JP4714999B2 - ソレノイドアクチュエータの制御方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ソレノイドアクチュエータの制御方法に関するものであり、特に、ヒステリシス特性に起因する吸引力の偏差を解消するソレノイドアクチュエータの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
図3はソレノイドアクチュエータの電流／吸引力特性を示し、駆動電流Iをゼロから増加していくときと最大電流から減少していくときとで特性が一致しないヒステリシスループを描き、図4に示すように駆動電流Iを目標電流値ITまで増加していく場合(a)と、目標電流値ITよりも高い電流値から電流を低下して目標電流値ITに達する場合(b)とでは、図5に示すように(b)の方が(a)よりも強い吸引力ｆを発揮する。
【０００３】
ソレノイドアクチュエータの使用形態によっては、ヒステリシス特性による吸引力の変化は問題にならない場合もあるが、より精密な吸引力制御を要する場合はヒステリシス特性が問題になる。
【０００４】
例えば、ソレノイドアクチュエータでカッティングヘッドを昇降駆動して切り文字を作成するカッティングシート用カッティングマシンや、ソレノイドアクチュエータでペンヘッドを昇降駆動して作図するペンプロッタにおいて、駆動電流をゼロから目標値へ上昇させるソフトランディング制御と、ヘッドを高速で下降させるためにソレノイドに大電流を流してカッタやペンが着地する直前に電流を目標値に低下させるスピードランディング制御とを行う場合は、制御方法によってカッタやペンの接地圧に差が生じるという不都合がある。
【０００５】
そこで、ソレノイドアクチュエータのヒステリシス特性による吸引力の偏差を解消するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、ソレノイド駆動電流を或る目標値に向けて制御する際に、ソレノイド駆動電流を目標値の上下に振動させる振動期間を経て目標値に安定させるソレノイド駆動電流制御手段によってソレノイドアクチュエータの吸引力と駆動電流に関するヒステリシス特性を打消すソレノイドアクチュエータの制御方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図に従って説明する。図１はソレノイド駆動電流を示すグラフであり、ソレノイド駆動電流Iをある目標電流値ITまで増加していく場合(a)と、駆動電流Iを目標電流値ITよりも高い値から低下させて目標電流値に達する場合(b)のいずれも、目標電流値ITに対してオーバーシュートとアンダーシュートを何回か反復し、その振幅が次第に減衰して目標電流値ITにセットされるように制御する。
【０００８】
このように、ソレノイド駆動電流を目標電流値に対して増減振動させた後に目標電流値に収束するように制御することにより、図3に示したヒステリシスループ内で吸引力が上下に振動して、目標電流値がヒステリシスループと交わる上下二点の中間点にソレノイドアクチュエータの吸引力が落ち着き、ソレノイドアクチュエータのヒステリシス特性が打消されることになる。したがって、図2に示すように駆動電流Iを増加していく場合(a)と、駆動電流を減少していく場合(b)のいずれの場合も同一目標電流値ITにおいて等しい吸引力ｆとなる。
【０００９】
上記の電流制御手段としては、ソレノイド制御回路からソレノイド駆動回路への電流制御信号の立上がりをトリガとしてVCOを起動させ、VCOが出力する交流波を電流制御信号に一定時間重畳させるように構成したり、ソフトウェアプログラムによりマイクロプロセッサにて図1の電流値パターンと相似の制御信号を生成して、マイクロプロセッサから直接ソレノイド駆動回路へ制御信号を出力するように構成するなど各種の回路を適用でき、特に限定するものではない。
【００１０】
尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のソレノイドアクチュエータの制御方法は、ソレノイド駆動電流を目標電流値に対して増減振動させて目標電流値に収束するように制御することにより、ソレノイドアクチュエータの吸引力と駆動電流に関するヒステリシス特性が打消され、駆動電流を増加して目標電流値に達する場合と駆動電流を低下して目標電流値を低下して目標電流値に達する場合との吸引力の偏差が解消され、高精度な吸引力制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のソレノイドアクチュエータの制御方法によるソレノイド駆動電流のグラフ。
【図２】本発明のソレノイドアクチュエータの制御方法による吸引力特性のグラフ。
【図３】ソレノイドアクチュエータの電流／吸引力特性のグラフ。
【図４】従来のソレノイドアクチュエータの制御方法によるソレノイド駆動電流のグラフ。
【図５】従来のソレノイドアクチュエータの制御方法による吸引力特性のグラフ。

Claims (1)

  1. ソレノイド駆動電流を或る目標値に向けて制御する際に、ソレノイド駆動電流を目標値の上下に振動させる振動期間を経て目標値に安定させるソレノイド駆動電流制御手段によってソレノイドアクチュエータの吸引力と駆動電流に関するヒステリシス特性を打消すソレノイドアクチュエータの制御方法。
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