JP3131241B2 - リニアサーボ弁の制御装置 - Google Patents
リニアサーボ弁の制御装置Info
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- JP3131241B2 JP3131241B2 JP03109373A JP10937391A JP3131241B2 JP 3131241 B2 JP3131241 B2 JP 3131241B2 JP 03109373 A JP03109373 A JP 03109373A JP 10937391 A JP10937391 A JP 10937391A JP 3131241 B2 JP3131241 B2 JP 3131241B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リニアサーボ弁の制御
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】リニアサーボ弁は、従来は図２に示すよ
うに、リニアサーボ弁駆動用のリニア直流モータ１の可
動コイル３に、筒体１７を直結し、直結した筒体１７内
に直線状にスリーブ１６を形成し、さらにスリーブ１６
内を往復動可能にスプール２を挿入させている。そし
て、可動コイル３に電流を流したときに、可動コイルに
加えられる磁気的推力により、スプール２はスリーブ内
を直線的に変位し、スリーブ１６との間に形成した油圧
回路４の開度をスプールの移動具合により変化させ、リ
ニアサーボ弁のアクチュエータ（図示せず）を作動させ
る構成になっている。
うに、リニアサーボ弁駆動用のリニア直流モータ１の可
動コイル３に、筒体１７を直結し、直結した筒体１７内
に直線状にスリーブ１６を形成し、さらにスリーブ１６
内を往復動可能にスプール２を挿入させている。そし
て、可動コイル３に電流を流したときに、可動コイルに
加えられる磁気的推力により、スプール２はスリーブ内
を直線的に変位し、スリーブ１６との間に形成した油圧
回路４の開度をスプールの移動具合により変化させ、リ
ニアサーボ弁のアクチュエータ（図示せず）を作動させ
る構成になっている。
【０００３】このリニアサーボ弁の制御は、リニア直流
モータ１へ入力する位置指令Ｘc に対応する速度指令Ｖ
c を出力する位置アンプ６と、位置アンプ６より出力さ
れる速度指令Ｖc に対応して電流指令Ｉc を出力する速
度アンプ７と、速度アンプ７より送られる電流指令Ｉc
を入力し、リニア直流モータ１へ駆動電流Ｉを出力する
電流アンプ８と、から成っている。
モータ１へ入力する位置指令Ｘc に対応する速度指令Ｖ
c を出力する位置アンプ６と、位置アンプ６より出力さ
れる速度指令Ｖc に対応して電流指令Ｉc を出力する速
度アンプ７と、速度アンプ７より送られる電流指令Ｉc
を入力し、リニア直流モータ１へ駆動電流Ｉを出力する
電流アンプ８と、から成っている。
【０００４】リニア直流モータ１に駆動電流Ｉが入力す
ると、可動コイル３に電流が流れ、可動コイルに発生す
る磁束と、磁石９との間に働く磁気的推力により、リニ
アサーボ弁のスプールはスリーブ１６内を直線的に移動
し、油圧回路４の開閉の度合いを変化させるため、リニ
アサーボ弁の作動が調整される。
ると、可動コイル３に電流が流れ、可動コイルに発生す
る磁束と、磁石９との間に働く磁気的推力により、リニ
アサーボ弁のスプールはスリーブ１６内を直線的に移動
し、油圧回路４の開閉の度合いを変化させるため、リニ
アサーボ弁の作動が調整される。
【０００５】可動コイル３が、磁石９から受ける磁気的
推力により、スプール２が受ける変位Ｘは、位置検出部
５で検出され、さらに、位置アンプ６に入力する位置指
令Ｘc と、実際にリニアサーボ弁のスプール２が変位す
る量Ｘとの変位差ｅを補償するため、リニアサーボ弁に
加える電流Ｉが調整される。
推力により、スプール２が受ける変位Ｘは、位置検出部
５で検出され、さらに、位置アンプ６に入力する位置指
令Ｘc と、実際にリニアサーボ弁のスプール２が変位す
る量Ｘとの変位差ｅを補償するため、リニアサーボ弁に
加える電流Ｉが調整される。
【０００６】さらに、以上の構成に加えて、従来は、リ
ニアサーボ弁を作動させるときの固体摩擦力を線形化
し、応答性、ヒステリシスの改善のため、速度ループ７
より出力される電流指令Ｉc に、比較的高い周波数１０
（例えば２００〜４００Ｈｚ程度）のディザ（Dither）
信号Ｄを重畳させ、スプールを微小振動させる手法を採
用していた。
ニアサーボ弁を作動させるときの固体摩擦力を線形化
し、応答性、ヒステリシスの改善のため、速度ループ７
より出力される電流指令Ｉc に、比較的高い周波数１０
（例えば２００〜４００Ｈｚ程度）のディザ（Dither）
信号Ｄを重畳させ、スプールを微小振動させる手法を採
用していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述した従
来の（リニアサーボ弁の）制御装置によると、ディザ信
号による微小振動のため、スプールは摩耗し易く、スプ
ールの精度が次第に低下するという難点があった。
来の（リニアサーボ弁の）制御装置によると、ディザ信
号による微小振動のため、スプールは摩耗し易く、スプ
ールの精度が次第に低下するという難点があった。
【０００８】また、スプールには、このような固体摩擦
力の他に、流体力が働き、制御装置に対して外乱として
作用し、高精度、かつ高応答の制御を行うのが困難にす
るという難点もあった。
力の他に、流体力が働き、制御装置に対して外乱として
作用し、高精度、かつ高応答の制御を行うのが困難にす
るという難点もあった。
【０００９】そこで、本発明は、かかるディザ信号を利
用する従来のリニアサーボ弁の制御装置の難点を無くす
るためになされたものであって、固体摩擦力や、外乱と
して働く流体力が存在しても、高精度、かつ応答性の高
い制御を行うリニアサーボ弁の制御装置を提供しようと
するものである。
用する従来のリニアサーボ弁の制御装置の難点を無くす
るためになされたものであって、固体摩擦力や、外乱と
して働く流体力が存在しても、高精度、かつ応答性の高
い制御を行うリニアサーボ弁の制御装置を提供しようと
するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】以上の課題を達成するた
め、本発明にかかるリニアサーボ弁の制御装置は、本発
明の一実施例の構成を示すと同じく、リニアサーボ弁駆
動用のリニア直流モータ１へ入力する位置指令Ｘc に応
じて速度指令Ｖc を出力する位置アンプ６と、位置アン
プ６から出力される速度指令Ｖc に応じて電流指令Ｉc
を出力する速度アンプ７と、速度アンプ７から出力され
る電流指令Ｉc に応じてリニア直流モータ１へ駆動電流
Ｉを出力する電流アンプ８と、速度アンプ７と、電流ア
ンプ８との間に設けられ、速度アンプ７から出力される
電流指令Ｉc に対し、望ましい応答変位を出力する規範
モデル１２と、この規範モデル１２からの出力と、前記
リニア直流モータの出力との間の出力偏差を、前記規範
モデル１２の逆数１３と低域フィルタ１４を通して得ら
れる電流を補償電流として前記電流アンプ８へ出力する
規範モデルループ１５と、により構成したものである。
め、本発明にかかるリニアサーボ弁の制御装置は、本発
明の一実施例の構成を示すと同じく、リニアサーボ弁駆
動用のリニア直流モータ１へ入力する位置指令Ｘc に応
じて速度指令Ｖc を出力する位置アンプ６と、位置アン
プ６から出力される速度指令Ｖc に応じて電流指令Ｉc
を出力する速度アンプ７と、速度アンプ７から出力され
る電流指令Ｉc に応じてリニア直流モータ１へ駆動電流
Ｉを出力する電流アンプ８と、速度アンプ７と、電流ア
ンプ８との間に設けられ、速度アンプ７から出力される
電流指令Ｉc に対し、望ましい応答変位を出力する規範
モデル１２と、この規範モデル１２からの出力と、前記
リニア直流モータの出力との間の出力偏差を、前記規範
モデル１２の逆数１３と低域フィルタ１４を通して得ら
れる電流を補償電流として前記電流アンプ８へ出力する
規範モデルループ１５と、により構成したものである。
【００１１】
【作用】以上のように、本発明のリニアサーボ弁の制御
装置は、従来構成のリニアサーボ弁の制御装置におい
て、速度アンプ６と電流アンプ７の間に規範モデルルー
プ１５を設け、速度アンプ６から出力される電流指令Ｉ
c に対し望ましい応答変位の出力をする規範モデルと、
この規範モデルの出力と、前記電流アンプ８からの駆動
電流によるリニア直流モータの出力との間の出力偏差
を、前記規範モデルの逆数と低域通過フィルタを通して
得られる電流を、補償電流として電流アンプ８へ加える
構成になっているため、リニア直流モータ１に加えられ
る駆動電流には、高周波電流を除かれた電流が補償電流
として送られる結果、リニア直流モータの変位は規範モ
デルの応答変位の出力と一致するように制御され、さら
にリニアサーボ弁をスプールや、スリーブの固体摩耗
や、流体力に影響されることなく作動させることができ
る。
装置は、従来構成のリニアサーボ弁の制御装置におい
て、速度アンプ６と電流アンプ７の間に規範モデルルー
プ１５を設け、速度アンプ６から出力される電流指令Ｉ
c に対し望ましい応答変位の出力をする規範モデルと、
この規範モデルの出力と、前記電流アンプ８からの駆動
電流によるリニア直流モータの出力との間の出力偏差
を、前記規範モデルの逆数と低域通過フィルタを通して
得られる電流を、補償電流として電流アンプ８へ加える
構成になっているため、リニア直流モータ１に加えられ
る駆動電流には、高周波電流を除かれた電流が補償電流
として送られる結果、リニア直流モータの変位は規範モ
デルの応答変位の出力と一致するように制御され、さら
にリニアサーボ弁をスプールや、スリーブの固体摩耗
や、流体力に影響されることなく作動させることができ
る。
【００１２】
【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の一実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１３】図１は、本発明の一実施例のリニアサーボ
弁の制御装置の概略構成を示す。すなわち、本実施例の
リニアサーボ弁の制御装置は、リニアサーボ弁を駆動す
るリニア直流モータ１に対し制御のための位置指令Ｘc
を送り、対応する速度指令Ｖc を出力する位置アンプ６
と、位置アンプから出力される速度指令に応じ、電流指
令Ｉc を出力する速度アンプ７と、速度アンプ７から出
力される電流指令に応じ、リニア直流モータ１に駆動電
流Ｉを出力する例えば、パルス帳変調増幅器などで構成
した電流アンプ８と、速度アンプ６と電流アンプ７との
間に速度アンプ７から出力される電流指令Ｉc に対し、
望ましい伝達特性を有する規範モデル１２と、この規範
モデル１２からの出力と、前記電流アンプ８からの駆動
電流Ｉにより駆動されたリニア直流モータ１からの出力
の間の出力偏差を、前記規範モデル１２の逆数１３と、
低域フィルタ１４を通して得られる電流を補償電流とし
て電流アンプ８へ出力させる規範モデルループ１５と、
から構成されている。
弁の制御装置の概略構成を示す。すなわち、本実施例の
リニアサーボ弁の制御装置は、リニアサーボ弁を駆動す
るリニア直流モータ１に対し制御のための位置指令Ｘc
を送り、対応する速度指令Ｖc を出力する位置アンプ６
と、位置アンプから出力される速度指令に応じ、電流指
令Ｉc を出力する速度アンプ７と、速度アンプ７から出
力される電流指令に応じ、リニア直流モータ１に駆動電
流Ｉを出力する例えば、パルス帳変調増幅器などで構成
した電流アンプ８と、速度アンプ６と電流アンプ７との
間に速度アンプ７から出力される電流指令Ｉc に対し、
望ましい伝達特性を有する規範モデル１２と、この規範
モデル１２からの出力と、前記電流アンプ８からの駆動
電流Ｉにより駆動されたリニア直流モータ１からの出力
の間の出力偏差を、前記規範モデル１２の逆数１３と、
低域フィルタ１４を通して得られる電流を補償電流とし
て電流アンプ８へ出力させる規範モデルループ１５と、
から構成されている。
【００１４】前記規範モデル１２は、例えば速度アンプ
７から出力される電流指令Ｉc に対して、予め設定され
た（モデル化された）望ましい応答変位に相当する変位
値に対応して、例えば電流，電圧等を出力するよう予め
設定してあるものである。
７から出力される電流指令Ｉc に対して、予め設定され
た（モデル化された）望ましい応答変位に相当する変位
値に対応して、例えば電流，電圧等を出力するよう予め
設定してあるものである。
【００１５】リニアサーボ弁の構成については、図１中
には、特に図示しなかったけれども、例えば、図２に示
すように、スプール２を、リニアサーボ弁を駆動するリ
ニア直流モータ１に直結した筒体１７に、水平方向に往
復移動できるように設けたスリーブ１６内に配置したも
のである。そして、リニア直流モータ１に設けた可動コ
イル３に電流を流したときに、リニア直流モータ１に設
けられた磁石９との間に発生する磁気的相互作用により
スプール２はスリーブ１６内を水平方向に移動し、スリ
ーブ１６を部分的に横断するように形成した油圧回路４
の油路の開閉度を調節し、油圧サーボアクチュエータを
適宜作動させて、作動杆（図示せず）を所定量だけ移動
させる構造になっている。
には、特に図示しなかったけれども、例えば、図２に示
すように、スプール２を、リニアサーボ弁を駆動するリ
ニア直流モータ１に直結した筒体１７に、水平方向に往
復移動できるように設けたスリーブ１６内に配置したも
のである。そして、リニア直流モータ１に設けた可動コ
イル３に電流を流したときに、リニア直流モータ１に設
けられた磁石９との間に発生する磁気的相互作用により
スプール２はスリーブ１６内を水平方向に移動し、スリ
ーブ１６を部分的に横断するように形成した油圧回路４
の油路の開閉度を調節し、油圧サーボアクチュエータを
適宜作動させて、作動杆（図示せず）を所定量だけ移動
させる構造になっている。
【００１６】本実施例のリニアサーボ弁の制御装置は、
図１に示すごとく、速度アンプ６と電流アンプ７の間
に、規範モデルループ１５を設け、速度アンプ６から出
力される電流指令Ｉc に対し、望ましい応答変位を出力
する規範モデル１２と、この規範モデルの出力と、リニ
ア直流モータ１の出力との間の出力偏差を、規範モデル
１２の逆数１３と、さらに、低域フィルタ１４を通して
得られる電流値を電流アンプ８に補償電流として入力さ
せる構成になっているため、リニア直流モータの変位は
規範モデルの応答変位と一致し、しかも、高周波振動が
除かれているから、スプール２や、スリーブ１６の摩耗
は低減され、精度が高く応答性の高いリニアサーボ弁が
実現できる。
図１に示すごとく、速度アンプ６と電流アンプ７の間
に、規範モデルループ１５を設け、速度アンプ６から出
力される電流指令Ｉc に対し、望ましい応答変位を出力
する規範モデル１２と、この規範モデルの出力と、リニ
ア直流モータ１の出力との間の出力偏差を、規範モデル
１２の逆数１３と、さらに、低域フィルタ１４を通して
得られる電流値を電流アンプ８に補償電流として入力さ
せる構成になっているため、リニア直流モータの変位は
規範モデルの応答変位と一致し、しかも、高周波振動が
除かれているから、スプール２や、スリーブ１６の摩耗
は低減され、精度が高く応答性の高いリニアサーボ弁が
実現できる。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のリニアサーボ弁の制御装置によれば、従来、用いられ
ていたディザ信号を廃止することができ、流体力や、固
体摩擦力に影響されない耐久性があり、高精度、高応答
のリニアサーボ弁が実現できる。
のリニアサーボ弁の制御装置によれば、従来、用いられ
ていたディザ信号を廃止することができ、流体力や、固
体摩擦力に影響されない耐久性があり、高精度、高応答
のリニアサーボ弁が実現できる。
【図１】本発明の一実施例のリニアサーボ弁の制御装置
の概略構成を示すブロック図である。
の概略構成を示すブロック図である。
【図２】従来のディザ信号によるリニアサーボ弁の制御
装置の概略構成を示すブロック図である。
装置の概略構成を示すブロック図である。
１ リニア直流モータ ２ スプール ６ 位置アンプ ７ 速度アンプ ８ 電流アンプ １４ 低域フィルタ １５ 規範モデルループ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 13/04 G05B 13/02 G05D 3/12 305
Claims (1)
- 【請求項１】 リニアサーボ弁駆動用のリニア直流モー
タへ入力する位置指令に応じて速度指令を出力する位置
アンプと、位置アンプから出力される速度指令に応じ、
電流指令を出力する速度アンプと、速度アンプから出力
される電流指令に応じて、リニア直流モータへ駆動電流
を出力する電流アンプと、速度アンプと電流アンプの間
に設けられ、速度アンプから出力される電流指令に対
し、望ましい応答変位を出力する規範モデルと、この規
範モデルからの出力と、前記リニア直流モータの出力と
の間の出力偏差を、前記規範モデルの逆数と低域フィル
タを通して得られる電流を補償電流として前記電流アン
プへ出力する規範モデルループと、から成ることを特徴
とするリニアサーボ弁の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03109373A JP3131241B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | リニアサーボ弁の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03109373A JP3131241B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | リニアサーボ弁の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04337811A JPH04337811A (ja) | 1992-11-25 |
| JP3131241B2 true JP3131241B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=14508594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03109373A Expired - Fee Related JP3131241B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | リニアサーボ弁の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3131241B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101986284B1 (ko) * | 2017-04-19 | 2019-06-07 | (주)티에이치엔 | 커넥터 기밀성 시험 장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4421131B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2010-02-24 | 住友重機械工業株式会社 | スプール型流量制御弁及びその制御装置 |
-
1991
- 1991-05-14 JP JP03109373A patent/JP3131241B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101986284B1 (ko) * | 2017-04-19 | 2019-06-07 | (주)티에이치엔 | 커넥터 기밀성 시험 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04337811A (ja) | 1992-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |