JPH01216101A - シリンダアクチュエータ - Google Patents
シリンダアクチュエータInfo
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- JPH01216101A JPH01216101A JP3740888A JP3740888A JPH01216101A JP H01216101 A JPH01216101 A JP H01216101A JP 3740888 A JP3740888 A JP 3740888A JP 3740888 A JP3740888 A JP 3740888A JP H01216101 A JPH01216101 A JP H01216101A
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- piston
- external force
- pressure
- control system
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- Pending
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 13
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はシリンダアクチュエータに関し、特に外力の変
動に伴う定常位置偏差を低減したシリンダアクチュエー
タに関する。
動に伴う定常位置偏差を低減したシリンダアクチュエー
タに関する。
［従来の技術］
従来のシリンダアクチュエータは、ピストン位置目標値
とピストン位置の実測値とを比較し、その偏差に基づい
て、ピストンに加わる外力に応答しつつピストン位置を
制御する位置制御系システムを備えていた。
とピストン位置の実測値とを比較し、その偏差に基づい
て、ピストンに加わる外力に応答しつつピストン位置を
制御する位置制御系システムを備えていた。
換言すれば、位置制御系の流体圧力がそのまま外力Ｆｄ
に対しても働いていた。
に対しても働いていた。
例えば、第３図に示すとおり、従来のシリンダアクチュ
エータの構成は、ピストン１を正逆方向に摺動可能に収
納するシリンダ本体２と、シリンダ本体２内にピストン
１を介して区分されて成る第１及び第２のハウジング３
．４と、第１及び第２のハウジング３．４に夫々流体を
供給し、ビス！・ン１を正方向に摺動させる圧力を与え
るための第１のポンプ５と、ピストンｌに常時一定の逆
方向の圧力を与えるための第２のポンプ６と、第１のポ
ンプ５から第１のハウジング３への流体の流れを仕切る
開閉自在な三方案内弁７と、ピストン１の摺動に追随す
る連接棒８の先端の位置をシリンダ位置の実測値として
検出する位置検出器９と、このシリンダ位置の実測値を
フィードバックして、シリンダ位置目標値との偏差を算
出する偏差器１０と、その面差値に基づいて三方案内弁
７の開閉量を調整する増幅器１１″とを備えている。
エータの構成は、ピストン１を正逆方向に摺動可能に収
納するシリンダ本体２と、シリンダ本体２内にピストン
１を介して区分されて成る第１及び第２のハウジング３
．４と、第１及び第２のハウジング３．４に夫々流体を
供給し、ビス！・ン１を正方向に摺動させる圧力を与え
るための第１のポンプ５と、ピストンｌに常時一定の逆
方向の圧力を与えるための第２のポンプ６と、第１のポ
ンプ５から第１のハウジング３への流体の流れを仕切る
開閉自在な三方案内弁７と、ピストン１の摺動に追随す
る連接棒８の先端の位置をシリンダ位置の実測値として
検出する位置検出器９と、このシリンダ位置の実測値を
フィードバックして、シリンダ位置目標値との偏差を算
出する偏差器１０と、その面差値に基づいて三方案内弁
７の開閉量を調整する増幅器１１″とを備えている。
なお、第２のハウジング４に供給される第２のポンプ６
−からの流体圧力は、上記のとおり、第１のポンプ５よ
り供給される流体量のみが制御されているため、第１の
ポンプ５の流体圧力ＰＳへのカウンタとして、１／２Ｐ
ｓ程度の一定圧力に制御されるに過ぎない。
−からの流体圧力は、上記のとおり、第１のポンプ５よ
り供給される流体量のみが制御されているため、第１の
ポンプ５の流体圧力ＰＳへのカウンタとして、１／２Ｐ
ｓ程度の一定圧力に制御されるに過ぎない。
［発明が解決しようとする課題１
ところが、従来のシリンダアクチュエータにおける流体
圧力Ｐ１の制御は、ピストンの位置制御を行うと共に、
ピストンに働く外力に応答させな制御を同時に行ってい
るため、必然的に外力の変化を外乱として直接被り、外
力変化の増大に伴って、その定常位ｒＩ！偏差Ｉ Ｘ、
、ｔ −Ｘ ｌが大きくなるという欠点がある。
圧力Ｐ１の制御は、ピストンの位置制御を行うと共に、
ピストンに働く外力に応答させな制御を同時に行ってい
るため、必然的に外力の変化を外乱として直接被り、外
力変化の増大に伴って、その定常位ｒＩ！偏差Ｉ Ｘ、
、ｔ −Ｘ ｌが大きくなるという欠点がある。
例えば、従来のシリンダアクチュエータは、剛性が低い
位置制御系では、第４図に示すように、ピストンに、第
２のポンプからの一定の流体圧力（７０ｋｔｆ／ｃｉ
）をバイアスとして掛けつつ、ピストンに印加される外
力Ｆ−の増減分を相殺するように、第１のポンプからの
流体圧力Ｐ、が変化するため、ピストン位置の変位量Δ
Ｘが、外力Ｆ６の変化量に比例して増大してしまうとい
う欠点がある。
位置制御系では、第４図に示すように、ピストンに、第
２のポンプからの一定の流体圧力（７０ｋｔｆ／ｃｉ
）をバイアスとして掛けつつ、ピストンに印加される外
力Ｆ−の増減分を相殺するように、第１のポンプからの
流体圧力Ｐ、が変化するため、ピストン位置の変位量Δ
Ｘが、外力Ｆ６の変化量に比例して増大してしまうとい
う欠点がある。
そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点に鑑み、非線
形力である外力Ｆｄの増大に伴う定常位置偏差Ｉ Ｘ、
、、 −Ｘ ｌを低減したシリンダアクチュエータを提
供することである。
形力である外力Ｆｄの増大に伴う定常位置偏差Ｉ Ｘ、
、、 −Ｘ ｌを低減したシリンダアクチュエータを提
供することである。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば、ピストン位置目標値とピストン位置実
測値とを比較し、その偏差に基づいて、ピストンの位置
を制御する位置制御系手段と、ピストンが慣性移動する
ように、ピストンに働く外力変動を補償する制御を行う
外力変動補償制御系手段とを有することを特徴とするシ
リンダアクチュエータが得られる。
測値とを比較し、その偏差に基づいて、ピストンの位置
を制御する位置制御系手段と、ピストンが慣性移動する
ように、ピストンに働く外力変動を補償する制御を行う
外力変動補償制御系手段とを有することを特徴とするシ
リンダアクチュエータが得られる。
また、本発明によれば、ピストンを往復動可能に収納し
たシリンダ本体と、シリンダ本体内をピストンを介して
区分された第１及び第２のハウジング部と、第１及び第
２のハウジング部内に夫々供給される圧力媒体の圧力を
制御する第１及び第２の制御手段とを有するシリンダア
クチュエータにおいて、第２のハウジング部側のピスト
ン受圧面には、所定のバイアス圧力が常時印加されると
共に、第１の制御手段は、ピストン位置目標値とピスト
ン位置実測値とを比較し、その偏差に基づいて、第１の
ハウジング部の圧力媒体の圧力を位置制御系圧力として
調整し、ピストンの位置を線形制御する位置制御部を有
し、第２の制御手段は、ピストンに働く外力の変動を打
消す方向に、第２のハウジング部の圧力媒体の圧力を外
力補償制御系圧力として調整し、ピストンが慣性移動す
るように制御する外力補償制御部を有ることを特徴とし
、前記外力補償制御部は、外力変動を補償する制御要素
として、前記位置制御系圧力にピストン受圧面積Ａを乗
じた値と、前記位置１ｉ１１＃系圧力の時間微分値に定
数を乗じた値と、前記ピストンの移動時の慣性質量とそ
の移動加速度とを乗じた力と、前記所定のバイアス圧力
にピストン受圧面積Ａを乗じた値とを比較し、その偏差
に基づいて、前記外力補償制御系圧力を制御することを
特徴とするシリンダアクチュエータが得られる。
たシリンダ本体と、シリンダ本体内をピストンを介して
区分された第１及び第２のハウジング部と、第１及び第
２のハウジング部内に夫々供給される圧力媒体の圧力を
制御する第１及び第２の制御手段とを有するシリンダア
クチュエータにおいて、第２のハウジング部側のピスト
ン受圧面には、所定のバイアス圧力が常時印加されると
共に、第１の制御手段は、ピストン位置目標値とピスト
ン位置実測値とを比較し、その偏差に基づいて、第１の
ハウジング部の圧力媒体の圧力を位置制御系圧力として
調整し、ピストンの位置を線形制御する位置制御部を有
し、第２の制御手段は、ピストンに働く外力の変動を打
消す方向に、第２のハウジング部の圧力媒体の圧力を外
力補償制御系圧力として調整し、ピストンが慣性移動す
るように制御する外力補償制御部を有ることを特徴とし
、前記外力補償制御部は、外力変動を補償する制御要素
として、前記位置制御系圧力にピストン受圧面積Ａを乗
じた値と、前記位置１ｉ１１＃系圧力の時間微分値に定
数を乗じた値と、前記ピストンの移動時の慣性質量とそ
の移動加速度とを乗じた力と、前記所定のバイアス圧力
にピストン受圧面積Ａを乗じた値とを比較し、その偏差
に基づいて、前記外力補償制御系圧力を制御することを
特徴とするシリンダアクチュエータが得られる。
［発明の概要］
ここで、ピストンの運動方程式を、第１式に示す。
Ｍχ＋Ｆａ ＝Ａ−Ｐ、−Ａ−Ｐ、・・・■Ｍ：慣性質
量、Ａ：ピストン受圧面積＋ Ｆ ａ 二外力、χニジ
リンダ加速度、Ｐ１ ：第１のハウジング側の単位圧力
、Ｐ２＝第２のハウジング側の単位圧力とする。
量、Ａ：ピストン受圧面積＋ Ｆ ａ 二外力、χニジ
リンダ加速度、Ｐ１ ：第１のハウジング側の単位圧力
、Ｐ２＝第２のハウジング側の単位圧力とする。
従来のシリンダアクチュエータの位置制御は、圧力Ｐ２
が１ ／ ２ Ｐ ｓと定数で与えられ、圧力Ｐ
−１は、 Ｐ＋ ＝１／２Ｐｓ ＋１／Ａ−ＣＭｘ 十Ｆ−）−■
と表される。このように、位置制御系の圧力Ｐ＋がその
′ｉま外力Ｆ６に対しても面いているなめ、非線形の外
力の変動が直接、位置制御系の外乱として働いてしまい
、シリンダ位置目標値と実際の制御量との偏差の定常値
である定常位置面差ＩＸ、、ｒ−ｘｌを大きくし、外力
の変動に応じた偏差を生じてしまう、。
が１ ／ ２ Ｐ ｓと定数で与えられ、圧力Ｐ
−１は、 Ｐ＋ ＝１／２Ｐｓ ＋１／Ａ−ＣＭｘ 十Ｆ−）−■
と表される。このように、位置制御系の圧力Ｐ＋がその
′ｉま外力Ｆ６に対しても面いているなめ、非線形の外
力の変動が直接、位置制御系の外乱として働いてしまい
、シリンダ位置目標値と実際の制御量との偏差の定常値
である定常位置面差ＩＸ、、ｒ−ｘｌを大きくし、外力
の変動に応じた偏差を生じてしまう、。
そこで、本発明においては、非線形の外力の変動を圧力
Ｐ２のＭ御により、位置制御系から取除くことにより、
慣性力のみでピストン位置を定めることができるように
し、外力変動による定常位置面差を減少させている。
Ｐ２のＭ御により、位置制御系から取除くことにより、
慣性力のみでピストン位置を定めることができるように
し、外力変動による定常位置面差を減少させている。
即ち、本発明では、従来、位置制御系圧力Ｐ１のバイア
スとしてのみ共働していた圧力Ｐ２ （１／ ２ Ｐ
ｓ ）を、外力補償系圧力Ｐ２として、外力変動を補償
する制御要素でフィードバックｉ＃Ｊ御するものである
。
スとしてのみ共働していた圧力Ｐ２ （１／ ２ Ｐ
ｓ ）を、外力補償系圧力Ｐ２として、外力変動を補償
する制御要素でフィードバックｉ＃Ｊ御するものである
。
以下、具体的な外力変動を補償するための制御要素につ
いて説明する。
いて説明する。
まず、式■を、
１／Ａ・（Ｍχ十Ｆ、）＝Ｐ、−Ｐ２・・・■と変形し
、左辺にバイアス分１ ／ ２ Ｐ ｓを挿入して、 （１／Ａ−ＭＺ＋１／２ＰＳ） （−１／Ａ−Ｆａ
＋１／２Ｐｓ）−Ｐ＋−Ｐ２”’■とし、この式■より
、Ｐｌ及びＰ２のバランスをとってまとめれば、 Ｐ＋ ＝ １／ ２ Ｐ ｓ ＋ １／Ａ−Ｍｚ □
”■Ｐ ２ ＝ １ ／ ２ Ｐ ｓ １ ／ Ａ−
Ｆ −”・■が得られる。
、左辺にバイアス分１ ／ ２ Ｐ ｓを挿入して、 （１／Ａ−ＭＺ＋１／２ＰＳ） （−１／Ａ−Ｆａ
＋１／２Ｐｓ）−Ｐ＋−Ｐ２”’■とし、この式■より
、Ｐｌ及びＰ２のバランスをとってまとめれば、 Ｐ＋ ＝ １／ ２ Ｐ ｓ ＋ １／Ａ−Ｍｚ □
”■Ｐ ２ ＝ １ ／ ２ Ｐ ｓ １ ／ Ａ−
Ｆ −”・■が得られる。
即ち、ピストンに加わる慣性力Ｍ・χを位置制御系圧力
Ｐ１に、外力Ｆ６を外力補償系圧力Ｐ２に各々分担制御
することになり、位置制御系圧力Ｐ、は、非線形力であ
る外力Ｆ４の影響を受けることなく、線形動作をするこ
とができる。
Ｐ１に、外力Ｆ６を外力補償系圧力Ｐ２に各々分担制御
することになり、位置制御系圧力Ｐ、は、非線形力であ
る外力Ｆ４の影響を受けることなく、線形動作をするこ
とができる。
ここで、外力補償系圧力Ｐ２の制御では、外力変動を補
償する制御要素として、ピストン受圧面積Ａに位置制御
系圧力Ｐ＋を乗じた力Ａ−ＰＬと、ピストン加速度χに
ピストンの移動時の慣性質量Ｍを乗じた力Ｍχと、ピス
トンの運動による位置制御系圧力Ｐ１の時間微分値ｄＰ
１／ｄｔにある定数を乗じた値と、ピストン受圧面積Ａ
にバイアス値１ ／ ２ Ｐ ｓを乗じな力１ ／ ２
Ｐ ｓ −Ａとを用い、これらを加減算し、その偏差
（Ａ”ＰＩ＋ｄＰ ｒ ／ ｄ ｔ １ ／ ２ Ｐ
ｓ−Ａ Ｍ Ｚ ）に、ある伝達特性Ｇ （Ｓ）−
β／Ｓ２をもたせて、上記■式を満足するように、調整
操作するものである。尚、βは試験により求められる定
数である。
償する制御要素として、ピストン受圧面積Ａに位置制御
系圧力Ｐ＋を乗じた力Ａ−ＰＬと、ピストン加速度χに
ピストンの移動時の慣性質量Ｍを乗じた力Ｍχと、ピス
トンの運動による位置制御系圧力Ｐ１の時間微分値ｄＰ
１／ｄｔにある定数を乗じた値と、ピストン受圧面積Ａ
にバイアス値１ ／ ２ Ｐ ｓを乗じな力１ ／ ２
Ｐ ｓ −Ａとを用い、これらを加減算し、その偏差
（Ａ”ＰＩ＋ｄＰ ｒ ／ ｄ ｔ １ ／ ２ Ｐ
ｓ−Ａ Ｍ Ｚ ）に、ある伝達特性Ｇ （Ｓ）−
β／Ｓ２をもたせて、上記■式を満足するように、調整
操作するものである。尚、βは試験により求められる定
数である。
なお、ここで、位置制御系圧力Ｐ、の時間微分値ｄＰ、
／ｄｔをも含めたのは、最終の慣性質量の位置制御のた
めにはピストンの受ける圧力制御を制御しなければなら
ず、この圧力制御のためにはシリンダ内のハウジングへ
の流量制御が必要であるという関係から、ハウジングへ
の流量の厳密な圧力が必要とされるからである。
／ｄｔをも含めたのは、最終の慣性質量の位置制御のた
めにはピストンの受ける圧力制御を制御しなければなら
ず、この圧力制御のためにはシリンダ内のハウジングへ
の流量制御が必要であるという関係から、ハウジングへ
の流量の厳密な圧力が必要とされるからである。
［実施例］
次に、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。
る。
なお、本実施例は、第３図に示した従来のシリンダアク
チュエータにおける第２のハウジング４に供給される流
体圧力を、外力補償制御することで特徴付けられること
から、第１図における第３図と同符号の部分は、互いに
同じ機能を有するものとして、その説明を省略する。
チュエータにおける第２のハウジング４に供給される流
体圧力を、外力補償制御することで特徴付けられること
から、第１図における第３図と同符号の部分は、互いに
同じ機能を有するものとして、その説明を省略する。
まず、ピストン１を正逆方向に慴動可能に収納するシリ
ンダ本体２と、シリンダ本体２内にピストン１を介して
区分されて成る第１及び第２のハウジング３．４と、第
１及び第２のハウジング３゜４に夫々流体を供給し、ピ
ストン１を正逆方向に摺動させる圧力を与えるための第
１及び第２のポンプ５．６と、第１及び第２のポンプ５
．６から第１及び第２のハウジング３．４への流体の流
れを各々仕切る開閉自在な第１及び第２の三方案内弁７
．１２（以下、位置制御用三方案内弁７、外力補償制御
用三方案内弁１２と呼ぶ）尼、これら位置制御用三方案
内弁７と外力ｌ１ｆＩ償制御用三方案内弁１２との開閉
を各々制御する位置制御系部と外力補償制御系部とを有
している。
ンダ本体２と、シリンダ本体２内にピストン１を介して
区分されて成る第１及び第２のハウジング３．４と、第
１及び第２のハウジング３゜４に夫々流体を供給し、ピ
ストン１を正逆方向に摺動させる圧力を与えるための第
１及び第２のポンプ５．６と、第１及び第２のポンプ５
．６から第１及び第２のハウジング３．４への流体の流
れを各々仕切る開閉自在な第１及び第２の三方案内弁７
．１２（以下、位置制御用三方案内弁７、外力補償制御
用三方案内弁１２と呼ぶ）尼、これら位置制御用三方案
内弁７と外力ｌ１ｆＩ償制御用三方案内弁１２との開閉
を各々制御する位置制御系部と外力補償制御系部とを有
している。
位置制御系部は、ピストン位置の実測値とピストン位置
目標値との偏差のみに基づいて、位置制御するものであ
る０位置制御系部は、ピストン１の摺動に追随するｆｉ
接棒８の先端の位置をピストン位置の実ａ［として検出
する位置検出器９と、このシリンダ位置の実測値をフィ
ードバックして、シリンダ位置目標値のみとの偏差を算
出する第１の偏差器１０と、その偏差値に基づいて、ピ
ストンを目標位置に到達するように、位置制御用三方案
内弁７の開閉量を調整して、第１のポンプ５の圧力Ｐｓ
を所定圧力Ｐ＋に固定する第１の増幅器１１とを備えて
いる。
目標値との偏差のみに基づいて、位置制御するものであ
る０位置制御系部は、ピストン１の摺動に追随するｆｉ
接棒８の先端の位置をピストン位置の実ａ［として検出
する位置検出器９と、このシリンダ位置の実測値をフィ
ードバックして、シリンダ位置目標値のみとの偏差を算
出する第１の偏差器１０と、その偏差値に基づいて、ピ
ストンを目標位置に到達するように、位置制御用三方案
内弁７の開閉量を調整して、第１のポンプ５の圧力Ｐｓ
を所定圧力Ｐ＋に固定する第１の増幅器１１とを備えて
いる。
外力制御系部は、シリンダ１を慣性移動させるために、
シリンダ１に働く外力の変動をＦ＃償するものである。
シリンダ１に働く外力の変動をＦ＃償するものである。
外部制御系部は、ピストン１の摺動に４随する連接棒８
の先端の動きから、ピストンの移動加速度χを検出する
加速度検出器１３と、検出した移動加速度χにピストン
１の移動時の慣性質量Ｍを乗じた力Ｍχを算出するＭ係
数器１４と、ピストン受圧面積Ａに位置制御系圧力Ｐ１
倉乗じた力Ａ ” Ｐ ＋を算出するＡ係数器１５と、
位置制御系圧力Ｐ１から、その時間微分値ｄＰ＋ ／ｄ
ｔを算出しである定数αを乗する微分動作算出器１６と
、これら検出器１４．１５及び１６から得られた値と第
２のハウジング部４に常時印加されている所定のパイア
スカ１／２Ｐｓ−Ａとを外力変動を補償する制御要素と
して加減算する第２の加減算器１７と、その偏差（Ａ−
Ｐ＋＋ｄＰｒ／ｄｔ−１／２Ｐｓ−Ａ Ｍχ）に、伝
達特性Ｇ（Ｓ）−β／ ３２を乗じる伝達関数演算器１
８と、伝達特性Ｇ （Ｓ）を乗じることにより得られた
偏差ΔＸを求め、この偏差ΔＸに応じて、外力補償制御
用三方案内弁１２の開閉を行うための第２の増幅器１９
とを備えている。
の先端の動きから、ピストンの移動加速度χを検出する
加速度検出器１３と、検出した移動加速度χにピストン
１の移動時の慣性質量Ｍを乗じた力Ｍχを算出するＭ係
数器１４と、ピストン受圧面積Ａに位置制御系圧力Ｐ１
倉乗じた力Ａ ” Ｐ ＋を算出するＡ係数器１５と、
位置制御系圧力Ｐ１から、その時間微分値ｄＰ＋ ／ｄ
ｔを算出しである定数αを乗する微分動作算出器１６と
、これら検出器１４．１５及び１６から得られた値と第
２のハウジング部４に常時印加されている所定のパイア
スカ１／２Ｐｓ−Ａとを外力変動を補償する制御要素と
して加減算する第２の加減算器１７と、その偏差（Ａ−
Ｐ＋＋ｄＰｒ／ｄｔ−１／２Ｐｓ−Ａ Ｍχ）に、伝
達特性Ｇ（Ｓ）−β／ ３２を乗じる伝達関数演算器１
８と、伝達特性Ｇ （Ｓ）を乗じることにより得られた
偏差ΔＸを求め、この偏差ΔＸに応じて、外力補償制御
用三方案内弁１２の開閉を行うための第２の増幅器１９
とを備えている。
これにより、第２図に示されるとおり、外力変動補償用
圧力Ｐ２が、変動する外力Ｆ、に応答する、位置制御用
圧力Ｐ１は、静止時、入力Ｘ ｒ ＠ ｆが０のとき、
常時一定の圧力（１／ ２ Ｐ ｓ ）となり、外力Ｆ
ｄの影響を受けない。
圧力Ｐ２が、変動する外力Ｆ、に応答する、位置制御用
圧力Ｐ１は、静止時、入力Ｘ ｒ ＠ ｆが０のとき、
常時一定の圧力（１／ ２ Ｐ ｓ ）となり、外力Ｆ
ｄの影響を受けない。
このため、ピストンは線形制御される結果となり、定常
位置偏差１ ｘ、、ｒ −ｘ ｌを実質的に０とするこ
とができた。
位置偏差１ ｘ、、ｒ −ｘ ｌを実質的に０とするこ
とができた。
なお、本実施例では、位置制御用三方案内弁、外力補償
制御用三方案内弁を用いたが、本発明は係る三方案内弁
に限定されるものではなく、種々の制御弁を用いること
ができることは明白である。
制御用三方案内弁を用いたが、本発明は係る三方案内弁
に限定されるものではなく、種々の制御弁を用いること
ができることは明白である。
［発明の効果］
以上の説明から分るとおり、本発明によれば、外力補償
制御系手段によりピストンに働く外力を補償し、位置制
御系手段が非線形力である外力の影響を受けることなく
線形制御をすることができるから、ピストンを慣性移動
させることが可能となり、その結果、定常位置偏差Ｉ
Ｘ、、、 −Ｘ ｌを実質的にＯとすることができる。
制御系手段によりピストンに働く外力を補償し、位置制
御系手段が非線形力である外力の影響を受けることなく
線形制御をすることができるから、ピストンを慣性移動
させることが可能となり、その結果、定常位置偏差Ｉ
Ｘ、、、 −Ｘ ｌを実質的にＯとすることができる。
第１図は本発明に係わる一実施例のブロック図、第２図
は本発明に係わる一実施例の外力補償制御系を用いた場
合の外力変動と定常位置偏差１Ｘｒｅｆ−ＸＩとの変化
を示す相関図、第３図は従来のシリンダアクチュエータ
のブロック図、第４図は従来の位置制御系のみを用いた
場合の外力変動と定常位置偏差１Ｘｒｅｆ−ＸＩとの変
化を示す相関図である。 １・・・ピストン、２・・・シリンダ、３．４・・・第
１及び第２のハウジング部、５．６・・・第１及び第２
のポンプ部、７・・・位置制御用三方案内弁、８・・・
連接棒、９・・・位置検出器、１０．１７・・・第１及
び第２の加減算器、１１．１９・・・第１及び第２の増
幅器、１２・・・外力補償制御用三方案内弁、１３・・
・加速度検出器、１４・・・Ｍ係数器、１５・・・Ａｇ
Ａ数器、１６・・・微分動作算出器、１８・・・伝達関
数演算器。 第１図 ヒ６スト４１ ピストン加速度 （呻 第２図 第３図 第４図 手続補正書く自発） 昭和６３年３月２６日
は本発明に係わる一実施例の外力補償制御系を用いた場
合の外力変動と定常位置偏差１Ｘｒｅｆ−ＸＩとの変化
を示す相関図、第３図は従来のシリンダアクチュエータ
のブロック図、第４図は従来の位置制御系のみを用いた
場合の外力変動と定常位置偏差１Ｘｒｅｆ−ＸＩとの変
化を示す相関図である。 １・・・ピストン、２・・・シリンダ、３．４・・・第
１及び第２のハウジング部、５．６・・・第１及び第２
のポンプ部、７・・・位置制御用三方案内弁、８・・・
連接棒、９・・・位置検出器、１０．１７・・・第１及
び第２の加減算器、１１．１９・・・第１及び第２の増
幅器、１２・・・外力補償制御用三方案内弁、１３・・
・加速度検出器、１４・・・Ｍ係数器、１５・・・Ａｇ
Ａ数器、１６・・・微分動作算出器、１８・・・伝達関
数演算器。 第１図 ヒ６スト４１ ピストン加速度 （呻 第２図 第３図 第４図 手続補正書く自発） 昭和６３年３月２６日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ピストン位置目標値とピストン位置実測値とを比較
し、その偏差に基づいて、ピストンの位置を制御する位
置制御系手段と、ピストンが慣性移動するように、ピス
トンに働く外力変動を補償する制御を行う外力変動補償
制御系手段とを有することを特徴とするシリンダアクチ
ュエータ。 ２、ピストンを往復動可能に収納したシリンダ本体と、
シリンダ本体内をピストンを介して区分された第１及び
第２のハウジング部と、第１及び第２のハウジング部内
に夫々供給される圧力媒体の圧力を制御する第１及び第
２の制御手段とを有するシリンダアクチュエータにおい
て、 第２のハウジング部側のピストン受圧面には、所定のバ
イアス圧力が常時印加されると共に、第１の制御手段は
、ピストン位置目標値とピストン位置実測値とを比較し
、その偏差に基づいて、第１のハウジング部の圧力媒体
の圧力を位置制御系圧力として調整し、ピストンの位置
を線形制御する位置制御部を有し、 第２の制御手段は、ピストンに働く外力の変動を打消す
方向に、第２のハウジング部の圧力媒体の圧力を外力補
償制御系圧力として調整し、ピストンが慣性移動するよ
うに制御する外力補償制御部を有することを特徴とする
シリンダアクチュエータ。 ３、第２の請求項記載のシリンダアクチュエータにおい
て、前記外力補償制御部は、外力変動を補償する制御要
素として、前記位置制御系圧力と、前記位置制御系圧力
の時間微分値と、前記ピストンの移動時の慣性質量とそ
の移動加速度とを乗じた力と、前記所定のバイアス圧力
とを比較し、その偏差に基づいて、前記外力補償制御系
圧力を制御することを特徴とするシリンダアクチュエー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3740888A JPH01216101A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | シリンダアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3740888A JPH01216101A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | シリンダアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01216101A true JPH01216101A (ja) | 1989-08-30 |
Family
ID=12496698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3740888A Pending JPH01216101A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | シリンダアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01216101A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04151003A (ja) * | 1990-10-11 | 1992-05-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | シールド堀進機用アクチュエータの位置・力制御装置 |
| US5481959A (en) * | 1994-03-28 | 1996-01-09 | Smc Corporation | Automatic air balancer system |
| US6085632A (en) * | 1998-01-16 | 2000-07-11 | Festo Ag & Co. | Apparatus for the damped positioning of a piston |
| WO2005042982A2 (de) * | 2003-11-03 | 2005-05-12 | Rexroth Mecman Gmbh | Einrichtung und verfahren zur kompensation der auf einen lageveränderbaren druckmittelzylinder einwirkenden gewichtskraft |
| WO2014141961A1 (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | 株式会社Ihi | アクチュエータ制御装置 |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP3740888A patent/JPH01216101A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2005042982A3 (de) * | 2003-11-03 | 2005-07-21 | Rexroth Mecman Gmbh | Einrichtung und verfahren zur kompensation der auf einen lageveränderbaren druckmittelzylinder einwirkenden gewichtskraft |
| WO2014141961A1 (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | 株式会社Ihi | アクチュエータ制御装置 |
| JP2014177983A (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Ihi Corp | アクチュエータ制御装置 |
| US9752512B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-09-05 | Ihi Corporation | Actuator control device |
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