JPH0231243B2 - DENKYUATSUSAABOKEI - Google Patents

DENKYUATSUSAABOKEI

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JPH0231243B2
JPH0231243B2 JP5134182A JP5134182A JPH0231243B2 JP H0231243 B2 JPH0231243 B2 JP H0231243B2 JP 5134182 A JP5134182 A JP 5134182A JP 5134182 A JP5134182 A JP 5134182A JP H0231243 B2 JPH0231243 B2 JP H0231243B2
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JP
Japan
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compensation element
signal
load
servo
electro
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JP5134182A
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Japanese (ja)
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JPS58170901A (en
Inventor
Hiroshi Ikebe
Hirotake Hirai
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0231243B2 publication Critical patent/JPH0231243B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B9/00Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
    • F15B9/02Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type
    • F15B9/03Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type with electrical control means

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔発明の利用分野〕 本発明は制御対象となる負荷の特性および外乱
に影響されず、しかも安定で高応答に動作する電
気油圧サーボ系に関するものである。 電気油圧サーボ系は、振動試験機、材料試験な
どの各種の試験機、各種のシミユレータ、圧延機
およびロボツトをはじめとする一般産業機械の駆
動部に利用されている。 〔従来の技術〕 従来の電気油圧サーボ系としては、次のような
ものが知られている。すなわち、負荷の制御すべ
き量(例えば、振動台の変位)に対する目標値と
実際の制御対象からのフイードバツク量との偏差
を加算器で演算し、この偏差を制御偏差としてサ
ーボ増幅器に送り、サーボ増幅器で電流増幅し、
サーボ弁を駆動する。サーボ弁では、この入力電
流によつて油圧シリンダに供給される圧油の方向
と流量とが制御され、アクチユエータ(例えば振
動台)は制御偏差が小さくなる方向に動かされ
る。かくして、サーボ系の応答が十分速く、常に
この偏差を小さく保つことができれば、アクチユ
エータは指令どおりに動かされることになる。 この種の技術は、日本機械学会論文集の第42巻
第353号(昭和51年1月)における第135頁ないし
第145頁に開示されている。 この種の閉ループ系の電気油圧サーボ系では、
系の特性が負荷、外乱およびしゆう動部の摩擦の
影響を受けにくく、しかも安定で高応答に動作す
ることがきわめて重要である。 このような課題を解決するものとして、計測自
動制御学会論文集の第16巻第3号(昭和55年6
月)における第391〜第397頁に開示された技術が
知られている。この技術は、閉ループ系の特性が
負荷によつて影響を受ける点を改善するもので、
サーボ弁の前段に静的および動的補償要素を設置
している。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、上述した静的補償要素および動的補
償要素を有する電気油圧サーボ系は、補償要素が
理想的に設定されている場合にうまく動作する。
しかし、実際には、補償要素を理想的に設定する
のは難しく、しかも制御系の各構成要素の特性変
動により、折角ある時点で理想的に補償要素を設
定したとしてもその後は理想状態からずれるのが
一般的である。その場合、電気油圧サーボ系は不
安定となる。特に静的補償要素および動的補償要
素を設置したことにより、理想状態からずれた場
合にはその不安定さが補償要素を設けないものよ
りも大になるという新たな課題が生じた。これで
は、補償要素を十分に活用できず、補償要素を設
置した意味が少なくなる。 本発明は上述の事柄にもとづいてなされたもの
で、制御対象となる負荷の変更あるいは変動、外
乱の作用、摺動部の摩擦およびサーボ弁の遅れ特
性等に影響されず、しかも安定で高応答に動作す
る負荷・外乱無反応形の電気油圧サーボ系を提供
することを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 上記した課題を解決するために、本発明では、
閉ループ系の電気油圧サーボ系において、アクチ
ユエータに作用する負荷圧力信号の微分値に比例
した信号を偏差信号に加算して出力するように構
成した圧縮性補償要素と、その圧縮性補償要素の
出力信号に対して、負荷圧力信号にもとづいてサ
ーボ弁の負荷圧力流量特性の逆関数特性を示す演
算処理を行う静的補償要素とをサーボ増幅器の前
段に設置すると共に、それら圧縮性補償要素およ
び静的補償要素を含む電気油圧サーボ系を安定化
させるための安定化補償要素をフイードバツクル
ープに設置している。 〔作用〕 上記した課題を解決するための手段において
は、電気油圧サーボ系のサーボ増幅器の前段に、
圧縮性補償要素および静的補償要素を直列に設置
している。このため、基本的には、制御対象とな
る負荷の変動、外乱および摺動部の摩擦に依存す
るサーボ弁の特性への影響を補償する能力を有し
ている。そして、さらに、これら補償要素を設置
したことによつて生じる電気油圧サーボ系全体を
安定化させるべく安定化補償要素をフイードバツ
クループに設けているので、負荷変動や外乱等の
影響を補償する能力を十分発揮させ、かつ安定で
高応答の動作を実現できる。 〔実施例〕 以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。 第1図は本発明の電気油圧サーボ系の一実施例
の構成を示すもので、図において、1は制御対象
となる負荷、2は負荷1を駆動する油圧アクチユ
エータ、3はアクチユエータ2への圧油の流量お
よび方向を制御するサーボ弁、4は油圧源、5は
負荷1の変位の目標値vを発生する信号発生器、
6はフイードバツク回路で(この実施例では、制
御量は負荷の変位である)、このフイードバツク
回路6は負荷1の変位を検出する変位計6aと変
位検出回路6bとからなつている。7は信号発生
器5からの目標値vとフイードバツク回路6から
のフイードバツク信号との偏差eを計算する加算
器、8はサーボ弁3への入力信号をパワー増幅す
るサーボ増幅器である。このサーボ増幅器8の前
段には、信号発生器5側から、サーボ弁3の作動
油の圧縮性補償要素9、サーボ弁3の圧力流量特
性補償要素所謂静的補償要素10およびサーボ弁
3の伝達遅れ特性補償要素、所謂動的補償要素1
1が設けられている。静的補償要素10にはアク
チユエータ3に作用する負荷圧力Pnの信号が加
えられる。この負荷圧力Pnは負荷圧力検出器1
2によつて検出される。圧縮性補償要素9には微
分器13によつて得られる負荷圧力Pnの微分値
信号が加えられる。14は圧縮性補償要素9、静
的補償要素10および動的補償要素11を含む電
気油圧サーボ機構を安定に動作させるための安定
化補償要素である。 次に、前述した本発明の一実施例である電気油
圧サーボ系の作用の説明に先立つて、電気油圧サ
ーボ系の各構成要素の特性および動作原理を説明
する。まず、サーボ増幅器8の特性は一般に一次
遅れ要素の特性で表わされるが、その折点周波数
は電気油圧サーボ系の使用周波数より十分高く設
計することができるため、次のように比例要素の
特性で表わされる。すなわち、偏差電圧eは E(s)=KrV(s)−Gf(s)Y(s) ……(1) となる。ただし、E(s)、V(s)およびY(s)
はそれぞれ、偏差電圧e、目標値vおよび負荷1
の変位yのラプラス変換であり、Gf(s)は安定
化補償要素14の伝達関数を表わす。安定化補償
要素14としては、いわゆるフイードバツク補償
要素としている。次に、サーボ弁3の入力電流i
は i=K・e ……(2) 但し K:サーボ増幅器8の利得 で与えられる。 サーボ弁3の圧力流量特性およびその周波数特
性は多くの場合、ほぼ次式で表わされる。すなわ
ち、サーボ弁3の出力流量をqn、無負荷時のサ
ーボ弁3の出力流量をqn0、負荷圧力をPnおよび
作動油の供給圧をPsとすると、サーボ弁3の出力
流量qnは、 で与えられ、またその無負荷時の周波数特性は Qn0(s)=Gs(s)・I(s) ……(5) で与えられる。この(5)式でQn0(s)およびI
(s)はそれぞれ無負荷時のサーボ弁3の出力流
量qn0およびサーボ弁3の入力電流iのラプラス
変換である。また式(5)におけるGs(s)はサーボ
弁3の遅れを表わす伝達関数であり、多くの場合 Gs(s)=ki・ωo 2/s2+2ζωos+ωo 2 ……(6) 但し ki:サーボ弁3の流量ゲイン ωo:サーボ弁3の固有周波数 ζ:サーボ弁3の減衰比 なる二次遅れ要素の特性で近似される。 アクチユエータ2および配管中の油の圧縮性な
らびにアクチユエータ2および配管の内圧変化に
対する膨張を考えると、アクチユエータ2に流入
する油に関する連続の式は qn=Ap・dy/dt+C・dPn/dt ……(7) 但し AP:アクチユエータ2のピストンの断面
積 C:駆動系の剛性を表わす定数 y:負荷1の変位 t:時間 として表わされる。 負荷1の運動方程式は、負荷1ならびにアクチ
ユエータ2のピストン摺動面に作用する摩擦力を
Ff負荷1に外部より作用する外乱Fo、負荷1の質
量をmとすれば m・d2y/dt2+Ff=AP・Pn+Fo ……(8) となる。 上述したように電気油圧サーボ系の主要なる構
成要素の特性が式(1)〜式(8)で表わされる場合にお
いて、圧縮性補償要素9と静的補償要素10との
動作原理は、静的補償要素10の偏差電圧をec
すれば次式となる。 あるいは、電流iと偏差電圧eとの間には、式
(2)の関係があるので、出力流量iに対して、次式
のように補正を加えることも可能である。 式(9)あるいは式(10)の括弧内の第2項が圧縮性補
償に関するものであり、他の要素は静的補償に関
するものである。 次にサーボ弁3の動的補償要素11の伝達関数
をGc(s)として表わすと Gc(s)=Ki・G(s) ……(11) となり、式(9)で表わされる信号ecあるいは式(10)で
表わされる信号icに式(11)なる伝達関数の補正を加
えるものである。すなわち、サーボ弁3の伝達遅
れが式(5)で表わされる場合には、サーボ弁3の動
的補償要素11の伝達関数は式(11)より Gc(S)=s2+2ζωos+ωo 2/ωo 2……(12) となる。ところで式(12)は微分動作を含むため、こ
れを理想的に実現することは、現状の技術ではか
なり困難をともなう。したがつて、実用上は Gc(s)=α2・s2+2ζωos+ωo 2/s2+2ζαωo
s+(αωo2 ……(13) などの目的とする使用周波数範囲内で実現可能な
伝達関数を用いることが有効である。この式
(13)の分子がサーボ弁3の遅れを打ち消すため
の2次進み要素である。そして式(13)の分母の
2次遅れ要素の影響を無視できる程度にαの値を
例えば3以上のように大きく選んでおくことが必
要である。 安定化補償要素14としては、例えば、その伝
達関数Gf(s)を Gf(s)=Kd+Kvs+Kas2 ……(14) と選ぶ。ここで、 Kd:変位のフイードバツクゲイン Kv:速度のフイードバツクゲイン Ka:加速度のフイードバツクゲイン である。すなわち、本発明の一実施例を示す第1
図の電気油圧サーボ系の制御量である負荷の変位
のフイードバツクの他に、その一回微分値および
二回微分値に相当する信号のフイードバツクを付
加してある。もちろん、変位の一回微分値および
二回微分値のかわりに、検出器により直接速度お
よび加速度信号を検出してフイードバツクしても
よい。 次に、上述した各補償要素の動作原理にもとづ
いて第1図に示す本発明の実施例の作用を説明す
る。第1図に示す実施例では、実用上の実現性を
考慮して式(9)のように電圧の段階で補償を行なう
場合について述べる。 信号発生器5からの目標値vとフイードバツク
回路6からのフイードバツク信号を安定化補償要
素14で安定化補償した後の信号とが加算器7に
供給される。加算器7は、これらの偏差eを演算
して、その偏差eの圧縮性補償要素9に印加す
る。圧縮性補償要素9は、式(7)から明らかなよう
に、負荷の動きが負荷圧力Pnの時間微分項に依
存することに対して、そのことを補償する要素で
あり、見かけ上負荷の動きがdy/dt=1/APqnとなる ように補償する。式(9)および式(10)の演算におい
て、右辺括弧内がその作用を表わしている。この
圧縮性補償要素9は、第2図に示すように、その
係数器9aによつて微分器13からの負荷圧力
Pnの時間微分値(dPn/dt)信号に係数(C/K・k1) を乗算し、この係数器9aからの出力信号
(C/K・k1・dPn/dt)と加算器7からの偏差電圧e とを加算器9bによつて加算し、この加算信号
(e+C/K・k1・dPn/dt)を出力信号e′として静的 補償要素10に印加する。この出力信号e′は前述
した式(9)の右辺の括弧内の項に該当しており、偏
差電圧eに対して作動油の圧縮性補償を行なう信
号に補正されていることになる。 静的補償要素10は、第2図に示すように、そ
の平方根関数器10aによつて負荷圧力検出器1
2からの負荷圧力信号Pnにもとづいて
[Field of Application of the Invention] The present invention relates to an electro-hydraulic servo system that is not affected by the characteristics of a load to be controlled or disturbances, and operates stably and with high response. Electro-hydraulic servo systems are used in the drive parts of general industrial machinery, including vibration testing machines, various testing machines such as material testing machines, various simulators, rolling mills, and robots. [Prior Art] The following types of conventional electro-hydraulic servo systems are known. In other words, an adder calculates the deviation between the target value for the amount of load to be controlled (for example, the displacement of a shaking table) and the amount of feedback from the actual controlled object, and this deviation is sent to the servo amplifier as a control deviation, and the servo Amplify the current with an amplifier,
Drive the servo valve. In the servo valve, the direction and flow rate of pressure oil supplied to the hydraulic cylinder are controlled by this input current, and the actuator (for example, a vibration table) is moved in a direction that reduces the control deviation. Thus, if the response of the servo system is sufficiently fast and this deviation can be kept small at all times, the actuator will be moved as instructed. This type of technology is disclosed on pages 135 to 145 of Proceedings of the Japan Society of Mechanical Engineers, Vol. 42, No. 353 (January 1976). In this type of closed-loop electro-hydraulic servo system,
It is extremely important that the characteristics of the system are not easily affected by loads, disturbances, and friction of shearing parts, and that it operates stably and with high response. As a solution to such problems, we published the Proceedings of the Society of Instrument and Control Engineers, Volume 16, No. 3 (June 1982).
The technique disclosed on pages 391 to 397 of the publication (Japanese) is known. This technology improves the fact that the characteristics of a closed-loop system are affected by the load.
Static and dynamic compensation elements are installed upstream of the servo valve. [Problems to be Solved by the Invention] Incidentally, the electrohydraulic servo system having the static compensation element and the dynamic compensation element described above operates well when the compensation element is ideally set.
However, in reality, it is difficult to ideally set the compensation element, and due to characteristic fluctuations of each component of the control system, even if the compensation element is set ideally at a certain point, it will deviate from the ideal state after that. is common. In that case, the electro-hydraulic servo system becomes unstable. In particular, the installation of the static compensation element and the dynamic compensation element has created a new problem in that when the system deviates from the ideal state, the instability becomes greater than when no compensation element is provided. In this case, the compensation element cannot be fully utilized, and the meaning of installing the compensation element is diminished. The present invention has been made based on the above-mentioned matters, and is not affected by changes or fluctuations in the load to be controlled, the effect of external disturbances, friction of sliding parts, delay characteristics of servo valves, etc., and is stable and has high response. The purpose of this invention is to provide an electro-hydraulic servo system that operates without any load or disturbance response. [Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention includes the following:
In a closed-loop electro-hydraulic servo system, a compressibility compensation element configured to add a signal proportional to the differential value of a load pressure signal acting on an actuator to a deviation signal and output it, and an output signal of the compressibility compensation element In contrast, a static compensation element that performs arithmetic processing that indicates the inverse function characteristic of the load pressure flow rate characteristic of the servo valve based on the load pressure signal is installed in the front stage of the servo amplifier, and the compressibility compensation element and the static A stabilizing compensation element is installed in the feedback loop to stabilize the electro-hydraulic servo system including the compensation element. [Operation] In the means for solving the above-mentioned problems, in the front stage of the servo amplifier of the electro-hydraulic servo system,
A compressible compensation element and a static compensation element are installed in series. Therefore, it basically has the ability to compensate for the influence on the characteristics of the servo valve that depends on fluctuations in the load to be controlled, disturbances, and friction of the sliding part. Furthermore, in order to stabilize the entire electro-hydraulic servo system caused by installing these compensation elements, a stabilization compensation element is installed in the feedback loop, so it compensates for the effects of load fluctuations, disturbances, etc. It is possible to fully demonstrate its capabilities and achieve stable and highly responsive operation. [Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the electro-hydraulic servo system of the present invention. In the figure, 1 is a load to be controlled, 2 is a hydraulic actuator that drives the load 1, and 3 is a pressure applied to the actuator 2. a servo valve that controls the flow rate and direction of oil; 4 is a hydraulic pressure source; 5 is a signal generator that generates a target value v of displacement of load 1;
Reference numeral 6 denotes a feedback circuit (in this embodiment, the controlled variable is the displacement of the load), and the feedback circuit 6 is composed of a displacement meter 6a for detecting the displacement of the load 1 and a displacement detection circuit 6b. 7 is an adder for calculating the deviation e between the target value v from the signal generator 5 and the feedback signal from the feedback circuit 6; and 8 is a servo amplifier for amplifying the power of the input signal to the servo valve 3. In the preceding stage of this servo amplifier 8, from the signal generator 5 side, there is a compressibility compensation element 9 for the hydraulic oil of the servo valve 3, a so-called static compensation element 10, a pressure flow characteristic compensation element 10 for the servo valve 3, and a transmission of the servo valve 3. Delay characteristic compensation element, so-called dynamic compensation element 1
1 is provided. A signal of the load pressure P n acting on the actuator 3 is applied to the static compensation element 10 . This load pressure P n is the load pressure detector 1
Detected by 2. A differential value signal of the load pressure P n obtained by a differentiator 13 is applied to the compressibility compensation element 9 . 14 is a stabilizing compensation element for stably operating the electrohydraulic servomechanism including the compressible compensation element 9, the static compensation element 10, and the dynamic compensation element 11. Next, before explaining the operation of the electro-hydraulic servo system which is an embodiment of the present invention, the characteristics and operating principle of each component of the electro-hydraulic servo system will be explained. First, the characteristics of the servo amplifier 8 are generally expressed by the characteristics of the first-order delay element, but since its corner frequency can be designed to be sufficiently higher than the operating frequency of the electro-hydraulic servo system, the characteristics of the proportional element can be expressed as follows. expressed. That is, the deviation voltage e is E(s)=K r V(s)-G f (s)Y(s) (1). However, E(s), V(s) and Y(s)
are the deviation voltage e, target value v and load 1, respectively.
is the Laplace transform of the displacement y, and G f (s) represents the transfer function of the stabilization compensation element 14. The stabilization compensation element 14 is a so-called feedback compensation element. Next, input current i of servo valve 3
is i=K・e...(2) where K: is given by the gain of the servo amplifier 8. In many cases, the pressure flow characteristics and frequency characteristics of the servo valve 3 are approximately expressed by the following equation. In other words, if the output flow rate of the servo valve 3 is q n , the output flow rate of the servo valve 3 at no load is q n0 , the load pressure is P n , and the supply pressure of hydraulic oil is P s , then the output flow rate of the servo valve 3 is q n is The frequency characteristic at no load is given by Q n0 (s)=G s (s)·I(s) (5). In this equation (5), Q n0 (s) and I
(s) are the Laplace transforms of the output flow rate q n0 of the servo valve 3 and the input current i of the servo valve 3 at no-load, respectively. Furthermore, G s (s) in equation (5) is a transfer function that represents the delay of the servo valve 3, and in many cases G s (s) = k i ·ω o 2 /s 2 +2ζω o s + ω o 2 ...( 6) However, k i :flow gain of servo valve 3 ω o : natural frequency of servo valve 3 ζ : damping ratio of servo valve 3, which is approximated by the characteristics of a second-order lag element. Considering the compressibility of the oil in the actuator 2 and the piping, and the expansion of the actuator 2 and the piping in response to changes in internal pressure, the equation of continuity regarding the oil flowing into the actuator 2 is q n =A p・dy/dt+C・dP n /dt... ...(7) However, A P : Cross-sectional area of the piston of actuator 2 C: Constant representing the rigidity of the drive system y: Displacement of load 1 t: Expressed as time. The equation of motion for load 1 is the frictional force acting on load 1 and the piston sliding surface of actuator 2.
If the external disturbance F o acts on F f load 1 and the mass of load 1 is m, then m・d 2 y/dt 2 +F f =A P・P n +F o ……(8). As described above, when the characteristics of the main components of the electrohydraulic servo system are expressed by equations (1) to (8), the operating principles of the compressible compensation element 9 and the static compensation element 10 are static Letting the deviation voltage of the compensation element 10 be e c , the following equation is obtained. Alternatively, between the current i and the deviation voltage e, the formula
Since the relationship (2) exists, it is also possible to correct the output flow rate i as shown in the following equation. The second term in parentheses in equation (9) or equation (10) relates to compressive compensation, and the other elements relate to static compensation. Next, if the transfer function of the dynamic compensation element 11 of the servo valve 3 is expressed as G c (s), then G c (s) = K i · G (s) ... (11), which is expressed by equation (9). This is to add the correction of the transfer function expressed by Equation (11) to the signal e c or the signal i c expressed by Equation (10). That is, when the transmission delay of the servo valve 3 is expressed by equation (5), the transfer function of the dynamic compensation element 11 of the servo valve 3 is calculated from equation (11) as G c (S)=s 2 +2ζω o s+ω o 2o 2 ...(12). By the way, since equation (12) includes a differential operation, it is quite difficult to ideally realize this with the current technology. Therefore, in practice, G c (s) = α 2 · s 2 + 2ζω o s + ω o 2 /s 2 + 2ζαω o
It is effective to use a transfer function that can be realized within the intended frequency range of use, such as s+(αω o ) 2 (13). The numerator of this equation (13) is a secondary advance element for canceling the delay of the servo valve 3. It is necessary to select the value of α large, for example, 3 or more, to the extent that the influence of the second-order lag element in the denominator of equation (13) can be ignored. For the stabilization compensation element 14, for example, its transfer function G f (s) is selected as G f (s) = K d + K v s + K a s 2 (14). Here, K d : Displacement feedback gain K v : Velocity feedback gain Ka : Acceleration feedback gain. That is, the first example showing one embodiment of the present invention
In addition to the feedback of the displacement of the load, which is the control variable of the electro-hydraulic servo system shown in the figure, feedback of signals corresponding to the first and second differential values is added. Of course, instead of the first and second differential values of displacement, velocity and acceleration signals may be detected directly by a detector and fed back. Next, the operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be explained based on the operating principle of each compensation element described above. In the embodiment shown in FIG. 1, a case will be described in which compensation is performed at the voltage stage as shown in equation (9) in consideration of practical feasibility. The target value v from the signal generator 5 and the signal obtained by stabilizing and compensating the feedback signal from the feedback circuit 6 by the stabilizing compensation element 14 are supplied to the adder 7. The adder 7 calculates these deviations e and applies the deviations e to the compressible compensation element 9. As is clear from equation (7), the compressibility compensation element 9 is an element that compensates for the dependence of the load movement on the time differential term of the load pressure P n , and the apparent load Compensate so that the movement becomes dy/dt=1/A P q n . In the calculations of equations (9) and (10), the action is shown in parentheses on the right side. As shown in FIG.
Multiply the time differential value (dP n /dt) signal of P n by the coefficient (C/K・k 1 ) and add it to the output signal (C/K・k 1・dP n /dt) from the coefficient multiplier 9a. The adder 9b adds the deviation voltage e from the device 7 to the static compensation element 10, and the added signal (e+C/ K.k.sub.1.dP.sub.n /dt) is applied to the static compensation element 10 as an output signal e'. This output signal e' corresponds to the term in parentheses on the right side of the above-mentioned equation (9), and has been corrected to a signal that compensates for the compressibility of the hydraulic oil with respect to the deviation voltage e. The static compensation element 10, as shown in FIG.
Based on the load pressure signal P n from 2

【式】なる演算を行ない、この演算信号[Formula] Performs the calculation, and this calculation signal

【式】と圧縮性補償要素9の加算器 9bからの出力信号e′とを割算器10bにより割
算して、この割算信号〔式(10)に相当する信号ee
を動的補償要素11に加える。なお、前述した平
方根関数器10aは出力信号ecの値が正および零
のときに
[Equation] and the output signal e' from the adder 9b of the compressible compensation element 9 are divided by the divider 10b, and this divided signal [signal e e corresponding to equation (10)]
is added to the dynamic compensation element 11. Note that the square root function unit 10a described above operates when the value of the output signal e c is positive and zero.

【式】の演算を行ない、出力信 号ecの値が負のときにPerform the calculation in [Formula], and when the value of the output signal e c is negative,

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように、本発明によれば、負荷の
変更あるいは変動、外乱の作用およびサーボ弁の
遅れ特性等によつて電気油圧サーボ系の伝達特性
が影響を受けることがなく、しかも安定で目標値
に対する制御量の追従性を忠実に実現することが
できるものである。
As detailed above, according to the present invention, the transmission characteristics of the electrohydraulic servo system are not affected by changes or fluctuations in load, the action of disturbances, the delay characteristics of the servo valve, etc., and are stable. This allows faithful tracking of the control amount to the target value.

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

第1図は本発明の電気油圧サーボ系の一実施例
の構成を示す図、第2図は第1図に示される電気
油圧サーボ系の要部の詳細な構成を示す図、第3
図は従来の電気油圧サーボ系における負荷変動の
影響の応答結果を示す線図、第4図は本発明の装
置における負荷変動の影響の応答結果を示す線
図、第5図は従来の電気油圧サーボ系における外
乱の影響の応答結果を示す線図、第6図は本発明
の装置における外乱の影響の応答結果を示す線図
である。 1……負荷、2……アクチユエータ、3……サ
ーボ弁、5……信号発生器、6……フイードバツ
ク回路、7……加算器、8……サーボ増幅器、9
……圧縮性補償要素、10……静的補償要素、1
1……動的補償要素、12……負荷圧力検出器、
13……微分器、14……安定化補償要素。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the electro-hydraulic servo system of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the detailed configuration of the main parts of the electro-hydraulic servo system shown in FIG. 1, and FIG.
The figure is a line diagram showing the response results of the influence of load fluctuations in a conventional electro-hydraulic servo system, Figure 4 is a line diagram showing the response results of the influence of load fluctuations in the device of the present invention, and Figure 5 is a diagram showing the response results of the influence of load fluctuations in the conventional electro-hydraulic servo system. FIG. 6 is a diagram showing a response result to the influence of disturbance in the servo system. FIG. 6 is a diagram showing a response result to the influence of disturbance in the apparatus of the present invention. 1... Load, 2... Actuator, 3... Servo valve, 5... Signal generator, 6... Feedback circuit, 7... Adder, 8... Servo amplifier, 9
...Compressible compensation element, 10...Static compensation element, 1
1...Dynamic compensation element, 12...Load pressure detector,
13...Differentiator, 14...Stabilization compensation element.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 目標値である入力信号と、制御対象あるいは
制御対象を駆動するアクチユエータからのフイー
ドバツク信号との偏差を演算する加算器と、該偏
差を入力して信号を増幅するサーボ増幅器と、該
サーボ増幅器の出力によつて圧油の流量と方向と
を制御するサーボ弁と、該サーボ弁から供給され
る圧油によつて負荷を駆動するアクチユエータと
を有する電気油圧サーボ系において、 前記アクチユエータに作用する負荷圧力信号の
微分値に比例した信号を前記偏差信号に加算して
出力するように構成した圧縮性補償要素と、 該圧縮性補償要素の出力信号に対して、該負荷
圧力信号にもとづ前記サーボ弁の負荷圧力流量特
性の逆関数特性を示す演算処理を行う静的補償要
素とを前記サーボ増幅器の前段に設置すると共
に、 前記圧縮性補償要素および前記静的補償要素を
含む電気油圧サーボ系を安定化させるための安定
化補償要素をフイードバツクループに設置したこ
と を特徴とする電気油圧サーボ系。
[Claims] 1. An adder that calculates the deviation between an input signal that is a target value and a feedback signal from a controlled object or an actuator that drives the controlled object, and a servo amplifier that inputs the deviation and amplifies the signal. an electro-hydraulic servo system comprising: a servo valve that controls the flow rate and direction of pressure oil according to the output of the servo amplifier; and an actuator that drives a load with the pressure oil supplied from the servo valve. a compressibility compensation element configured to add a signal proportional to a differential value of a load pressure signal acting on the actuator to the deviation signal and output the resultant signal; A static compensation element that performs arithmetic processing indicating an inverse function characteristic of the load pressure flow rate characteristic of the servo valve based on a signal is installed upstream of the servo amplifier, and the compressibility compensation element and the static compensation element An electro-hydraulic servo system characterized in that a stabilizing compensation element is installed in a feedback loop to stabilize the electro-hydraulic servo system.
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