、上述のレベル比較方式を用
いた場合には、図5のAに示すように、センサ信号(フ
ィードバック信号)Ssで表される制御対象出力量が実
際に目標上限値Rmaxないし目標下限値Rminに達
した時点で、目標値信号Dsの変化方向が反転されるた
め、制御対象出力量の振幅が、目標振幅(Rmax−R
min)に非常に近い値となっている。
On the other hand, when the above-described level comparison method is used, as shown in FIG. 5A, the output of the control target represented by the sensor signal (feedback signal) Ss is actually the target upper limit value. Since the change direction of the target value signal Ds is reversed at the time of reaching Rmax or the target lower limit value Rmin, the amplitude of the controlled object output amount becomes equal to the target amplitude (Rmax-R
min).

【0099】より詳しくは、制御対象出力量は、目標値
信号Dsの変化方向が反転したときにオーバーシュート
を生じるため、目標限界値Rmax及びRminから僅
かにはみ出ている。ただし、このはみ出し量は、図5の
Aでは分かりやすいように誇張して描いてあるが、実際
には非常に小さく、従って、高精度の振幅制御が可能と
なっている。
More specifically, the output amount of the control target slightly exceeds the target limit values Rmax and Rmin because an overshoot occurs when the change direction of the target value signal Ds is reversed. However, the protruding amount is exaggerated in FIG. 5A for easy understanding, but is actually very small, and therefore, high-precision amplitude control is possible.

【0100】また、通常のフィードバック制御法を採用
した場合や、それにAGC方式を援用した場合には、三
角波信号として送出される目標値信号Dsの周期は、予
め指定した通りの正確な周期T0になるが、レベル比較
方式を用いた振幅制御において発生する周期Taは、材
料試験機12に装着した試験片の特性によって異なった
長さとなり、更には、材料試験機12の油圧アクチュエ
ータ系の作動油の温度等が変化することによっても変動
することがある。
When the ordinary feedback control method is employed or when the AGC method is employed, the cycle of the target value signal Ds transmitted as a triangular wave signal is set to the exact cycle T0 as specified in advance. However, the period Ta generated in the amplitude control using the level comparison method has a different length depending on the characteristics of the test piece mounted on the material testing machine 12, and further, the hydraulic oil of the hydraulic actuator system of the material testing machine 12 May also change due to changes in the temperature or the like.

【0101】低サイクル疲労試験における従来のデータ
サンプリング方法は、所定の周期でデータサンプリング
を行うというものであったため、三角波信号の形の目標
値信号Dsのサイクル周期が変化すると、その1サイク
ルあたりのデータサンプリング回数が変化し、それによ
って、発明が解決しようとする課題についての説明にお
いて述べたような不都合が生じていた。
Since the conventional data sampling method in the low cycle fatigue test is to perform data sampling at a predetermined cycle, when the cycle cycle of the target value signal Ds in the form of a triangular wave signal changes, the cycle per one cycle is changed. The number of times of data sampling has changed, thereby causing the inconvenience as described in the description of the problem to be solved by the invention.

【0102】本発明は、制御対象出力量の値が複数の所
定レベルの各々に達するごとにデータサンプリングを行
うことにより、先に述べた不都合を解消するものであ
る。以下に本発明のデータサンプリング方法の幾つかの
実施の形態を、図1に示したフィードバック制御系10
を用いて低サイクル疲労試験を実行する場合に即して説
明する。
The present invention solves the above-mentioned inconvenience by performing data sampling each time the value of the controlled object output amount reaches each of a plurality of predetermined levels. Hereinafter, some embodiments of the data sampling method of the present invention will be described with reference to a feedback control system 10 shown in FIG.
A description will be given of the case where a low cycle fatigue test is performed using

【0103】尚、本発明の理解を助けるために、ここで
低サイクル疲労試験について概説しておく。既述の如
く、低サイクル疲労試験とは、金属材料の疲労試験にお
いて、試験片に印加する繰返し荷重の大きさを比較的大
きな値に設定することにより、試験片に発生する最大塑
性ひずみ(これは応力−ひずみ線図の残留ひずみに相当
する)が、最大弾性ひずみ(これは最大総ひずみから最
大塑性ひずみを差し引いた差に相当する)と比べて、充
分に大きくなるようにして行う試験である。このような
条件下で疲労試験を行うと、103 〜104 回以下の比
較的少ない回数の加重印加サイクルで試験片が破断に至
る、いわゆる低サイクル疲労破壊が発生する。低サイク
ル疲労試験では試験片に大きな塑性ひずみが発生するた
め、試験片の応力−ひずみ線図は大面積のヒステリシス
ループを描く。
Here, in order to facilitate understanding of the present invention, a low cycle fatigue test will be outlined here. As described above, the low-cycle fatigue test is a test of the maximum plastic strain generated in a specimen by setting the magnitude of the cyclic load applied to the specimen to a relatively large value in a fatigue test of a metal material. Is equivalent to the residual strain in the stress-strain diagram), but is sufficiently large compared to the maximum elastic strain (this is the difference between the maximum total strain minus the maximum plastic strain). is there. When a fatigue test is performed under such conditions, a so-called low-cycle fatigue fracture occurs in which the test piece is broken by a relatively small number of load application cycles of 10 3 to 10 4 times or less. In the low-cycle fatigue test, a large plastic strain is generated in the test piece, so that the stress-strain diagram of the test piece draws a large-area hysteresis loop.

【0104】これに対して高サイクル疲労試験は、低サ
イクル疲労試験とは逆に、試験片に発生する最大弾性ひ
ずみが最大塑性ひずみと比べて充分に大きくなるように
して行う疲労試験である。このような条件下で疲労試験
を行うと、試験片を破断に至らせるまでに103 〜10
4 回以上の回数の加重印加サイクルが必要な、いわゆる
高サイクル疲労破壊が発生する。高サイクル疲労試験で
は、試験片に小さな塑性ひずみしか発生しないため、試
験片の応力−ひずみ線図のヒステリシスループは小面積
の細長い形状となる。
On the other hand, the high-cycle fatigue test is a fatigue test performed in such a manner that the maximum elastic strain generated in the test piece becomes sufficiently larger than the maximum plastic strain, contrary to the low-cycle fatigue test. When the fatigue test is performed under such conditions, the test piece is required to be 10 3 -10
So-called high-cycle fatigue fracture, which requires four or more load application cycles, occurs. In the high cycle fatigue test, since only a small plastic strain is generated in the test piece, the hysteresis loop of the stress-strain diagram of the test piece has an elongated shape with a small area.

【0105】低サイクル疲労試験では、試験片に繰返し
荷重を印加しつつ、そのとき実際に試験片に加わってい
る荷重と、試験片に荷重を負荷している荷重負荷部に発
生している変位または試験片に発生している伸びとを測
定し、即ちデータとしてサンプリングする。そして、測
定した荷重から試験片に発生した応力を求め、また、測
定した変位または伸びから試験片に発生したひずみを求
める。更に、それら応力及びひずみの値に基づいて試験
片の応力−ひずみ線図を作成し、その応力−ひずみ線図
のヒステリシスカーブを解析して金属材料の疲労に関す
る様々なパラメータを求める。
In the low-cycle fatigue test, while a load is repeatedly applied to the test piece, the load actually applied to the test piece at that time and the displacement generated in the load-applying portion applying the load to the test piece are measured. Alternatively, the elongation occurring in the test piece is measured, that is, sampling is performed as data. Then, the stress generated in the test piece is obtained from the measured load, and the strain generated in the test piece is obtained from the measured displacement or elongation. Further, a stress-strain diagram of the test piece is created based on the values of the stress and the strain, and various parameters relating to fatigue of the metal material are obtained by analyzing a hysteresis curve of the stress-strain diagram.

【0106】これについて更に詳しく説明すると、試験
片の変位または伸びが1サイクルの変化をする間に多数
のデータポイントにおいてデータサンプリングを行い、
それによって、変位または伸びの1サイクルごとに応力
−ひずみ線図を作成できるようにする。そして、各1サ
イクルの応力−ひずみ線図のヒステリシスカーブから、
その金属材料の、動的硬化指数、ヤング率、1サイクル
あたりの発熱量即ち吸収エネルギ(これはヒステリシス
カーブのループ面積に等しい)、疲労塑性指数、疲労強
度指数、残留ひずみ(即ち塑性ひずみ)、弾性ひずみ、
それに総ひずみ等の様々なパラメータの値を求め、それ
らパラメータの値と材料疲労との関係を明らかにする。
More specifically, data sampling is performed at a number of data points while the displacement or elongation of the test piece changes by one cycle.
This enables a stress-strain diagram to be created for each cycle of displacement or elongation. Then, from the hysteresis curve of the stress-strain diagram for each cycle,
Dynamic hardening index, Young's modulus, heat value per cycle or absorbed energy (which is equal to the loop area of the hysteresis curve), fatigue plasticity index, fatigue strength index, residual strain (ie, plastic strain), Elastic strain,
Then, the values of various parameters such as total strain are obtained, and the relationship between the values of those parameters and material fatigue is clarified.

【0107】このような低サイクル疲労試験の目的に適
合する、充分に高い精度を有する応力−ひずみ線図を作
成するために必要な、1サイクルあたりのデータポイン
トの個数は、通常、数十〜数百個もの多数に及ぶ。ま
た、低サイクル疲労試験では、試験片に繰返し加重を印
加するために、その試験片に荷重を負荷する荷重負荷部
の変位またはその試験片に発生する伸びを周期的に変化
させる制御を行うが、その周期的制御の最初の1サイク
ルから、その変位または伸びの振幅を高精度で制御する
必要がある。
The number of data points per cycle required to create a stress-strain diagram with sufficiently high accuracy that meets the purpose of such a low cycle fatigue test is usually several tens to Hundreds of thousands. In addition, in the low cycle fatigue test, in order to repeatedly apply a load to the test piece, control is performed to periodically change the displacement of the load applying portion for applying a load to the test piece or the elongation generated in the test piece. It is necessary to control the amplitude of the displacement or elongation with high precision from the first cycle of the periodic control.

【0108】以下に説明する、本発明の実施の形態に関
連した低サイクル疲労試験は、以上に説明した低サイク
ル疲労試験の一般的性質に基づいたものであり、材料試
験機12の可動側荷重負荷部の変位を所定振幅で周期的
に変化させることによって、この材料試験機12に装着
した試験片に繰返し加重を印加するようにしている。ま
た、その変位の振幅を高精度で制御するために上述のレ
ベル比較方式を採用しており、その変位が1サイクル変
化する間に、多数のデータポイントにおいてデータサン
プリングを行うようにしている。
The low-cycle fatigue test described below according to the embodiment of the present invention is based on the general properties of the low-cycle fatigue test described above. By periodically changing the displacement of the load section at a predetermined amplitude, a load is repeatedly applied to the test piece mounted on the material testing machine 12. In order to control the amplitude of the displacement with high precision, the above-described level comparison method is adopted, and data sampling is performed at a large number of data points while the displacement changes by one cycle.

【0109】このデータサンプリングを実行するのはホ
ストコンピュータ18であり、従って、ホストコンピュ
ータ18と、このホストコンピュータ18にロードされ
たデータサンプリングのためのプログラム(これについ
ては後にフローチャートを参照して説明する)とで、デ
ータサンプリング手段が構成されている。このデータサ
ンプリング手段がサンプリングするデータは、各データ
ポイントにおける、変位の現在値と、試験片に加わって
いる荷重の現在値と、時刻の現在値とであり、それら3
つの値をデータポイントごとに一組にして、次々とホス
トコンピュータ18のメモリに格納して行くようにして
いる。また、こうして格納したデータに基づいて、後
刻、1サイクルごとに応力−ひずみ線図のヒステリシス
カーブを作成し、そのヒステリシスカーブの解析を行
う。
It is the host computer 18 that executes this data sampling. Therefore, the host computer 18 and a program for data sampling loaded on the host computer 18 (this will be described later with reference to a flowchart). ) Constitute data sampling means. The data sampled by the data sampling means are the current value of the displacement, the current value of the load applied to the test piece, and the current value of the time at each data point.
The two values are set as a set for each data point and stored in the memory of the host computer 18 one after another. Further, based on the data thus stored, a hysteresis curve of a stress-strain diagram is created for each cycle later, and the hysteresis curve is analyzed.

【0110】更に、既述の如く、本発明のデータサンプ
リング方法においては、制御対象出力量が複数の所定レ
ベルの各々に達するごとにデータサンプリングを行うよ
うにしているが、それらレベルを、以下の説明ではサン
プリングレベルという。また、以下に説明する実施の形
態のいずれにおいても、低サイクル疲労試験の開始に先
立って、ホストコンピュータ18が予め多数のサンプリ
ングレベルを算出し、算出したそれらサンプリングレベ
ルの値をみずからのメモリに、ルックアップテーブルの
形で格納するようにしており、このルックアップテーブ
ルを、以下の説明ではサンプリングレベルテーブルとい
う。
Further, as described above, in the data sampling method of the present invention, data sampling is performed each time the controlled object output amount reaches each of a plurality of predetermined levels. In the description, it is called a sampling level. Also, in any of the embodiments described below, prior to the start of the low-cycle fatigue test, the host computer 18 calculates a large number of sampling levels in advance, and stores the calculated values of the sampling levels in its own memory. It is stored in the form of a look-up table, and this look-up table is called a sampling level table in the following description.

【0111】ただし、サンプリングレベルテーブルを作
成することは、本発明の方法にとって必ずしも必要では
なく、低サイクル疲労試験の実行中にサンプリングレベ
ルを次々と算出するようにしても良い。
However, the creation of the sampling level table is not always necessary for the method of the present invention, and the sampling levels may be calculated one after another during the execution of the low cycle fatigue test.

【0112】また、本発明を理解しやすくするために、
ここでは、低サイクル疲労試験を以下の(1)〜(4)
に箇条書きにした仕様に従って実行するものとする。
Further, in order to facilitate understanding of the present invention,
Here, the low cycle fatigue test is performed in the following (1) to (4).
Shall be executed in accordance with the specifications listed in the above.

【0113】(1)試験の実行中には、材料試験機12
の可動側荷重負荷部の変位を上限位置Rmaxと下限位
置Rminとの間で周期的に反復移動させて、試験片に
繰返し応力を印加するものとする。従って、変位の目標
振幅は(Rmax−Rmin)である。この目標振幅の
値は、試験の開始に先立ってオペレータが指定するもの
である。
(1) During the execution of the test, the material testing machine 12
Is repeatedly moved periodically between an upper limit position Rmax and a lower limit position Rmin to apply a repetitive stress to the test piece. Therefore, the target amplitude of the displacement is (Rmax-Rmin). The value of the target amplitude is specified by the operator before the start of the test.

【0114】(2)材料試験機12の可動側荷重負荷部
のゼロポジションは、上限位置Rminと下限位置Rm
axとの中点に取るものとし、従って、Rmax=−R
minである。
(2) The zero position of the movable-side load portion of the material testing machine 12 is defined by an upper limit position Rmin and a lower limit position Rm.
amax, and Rmax = −R
min.

【0115】(3)変位が上限位置Rmaxにきたとき
に試験片に最大の引張ひずみεmaxが発生し、変位が
下限位置Rminにきたときに試験片に最大の圧縮ひず
みεminが発生し、それらひずみの絶対値が略々等し
いものとする。従って、εmax=−εminである。
(3) The maximum tensile strain εmax is generated in the test piece when the displacement reaches the upper limit position Rmax, and the maximum compressive strain εmin occurs in the test piece when the displacement reaches the lower limit position Rmin. Are substantially equal. Therefore, εmax = −εmin.

【0116】(4)既述の如く、変位が1サイクル変化
する間に採取したデータから、応力−ひずみ線図のヒス
テリシスカーブを求め、そのヒステリシスカーブに基づ
いて、試験片が破断状態に至ったか否かを判定するが、
その際に精度の良い判定を行うために必要な1サイクル
あたりのデータポイントの個数を、Nreq個とする。
このNreqの値は、試験の開始に先立ってオペレータ
が指定する。ただし、後に詳述するように、制御対象出
力量である変位にオーバーシュートが発生し、そのオー
バーシュートの部分に対応するデータポイントが、Nr
eq個のデータポイントに追加されるため、実際にデー
タサンプリングが行われる1サイクルあたりのデータポ
イントの個数は、Nreq個よりも数%程度多くなる。
(4) As described above, a hysteresis curve of a stress-strain diagram was obtained from data collected while the displacement changed by one cycle, and based on the hysteresis curve, was the test piece broken? Judge whether
At this time, the number of data points per cycle necessary for making an accurate determination is Nreq.
The value of Nreq is specified by the operator prior to the start of the test. However, as will be described in detail later, an overshoot occurs in the displacement which is the control target output amount, and the data point corresponding to the overshoot portion is Nr.
Since the number of data points is added to eq data points, the number of data points per cycle at which data sampling is actually performed is several percent larger than Nreq data points.

【0117】以上から明らかなように、RminからR
maxまでの領域が、制御対象出力量である変位を制御
する上での本来の目標値の値域である。そのため、Rm
inからRmaxまでの領域を、以下の説明では目標領
域という。また、上述したように、制御対象出力量であ
る変位はオーバーシュートを生じるため、Rmax及び
Rminの外側にも僅かにはみ出す。従って、実際に変
位が取り得る値域は、目標領域の両側のオーバーシュー
トに対応した領域をも含むものであり、それら両側の領
域を、以下の説明ではオーバーシュート領域という。
As is clear from the above, from Rmin to R
The area up to max is the value range of the original target value for controlling the displacement, which is the control target output amount. Therefore, Rm
The region from in to Rmax is referred to as a target region in the following description. Further, as described above, since the displacement, which is the controlled object output amount, causes an overshoot, it slightly protrudes outside Rmax and Rmin. Therefore, the value range in which the displacement can actually take place includes the regions corresponding to the overshoots on both sides of the target region, and the regions on both sides are called overshoot regions in the following description.

【0118】これより個々の実施の形態について説明し
て行く。第1の実施の形態にかかるデータサンプリング
方法では、目標領域とオーバーシュート領域とを含め
た、実際に変位が取り得る値域の全域において、サンプ
リングレベルを等レベル間隔に設定するようにしてい
る。更に具体的に説明すると、例えばオペレータが、1
サイクルあたりのデータポイントの個数Nreqを10
00個に指定した場合には、目標領域のサンプリングレ
ベルを500段階のレベルに設定すればよく、そうすれ
ば、1サイクルあたりのデータポイントの個数が、その
指定された1000個に、オーバーシュート領域におけ
るデータポイントの個数(これは、1000個に比べれ
ば僅かな個数である)を加えた個数になる。
The individual embodiments will now be described. In the data sampling method according to the first embodiment, the sampling levels are set at equal level intervals in the entire range of the value range in which the displacement can actually take, including the target area and the overshoot area. More specifically, for example, the operator
The number Nreq of data points per cycle is 10
When the number of data points is designated to 00, the sampling level of the target area may be set to 500 levels, and the number of data points per cycle is reduced to the designated number of 1000 and the overshoot area. Is added to the number of data points (this is a small number compared to 1000).

【0119】更にこの場合に、変位のゼロポジションを
もって第0レベルとし、Rmaxをもって第250レベ
ルとし、Rminを持って第−250レベルとし、レベ
ル間隔ΔDを、ΔD=(Rmax−Rmin)/500
として、等レベル間隔でレベル設定を行えば、指定され
た変位振幅とデータポイント数とに応じたサンプリング
レベル設定を行うことができる。
Further, in this case, the zero position of the displacement is the 0th level, the Rmax is the 250th level, the Rmin is the -250th level, and the level interval ΔD is ΔD = (Rmax−Rmin) / 500
By setting the level at equal level intervals, the sampling level can be set according to the specified displacement amplitude and the number of data points.

【0120】サンプリングレベル設定に関するこれらの
処理は、ホストコンピュータ18が実行するものであ
る。以上の処理を一般化して表すならば、Rmax、R
min、及びNreqの値がオペレータから入力された
ならば、ホストコンピュータ18は、先ず、レベル間隔
ΔDを、ΔD=2×(Rmax−Rmin)/Nreq
という式によって求め、次に、第nレベルL(n)を、
L(n)=n×ΔDという式によって求めて次々とサン
プリングレベルテーブルに格納して行く。
These processes relating to the sampling level setting are executed by the host computer 18. If the above processing is generalized and expressed, Rmax, R
When the values of min and Nreq are input from the operator, the host computer 18 first sets the level interval ΔD to ΔD = 2 × (Rmax−Rmin) / Nreq
Then, the n-th level L (n) is calculated as follows:
L (n) = n × ΔD is obtained and stored in the sampling level table one after another.

【0121】更にこのとき、目標領域だけでなくオーバ
ーシュート領域においてもサンプリングレベル設定を行
うため、例えば、オーバーシュート領域の領域幅が、最
大でも目標領域の領域幅の2%以下であると見込まれる
ならば、Rmin−1.02×(Rmax−Rmin)
から、Rmax+1.02×(Rmax−Rmin)ま
での領域において、サンプリングレベルL(n)を求め
るようにする。
Further, at this time, since the sampling level is set not only in the target area but also in the overshoot area, for example, the area width of the overshoot area is expected to be at most 2% or less of the area width of the target area. Then, Rmin-1.02 x (Rmax-Rmin)
, The sampling level L (n) is obtained in a region from Rmax + 1.02 × (Rmax−Rmin).

【0122】以上のようにして、必要な全てのサンプリ
ングレベルの設定が完了し、また、オペレータによって
その他の必要なパラメータが指定され、ホストコンピュ
ータ18からディジタル信号処理装置16へ必要なデー
タ及びプログラムがロードされ、試験片が材料試験機1
2に適切に装着されたならば、低サイクル疲労試験を開
始できる状態になる。そして、オペレータが試験開始命
令をホストコンピュータ18に入力したならば、低サイ
クル疲労試験が開始される。
As described above, setting of all necessary sampling levels is completed, other necessary parameters are designated by the operator, and necessary data and programs are transmitted from the host computer 18 to the digital signal processor 16. Loaded and test piece is a material testing machine 1
When properly mounted on No. 2, it is ready to start the low cycle fatigue test. Then, when the operator inputs a test start command to the host computer 18, the low cycle fatigue test is started.

【0123】低サイクル疲労試験が開始されたならば、
三角波信号発生制御部40が目標値信号発生部26を制
御して三角波信号の形の目標値信号Dsを発生させ、こ
れによって試験片に繰返し応力が印加される。そして、
ホストコンピュータ18は、センサ信号(=フィードバ
ック信号)Ssで表される変位の値がサンプリングレベ
ルテーブルに格納されているサンプリングレベルに達す
るごとに、データサンプリングを行う。
Once the low cycle fatigue test has started,
The triangular wave signal generation control section 40 controls the target value signal generating section 26 to generate a target value signal Ds in the form of a triangular wave signal, whereby a stress is repeatedly applied to the test piece. And
The host computer 18 performs data sampling every time the displacement value represented by the sensor signal (= feedback signal) Ss reaches the sampling level stored in the sampling level table.

【0124】このデータサンプリングを実行するため
の、ホストコンピュータ18のプログラムの概要を示し
たのが図6のフローチャートである。図6において、ホ
ストコンピュータ18は、先ず、センサ信号Ssを読取
り(S142)、その読取ったセンサ信号Ssに最も近
いサンプリングレベルL(n0)を求めて、変数nを、
n=n0に設定する(S144)。
FIG. 6 is a flowchart showing an outline of a program of the host computer 18 for executing the data sampling. 6, first, the host computer 18 reads the sensor signal Ss (S142), obtains a sampling level L (n0) closest to the read sensor signal Ss, and sets a variable n to:
It is set to n = n0 (S144).

【0125】続いて、再びセンサ信号Ssを読取り(S
146)、その読取ったセンサ信号Ssがサンプリング
レベルL(n+1)より大きかったならば(S14
8)、それは、変位がそのサンプリングレベルL(n+
1)に達してそこを通過したことを示しており、そのた
め、データサンプリングを実行した上で、変数nを、n
=n+1に設定する(S150)。
Subsequently, the sensor signal Ss is read again (S
146) If the read sensor signal Ss is larger than the sampling level L (n + 1) (S14)
8), because the displacement is at its sampling level L (n +
1) and has passed therethrough. Therefore, after performing data sampling, the variable n is changed to n
= N + 1 (S150).

【0126】一方、ステップS146で読取ったセンサ
信号Ssが、サンプリングレベルL(n−1)より小さ
かったならば(S152)、それは、変位がそのサンプ
リングレベルL(n−1)に達してそこを通過したこと
を示しており、そのため、データサンプリングを実行し
た上で、変数nを、n=n−1に設定する(S15
4)。
On the other hand, if the sensor signal Ss read in step S146 is smaller than the sampling level L (n-1) (S152), it is determined that the displacement reaches the sampling level L (n-1) and The variable n is set to n = n−1 after performing data sampling (S15).
4).

【0127】ステップS156では、データサンプリン
グを終了すべきであるか否かを調べる。そして、このス
テップS156において、低サイクル疲労試験の全体を
統括するルーチンからデータサンプリングを終了すべき
ことが示されるまでは、以上のステップS146からス
テップS154までの手順を反復して実行する。
In the step S156, it is checked whether or not the data sampling should be terminated. Then, in this step S156, the above-mentioned procedure from step S146 to step S154 is repeatedly executed until the routine for controlling the entire low cycle fatigue test indicates that data sampling should be terminated.

【0128】従って、以上の説明から明らかなように、
図6のフローチャートに示した手順は、センサ信号Ss
で表された制御対象出力量である変位の値が、複数の所
定サンプリングレベルの各々に達したか否かを判定す
る、レベル到達判定手段を構成している。
Therefore, as is clear from the above description,
The procedure shown in the flowchart of FIG.
Constitutes a level attainment determining means for determining whether or not the value of the displacement, which is the controlled object output amount, represented by (1) has reached each of a plurality of predetermined sampling levels.

【0129】図7のAは、以上に説明した第1の実施の
形態にかかるデータサンプリング方法を実行して得られ
るデータに基づいて作成した応力−ひずみ線図のヒステ
リシスカーブを示した模式図であり、図7のBは、その
応力−ひずみ線図を作成するためのデータをサンプリン
グした複数のデータポイントが、変位の波形上のどの位
置にあるかを表した模式図である。これらの図におい
て、図中の黒丸がデータポイントを表している。
FIG. 7A is a schematic diagram showing a hysteresis curve of a stress-strain diagram created based on data obtained by executing the data sampling method according to the first embodiment described above. FIG. 7B is a schematic diagram showing where a plurality of data points obtained by sampling data for creating the stress-strain diagram are located on the displacement waveform. In these figures, black circles in the figures represent data points.

【0130】更に、図7のAに示したεmin及びεm
axは、夫々、変位がRmin及びRmaxにあるとき
の試験片のひずみを表している。Rmin及びRmax
の外側が、また、εmin及びεmaxの外側が、オー
バーシュート領域であり、これらの図では、それらオー
バーシュート領域を著しく誇張して、幅を広くして描い
てある。更に、サンプリングレベルのレベル間隔ΔD
も、実際のものよりはるかに拡大して描いてある。
Further, εmin and εm shown in FIG.
a represents the strain of the test piece when the displacement is at Rmin and Rmax, respectively. Rmin and Rmax
Are overshoot regions, and the outside of εmin and εmax are overshoot regions. In these figures, the overshoot regions are markedly exaggerated and widened. Further, the level interval ΔD of the sampling level
Is drawn much larger than the actual one.

【0131】図7のA及びBから明らかなように、第1
の実施の形態にかかるデータサンプリング方法によれ
ば、変位のサイクル周期が大幅に変化しても、1サイク
ルあたりのデータポイントの個数は殆ど変化しない。即
ち、目標領域におけるデータポイントの個数は常に一定
であり、また、オーバーシュート領域におけるデータポ
イントの個数は僅かに変動する可能性があるものの、オ
ーバーシュート領域の領域幅は目標領域よりはるかに狭
いため、その個数の変動は、1サイクルあたりのデータ
ポイントの総数と比べれば僅かなものでしかない。従っ
て、データポイントの個数が過小にも過大にもならず、
常に適正個数に近い個数となる。
As is apparent from FIGS. 7A and 7B, the first
According to the data sampling method according to the embodiment, even if the cycle cycle of the displacement changes significantly, the number of data points per cycle hardly changes. That is, the number of data points in the target area is always constant, and the number of data points in the overshoot area may fluctuate slightly, but the area width of the overshoot area is much smaller than the target area. , The variation in the number is small compared to the total number of data points per cycle. Therefore, the number of data points does not become too small or too large,
The number is always close to the appropriate number.

【0132】また、この第1の実施の形態にかかるデー
タサンプリング方法によれば、複数の所定レベルを等レ
ベル間隔で設定するため、設定したレベルをルックアッ
プテーブルに格納する以外に、次回のデータサンプリン
グを実行するレベルを演算によって算出することも容易
である。
Further, according to the data sampling method according to the first embodiment, since a plurality of predetermined levels are set at equal level intervals, the set levels are stored in a lookup table and the next data level is stored. It is also easy to calculate the level at which sampling is performed by calculation.

【0133】ただし、この第1の実施の形態にかかるデ
ータサンプリング方法では、図7のAのヒステリシスカ
ーブのうちの、オーバーシュート領域に対応する右上及
び左下の折り返し部分の形状の精度はあまり良好ではな
い。一方、試験対象の材料によっては、この部分の形状
を高精度で表すことが必要なものもある。
However, in the data sampling method according to the first embodiment, in the hysteresis curve of FIG. 7A, the accuracy of the shape of the folded portion at the upper right and lower left corresponding to the overshoot region is not very good. Absent. On the other hand, depending on the material to be tested, it is necessary to represent the shape of this portion with high accuracy.

【0134】以下に示す第2の実施の形態にかかるデー
タサンプリング方法は、そのような材料を試験するのに
適した方法であり、第1の実施の形態にかかる方法と同
様の方法であるが、ただし、オーバーシュート領域にお
けるサンプリングレベルのレベル間隔を目標領域におけ
るサンプリングレベルのレベル間隔より狭く設定するよ
うにしたものである。この第2の実施の形態に関する、
図7のA及びBに対応した図を、図8のA及びBに示し
た。
The data sampling method according to the second embodiment described below is a method suitable for testing such a material, and is similar to the method according to the first embodiment. However, the level interval of the sampling level in the overshoot area is set to be narrower than the level interval of the sampling level in the target area. Regarding this second embodiment,
FIGS. 8A and 8B correspond to FIGS. 7A and 7B, respectively.

【0135】第2の実施の形態にかかるデータサンプリ
ング方法においては、サンプリングレベルテーブルを作
成する際に、目標領域(Rmin〜Rmax)では第1
の実施の形態と全く同様に、レベル間隔ΔDでサンプリ
ングレベルを設定するが、一方、目標領域の外側のオー
バーシュート領域では、応力−ひずみ線図の右上及び左
下の折り返し部分の形状を充分な精度で表せるように、
それより狭いレベル間隔ΔD’をもってサンプリングレ
ベルを設定するようにしている。
In the data sampling method according to the second embodiment, when the sampling level table is created, the first area is set in the target area (Rmin to Rmax).
In the same manner as in the embodiment, the sampling level is set at the level interval ΔD. On the other hand, in the overshoot area outside the target area, the shape of the folded part at the upper right and lower left of the stress-strain diagram is sufficiently accurate. So that
The sampling level is set with a smaller level interval ΔD ′.

【0136】このようにレベル設定を行ったならば、R
maxに対応したサンプリングレベルを第Nレベルと
し、Rminに対応したサンプリングレベルを第−Nレ
ベルとするとき、第−Nレベル〜第Nレベルでは、レベ
ル間隔ΔDをもって、等レベル間隔で複数のサンプリン
グレベルが設定され、一方、第(−N−1)レベル以下
のサンプリングレベルと、第(N+1)レベル以上のサ
ンプリングレベルとに関しては、レベル間隔ΔDより小
さいレベル間隔ΔD’をもって、等レベル間隔で複数の
サンプリングレベルが設定されることになる。
If the level setting is performed as described above, R
When the sampling level corresponding to max is the Nth level and the sampling level corresponding to Rmin is the −Nth level, a plurality of sampling levels are provided at equal level intervals from the −Nth level to the Nth level with a level interval ΔD. On the other hand, regarding the sampling level equal to or lower than the (-N-1) th level and the sampling level equal to or higher than the (N + 1) th level, a plurality of sampling levels are set at equal level intervals with a level interval ΔD ′ smaller than the level interval ΔD. The sampling level will be set.

【0137】第2の実施の形態にかかるデータサンプリ
ング方法を実行する際の手順は、第1の実施の形態の場
合と全く同じでよく、従って、図6のフローチャートに
示した手順とすることができる。
The procedure for executing the data sampling method according to the second embodiment may be exactly the same as that of the first embodiment. Therefore, the procedure shown in the flowchart of FIG. 6 may be used. it can.

【0138】第2の実施の形態では、1サイクルあたり
のデータポイントの個数が第1の実施の形態の場合より
も更に幾分増大するが、実際のオーバーシュート領域の
領域幅は図面に誇張して描いたものよりはるかに狭いた
め、オーバーシュート領域のデータポイントの個数は目
標領域のデータポイントの個数よりはるかに少なく、問
題とするに足らない程度のものである。従って、この第
2の実施の形態を採用した場合にも、上に述べた第1の
実施の形態を採用した場合の利点と同じ利点が得られ
る。そして、この第2の実施の形態を採用した場合に
は、それに加えて更に、図8のA及びBから明らかなよ
うに、応力−ひずみ線図の右上及び左下の折り返し部分
の形状を高精度で求めることができるという利点が得ら
れる。
In the second embodiment, the number of data points per cycle is slightly larger than in the first embodiment, but the actual overshoot region width is exaggerated in the drawing. The number of data points in the overshoot region is much smaller than the number of data points in the target region, and is insignificant, as it is much narrower than that depicted. Therefore, when the second embodiment is adopted, the same advantage as that when the above-described first embodiment is adopted can be obtained. When the second embodiment is adopted, in addition to this, as is clear from FIGS. 8A and 8B, the shape of the folded portion at the upper right and lower left of the stress-strain diagram is highly accurate. Is obtained.

【0139】第2の実施の形態では、オーバーシュート
領域におけるレベル間隔を目標領域におけるレベル間隔
より小さく設定したが、更にこれを一般化して、制御対
象出力量の値域のうちの、任意の領域部分のレベル間隔
を小さく設定するようにしてもよく、そうすることで、
その領域部分におけるデータの分解能を特に良好にする
ことができる。また、制御対象出力量の値域の全域にお
いて、レベル間隔を連続的に変化させて設定することに
よって、良好な結果が得られる場合もある。具体的な用
途に応じて、サンプリングレベルを適当な不等レベル間
隔で設定することにより、様々な利点が得られる可能性
がある。
In the second embodiment, the level interval in the overshoot area is set to be smaller than the level interval in the target area. However, this is further generalized to an arbitrary area portion in the value range of the output amount to be controlled. May be set to a smaller level interval, so that
The resolution of the data in that region can be particularly improved. In addition, good results may be obtained by continuously changing and setting the level interval in the entire value range of the controlled object output amount. Depending on the specific application, setting the sampling levels at appropriate unequal level intervals may provide various advantages.

【0140】第3の実施の形態にかかるデータサンプリ
ング方法は、第1及び第2の実施の形態におけるレベル
ベースのデータサンプリングに、タイムベースのデータ
サンプリングを組合せるようにしたものであり、より詳
しくは、目標領域では、等レベル間隔で設定したサンプ
リングレベルに達するごとにデータサンプリングを行
い、一方、オーバーシュート領域では、変位のレベルに
基づくのではなく、所定時間間隔でデータサンプリング
を行うようにしたものである。この第3の実施の形態に
関する、図7のA及びB、ないし図8のA及びBに対応
した図を、図9のA及びBに示した。
The data sampling method according to the third embodiment combines the level-based data sampling in the first and second embodiments with the time-based data sampling. In the target area, data sampling is performed every time a sampling level set at equal level intervals is reached, while in the overshoot area, data sampling is performed at predetermined time intervals instead of based on the level of displacement. Things. FIGS. 9A and 9B corresponding to FIGS. 7A and 8B or FIGS. 8A and 8B relating to the third embodiment are shown.

【0141】第3の実施の形態にかかるデータサンプリ
ングを実行するには、サンプリングレベルテーブルを作
成する際に、目標領域のサンプリングレベルだけを設定
すればよく、この領域のサンプリングレベルの設定の仕
方は、第1及び第2の実施の形態の場合と全く同じでよ
い。そして、オーバーシュート領域におけるデータサン
プリングは、ディジタル信号処理装置16の内部クロッ
クを利用して所定の時間間隔で行うようにする。その手
順を示したのが、図10及び図11のフローチャートで
ある。
To execute the data sampling according to the third embodiment, only the sampling level of the target area needs to be set when the sampling level table is created, and the setting method of the sampling level of this area is as follows. , May be exactly the same as in the first and second embodiments. The data sampling in the overshoot region is performed at predetermined time intervals using the internal clock of the digital signal processing device 16. The procedure is shown in the flowcharts of FIGS.

【0142】まず、図10において、ステップS14
2’からステップS156’までは、目標領域における
データサンプリングの実行手順を示した部分であり、そ
れらのステップは、先に説明した図6のフローチャート
における、ステップS142からステップS156まで
と全く同じものである。
First, in FIG. 10, step S14
Steps 2 ′ to S156 ′ show the procedure for executing data sampling in the target area. These steps are exactly the same as steps S142 to S156 in the flowchart of FIG. 6 described above. is there.

【0143】そして、第3の実施の形態では、ステップ
S146’とステップS148’との間に挿入したステ
ップS162において、ステップS146’で読取った
センサ信号Ssが、Rmin≦Ss≦Rmaxという条
件を満たしているか否かを調べるようにしている。この
条件を満たしているならば、変位の現在値は目標領域の
中にあり、その場合には処理の流れはステップS14
8’へ進む。一方、この条件を満たしていなければ、そ
れは、変位の現在値がオーバーシュート領域の中にある
ことを示しており、その場合には処理の流れはステップ
S164へ進む。
In the third embodiment, in step S162 inserted between steps S146 ′ and S148 ′, the sensor signal Ss read in step S146 ′ satisfies the condition of Rmin ≦ Ss ≦ Rmax. I'm trying to find out if it is. If this condition is satisfied, the current value of the displacement is within the target area.
Go to 8 '. On the other hand, if this condition is not satisfied, it indicates that the current value of the displacement is within the overshoot area, and in that case, the flow of processing proceeds to step S164.

【0144】従って、このステップS162は、制御対
象出力量である変位の現在値が所定最大値と所定最小値
との間の領域にあるか否かを判定する制御対象出力量現
在値領域判定手段を構成している。
Therefore, this step S162 is to determine whether or not the current value of the displacement, which is the controlled output amount, is in a region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value. Is composed.

【0145】ステップS164では、図11に示すよう
に、変位の現在値が目標領域の上方に外れている(Ss
>Rmax)のか、それとも下方に外れているのかを調
べ、外れている方向を表すためのU/Lフラグを設定す
る(S166、S168)。続いて、ディジタル信号処
理装置16の内部クロックをカウントするように構成さ
れていてデータサンプリングが実行される度にリセット
されるカウンタを参照して、最後にデータサンプリング
が実行されてから、所定の時間間隔ΔTが経過したか否
かを調べ(S170)、もし経過していたならば、デー
タサンプリングを実行する(S172)。尚、このカウ
ンタは、ディジタル信号処理装置16に装備したハード
ウェアカウンタとしてもよく、また、必要な動作をディ
ジタル信号処理装置16のCPUに実行させることでソ
フトウェアで実現するようにしてもよい。
In step S164, as shown in FIG. 11, the current value of the displacement deviates above the target area (Ss
> Rmax) or whether it is deviated downward, and a U / L flag for indicating the deviated direction is set (S166, S168). Subsequently, referring to a counter configured to count the internal clock of the digital signal processing device 16 and reset each time data sampling is performed, a predetermined time has elapsed since the last data sampling was performed. It is checked whether the interval ΔT has elapsed (S170), and if it has elapsed, data sampling is executed (S172). Note that this counter may be a hardware counter provided in the digital signal processing device 16, or may be realized by software by causing a CPU of the digital signal processing device 16 to execute necessary operations.

【0146】次のステップS174では、低サイクル疲
労試験の全体を統括するルーチンからデータサンプリン
グを終了すべきことを示す指令が発せられているか否か
を調べ、もしそうであったならば、データサンプリング
を終了する。
In the next step S174, it is checked whether or not a command indicating that data sampling should be terminated has been issued from a routine that supervises the entire low-cycle fatigue test. To end.

【0147】一方、そのような指令が発せられていなか
ったならば、続いて、再びセンサ信号Ssの読取りを行
い(S176)、そのセンサ信号Ssによって表されて
いる変位の現在値が、オーバーシュート領域から目標領
域へ復帰しているか否かを調べる(S178)。そし
て、変位がオーバーシュート領域の中にある間は、ステ
ップS170からステップS178までの手順を反復し
て実行する。
On the other hand, if such a command has not been issued, the sensor signal Ss is read again (S176), and the current value of the displacement represented by the sensor signal Ss is overshot. It is checked whether or not the area has returned to the target area (S178). Then, while the displacement is within the overshoot area, the procedure from step S170 to step S178 is repeatedly executed.

【0148】従って、このステップS178も、先に説
明したステップS162と同様に、制御対象出力量であ
る変位の現在値が所定最大値と所定最小値との間の領域
にあるか否かを判定する制御対象出力量現在値領域判定
手段を構成している。
Therefore, in step S178, similarly to step S162 described above, it is determined whether or not the current value of the displacement, which is the output amount to be controlled, is in the area between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value. This constitutes a control target output amount present value area determination means.

【0149】もし、ステップS176で読取ったセンサ
信号Ssが、変位の現在値が目標領域に復帰しているこ
とを示していたならば、それは、変位の値が、Rmax
ないしRminに夫々対応した限界サンプリングレベル
L(Nmax)ないしL(Nmin)を通過したことを
意味している。そのため、この場合には、ホストコンピ
ュータ18は、データサンプリングを実行した上で(S
180)、U/Lフラグを調べて、変位の値がそれら2
つの限界サンプリングレベルのうちのどちらのレベルを
通過したのかを判定し、もし下限サンプリングレベルL
(Nmin)を通過したのであれば、変数nを、n=N
min+1に設定し(S184)、また、上限サンプリ
ングレベルL(Nmax)を通過したのであれば、変数
nを、n=Nmax−1に設定する。これ以後、処理の
流れはステップS146’へ戻り、データサンプリング
を続行する。
If the sensor signal Ss read in step S176 indicates that the current value of the displacement has returned to the target area, it means that the value of the displacement is Rmax
Through the limit sampling levels L (Nmax) to L (Nmin) respectively corresponding to Rmin to Rmin. Therefore, in this case, the host computer 18 executes data sampling (S
180), examine the U / L flag and find that the displacement
It is determined which of the two limit sampling levels has passed, and if the lower limit sampling level L
(Nmin), the variable n is changed to n = N
The variable n is set to min + 1 (S184), and if it has passed the upper limit sampling level L (Nmax), the variable n is set to n = Nmax-1. Thereafter, the processing flow returns to step S146 ', and data sampling is continued.

【0150】既述の如く、実際のオーバーシュート領域
の領域幅は、目標領域よりはるかに小さく、そのため、
実際に変位がオーバーシュート領域の中にある時間は、
目標領域の中にある時間よりはるかに短い。そのため、
オーバーシュート領域のデータポイントの個数は目標領
域のデータポイントの個数よりはるかに少ない。従っ
て、この第3の実施の形態を採用した場合にも、上に述
べた第2の実施の形態を採用した場合の利点と同じ利点
が得られる。特に、応力−ひずみ線図の右上及び左下の
折り返し部分の形状を高精度で求め得ることは、図9の
A及びBからも明らかである。
As described above, the actual width of the overshoot region is much smaller than the target region.
The time when the displacement is actually in the overshoot region is
Much shorter than the time in the target area. for that reason,
The number of data points in the overshoot region is much less than the number of data points in the target region. Therefore, when the third embodiment is adopted, the same advantages as those when the above-described second embodiment is adopted can be obtained. In particular, it is clear from FIGS. 9A and 9B that the shapes of the folded portions at the upper right and lower left of the stress-strain diagram can be obtained with high accuracy.

【0151】低サイクル疲労試験を適用し得る材料には
様々なものがある。以上に開示した3つの実施の形態の
うちのいずれが最適な実施の形態であるかは、試験する
材料の特性によって異なる。また更に、以上に開示した
実施の形態の変更形態や、更に別の実施の形態が適して
いることもあり、それらも含めて、請求の範囲に包含さ
れる実施の形態は全て本発明に該当するものである。
There are various materials to which the low cycle fatigue test can be applied. Which of the three embodiments disclosed above is the most suitable embodiment depends on the characteristics of the material to be tested. Further, modified embodiments of the embodiments disclosed above and still other embodiments may be suitable, and all of the embodiments included in the claims, including those, fall within the scope of the present invention. Is what you do.

【0152】[0152]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載し
た本発明のデータサンプリング方法は、制御対象装置
と、該制御対象装置の複数の出力量を表す複数のセンサ
信号を夫々が発生する複数のセンサ系と、前記複数のセ
ンサ信号のうちの1つのセンサ信号をフィードバック信
号とすることでそのセンサ信号が表す出力量を制御対象
出力量とするフィードバック部と、前記制御対象出力量
の目標値を表す目標値信号を発生する目標値信号発生部
と、前記目標値信号と前記フィードバック信号との差分
を誤差信号として発生する誤差信号発生部と、前記誤差
信号に応じた制御信号を発生する制御信号発生部とを備
えたフィードバック制御系を使用し、前記制御対象出力
量の値が所定最小値まで低下したときに前記目標値信号
の値を増大させはじめ、前記制御対象出力量の値が所定
最大値まで増大したときに前記目標値信号の値を減少さ
せはじめるように前記目標値信号発生部の制御を行うこ
とで、前記制御対象出力量を前記所定最小値から前記所
定最大値へ、また前記所定最大値から前記所定最小値へ
と反復して変化させるようにしつつ、前記制御対象装置
の前記複数の出力量のうちの1つまたは複数の出力量を
データとしてサンプリングするためのデータサンプリン
グ方法において、前記制御対象出力量の値が複数の所定
レベルの各々に達するごとにデータサンプリングを行う
ようにした。
As described above, in the data sampling method according to the first aspect of the present invention, each of a controlled device and a plurality of sensor signals representing a plurality of output amounts of the controlled device are generated. A plurality of sensor systems, a feedback unit that uses one of the plurality of sensor signals as a feedback signal to make an output amount represented by the sensor signal a controlled object output amount, and a target of the controlled object output amount A target value signal generator that generates a target value signal representing a value, an error signal generator that generates a difference between the target value signal and the feedback signal as an error signal, and generates a control signal corresponding to the error signal. A feedback control system including a control signal generator, and increasing the value of the target value signal when the value of the control target output amount decreases to a predetermined minimum value. Controlling the target value signal generator so that the value of the target value signal starts to decrease when the value of the control target output amount increases to a predetermined maximum value, thereby controlling the control target output amount to the predetermined value. While repeatedly changing from a minimum value to the predetermined maximum value and from the predetermined maximum value to the predetermined minimum value, one or more output amounts of the plurality of output amounts of the controlled device are controlled. In the data sampling method for sampling as the data, data sampling is performed each time the value of the control target output amount reaches each of a plurality of predetermined levels.

【0153】このデータサンプリング方法によれば、最
大値から最小値へ、また最小値から最大値へと反復して
変化する制御対象出力量が所定レベルに達するごとにデ
ータサンプリングを行うため、制御対象出力量の反復変
化の1周期あたりのデータポイントの個数が、その反復
変化の周期の長短に影響されることがなく、従って、デ
ータポイントの個数が過小にも過大にもならず、常に適
正個数に近い個数となるようにすることができる。
According to this data sampling method, data sampling is performed every time the output of the controlled object repeatedly changing from the maximum value to the minimum value and from the minimum value to the maximum value reaches a predetermined level. The number of data points per cycle of the repetitive change of the output amount is not affected by the length of the cycle of the repetitive change, and therefore, the number of data points does not become too small or too large, and is always an appropriate number. Can be set to a number close to.

【0154】また、請求項2に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、前記複数の所定レベルを等レベル
間隔で設定するようにしたものである。
In the data sampling method according to the present invention, the plurality of predetermined levels are set at equal level intervals.

【0155】これは、多くの用途に好適に適用し得る方
法であり、また、このようにすることで、設定したレベ
ルをルックアップテーブルに格納する以外に、次回のデ
ータサンプリングのための所定レベルを演算によって算
出することも容易になる。
This is a method that can be suitably applied to many uses. By doing so, in addition to storing the set level in the look-up table, the predetermined level for the next data sampling can be obtained. Can also be easily calculated.

【0156】また、請求項3に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、前記複数の所定レベルを不等レベ
ル間隔で設定するようにしたものである。
In the data sampling method according to the present invention, the plurality of predetermined levels are set at unequal level intervals.

【0157】そのため、制御対象出力量の値域のうちの
重要な部分については小さなレベル間隔とすることで、
その部分のデータの分解能を上げることができる。
For this reason, a small level interval is set for an important part of the value range of the controlled object output amount,
The resolution of the data in that portion can be increased.

【0158】また、請求項4に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、前記制御対象出力量の値域のう
ち、前記所定最大値と前記所定最小値との間の領域で
は、第1レベル間隔をもって等レベル間隔で前記複数の
所定レベルを設定し、前記制御対象出力量の値域のう
ち、前記所定最大値と前記所定最小値との間の領域から
外れた領域では、前記第1レベル間隔より小さい第2レ
ベル間隔をもって等レベル間隔で前記複数の所定レベル
を設定するようにした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the data sampling method according to the present invention, in a range between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value in the value range of the controlled object output amount, a first level interval is provided. The plurality of predetermined levels are set at equal level intervals, and in a value range of the output amount of the control target, in a region deviating from a region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, the value is smaller than the first level interval. The plurality of predetermined levels are set at equal level intervals with a second level interval.

【0159】そのため、このデータサンプリング方法
を、材料試験機を使用する低サイクル疲労試験に適用す
る場合に、サンプリングしたデータに基づいて作成する
応力−ひずみ線図のヒステリシスカーブの重要部分の精
度を高めることができる。
Therefore, when this data sampling method is applied to a low cycle fatigue test using a material testing machine, the accuracy of an important part of a hysteresis curve of a stress-strain diagram created based on sampled data is improved. be able to.

【0160】また、請求項5に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、前記制御対象出力量の値域のう
ち、前記所定最大値と前記所定最小値との間の領域で
は、等レベル間隔で前記複数の所定レベルを設定し、前
記制御対象出力量の値域のうち、前記所定最大値と前記
所定最小値との間の領域から外れた領域では、所定時間
間隔でデータサンプリングを行うようにした。
According to a fifth aspect of the present invention, in the data sampling method of the present invention, in a range between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value in the value range of the controlled object output amount, the data sampling method is provided at equal level intervals. A plurality of predetermined levels are set, and data sampling is performed at predetermined time intervals in a region out of a region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value in a value range of the control target output amount.

【0161】そのため、請求項4に記載したデータサン
プリング方法と同様に、このデータサンプリング方法
を、材料試験機を使用する低サイクル疲労試験に適用す
る場合に、サンプリングしたデータに基づいて作成する
応力−ひずみ線図のヒステリシスカーブの重要部分の精
度を高めることができる。
Therefore, when this data sampling method is applied to a low-cycle fatigue test using a material testing machine, a stress generated based on the sampled data is obtained in the same manner as the data sampling method described in claim 4. The accuracy of the important part of the hysteresis curve of the strain diagram can be improved.

【0162】また、請求項6に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、前記制御対象装置が、油圧アクチ
ュエータ系を備えた油圧式材料試験機であり、前記目標
値信号発生部の前記制御を、前記油圧式材料試験機に装
着した試験片の低サイクル疲労試験のための制御として
実行し、前記試験片に加わる荷重に関係した出力量と前
記試験片に発生する変形量に関係した出力量とをデータ
としてサンプリングするというものである。
Further, in the data sampling method according to the present invention, the controlled object device is a hydraulic material testing machine provided with a hydraulic actuator system, and the control of the target value signal generating section is performed by: Executed as a control for a low cycle fatigue test of a test piece mounted on the hydraulic material testing machine, an output amount related to a load applied to the test piece and an output amount related to a deformation amount generated in the test piece. Is sampled as data.

【0163】これは、請求項1乃至5に記載したデータ
サンプリング方法を適用することによって特に大きな利
点が得られる、好適な適用対象を示したものである。
This shows a preferable object to which a particularly great advantage can be obtained by applying the data sampling method according to claims 1 to 5.

【0164】また、請求項7に記載した本発明のデータ
サンプリング方法は、第1出力量と第2出力量とを含む
複数の出力量を発生する制御対象装置の前記第1出力量
をフィードバック制御しつつ、前記複数の出力量のうち
の少なくとも前記第2出力量をデータとしてサンプリン
グするためのデータサンプリング方法において、前記第
1出力量の値が複数の所定レベルの各々に達するごとに
データサンプリングを行うようにした。
According to a seventh aspect of the present invention, in the data sampling method according to the present invention, the first output amount of the controlled device that generates a plurality of output amounts including the first output amount and the second output amount is feedback-controlled. And a data sampling method for sampling at least the second output amount of the plurality of output amounts as data, wherein data sampling is performed each time the value of the first output amount reaches each of a plurality of predetermined levels. I did it.

【0165】これは、本発明にかかるデータサンプリン
グ方法の優れた特徴を端的に示したものである。
This clearly shows the excellent characteristics of the data sampling method according to the present invention.

【0166】また、請求項8に記載した本発明のデータ
サンプリング機能を備えた制御装置は、制御対象装置及
び該制御対象装置の複数の出力量を表す複数のセンサ信
号を夫々が発生する複数のセンサ系と組合せて用いる、
データサンプリング機能を備えた制御装置において、前
記複数のセンサ信号のうちの1つのセンサ信号をフィー
ドバック信号とすることでそのセンサ信号が表す出力量
を制御対象出力量とするフィードバック部と、前記制御
対象出力量の目標値を表す目標値信号を発生する目標値
信号発生部と、前記目標値信号と前記フィードバック信
号との差分を誤差信号として発生する誤差信号発生部
と、前記誤差信号に応じた制御信号を発生する制御信号
発生部と、前記制御対象出力量の値が所定最小値まで低
下したときに前記目標値信号の値を増大させはじめ、前
記制御対象出力量の値が所定最大値まで増大したときに
前記目標値信号の値を減少させはじめるように前記目標
値信号発生部の制御を行うことで、前記制御対象出力量
を前記所定最小値から前記所定最大値へ、また前記所定
最大値から前記所定最小値へと反復して変化させるよう
にする、目標値信号発生部制御手段と、前記制御対象装
置の前記複数の出力量のうちの1つまたは複数の出力量
をデータとしてサンプリングするためのデータサンプリ
ング手段とを備え、前記データサンプリング手段が、前
記制御対象出力量の値が複数の所定レベルの各々に達し
たか否かを判定するレベル到達判定手段を備えており、
前記制御対象出力量の値が前記複数の所定レベルの各々
に達したと前記レベル到達判定手段が判定するごとに、
前記制御対象装置の前記出力量のデータサンプリングを
行うように構成されている。
According to the present invention, there is provided a control device having a data sampling function according to the present invention, wherein a plurality of sensor signals respectively representing a plurality of sensor signals representing a plurality of output amounts of the controlled object device are provided. Used in combination with a sensor system,
A control unit having a data sampling function, wherein one of the plurality of sensor signals is used as a feedback signal so that an output amount represented by the sensor signal is used as a control target output amount; A target value signal generator that generates a target value signal representing a target value of the output amount; an error signal generator that generates a difference between the target value signal and the feedback signal as an error signal; and control according to the error signal. A control signal generating unit that generates a signal, and starts increasing the value of the target value signal when the value of the controlled object output amount decreases to a predetermined minimum value, and increases the value of the controlled object output amount to a predetermined maximum value By controlling the target value signal generation unit so as to start decreasing the value of the target value signal when the control target output amount has reached the predetermined minimum value. A target value signal generator control means for repetitively changing from the predetermined maximum value to the predetermined maximum value and from the predetermined maximum value to the predetermined minimum value, and one of the plurality of output amounts of the controlled device. Data sampling means for sampling one or more output amounts as data, wherein the data sampling means determines whether or not the value of the controlled output amount has reached each of a plurality of predetermined levels. Equipped with arrival determination means,
Each time the level reaching determination means determines that the value of the controlled object output amount has reached each of the plurality of predetermined levels,
The control target device is configured to perform data sampling of the output amount.

【0167】このデータサンプリング機能を備えた制御
装置によれば、最大値から最小値へ、また最小値から最
大値へと反復して変化する制御対象出力量が所定レベル
に達するごとにデータサンプリングが行われるため、制
御対象出力量の反復変化の1周期あたりのデータポイン
トの個数が、その反復変化の周期の長短に影響されるこ
とがなく、従って、データポイントの個数が過小にも過
大にもならず、常に適正個数に近い個数となるようにす
ることができる。
According to the control device having the data sampling function, the data sampling is performed every time the control target output amount that repeatedly changes from the maximum value to the minimum value and from the minimum value to the maximum value reaches a predetermined level. Therefore, the number of data points per cycle of the repetitive change of the controlled object output amount is not affected by the length of the cycle of the repetitive change, and therefore the number of data points is not too small or too large. Instead, the number can always be close to the appropriate number.

【0168】また、請求項9に記載した本発明のデータ
サンプリング機能を備えた制御装置は、前記複数の所定
レベルが等レベル間隔で設定されているものである。
In the control device having a data sampling function according to the ninth aspect of the present invention, the plurality of predetermined levels are set at equal level intervals.

【0169】これは、多くの用途に好適に適用し得る装
置であり、また、このような装置においては、設定した
レベルをルックアップテーブルに格納する以外に、次回
のデータサンプリングのための所定レベルを演算によっ
て算出することも容易である。
This is a device that can be suitably applied to many uses. In such a device, in addition to storing the set level in a look-up table, a predetermined level for the next data sampling is used. Can also be easily calculated.

【0170】また、請求項10に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置は、前記複数の所
定レベルが不等レベル間隔で設定されているものであ
る。
In the control device having a data sampling function according to the present invention, the plurality of predetermined levels are set at unequal level intervals.

【0171】そのため、制御対象出力量の値域のうちの
重要な部分については小さなレベル間隔とすることで、
その部分のデータの分解能を上げることができる。
For this reason, by setting a small level interval for an important part of the value range of the controlled object output amount,
The resolution of the data in that portion can be increased.

【0172】また、請求項11に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置は、前記制御対象
出力量の値域のうち、前記所定最大値と前記所定最小値
との間の領域では、第1レベル間隔をもって等レベル間
隔で前記複数の所定レベルが設定されており、前記制御
対象出力量の値域のうち、前記所定最大値と前記所定最
小値との間の領域から外れた領域では、前記第1レベル
間隔より小さい第2レベル間隔をもって等レベル間隔で
前記複数の所定レベルが設定されている。
Further, in the control device having the data sampling function according to the present invention, in the range of the controlled object output amount between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, The plurality of predetermined levels are set at equal level intervals with a first level interval, and in a value range of the control target output amount, in a region outside a region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, The plurality of predetermined levels are set at equal level intervals with a second level interval smaller than the first level interval.

【0173】そのため、このデータサンプリング機能を
備えた制御装置を、材料試験機を使用する低サイクル疲
労試験に適用する場合に、サンプリングしたデータに基
づいて作成する応力−ひずみ線図のヒステリシスカーブ
の重要部分の精度を高めることができる。
Therefore, when the control device having the data sampling function is applied to a low cycle fatigue test using a material testing machine, the importance of the hysteresis curve of the stress-strain diagram created based on the sampled data is important. The accuracy of the part can be increased.

【0174】また、請求項12に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置は、前記制御対象
出力量の値域のうち、前記所定最大値と前記所定最小値
との間の領域では、等レベル間隔で前記複数の所定レベ
ルが設定されており、前記データサンプリング手段が更
に、前記制御対象出力量の現在値が前記所定最大値と前
記所定最小値との間の領域にあるか否かを判定する制御
対象出力量現在値領域判定手段を備えており、前記制御
対象出力量の値域のうち、前記所定最大値と前記所定最
小値との間の領域から外れた領域では、所定時間間隔で
データサンプリングを行うように構成されている。
A control device having a data sampling function according to the present invention as set forth in claim 12, wherein in the range of the controlled object output amount, between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, The plurality of predetermined levels are set at equal level intervals, and the data sampling means further determines whether a current value of the controlled object output amount is in an area between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value. Control target output amount current value region determining means for determining the value of the control target output amount, in a range outside the region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, a predetermined time interval Is configured to perform data sampling.

【0175】そのため、請求項11に記載したデータサ
ンプリング機能を備えた制御装置と同様に、このデータ
サンプリング機能を備えた制御装置を、材料試験機を使
用する低サイクル疲労試験に適用する場合に、サンプリ
ングしたデータに基づいて作成する応力−ひずみ線図の
ヒステリシスカーブの重要部分の精度を高めることがで
きる。
Therefore, similarly to the control device having the data sampling function according to the eleventh aspect, when the control device having the data sampling function is applied to a low cycle fatigue test using a material testing machine, The accuracy of the important part of the hysteresis curve of the stress-strain diagram created based on the sampled data can be improved.

【0176】また、請求項13に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置は、前記制御対象
装置が、油圧アクチュエータ系を備えた油圧式材料試験
機であり、前記目標値信号発生部の前記制御が、前記油
圧式材料試験機に装着した試験片の低サイクル疲労試験
のための制御として実行され、データとしてサンプリン
グされる前記制御対象装置の前記出力量が、前記試験片
に加わる荷重に関係した出力量と前記試験片に発生する
変形量に関係した出力量とを含んでいる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a control device having a data sampling function according to the present invention, wherein the controlled object device is a hydraulic material testing machine having a hydraulic actuator system, and the target value signal generator Is executed as a control for a low-cycle fatigue test of a test piece mounted on the hydraulic material testing machine, and the output amount of the controlled device, which is sampled as data, is a load applied to the test piece. And the output amount related to the amount of deformation occurring in the test piece.

【0177】これは、請求項8乃至12に記載したデー
タサンプリング機能を備えた制御装置を適用することに
よって特に大きな利点が得られる、好適な適用対象を示
したものである。
This shows a preferable object to which a particularly great advantage can be obtained by applying the control device having the data sampling function according to claims 8 to 12.

【0178】また、請求項14に記載した本発明のデー
タサンプリング機能を備えた制御装置は、第1出力量と
第2出力量とを含む複数の出力量を発生する制御対象装
置の前記第1出力量をフィードバック制御しつつ、前記
複数の出力量のうちの少なくとも前記第2出力量をデー
タとしてサンプリングする、データサンプリング機能を
備えた制御装置において、前記第1出力量の値が複数の
所定レベルの各々に達したか否かを判定するレベル到達
判定手段を備え、前記第1出力量の値が前記複数の所定
レベルの各々に達したと前記レベル到達判定手段が判定
するごとに、前記複数の出力量のうちの少なくとも前記
第2出力量のデータサンプリングを行うように構成され
ている。
A control device having a data sampling function according to the present invention as defined in claim 14 is a control device which generates a plurality of output quantities including a first output quantity and a second output quantity. In a control device having a data sampling function, wherein at least the second output amount of the plurality of output amounts is sampled as data while performing feedback control of the output amount, the value of the first output amount may be a plurality of predetermined levels. Level determination means for determining whether or not each of the plurality of predetermined levels has been reached, and each time the level arrival determination means determines that the value of the first output amount has reached each of the plurality of predetermined levels, Is configured to perform data sampling of at least the second output amount of the output amounts.

【0179】これは、本発明にかかるデータサンプリン
グ機能を備えた制御装置の優れた特徴を端的に示したも
のである。
This clearly shows the excellent features of the control device having the data sampling function according to the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の好適な実施の形態にかかるデータサン
プリング機能を備えた制御装置を含む、本発明の好適な
実施の形態にかかるデータサンプリング方法を実施する
のに適したフィードバック制御系のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a feedback control system suitable for carrying out a data sampling method according to a preferred embodiment of the present invention, including a control device having a data sampling function according to the preferred embodiment of the present invention; FIG.

【図2】布線論理で構成した三角波信号発生制御部の具
体例を示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of a triangular wave signal generation control unit configured by wiring logic.

【図3】ソフトウェアで実現した三角波信号発生制御部
の具体例を示したフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a specific example of a triangular wave signal generation control unit implemented by software.

【図4】レベル比較方式のモードで動作するための目標
値信号発生部の構成の具体例を示したフローチャートで
ある。
FIG. 4 is a flowchart showing a specific example of a configuration of a target value signal generator for operating in a level comparison mode.

【図5】Aは、レベル比較方式を用いて三角波信号発生
制御部で目標値信号発生部を制御することによって制御
対象出力量である変位の振幅を制御したときの結果を示
した波形図であり、Bは、それと対比するための通常の
フィードバック制御法を用いたときの結果を示した波形
図である。
FIG. 5A is a waveform diagram showing a result when the amplitude of the displacement, which is the output amount to be controlled, is controlled by controlling the target value signal generation unit by the triangular wave signal generation control unit using the level comparison method. FIG. 6B is a waveform diagram showing a result when a normal feedback control method is used for comparison.

【図6】本発明の第1の実施の形態及び第2の実施の形
態にかかるデータサンプリング方法を示したフローチャ
ートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a data sampling method according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention.

【図7】Aは、本発明の第1の実施の形態にかかるデー
タサンプリング方法を実行して得られるデータに基づい
て作成した応力−ひずみ線図のヒステリシスカーブを示
した模式図であり、Bは、その応力−ひずみ線図を作成
するためのデータをサンプリングしたデータポイントが
変位の波形上のどの位置にあるかを表した模式図であ
る。
FIG. 7A is a schematic diagram showing a hysteresis curve of a stress-strain diagram created based on data obtained by executing the data sampling method according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing where data points obtained by sampling data for creating the stress-strain diagram are located on the waveform of displacement.

【図8】A及びBは、本発明の第2の実施の形態に関す
る、図7のA及びBに対応した図である。
FIGS. 8A and 8B are diagrams corresponding to FIGS. 7A and 7B according to the second embodiment of the present invention.

【図9】A及びBは、本発明の第3の実施の形態に関す
る、図7のA及びB、ないし図8のA及びBに対応した
図である。
FIGS. 9A and 9B are diagrams corresponding to FIGS. 7A and 8B or FIGS. 8A and 8B relating to a third embodiment of the present invention; FIGS.

【図10】本発明の第3の実施の形態にかかるデータサ
ンプリング方法を示したフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a data sampling method according to a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施の形態にかかるデータサ
ンプリング方法を示したフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a data sampling method according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 フィードバック制御系 12 油圧式材料試験機 14a、14b センサ系 16 ディジタル信号処理装置 18 ホストコンピュータ 26 目標値信号発生部 28 誤差信号発生部 32 制御信号発生部 40 三角波信号発生制御部 Ss センサ信号(フィードバック信号) Ds 目標値信号 Es 誤差信号 Cs 制御信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Feedback control system 12 Hydraulic material testing machine 14a, 14b Sensor system 16 Digital signal processor 18 Host computer 26 Target value signal generation part 28 Error signal generation part 32 Control signal generation part 40 Triangular wave signal generation control part Ss Sensor signal (feedback Signal) Ds target value signal Es error signal Cs control signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G061 AA01 AB01 AB05 AB10 BA06 DA03 DA12 EA01 EA02 EB03 EB05 5H004 GB20 HA07 HA11 HA16 HB07 HB11 JA05 JA23 JB09 JB10 JB19 KA36 LA15 MA09 MA34 MA60  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 2G061 AA01 AB01 AB05 AB10 BA06 DA03 DA12 EA01 EA02 EB03 EB05 5H004 GB20 HA07 HA11 HA16 HB07 HB11 JA05 JA23 JB09 JB10 JB19 KA36 LA15 MA09 MA34 MA60

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御対象装置と、該制御対象装置の複数
の出力量を表す複数のセンサ信号を夫々が発生する複数
のセンサ系と、前記複数のセンサ信号のうちの1つのセ
ンサ信号をフィードバック信号とすることでそのセンサ
信号が表す出力量を制御対象出力量とするフィードバッ
ク部と、前記制御対象出力量の目標値を表す目標値信号
を発生する目標値信号発生部と、前記目標値信号と前記
フィードバック信号との差分を誤差信号として発生する
誤差信号発生部と、前記誤差信号に応じた制御信号を発
生する制御信号発生部とを備えたフィードバック制御系
を使用し、 前記制御対象出力量の値が所定最小値まで低下したとき
に前記目標値信号の値を増大させはじめ、前記制御対象
出力量の値が所定最大値まで増大したときに前記目標値
信号の値を減少させはじめるように前記目標値信号発生
部の制御を行うことで、前記制御対象出力量を前記所定
最小値から前記所定最大値へ、また前記所定最大値から
前記所定最小値へと反復して変化させるようにしつつ、 前記制御対象装置の前記複数の出力量のうちの1つまた
は複数の出力量をデータとしてサンプリングするための
データサンプリング方法において、 前記制御対象出力量の値が複数の所定レベルの各々に達
するごとにデータサンプリングを行うことを特徴とする
データサンプリング方法。
1. A control target device, a plurality of sensor systems respectively generating a plurality of sensor signals representing a plurality of output amounts of the control target device, and a feedback of one of the plurality of sensor signals A feedback unit configured to generate a control signal, the output amount represented by the sensor signal being a control target output amount, a target value signal generation unit generating a target value signal representing a target value of the control target output amount, and the target value signal An error signal generating unit that generates a difference between the error signal and the feedback signal, and a feedback control system including a control signal generating unit that generates a control signal according to the error signal, the control target output amount Starts increasing the value of the target value signal when the value of the target value signal decreases to a predetermined minimum value, and increases the value of the target value signal when the value of the control target output amount increases to a predetermined maximum value. By controlling the target value signal generation unit so as to start decreasing, the control target output amount is repeatedly changed from the predetermined minimum value to the predetermined maximum value, and from the predetermined maximum value to the predetermined minimum value. A data sampling method for sampling one or more output amounts of the plurality of output amounts of the control target device as data, wherein the value of the control target output amount is a plurality of predetermined values. A data sampling method, wherein data sampling is performed each time a level is reached.
【請求項2】 前記複数の所定レベルを等レベル間隔で
設定することを特徴とする請求項1記載のデータサンプ
リング方法。
2. The data sampling method according to claim 1, wherein said plurality of predetermined levels are set at equal level intervals.
【請求項3】 前記複数の所定レベルを不等レベル間隔
で設定することを特徴とする請求項1記載のデータサン
プリング方法。
3. The data sampling method according to claim 1, wherein said plurality of predetermined levels are set at unequal level intervals.
【請求項4】 前記制御対象出力量の値域のうち、前記
所定最大値と前記所定最小値との間の領域では、第1レ
ベル間隔をもって等レベル間隔で前記複数の所定レベル
を設定し、 前記制御対象出力量の値域のうち、前記所定最大値と前
記所定最小値との間の領域から外れた領域では、前記第
1レベル間隔より小さい第2レベル間隔をもって等レベ
ル間隔で前記複数の所定レベルを設定することを特徴と
する請求項1記載のデータサンプリング方法。
4. An area between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value in the range of the controlled object output amount, wherein the plurality of predetermined levels are set at equal level intervals with a first level interval, In the range of the output amount of the controlled object, in a region deviating from the region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, the plurality of predetermined levels at equal level intervals with a second level interval smaller than the first level interval. 2. The data sampling method according to claim 1, wherein
【請求項5】 前記制御対象出力量の値域のうち、前記
所定最大値と前記所定最小値との間の領域では、等レベ
ル間隔で前記複数の所定レベルを設定し、 前記制御対象出力量の値域のうち、前記所定最大値と前
記所定最小値との間の領域から外れた領域では、所定時
間間隔でデータサンプリングを行うことを特徴とする請
求項1記載のデータサンプリング方法。
5. In a range between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value in the range of the controlled object output amount, the plurality of predetermined levels are set at equal level intervals, 2. The data sampling method according to claim 1, wherein data sampling is performed at predetermined time intervals in an area out of an area between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value in the value range.
【請求項6】 前記制御対象装置が、油圧アクチュエー
タ系を備えた油圧式材料試験機であり、 前記目標値信号発生部の前記制御を、前記油圧式材料試
験機に装着した試験片の低サイクル疲労試験のための制
御として実行し、 前記試験片に加わる荷重に関係した出力量と前記試験片
に発生する変形量に関係した出力量とをデータとしてサ
ンプリングすることを特徴とする請求項1乃至5の何れ
か1項記載のデータサンプリング方法。
6. The hydraulic material testing machine provided with a hydraulic actuator system, wherein the control target device controls the target value signal generating section by a low cycle of a test piece mounted on the hydraulic material testing machine. The method is executed as control for a fatigue test, and an output amount related to a load applied to the test piece and an output amount related to a deformation amount generated in the test piece are sampled as data. 6. The data sampling method according to claim 5.
【請求項7】 第1出力量と第2出力量とを含む複数の
出力量を発生する制御対象装置の前記第1出力量をフィ
ードバック制御しつつ、前記複数の出力量のうちの少な
くとも前記第2出力量をデータとしてサンプリングする
ためのデータサンプリング方法において、 前記第1出力量の値が複数の所定レベルの各々に達する
ごとにデータサンプリングを行うことを特徴とするデー
タサンプリング方法。
7. A feedback control of the first output amount of a controlled device that generates a plurality of output amounts including a first output amount and a second output amount, and at least the first output amount of the plurality of output amounts. 2. A data sampling method for sampling an output amount as data, wherein the data sampling is performed each time the value of the first output amount reaches each of a plurality of predetermined levels.
【請求項8】 制御対象装置及び該制御対象装置の複数
の出力量を表す複数のセンサ信号を夫々が発生する複数
のセンサ系と組合せて用いる、データサンプリング機能
を備えた制御装置において、 前記複数のセンサ信号のうちの1つのセンサ信号をフィ
ードバック信号とすることでそのセンサ信号が表す出力
量を制御対象出力量とするフィードバック部と、 前記制御対象出力量の目標値を表す目標値信号を発生す
る目標値信号発生部と、 前記目標値信号と前記フィードバック信号との差分を誤
差信号として発生する誤差信号発生部と、 前記誤差信号に応じた制御信号を発生する制御信号発生
部と、 前記制御対象出力量の値が所定最小値まで低下したとき
に前記目標値信号の値を増大させはじめ、前記制御対象
出力量の値が所定最大値まで増大したときに前記目標値
信号の値を減少させはじめるように前記目標値信号発生
部の制御を行うことで、前記制御対象出力量を前記所定
最小値から前記所定最大値へ、また前記所定最大値から
前記所定最小値へと反復して変化させるようにする、目
標値信号発生部制御手段と、 前記制御対象装置の前記複数の出力量のうちの1つまた
は複数の出力量をデータとしてサンプリングするための
データサンプリング手段とを備え、 前記データサンプリング手段が、前記制御対象出力量の
値が複数の所定レベルの各々に達したか否かを判定する
レベル到達判定手段を備えており、前記制御対象出力量
の値が前記複数の所定レベルの各々に達したと前記レベ
ル到達判定手段が判定するごとに、前記制御対象装置の
前記出力量のデータサンプリングを行うように構成され
ている、 ことを特徴とするデータサンプリング機能を備えた制御
装置。
8. A control device having a data sampling function, wherein a control target device and a plurality of sensor signals representing a plurality of output amounts of the control target device are used in combination with a plurality of sensor systems respectively generating the plurality of sensor signals. A feedback unit that uses one of the sensor signals as a feedback signal to make an output amount represented by the sensor signal a control target output amount; and generates a target value signal that indicates a target value of the control target output amount. A target value signal generator that generates a difference between the target value signal and the feedback signal as an error signal; a control signal generator that generates a control signal according to the error signal; When the value of the target output amount decreases to a predetermined minimum value, the value of the target value signal starts to increase, and the value of the control target output amount increases to a predetermined maximum value. By controlling the target value signal generation unit so as to start decreasing the value of the target value signal when the control target output amount from the predetermined minimum value to the predetermined maximum value, and the predetermined maximum value And a target value signal generation unit control means for repeatedly changing the output value to the predetermined minimum value, and sampling one or more output amounts of the plurality of output amounts of the controlled device as data. Data sampling means for determining whether or not the value of the controlled object output amount has reached each of a plurality of predetermined levels. Each time the level reaching determination unit determines that the value of the output amount has reached each of the plurality of predetermined levels, data sampling of the output amount of the control target device is performed. A control device having a data sampling function, which is configured as described above.
【請求項9】 前記複数の所定レベルが等レベル間隔で
設定されていることを特徴とする請求項8記載のデータ
サンプリング機能を備えた制御装置。
9. The control device according to claim 8, wherein the plurality of predetermined levels are set at equal level intervals.
【請求項10】 前記複数の所定レベルが不等レベル間
隔で設定されていることを特徴とする請求項8記載のデ
ータサンプリング機能を備えた制御装置。
10. The control device according to claim 8, wherein the plurality of predetermined levels are set at unequal level intervals.
【請求項11】 前記制御対象出力量の値域のうち、前
記所定最大値と前記所定最小値との間の領域では、第1
レベル間隔をもって等レベル間隔で前記複数の所定レベ
ルが設定されており、 前記制御対象出力量の値域のうち、前記所定最大値と前
記所定最小値との間の領域から外れた領域では、前記第
1レベル間隔より小さい第2レベル間隔をもって等レベ
ル間隔で前記複数の所定レベルが設定されていることを
特徴とする請求項8記載のデータサンプリング機能を備
えた制御装置。
11. In a range between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value in the value range of the controlled object output amount, a first
The plurality of predetermined levels are set at equal level intervals with a level interval, and in a range of the output amount of the control target, in a region outside a region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, 9. The control device with a data sampling function according to claim 8, wherein the plurality of predetermined levels are set at equal level intervals with a second level interval smaller than one level interval.
【請求項12】 前記制御対象出力量の値域のうち、前
記所定最大値と前記所定最小値との間の領域では、等レ
ベル間隔で前記複数の所定レベルが設定されており、 前記データサンプリング手段が更に、前記制御対象出力
量の現在値が前記所定最大値と前記所定最小値との間の
領域にあるか否かを判定する制御対象出力量現在値領域
判定手段を備えており、前記制御対象出力量の値域のう
ち、前記所定最大値と前記所定最小値との間の領域から
外れた領域では、所定時間間隔でデータサンプリングを
行うように構成されている、 ことを特徴とする請求項8記載のデータサンプリング機
能を備えた制御装置。
12. The plurality of predetermined levels are set at equal level intervals in an area between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value in a range of the output amount of the control target. Further includes a control target output amount current value area determination unit that determines whether a current value of the control target output amount is in a region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value, In a value range of the target output amount, data sampling is performed at a predetermined time interval in a region deviating from a region between the predetermined maximum value and the predetermined minimum value. 9. A control device provided with the data sampling function according to 8.
【請求項13】 前記制御対象装置が、油圧アクチュエ
ータ系を備えた油圧式材料試験機であり、 前記目標値信号発生部の前記制御が、前記油圧式材料試
験機に装着した試験片の低サイクル疲労試験のための制
御として実行され、 データとしてサンプリングされる前記制御対象装置の前
記出力量が、前記試験片に加わる荷重に関係した出力量
と前記試験片に発生する変形量に関係した出力量とを含
んでいる、 ことを特徴とする請求項8乃至12の何れか1項記載の
データサンプリング機能を備えた制御装置。
13. The control target device is a hydraulic material testing machine having a hydraulic actuator system, and the control of the target value signal generating section is performed by a low cycle of a test piece mounted on the hydraulic material testing machine. The output amount of the controlled device, which is executed as control for a fatigue test and is sampled as data, is an output amount related to a load applied to the test piece and an output amount related to a deformation amount generated in the test piece. The control device having a data sampling function according to any one of claims 8 to 12, comprising:
【請求項14】 第1出力量と第2出力量とを含む複数
の出力量を発生する制御対象装置の前記第1出力量をフ
ィードバック制御しつつ、前記複数の出力量のうちの少
なくとも前記第2出力量をデータとしてサンプリングす
る、データサンプリング機能を備えた制御装置におい
て、 前記第1出力量の値が複数の所定レベルの各々に達した
か否かを判定するレベル到達判定手段を備え、 前記第1出力量の値が前記複数の所定レベルの各々に達
したと前記レベル到達判定手段が判定するごとに、前記
複数の出力量のうちの少なくとも前記第2出力量のデー
タサンプリングを行うように構成されている、 ことを特徴とするデータサンプリング機能を備えた制御
装置。
14. A feedback control of the first output amount of a controlled device that generates a plurality of output amounts including a first output amount and a second output amount, and at least the first output amount of the plurality of output amounts. (2) A control device having a data sampling function for sampling the output amount as data, comprising: a level arrival determination unit configured to determine whether or not the value of the first output amount has reached each of a plurality of predetermined levels; Each time the level reaching determination unit determines that the value of the first output amount has reached each of the plurality of predetermined levels, data sampling of at least the second output amount of the plurality of output amounts is performed. A control device having a data sampling function, which is configured.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004106895A1 (en) * 2003-05-27 2004-12-09 Moog Japan Ltd. Fatigue tester

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WO2004106895A1 (en) * 2003-05-27 2004-12-09 Moog Japan Ltd. Fatigue tester

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