JP2021071169A - 液圧駆動システム、それを備える電液アクチュエータユニット、及び制御装置 - Google Patents
液圧駆動システム、それを備える電液アクチュエータユニット、及び制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021071169A JP2021071169A JP2019198527A JP2019198527A JP2021071169A JP 2021071169 A JP2021071169 A JP 2021071169A JP 2019198527 A JP2019198527 A JP 2019198527A JP 2019198527 A JP2019198527 A JP 2019198527A JP 2021071169 A JP2021071169 A JP 2021071169A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- command
- hydraulic
- control device
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 24
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 description 25
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 10
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
図1に示す電液アクチュエータユニット2は、液圧アクチュエータ3と液圧駆動システム1とを備えており、液圧駆動システム1から液圧アクチュエータ3に作動液(主に、油であるが油以外の液体、例えば水であってもよい)を供給することによって液圧アクチュエータ3を駆動する。液圧アクチュエータ3は、本実実施形態において液圧シリンダ3であり、液圧シリンダ3は、そのロッド側ポート3a及びヘッド側ポート3bの各々に作動液を供給することによってロッド3cをその駆動方向一方及び他方に動かすことができる、即ち伸縮する。このように構成される液圧シリンダ3には、ロッド3cを動かすべく液圧駆動システム1が接続されている。
液圧駆動システム1は、液圧ポンプ11と、駆動モータ12と、制御装置13と、位置センサ14と、操作装置15とを有している。液圧ポンプ11は、例えば可変容量型の斜板ポンプであって2つのポート11a,11bを有している。各ポート11a,11bは、液圧シリンダ3のロッド側ポート3a及びヘッド側ポート3bの各々に接続されており、液圧ポンプ11は、液圧シリンダ3と共に閉回路を形成している。また、液圧ポンプ11は、入力軸11cの回転方向(即ち、正方向及び逆方向)に応じて2つのポート11a,11bの何れか一方から作動液を吸入し、他方のポート11b,11aから作動液を吐出するようになっており、各ポート11a,11bから作動液を吐出させることによって液圧シリンダ3を伸縮させることができる。そして、液圧ポンプ11の入力軸11cには、それを回転させるべく駆動モータ12が連結されている。
制御装置13は、まず位置指令から位置実績を減算して位置偏差を算出し(図2の第1減算器21参照)、算出された位置偏差に対して例えば比例制御(以下、「P制御」という)を実行して補正前の速度指令を算出する(図2の位置P制御器22参照)。また、制御装置13は、速度フィードフォワード制御(以下、「速度FF制御」という)を実行すべく、補正前の速度指令を算出するのに並行して速度フィードフォワード指令(以下、「速度FF指令」という)を算出する。即ち、制御装置13は、操作装置15からの位置指令を微分し(図2の第1微分器23参照)、その微分値の高周波成分を1次フィルタ24によってカットする。そして、制御装置13は、フィルタリングされた微分値に対して速度フィードフォワードゲイン(以下、「速度FFゲイン」という)Kffを掛け合わせて速度FF指令を算出する(図2の速度FF制御器25参照)。
位置ゲイン可変処理は、制御装置13の電源がオンになった後、所定間隔毎に開始され、ステップs1に移行する。負荷判定工程であるステップS1では、液圧シリンダ3が低負荷状態であるか否かを制御装置13が判定する。具体的に説明すると、制御装置13は、負荷実績が所定の負荷閾値(第1閾値)未満か否かを判定する。ここで負荷実績は、液圧シリンダ3のロッド3cに作用する負荷であり、例えば駆動モータ12のトルク(即ち、電流指令)に対応している。それ故、制御装置13は、負荷として電流指令を用い、電流指令が所定の電流閾値未満であるか否かを判定する。電流指令が電流閾値未満である場合に負荷実績が第1閾値未満である、即ち液圧シリンダ3が低負荷状態であると判定する。なお、負荷実績の判定には、必ずしも電流指令を用いる必要はなく、液圧シリンダ3の各ポート3a,3bの圧力を用いてもよいし、電流実績を用いてもよい。また、第1閾値及び電流閾値は、液圧シリンダ3が前述する低負荷の状態であると判定すべく予め設定される値である。電流指令が電流閾値未満である(即ち、低負荷状態である)と判定されるとステップS2に移行し、電流指令が電流閾値以上であると判定されるとステップS3に移行する。負荷フラグON工程であるステップS2では、負荷フラグがONとなり、その後ステップS4に移行する。また、負荷フラグOFF工程であるステップS3では、負荷フラグがOFFとなり、その後ステップS4に移行する。
このように構成される液圧駆動システム1は、速度FF制御を実行することによって、以下のような利点を有する。即ち、液圧シリンダ3が低負荷且つ低速度の状態において位置可変比例ゲインKPが下げられた際に、位置指令に対するロッド3cの位置の追従性を向上させることができる(図2のグラフ参照)。また、本実施形態において速度FFゲインKffは、ロッド3cの位置の追従性を更に向上させるべく変更可能に設定されている。更に詳細に説明すると、制御装置13は、図4に示すように位置ゲイン可変処理を実行すると、速度FFゲインKffの増減(速度ゲイン可変処理)を実行する。速度ゲイン可変処理が実行されると、ステップS21に移行する。
本実施形態の液圧駆動システム1では、液圧アクチュエータが液圧シリンダ3であるが、必ずしも液圧シリンダ3である必要はない。即ち、液圧アクチュエータは液圧モータであってもよく、液圧ポンプ11と閉回路を構成し且つ液圧ポンプ11からの作動液の吐出方向に応じて作動方向を変えることができる液圧アクチュエータであればよい。なお、液圧モータの場合には、回転方向が駆動方向となる。更に、制御装置13の制御ブロックは、前述するようなものに限定されず、少なくとも位置偏差に対してP制御を実行して電流指令を算出するものであればよい。即ち、必ずしも速度FF制御が実行される必要はない。
2 電液アクチュエータユニット
3 液圧シリンダ(液圧アクチュエータ)
3c ロッド
11 液圧ポンプ
12 駆動モータ
13 制御装置
14 位置センサ
Claims (10)
- 液圧アクチュエータと閉回路を形成する液圧ポンプと、
入力される駆動指令に応じて前記液圧ポンプを回転駆動する駆動モータと、
前記液圧アクチュエータの制御対象の位置を検出する位置センサと、
入力される位置指令と前記位置センサにて検出される位置実績とに基づく位置偏差に対して少なくとも比例制御を実行して前記駆動指令を算出し、算出された前記駆動指令を前記駆動モータに出力する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記比例制御における位置可変比例ゲインを前記制御対象の駆動状態に基づいて増減させ、
前記駆動状態は、少なくとも前記制御対象の負荷及び速度に基づいている、液圧駆動システム。 - 前記制御装置は、前記位置偏差に対して少なくとも前記比例制御を実行することによって速度指令を算出し、算出された前記速度指令と前記制御対象の速度実績との偏差である速度偏差に基づいて前記駆動指令を算出し、
前記駆動状態における前記制御対象の負荷として、算出される前記駆動指令を用い、
前記駆動状態における前記制御対象の速度として、算出される前記速度指令を用いる、請求項1に記載の液圧駆動システム。 - 前記制御装置は、前記駆動状態が所定の条件を充足する場合、前記位置可変比例ゲインに対して所定の第1変化量を減算し、前記駆動状態が前記所定の条件を充足しない場合、前記位置可変比例ゲインに対して所定の第2変化量を加算し、
前記所定の条件は、前記駆動状態における前記制御対象の負荷及び速度が各々に応じて定められた第1及び第2閾値未満であることを含む、請求項2に記載の液圧駆動システム。 - 前記駆動状態は、前記液圧アクチュエータが継続的に動作している時間である継続動作時間に基づいている、請求項1乃至3の何れか1つに記載の液圧駆動システム。
- 前記制御装置は、前記位置偏差に対して少なくとも前記比例制御を実行することによって速度指令を算出し、算出された前記速度指令と前記制御対象の速度実績との偏差である速度偏差に基づいて前記駆動指令を算出し、且つ前記位置センサの検出結果に基づいて前記速度実績を算出し、
前記駆動状態における前記制御対象の負荷として、算出される前記駆動指令を用い、
前記駆動状態における前記制御対象の速度として、算出される前記速度指令を用い、
前記駆動状態における前記継続動作時間は、前記速度実績が所定の速度を超える時間である、請求項4に記載の液圧駆動システム。 - 前記制御装置は、前記駆動状態が所定の条件を充足する場合、前記位置可変比例ゲインに対して所定の第1変化量を減算し、前記駆動状態が前記所定の条件を充足しない場合、前記位置可変比例ゲインに対して所定の第2変化量を加算し、
前記所定の条件は、前記駆動状態における前記制御対象の負荷及び速度が各々に応じて定められた第1及び第2閾値未満であり、且つ前記駆動状態における前記継続動作時間が第3閾値を超えることを含む、請求項5に記載の液圧駆動システム。 - 前記制御装置は、前記位置偏差に対して少なくとも前記比例制御を実行すると共に前記位置指令に対して実行される速度フィードフォワード制御に基づく補正をすることによって速度指令を算出し、算出された前記速度指令と前記制御対象の速度実績との偏差である速度偏差に基づいて前記駆動指令を算出し、且つ前記位置センサの検出結果に基づいて前記速度実績を算出する、請求項1乃至6の何れか1つに記載の液圧駆動システム。
- 前記制御装置は、前記速度フィードフォワード制御を実行する際の速度フィードフォワードゲインを前記位置可変比例ゲインの増減に応じて増減させる、請求項7に記載の液圧駆動システム。
- 請求項1乃至8の何れか1つに記載の液圧駆動システムと、
前記液圧駆動システムの前記液圧ポンプに接続されて閉回路を形成する前記液圧アクチュエータとを備える電液アクチュエータユニット。 - 液圧アクチュエータと閉回路を形成する液圧ポンプを入力される駆動指令に応じて回転駆動する駆動モータに駆動指令を出力して、前記液圧アクチュエータの制御対象を作動させる制御装置であって、
入力される位置指令と前記制御対象の位置実績とに基づく位置偏差に対して少なくとも比例制御を実行して前記駆動指令を算出し、前記比例制御における位置可変比例ゲインを前記制御対象の駆動状態に基づいて増減させるようになっており、
前記駆動状態は、前記制御対象の負荷及び速度に基づいている、制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019198527A JP7489766B2 (ja) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 液圧駆動システム、それを備える電液アクチュエータユニット、及び制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019198527A JP7489766B2 (ja) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 液圧駆動システム、それを備える電液アクチュエータユニット、及び制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021071169A true JP2021071169A (ja) | 2021-05-06 |
JP7489766B2 JP7489766B2 (ja) | 2024-05-24 |
Family
ID=75712749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019198527A Active JP7489766B2 (ja) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 液圧駆動システム、それを備える電液アクチュエータユニット、及び制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7489766B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114509994A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-05-17 | 苏州伟创电气科技股份有限公司 | 一种调整方法、装置、伺服系统、电子设备及存储介质 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6472213A (en) * | 1987-09-12 | 1989-03-17 | Fanuc Ltd | Servo motor controller |
JPH02221702A (ja) * | 1989-02-22 | 1990-09-04 | Nireco Corp | 電気油圧サーボ装置 |
JPH09228426A (ja) * | 1996-02-21 | 1997-09-02 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 建設機械の作業機制御装置 |
JP2002147405A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-22 | Toyooki Kogyo Co Ltd | 液圧駆動装置 |
JP2004301188A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Tokimec Inc | 液圧制御システム |
JP2013182586A (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | サーボ制御装置及びサーボ制御方法 |
JP2013226634A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-11-07 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 平面研削盤 |
JP2019065936A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 川崎重工業株式会社 | 液圧システム |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001012405A (ja) | 1999-06-24 | 2001-01-16 | Amada Eng Center Co Ltd | 流体圧アクチュエータの駆動方法およびその装置 |
JP2011206773A (ja) | 2010-03-26 | 2011-10-20 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 流体圧装置の制御装置 |
US10138915B2 (en) | 2014-06-20 | 2018-11-27 | Parker-Hannifin Corporation | Method of controlling velocity of a hydraulic actuator in over-center linkage systems |
JP6502063B2 (ja) | 2014-11-05 | 2019-04-17 | 国立大学法人 東京大学 | 電気静油圧アクチュエータおよび電気静油圧アクチュエータにおけるパラメータ推定方法 |
-
2019
- 2019-10-31 JP JP2019198527A patent/JP7489766B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6472213A (en) * | 1987-09-12 | 1989-03-17 | Fanuc Ltd | Servo motor controller |
JPH02221702A (ja) * | 1989-02-22 | 1990-09-04 | Nireco Corp | 電気油圧サーボ装置 |
JPH09228426A (ja) * | 1996-02-21 | 1997-09-02 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 建設機械の作業機制御装置 |
JP2002147405A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-22 | Toyooki Kogyo Co Ltd | 液圧駆動装置 |
JP2004301188A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Tokimec Inc | 液圧制御システム |
JP2013182586A (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | サーボ制御装置及びサーボ制御方法 |
JP2013226634A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-11-07 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 平面研削盤 |
JP2019065936A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 川崎重工業株式会社 | 液圧システム |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114509994A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-05-17 | 苏州伟创电气科技股份有限公司 | 一种调整方法、装置、伺服系统、电子设备及存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7489766B2 (ja) | 2024-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5202727B2 (ja) | 冷却ファンの駆動装置及びファン回転数制御方法 | |
JP4425253B2 (ja) | 油圧ユニットおよび油圧ユニットにおけるモータの速度制御方法 | |
KR101875241B1 (ko) | 하이브리드 건설 기계 | |
EP2980322B1 (en) | Slewing drive apparatus for construction machine | |
KR101582689B1 (ko) | 건설기계의 선회제어장치 및 선회제어방법 | |
JP2021071169A (ja) | 液圧駆動システム、それを備える電液アクチュエータユニット、及び制御装置 | |
JP6336854B2 (ja) | 液圧ポンプの駆動システム | |
WO2014087978A1 (ja) | 作業機械 | |
JP6378577B2 (ja) | 液圧駆動システム | |
KR101567446B1 (ko) | 마력 제한 장치 및 마력 제한 방법 | |
US20220120297A1 (en) | Method for Operating a Hydraulic Drive | |
JP6704206B2 (ja) | 舵取機及びこれを備えた船舶、並びに舵取機の制御方法 | |
WO2011065161A1 (ja) | 液圧装置 | |
JP4947655B2 (ja) | エンジンのアクセル値制御方法およびその装置 | |
JP6494268B2 (ja) | ショベル | |
JP2760706B2 (ja) | 油圧建設機械のトルク制御装置 | |
WO2018230639A1 (ja) | 油圧システム | |
JP6336855B2 (ja) | 液圧ポンプの駆動システム | |
CN114270052B (zh) | 工程机械 | |
JP2015068232A (ja) | 作業車両 | |
CN113286950B (zh) | 工程机械的回转驱动装置 | |
JP5803874B2 (ja) | ハイブリッド式作業機械 | |
JP2016151174A (ja) | 液圧駆動システム | |
JP4272475B2 (ja) | 建設機械のエンジンラグダウン抑制装置 | |
JP6389384B2 (ja) | 液圧駆動システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220913 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230426 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230509 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231017 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240319 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240416 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240430 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240514 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7489766 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |