JP2579039B2 - Fluid-related circuit development support system - Google Patents

Fluid-related circuit development support system

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JP2579039B2
JP2579039B2 JP2167107A JP16710790A JP2579039B2 JP 2579039 B2 JP2579039 B2 JP 2579039B2 JP 2167107 A JP2167107 A JP 2167107A JP 16710790 A JP16710790 A JP 16710790A JP 2579039 B2 JP2579039 B2 JP 2579039B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧回路等の流体関連回路の設計及びその
挙動の検証に使用される流体関連回路開発支援システム
に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fluid-related circuit development support system used for designing a fluid-related circuit such as a hydraulic circuit and verifying its behavior.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の流体回路の設計及びその挙動の検証は
以下に説明するような方法でおこなわれてきた。即ち、
CADを利用して流体回路の回路図を作成し、この回路図
に基づいて実物の流体回路を製作するとともに、この実
物の流体回路を使用してその挙動を検証するという順序
でおこなわれてきた。このような設計開発段階において
は、この操作を繰り返しながら、目的に応じた流体回路
を得ているか、或は、このような実物の流体回路を製作
する以前に、設計された回路図に基づき別途シミュレー
ションプログラムを設計者が作成して挙動を確認する作
業がおこなわれていた。
Conventionally, the design of this type of fluid circuit and the verification of its behavior have been performed by the following method. That is,
It has been done in the order of creating a circuit diagram of a fluid circuit using CAD, manufacturing a real fluid circuit based on this circuit diagram, and verifying the behavior using this real fluid circuit. . In such a design and development stage, this operation is repeated to obtain a fluid circuit according to the purpose, or based on a circuit diagram designed before manufacturing such a real fluid circuit. Designers created simulation programs to check their behavior.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、実際に流体回路を製作する方法では、
CADによる設計をし、流体回路を作成し、実験をし、こ
の検証をするため、各流体エレメントの入手、組立、試
験に長時間を要するとともに、その都度製作する回路の
費用もばかにならない。さらにこういった場合に、流体
エレメントそれ自体が大きなものであったり、費用のか
かかるものであれば、事実上、実験は不可能となる場合
もある。さらに当初の設計物が、目的どおりに作動しな
かった場合、すべての流体エレメントのパラメータを自
由に変化させて実験をおこなうことは、ほぼ不可能であ
る。
However, in the method of actually manufacturing a fluid circuit,
In order to design by CAD, create a fluid circuit, conduct experiments, and verify this, it takes a long time to obtain, assemble, and test each fluid element, and the cost of the circuit to be manufactured each time is not insignificant. Furthermore, in such cases, if the fluid element itself is large or expensive, experimentation may be virtually impossible. Furthermore, if the original design does not work as intended, it is almost impossible to experiment with the parameters of all the fluidic elements freely varied.

一方、シミュレーションプログラムを作成して油圧回
路の検証をおこなう場合は、流体回路全体に対応する統
括モデル式の生成を、各流体エレメントについてのモデ
ル式、各変数等をこの回路全体にわたって統一的に名前
付けしておこなわなければならないため、多大の工数を
必要とし、結果的に極簡単な流体回路に対応するものに
しか応用されていなかった。
On the other hand, when a simulation program is created to verify a hydraulic circuit, the generation of a general model formula corresponding to the entire fluid circuit is performed by using a uniform name for the model formula and each variable for each fluid element throughout this circuit. This requires a great deal of man-hours, and as a result, has been applied only to those corresponding to extremely simple fluid circuits.

一方こういった流体回路の設計においては、ポンプに
接続されるエンジン、油圧シリンダに連結されるリンク
機構、あるいはこの流体回路の制御弁及び操作系に連結
される制御手段といったように、機械系、電気系のエレ
メント(機器)が流体回路とともに併設されるのである
が、こういったエレメントを含めた流体関連回路の全体
の挙動を検討できる支援システムはこれまでなかった。
On the other hand, in the design of such a fluid circuit, a mechanical system such as an engine connected to a pump, a link mechanism connected to a hydraulic cylinder, or a control means connected to a control valve and an operation system of the fluid circuit, Electrical elements (equipment) are installed along with the fluid circuit, but there has been no support system that can study the overall behavior of the fluid-related circuit including such elements.

そこで本願の目的は、流体関連回路図の生成から、そ
の挙動の出力まで一貫しておこなうことができる流体関
連回路開発支援システムを得ることである。
Therefore, an object of the present application is to obtain a fluid-related circuit development support system that can consistently perform from generation of a fluid-related circuit diagram to output of its behavior.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この目的を達成するため、本発明による流体関連回路
開発支援システムは、 流体関連機器としての様々なエレメントに対応するシ
ンボル図と、該エレメントへの入力と、該エレメントか
らの出力としての該エレメントの状態量の関係を示すモ
デル式が登録されているライブラリー部と、 所望の流体関連動作を得るために、前記シンボル図を
組み合わせて流体関連回路図を作成する前処理部と、 前記流体関連回路図に基づいて、前記ライブラリー部
より記載エレメントに対応した各モデル式を呼び出し、
流体関連回路全体に対応する統括モデル式を自動生成す
るとともに、該統括モデル式を入力条件に従って解く解
析部と、 前記解析部により得られた前記統括モデル式の解を出
力する後処理部とから構成され、 前記各モデル式が、対応する前記エレメントが各計算
ステップで有している状態量としての状態変数と、前記
エレメントに接続されている別個のエレメントから引き
渡される状態変数である外部変数とを含む関係で表現さ
れ、 前記流体関連回路全体を取り扱う場合に、順序化され
た自由度をパラメータとする前記状態変数を、前記統括
モデル式に於ける独立変数とする前記統括モデル式を自
動生成する統括モデル式自動生成手段を備えてあること
を特徴とする。
In order to achieve this object, a fluid-related circuit development support system according to the present invention includes a symbol diagram corresponding to various elements as a fluid-related device, an input to the element, and an output of the element as an output from the element. A library unit in which a model expression indicating a relationship between state quantities is registered; a preprocessing unit that creates a fluid-related circuit diagram by combining the symbol diagrams to obtain a desired fluid-related operation; Based on the diagram, call each model formula corresponding to the described element from the library section,
An analysis unit that automatically generates a general model formula corresponding to the entire fluid-related circuit and solves the general model formula according to input conditions, and a post-processing unit that outputs a solution of the general model formula obtained by the analysis unit. And wherein each of the model formulas is a state variable as a state quantity that the corresponding element has in each calculation step, and an external variable that is a state variable passed from a separate element connected to the element. When the entire fluid-related circuit is handled, the state variables having ordered degrees of freedom as parameters are automatically generated as the generalized model formulas as independent variables in the generalized model formulas. It is characterized in that it is provided with an integrated model formula automatic generation means.

〔作用〕[Action]

上述のような構成の流体関連回路開発システムを使用
する場合、設計者は、前処理部において、ライブラリー
部に登録されているエレメントのシンボル図を呼び出
し、これらを組み合わせて所望の動作を得るための流体
関連回路図を作成する。そしてこの支援システムにおい
ては、前記ライブラリー部に、前記シンボル図に対応し
てこのエレメントに対応したモデル式が登録されてい
る。このモデル式は該エレメントに加わえられる入力
と、該エレメントからの出力としての該エレメントの状
態量の関係を規定するものであり、個々に各エレメント
に関する入出力関係を規定するものである。そして、そ
れぞれのシンボル図に対応するエレメントの特性を表す
モデル式を連結するリンク情報群は、そのエレメントか
らの出力情報としての状態変数群と、このエレメントに
引き渡されるべき外部変数群に分類することができるの
で、前記流体関連回路図の作成を完了した後、本願の支
援システムにおいては、解析部で前記流体関連回路全体
に対応する統括モデル式が、前述の回路図にしたがって
各エレメントの連結関係の対応を取りながら自動生成さ
れるのである。つまり、統括モデル式自動生成手段によ
り、順序化された自由度をパラメータとする前記状態変
数を独立変数として所望の流体作動を得るための前記統
括モデル式が作成される。
When using the fluid-related circuit development system configured as described above, the designer calls up the symbol diagram of the element registered in the library unit in the preprocessing unit, and combines them to obtain a desired operation. Create a fluid-related circuit diagram of. In the support system, a model formula corresponding to the element is registered in the library unit in correspondence with the symbol diagram. This model formula defines a relationship between an input applied to the element and a state quantity of the element as an output from the element, and individually defines an input / output relationship for each element. The link information group that connects the model expressions representing the characteristics of the element corresponding to each symbol diagram is classified into a state variable group as output information from the element and an external variable group to be transferred to the element. After the completion of the creation of the fluid-related circuit diagram, in the support system of the present application, the general model formula corresponding to the entire fluid-related circuit is analyzed by the analysis unit in accordance with the aforementioned circuit diagram. It is automatically generated while taking correspondence. That is, the integrated model formula automatic generation means creates the integrated model formula for obtaining a desired fluid operation using the state variables having the ordered degrees of freedom as parameters as independent variables.

さらにこの統括モデル式は、設計者によって入力され
る条件の基に、この解析部で解かれる。この操作の後、
前記入力条件に従って解かれた統括モデル式の挙動が、
後処理部により出力されるのである。
Further, the general model formula is solved by the analysis unit based on conditions input by the designer. After this operation,
The behavior of the general model equation solved according to the input condition is
It is output by the post-processing unit.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本願の流体関連回路開発システムにおいては、上記の
構成により流体関連回路図の生成から、その挙動の出力
までが迅速且つ容易に一貫しておこなわれる。ここで設
計者の作業は、回路図、及び各エレメントの接続関係の
指定、回路に対する条件設定に限られる。従って従来行
われていたように、実際の流体回路を製作して実験をお
こなう場合にも、この支援システムを利用した検討の結
果、最良と考えられる流体関連回路の構成で実際の回路
を製作し、実験をおこなえばよい。
In the fluid-related circuit development system of the present application, the above-described configuration enables the process from generation of the fluid-related circuit diagram to output of its behavior to be performed quickly and easily consistently. Here, the work of the designer is limited to the specification of the circuit diagram, the connection relation of each element, and the setting of conditions for the circuit. Therefore, as in the past, when an actual fluid circuit is manufactured and an experiment is performed, as a result of examination using this support system, an actual circuit is manufactured with the configuration of the fluid-related circuit considered to be the best. An experiment may be performed.

さらに条件を変化させることにより、各エレメントの
機能の選択、回路図の変更、新たなエレメントの追加、
削除といった設計段階のパラメータ検討も自由におこな
うことが可能となる。また、最初から流体回路全体を対
象としないで、各エレメント基準で先ずモデル式が登録
され、これを入力される油圧関連回路図に従って組み合
わせる作業により、全体系の統括モデル式を最終的に自
動生成する作業が支援システム内の処理としておこなわ
れるため、従来の方法に比較して、時間的、経費的な作
業効率が格段に向上した。
By further changing the conditions, you can select the function of each element, change the circuit diagram, add new elements,
It is also possible to freely examine parameters at the design stage such as deletion. Also, instead of targeting the entire fluid circuit from the beginning, a model formula is first registered based on each element, and this is combined automatically in accordance with the input hydraulic-related circuit diagram to finally automatically generate the overall system model formula. Since the work to be performed is performed as a process in the support system, time and cost work efficiency is remarkably improved as compared with the conventional method.

さらに上述の構成において、前処理部に、シンボル図
を作成する手段と、モデル式の作成、変更手段を有する
構成とすると、設計者が使用を意図する実際のエレメン
トに対応してこれのシンボル図、モデル式を登録するこ
とが可能となるとともに、例えば各エレメントを使用し
た場合の実験データに基づいて、このモデル式を改良し
ていくと、本願の支援システムのシミュレーションをよ
り実際のものに近いものとすることが可能となる。
Further, in the above-described configuration, if the pre-processing unit has a unit for creating a symbol diagram and a unit for creating and changing a model formula, the symbol diagram corresponding to the actual element intended by the designer is used. It becomes possible to register a model formula, and for example, by improving this model formula based on experimental data when each element is used, the simulation of the support system of the present application is closer to the actual one. It becomes possible.

さらに前述の構成において、 各エレメントとして、流体系エレメントのみならず、
機械系、電気系エレエメントに対応するシンボル図及び
モデル式が前記ライブラリー部に備えられているものと
すると、この支援システムで取り扱える系を、ほぼ完全
に実際の検討対象系と同様なものとすることができ、こ
ういった支援システムの適応範囲を格段に広げることが
可能となった。
Further, in the above-described configuration, each element is not limited to a fluid element,
Assuming that a symbol diagram and a model formula corresponding to a mechanical system and an electric system element are provided in the library unit, the system that can be handled by this support system is almost completely the same as the actual system to be studied. This has made it possible to significantly expand the scope of such support systems.

〔実施例〕〔Example〕

以下本願の実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず本願の油圧関連回路開発支援システムの概要を、
第1図に基づいて説明する。このシステムは図示するよ
うに、4つの主要な部位(前処理部(1)、解析部
(2)、後処理部(3)、及びライブラリー部(4))
から構成されている。
First, the outline of the hydraulic related circuit development support system of the present application,
This will be described with reference to FIG. As shown in the figure, this system has four main parts (a pre-processing unit (1), an analysis unit (2), a post-processing unit (3), and a library unit (4)).
It is composed of

各部の機能について説明すると、まず前処理部(1)
は、主には、このシステムの使用者が意図する油圧関連
回路図(5)の作成に供せられる部位、即ちCAD手段で
あり、さらに、こういった油圧関連回路図(5)に使用
される各エレメントのシンボル部(6)の作成、またこ
れに関連付けられたモデルのモデル式(e1)の作成、変
更をも行う部分である。ここでシンボル図(6)とは、
油圧関連回路(5)に実際に使用される高速応答弁(1
5)、リリーフ弁(18)といった油圧機器等(エレメン
ト)の機能を、回路図上に現すためにこれらを模式図的
に表現するものであり、モデル式(e1)とは前述のエレ
メントに対応してこれらの回路要素がどのように働くか
を数式的に表したものである。
The function of each unit will be described. First, the pre-processing unit (1)
Is a part mainly used for preparing a hydraulic circuit diagram (5) intended by a user of the system, that is, a CAD means, and is used for such a hydraulic circuit diagram (5). This section also creates a symbol part (6) of each element, and also creates and changes a model equation (e1) of a model associated therewith. Here, the symbol diagram (6)
High-speed response valve (1
5) The functions of hydraulic devices and other elements (elements) such as the relief valve (18) are represented in a schematic diagram in order to show them on the circuit diagram. The model formula (e1) corresponds to the above-mentioned elements. It is a mathematical expression of how these circuit elements work.

次に前記解析部(2)の働きについて説明する。 Next, the operation of the analysis unit (2) will be described.

この解析部(2)は、前述の前処理部(1)で作成さ
れる油圧関連回路図(5)に基づいて、作成済みの油圧
関連回路の統括モデル式(E1)を自動生成する部位であ
る。この部位(2)での操作においては、当然各エレメ
ントに対応するモデルの選択、モデルにおける部品デー
タの入力、そして計算条件の入力等が必要である。そし
て各エレメントに対応してモデル個々に前記ライブラリ
ー部(4)に登録されているモデル式(e1)が、作成済
みの油圧関連回路図(5)に基づいて組み合わされる。
さらにこの部位(2)で、この油圧関連回路対応の統括
モデル式(E1)が入力条件に従って解かれるのである。
ここまでが、解析部(2)が受け持つ役割である。
The analysis unit (2) is a unit that automatically generates the integrated model equation (E1) of the created hydraulic-related circuit based on the hydraulic-related circuit diagram (5) created by the above-described preprocessing unit (1). is there. In the operation at the part (2), it is necessary to select a model corresponding to each element, input part data in the model, input calculation conditions, and the like. Then, the model formula (e1) registered in the library unit (4) for each model corresponding to each element is combined based on the created hydraulic circuit diagram (5).
Further, in this part (2), the general model equation (E1) corresponding to the hydraulic circuit is solved according to the input condition.
The above is the role of the analysis unit (2).

さらに後処理部(3)においては、前述の解析部
(2)において得られる油圧関連回路の解を動特性のチ
ャート(8)として出力するのである。さらにこの支援
システムにおいては、各エレメントに対して選択された
モデルに基づき、この回路で使用される部品の部品表
(図外)が出力されるように構成されている。上述の各
部(1)(2)(3)(4)における処理の流れが第2
図に示されている。
Further, in the post-processing unit (3), the solution of the hydraulic pressure-related circuit obtained in the analysis unit (2) is output as a dynamic characteristic chart (8). Further, this support system is configured to output a parts list (not shown) of parts used in this circuit based on a model selected for each element. The processing flow in each of the above-described units (1), (2), (3), and (4) is the second.
It is shown in the figure.

本願のシステムの概略構成は以上のようであるが、こ
れを三点リンク機構の昇降操作用の油圧関連回路に対し
て使用する例に即して、本願の油圧関連回路開発支援シ
ステムの構成、働きを順次説明する。第3図にはこの系
の機械的模式図が、そして第4図にはこの系の油圧関連
回路図が示されている。
Although the schematic configuration of the system of the present application is as described above, the configuration of the hydraulic-related circuit development support system of the present application, in accordance with an example in which this is used for the hydraulic-related circuit for raising and lowering the three-point link mechanism, The operation will be described sequentially. FIG. 3 is a mechanical schematic diagram of the system, and FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of the system.

先ず第3図について説明する。この作業車(10)には
その後部に前述の三点リンク機構(11)が装備され、こ
のリンク機構としての三点リンク機構(11)により負荷
ウエイトとしてのロータリといった作業装置(11a)が
昇降操作されるわけである。ここで、この三点リンク機
構(11)は油圧シリンダ(12)により駆動される。そし
てこの油圧シリンダ(12)への圧油の供給は、エンジン
(13)に機械的に接続されたポンプ(14)によりおこな
われる。さらにこのポンプ(14)から前記油圧シリンダ
(12)までの回路には昇降用切換弁としての高速応答弁
(15)と、流量調整弁としての落下速度調節弁(16)が
介装されている。この高速応答弁(15)は、本願の例に
おいては制御手段としてのPID制御部(17)の制御指令
をうけて、前記高速応答弁(15)を開閉制御するための
ものであり、一方前記落下速度調整弁(16)は、作業装
置の下降操作における急激な下降を防止するためのもの
である。このPID制御部(17)は前記三点リンク機構(1
1)の位置を制御情報として得ている。さらにこの回路
には、リリーフ弁(18)が設けられている。
First, FIG. 3 will be described. The work vehicle (10) is equipped with the above-described three-point link mechanism (11) at the rear thereof, and the working device (11a) such as a rotary as a load weight is moved up and down by the three-point link mechanism (11) as the link mechanism. It is operated. Here, the three-point link mechanism (11) is driven by a hydraulic cylinder (12). The supply of pressure oil to the hydraulic cylinder (12) is performed by a pump (14) mechanically connected to the engine (13). Further, in the circuit from the pump (14) to the hydraulic cylinder (12), a high-speed response valve (15) as a switching valve for raising and lowering and a falling speed control valve (16) as a flow control valve are provided. . The high-speed response valve (15) is for controlling the opening and closing of the high-speed response valve (15) in response to a control command from a PID control unit (17) as a control means in the example of the present application. The falling speed adjusting valve (16) is for preventing a sharp drop in the lowering operation of the working device. This PID control unit (17) is connected to the three-point link mechanism (1).
The position of 1) is obtained as control information. The circuit is further provided with a relief valve (18).

本願の支援システムの使用者は、上記のようなハード
系を頭に描きながら、あるいは参考図面を参照しなが
ら、このハード系に対する油圧関連回路図(5)を前述
の前処理部(1)で作成してゆく。この手法は、従来の
CADシステムに採用されていたものと同一である。第4
図に、この様にして作成される油圧関連回路図(5)が
示されている。この図においては、対応するエレメント
が、同一の番号で記載されている。
The user of the support system according to the present invention draws the hydraulic system circuit diagram (5) for the hardware system in the pre-processing unit (1) while drawing the hardware system as described above or referring to the reference drawings. Create. This approach is
It is the same as that used in the CAD system. 4th
The figure shows a hydraulic circuit diagram (5) created in this way. In this figure, corresponding elements are indicated by the same numbers.

この油圧関連回路図(5)は、CADシステムにより作
成されることとなるわけであるが、本願の例において
は、各エレメントとして油圧系エレメントとともに、エ
ンジン(13)、三点リンク機構(11)といった機械系エ
レメント、およびPID制御部(17)といった電気系エレ
メントをも含んだ形で、油圧関連回路図(5)が構成さ
れている。即ち、この支援システムにおいては、リリー
フ弁(18)、高速応答弁(15)、落下速度調整弁(1
6)、油圧シリンダー(12)および各管路(p)といっ
た油圧系エレメントの他に、エンジン(13)、三点リン
ク機構(11)、及びPID制御部(17)といった機械系、
電気系エレメントまでが、検討対象として採用され、油
圧関連回路の挙動の検討がなされるのである。
This hydraulic-related circuit diagram (5) is to be created by the CAD system. In the example of the present application, the engine (13) and the three-point link mechanism (11) are used together with the hydraulic system elements as the respective elements. The hydraulic circuit diagram (5) is configured to include a mechanical element such as the above and an electric element such as the PID control section (17). That is, in this support system, the relief valve (18), the high-speed response valve (15), the fall speed adjustment valve (1
6) In addition to the hydraulic system elements such as the hydraulic cylinder (12) and each pipeline (p), mechanical systems such as the engine (13), the three-point link mechanism (11), and the PID control unit (17),
Even the electric elements are adopted as the object of the study, and the behavior of the hydraulic circuit is examined.

さて、以上のようにして得られる油圧関連回路図
(5)から、この回路図に対応した統括モデル式(E1)
を作成する方法について以下に説明する。前述のよう
に、このシステムは、ライブラリー部(4)を備えてお
り、この部位(4)に前述の各モデルに対応したモデル
式(e1)が登録されている。このモデル式(e1)におい
ては、それぞれのモデルに対する入力(外部変数)系、
出力(状態変数)系が規定されているとともに、さらに
モデル自体の性質を決定する条件(固有定数、計算定
数)系を有する構成となっている。例えば、前述の高速
応答弁(15)においては、入力系は、第4図において示
す弁入口(15I)、第一、第二、第三出口(15O1)(15O
2)(15O3)の流量、第一電磁弁(V1)への第一電流信
号(I1)、第二電磁弁(V2)への第二電流信号(I2)で
あり、出力系は、弁入口(15I)、第一、第二、第三弁
出口(15O1)(15O2)(15O3)における流体圧である。
条件系としてはリリーフの設定圧等を挙げることができ
る。
Now, from the hydraulic circuit diagram (5) obtained as described above, the general model formula (E1) corresponding to this circuit diagram is obtained.
The method for creating the is described below. As described above, this system includes the library section (4), and the model formula (e1) corresponding to each model described above is registered in this section (4). In this model equation (e1), the input (external variable) system for each model,
An output (state variable) system is defined, and further, a condition (eigen constant, calculation constant) system for determining the properties of the model itself is provided. For example, in the above-described high-speed response valve (15), the input system includes a valve inlet (15I), first, second, and third outlets (15O1) (15O1) shown in FIG.
2) The flow rate of (15O3), the first current signal (I1) to the first solenoid valve (V1), and the second current signal (I2) to the second solenoid valve (V2). (15I), the fluid pressure at the first, second and third valve outlets (15O1) (15O2) (15O3).
Examples of the condition system include a set pressure of relief.

各管路(p)においては、入力系は管路入口、出口に
おける流量、出力系は管路入口、出口における圧力、さ
らに条件系は、これらの各管路(p)自体の管径、管路
長さ等といったようになるのである。本願のように機械
系エレメント、電気系エレメントの物理量を対象とする
場合は、機械系エレメントの物理量としては、作用力、
負荷トルク、位置、速度、加速度、角速度、角加速度が
考慮される。ここで、機械系エレメントは、回転運動系
と直線運動系に分類されている。また、電気系エレメン
トの物理量としては、電流値、電圧値等が考慮される構
成とされているのである。
In each pipe (p), the input system is the flow rate at the pipe inlet and outlet, the output system is the pressure at the pipe inlet and outlet, and the condition system is the pipe diameter of each pipe (p) itself, It becomes the length of the road. When the physical quantities of the mechanical elements and the electrical elements are targeted as in the present application, the physical quantities of the mechanical elements are acting force,
The load torque, position, speed, acceleration, angular velocity, and angular acceleration are considered. Here, the mechanical system elements are classified into a rotary motion system and a linear motion system. Further, as the physical quantity of the electric element, a current value, a voltage value and the like are taken into consideration.

さて、それぞれ異なった機能を有するエレメントに対
しては、それらのシンボル図、これに対応して選択可能
なモデルとそのモデル式(e1)、そしてこのモデル式
(e1)における入力、出力、及び条件系が決って前記ラ
イブラリー部(4)内に記憶されている。即ちこのシス
テムにおいては、各シンボル図とこのシンボル図に対応
してモデル選択の結果決まるモデル式(e1)が関連付さ
れている。ここで本願においては、プログラムがFORTRA
N言語を使用して作成されるため、モデル式(e1)はサ
ブルーチン形式で記載され、入出力系がサブルーチンに
おける引数群として記載されている。このモデル式(e
1)においては引数群が、その処理方式とともに規定さ
れている。
Now, for elements having different functions, their symbol diagrams, correspondingly selectable models and their model formulas (e1), and the inputs, outputs, and conditions in this model formula (e1) The system is determined and stored in the library unit (4). That is, in this system, each symbol diagram is associated with a model expression (e1) determined as a result of model selection corresponding to the symbol diagram. Here, in this application, the program is FORTRA
Since the model expression (e1) is created using N languages, the model expression (e1) is described in a subroutine format, and the input / output system is described as an argument group in the subroutine. This model formula (e
In 1), the argument group is specified together with the processing method.

さらに上記のように各エレメントに対応して代表的なモ
デルが用意されるとともに、必要な場合は、このモデル
のモデル式(e1)を変形することができるようにも構成
されている。
Further, as described above, a representative model is prepared for each element, and if necessary, the model formula (e1) of this model can be modified.

以下に本願における機械系エレメントと、電気系エレ
メントのモデル式(e1)の構成例を紹介しておく。機械
系エレメントとしての回転運動系として分類されるエン
ジン(13)に対しては、モデル式はエンジン回転数を出
力とするように構成され、予め与えられているエンジン
回転に関するモデルデータを基に、これを時間域で線型
補間することにより所望の時間の回転数を出力するよう
に構成されている。そしてこのエンジンより引き渡され
る回転数及び他の条件(流体系の条件)をもとに、ポン
プにおいてはその吸い込み圧力と吐出圧力が出力され
る。またポンプ側からエンジンへ負荷トルクが受け渡さ
れる。
Hereinafter, examples of the configuration of the mechanical element and the model equation (e1) of the electric element in the present application will be introduced. For an engine (13) classified as a rotational motion system as a mechanical element, the model formula is configured to output the engine speed, and based on model data on the engine speed given in advance, By linearly interpolating this in the time domain, the number of rotations at a desired time is output. The pump outputs its suction pressure and discharge pressure based on the number of rotations delivered from the engine and other conditions (fluid system conditions). The load torque is transferred from the pump to the engine.

さらに直線運動系として分類される三点リンク機構
(11)及び負荷ウエイト(11a)で形成される系に対し
てその情報の受け渡し相手となるのは油圧シリンダー
(12)であり、三点リンク機構(11)よりなる系は連接
点の位置、移動速度、移動加速度を、油圧シリンダー
(12)は負荷力を受け渡す。
In addition, the hydraulic cylinder (12) is the partner of the three-point link mechanism (11) and the load weight (11a), which is classified as a linear motion system. The system consisting of (11) transfers the position, the moving speed and the moving acceleration of the connecting point, and the hydraulic cylinder (12) transfers the load force.

一方、電気系エレメントについて、PID制御部(17)
を例として説明する。このPID制御部(17)は、3点リ
ンク機構からリフトアーム角度を検出し、高速応答弁
(15)への電流オフ時間を計算して現時刻がオン時間で
あれば出力電流値を計算する。電流オフ時間の計算式は
下記のように構成されている。
On the other hand, PID control unit (17)
Will be described as an example. The PID control unit (17) detects the lift arm angle from the three-point link mechanism, calculates the current off time to the high-speed response valve (15), and calculates the output current value if the current time is the on time. . The calculation formula of the current off time is configured as follows.

dToff(n)=Kp*dEV(n)+Ki*EV(n)+Kd*d2EV
(n) ここで、dToff(n)は電流オフ時間、Kp,Ki,Kdは比
例、積分、微分ゲイン、V(n)は実際のリフトアーム
速度、RV(n)は目標速度であり、EV(n),dEV
(n),d2EV(n)は下記のように記載される。(nは
時間ステップを示す。) EV(n)=V(n)−RV(n) dEV(n)=EV(n)−EV(n−1) d2EV(n)=dEV(n)−dEV(n−1) そして、高速応答弁(15)においてはPID制御部(17)
から電流値を受取り、ソレノイド力を計算し、弁の速度
を計算するように構成されているのである。
dToff (n) = Kp * dEV (n) + Ki * EV (n) + Kd * d2EV
(N) where dToff (n) is the current off time, Kp, Ki, and Kd are proportional, integral, and differential gains, V (n) is the actual lift arm speed, RV (n) is the target speed, and EV (N), dEV
(N) and d2EV (n) are described as follows. (N indicates a time step.) EV (n) = V (n) −RV (n) dEV (n) = EV (n) −EV (n−1) d2EV (n) = dEV (n) −dEV (N-1) In the high-speed response valve (15), the PID control unit (17)
, To calculate the solenoid force and to calculate the valve speed.

つぎに前記解析部(2)において、油圧関連回路図
(5)に基づいて回路自身の全体の統括モデル式(E1)
を自動生成する方法について説明する。本願においては
この自動生成方法に独特の手法が採用されている。即ち
本願における統括モデル式自動生成手段(20)がそれで
ある。
Next, in the analysis unit (2), a general model expression (E1) of the entire circuit itself is obtained based on the hydraulic pressure-related circuit diagram (5).
A method for automatically generating a file will be described. In the present application, a unique method is adopted for this automatic generation method. That is, the integrated model formula automatic generation means (20) in the present application is such.

第5図に統括モデル式自動生成手段(20)の処理の流
れが示されており、この図に基づいて説明する。これは
エレメント順序化手段(21)、ノード順序化手段(2
2)、自由度順序化手段(23)から構成されており、こ
れらは全て、前記作成済みの特定の流体関連回路図
(5)全体に対して各エレメント、各ノード、統括モデ
ル式(E1)内の独立変数を、通し番号で識別可能とする
ための処理手段ということができる。ここでノードと
は、各エレメントの接続点のことである。
FIG. 5 shows the flow of the process of the integrated model formula automatic generation means (20), which will be described with reference to FIG. This is the element ordering means (21), the node ordering means (2
2), and a degree-of-freedom ordering means (23), all of which are composed of each element, each node, and the general model formula (E1) with respect to the whole of the created specific fluid-related circuit diagram (5). Can be referred to as processing means for enabling the independent variables in the to be identified by serial numbers. Here, the node is a connection point of each element.

各手段(21)(22)(23)のそれぞれの働きについて
以下に説明する。先ず最初に各エレメントの順序化がエ
レメント順序化手段(21)によって行われる。この順序
化はCADによる入力の順に(油圧回路の流路の順にほぼ
そって)主要エレメントから各管路に至るまで以下に示
すように行われるのである。この例が以下に示されてい
る。
The function of each of the means (21), (22) and (23) will be described below. First, the ordering of each element is performed by the element ordering means (21). This ordering is performed as shown below from the main element to each pipeline in the order of input by CAD (almost along the order of the flow paths of the hydraulic circuit). An example of this is shown below.

(ここで、エンジンはシステム内でモータとして取り
扱われている。) つぎに前記ノード順序化手段(22)により、各エレメン
トそれぞれの連結点としてのノードの順序化がおこなわ
れ、これとともに、第6図に示すノード対応表(T1)が
作成される。このノード対応表(T1)は、各ノードに接
続する主なエレメントとしての主シンボル(t1)と、前
記主なエレメントに接続されるエレメントとしての副シ
ンボル(t2)と、これらのエレメントにおける対応する
ポート名(t3,t4)とを、ノード番号(t5)に対応させ
た表である。この段階においては、各エレメントのポー
ト名(t3)(t4)の表示は、各エレメント依存の表示を
とっている。即ち、例えばエレメントの入口はどのエレ
メントにおいても1等で記述されており、また出口は同
様に2等で示されている。
(Here, the engine is treated as a motor in the system.) Next, the node ordering means (22) orders the nodes as the connection points of the respective elements. A node correspondence table (T1) shown in the figure is created. The node correspondence table (T1) includes a main symbol (t1) as a main element connected to each node, a sub-symbol (t2) as an element connected to the main element, and a correspondence between these elements. This is a table in which port names (t3, t4) correspond to node numbers (t5). At this stage, the display of the port names (t3) and (t4) of each element is dependent on each element. That is, for example, the entry of an element is described as 1 or the like in any element, and the exit is similarly designated as 2 or the like.

さらに本願においては前記ノード対応表(T1)の作成
の後に、自由度順序化手段(23)により、自由度対応表
(T2)が生成された後、統括モデル式(E1)が自動生成
される。この方式について以下に説明する。本願におい
ては、各エレメントに対応するモデル式(e1)の引数群
が、状態変数、外部変数、固有定数、計算定数等に分類
されている。ここで状態変数は、そのエレメントが各計
算ステップ(状態)で持っている物理量としての変数で
あり、外部変数とは、このエレメンントに接続されてい
るエレメントから引き渡される状態変数である。ここ
で、当然このモデル式(e1)が呼ばれた段階と、このモ
デル式(e1)での処理を終了した状態では、前記の状態
変数は演算処理を受けた分だけ異なっている。さらに上
記の固有定数、計算定数は各モデル式(e1)での処理に
おいて使用される定数である。本願においてはこのモデ
ル式(e1)の引数群が独特の構成を持って記載、配列さ
れている。即ち、それぞれの引数は変数の種類を示す1
文字と、一個のアンダースコアーを介して接続される各
モデルのポート名(4文字以内)で表現され、さらに各
モデル式(e1)における引数が、前記の分類に従って、
状態変数と、外部変数に分類され、これらが状態変数
群、及び外部変数群として順番にサブルーチンの引数群
として配列されているのである。この例を以下に示す。
Further, in the present application, after the creation of the node correspondence table (T1), the degree of freedom correspondence table (T2) is generated by the degree of freedom ordering means (23), and then the general model expression (E1) is automatically generated. . This method will be described below. In the present application, the argument group of the model formula (e1) corresponding to each element is classified into a state variable, an external variable, a unique constant, a calculation constant, and the like. Here, the state variable is a variable as a physical quantity that the element has in each calculation step (state), and the external variable is a state variable passed from the element connected to this element. Here, at the stage where the model equation (e1) is called and the state where the processing of the model equation (e1) is completed, the state variables are different by the amount of the calculation processing. Further, the above-described intrinsic constants and calculation constants are constants used in the processing in each model equation (e1). In the present application, the argument group of the model formula (e1) is described and arranged with a unique configuration. That is, each argument indicates 1
Characters and port names (within 4 characters) of each model connected via one underscore, and the arguments in each model formula (e1) are, according to the above classification,
It is classified into a state variable and an external variable, and these are arranged in order as a subroutine argument group as a state variable group and an external variable group. This example is shown below.

ここでは、モータ(エンジン)、ポンプ、T型継手、高
速応答弁、リリーフ弁、タンク、及びパイプの例が示さ
れており、例えばモータ(エンジン)を例に取ると、
(W_MC)は変数の種類はW;角速度を示し、MCポートの変
数であることを示している。このような準備段階を経た
後、前記自由度順序化手段(23)により前述の回路図
(5)に従って、自由度をパラメータとして統一変数
(Y)を使用して統括モデル式(E1)における独立変数
を規定しながら、統括モデル式(E1)が作成される。こ
の処理において、前述の自由度は、統括モデル式(E1)
における順序化されたエレメント順に、さらにこのエレ
メントに対応するモデル式(e1)における引数部での、
前記状態変数のみ(外部変数は、最初考慮されない。)
の記載順に決定される。以下にこの場合の例をプログラ
ム形式で記載したものを示す。ここでは、プログラムは
前述の順序化されたエレメント順に前記モデル式(e1)
を呼び出す形式で作成されるため、この順にCALL文で記
載されている。
Here, examples of a motor (engine), a pump, a T-shaped joint, a high-speed response valve, a relief valve, a tank, and a pipe are shown. For example, taking a motor (engine) as an example,
(W_MC) indicates that the type of variable is W; angular velocity, and indicates that it is a variable of the MC port. After such a preparatory step, the degree of freedom ordering means (23) uses the unified variable (Y) with the degrees of freedom as parameters according to the circuit diagram (5) described above to obtain the independent model equation (E1). An overall model expression (E1) is created while defining the variables. In this process, the degree of freedom described above is determined by the general model formula (E1)
, And in the argument part in the model expression (e1) corresponding to this element,
Only the state variables (external variables are not initially considered)
Are determined in the order described. An example in this case described in a program format is shown below. Here, the program executes the model expression (e1) in the order of the aforementioned ordered elements.
Is created in the form of calling CALL, so they are described in this order in the CALL statement.

ここで、最初に、モータ(エンジン)の状態数である
(W_MC)の引数が自由度1を有する統一変数(Y
(1))で置き換えられる。このモータ(エンジン)の
場合は、外部変数がないため、これ以上の操作はおこな
われない。次にポンプについては、その状態変数である
(P_1、P_2)が、統一変数(Y(2)、Y(3))で置
き換えられていく。ここで外部変数(Q_1、Q_2、Q_3)
はまだ処理に関係しないため統一変数では置き換えられ
ない。そしてポンプの外部変数である(W_MC)はノード
1で接続される記載形式を同じくしたモータ(エンジ
ン)の状態変数であるため、この置換を行い(Y
(1))として置き換えられていくのである。例えばポ
ンプで初めて現れることとなる(Y(2))は、ノード
の関係からエレメント順でプログラム後部に現れるパイ
プ(PIPE)の外部変数(P_1)と置き換えられている。
このような操作が全回路に渡っておこなわれる。
Here, first, the argument of (W_MC) which is the number of states of the motor (engine) is a unified variable (Y
(1)). In the case of this motor (engine), since there are no external variables, no further operation is performed. Next, regarding the pump, the state variables (P_1, P_2) are replaced with unified variables (Y (2), Y (3)). Where the external variables (Q_1, Q_2, Q_3)
Is not related to the processing yet and cannot be replaced by the unified variable. Since the external variable (W_MC) of the pump is a state variable of the motor (engine) connected in the node 1 and having the same description format, this replacement is performed (Y_MC).
(1)). For example, (Y (2)) that appears for the first time in a pump is replaced by an external variable (P_1) of a pipe (PIPE) that appears at the rear of the program in element order due to node relations.
Such an operation is performed over the entire circuit.

前述の操作は、説明を容易にするためFORTRANベース
で説明したが、こういった置換操作の前に本願において
は、発明者が自由度対応表と呼ぶ表(T2)が作成され
る。この自由度対応表(T2)は、統一変数(Y)の自由
度(t10)順に記載された、変数の種類(t11)、状態変
数として識別されるエレメント番号(t12)及びポート
名(t13)、対応ノード番号(t14)、外部変数として識
別されるエレメント番号(t15)およびポート名(t16)
を対照表としたものである。この表(T2)からも容易に
理解されるように、ここでは検討対象とする固有の回路
系に基づいて統括モデル式(E1)を自由度をパラメータ
として統一変数で記載し、統一的な処理が可能になって
いるのである。
Although the above-described operation has been described on a FORTRAN basis for the sake of simplicity, a table (T2) called the degree of freedom correspondence table by the inventor is created in the present application before such a replacement operation. The degree-of-freedom correspondence table (T2) includes a variable type (t11), an element number (t12) identified as a state variable, and a port name (t13) described in the order of degrees of freedom (t10) of the unified variable (Y). , Corresponding node number (t14), element number (t15) and port name (t16) identified as external variables
Is a control table. As can be easily understood from this table (T2), the general model equation (E1) is described here as unified variables with the degrees of freedom as parameters based on the specific circuit system under study, and unified processing It is possible.

ここで、回路の初期値は前述の条件系の一態様として
所定のステップにおいて入力しておく。そしてこのシス
テムにおいては、上述のようにして形成された統括モデ
ル式(E1)をルンゲ、クッタ、ギル法等で時間ステップ
を追いながら解く。
Here, the initial value of the circuit is input in a predetermined step as one mode of the condition system described above. In this system, the general model equation (E1) formed as described above is solved by the Runge, Kutta, Gil method, or the like, following the time step.

以下に上述の三点リンク(11)による作業装置の昇降
操作を目的とした油圧関連回路のシミュレーション結果
について説明する。即ち解析部(2)で得られた演算結
果は、後処理部(3)において、プリンタ出力、図示出
力される。ここで、プリンタ出力は一般的な出力形式で
あるため、この説明を省略する。第8図(イ)(ロ)に
は図示出力の結果が示されている。ここで、それぞれの
図面において、横軸が時間、縦軸として第8図(イ)に
ついては圧力(左側スケールkgf/cm2)と位置(高さ)
(右側スケールcm)が示されており、第8図(ロ)にお
いては流量(左側スケール1/min)と回転数(右側スケ
ールrpm)が示されている。おのおのの図面におけるこ
の出力例のグラフを順次説明する。第8図(イ)におい
ては、ポンプ吐出圧力が実線 で、シリンダ内圧が一点鎖線 で、ロアーリンク高さが長破線 で、高速応答弁吐出圧力が単破線 で示されている。一方第8図(ロ)においては、ポンプ
回転数が実線 で、シリンダ変位が長破線 で、第一制御電流(I1)が点線 で、第二制御電流(I2)が一点鎖線 で示されている。この実施例における作業装置の昇降操
作においては、この装置を短時間にしかも、オーバーシ
ュートなく且つハンチング等を起こさずにいかに制御で
きるかが問題となる。第8図においては、0.0から2.0
(sec)までがこの上昇行程(UP)を示しているのであ
り、2.0から3.0(sec)までが、下降行程(Down)を示
している。さらに、この上昇行程(UP)は、作業装置が
目標位置に対して十分離間しており第一制御電流(I1)
が常時入り状態となっている第一上昇行程(UP1)と、
第一制御電流(I1)が断続的に入り切り操作されている
第二上昇行程(UP2)から概略成立していることがわか
る。さらに下降行程(Down)もまたこういった構成(Do
wnl)(Down2)をとっている。この第一上昇、または下
降行程(UP1)(Down1)においては、制御電流(I1)
(I2)が、一定値に保たれており、圧力、流量等が長周
期で脈動している。一方第二上昇または下降行程(UP
2)(Down2)においてはPID制御部(17)により高速応
答弁(15)が断続制御され、圧力、流量等が大きく変化
するとともに、シリンダ変位、ローアーリンク高さがな
めらかに、目標値(SP1)(SP2)(LR1)(LR2)に漸近
している。これはあくまでも、各エレメント、PID制御
条件等が理想的な状態に設定された場合の作動図を第8
図(イ)(ロ)が示しているためである。この例と対象
するため、PID制御において、この制御条件(比例及び
積分ゲイン)を変化させた例が第9図(イ)(ロ)に示
されている。この場合は前述の第二上昇行程(UP2)に
おいて、ポンプ、シリンダ内圧の激しい振動を起こして
いるとともに、シリンダ変位自体にハンチング部(P)
が発生している。
Hereinafter, a description will be given of a simulation result of a hydraulic circuit related to the lifting / lowering operation of the working device by the three-point link (11). That is, the calculation result obtained by the analysis unit (2) is output to a printer and illustrated in a post-processing unit (3). Here, the printer output is a general output format, and thus the description thereof will be omitted. FIGS. 8A and 8B show the results of the illustrated output. Here, in each drawing, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents pressure (left scale kgf / cm 2 ) and position (height) in FIG.
(Right scale cm), and FIG. 8 (b) shows the flow rate (left scale 1 / min) and the number of revolutions (right scale rpm). Graphs of this output example in each drawing will be sequentially described. In FIG. 8 (a), the pump discharge pressure is a solid line. And the cylinder internal pressure is And the lower link height is a long broken line And the discharge pressure of the high-speed response valve is a single broken line Indicated by On the other hand, in FIG. And the cylinder displacement is a long broken line And the first control current (I1) is a dotted line And the second control current (I2) Indicated by In raising and lowering the working device in this embodiment, there is a problem how to control the device in a short time, without overshooting and without causing hunting or the like. In FIG. 8, 0.0 to 2.0
(Sec) indicates the upward stroke (UP), and 2.0 to 3.0 (sec) indicates the downward stroke (Down). Furthermore, this ascent stroke (UP) is such that the working equipment is well separated from the target position and the first control current (I1)
The first climbing process (UP1) where is always in,
It can be seen that the first control current (I1) is approximately established from the second ascending stroke (UP2) in which the on / off operation is performed intermittently. In addition, the downstroke (Down) also has this configuration (Do
wnl) (Down2). In the first ascending or descending stroke (UP1) (Down1), the control current (I1)
(I2) is maintained at a constant value, and the pressure, the flow rate, and the like pulsate in a long cycle. On the other hand, the second ascent or descent (UP
2) In (Down2), the high-speed response valve (15) is intermittently controlled by the PID control unit (17), and the pressure, flow rate, etc. change greatly, and the cylinder displacement and lower link height are smoothly changed to the target value (SP1). ) Asymptotic to (SP2) (LR1) (LR2). This is an operation diagram when each element and PID control conditions are set to an ideal state.
This is because the figures (a) and (b) show. In order to deal with this example, an example in which the control conditions (proportional and integral gains) are changed in PID control is shown in FIGS. In this case, in the above-mentioned second ascent stroke (UP2), the pump and the cylinder internal pressure are violently vibrated, and the hunting part (P) is added to the cylinder displacement itself.
Has occurred.

〔別実施例〕(Another embodiment)

上記の実施例においては、機械系エレメントとして、
エンジン、三点リンク機構について説明したが、所定の
物理量の入力系に対して定型的に応答するものであれ
ば、これらはいかなるものでもよい。また同様のことが
電気系エレメントについてもいえる。
In the above embodiment, as the mechanical system element,
Although the engine and the three-point link mechanism have been described, any type may be used as long as it responds to an input system of a predetermined physical quantity in a typical manner. The same can be said of the electric element.

さらに上記の例において、制御手段としてはPID制御
方法によるものとしたが、これは、ファジイ制御といっ
た他の制御手法を採用してもよい。
Furthermore, in the above example, the control means is based on the PID control method, but this may use other control methods such as fuzzy control.

上記の実施例においては、この対象回路について、PI
D制御の条件を変化させた場合の系の応答変化について
説明したが、こういった油圧関連回路の設計において、
そのハード面(各油圧エレメント、機械系エレメント、
及び電気系エレメント)の動特性を変化させる(使用機
器を変える)ことは無論のこと、新たな油圧エレメント
等を回路に加えたり、削除したりしてこの回路構成を変
化させたりして、上述した油圧関連回路の動特性を検討
することが可能である。
In the above embodiment, the PI
Although the response change of the system when the condition of D control was changed was explained, in the design of such hydraulic related circuits,
Its hardware surface (each hydraulic element, mechanical element,
Of course, changing the dynamic characteristics (and changing the equipment used) of the electrical elements) and adding or removing new hydraulic elements and the like to the circuit and changing this circuit configuration, It is possible to examine the dynamic characteristics of the hydraulic pressure-related circuit that has been used.

さらに解析部においては、本願の自由度対応表(T2)
を使用して構成される油圧関連回路の統括モデル式(E
1)を解く場合にルンゲ、クッタ、ギル法以外の方法も
採用することが可能である。
In the analysis section, the degree of freedom correspondence table of the present application (T2)
Model model (E
When solving 1), it is possible to adopt methods other than the Runge-Kutta-Gill method.

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
ために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の
構造に限定されるものではない。
In the claims, reference numerals are provided for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the structure of the accompanying drawings by the entry.

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

図面は本発明に係る流体関連回路開発支援システムの実
施例を示し、第1図は流体関連回路開発支援システムの
主要構成を示す図、第2図は各主要部における処理の流
れを示す図、第3図は本願支援システムの一検討対象系
のハード系の図、第4図は第3図に示す一検討対象系の
油圧関連回路図、第5図は統括モデル式自動生成手段の
処理の流れを示す図、第6図はノード対応表の図、第7
図は自由度対応表の図、第8図は第3図に示す一検討対
象系の最適作動状態における出力の図、第9図は第3図
に示す一検討対象系の条件設定が不適当な場合の出力の
図である。 (1)……前処理部、(2)……解析部、(3)……後
処理部、(4)……ライブラリー部、(5)……流体関
連回路図、(T1)……ノード対応表、(T2)……自由度
対応表。
Drawings show an embodiment of a fluid-related circuit development support system according to the present invention, FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of a fluid-related circuit development support system, FIG. 2 is a diagram showing a flow of processing in each main part, FIG. 3 is a diagram of a hardware system of the system to be studied in the present application support system, FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of the system of the system to be studied shown in FIG. 3, and FIG. Diagram showing the flow, FIG. 6 is a diagram of the node correspondence table, FIG.
FIG. 8 is a diagram of a degree of freedom correspondence table, FIG. 8 is a diagram of an output of one study target system shown in FIG. 3 in an optimal operating state, and FIG. 9 is an inappropriate condition setting of one study target system shown in FIG. FIG. 7 is a diagram of output in such a case. (1) ... pre-processing unit, (2) ... analysis unit, (3) ... post-processing unit, (4) ... library unit, (5) ... fluid-related circuit diagram, (T1) ... Node correspondence table, (T2) …… Degree of freedom correspondence table.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−164870(JP,A) 特開 平1−171066(JP,A) コンピュートロールNo.25 106− 111頁中島裕生他「油圧回路設計支援エ キスパートシステムOHCS」 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-164870 (JP, A) JP-A-1-171066 (JP, A) 25 106-111 Hiroo Nakajima et al. “Hydraulic Circuit Design Support Expert System OHCS”

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】流体関連機器としての様々なエレメントに
対応するシンボル図と、該エレメントへの入力と、該エ
レメントからの出力としての該エレメントの状態量の関
係を示すモデル式(e1)が登録されているライブラリー
部(4)と、 所望の流体関連動作を得るために、前記シンボル図を組
み合わせて流体関連回路図(5)を作成する前処理部
(1)と、 前記流体関連回路図(5)に基づいて、前記ライブラリ
ー部(4)より記載エレメントに対応した各モデル式
(e1)を呼び出し、流体関連回路全体に対応する統括モ
デル式(E1)を自動生成するとともに、該統括モデル式
(E1)を入力条件に従って解く解析部(2)と、前記解
析部(2)により得られた前記統括モデル式(E1)の解
を出力する後処理部(3)とから構成されている流体関
連回路開発支援システムであって、 前記各モデル式(e1)が、対応する前記エレメントが各
計算ステップで有している前記状態量としての状態変数
と、前記エレメントに接続されている別個のエレメント
から引き渡される状態変数である外部変数とを含む関係
で表現され、 前記流体関連回路全体を取り扱う場合に、順序化された
自由度をパラメータとする前記状態変数を、前記統括モ
デル式(E1)に於ける独立変数とする前記統括モデル式
(E1)を自動生成する統括モデル式自動生成手段(20)
を備えた流体関連回路開発支援システム。
1. A symbol diagram corresponding to various elements as a fluid-related device, and a model equation (e1) showing a relationship between an input to the element and a state quantity of the element as an output from the element are registered. A library unit (4), a preprocessing unit (1) for creating a fluid-related circuit diagram (5) by combining the symbol diagrams to obtain a desired fluid-related operation, and a fluid-related circuit diagram. Based on (5), each model formula (e1) corresponding to the described element is called from the library unit (4), and a general model formula (E1) corresponding to the entire fluid-related circuit is automatically generated. An analysis unit (2) that solves the model equation (E1) according to input conditions, and a post-processing unit (3) that outputs a solution of the general model equation (E1) obtained by the analysis unit (2). Fluid A circuit development support system, wherein each of the model formulas (e1) is obtained from a state variable as the state quantity that the corresponding element has in each calculation step and a separate element connected to the element. In the case where the entire fluid-related circuit is handled, the state variables having the degrees of freedom as parameters are expressed in the general model equation (E1). General model expression automatic generation means (20) for automatically generating the general model expression (E1) as an independent variable to be executed
Fluid-related circuit development support system with
【請求項2】前記各エレメントとして、流体系エレメン
トのみならず、機械系、電気系エレメントに対応するシ
ンボル図及びモデル式(e1)が前記ライブラリー部
(4)に備えられている請求項1記載の流体関連回路開
発支援システム。
2. The library unit (4) includes, as the respective elements, a symbol diagram and a model formula (e1) corresponding to not only a fluid system element but also a mechanical system and an electric system element. The fluid-related circuit development support system described in the above.
【請求項3】前記機械系エレメントが、回転運動系と直
線運動系に分類されている請求項2記載の流体関連回路
開発支援システム。
3. The fluid-related circuit development support system according to claim 2, wherein said mechanical system elements are classified into a rotary motion system and a linear motion system.
【請求項4】前記回転運動系としての機械系エレメント
がポンプ(14)に接続されるエンジン(13)であり、前
記エンジン(13)からポンプ(14)に受渡す情報がエン
ジンの回転数であり、前記ポンプ(14)からエンジン
(13)に受け渡す情報が負荷トルクである請求項3記載
の流体関連回路開発支援システム。
4. An engine (13) connected to a pump (14) as the mechanical system element as the rotary motion system, and information passed from the engine (13) to the pump (14) is an engine speed. The fluid-related circuit development support system according to claim 3, wherein the information passed from the pump (14) to the engine (13) is a load torque.
【請求項5】前記直線運動系としての機械系エレメント
が、流体系エレメントとしての油圧シリンダ(12)に接
続されるリンク機構(11)及び負荷ウエイト(11a)で
あり、前記油圧シリンダ(12)から受け渡される情報が
連接点の位置、移動速度、移動加速度であり、前記リン
ク機構(11)及び負荷ウエイト(11a)から受け渡され
る情報が、負荷力である請求項3記載の流体関連回路開
発支援システム。
5. The hydraulic cylinder (12), wherein the mechanical element as the linear motion system is a link mechanism (11) connected to a hydraulic cylinder (12) as a fluid element and a load weight (11a). 4. The fluid-related circuit according to claim 3, wherein the information transferred from the link mechanism is a position, a moving speed, and a movement acceleration of the connecting point, and the information transferred from the link mechanism (11) and the load weight (11 a) is a load force. Development support system.
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コンピュートロールNo.25 106−111頁中島裕生他「油圧回路設計支援エキスパートシステムOHCS」

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