JPH03303A - Method and apparatus for compensating pressure fluid characteristic of servo valve in electrohydraulic servo device - Google Patents
Method and apparatus for compensating pressure fluid characteristic of servo valve in electrohydraulic servo deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プレス、ブレーキ、材料破壊試験機などに用
いられる電気油圧サーボ機構におけるサーボ弁の圧力−
流量特性の補償方法及びその装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to the pressure control of a servo valve in an electro-hydraulic servo mechanism used in presses, brakes, material destruction testing machines, etc.
The present invention relates to a method and device for compensating flow characteristics.
第3図は、特公昭53−43061号などで公知の従来
の電気油圧サーボ機構の系統図である。この図において
、負荷1は、油圧シリンダ2によって駆動される。その
油圧シリンダ2は、サーボ弁3を介して油圧源4に接続
されている。前記油圧シリンダ2の変位量は、変位検出
器6によって検出され。FIG. 3 is a system diagram of a conventional electrohydraulic servo mechanism known from Japanese Patent Publication No. 53-43061. In this figure, a load 1 is driven by a hydraulic cylinder 2. The hydraulic cylinder 2 is connected to a hydraulic power source 4 via a servo valve 3. The amount of displacement of the hydraulic cylinder 2 is detected by a displacement detector 6.
増幅器7を介してフィードバックされる。そして、入力
信号供給部9からの制御変位に相当する電圧信号(変位
指令)と前記増幅器7からのフィードバック信号とを加
算器8で加算し、その結果値をサーボ増幅部を構成する
サーボ増幅器5で増幅して前記サーボ弁3に送り、これ
を制御する。その結果、入力信号供給部9からの変位指
令に従って負荷1が駆動されるものである。It is fed back via amplifier 7. Then, an adder 8 adds the voltage signal (displacement command) corresponding to the control displacement from the input signal supply section 9 and the feedback signal from the amplifier 7, and the resulting value is sent to the servo amplifier 5 constituting the servo amplifier section. The signal is amplified and sent to the servo valve 3, which is then controlled. As a result, the load 1 is driven according to the displacement command from the input signal supply section 9.
この第3図におけるサーボ弁3の入力電流iから負荷1
の変位Yまでの制御ブロック図を第4図に示す。第4図
中の記号の意味は次の通りである。From the input current i of the servo valve 3 in this Fig. 3, the load 1
A control block diagram up to displacement Y is shown in FIG. The meanings of the symbols in FIG. 4 are as follows.
i :サーボ弁3の入力電流(mA)
Ki:サーボ弁3のゲイン定数((a&/s)/ m
A )Ti:サーボ弁3の時定数(S)
S ニラプラス変数
Q :サーボ弁3の吐出流量(、ff1)Q′ニジリン
ダ2の流入流量(cj)
CI=サーボ弁3の圧力−流量勾配〔alls/kg−
8〕であり、
と表される。i: Input current of servo valve 3 (mA) Ki: Gain constant of servo valve 3 ((a&/s)/m
A) Ti: Time constant (S) of servo valve 3 S Niraplus variable Q: Discharge flow rate of servo valve 3 (, ff1) Q'Inflow flow rate of Niji cylinder 2 (cj) CI = Pressure-flow rate gradient of servo valve 3 [alls /kg-
8] and is expressed as .
C2:サーボ弁3及びシリンダ2の漏れ率〔工s/kg
−9〕であり、サーボ弁3及びシリンダ2の漏れ流量を
QQとしたとき。C2: Leakage rate of servo valve 3 and cylinder 2 [works/kg
-9], and when the leakage flow rate of the servo valve 3 and cylinder 2 is QQ.
と表される。It is expressed as
Pmニジリンダ2の出入口の圧力差(kg/aJ)k
:管路及びシリンダ2の体積膨張をke (am”/k
gl、シリンダ2及び管路片側内の油の体積をV Cc
d)、油の体積弾性係数をK Ckg/aJ)としたと
き、C3:可動部分の粘性抵抗係数〔−・s/an)A
:可動シリンダ2のピストンの受圧面積〔d〕N:可動
部分の速度(tyrr / s )この第4図における
C2.C3の値はその他の要素の値に比較して極めて小
さいので、これを省略した等価ブロック図を第5図に示
す。この第5図において、ブロック(ロ)中の固有振動
数ωm。Pm Niji cylinder 2 pressure difference at the entrance and exit (kg/aJ) k
: Volumetric expansion of pipe line and cylinder 2 ke (am”/k
gl, the volume of oil in cylinder 2 and one side of the pipe is V Cc
d), when the bulk elastic modulus of oil is K Ckg/aJ), C3: viscous drag coefficient of moving parts [-・s/an)A
: Pressure-receiving area of the piston of the movable cylinder 2 [d] N: Speed of the movable part (tyrr/s) C2. Since the value of C3 is extremely small compared to the values of other elements, an equivalent block diagram in which this is omitted is shown in FIG. In this FIG. 5, the natural frequency ωm in the block (b).
減衰率(減衰係数)ζは。The damping rate (damping coefficient) ζ is.
と表される。It is expressed as
M:可動部分(負荷1.油圧シリンダ2など負荷側の可
動部分をいう、以下同様)の総質量〔艙・S’/am)
で示される。M: Total mass of movable parts (Load 1. Refers to movable parts on the load side such as hydraulic cylinder 2, the same applies hereinafter) [Taft/S'/am)
It is indicated by.
このような等価ブロックにおいて、周波数応答は2次系
で、共振ピークはζによって決定されることは周知の通
りである。ζは、前掲(2)式から分かる通りM、A、
k及びC1によって決り、また電気油圧サーボ機構では
、前記M、A及びkは、その機構としては一定値となる
。しかし、C1はサーボ弁3の圧力−流量勾配で、前記
のように、で示される。It is well known that in such an equivalent block, the frequency response is a quadratic system, and the resonance peak is determined by ζ. As can be seen from equation (2) above, ζ is M, A,
k and C1, and in an electro-hydraulic servomechanism, M, A and k have constant values for the mechanism. However, C1 is the pressure-flow gradient of the servo valve 3, which, as before, is denoted by .
また、QとPlの関係は、
Q=Ki−1青 ・・・・・・(4)の
非線形となっている。Furthermore, the relationship between Q and Pl is nonlinear as shown in (4): Q=Ki-1Blue.
この関係を図示したのが第6図で、図中psは油圧源4
の供給圧力、iRは定格時のix、その他は上記と同様
である。この第6図に示すように、C+(=ix)は、
前掲(3)式の関係でそのときのPlによって大幅に変
化する。またPm(シリンダ2の出入口の圧力差)は、
負荷圧力PLに比例する。よって第3図(第4図、第5
図)に示す従来技術では、負荷圧力PLによってC+
(サーボ弁3の圧力−流量勾配)が変化し、その結果ζ
が変化して周波数特性が変化するという問題があった。This relationship is illustrated in Figure 6, where ps is the hydraulic power source 4.
The supply pressure of , iR is ix at the rated value, and the others are the same as above. As shown in FIG. 6, C+ (=ix) is
Due to the relationship expressed by equation (3) above, it changes significantly depending on Pl at that time. Also, Pm (pressure difference at the entrance and exit of cylinder 2) is
Proportional to load pressure PL. Therefore, Figure 3 (Figure 4, Figure 5)
In the conventional technology shown in Figure), C+
(pressure-flow rate gradient of servo valve 3) changes, and as a result ζ
There was a problem in that the frequency characteristics changed as a result of the change in the frequency characteristics.
従来技術においても、負荷圧力、すなわち負荷1が一定
の場合は上述問題は生じない。Even in the prior art, the above-mentioned problem does not occur when the load pressure, that is, the load 1 is constant.
しかしながら負荷1の制御として、例えばプレスの圧力
、ブレーキの油圧、材料の破壊試験機の圧力制御などの
ように、油圧シリンダ2の押込変位による広*Sの圧力
制御が目的される場合には。However, when the purpose of controlling the load 1 is wide*S pressure control by pushing displacement of the hydraulic cylinder 2, such as press pressure, brake oil pressure, pressure control of a material destructive testing machine, etc.
負荷圧力pLは0〜定格値までの範囲で制御される。し
たがってこの場合は、前述のようにサーボ系の周波数特
性が変化して、第7図示のボード線図に示す共振点ωm
が、aに示すようにOdBをオバーする状態を招き、制
御ハンチングを生じるという問題があった。The load pressure pL is controlled in the range from 0 to the rated value. Therefore, in this case, the frequency characteristics of the servo system change as described above, and the resonance point ωm shown in the Bode diagram shown in Figure 7
However, as shown in a, there is a problem in that the OdB is exceeded, resulting in control hunting.
この問題を回避するため従来技術では、第8図に示すよ
うにC+(PL)の大小にかかわらず、サーボ系全体の
ループゲインをサーボ増幅器5によって下げるという消
極策をとらざるを得なかった。In order to avoid this problem, in the prior art, as shown in FIG. 8, regardless of the magnitude of C+(PL), a negative measure had to be taken to lower the loop gain of the entire servo system using the servo amplifier 5.
このことは、電気油圧サーボ制御系(電気油圧サーボ機
構)全体のループゲインは、C,が最小で決定されると
いうことである。This means that the loop gain of the entire electro-hydraulic servo control system (electro-hydraulic servo mechanism) is determined by the minimum value C.
しかしC1の変化は、PL:O(C+最小)、pL二P
s(C+最大)間においては20〜50倍以上に達する
ので、電気油圧サーボ機構全体の制御性能(精度。However, the change in C1 is PL:O(C+minimum), pL2P
The control performance (accuracy) of the entire electro-hydraulic servo mechanism is 20 to 50 times higher between s (C+maximum).
応答)を著しく低下させることになっていた。response).
本発明の目的は、広範囲の圧力制御を行う場合でも、常
にその負荷圧力について最大のループゲインが得られ、
制御性能(精度、応答)を向上することができる、電気
油圧サーボ機構におけるサーボ機構におけるサーボ弁の
圧力−流量特性の補償方法及びその装置を提供すること
にある。The purpose of the present invention is to always obtain the maximum loop gain for the load pressure even when performing pressure control over a wide range.
An object of the present invention is to provide a method and device for compensating the pressure-flow characteristics of a servo valve in a servo mechanism in an electrohydraulic servomechanism, which can improve control performance (accuracy, response).
上記目的は、電気油圧サーボ機構において、負荷圧力の
変化に応じ、各負荷圧力におけるハンチング限界をオバ
ーさせない範囲の最大値(最大許容値)にループゲイン
を調整することにより達成される。The above object is achieved by adjusting the loop gain in the electro-hydraulic servomechanism to the maximum value (maximum allowable value) within a range that does not exceed the hunting limit at each load pressure, in response to changes in load pressure.
入力信号供給部の出力が圧力指令で、負荷圧カフィード
バック系を構成する場合は、入力信号供給部の出力を負
荷圧力の検出に用いればよい。また、入力信号供給部の
出力が変位指令の場合は、油圧シリンダの差圧力を負荷
電力の検出に用いればよい。When the output of the input signal supply section is a pressure command and constitutes a load pressure feedback system, the output of the input signal supply section may be used to detect the load pressure. Furthermore, when the output of the input signal supply section is a displacement command, the differential pressure of the hydraulic cylinders may be used to detect the load power.
装置としては、C,は負荷圧力PLによって変化するか
ら、負荷圧力PLの変化を得、その変化の大小に応じ5
丁度ハンチング限界をオバーしないようにループゲイン
を調整するループゲ・・イン調整手段を設けて構成すれ
ば、前述の目的は達成される。As for the device, since C changes depending on the load pressure PL, the change in the load pressure PL is obtained, and 5 is calculated depending on the magnitude of the change.
The above object can be achieved by providing a loop gain adjustment means for adjusting the loop gain so as not to exceed the hunting limit.
負荷圧力の変化に応じ、各負荷圧力におけるハンチング
限界をオバーさせない範囲の最大値(最大許容値)にル
ープゲインを追従調整すれば、ループゲインは、サーボ
機構上、常に最適値に自動調整されることになり、制御
性能(精度、応答)は負荷圧力の大小にかかわらず常に
高毬維持される。If the loop gain is adjusted according to changes in load pressure to the maximum value (maximum allowable value) within the range that does not exceed the hunting limit at each load pressure, the loop gain will always be automatically adjusted to the optimal value due to the servo mechanism. As a result, control performance (accuracy, response) is always maintained at a high level regardless of the load pressure.
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第1図
は本発明による。電気油圧サーボ機構におけるサーボ弁
の圧力−流量特性の補償方法及びその装置の一実施例を
示す制御系統図で、この第1図は、第3図に示した従来
技術に本発明を適用した例を示す(ただし、入力信号供
給部9の出力は変位指令EYでなく、圧力指令EPであ
る)もので、第3図と同一符号が付された部分は同−又
は相当部分を示す。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is according to the invention. This is a control system diagram showing one embodiment of a method and device for compensating the pressure-flow characteristics of a servo valve in an electro-hydraulic servomechanism, and FIG. 1 is an example in which the present invention is applied to the conventional technology shown in FIG. 3. (However, the output of the input signal supply section 9 is not the displacement command EY but the pressure command EP.) Parts with the same reference numerals as in FIG. 3 indicate the same or equivalent parts.
ここでは、上記のように入力信号供給部9の出力が圧力
指令EPで、負荷1での負荷圧力PLを圧力検出器11
で検出し、増幅器10を介してフィードバックする場合
を例示するもので、以下これについて説明する。Here, as described above, the output of the input signal supply section 9 is the pressure command EP, and the load pressure PL at the load 1 is detected by the pressure detector 11.
This is an example of a case in which the signal is detected by the amplifier 10 and fed back via the amplifier 10, and this will be explained below.
すなわち負荷1の負荷圧力PLは、圧力検出器11で検
出され、増幅器10で増幅されて出力(フィードバック
信号)Fpとしてフィードバックされる。これらE、と
FPは加算器8で加算されて出力され、フィードバック
制御が行われるもので、これにより負荷圧力PLは入力
信号供給部9の出力EPと等しくなる。That is, the load pressure PL of the load 1 is detected by the pressure detector 11, amplified by the amplifier 10, and fed back as an output (feedback signal) Fp. These E and FP are added by an adder 8 and output, and feedback control is performed, so that the load pressure PL becomes equal to the output EP of the input signal supply section 9.
このことは前述従来技術と特に変わるものではなく、本
発明では、負荷圧力pLの変化に応じ、各負荷圧力PL
におけるハンチング限界をオバーさせない範囲の最大値
(最大許容値)にループゲインを追従調整するループゲ
イン調整手段を付加したものである。図示例では、ルー
プゲイン調整手段は、各負荷圧力pLで許容される最大
ループゲインを求め、その値に基づいてサーボ増幅部の
増幅率を変化させ、ループゲインを各負荷圧力で許容さ
れる最大値に設定するサーボ増幅部増幅率調整手段で構
成されている。更に詳述すれば、図示例では、前記サー
ボ増幅部は掛算器101とサーボ増幅器5を備えてなり
、前記サーボ増幅部増幅率調整手段は、各負荷圧力PL
におけるハンチング限界のゲイン関数が予め設定された
関数発生器102と、この関数発生器102からの信号
と入力信号供給部9からの信号とを掛算する前記掛算器
101とを備えてなり、この掛算器101からの信号を
前記サーボ増幅器5に与えるように構成されている6以
下、第1図に例示の本発明装置について説明する。前記
関数発生器102の入力(入力信号供給部9の出力)E
pと出力yの関係は、前掲(3)式のCIの変化、すな
わち第6図に示すPm(−PL)に対するC3の関係を
シュミレートするよう設定されている。また掛算器10
1の演算式は、
Z=xy
・・・・・・・・・・(5)
である。ここで、yは関数発生器102の出力、Xは加
算器8の出力、Zはサーボ増幅器5の入力である。This is not particularly different from the prior art described above, and in the present invention, each load pressure PL
A loop gain adjustment means is added to adjust the loop gain to follow the maximum value (maximum allowable value) within the range that does not exceed the hunting limit. In the illustrated example, the loop gain adjusting means determines the maximum loop gain allowable at each load pressure pL, changes the amplification factor of the servo amplifier based on the value, and adjusts the loop gain to the maximum allowable at each load pressure. The servo amplification unit is composed of amplification factor adjustment means that sets the value to a value. More specifically, in the illustrated example, the servo amplification section includes a multiplier 101 and a servo amplifier 5, and the servo amplification section amplification factor adjustment means is configured to adjust the amplification factor of each load pressure PL.
The function generator 102 has a hunting limit gain function set in advance, and the multiplier 101 multiplies the signal from the function generator 102 by the signal from the input signal supply section 9. The apparatus of the present invention illustrated in FIG. 1 will now be described. Input of the function generator 102 (output of the input signal supply section 9) E
The relationship between p and output y is set to simulate the change in CI in equation (3) above, that is, the relationship between C3 and Pm (-PL) shown in FIG. Also multiplier 10
The calculation formula for 1 is Z=xy (5). Here, y is the output of the function generator 102, X is the output of the adder 8, and Z is the input of the servo amplifier 5.
よってループゲインは、加算器8の出力から、掛算器1
01、サーボ増幅器5、サーボ弁3、油圧シリンダ2、
圧力検出器11、増幅器10を一巡する合計ゲインとな
り、また掛算器101への関数発生器102出力yの値
により可変となる。Therefore, the loop gain is calculated from the output of adder 8 to the output of multiplier 1.
01, servo amplifier 5, servo valve 3, hydraulic cylinder 2,
This is the total gain that goes around the pressure detector 11 and the amplifier 10, and is variable depending on the value of the function generator 102 output y to the multiplier 101.
一方、前記C1が最小、すなわち負荷圧力PL二二辺近
傍おいては、サーボ系がハンチングしないようサーボ増
幅器5のゲインが設定されているが。On the other hand, the gain of the servo amplifier 5 is set so that the servo system does not hunt when C1 is at its minimum, that is, near the 22nd side of the load pressure PL.
この時の掛算器101への関数発生器102出力yの値
は1とする(したがって、掛算器101の入力Xがその
まま出力される)、次にCIが最大、すなわち負荷圧力
pL=psにおいては、サーボ系がハンチングしない限
界となるループゲインをとるよう掛算器101への関数
発生器1028力yの値が定められる。At this time, the value of the function generator 102 output y to the multiplier 101 is set to 1 (therefore, the input X of the multiplier 101 is output as is). Next, when CI is maximum, that is, when the load pressure pL=ps, , the value of the function generator 1028 force y to the multiplier 101 is determined so as to have a loop gain that is the limit at which the servo system does not cause hunting.
このyは、関数発生器102でEPがpL=psに相当
するときに発生させるようにする。This y is generated by the function generator 102 when EP corresponds to pL=ps.
以上のように、各負荷圧力pLにおいてサーボ系がハン
チングしないループゲインをとるようなyを得べく関数
発生器102が設定、調整されている。As described above, the function generator 102 is set and adjusted to obtain y such that the servo system has a loop gain that does not cause hunting at each load pressure pL.
前記したように、E P oCP Lの関係にあるから
、関数発生器102にEPが入力されれば、その時の負
荷圧力PLに従ってyが変化し、ループゲインはハンチ
ング限界線上で変化することになる。As mentioned above, since the relationship is E P o CP L, if EP is input to the function generator 102, y will change according to the load pressure PL at that time, and the loop gain will change on the hunting limit line. .
第2図は本発明方法及び装置の他の実施例を示す制御系
統図で、ここでは、入力信号供給部9の出力EYが、変
位指令の場合を例示するもので、以下これについて説明
する。第2図において、負荷1の負荷変位Yは、変位検
出器6で検出され、増幅器7で増幅されて出力(フィー
ドバック信号)FYとして、フィードバックされる。こ
れらEYとFYは、加算器8で加算されて出力され、フ
ィードバック制御が行われるもので、これにより負荷変
位Yが入力信号供給部9の出力EYと等しくなることは
、前記従来技術で述べた通りであるが、ここでは、加算
器8とサーボ増幅器5の間に掛算器101を付加すると
共に、油圧シリンダ2の圧力差PIlを入力する関数発
生器102を付加してなるものである。FIG. 2 is a control system diagram showing another embodiment of the method and apparatus of the present invention. Here, the output EY of the input signal supply section 9 is a displacement command, which will be explained below. In FIG. 2, a load displacement Y of the load 1 is detected by a displacement detector 6, amplified by an amplifier 7, and fed back as an output (feedback signal) FY. These EY and FY are added by the adder 8 and output, and feedback control is performed, and as a result, the load displacement Y becomes equal to the output EY of the input signal supply section 9, as described in the prior art. However, here, a multiplier 101 is added between the adder 8 and the servo amplifier 5, and a function generator 102 for inputting the pressure difference PI1 of the hydraulic cylinder 2 is added.
この場合、油圧シリンダ2の圧力差Pmを得るために、
次のような手段をもつ。すなわち、油圧シリンダ2の圧
力PI+P2を検出する圧力検出器105、106と、
それらの出力を増幅する増幅器103゜104と、増幅
器103の出力P1と増幅器104のP2の1、すなわ
ち油圧シリンダ2の出入口の圧力差P+aを出力する減
算器107とを備えている。In this case, in order to obtain the pressure difference Pm of the hydraulic cylinder 2,
It has the following means: That is, pressure detectors 105 and 106 that detect the pressure PI+P2 of the hydraulic cylinder 2;
It includes amplifiers 103 and 104 that amplify these outputs, and a subtracter 107 that outputs 1 of the output P1 of the amplifier 103 and P2 of the amplifier 104, that is, the pressure difference P+a at the entrance and exit of the hydraulic cylinder 2.
第2図の例では、入力信号供給部9の出力EYは、負荷
圧力PLには直接比例しない。したがって、上述手段を
設けて油圧シリンダ2の出入口の圧力差Pmを検出し、
それを負荷圧力Pしに代えるものである。なお負荷圧力
PLは、
pL= P、−p2 ・・・・・・
・・(6)であり、P+wと同一値をとることは周知の
通りである。In the example of FIG. 2, the output EY of the input signal supply section 9 is not directly proportional to the load pressure PL. Therefore, the above-mentioned means is provided to detect the pressure difference Pm at the entrance and exit of the hydraulic cylinder 2,
This is replaced by load pressure P. Note that the load pressure PL is pL=P, -p2...
...(6), and it is well known that it takes the same value as P+w.
また、掛算器101及び関数発生器102は第1図に例
示の場合と同様に設定、調節される。Further, the multiplier 101 and the function generator 102 are set and adjusted in the same manner as in the case illustrated in FIG.
以上により、関数発生器102にPmが入力されること
により、その時の負荷圧力PLに従って掛算器101へ
のyの値が変化し、ループゲインは最大の値をとってハ
ンチング限界線上で変化することになる。As described above, when Pm is input to the function generator 102, the value of y to the multiplier 101 changes according to the load pressure PL at that time, and the loop gain takes the maximum value and changes on the hunting limit line. become.
ここで、負荷圧力PLがO近傍と定格近傍では、サーボ
弁の圧力特性C1の変化は20〜50倍に達することは
前述した通りである。また、サーボ系の共振ピークMp
はCIに比例するζによって決ることは、また前述の通
りであり、その値は、で表される。Here, as described above, when the load pressure PL is near O and near the rated value, the change in the pressure characteristic C1 of the servo valve reaches 20 to 50 times. In addition, the resonance peak Mp of the servo system
is determined by ζ, which is proportional to CI, as described above, and its value is expressed by .
いま、この変化を例えば20倍で試算すると、共振ピー
クMpは、(7)式より約24dBの差となる(負荷圧
力定格近傍のζ=0.6とした場合)。このことは、負
荷圧力O近傍ではゲインを25dB下げる必要があるこ
とを意味する。Now, if this change is calculated by multiplying it by 20 times, for example, the resonance peak Mp will be a difference of about 24 dB from equation (7) (when ζ = 0.6 near the load pressure rating). This means that the gain needs to be lowered by 25 dB near the load pressure O.
前述したように従来技術では、CIを負荷圧力0近傍の
最小時の条件で、ループゲインを設定せざるを得なかっ
たため、負荷圧力0〜定格の全範囲において、ループゲ
インの低下を生じていた。As mentioned above, in the conventional technology, the loop gain had to be set under the minimum CI condition near 0 load pressure, which resulted in a decrease in loop gain over the entire range from 0 load pressure to the rated value. .
上述本発明によれば、負荷圧力に応じてループゲインを
ハンチング限界線上(ハンチング限界をオバーさせない
範囲での最大値(最大許容値)に沿ったレベル上)を自
動的に推移させることができる。According to the present invention described above, the loop gain can be automatically shifted on the hunting limit line (on the level along the maximum value (maximum allowable value) within a range that does not exceed the hunting limit) according to the load pressure.
サーボ制御の基本性能であるところの精度、応答はルー
プゲインに比例し、ループゲインが高い程、改善される
ことは周知の通りである。しだがって前述の通り、負荷
圧力全範囲に亘ってループゲインが可能な限り高い値に
調整できれば、大幅な制御性能(精度、応答)の改善が
可能になり。It is well known that the accuracy and response, which are the basic performance of servo control, are proportional to the loop gain, and the higher the loop gain, the better the performance. Therefore, as mentioned above, if the loop gain can be adjusted to the highest possible value over the entire load pressure range, control performance (accuracy, response) can be significantly improved.
制御性能(精度、応答)が大きく改善される。Control performance (accuracy, response) is greatly improved.
特に、使用頻度の最多な負荷圧力低下近傍においては、
試算例では24dB以上のゲインアップがなされ、大幅
な制御性能(精度、応答)の改善が可能となった。In particular, near the load pressure drop, which is the most frequently used area,
In the trial calculation example, the gain was increased by 24 dB or more, making it possible to significantly improve control performance (accuracy, response).
以上述べたように本発明によれば、広範囲の圧力制御を
行う場合でも、常にその負荷圧力について最大のループ
ゲインが得られ、制御性能(精度。As described above, according to the present invention, even when performing pressure control over a wide range, the maximum loop gain can always be obtained for the load pressure, and control performance (accuracy) can be improved.
応答)を向上することができるという効果がある。This has the effect of improving response (response).
第1図及び第2図は本発明方法及び装置の例を示す制御
系統図、第3図は従来方法による制御系統図、第4図は
第3図の制御ブロック図、第5図は第4図の等価制御ブ
ロック図、第6図〜第8図は従来技術の問題点を説明す
るための図である。
1・・・負荷、2・・・油圧シリンダ、3・・・サーボ
弁、4油圧源、5・・・サーボ増幅器、6・・・変位検
出器。
7.10・・・増幅器、8・・・加算器、9・・・入力
信号供給部、11・・・圧力検出器、101・・・掛算
器、102・・・関数発生器、103・・・増幅器、1
04・・・増幅器、105・・・圧力検出器、106・
・・圧力検出器、107・・・加算器、pL・・・負荷
圧力、FYeFP・・・増幅器7,10の出力(フィー
ドバック信号)−EPy Ey・・・入力信号供給部9
の出力(圧力、変位指令)、 Pa・・・油圧シリンダ
出入口の圧力差。1 and 2 are control system diagrams showing an example of the method and apparatus of the present invention, FIG. 3 is a control system diagram according to the conventional method, FIG. 4 is a control block diagram of FIG. 3, and FIG. 5 is a control system diagram of the conventional method. The equivalent control block diagrams shown in FIGS. 6 to 8 are diagrams for explaining problems in the prior art. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Load, 2...Hydraulic cylinder, 3...Servo valve, 4...Hydraulic pressure source, 5...Servo amplifier, 6...Displacement detector. 7.10... Amplifier, 8... Adder, 9... Input signal supply section, 11... Pressure detector, 101... Multiplier, 102... Function generator, 103...・Amplifier, 1
04...Amplifier, 105...Pressure detector, 106.
...Pressure detector, 107...Adder, pL...Load pressure, FYeFP...Output of amplifiers 7 and 10 (feedback signal) -EPy Ey...Input signal supply unit 9
output (pressure, displacement command), Pa...Pressure difference at the entrance and exit of the hydraulic cylinder.
Claims (1)
供給部と、この入力信号供給部からの信号を増幅するサ
ーボ増幅部と、このサーボ増幅器からの信号により制御
されるサーボ弁と、このサーボ弁の制御によって油圧源
からの油圧の供給方向と流量が制御されて駆動し、前記
負荷を駆動制御する油圧シリンダと、前記負荷の少なく
とも圧力又は変位をフィードバック要素としてもつフィ
ードバック系と、このフィードバック系からの信号と前
記入力信号供給部からの信号を加算して前記サーボ増幅
部に与える加算器とを備えた電気油圧サーボ機構におい
て、負荷圧力の変化に応じ、各負荷圧力におけるハンチ
ング限界をオバーさせない範囲の最大値(最大許容値)
にループゲインを追従調整することを特徴とする電気油
圧サーボ機構におけるサーボ弁の圧力−流量特性の補償
方法。 2、負荷を駆動制御するための信号を供給する入力信号
供給部と、この入力信号供給部側からの信号を増幅する
サーボ増幅部と、このサーボ増幅器からの信号により制
御されるサーボ弁と、このサーボ弁の制御によって油圧
源からの油圧の供給方向と流量が制御されて駆動し、前
記負荷を駆動制御する油圧シリンダと、前記負荷の圧力
をフィードバック要素としてもつ圧力フィードバック系
と、この圧力フィードバック系からの信号と前記入力信
号供給部からの信号を加算して前記サーボ増幅部に与え
る加算器とを備えた油圧サーボ機構において、負荷圧力
の変化は、入力信号供給部からの信号により検出する請
求項1記載の電気油圧サーボ機構におけるサーボ弁の圧
力−流量特性の補償方法。 3、負荷を駆動制御するための信号を供給する入力信号
供給部と、この入力信号供給部側からの信号を増幅する
サーボ増幅部と、このサーボ増幅器からの信号により制
御されるサーボ弁と、このサーボ弁の制御によって油圧
源からの油圧の供給方向と流量が制御されて駆動し、前
記負荷を駆動制御する油圧シリンダと、前記負荷の変位
をフィードバック要素としてもつ変位フィードバック系
と、この変位フィードバック系からの信号と前記入力信
号供給部からの信号を加算して前記サーボ増幅部に与え
る加算器とを備えた電気油圧サーボ機構において、負荷
圧力の変化は、油圧シリンダの出入口の差圧力により検
出する請求項1記載の電気油圧サーボ機構におけるサー
ボ弁の圧力−流量特性の補償方法。 4、負荷を駆動制御するための信号を供給する入力信号
供給部と、この入力信号供給部側からの信号を増幅する
サーボ増幅部と、このサーボ増幅器からの信号により制
御されるサーボ弁と、このサーボ弁の制御によって油圧
源からの油圧の供給方向と流量が制御されて駆動し、前
記負荷を駆動制御する油圧シリンダと、前記負荷の少な
くとも油圧又は変位をフィードバック要素としてもつフ
ィードバック系と、このフィードバック系からの信号と
前記入力信号供給部からの信号を加算して前記サーボ増
幅部に与える加算器とを備えた電気油圧サーボ機構にお
いて、負荷圧力の変化に応じ、各負荷圧力におけるハン
チング限界をオバーさせない範囲の最大値(最大許容値
)にループゲインを追従調整するループゲイン調整手段
を具備することを特徴とする電気油圧サーボ機構におけ
るサーボ弁の圧力−流量特性の補償装置。 5、ループゲイン調整手段は、各負荷圧力で許容される
最大ループゲインを求め、その値に基づいて前記サーボ
増幅部の増幅率を変化させ、ループゲインを各負荷圧力
で許容される最大値に設定するサーボ増幅部増幅率調整
手段である請求項4記載の電気油圧サーボ機構における
サーボ弁の圧力−流量特性の補償装置。 6、前記サーボ増幅部は掛算器とサーボ増幅器を備えて
なり、前記サーボ増幅部増幅率調整手段は、各負荷圧力
におけるハンチング限界のゲイン関数が予め設定された
関数発生器と、この関数発生器からの信号と前記入力信
号供給部からの信号とを掛算する前記掛算器とを備えて
なり、この掛算器からの信号を前記サーボ増幅器に与え
る請求項5記載の電気油圧サーボ機構におけるサーボ弁
の圧力−流量特性の補償装置。[Claims] 1. An input signal supply section that supplies a signal for driving and controlling a load, a servo amplifier section that amplifies the signal from the input signal supply section, and a device that is controlled by the signal from the servo amplifier. a servo valve, a hydraulic cylinder which is driven by controlling the supply direction and flow rate of hydraulic pressure from a hydraulic source by controlling the servo valve, and drives and controls the load, and at least the pressure or displacement of the load as a feedback element. In an electro-hydraulic servo mechanism equipped with a feedback system and an adder that adds a signal from the feedback system and a signal from the input signal supply section and supplies the sum to the servo amplification section, each load is adjusted according to changes in load pressure. Maximum value within the range that does not exceed the hunting limit for pressure (maximum allowable value)
A method for compensating pressure-flow characteristics of a servo valve in an electro-hydraulic servomechanism, characterized by adjusting a loop gain accordingly. 2. An input signal supply section that supplies a signal for driving and controlling the load, a servo amplifier section that amplifies the signal from the input signal supply section, and a servo valve that is controlled by the signal from the servo amplifier; A hydraulic cylinder is driven by controlling the supply direction and flow rate of hydraulic pressure from a hydraulic source by controlling the servo valve, and drives and controls the load, a pressure feedback system having the pressure of the load as a feedback element, and this pressure feedback system. In a hydraulic servomechanism equipped with an adder that adds a signal from a system and a signal from the input signal supply section and supplies the sum to the servo amplifier section, a change in load pressure is detected by a signal from the input signal supply section. A method for compensating pressure-flow characteristics of a servo valve in an electro-hydraulic servomechanism according to claim 1. 3. An input signal supply section that supplies a signal for driving and controlling the load, a servo amplifier section that amplifies the signal from the input signal supply section, and a servo valve that is controlled by the signal from the servo amplifier; A hydraulic cylinder that is driven by controlling the supply direction and flow rate of hydraulic pressure from a hydraulic source through the control of this servo valve and drives and controls the load, a displacement feedback system that has displacement of the load as a feedback element, and a displacement feedback system that controls the load. In an electro-hydraulic servomechanism equipped with an adder that adds a signal from the system and a signal from the input signal supply section and supplies the sum to the servo amplification section, changes in load pressure are detected by differential pressure at the entrance and exit of the hydraulic cylinder. A method for compensating pressure-flow characteristics of a servo valve in an electro-hydraulic servomechanism according to claim 1. 4. An input signal supply section that supplies a signal for driving and controlling the load, a servo amplifier section that amplifies the signal from the input signal supply section, and a servo valve that is controlled by the signal from the servo amplifier; A hydraulic cylinder that is driven by controlling the supply direction and flow rate of hydraulic pressure from a hydraulic source through the control of the servo valve to drive and control the load; a feedback system that has at least the hydraulic pressure or displacement of the load as a feedback element; In an electro-hydraulic servo mechanism equipped with an adder that adds a signal from a feedback system and a signal from the input signal supply section and supplies the sum to the servo amplification section, the hunting limit at each load pressure is determined according to changes in load pressure. A compensating device for pressure-flow characteristics of a servo valve in an electro-hydraulic servomechanism, comprising loop gain adjusting means for following and adjusting the loop gain to a maximum value (maximum allowable value) within a range that does not exceed the range. 5. The loop gain adjusting means determines the maximum loop gain allowable for each load pressure, changes the amplification factor of the servo amplification section based on the value, and adjusts the loop gain to the maximum value allowable for each load pressure. 5. The compensating device for pressure-flow characteristics of a servo valve in an electro-hydraulic servomechanism according to claim 4, which is a servo amplifying section amplification factor adjusting means for setting. 6. The servo amplification unit includes a multiplier and a servo amplifier, and the servo amplification unit amplification factor adjustment means includes a function generator in which a hunting limit gain function at each load pressure is set in advance, and this function generator. 6. The servo valve in the electrohydraulic servomechanism according to claim 5, further comprising the multiplier for multiplying the signal from the input signal supply section by the signal from the input signal supply section, and applying the signal from the multiplier to the servo amplifier. Compensation device for pressure-flow characteristics.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1132824A JPH03303A (en) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | Method and apparatus for compensating pressure fluid characteristic of servo valve in electrohydraulic servo device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1132824A JPH03303A (en) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | Method and apparatus for compensating pressure fluid characteristic of servo valve in electrohydraulic servo device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03303A true JPH03303A (en) | 1991-01-07 |
Family
ID=15090411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1132824A Pending JPH03303A (en) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | Method and apparatus for compensating pressure fluid characteristic of servo valve in electrohydraulic servo device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03303A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04344899A (en) * | 1991-05-22 | 1992-12-01 | Nippon Steel Corp | Load controller for work supporting servo-cylinder |
US5936858A (en) * | 1996-06-27 | 1999-08-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Actuator controller for state feedback control |
KR100770138B1 (en) * | 2001-09-07 | 2007-10-24 | 주식회사 포스코 | A tester apparatus for multi function servo valve |
US7804017B2 (en) | 2008-06-06 | 2010-09-28 | Roland Corporation | Electronic musical instrument |
US8430683B2 (en) | 2009-03-30 | 2013-04-30 | Fujitsu Limited | Electronic apparatus equipped with connectors |
WO2013105357A1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-18 | 日立建機株式会社 | Hydraulic closed circuit drive device |
-
1989
- 1989-05-29 JP JP1132824A patent/JPH03303A/en active Pending
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