JP5571346B2 - スティックスリップ検出装置および検出方法 - Google Patents
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Description
はじめに、本発明の実施の形態1について図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、まず、例えば、ポジショナにより弁軸変位が制御されている調節弁などの接触摺動部を有する可動部の異常を判断する診断部100を備える。また、弁体などの可動部の変位を制御する制御指令値をもとに診断部100の動作を停止する診断動作制御部107を備える。
次に、本発明の実施の形態2について、図2を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態2におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、接触摺動部を有する可動部の異常を判断する診断部200および可動部の変位を制御する制御指令値をもとに診断部200の動作を停止する診断動作制御部207を備える。診断部200は、変位検出部201,第1状態量算出部202(第1の演算手段),第2状態量算出部203(第2の演算手段),特性記憶部204,第2状態量推定部205,および診断演算部206を備える。
次に、本発明の実施の形態3について、図3を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態3におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、接触摺動部を有する可動部の異常を判断する診断部300および可動部の変位を制御する制御指令値をもとに診断部300の動作を停止する診断動作制御部307を備える。診断部300は、変位検出部301,第1状態量算出部302(第1の演算手段),第2状態量算出部303(第2の演算手段),特性記憶部304,第2状態量推定部305,および診断演算部306を備える。
次に、本発明の実施の形態4について、図4を用いて説明する。図4は、本発明の実施の形態4におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、まず、例えば、ポジショナにより弁軸変位が制御されている調節弁などの接触摺動部を有する可動部の異常を判断する診断部400を備える。また、弁体などの可動部の変位を制御する制御指令値をもとに診断部400の判断動作を停止する診断動作制御部407を備える。
次に、本発明の実施の形態5について、図5を用いて説明する。図5は、本発明の実施の形態5におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、接触摺動部を有する可動部の異常を判断する診断部500および可動部の変位を制御する制御指令値をもとに診断部500の動作を停止する診断動作制御部507を備える。診断部500は、変位検出部501,第1状態量算出部502(第1の演算手段),第2状態量算出部503(第2の演算手段),特性記憶部504および診断演算部506を備える。
次に、本発明の実施の形態6について、図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施の形態6におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、接触摺動部を有する可動部の異常を判断する診断部600および可動部の変位を制御する制御指令値をもとに診断部600の動作を停止する診断動作制御部607を備える。診断部600は、変位検出部601,第1状態量算出部602(第1の演算手段),第2状態量算出部603(第2の演算手段),特性記憶部604および診断演算部606を備える。
次に、本発明の実施の形態7について図7を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態7におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、接触摺動部を有する可動部の異常を判断する診断部200および可動部の変位を制御する制御指令値をもとに診断部200の動作を停止する診断動作制御部707を備える。診断部200は、変位検出部201,第1状態量算出部202(第1の演算手段),第2状態量算出部203(第2の演算手段),特性記憶部204,第2状態量推定部205,および診断演算部206を備える。これらの構成については、前述した実施の形態2と同様である。
次に、本発明の実施の形態8について図9を用いて説明する。図9は、本発明の実施の形態8におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、接触摺動部を有する可動部の異常を判断する診断部200を備える。診断部200は、前述した実施の形態2,7と同様である。
次に、本発明の実施の形態9について、図10を用いて説明する。図10は、本発明の実施の形態9におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、接触摺動部を有する可動部の異常を判断する診断部1000および可動部の変位を制御する制御指令値をもとに診断部1000の動作を停止する診断動作制御部1007を備える。診断部1000は、変位検出部1001,第1状態量算出部1002(第1の演算手段),第2状態量算出部1003(第2の演算手段),特性記憶部1004,および診断演算部1006を備える。
Claims (18)
- 接触摺動部を有する可動部の変位を検出する変位検出手段と、
前記変位より第1の状態量を算出する第1の演算手段と、
前記変位より第2の状態量を算出する第2の演算手段と、
予め求めてある前記可動部の正常動作時の変位より得られる第1の状態量と第2の状態量との関係を格納した特性記憶部と、
前記特性記憶部に格納されている関係を利用し、前記第1の演算手段が算出した第1の状態量より前記第2の状態量を推定して推定状態量を算出する状態量推定手段と、
前記第2の演算手段が算出した第2の状態量と前記推定状態量とを比較することで前記可動部の異常を判断する診断演算手段と
を有する前記可動部の異常を判断する診断部と、
前記可動部の変位を制御する制御指令値について、制御指令値変化量が規定された基準値を超える制御指令値が与えられたときに、前記診断部の判断動作を停止する診断動作制御部と
を備えることを特徴とするスティックスリップ検出装置。 - 接触摺動部を有する可動部の変位を検出する変位検出手段と、
前記変位より第1の状態量を算出する第1の演算手段と、
前記変位より第2の状態量を算出する第2の演算手段と、
予め求めてある前記可動部の正常動作時の変位より得られる第1の状態量と第2の状態量との関係を格納した特性記憶部と、
前記第1の演算手段が算出した第1の状態量および前記第2の演算手段が算出した第2の状態量の間の関係と、前記特性記憶部に格納された関係とを比較することで、前記可動部の異常を判断する診断演算手段と
を有する前記可動部の異常を判断する診断部と、
前記可動部の変位を制御する制御指令値について、制御指令値変化量が規定された基準値を超える制御指令値が与えられたときに、前記診断部の判断動作を停止する診断動作制御部と
を備えることを特徴とするスティックスリップ検出装置。 - 請求項1または2記載のスティックスリップ検出装置において、
前記診断動作制御部は、前記制御指令値をもとに前記第1の演算手段および前記第2の演算手段の動作を停止することで、前記診断部の判断動作を停止する
ことを特徴とするスティックスリップ検出装置。 - 請求項1または2記載のスティックスリップ検出装置において、
前記診断動作制御部は、前記制御指令値をもとに前記診断演算手段の動作を停止することで前記診断部の判断動作を停止する
ことを特徴とするスティックスリップ検出装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のスティックスリップ検出装置において、
前記診断動作制御部は、
前記制御指令値の変化量を算出する変化量算出手段と、
この変化量算出手段が算出した変化量が予め設定されているしきい値を超えたことを検出して前記診断部の判断動作を停止する動作制御手段と
を備えることを特徴とするスティックスリップ検出装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のスティックスリップ検出装置において、
前記診断動作制御部は、
前記制御指令値より第3の状態量を算出する第3の演算手段と、
前記制御指令値より第4の状態量を算出する第4の演算手段と、
前記第1の状態量に対する前記第2の状態量の割合を示す第1の比を、前記第3の状態量に対する前記第4の状態量の割合を示す第2の比が超えたことを検出して前記診断部の判断動作を停止する動作制御手段と
を備えることを特徴とするスティックスリップ検出装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のスティックスリップ検出装置において、
前記第1の状態量は前記変位の微小変化量であり、
前記第2の状態量は前記変位の微小変化量の微小変化量である
ことを特徴とするスティックスリップ検出装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のスティックスリップ検出装置において、
前記第1の状態量は前記変位の1階差分値の絶対値の平均であり、
前記第2の状態量は前記変位の1階差分値の2乗平均の平方根である
ことを特徴とするスティックスリップ検出装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のスティックスリップ検出装置において、
前記第1の演算手段は、
前記変位検出手段が検出した変位の1階差分値を計算する差分演算手段と、
この差分演算手段により得られた1階差分値の絶対値の和を計算する第1の総和演算手段と、
この第1の総和演算手段より得られた1階差分値の絶対値の和の一部もしくは全部の平均より第1の状態量を算出する第1の平均演算手段と
を含み、
前記第2の演算手段は、
前記差分演算手段により得られた1階差分値の2乗和を計算する第2の総和演算手段と、
この第2の総和演算手段より得られた1階差分値の2乗和の一部もしくは全部の平均より第2の状態量を算出する第2の平均演算手段と
を含むことを特徴とするスティックスリップ検出装置。 - 接触摺動部を有する可動部の変位を検出し、
前記変位より第1の状態量を算出し、
前記変位より第2の状態量を算出し、
予め求めてある前記可動部の正常動作時の変位より得られる第1の状態量と第2の状態量との関係を利用し、前記算出した第1の状態量より前記第2の状態量を推定して推定状態量を算出し、
前記算出した第2の状態量と前記推定状態量とを比較することで前記可動部の異常を判断し、
前記可動部の変位を制御する制御指令値について、制御指令値変化量が規定された基準値を超える制御指令値が与えられたときに、前記異常の判断動作を停止する
ことを特徴とするスティックスリップ検出方法。 - 接触摺動部を有する可動部の変位を検出し、
前記変位より第1の状態量を算出し、
前記変位より第2の状態量を算出し、
予め求めてある前記可動部の正常動作時の変位より得られる第1の状態量と第2の状態量との関係と、前記第1の演算手段が算出した第1の状態量および前記第2の演算手段が算出した第2の状態量の間の関係とを比較することで、前記可動部の異常を判断し、
前記可動部の変位を制御する制御指令値について、制御指令値変化量が規定された基準値を超える制御指令値が与えられたときに、前記異常の判断動作を停止する
ことを特徴とするスティックスリップ検出方法。 - 請求項10または11記載のスティックスリップ検出方法において、
前記異常の判断動作の停止では、前記制御指令値をもとに前記第1の状態量の算出および前記第2の状態量の算出の動作を停止する
ことを特徴とするスティックスリップ検出方法。 - 請求項10または11記載のスティックスリップ検出方法において、
前記異常の判断動作の停止では、前記制御指令値をもとに前記判断動作を停止する
ことを特徴とするスティックスリップ検出方法。 - 請求項10〜13のいずれか1項に記載のスティックスリップ検出方法において、
前記異常の判断動作の停止では、
前記制御指令値の変化量を算出し、
算出した変化量が予め設定されているしきい値を超えたことを検出して前記判断動作を停止する
ことを特徴とするスティックスリップ検出方法。 - 請求項10〜13のいずれか1項に記載のスティックスリップ検出方法において、
前記異常の判断動作の停止では、
前記制御指令値より第3の状態量を算出し、
前記制御指令値より第4の状態量を算出し、
前記第1の状態量に対する前記第2の状態量の割合を示す第1の比を、前記第3の状態量に対する前記第4の状態量の割合を示す第2の比が超えたことを検出して前記判断動作を停止する
ことを特徴とするスティックスリップ検出方法。 - 請求項10〜15のいずれか1項に記載のスティックスリップ検出方法において、
前記第1の状態量は前記変位の微小変化量であり、
前記第2の状態量は前記変位の微小変化量の微小変化量である
ことを特徴とするスティックスリップ検出方法。 - 請求項10〜15のいずれか1項に記載のスティックスリップ検出方法において、
前記第1の状態量は前記変位の1階差分値の絶対値の平均であり、
前記第2の状態量は前記変位の1階差分値の2乗平均の平方根である
ことを特徴とするスティックスリップ検出方法。 - 請求項10〜15のいずれか1項に記載のスティックスリップ検出方法において、
前記第1の状態量の算出では、
前記変位検出手段が検出した変位の1階差分値を計算し、
前記1階差分値の絶対値の和を計算し、
前記1階差分値の絶対値の和の一部もしくは全部の平均より第1の状態量を算出し、
前記第2の状態量の算出では、
前記1階差分値の2乗和を計算し、
前記1階差分値の2乗和の一部もしくは全部の平均より第2の状態量を算出する
ことを特徴とするスティックスリップ検出方法。
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