JP2503718B2 - Control device - Google Patents
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Description
この発明は、アクチュエータ１を速度の零（０）の状
態から０以外の目標速度に迅速に立ち上がらせることが
できる３ポート弁の制御装置に関する。The present invention relates to a control device for a three-port valve capable of quickly raising the actuator 1 from a zero (0) speed state to a target speed other than zero.
従来より、３ポートサーボ弁による油圧シリンダの制
御は第３図に示すようにして行なっている。すなわち、
水平に置かれた油圧シリンダ１の速度を速度センサ２で
検出し、この速度センサ２からの速度フィードバック信
号Ｆと目標速度Ｔを制御装置３に入力している。そし
て、この制御装置３から３ポートサーボ弁５に制御信号
を入力して、この３ポートサーボ弁の作動により、油圧
シリンダ１のヘッド側のポートを圧力源６とタンク７に
切り換え接続して、油圧シリンダ１の作動を制御してい
る。このとき、３ポートサーボ弁８は、シリンダ位置S2
に位置して、タンク７に連通し、油圧シリンダ１のロッ
ド側のポートをタンクに開放している。そして、上記制
御装置３は、第４図に示すように、積分要素11と減算回
路12からなり、目標速度Ｔと、速度センサ２から出力さ
れた速度フィードバック信号Ｆとの偏差を減算回路12で
求め、この減算回路12から出力された偏差を積分要素11
で積分して、残留偏差を生じさせないようにし、制御信
号を３ポートサーボ弁５に出力して油圧シリンダ１の速
度を制御している。Conventionally, control of a hydraulic cylinder by a 3-port servo valve is performed as shown in FIG. That is,
The speed of the hydraulic cylinder 1 placed horizontally is detected by the speed sensor 2, and the speed feedback signal F from this speed sensor 2 and the target speed T are input to the control device 3. Then, by inputting a control signal from the control device 3 to the 3-port servo valve 5, the head side port of the hydraulic cylinder 1 is switched and connected to the pressure source 6 and the tank 7 by the operation of the 3-port servo valve. The operation of the hydraulic cylinder 1 is controlled. At this time, the 3-port servo valve 8 moves to the cylinder position S 2
The hydraulic cylinder 1 communicates with the tank 7 and opens the rod side port of the hydraulic cylinder 1 to the tank. As shown in FIG. 4, the control device 3 comprises an integration element 11 and a subtraction circuit 12, and the subtraction circuit 12 calculates the deviation between the target speed T and the speed feedback signal F output from the speed sensor 2. The deviation output from the subtraction circuit 12 is calculated by the integration element 11
In order to prevent the residual deviation from occurring, a control signal is output to the 3-port servo valve 5 to control the speed of the hydraulic cylinder 1.
ところが、上記従来の制御装置３では、速度センサ２
にオフセットがあって、シリンダ１がとまっているにも
拘わらず、正の信号を出力している場合には、目標速度
Ｔが０の場合、減算回路12から負の偏差信号が出力さ
れ、積分要素11はこの負の偏差を積分して負の方に増大
する信号を出力する。そのため、第３図の３ポートサー
ボ弁５は中立位置S0よりも過度にシンボル位置S2の方向
にスプールをシフトさせることになり、次に０以外の目
標速度Ｔが入力された場合に、積分要素11に蓄えられた
負の電荷が正の電荷に変わるまでの時間と、３ポートサ
ーボ弁５のスプールがシンボル位置S2の方向に著しくシ
フトした状態からシンボル位置S0、さらにシンボル位置
S1にシフトするまでの時間がかかり、速度が０の状態か
ら０以外の目標速度に立ち上がるまでの時間が長くな
り、応答が遅いという問題がある。すなわち、積分要素
11は速度が０の状態において、速度センサ２にオフセッ
トなどがある場合に、負の方向に著しく出力が沈み込む
ことになるため、油圧シリンダ１の速度が０の状態にお
いて０以外の目標速度Ｔが入力された場合に、応答遅れ
が生じるのである。そこで、この発明の目的は、アクチ
ュエータの速度が０の状態で、０以外の目標速度が入力
された場合に、３ポート弁を迅速に応答させて、アクチ
ュエータに応答に遅れを生じさせないようにすることに
ある。However, in the above conventional control device 3, the speed sensor 2
When the target speed T is 0 when the cylinder 1 is stopped but the cylinder 1 is stopped and the target speed T is 0, the subtraction circuit 12 outputs a negative deviation signal, and the integration is performed. Element 11 integrates this negative deviation and outputs a signal increasing in the negative direction. Therefore, the 3-port servo valve 5 of FIG. 3 shifts the spool in the direction of the symbol position S 2 excessively from the neutral position S 0 , and when a target speed T other than 0 is input next, The time required for the negative charge accumulated in the integrating element 11 to change to the positive charge, and from the state where the spool of the 3-port servo valve 5 is significantly shifted in the direction of the symbol position S 2 to the symbol position S 0 , and further to the symbol position
There is a problem that it takes a long time to shift to S 1 and it takes a long time to reach a target speed other than 0 from a state where the speed is 0, resulting in a slow response. That is, the integral element
11 indicates that when the speed sensor 2 has an offset or the like when the speed is 0, the output remarkably sinks in the negative direction. Therefore, when the speed of the hydraulic cylinder 1 is 0, the target speed T other than 0 is set. When is input, a response delay occurs. Therefore, an object of the present invention is to make a 3-port valve respond quickly when a target velocity other than 0 is input while the velocity of the actuator is 0, so that the actuator does not delay the response. Especially.
上記目的を達成するため、この発明は、アクチュエー
タのポートを圧力源とタンクとに切り換え接続する３ポ
ート弁を、上記アクチュエータの速度を検出する速度セ
ンサから速度フィードバック信号と目標速度を表わす信
号とに基づいて制御する制御装置であって、上記目標速
度を表わす信号と上記速度センサからの速度フィードバ
ック信号との偏差を算出する第１減算回路と、積分要素
と、上記アクチュエータの零の速度に対応する積分初期
値を出力する積分初期値出力手段と、上記第１減算回路
からの上記偏差を表わす出力と上記積分初期値出力手段
から出力された積分初期値との和から上記積分要素の出
力を減算して、この減算結果を積分要素に出力する第２
減算回路と、上記３ポート弁のスプールが中立位置から
負荷ポートをタンクに連通させる位置側にシフトした所
定バイアス位置を表わすスプール位置指令信号を出力す
るスプール位置指令信号出力手段と、上記積分要素の出
力と上記スプール位置指令信号手段から出力されたスプ
ール位置指令信号との和を算出し、この和を表わす信号
を上記３ポート弁に出力する加算回路と、上記第１減算
回路から出力された偏差信号の上記第２減算回路への入
力を制御するスイッチと、上記積分初期値出力手段から
の出力および上記積分要素の出力の上記積分要素への入
力を制御するスイッチと、上記スプール位置指令信号出
力手段からの出力の上記加算回路への入力を制御するス
イッチと、上記目標速度の絶対値が零を判別するための
基準値より大きいか否かに応じて、上記各スイッチをオ
ン，オフ制御するスイッチ制御回路とを備えたことを特
徴としている。In order to achieve the above object, the present invention uses a three-port valve for switching and connecting an actuator port to a pressure source and a tank, and providing a speed feedback signal and a signal representing a target speed from a speed sensor detecting the speed of the actuator. A control device for controlling based on a first subtraction circuit for calculating a deviation between a signal representing the target speed and a speed feedback signal from the speed sensor, an integral element, and a zero speed of the actuator. The integral initial value output means for outputting the integral initial value, the output of the integral element is subtracted from the sum of the output representing the deviation from the first subtraction circuit and the integral initial value output from the integral initial value output means. And output the subtraction result to the integration element.
A subtraction circuit, spool position command signal output means for outputting a spool position command signal indicating a predetermined bias position in which the spool of the three-port valve is shifted from the neutral position to the position where the load port communicates with the tank, and the integrating element The sum of the output and the spool position command signal output from the spool position command signal means is calculated, and a signal representing the sum is output to the 3-port valve, and a deviation output from the first subtraction circuit. A switch for controlling the input of the signal to the second subtraction circuit, a switch for controlling the output from the integral initial value output means and the input of the output of the integral element to the integral element, and the spool position command signal output. A switch for controlling the input of the output from the means to the adder circuit, and the absolute value of the target speed is larger than a reference value for determining zero. Depending on whether, on the respective switch, is characterized in that a switch control circuit for turning off control.
上記構成によれば、スイッチ制御回路は０を判別する
ための基準値と目標速度の絶対値とを比較して、その比
較結果に応じて上記各スイッチを制御する。いま、上記
目標速度の絶対値が上記基準値よりも小さいとすると、
すなわち目標速度が０であると判別すると、第１減算回
路の出力を積分要素に入力するためのスイッチがオフと
なり、第１減算回路と積分要素とが切り離され、その他
のスイッチはオンとなる。したがって、第２減算回路に
は積分初期値出力手段から０の速度を表わす積分初期値
と積分要素からの出力との偏差が出力され、積分要素の
出力は０の速度を表す値に保持される。また、加算回路
は、スプール位置指令信号出力手段からスイッチを通し
て入力されたスプールのバイアス位置を表わす信号と、
積分要素から出力された０を表わす信号とを加え合せ
て、３ポート弁に入力する。このため、上記３ポート弁
は負荷ポートをタンクに接続する所定バイアス位置に位
置し、アクチュエータを停止させる。このとき、積分要
素は０の値を保持し、従来の如く負の値を保持すること
がない。また、３ポート弁は、負荷ポートをタンクに連
通させる位置に過度にスプールをシフトさせることがな
く、スプールを中立位置から負荷ポートをタンクに連通
させる位置側にごく僅かシフトさせたバイアス位置に停
止させている。つまり、３ポート弁は、アクチュエータ
停止時に、中立位置ではなく、負荷ポートをタンクに微
少開度で連通させるバイアス位置にあるので、たとえ３
ポート弁の弁室とこの弁室内を摺動するスプールとの間
に漏れがあっても、３ポート弁の圧力ポートから負荷ポ
ートに圧力流体が供給されることなく、アクチュエータ
が動くこともない。 この状態で、アクチュエータの目標速度が０以外の値
に設定されると、スイッチ制御回路は、第１減算回路か
らの出力を積分要素に入力するのを制御するスイッチを
オンにし、その他のスイッチをオフにして、積分要素の
出力を入力に戻すフィードバックループをカットし、積
分初期値出力手段およびスプール位置指令信号出力手段
をカットオフする。したがって、第１減算回路におい
て、目標速度と速度センサからの速度フィードバック信
号との偏差がとられ、この偏差は積分要素に入力され
て、積分され、されに積分要素の出力は３ポート弁に入
力されてアクチュエータを制御する。 このとき、積分要素の出力はホールドされていた０の
状態から立ち上がり、かつ、３ポート弁のスプールはス
プール位置指令信号出力手段によって指定された上記バ
イアス位置から動作するため、積分要素の出力の立ち上
がりが速く、かつ、３ポート弁が流体を出力するまでの
スプールの動作距離が短かく、したがってアクチュエー
タは静止状態から迅速に立ち上がる。According to the above configuration, the switch control circuit compares the reference value for determining 0 and the absolute value of the target speed, and controls each switch according to the comparison result. Now, assuming that the absolute value of the target speed is smaller than the reference value,
That is, when it is determined that the target speed is 0, the switch for inputting the output of the first subtraction circuit to the integration element is turned off, the first subtraction circuit and the integration element are separated, and the other switches are turned on. Therefore, the second subtraction circuit outputs the deviation between the integration initial value representing the speed of 0 and the output from the integration element from the integration initial value output means, and the output of the integration element is held at the value representing the speed of 0. . Further, the adding circuit includes a signal representing the bias position of the spool, which is input from the spool position command signal output means through the switch,
The signal representing 0 output from the integrating element is added and input to the 3-port valve. Therefore, the 3-port valve is located at a predetermined bias position that connects the load port to the tank, and stops the actuator. At this time, the integral element holds a value of 0 and does not hold a negative value as in the conventional case. Also, the 3-port valve does not excessively shift the spool to the position where the load port communicates with the tank, but stops at the bias position where the spool is slightly shifted from the neutral position to the position where the load port communicates with the tank. I am letting you. In other words, the 3-port valve is not in the neutral position when the actuator is stopped, but is in the bias position that allows the load port to communicate with the tank with a small opening.
Even if there is a leak between the valve chamber of the port valve and the spool sliding in the valve chamber, the pressure fluid is not supplied from the pressure port of the 3-port valve to the load port, and the actuator does not move. In this state, when the target speed of the actuator is set to a value other than 0, the switch control circuit turns on the switch that controls the input of the output from the first subtraction circuit to the integration element and turns the other switches on. The feedback loop for returning the output of the integral element to the input is cut off, and the integral initial value output means and the spool position command signal output means are cut off. Therefore, in the first subtraction circuit, the deviation between the target speed and the speed feedback signal from the speed sensor is calculated, and this deviation is input to the integration element and integrated, and the output of the integration element is input to the 3-port valve. Control the actuator. At this time, the output of the integrating element rises from the held 0 state, and the spool of the 3-port valve operates from the bias position designated by the spool position command signal output means, so the output of the integrating element rises. Is fast and the operating distance of the spool until the 3-port valve outputs fluid is short, so that the actuator rises quickly from a stationary state.
以下、この発明の図示の実施例により詳細に説明す
る。 第３図はこの実施例の全体構成を示し、制御装置30の
みが従来例と異なるものである。上記制御位置30は第１
図に示すような構成をしている。スイッチ制御回路21
は、目標速度Ｔの絶対値と、目標速度が０であるか否か
を判別するための微小な基準値Ｒとを比較して、目標速
度Ｔの絶対値|T|が基準値Ｒよりも小さいときにはスイ
ッチ23と24をオンにし、スイッチ22をオフにし、目標速
度Ｔの絶対値|T|が基準値Ｒよりも大きくて、すなわち
目標速度Ｔが０でないときには、スイッイ22をオンに
し、スイッチ23とスイッチ24をオフにする。第１減算回
路31は、目標速度Ｔと油圧シリンダ１の速度を検出する
速度センサ２からの速度フィードバック信号Ｆとの偏差
を算出し、この偏差をスイッチ22を介して積分要素33に
出力する。第２減算回路23は、目標速度Ｔが０である場
合には、積分初期値出力手段35からスイッチ23を介して
入力された積分初期値（V1＝０）とスイッチ23を介して
入力された積分要素33の出力との偏差を算出して積分要
素33に入力して積分要素33に積分初期値V1を保持させ
る。目標速度Ｔが０でない場合には、上記第２減算回路
32は第１減算回路31からスイッチ22を介して入力された
信号を積分要素33に入力する。また、スプール位置指令
信号出力手段36は第３図に示す３ポートサーボ弁５のス
プールが中立位置S0よりもごく僅かに左側のシンボル位
置S2側の位置（以下負のバイアス位置という。）、つま
り３ポートサーボ弁５の負荷ポートがタンクポートに微
少開度で連通する位置にあることを表す信号を出力す
る。加算回路37は、スプール位置指令信号出力手段36か
らスイッチ24を介して入力された負のバイアス位置を表
す信号と積分要素33の出力とを加え合せて、３ポートサ
ーボ弁５に出力する。また、上記加算回路37はスイッチ
24がオフのときは積分要素の出力をそのまま３ポートサ
ーボ弁５に出力する。 上記積分要素33および第２減算回路32の具体的構成は
第２図に示すようになっている。上記積分要素33はコン
パレータ51とコンデンサＣと抵抗Ｒからなり、第２減算
回路32はコンパレータ32からなり、第１図に示すスイッ
チ22,23は第２図に示すように配置されている。第１図
で２つのブロックで示されるスイッチ23は、第２図では
１つのブロックで示されている。コンデンサＣと抵抗Ｒ
によって積分ゲインが決定される。抵抗ｒは積分要素33
が初期化を高速に行うため、小さな値になっている。 上記構成の制御装置の動作の第１図を参照しながら説
明する。 いま、目標速度Ｔが０であるとすると、スイッチ制御
回路21はこの目標速度Ｔの絶対値|T|と、速度が０であ
るかどうかを判別するための微小な基準値Ｒとを比較し
て、|T|＜Ｒなので、スイッチ23とスイッチ23をオンに
し、スイッチ22をオフにする。したがって、第１減算回
路31が第２減算回路32から切り離され、第２減算回路32
は、積分初期値出力手段35から入力された０の速度を表
す積分初期値である電圧V1＝０と、スイッチ23を経由し
てフィールドバックされた積分要素３の出力との偏差を
とって、この偏差を積分要素33に入力する。したがっ
て、上記積分要素33には積分初期値出力手段35から出力
された速度０を表わす積分初期値が保持される。加算回
路37は、積分要素33に保持された速度０を表わす積分初
期値V1＝０と、スプール位置指令信号出力手段36からス
イッチ24を介して入力された負のバイアス位置を表わす
信号とを加え合せて、３ポートサーボ弁５に出力する。
したがって、上記３ポートサーボ弁５は第３図に示す中
立位置S0から左側の位置S2側にごく僅か変位した位置に
スプールを停止させ、負荷ポートを微少角度でタンク７
に連通させる。したがって、スプールの摺動部に漏れが
あっても、スプール中立位置S0にあるときのように圧力
ポートの圧力流体が負荷ートに供給されることはなく、
油圧シリンダ１が動き出すことも防止される。 次に、このように油圧シリンダ１が静止した状態か
ら、０以外の目標速度Ｔが制御装置30に入力されると、
スイッチ制御回路21は目標速度Ｔの絶対値|T|が０を判
別するための微少な基準値Ｒよりも大きいため、スイッ
チ22をオンにし、スイッチ23,24をオフにする。したが
って、積分初期値出力手段35とスプール位置指令信号出
力手段36は回路から切り離され、また積分要素33の出力
を保持するループも切断される。一方、スイッチ22がオ
ンになるために、通常の速度フィードバックループと同
じ回路が構成される。したがって、第１減算回路31にお
いて目標速度Ｔと速度センサ２からの速度フィールドバ
ック信号Ｆとの偏差が計算され、この偏差がスイッチ22
を経由して積分要素33に入力されて、残留偏差が生じな
いように積分が行なわれ、積分要素33からの出力は加算
回路37を経由して３ポートサーボ弁５に出力され、３ポ
ートサーボ弁５のスプールを所定の位置に変位させて油
圧シリンダ１を所定の速度で作動させる。 このように、０以外の目標速度Ｔが入力された場合
に、その直前まで積分要素33は０の値を保持しているた
め、積分要素33の出力は迅速に立ち上がり、また、３ポ
ートサーボ弁のスプール５もスプール位置指令信号出力
手段36によって定められたごく僅かシンボル位置S2側に
シフトした上記負のバイアス位置、つまり負荷ポートが
タンクポートに微少開度で連通する位置から動作するた
めに、３ポートーボ弁５が所定流量を出力するまでのス
プールのシフト量が少ない。したがって、３ポートサー
ボ弁は所定流量を出力するまでの立ち上がりが極めて早
く、油圧シリンダ１を迅速に静止状態から立ち上がらせ
ることができる。 なお、上記実施例ではスイッチ22,23,24はスイッチ制
御回路21によって制御するようにしているが、スイッチ
制御回路21に加えて他の手段によて強制的にスイッチを
制御できるようにしてもよい。また、上記実施例では３
ポート弁として、３ポートサーボ弁を用いたが、電流値
に比例した吸引力を生じる比例ソレノイドによって作動
する３ポート比例弁を用いてもよい。The present invention will be described in detail below with reference to the illustrated embodiments. FIG. 3 shows the overall configuration of this embodiment, and only the control device 30 is different from the conventional example. The control position 30 is the first
The configuration is as shown in the figure. Switch control circuit 21
Compares the absolute value of the target speed T with a minute reference value R for determining whether or not the target speed is 0, and the absolute value | T | of the target speed T is higher than the reference value R. When it is smaller, the switches 23 and 24 are turned on, the switch 22 is turned off, and when the absolute value | T | of the target speed T is larger than the reference value R, that is, when the target speed T is not 0, the switch 22 is turned on and the switch 22 is turned on. Turn off 23 and switch 24. The first subtraction circuit 31 calculates a deviation between the target speed T and the speed feedback signal F from the speed sensor 2 that detects the speed of the hydraulic cylinder 1, and outputs this deviation to the integrating element 33 via the switch 22. When the target speed T is 0, the second subtraction circuit 23 receives the integration initial value (V 1 = 0) input from the integration initial value output means 35 via the switch 23 and the switch 23. The deviation from the output of the integration element 33 is calculated and input to the integration element 33 to cause the integration element 33 to hold the integration initial value V 1 . When the target speed T is not 0, the second subtraction circuit
32 inputs the signal input from the first subtraction circuit 31 via the switch 22 to the integration element 33. Further, in the spool position command signal output means 36, the spool of the 3-port servo valve 5 shown in FIG. 3 is located on the symbol position S 2 side, which is slightly left of the neutral position S 0 (hereinafter referred to as a negative bias position). That is, a signal indicating that the load port of the 3-port servo valve 5 is in a position communicating with the tank port with a small opening is output. The adder circuit 37 adds the signal representing the negative bias position input from the spool position command signal output means 36 via the switch 24 and the output of the integrating element 33, and outputs the result to the 3-port servo valve 5. The adder circuit 37 is a switch.
When 24 is off, the output of the integral element is output to the 3-port servo valve 5 as it is. Specific configurations of the integrating element 33 and the second subtraction circuit 32 are as shown in FIG. The integrating element 33 comprises a comparator 51, a capacitor C and a resistor R, the second subtracting circuit 32 comprises a comparator 32, and the switches 22 and 23 shown in FIG. 1 are arranged as shown in FIG. Switch 23, shown in two blocks in FIG. 1, is shown in one block in FIG. Capacitor C and resistor R
Determines the integral gain. Resistance r is integral element 33
Has a small value because initialization is performed at high speed. The operation of the control device having the above configuration will be described with reference to FIG. Now, assuming that the target speed T is 0, the switch control circuit 21 compares the absolute value | T | of this target speed T with a minute reference value R for determining whether or not the speed is 0. Since | T | <R, the switches 23 and 23 are turned on and the switch 22 is turned off. Therefore, the first subtraction circuit 31 is separated from the second subtraction circuit 32, and the second subtraction circuit 32
Is the difference between the voltage V 1 = 0 which is the integration initial value representing the speed of 0 input from the integration initial value output means 35 and the output of the integration element 3 which is field-backed via the switch 23. , This deviation is input to the integral element 33. Therefore, the integration element 33 holds the integration initial value representing the speed 0 output from the integration initial value output means 35. The adder circuit 37 outputs the integral initial value V 1 = 0 representing the speed 0 held in the integrating element 33 and the signal representing the negative bias position input from the spool position command signal output means 36 via the switch 24. In addition, it outputs to the 3-port servo valve 5.
Therefore, the 3-port servo valve 5 stops the spool at a position slightly displaced from the neutral position S 0 shown in FIG. 3 to the position S 2 on the left side, and the load port is moved to the tank 7 at a slight angle.
Communicate with. Therefore, even if there is a leak in the sliding portion of the spool, the pressure fluid in the pressure port is not supplied to the load port as in the spool neutral position S 0 .
It is also prevented that the hydraulic cylinder 1 starts to move. Next, when the target speed T other than 0 is input to the control device 30 from the state in which the hydraulic cylinder 1 is stationary as described above,
The switch control circuit 21 turns on the switch 22 and turns off the switches 23 and 24 because the absolute value | T | of the target speed T is larger than the minute reference value R for determining 0. Therefore, the integration initial value output means 35 and the spool position command signal output means 36 are disconnected from the circuit, and the loop holding the output of the integration element 33 is also disconnected. On the other hand, since the switch 22 is turned on, the same circuit as a normal speed feedback loop is constructed. Therefore, the first subtraction circuit 31 calculates the deviation between the target speed T and the speed field back signal F from the speed sensor 2, and this deviation is calculated by the switch 22.
Is input to the integration element 33 via the, and integration is performed so that residual deviation does not occur. The output from the integration element 33 is output to the 3-port servo valve 5 via the adder circuit 37, and the 3-port servo valve 5 is output. The spool of the valve 5 is displaced to a predetermined position to operate the hydraulic cylinder 1 at a predetermined speed. Thus, when the target speed T other than 0 is input, the integrating element 33 holds the value of 0 until immediately before that, so the output of the integrating element 33 rises quickly, and the 3-port servo valve The spool 5 is also operated from the negative bias position defined by the spool position command signal output means 36 to the very slight symbol position S 2 side, that is, the position where the load port communicates with the tank port at a very small opening. The shift amount of the spool is small until the 3-port turbo valve 5 outputs a predetermined flow rate. Therefore, the 3-port servo valve rises very quickly until the predetermined flow rate is output, and the hydraulic cylinder 1 can be quickly raised from the stationary state. Although the switches 22, 23, 24 are controlled by the switch control circuit 21 in the above embodiment, the switches may be forcibly controlled by other means in addition to the switch control circuit 21. Good. Further, in the above embodiment, 3
Although the 3-port servo valve is used as the port valve, a 3-port proportional valve that operates by a proportional solenoid that generates an attraction force proportional to the current value may be used.
以上より明らかなように、この発明によれば、目標速
度が０である場合には、積分要素に積分初期値出力手段
から出力された０の速度に対応する積分初期値を保持さ
せると共に、３ポート弁にスプール位置指令信号出力手
段から出力された信号に相当する負のバイアス位置にス
プールを変位させ、一方、目標速度が０の状態から０以
外の目標速度が入力された場合に、スイッチによって積
分初期値出力手段とスプール位置指令信号出力手段を回
路から切り離すと共に、積分要素の出力を入力側に戻す
ループを切断し、目標速度と速度センサからの速度フィ
ードバック信号との偏差を第１減算回路で求めて、積分
要素に出力して、３ポート弁を制御するので、目標速度
が０の状態で、０以外の目標速度が入力された場合に
は、積分要素は保持している積分初期値から直ちに所定
の値ちに立ち上がり、また３ポート弁のスプールは過度
に非制御側にシフトしていない負のバイアス位置から所
定の出力流量を得る位置まで僅かな移動距離を移動し、
したがって、アクチュエータの停止状態からの立ち上が
りを迅速に行うことができるとともに、アクチュエータ
停止中に３ポート弁の負荷ポートへの漏れ圧力流体の供
給をなくして、アクチュエータの誤動作を防止すること
ができる。As is apparent from the above, according to the present invention, when the target speed is 0, the integration element is caused to hold the integration initial value corresponding to the speed of 0 output from the integration initial value output means, and 3 When the spool is displaced to the negative bias position corresponding to the signal output from the spool position command signal output means to the port valve, while the target speed other than 0 is input from the state where the target speed is 0, the switch is operated by the switch. The first initial subtraction circuit separates the integral initial value output means and the spool position command signal output means from the circuit, disconnects the loop for returning the output of the integral element to the input side, and deviates the target speed from the speed feedback signal from the speed sensor. Since the target speed is 0 and the target speed other than 0 is input, the integral element is held. Immediately after the initial value of the integral, the spool rises to a predetermined value, and the spool of the 3-port valve moves a short distance from the negative bias position where it is not excessively shifted to the non-control side to the position where the predetermined output flow rate is obtained. ,
Therefore, it is possible to quickly rise from the stopped state of the actuator, and it is possible to prevent the malfunction of the actuator by eliminating the supply of the leak pressure fluid to the load port of the 3-port valve while the actuator is stopped.
第１図はこの発明の３ポート弁の制御装置のブロック
図、第２図は積分要素と第２減算回路の具体的回路構成
図、第３図は油圧シリンダをサーボ弁で制御する回路構
成を示す図、第４図は従来の３ポート弁の制御装置のブ
ロック図である。 １……油圧シリンダ、２……速度センサ、3,30……制御
装置、5,8,……３ポートサーボ弁、６……圧力源、21…
…スイッチ制御回路、22,23,24……スイッチ、31……第
１減算回路、32……第２減算回路、33……積分要素、37
……加算回路、35……積分初期値出力手段、36……スプ
ール位置指令信号出力手段。FIG. 1 is a block diagram of a control device for a 3-port valve according to the present invention, FIG. 2 is a specific circuit configuration diagram of an integrating element and a second subtraction circuit, and FIG. 3 is a circuit configuration for controlling a hydraulic cylinder with a servo valve. FIG. 4 and FIG. 4 are block diagrams of a conventional controller for a 3-port valve. 1 ... hydraulic cylinder, 2 ... speed sensor, 3,30 ... control device, 5,8, ... 3 port servo valve, 6 ... pressure source, 21 ...
... switch control circuit, 22, 23, 24 ... switch, 31 ... first subtraction circuit, 32 ... second subtraction circuit, 33 ... integration element, 37
...... Adding circuit, 35 …… Integral initial value output means, 36 …… Spool position command signal output means.
Claims (1)
タンクとに切り換え接続する３ポート弁（５）を、上記
アクチュエータ（１）の速度を検出する速度センサ
（２）からの速度フィードバック信号と目標速度を表わ
す信号とに基づいて制御する制御装置（30）であって、 上記目標速度を表わす信号と上記速度センサ（２）から
の速度フィードバック信号との偏差を算出する第１減算
回路（31）と、 積分要素（33）と、 上記アクチュエータ（１）の零の速度に対応する積分初
期値を出力する積分初期値出力手段（35）と、 上記第１減算回路（31）からの上記偏差を表わす出力と
上記積分初期値出力手段（35）から出力された積分初期
値との和から上記積分要素（33）の出力を減算して、こ
の減算結果を積分要素（33）に出力する第２減算回路
（32）と、 上記３ポート弁（５）のスプールが中立位置から負荷ポ
ートをタンクに連通させる位置側にシフトした所定バイ
アス位置を表わすスプール位置指令信号を出力するスプ
ール位置指令信号出力手段（36）と、 上記積分要素（33）の出力と上記スプール位置指令信号
出力手段（36）から出力されたスプール位置指令信号と
の和を算出し、この和を表わす信号を上記３ポート弁
（５）に出力する加算回路（37）と、 上記第１減算回路（31）から出力された偏差信号の上記
第２減算回路（32）への入力を制御するスイッチ（22）
と、 上記積分初期値出力手段（35）からの出力および上記積
分要素（33）の出力の上記積分要素（33）への入力を制
御するスイッチ（23）と、 上記スプール位置指令信号出力手段（36）からの出力の
上記加算回路（37）への入力を制御するスイッチ（24）
と、 上記目標速度の絶対値が零を判別するための基準値より
大きいか否かに応じて、上記各スイッチをオン，オフ制
御するスイッチ制御回路（21）とを備えたことを特徴と
する制御装置。1. A 3-port valve (5) for switching and connecting a port of an actuator (1) to a pressure source and a tank, and a speed feedback signal from a speed sensor (2) for detecting the speed of the actuator (1). A control device (30) for controlling based on a signal representing a target speed, the first subtraction circuit (31) calculating a deviation between the signal representing the target speed and the speed feedback signal from the speed sensor (2). ), An integral element (33), an integral initial value output means (35) for outputting an integral initial value corresponding to the zero speed of the actuator (1), and the deviation from the first subtraction circuit (31). The output of the integration element (33) is subtracted from the sum of the output indicating the above and the integration initial value output from the integration initial value output means (35), and the subtraction result is output to the integration element (33). 2 subtraction circuit 32) and a spool position command signal output means (36) for outputting a spool position command signal indicating a predetermined bias position in which the spool of the 3-port valve (5) is shifted from the neutral position to the position where the load port communicates with the tank. And a sum of the output of the integral element (33) and the spool position command signal output from the spool position command signal output means (36), and a signal representing this sum is sent to the three-port valve (5). An addition circuit (37) for outputting and a switch (22) for controlling the input of the deviation signal output from the first subtraction circuit (31) to the second subtraction circuit (32).
A switch (23) for controlling the output from the integration initial value output means (35) and the output of the integration element (33) to the integration element (33); and the spool position command signal output means ( Switch (24) for controlling the input of the output from 36) to the adder circuit (37).
And a switch control circuit (21) for ON / OFF controlling each of the switches depending on whether or not the absolute value of the target speed is larger than a reference value for determining zero. Control device.
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