JP3141007B2 - Hydraulic servo actuator system - Google Patents

Hydraulic servo actuator system

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JP3141007B2
JP3141007B2 JP37255498A JP37255498A JP3141007B2 JP 3141007 B2 JP3141007 B2 JP 3141007B2 JP 37255498 A JP37255498 A JP 37255498A JP 37255498 A JP37255498 A JP 37255498A JP 3141007 B2 JP3141007 B2 JP 3141007B2
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differential pressure
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chambers
difference
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重行 高木
剛志 山本
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帝人製機株式会社
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の液圧アクチ
ュエータの出力部を互いに拘束するよう結合した液圧サ
ーボアクチュエータシステム、特にそれらアクチュエー
タ間の出力変位の差によって生じるフォースファイトを
なくすための補償アルゴリズムを備えたサーボ弁流量制
御型の液圧サーボアクチュエータシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic servoactuator system in which the outputs of a plurality of hydraulic actuators are coupled to restrain each other, and in particular, compensation for eliminating force fight caused by differences in output displacement between the actuators. The present invention relates to a hydraulic servo actuator system of a servo valve flow control type provided with an algorithm.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複数の液圧サーボアクチュエータ
を互いの出力部が拘束されて作動するように結合したサ
ーボアクチュエータシステムが、例えば航空機のフライ
トコントロールに用いられている。この種のサーボアク
チュエータシステムにおいては、並列又は直列に結合さ
れた複数の舵面制御アクチュエータをそれぞれ電気・油
圧サーボ弁(以下、電油圧サーボ弁)で制御するととも
に、そのアクチュエータの出力部の変位又は電気・油圧
サーボ弁の弁体の変位を位置検出器により電気的に取り
出してフィードバック制御を行なっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a servo actuator system in which a plurality of hydraulic servo actuators are connected to each other so as to operate with their output portions restricted is used for flight control of an aircraft, for example. In this type of servo actuator system, a plurality of control surface control actuators connected in parallel or in series are each controlled by an electro-hydraulic servo valve (hereinafter, electro-hydraulic servo valve), and the displacement or the output of the actuator is controlled. Feedback control is performed by electrically extracting the displacement of the valve element of the electric / hydraulic servo valve using a position detector.

【0003】また、舵面制御アクチュエータ間の出力変
位(位置)に差があると、指令入力が零でもアクチュエ
ータ間に過大な力が働く、いわゆるフォースファイトが
生じて、分解能等の性能低下を招く。更に、液圧サーボ
アクチュエータシステムのみならず、負荷側の耐疲労性
の低下が顕著となる。そのため、これらの不具合をなく
すための対策がなされている。
Further, if there is a difference in output displacement (position) between the control surface control actuators, an excessive force acts between the actuators even if the command input is zero, that is, a so-called force fight occurs, and performance such as resolution is reduced. . Further, not only the hydraulic servo actuator system but also the load-side fatigue resistance is significantly reduced. For this reason, measures have been taken to eliminate these problems.

【0004】例えば、各アクチュエータの作動方向両側
の液圧室間の差圧を検出し、その差圧信号をサーボアン
プにフィードバックすることにより、不要な差圧の発生
時にアクチュエータ剛性を低下させて、フォースファイ
トを抑制する。具体的には、負荷変動による油圧シリン
ダ内の一対の油圧室間の差圧(ΔP)を圧力センサによ
って検出し、この圧力センサ(差圧センサ)からサーボ
アアンプ側に差圧信号をフィードバックすることにより
フォースファイトを抑制する。
For example, by detecting the differential pressure between the hydraulic chambers on both sides in the operation direction of each actuator and feeding back the differential pressure signal to the servo amplifier, the rigidity of the actuator can be reduced when unnecessary differential pressure is generated. Suppress Force Fight. Specifically, a pressure sensor detects a differential pressure (ΔP) between a pair of hydraulic chambers in a hydraulic cylinder due to a load change, and feeds back a differential pressure signal from the pressure sensor (differential pressure sensor) to the servo amplifier. Suppress Force Fight.

【0005】なお、フォースファイトを発生させる主な
要因は、位置フィードバック誤差、サーボ弁の中立位置
のずれ(所謂NULLずれ)、実機搭載時における調整誤
差、そしてこれらの誤差の温度変化や経時変化、電子回
路全般の温度変化や経時的な特性変化によるもの等があ
げられる。ここで位置フィードバック誤差とは、前記位
置検出器が差動変圧器(LVDT)である場合、そのゲイン
誤差や出力特性の直線性、励磁電圧の誤差、復調器ゲイ
ン誤差、サミングアンプのゲイン誤差等である。
[0005] The main causes of the force fight are position feedback error, deviation of the neutral position of the servo valve (so-called NULL deviation), adjustment error at the time of mounting on the actual machine, temperature change and aging change of these errors. The temperature change of the entire electronic circuit and the change over time of the characteristic can be cited. Here, the position feedback error means, when the position detector is a differential transformer (LVDT), its gain error, linearity of output characteristics, excitation voltage error, demodulator gain error, summing amplifier gain error, etc. It is.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフォースファイト対策を行う液圧サーボアクチュエ
ータシステムにあっては、差圧フィードバック方式の場
合、差圧フィードバックゲインを大きくすると、アクチ
ュエータ出力の分解能(出力を変化させ得る最小入力)
が劣化するため、十分なフォースファイトの抑制(補
償)効果を期待することができなかった。
However, in the above-mentioned conventional hydraulic servo actuator system for taking measures against force fight, in the case of the differential pressure feedback system, if the differential pressure feedback gain is increased, the resolution of the actuator output (output Minimum input that can change
Therefore, a sufficient force fight suppression (compensation) effect could not be expected.

【0007】そこで本発明は、出力分解能の低下を招く
ことなく十分なフォースファイト補償効果を期待するこ
とができる信頼性の高い液圧サーボアクチュエータシス
テムを提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a highly reliable hydraulic servo actuator system that can expect a sufficient force fight compensation effect without lowering the output resolution.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、電油圧サーボ弁により制御される複数の
液圧アクチュエータの出力ロッドが、互いに拘束される
とともにそれぞれの液圧アクチュエータにおける一対の
液圧室の差圧によって作動し、該拘束された出力ロッド
の位置と指令信号入力とに応じて各液圧アクチュエータ
がフィードバック制御される液圧サーボアクチュエータ
システムにおいて、各液圧アクチュエータの一対の液圧
室の間の差圧を検出する差圧検出手段と、一の液圧アク
チュエータの他の液圧アクチュエータに対する前記差圧
の差を、積分要素又は一次遅れ要素を介して該一の液圧
アクチュエータを制御する電油圧サーボ弁の指令信号入
力側にフィードバックすることにより、前記複数の液圧
アクチュエータ間のフォースファイトを軽減するフォー
スファイト補償手段と、前記差圧の差をフィードバック
する経路中に非線形要素を介在させることで、サーボル
ープの非線形性等により発生するリミットサイクルを抑
制する抑制手段と、少なくとも2つの液圧アクチュエー
タについての前記液圧室間の差圧の平均値を算出し、又
は、全ての液圧アクチュエータの液圧室間の差圧を比較
したとき最大 最小の間の差圧値となるいずれかの液圧
アクチュエータの液圧室間の差圧を前記差圧の平均値に
代わる中間値として求める差圧算出手段と、を具備し、
前記フォースファイト補償手段が、各液圧アクチュエー
タについての前記差圧と該差圧算出手段により算出した
差圧の平均値又は中間値との差を、前記差圧の差とする
ようにしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to a hydraulic actuator controlled by an electrohydraulic servo valve, wherein output rods of the hydraulic actuators are restrained from each other and a pair of hydraulic actuators is provided. In the hydraulic servo actuator system, which is operated by the differential pressure of the hydraulic chambers and each hydraulic actuator is feedback-controlled in accordance with the position of the restrained output rod and the command signal input, a pair of hydraulic actuators A differential pressure detecting means for detecting a differential pressure between the hydraulic pressure chambers, and a difference between the differential pressures of the one hydraulic actuator with respect to another hydraulic actuator, the one hydraulic pressure being determined via an integral element or a first-order lag element. By feeding back to the command signal input side of the electro-hydraulic servo valve that controls the actuator, the And Force Fight compensation means to reduce Osufaito, by interposing a non-linear elements in the path for feeding back the difference of the differential pressure, and suppression means for suppressing limit cycles generated by the non-linear resistance and the like of the servo loop, at least 2 Hydraulic actuators
Calculating the average value of the differential pressure between the hydraulic chambers for the
Compares differential pressure between hydraulic chambers of all hydraulic actuators
Which is the difference between maximum and minimum pressure
The differential pressure between the hydraulic chambers of the actuator is set to the average value of the differential pressure.
And a differential pressure calculating means for obtaining a substitute intermediate value.
The force fight compensating means is provided for each hydraulic actuator.
And the differential pressure calculated by the differential pressure calculating means.
The difference between the average value or the intermediate value of the differential pressure is defined as the differential pressure difference.
It is like that .

【0009】なお、ここで、一の液圧アクチュエータと
は、複数のうちいずれか1つのアクチュエータ又は各ア
クチュエータであり、他のアクチュエータとは前記一の
液圧アクチュエータとは異なる1つ以上の液圧アクチュ
エータである。また、差圧の差とは、前記一のアクチュ
エータと他の特定の1つのアクチュエータについての液
圧室間の差圧の差、前記一のアクチュエータについての
液圧室間の差圧と他の特定の2つ以上のアクチュエータ
についての液圧室間の差圧の平均値や中間値(比較した
ときの最大、最小の間の差圧値)との差のみならず、全
アクチュエータについての液圧室間の差圧の平均値と前
記一のアクチュエータについての液圧室間の差圧と
でもよい。すなわち、一のアクチュエータと他のアクチ
ュエータについての前記差圧の差に応じて変化する差情
報であれば、平均値や中間値の算出方法は任意である。
Here, the one hydraulic actuator is any one or a plurality of actuators among a plurality of actuators, and the other actuator is one or more hydraulic actuators different from the one hydraulic actuator. Actuator. Further, the differential pressure difference is defined as a difference between the differential pressure between the hydraulic chambers of the one actuator and another specific one actuator, the differential pressure between the hydraulic chambers of the one actuator and another specific one. Not only the difference between the average value and the intermediate value (differential pressure value between the maximum and the minimum when compared) of the pressure difference between the hydraulic pressure chambers for the two or more actuators, but also the hydraulic pressure chambers for all the actuators The difference between the average value of the differential pressure between the hydraulic pressure chambers and the differential pressure between the hydraulic pressure chambers for the one actuator may be used. That is, as long as the difference information changes according to the difference between the differential pressures of one actuator and another actuator, the method of calculating the average value or the intermediate value is arbitrary.

【0010】本発明では、複数のうち1つ又は各液圧ア
クチュエータの制御系において、そのアクチュエータの
他の液圧アクチュエータに対する差圧の差が、少なくと
も2つの液圧アクチュエータについての前記液圧室間の
差圧の平均値として、又は、全ての液圧アクチュエータ
の液圧室間の差圧を比較したとき最大 最小の間の差圧
値となるいずれかの液圧アクチュエータの液圧室間の差
圧中間値として、差圧算出手段により求められ、各液圧
アクチュエータについての前記差圧と該差圧算出手段に
より算出した差圧の平均値又は中間値との差を前記差圧
の差としてフォースファイト補償手段が作動する。そし
て、前記差圧の差が、積分要素又は一次遅れ要素を介し
て指令信号入力側にフィードバックされ、液圧アクチュ
エータ間のフォースファイトを相殺するようにそれぞれ
の入力指令信号が補正されることで、アクチュエータ出
力の差が縮小され、アクチュエータの分解能を低下させ
ることなく、フォースファイトが有効に軽減、補償され
る。しかも、サーボループの非線形性等により発生する
リミットサイクルが抑制手段により、すなわち積分要素
又は一次遅れ要素を含むフィードバック経路中に介在す
る非線形要素によって抑制されることから、サーボルー
プ内に前記非線形性を補償する複雑な補償要素を設ける
ことなく、上述したフォースファイトの軽減、補償が可
能となる。
According to the present invention, in the control system of one or each of the plurality of hydraulic actuators, the difference between the differential pressures of the actuators and other hydraulic actuators is the difference between the hydraulic chambers of at least two hydraulic actuators. As the average of the differential pressure of all or all hydraulic actuators
Pressure difference between the maximum and the minimum when compared with the differential pressure between the hydraulic chamber
The difference between the hydraulic chambers of any of the hydraulic actuators
Each of the hydraulic pressures is determined by the differential pressure calculating means as a pressure intermediate value.
The differential pressure of the actuator and the differential pressure calculating means;
The difference between the average value or the intermediate value of the differential pressure calculated from
The force fight compensating means operates as the difference. Soshi
The difference between the differential pressures is fed back to the command signal input side via an integral element or a first-order lag element, and the respective input command signals are corrected so as to cancel the force fight between the hydraulic actuators. The difference in actuator output is reduced, and force fight is effectively reduced and compensated without lowering the resolution of the actuator. In addition, since the limit cycle generated due to the non-linearity of the servo loop is suppressed by the suppressing means, that is, by the non-linear element interposed in the feedback path including the integral element or the first-order lag element, the non-linearity is suppressed in the servo loop. The above-mentioned reduction and compensation of force fight can be performed without providing a complicated compensation element for compensation.

【0011】さらに、少なくとも2つの液圧アクチュエ
ータについての前記液圧室間の差圧の平均値、又は、最
最小の間の差圧値となるいずれかの液圧アクチュエ
ータの液圧室間の差圧(中間値)が算出され、各液圧ア
クチュエータについての前記差圧と平均差圧算出手段の
算出値との差が前記差圧の差とされることから、何れか
のアクチュエータに故障等が生じたりしても、安定した
信号処理が可能となる。
Furthermore, at least two hydraulic actuators
Or the average of the differential pressure between the hydraulic chambers
Either hydraulic actuator with a pressure difference between large and small
The differential pressure (intermediate value) between the hydraulic chambers of the
The differential pressure and the average differential pressure calculating means of the actuator
Since the difference from the calculated value is the difference between the differential pressures,
Even if a failure occurs in the actuator of
Signal processing becomes possible.

【0012】また、フォースファイトを生じさせる通常
誤差範囲を動作隙間とするような非線形要素を介在させ
ると、リミットサイクルが容易に防止できる。また、一
次遅れ要素により、本フォースファイト補償ループの安
定性を強化することができる。したがって、前記差圧の
差を入力する非線形要素からの出力を前記積分器又は一
次遅れ要素に入力するようにして、安定性の向上とルー
プ・ゲインの増大を図るのが好ましい。前記非線形要素
は、例えばヒステリシス特性を有するものである。
In addition, when a non-linear element such that the normal error range causing the force fight is set as an operation gap is interposed, a limit cycle can be easily prevented. Further, the stability of the force fight compensation loop can be enhanced by the primary delay element. Therefore, it is preferable to improve the stability and increase the loop gain by inputting the output from the non-linear element for inputting the differential pressure difference to the integrator or the first-order lag element. The non-linear element has, for example, a hysteresis characteristic.

【0013】前記非線形要素および一次遅れ要素は、好
ましくは、前記差圧の平均値と各液圧アクチュエータの
差圧との差を入力する第1の減算器と、この第1の減算
器出力と積分器出力の差を算出する第2の減算器と、該
第2の減算器からの信号入力の零点付近が不感帯となる
不感帯回路と、該不感帯回路の出力の時間積分値に比例
する出力を前記第1の減算器と前記各液圧アクチュエー
タを制御する電油圧サーボ弁の指令信号入力側とにフィ
ードバックする積分器と、を有するものである。この場
合、第2の減算器からみた不感帯回路および積分器を含
む閉ループの非線形特性がヒステリシスとなり、サーボ
ループの非線形によって生じるリミットサイクルを補償
することができる。さらに、積分器および減算器の閉ル
ープを構成することで低周波の1次遅れの機能を持た
せ、積分器の存在にもかかわらずループゲインの増大を
図って十分なフォースファイト補償効果を得ることがで
きる。
Preferably, the nonlinear element and the first-order lag element include a first subtractor for inputting a difference between the average value of the differential pressure and the differential pressure of each hydraulic actuator, and an output of the first subtractor. A second subtractor for calculating a difference between the outputs of the integrators, a dead band circuit having a dead band near a zero point of a signal input from the second subtractor, and an output proportional to a time integration value of an output of the dead band circuit. An integrator that feeds back to the first subtractor and a command signal input side of an electrohydraulic servo valve that controls each of the hydraulic actuators. In this case, the non-linear characteristic of the closed loop including the dead band circuit and the integrator viewed from the second subtractor becomes hysteresis, and the limit cycle caused by the non-linearity of the servo loop can be compensated. Furthermore, by constructing a closed loop of the integrator and the subtractor, a function of first-order lag of low frequency is provided, and sufficient force fight compensation effect is obtained by increasing the loop gain despite the presence of the integrator. Can be.

【0014】[0014]

【0015】加えて、本発明において、前記液圧アクチ
ュエータが3つ以上設けられ、各液圧アクチュエータに
おける液圧室間の差圧と、該アクチュエータを除く他の
2つ以上の液圧アクチュエータについての差圧の平均値
との差を、あるいは、各液圧アクチュエータの液圧室間
の差圧と、全ての液圧アクチュエータの液圧室間の差圧
を比較したとき最大 最小の間の差圧値となるいずれか
の液圧アクチュエータの液圧室間の差圧との差を、該各
液圧アクチュエータを制御する電油圧サーボ弁の指令信
号入力側にフィードバックするようにすると、差圧平均
値の計算を簡単にしながらも、上記と同様な効果が得ら
れる。
In addition, in the present invention, three or more hydraulic actuators are provided, and each hydraulic actuator is
Pressure difference between the hydraulic chambers and other
Average differential pressure for two or more hydraulic actuators
Or between the hydraulic chambers of each hydraulic actuator.
And the differential pressure between the hydraulic chambers of all hydraulic actuators
Which is the differential pressure value between the maximum and minimum when comparing
The difference between the pressure difference between the hydraulic pressure chambers of the hydraulic actuators is fed back to the command signal input side of the electro-hydraulic servo valve that controls each hydraulic actuator, thereby simplifying the calculation of the average differential pressure value. However, the same effects as above can be obtained.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面に基づいて説明する。 (第1実施形態)
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (1st Embodiment)

【0017】図1は第1実施形態に係る液圧サーボアク
チュエータシステムを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a hydraulic servo actuator system according to the first embodiment.

【0018】図1において、11は信号処理コンピュー
タであり、この信号処理コンピュータ11は所定のサン
プリング周期毎にループを切って外部からの指令信号
(コマンド信号)Vcと後述する2つの制御系統A、B
からのフィードバック信号Vpa、Vpbとに基づく指
令信号を出力する。2つの制御系統A、B(図中には、
Ach、Bchで示す)は、並列に結合された一対の油
圧シリンダ(複数の液圧アクチュエータ)を含むもの
で、各々が同一の仕様で製作されている。
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a signal processing computer. The signal processing computer 11 breaks a loop at every predetermined sampling period and outputs an external command signal (command signal) Vc and two control systems A, B
And outputs a command signal based on the feedback signals Vpa and Vpb. Two control systems A and B (in the figure,
Ach and Bch) include a pair of hydraulic cylinders (a plurality of hydraulic actuators) connected in parallel, each manufactured with the same specifications.

【0019】まず、一方の制御系統Aについて説明する
と、信号処理コンピュータ11から出力された指令信号
は、図示しないD/A変換器によってアナログ信号に変
換された後、アナログ信号処理系を構成する減算器12
A、プリアンプ13Aおよびカレントアンプ14Aを介
して公知の電油圧サーボ弁15A(電気液圧サーボ弁)
に入力される。この電油圧サーボ弁15Aは、詳細は図
示しないが、所定形状のスプール(弁体)と、油圧シリ
ンダ16Aの一対の油室(作動液圧室)に連通する一対
のシリンダポートと、油圧源に連通する供給圧ポート
と、タンクに連通するリターンポートとを有しており、
この電油圧サーボ弁15Aにより油圧シリンダ16Aに
作動油を給排してその作動を制御し、油圧シリンダ16
Aの図示しない出力ロッド(出力部、ピストンロッド)
に連結された制御対象17、例えば航空機の操縦舵面を
コントロールするようになっている。
First, one control system A will be described. A command signal output from the signal processing computer 11 is converted into an analog signal by a D / A converter (not shown), and then subtracted from the analog signal processing system. Table 12
A, known electro-hydraulic servo valve 15A (electro-hydraulic servo valve) via pre-amplifier 13A and current amplifier 14A
Is input to Although not shown in detail, the electro-hydraulic servo valve 15A has a spool (valve element) having a predetermined shape, a pair of cylinder ports communicating with a pair of oil chambers (working fluid pressure chambers) of the hydraulic cylinder 16A, and a hydraulic source. It has a supply pressure port that communicates and a return port that communicates with the tank,
The hydraulic oil is supplied to and discharged from the hydraulic cylinder 16A by the electrohydraulic servo valve 15A, and the operation thereof is controlled.
Output rod (not shown) of A (output part, piston rod)
Is controlled, for example, a control surface of an aircraft.

【0020】また、油圧シリンダ16Aの前記出力ロッ
ドの変位は、差動変圧器等の位置検出器18Aによって
検出され、その検出信号が復調器19Aおよびフィルタ
20Aを通して交流成分を除去され、減算器12Aにフ
ィードバックされる。そして、減算器12Aは、信号処
理コンピュータ11からの指令信号入力に対しこの位置
フィードバク信号分を減じた偏差信号をプリアンプ13
Aに入力する。
The displacement of the output rod of the hydraulic cylinder 16A is detected by a position detector 18A such as a differential transformer, and the detection signal is filtered to remove an AC component through a demodulator 19A and a filter 20A. Will be fed back. The subtracter 12A outputs a deviation signal obtained by subtracting the position feedback signal from the command signal input from the signal processing computer 11 to the preamplifier 13A.
Input to A.

【0021】なお、図1において、qは電油圧サーボ弁
14Aから油圧シリンダ16Aへの作動油の供給を表す
流量、Xp は油圧シリンダ16Aの前記出力ロッドの変
位を検出する位置検出器18Aの出力信号である。
In FIG. 1, q is a flow rate representing the supply of hydraulic oil from the electrohydraulic servo valve 14A to the hydraulic cylinder 16A, and Xp is an output of a position detector 18A for detecting displacement of the output rod of the hydraulic cylinder 16A. Signal.

【0022】他方の制御系統Bは、信号処理コンピュー
タ11および制御対象17の間に、制御系統Aとは並列
に設けられている。そして、信号処理コンピュータ11
から出力された制御信号は、図示しないD/A変換器に
よってアナログ信号に変換され、減算器12B、プリア
ンプ13Bおよびカレントアンプ14Bを介して電油圧
サーボ弁15Bに入力される。この電油圧サーボ弁15
Bは、油圧シリンダ16Bに作動油を給排してその作動
を制御し、油圧シリンダ16Bの出力ロッドに連結され
た前記制御対象17を油圧シリンダ16と共にコントロ
ールするようになっている。また、油圧シリンダ16B
の出力ロッドの変位は差動変圧器等の位置検出器18B
によって検出され、その検出信号が復調器19Bおよび
フィルタ20Bを通して交流成分を除去され、減算器1
2Bにフィードバックされる。
The other control system B is provided between the signal processing computer 11 and the control target 17 in parallel with the control system A. And the signal processing computer 11
Is converted into an analog signal by a D / A converter (not shown), and is input to the electrohydraulic servo valve 15B via a subtractor 12B, a preamplifier 13B, and a current amplifier 14B. This electro-hydraulic servo valve 15
B controls the operation by supplying and discharging hydraulic oil to and from the hydraulic cylinder 16B, and controls the controlled object 17 connected to the output rod of the hydraulic cylinder 16B together with the hydraulic cylinder 16. Also, the hydraulic cylinder 16B
The displacement of the output rod is a position detector 18B such as a differential transformer.
The AC signal is removed from the detection signal through a demodulator 19B and a filter 20B.
Feedback to 2B.

【0023】一方、21A、21Bは、それぞれ対応す
る各液圧アクチュエータ16A、16Bの一対の液圧室
(図示していないが、出力ロッドに連結したピストンに
より仕切られている)の間の差圧を検出する差圧センサ
(差圧検出手段)である。これら差圧センサ21A、2
1Bの検出信号は、復調器22A、22Bおよびフィル
タ23A、23Bを介してそれぞれ信号処理コンピュー
タ11にフィードバックされる。
On the other hand, 21A, 21B is a differential pressure between a pair of hydraulic chambers (not shown, but separated by a piston connected to an output rod) of the corresponding hydraulic actuators 16A, 16B. Is a differential pressure sensor (differential pressure detecting means). These differential pressure sensors 21A,
The 1B detection signal is fed back to the signal processing computer 11 via the demodulators 22A and 22B and the filters 23A and 23B.

【0024】信号処理コンピュータ11は、制御系統A
について、フィルタ23Aから出て図示しないA/D変
換器によりディジタル信号に変換された油圧シリンダ1
6Aからの差圧フィードバック信号Vpaを入力すると
ともに、同様にフィルタ23Bから出てディジタル信号
に変換された油圧シリンダ16Bからの差圧フィードバ
ック信号Vpbを減算入力する減算器24Aと、減算器
24Aからの信号の時間積分値を出力する積分器25A
(積分要素)と、外部からの指令信号Vcに対し積分器
25Aの出力を減算する減算器26Aと、を有してい
る。また、信号処理コンピュータ11は、制御系統Bに
ついても、同様な減算器24B、25Bおよび減算器2
6Bを有しており、減算器24Bは、油圧シリンダ16
B側からの差圧フィードバック信号Vpbを入力すると
ともに油圧シリンダ16A側からの差圧フィードバック
信号Vpaを減算入力するようになっている。
The signal processing computer 11 has a control system A
The hydraulic cylinder 1 is output from the filter 23A and converted into a digital signal by an A / D converter (not shown).
A subtractor 24A that receives the differential pressure feedback signal Vpb from the hydraulic cylinder 16B that also receives the differential pressure feedback signal Vpa from the hydraulic cylinder 16B and also outputs a digital signal from the filter 23B. Integrator 25A that outputs a time integration value of a signal
(Integral element) and a subtracter 26A for subtracting the output of the integrator 25A from the external command signal Vc. The signal processing computer 11 also performs the same operation on the control system B for the subtractors 24B and 25B and the subtractor 2B.
6B, and the subtractor 24B has the hydraulic cylinder 16
The differential pressure feedback signal Vpb from the hydraulic cylinder 16A and the differential pressure feedback signal Vpa from the hydraulic cylinder 16A are subtracted and input.

【0025】前記減算器24A、積分器25Aおよび減
算器26Aは、一方の油圧シリンダ16Aの他方の油圧
シリンダ16Bに対する液圧室間差圧(以下、シリンダ
差圧ともいう)の差を、積分器25Aを介し指令信号入
力側にフィードバックして油圧シリンダ16Aへの指令
信号入力Vcから減じるものであり、減算器24B、積
分器25Bおよび減算器26Bは、油圧シリンダ16B
の油圧シリンダ16Aに対する液圧室間差圧の差を、積
分器25Bを介し指令信号入力側にフィードバックして
油圧シリンダ16Bへの指令信号入力Vcから減じるも
のである。これにより、油圧シリンダ16A、16Bの
うち差圧の大きいシリンダ16A又は16Bの差圧を低
下させ、差圧の小さいシリンダ16B又は16Aの差圧
を高めるように、それぞれの入力指令信号Vcが調整さ
れ、一対の液圧アクチュエータ間の出力が一致するよう
な補正がされ、フォースファイトが軽減されることにな
る。すなわち、信号処理コンピュータ11は、一対の油
圧シリンダ16A、16Bの間のフォースファイトを補
償する手段としての機能を有している。
The subtractor 24A, the integrator 25A, and the subtractor 26A determine the difference between the hydraulic chamber differential pressure (hereinafter, also referred to as cylinder differential pressure) of one hydraulic cylinder 16A and the other hydraulic cylinder 16B. The subtractor 24B, the integrator 25B, and the subtractor 26B are fed back to the command signal input side via 25A and subtracted from the command signal input Vc to the hydraulic cylinder 16A.
The difference of the differential pressure between the hydraulic pressure chambers with respect to the hydraulic cylinder 16A is fed back to the command signal input side via the integrator 25B, and is subtracted from the command signal input Vc to the hydraulic cylinder 16B. Thereby, the respective input command signals Vc are adjusted so as to reduce the differential pressure of the cylinder 16A or 16B having a large differential pressure among the hydraulic cylinders 16A and 16B and increase the differential pressure of the cylinder 16B or 16A having a small differential pressure. Therefore, the correction is performed so that the outputs between the pair of hydraulic actuators coincide with each other, and the force fight is reduced. That is, the signal processing computer 11 has a function as means for compensating for force fight between the pair of hydraulic cylinders 16A and 16B.

【0026】このように構成された本実施形態の液圧サ
ーボアクチュエータシステムにおいては、一対のうち各
々の液圧アクチュエータの制御系統A、Bにおいて、そ
のアクチュエータ16A又は16Bの他の液圧アクチュ
エータ16B又は16Aに対する差圧の差が、積分要素
25A、25Bを介して負帰還され、液圧アクチュエー
タ16A、16B間のフォースファイトを相殺するよう
にそれぞれの入力指令信号が補正されることから、フォ
ースファイトが軽減され、確実に補償される。
In the hydraulic servo actuator system of the present embodiment configured as described above, in the control systems A and B of the respective hydraulic actuators of the pair, the other hydraulic actuators 16B or 16B of the actuator 16A or 16B are used. Since the differential pressure difference with respect to 16A is negatively fed back through the integration elements 25A and 25B, and the respective input command signals are corrected so as to cancel the force fight between the hydraulic actuators 16A and 16B, the force fight is reduced. It is reduced and guaranteed.

【0027】すなわち、一対の油圧シリンダ16A、1
6Bの間にフォースファイトが生じるとき、静的には、
両油圧シリンダ16A、16Bの間にはそれぞれの作動
方向両側の液圧室の間に逆向きの等しい差圧(内圧の大
小関係が逆になる状態)を生じる。したがって、両者の
差圧の差を積分して負帰還することは、両者のシリンダ
差圧の差を積分して負帰還する制御を行うことになる。
また、積分器25A、25Bを介してフィードバックす
ることにより、定常偏差を抑えることができる。したが
って、簡素な構成で確実なフォースファイト補償を行う
ことができ、安定性を向上させ、ループ・ゲインの増大
を図ることができる。
That is, a pair of hydraulic cylinders 16A, 1
When a force fight occurs during 6B, statically,
An equal and opposite pressure difference (a state in which the magnitude relation of the internal pressures is reversed) is generated between the hydraulic chambers on both sides in the respective operating directions between the two hydraulic cylinders 16A and 16B. Therefore, integrating the difference between the two differential pressures and performing negative feedback means performing control to integrate the difference between the two cylinder differential pressures and perform negative feedback.
In addition, the steady-state deviation can be suppressed by feeding back via the integrators 25A and 25B. Therefore, it is possible to reliably perform force fight compensation with a simple configuration, improve stability, and increase a loop gain.

【0028】このように、本実施形態においては、一対
の油圧シリンダを用いた場合に実質的にシリンダ差圧の
差をとることになるフィードバック制御を簡単な構成で
実現することができ、差圧の平均値を計算する必要がな
くなり、信号処理を容易・迅速にすることができるか
ら、抵抗ストで信頼性の高い舵面制御システム等を提供
することができる。
As described above, in the present embodiment, the feedback control that substantially takes the difference between the cylinder pressure differences when a pair of hydraulic cylinders is used can be realized with a simple configuration. It is not necessary to calculate the average value of the control signal, and the signal processing can be easily and quickly performed. Therefore, a highly reliable control surface control system or the like with a resistance strike can be provided.

【0029】なお、本実施形態においては、後段のサー
ボループをアナログ処理系としたがこれをディジタル処
理系にすることができることはいうまでもない。 (第2実施形態)
In this embodiment, the subsequent servo loop is an analog processing system, but it is needless to say that this can be a digital processing system. (2nd Embodiment)

【0030】図2は、第2実施形態に係る液圧サーボア
クチュエータシステムの要部構成を示すブロック線図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of a hydraulic servo actuator system according to a second embodiment.

【0031】本実施形態は、上述の実施形態にける制御
対象17を駆動すべく、油圧シリンダ16A、16Bと
同様な3つの油圧シリンダ(以下、油圧シリンダ16
A、16B、16Cという)をそれらの出力ロッドが互
いに拘束されるように並列又は直列に結合し、各アクチ
ュエータの制御系統を上述の実施形態における信号処理
コンピュータ11とは異なるフォースファイト補償法を
採るフォースファイト補償手段を設けたもので、信号処
理コンピュータ以外の各制御系統における構成と作用は
上述と同様である。したがって、上述例との相違点につ
いてのみ詳述する。
In this embodiment, three hydraulic cylinders (hereinafter referred to as hydraulic cylinders 16A and 16B) similar to the hydraulic cylinders 16A and 16B are used to drive the control target 17 in the above-described embodiment.
A, 16B, 16C) are connected in parallel or in series such that their output rods are constrained to each other, and the control system of each actuator adopts a force fight compensation method different from that of the signal processing computer 11 in the above-described embodiment. The configuration and operation of each control system other than the signal processing computer are the same as those described above, provided with a force fight compensating means. Therefore, only the differences from the above example will be described in detail.

【0032】図2において、信号処理コンピュータ31
は、3つの油圧シリンダ16A、16B、16Cの制御
系統の各々について、ディジタル信号に変換された油圧
シリンダ16A〜16Cからの差圧フィードバック信号
Vpa、Vpb、Vpcをそれぞれ入力する3つの第1の
減算器32A、32B、32Cと、3つの油圧シリンダ
16A、16B、16Cのそれぞれについて自らを除く
他の2つの油圧シリンダ((16B、16C)、(16
A、16C)、(16A、16B))についての前記差
圧の平均値、すなわち(Vpb+Vpc)/2、(Vpa
+Vpc)/2、(Vpa+Vpb)/2をそれぞれ算出
する平均差圧算出手段33A、33B、33C(差圧算
出手段)と、3つの減算器32A、32B、32Cから
の信号を入力する3つの第2の減算器34A、34B、
34Cと、前記差圧の平均値と各液圧アクチュエータ1
6A、16B又は16Cの差圧との差を、その差の零点
付近で入力に対し出力が線形性を持たずに一定となる不
感帯回路35A、35B、35Cと、減算器34A、3
4B、34Cからの信号を不感帯回路35A、35B、
35Cを通して入力しその時間積分値に比例する出力を
減算器34A、34B、34Cにフィードバックする積
分器36A、36B、36Cと、を有している。
In FIG. 2, the signal processing computer 31
Are three first subtractions for inputting the differential pressure feedback signals Vpa, Vpb, Vpc from the hydraulic cylinders 16A to 16C converted into digital signals for each of the control systems of the three hydraulic cylinders 16A, 16B, 16C. The other two hydraulic cylinders ((16B, 16C), (16B) except for the units 32A, 32B, 32C and the three hydraulic cylinders 16A, 16B, 16C, respectively.
A, 16C), (16A, 16B)), the average value of the differential pressures, that is, (Vpb + Vpc) / 2, (Vpa
+ Vpc) / 2 and (Vpa + Vpb) / 2 for calculating the average differential pressure calculation means 33A, 33B, 33C (differential pressure calculation
Output means) and three second subtractors 34A, 34B, which input signals from the three subtracters 32A, 32B, 32C.
34C, the average value of the differential pressure and each hydraulic actuator 1
6A, 16B, or 16C, the difference between the pressure difference and the dead band circuits 35A, 35B, and 35C whose outputs are constant with no linearity with respect to the input near the zero point of the difference;
The signals from 4B and 34C are supplied to dead zone circuits 35A and 35B,
It has integrators 36A, 36B, and 36C that input through 35C and feed back an output proportional to the time integration value to the subtractors 34A, 34B, and 34C.

【0033】第2の減算器34A、34B、34Cは積
分器36A、36B、36Cの出力を負帰還させること
で低周波の一次遅れ要素として機能し、第2の減算器3
4A、34B、34Cからの信号を不感帯回路35A、
35B、35Cを通して積分器36A、36B、36C
に入れることで、これら全体に不感帯回路35A、35
B、35Cに対応する動作隙間を有するヒステリシス特
性を持たせるようになっている。前記動作隙間はフォー
スファイトを生じさせる通常誤差範囲に設定されてお
り、第2の減算器34A、34B、34C、不感帯回路
35A、35B、35Cおよび積分器36A、36B、
36Cを備えた信号処理コンピュータ31は、各油圧シ
リンダ16A、16B、16Cの差圧とそのシリンダを
除く他の2つの油圧シリンダについて求めた前記差圧の
平均値との差を、前記非線形要素および一次遅れ要素を
介して各油圧シリンダ16A、16B、16Cの指令信
号入力側にフィードバックし、これを減算器26A、2
6B、26Cにおいて指令信号入力Vcから減じること
により、3つの油圧シリンダ16A、16B、16Cの
間のフォースファイトを軽減するフォースファイト補償
手段を構成している。なお、差圧算出手段33A、33
B、33Cは、2つの差圧信号を加算入力する加算器3
7と、その加算結果に0.5倍のかけ算を行う回路38
で構成されている。差圧算出手段33A、33B、33
Cにより前記差圧の平均値を求める代わりに、差圧フィ
ードバック信号Vpa、Vpb、Vpcを比較してその最
大、最小間の適当な値を中間値の差圧信号とし、これと
各シリンダ差圧との差をとるようにしてもよい。
The second subtractors 34A, 34B and 34C function as first-order lag elements of low frequency by negatively feeding back the outputs of the integrators 36A, 36B and 36C.
Signals from 4A, 34B, 34C are converted to dead zone circuits 35A,
Integrators 36A, 36B, 36C through 35B, 35C
The dead zone circuits 35A, 35A
A hysteresis characteristic having an operation gap corresponding to B and 35C is provided. The operating gap is set to a normal error range that causes a force fight, and the second subtractors 34A, 34B, 34C, the dead band circuits 35A, 35B, 35C, and the integrators 36A, 36B,
The signal processing computer 31 equipped with the C.36C calculates the difference between the differential pressure of each of the hydraulic cylinders 16A, 16B, 16C and the average value of the differential pressures obtained for the other two hydraulic cylinders excluding the cylinders by using the nonlinear element and The signal is fed back to the command signal input side of each of the hydraulic cylinders 16A, 16B, 16C via the primary delay element, and is fed back to the subtracters 26A,
A force fight compensating means for reducing the force fight between the three hydraulic cylinders 16A, 16B, 16C by reducing the command signal input Vc at 6B, 26C. It should be noted that the differential pressure calculation means 33A, 33
B and 33C are adders 3 for adding and inputting two differential pressure signals.
7 and a circuit 38 for multiplying the addition result by 0.5 times
It is composed of Differential pressure calculating means 33A, 33B, 33
Instead of calculating the average value of the differential pressure by C, the differential pressure feedback signals Vpa, Vpb, and Vpc are compared and an appropriate value between the maximum and the minimum is set as an intermediate differential pressure signal. May be taken.

【0034】このように、本実施形態においても、差圧
センサ21A、21Bによって各油圧シリンダ16A、
16B、16Cの一対の液圧室間の差圧が検出されると
ともに、平均差圧算出手段33A、33B、33Cによ
って少なくとも2つの油圧シリンダ間における前記差圧
の平均値が算出され、その平均値と各油圧シリンダ16
A、16B又は16Cの差圧との差が、該差の零点付近
を動作隙間とする非線形要素および一次遅れ要素を介し
て該各油圧シリンダ16A、16B又は16Cを制御す
る電油圧サーボ弁の指令信号入力側にフィードバックさ
れる。そして、非線形要素および一次遅れ要素が、差圧
の平均値と各油圧シリンダ16A、16B又は16Cの
差圧との差を入力する第1の減算器34A〜34Cと、
これらからの信号を入力する不感帯回路35A〜35C
と、その不感帯回路35A〜35Cの出力の時間積分値
に比例する出力を減算器34A〜34Cにフィードバッ
クする積分器36A〜36Cとから構成されているの
で、第2の減算器34A〜34Cからみた不感帯回路3
5A〜35Cおよび積分器36A〜36Cを含む閉ルー
プの非線形特性をヒステリシスとして、サーボループの
非線形によって生じるリミットサイクルを補償すること
ができる。すなわち、信号処理コンピュータ31は、リ
ミットサイクルを抑制する抑制手段としても機能する。
As described above, also in this embodiment, each of the hydraulic cylinders 16A and 16A is controlled by the differential pressure sensors 21A and 21B.
The differential pressure between the pair of hydraulic chambers 16B and 16C is detected, and the average value of the differential pressure between at least two hydraulic cylinders is calculated by the average differential pressure calculating means 33A, 33B and 33C, and the average value is calculated. And each hydraulic cylinder 16
A difference between the differential pressure of A, 16B or 16C and a command of an electrohydraulic servo valve for controlling each of the hydraulic cylinders 16A, 16B or 16C through a non-linear element and a first-order lag element having an operating gap near the zero point of the difference. It is fed back to the signal input side. And a first subtractor 34A-34C for inputting a difference between the average value of the differential pressure and the differential pressure of each of the hydraulic cylinders 16A, 16B or 16C,
Dead band circuits 35A to 35C for inputting signals from these.
And the integrators 36A-36C that feed back outputs proportional to the time integrals of the outputs of the dead zone circuits 35A-35C to the subtractors 34A-34C. Dead zone circuit 3
The limit cycle caused by the non-linearity of the servo loop can be compensated by using the non-linear characteristic of the closed loop including 5A to 35C and the integrators 36A to 36C as hysteresis. That is, the signal processing computer 31 also functions as suppression means for suppressing the limit cycle.

【0035】さらに、積分器36A〜36Cおよび第2
の減算器34A〜34Cの閉ループを構成することで低
周波の1次遅れの機能を持たせ、積分器36A〜36C
の存在にもかかわらずループゲインの増大を図って十分
なフォースファイト補償効果を得ることができる。ま
た、各油圧シリンダ16A〜16Cの差圧と比較する差
圧平均値を、各自のシリンダを除く他の2つの油圧シリ
ンダ間における差圧平均値とすることから、平均差圧算
出手段33A〜33Cによる計算処理を容易・迅速にす
ることができる。
Further, the integrators 36A to 36C and the second
The low frequency first-order lag function is provided by forming a closed loop of the subtractors 34A to 34C of the integrators 36A to 36C.
, The loop gain can be increased and a sufficient force fight compensation effect can be obtained. Also, since the average differential pressure value to be compared with the differential pressure of each of the hydraulic cylinders 16A to 16C is the average differential pressure value between the other two hydraulic cylinders except for the respective cylinders, the average differential pressure calculating means 33A to 33C Can be easily and quickly performed.

【0036】なお、フォースファイト補償手段の一部を
構成する前記非線形要素は、不感帯を用いるものに限ら
れるものではなく、例えば図3又は図4に示すように、
前記差圧の平均値((Vpb+Vpc)/2、(Vpa+
Vpc)/2、(Vpa+Vpb)/2)と各油圧シリン
ダ16A〜16Cの差圧Vpa、Vpb、Vpcとの差を
入力するヒステリシス回路45又は55によって構成す
ることができ、また、リミットサイクルの補償要素とし
て積分器および減算器を含む閉ループの一次遅れに代え
て、一次遅れ回路46や積分器56を設けるようにして
もよい。
The non-linear element constituting a part of the force fight compensating means is not limited to one using a dead zone. For example, as shown in FIG. 3 or FIG.
Average value of the differential pressure ((Vpb + Vpc) / 2, (Vpa +
Vpc) / 2, (Vpa + Vpb) / 2) and the hysteresis circuit 45 or 55 for inputting the difference between the differential pressures Vpa, Vpb, Vpc of the respective hydraulic cylinders 16A to 16C. Instead of the primary delay of a closed loop including an integrator and a subtractor as elements, a primary delay circuit 46 and an integrator 56 may be provided.

【0037】さらに、サーボループの非線形性により発
生するリミットサイクルを抑制する何らかの非線形要素
からなる抑制手段60をフォースファイト補償手段の外
部に設けた場合には、前記差圧の平均値((Vpb+V
pc)/2、(Vpa+Vpc)/2、(Vpa+Vpb)
/2)と各油圧シリンダ16A〜16Cの差圧Vpa、
Vpb、Vpcとの差を、図5又は図6に示すように、一
次遅れ要素66又は積分器76を介して各指令信号入力
側にフィードバックするようにし、その一次遅れ要素6
6又は積分器76が前記抑制手段60と協働して複数の
油圧シリンダ16A〜16Cのフォースファイトを軽減
するようにすることも考えられる。そして、このように
しても、サーボループ内に前記非線形性を補償するため
の要素を設けることなく、上述の各実施形態と同等なフ
ォースファイト補償効果を期待することができる。
Further, when the suppression means 60, which is composed of some nonlinear element for suppressing the limit cycle generated by the nonlinearity of the servo loop, is provided outside the force fight compensating means, the average value of the differential pressure ((Vpb + V
pc) / 2, (Vpa + Vpc) / 2, (Vpa + Vpb)
/ 2) and the differential pressure Vpa between the hydraulic cylinders 16A to 16C,
The difference between Vpb and Vpc is fed back to each command signal input side via a primary delay element 66 or an integrator 76 as shown in FIG. 5 or FIG.
It is also conceivable that the integrator 6 or the integrator 76 cooperates with the suppression means 60 to reduce the force fight of the hydraulic cylinders 16A to 16C. Also in this case, a force fight compensation effect equivalent to that of each of the above embodiments can be expected without providing an element for compensating the non-linearity in the servo loop.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、一の液圧アクチュエー
タの他の液圧アクチュエータに対する液圧室間の差圧の
差を、積分要素又は一次遅れ要素を介して指令信号入力
側にフィードバックすることにより、液圧アクチュエー
タ間のフォースファイトを相殺しているので、アクチュ
エータの分解能を低下させることなく、フォースファイ
トを有効に軽減、補償することができる。しかも、サー
ボループの非線形性等により発生するリミットサイクル
を、非線形要素をフォースファイト補償手段と協働させ
る抑制手段によって有効に抑制することができるので、
サーボループ内に前記非線形性を補償するための複雑な
補償要素を設けることなく、上述したフォースファイト
の軽減、補償効果を得ることができる。
According to the present invention, the difference in the pressure difference between one hydraulic actuator and another hydraulic actuator between the hydraulic chambers is fed back to the command signal input side via an integral element or a first-order lag element. As a result, since the force fight between the hydraulic actuators is offset, the force fight can be effectively reduced and compensated without lowering the resolution of the actuator. And sir
Limit cycle generated by voloop nonlinearity etc.
With the non-linear element in cooperation with the force fight compensator.
Can be effectively suppressed by means of
Complex to compensate for the non-linearity in the servo loop
Force fight as described above without any compensating element
And a compensation effect can be obtained.

【0039】また、各液圧アクチュエータについての前
記差圧と平均差圧算出手段により算出した差圧の平均値
との差を、前記差圧の差とするので、何れかのアクチュ
エータに故障等が生じたりしても、安定した信号処理を
行うことができる。
Further, the difference between the differential pressure of each hydraulic actuator and the average value of the differential pressure calculated by the average differential pressure calculating means is defined as the differential pressure difference. Even if it occurs, stable signal processing can be performed.

【0040】さらに、フィードバック経路中の非線形要
素をフォースファイトを生じさせる通常誤差範囲を動作
隙間とすることで、リミットサイクルを容易に防止する
ことができ、一次遅れ要素によりフォースファイト補償
ループの安定性を強化すれば、安定性の向上とループ・
ゲインの増大を図ることができる。
Further, the nonlinear element in the feedback path
Operate the normal error bars that cause the element to forcefight
By setting the gap, the limit cycle can be easily prevented, and if the stability of the force fight compensation loop is enhanced by the first-order lag element, the stability and loop
The gain can be increased.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係る液圧サーボアクチ
ュエータシステムの概略構成を示すブロック線図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a hydraulic servo actuator system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施形態に係る液圧サーボアクチ
ュエータシステムの要部概略構成を示すブロック線図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a main part of a hydraulic servo actuator system according to a second embodiment of the present invention.

【図3】第2実施形態における安定性補償部内の非線形
要素をヒステリシスとした一変形態様を示すブロック線
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a modified example in which a nonlinear element in a stability compensator in the second embodiment is set to hysteresis.

【図4】第2実施形態における安定性補償部内の非線形
要素をヒステリシスとした他の変形態様を示すブロック
線図である。
FIG. 4 is a block diagram showing another modification in which a non-linear element in the stability compensator according to the second embodiment has hysteresis.

【図5】第2実施形態における安定性補償部に非線形要
素を設けずに一次遅れ回路のみを設け、外部でサーボル
ープの非線形の影響を除去するようにした一変形態様を
示すブロック線図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a modified embodiment in which only a first-order delay circuit is provided without providing a nonlinear element in the stability compensator in the second embodiment, and the effect of nonlinearity of the servo loop is externally removed. is there.

【図6】第2実施形態における安定性補償部に非線形要
素を設けずに積分器のみを設け、外部でサーボループの
非線形の影響を除去するようにした他の変形態様を示す
ブロック線図である。
FIG. 6 is a block diagram showing another modified embodiment in which only an integrator is provided without providing a nonlinear element in the stability compensator in the second embodiment, and the effect of the nonlinearity of the servo loop is externally removed. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 信号処理コンピュータ(フォースファイト補償
手段) 12A、12B、12C 減算器 13A、13A プリアンプ 14A、14B カレントアンプ 15A、15B 電油圧サーボ弁(電気液圧サーボ
弁) 16A、16B 油圧シリンダ(液圧アクチュエー
タ) 17 制御対象 18A、18B 位置検出器 19A、19B 復調器 20A、20B フィルタ 21A、21B 差圧センサ(差圧検出手段) 22A、22B 復調器 23A、23B フィルタ 24A、24B 減算器 25A、24B 積分器(積分要素) 26A、26B 減算器 31 信号処理コンピュータ(フォースファイト補償
手段、抑制手段) 33A、33B、33C 平均差圧算出手段 34A、34B、34C 減算器(一次遅れ要素) 35A、35B、35C 不感帯回路(非線形要素) 36A、36B、36C 積分器(一次遅れ要素) 45、55 ヒステリシス回路(非線形要素) 46、66 一次遅れ回路 56、76 積分器 60 抑制手段
11 Signal processing computer (force fight compensation means) 12A, 12B, 12C Subtractor 13A, 13A Preamplifier 14A, 14B Current amplifier 15A, 15B Electro-hydraulic servo valve (electro-hydraulic servo valve) 16A, 16B Hydraulic cylinder (hydraulic actuator) 17 Control target 18A, 18B Position detector 19A, 19B Demodulator 20A, 20B Filter 21A, 21B Differential pressure sensor (differential pressure detecting means) 22A, 22B Demodulator 23A, 23B Filter 24A, 24B Subtractor 25A, 24B Integrator ( Integral element) 26A, 26B Subtractor 31 Signal processing computer (force fight compensating means, suppressing means) 33A, 33B, 33C Average differential pressure calculating means 34A, 34B, 34C Subtractor (primary delay element) 35A, 35B, 35C Dead zone circuit (Non Form elements) 36A, 36B, 36C integrator (first order lag element) 45, 55 hysteresis circuit (nonlinear element) 46 and 66 primary delay circuit 56, 76 integrator 60 suppressing means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−4601(JP,A) 特開 平3−186601(JP,A) 特開 平2−26301(JP,A) 特開 昭55−30533(JP,A) 特開 平8−314502(JP,A) 特開 昭63−310001(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F15B 9/09 G05B 11/36 501 B64C 13/40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-4601 (JP, A) JP-A-3-186601 (JP, A) JP-A-2-26301 (JP, A) JP-A 55- 30533 (JP, A) JP-A-8-314502 (JP, A) JP-A-63-310001 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F15B 9/09 G05B 11 / 36 501 B64C 13/40

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電油圧サーボ弁により制御される複数の液
圧アクチュエータの出力ロッドが、互いに拘束されると
ともにそれぞれの液圧アクチュエータにおける一対の液
圧室の差圧によって作動し、該拘束された出力ロッドの
位置と指令信号入力とに応じて各液圧アクチュエータが
フィードバック制御される液圧サーボアクチュエータシ
ステムにおいて、 各液圧アクチュエータの一対の液圧室の間の差圧を検出
する差圧検出手段と、 一の液圧アクチュエータの他の液圧アクチュエータに対
する前記差圧の差を、積分要素又は一次遅れ要素を介し
て該一の液圧アクチュエータを制御する電油圧サーボ弁
の指令信号入力側にフィードバックすることにより、前
記複数の液圧アクチュエータ間のフォースファイトを軽
減するフォースファイト補償手段と、 前記差圧の差をフィードバックする経路中に非線形要素
を介在させることで、サーボループの非線形性等により
発生するリミットサイクルを抑制する抑制手段と、少なくとも2つの液圧アクチュエータについての前記液
圧室間の差圧の平均値を算出し、又は、全ての液圧アク
チュエータの液圧室間の差圧を比較したとき最大 最小
の間の差圧値となるいずれかの液圧アクチュエータの液
圧室間の差圧を前記差圧の平均値に代わる中間値として
求める差圧算出手段と、を具備し、 前記フォースファイト補償手段が、各液圧アクチュエー
タについての前記差圧と該差圧算出手段により算出した
差圧の平均値又は中間値との差を、前記差圧の差とする
ことを特徴とする液圧サーボアクチュエータシステム。
The output rods of a plurality of hydraulic actuators controlled by an electro-hydraulic servo valve are restrained from each other and actuated by a differential pressure between a pair of hydraulic chambers in each of the hydraulic actuators. A differential pressure detecting means for detecting a differential pressure between a pair of hydraulic chambers of each hydraulic actuator in a hydraulic servo actuator system in which each hydraulic actuator is feedback-controlled according to a position of an output rod and a command signal input. And feedback the difference of the differential pressure of one hydraulic actuator with respect to another hydraulic actuator to a command signal input side of an electro-hydraulic servo valve that controls the one hydraulic actuator via an integral element or a first-order lag element. To reduce the force fight between the plurality of hydraulic actuators. When, by interposing a non-linear elements in the path for feeding back the difference of the differential pressure, and suppression means for suppressing limit cycles generated by the non-linear resistance and the like of the servo loop, the liquid for at least two hydraulic actuators
Calculate the average value of the differential pressure between the pressure chambers, or
Maximum and minimum when comparing the differential pressure between the hydraulic chambers of the tutor
Of any of the hydraulic actuators with a pressure difference between
The differential pressure between the pressure chambers as an intermediate value instead of the average value of the differential pressure
Differential pressure calculating means , wherein the force fight compensating means comprises a hydraulic actuator.
And the differential pressure calculated by the differential pressure calculating means.
A hydraulic servo actuator system , wherein a difference between an average value and an intermediate value of the differential pressures is set as the differential pressure difference .
【請求項2】前記非線形要素がヒステリシス特性を有す
ることを特徴とする請求項1に記載の液圧サーボアクチ
ュエータシステム。
2. The hydraulic servo actuator system according to claim 1, wherein said nonlinear element has a hysteresis characteristic.
【請求項3】電油圧サーボ弁により制御される複数の液
圧アクチュエータの出力ロッドが、互いに拘束されると
ともにそれぞれの液圧アクチュエータにおける一対の液
圧室の差圧によって作動し、該拘束された出力ロッドの
位置と指令信号入力とに応じて各液圧アクチュエータが
フィードバック制御される液圧サーボアクチュエータシ
ステムにおいて、 各液圧アクチュエータの一対の液圧室の間の差圧を検出
する差圧検出手段と、 少なくとも2つの液圧アクチュエータについての前記差
圧の平均値を算出し、又は、全ての液圧アクチュエータ
の液圧室間の差圧を比較したとき最大、最小の間の差圧
値となるいずれかの液圧アクチュエータの液圧室間の差
圧を前記差圧の平均値に代わる中間値として求める差圧
算出手段と、 前記差圧の平均値又は前記中間値と、各液圧アクチュエ
ータの差圧との差を、減算器と不感帯および積分器とを
介して、該各液圧アクチュエータを制御する電油圧サー
ボ弁の指令信号入力側にフィードバックするとともに、
積分器の出力を不感帯の前の前記減算器にフィードバッ
クすることにより、前記複数の液圧アクチュエータ間の
フォースファイトを軽減するフォースファイト補償手段
と、を設け、 サーボループの非線形性等により発生するリミットサイ
クルを抑制しつつ、液圧アクチュエータ間のフォースフ
ァイトを軽減するようにしたことを特徴とする液圧サー
ボアクチュエータシステム。
3. The output rods of a plurality of hydraulic actuators controlled by an electro-hydraulic servo valve are restrained from each other and actuated by a differential pressure between a pair of hydraulic chambers in each hydraulic actuator, and the restraint is performed. A differential pressure detecting means for detecting a differential pressure between a pair of hydraulic chambers of each hydraulic actuator in a hydraulic servo actuator system in which each hydraulic actuator is feedback-controlled according to a position of an output rod and a command signal input. And calculating the average value of the differential pressures for at least two hydraulic actuators, or comparing the differential pressures between the hydraulic chambers of all the hydraulic actuators, the differential pressure value between the maximum and the minimum is obtained. A differential pressure calculating means for obtaining a differential pressure between the hydraulic pressure chambers of any of the hydraulic actuators as an intermediate value instead of an average value of the differential pressure, and an average value of the differential pressure Feeds back the difference between the intermediate value and the differential pressure of each hydraulic actuator to a command signal input side of an electro-hydraulic servo valve that controls each hydraulic actuator via a subtractor, a dead zone, and an integrator. With
A force fight compensating means for reducing the force fight between the plurality of hydraulic actuators by feeding back the output of the integrator to the subtractor before the dead zone, wherein a limit generated by non-linearity of the servo loop or the like is provided. A hydraulic servo actuator system characterized by reducing force fight between hydraulic actuators while suppressing cycles.
【請求項4】前記液圧アクチュエータが3つ以上設けら
れるとともに、 各1つの液圧アクチュエータの液圧室間の差圧と、該ア
クチュエータを除く他の2つ以上の液圧アクチュエータ
についての差圧の平均値との差が、前記指令信号入力側
にフィードバックされるようにしたことを特徴とする請
求項1〜のいずれかに記載の液圧サーボアクチュエー
タシステム。
4. The method according to claim 1, wherein three or more hydraulic actuators are provided, and a differential pressure between hydraulic chambers of each one hydraulic actuator and a differential pressure of two or more hydraulic actuators other than the actuator. The hydraulic servo actuator system according to any one of claims 1 to 3 , wherein a difference from the average value is fed back to the command signal input side.
【請求項5】前記液圧アクチュエータが3つ以上の奇数
台並列結合されるとともに、 各液圧アクチュエータの液圧室間の差圧と、全ての液圧
アクチュエータの液圧室間の差圧を比較したとき中間の
差圧値となるいずれかの液圧アクチュエータの液圧室間
の差圧との差が、前記指令信号入力側にフィードバック
されるようにしたことを特徴とする請求項1〜のいず
れかに記載の液圧サーボアクチュエータシステム。
5. An apparatus according to claim 5, wherein three or more odd-numbered hydraulic actuators are connected in parallel, and a differential pressure between hydraulic chambers of each hydraulic actuator and a differential pressure between hydraulic chambers of all hydraulic actuators are controlled. The difference between the differential pressure between the hydraulic chambers of any of the hydraulic actuators, which becomes an intermediate differential pressure value when compared, is fed back to the command signal input side. 4. The hydraulic servo actuator system according to any one of items 3 .
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