JPH04181002A - 流体アクチュエータの制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、流体アクチュエータの作動位置と作動速度を
１つの制御弁と２つのフィートノ・−１り制御ループに
よって切り換え制御する流体アクチュエータの制御装置
に関する。

【従来の技術】

従来、この種の流体アクチュエータの制御装置として、
例えば第４図に示すようなものか知るれでいる（特願平
２−２０　］　９３号）。この制御装置は、油圧シリン
ダ５１に油圧源からの圧油を給排する図示しないサーボ
弁のソレノイド５２に制御信号を出力するサーボコント
ローラ５３と、油圧シリンダ５１の位置検出器５４と、
この位置検出器５４の位置検出信号（ｂ）を微分して速
度検出信号（ｃ）を出力する微分器５５からなる。 上記サーボコントローラ５３は、位置指令信号（ａ）か
ら上記位置検出信号（ｂ）を減算する位置用減算器５６
と、この出力信号に補償を施す位置制御器５７と、この
出力信号から上記速度検出信号（ｃ）を減算する速度用
減算器５８と、この出力信号に補償を施す速度制御器５
９と、上記油圧シリンダ５１の両端ポートの作動油の圧
力差を検出する差圧力検出器６０と、この差圧検出信号
（ｄ）を上記速度制御器５９の出力信号から減算する差
圧用減算器６１と、この出力信号に補償を施す差圧力制
御器６２と、この出力信号を電流信号に変換して上記ソ
レノイド５２に制御信号として出力する電圧／電流変換
器６３で構成される。つまり、上記サーボコントローラ
５３は、位置検出器５４９位置用減算器５６１位置制御
器５７からなる位置フィードバック制御のメインループ
内に、微分器５５゜速度用減算器５８．速度制御器５９
からなる速度フィードバック制御のマイナーループと、
差圧検出器６０．差圧用減算器６１．差圧力制御器６２
からなる差圧フィードバック制御のマイナーループを構
成して、位置制御を主としつつ、速度制御器５９や差圧
力制御器６２のゲイン調整で速度や差圧を規制するよう
になっている。

【発明が解決しようとする課題】

ところが、上記従来の流体アクチュエータの制御装置は
、メインフィードバックループで位置制御のみを行ない
、マイナーフィートパックループで速度や差圧を規制す
るにすぎないものであるため、外部から速度や圧力の指
令信号を入力して、サーボ弁を介して油圧シリンダ５１
の作動速度や圧力を直接制御できず、自由度のある油圧
シリンダの制御ができないという欠点がある。 この欠点を解消するには、上記速度用減算器５８、速度
制御器５９を位置減算器５６１位置制御器５７と並列に
配置し、速度用減算器５８で外部からの速度指令信号と
速度検出信号（ｃ）との偏差信号を求め、この偏差信号
に速度制御器５９で補償を施すとともに、位置制御器５
７または速度制御器５９のいずれかの出力信号を制御切
換スイッチによって必要に応じて選択して、差圧用減算
器６１の→−側に出力する手法か考えられる。 しかし、この手法でも、油圧シリンダ５１の位置と速度
のいずれか一方しかフィードハック制御できず、そのと
き他方のフィードバック制御か利かないため、運転中に
不慮の事態か生したとき制御切換スイッチの選択を誤る
と、油圧ノリンダ５１が暴走しｆこり、破損するという
膚れかある。また、制御切換スイッチで位置、速度の選
択切換を行なっ几場合、切換まで非制御側であったフィ
ードバックループの内部状態によっては、サーボ弁のソ
レノイド５２への制御信号が不連続になって、油圧シリ
ンダ５１の作動にオーパーンニートやアンダーシュート
などの不具合が生じるという問題がある。 そこで、本発明の目的は、位置制御時に速度検出信号を
、速度制御時に位置検出信号を夫々監視することにより
、流体アクチュエータの作動位置や作動速度の異常な上
昇を防止して、流体アクチュエータの破損等をなくすこ
とができる流体アクチュエータの制御装置を提供すると
ともに、流体アクチュエータの位置および速度を位置、
速度両制御ループの切り換えにより制御する際、動作側
制御ループから出力される制御信号を非動作側制御ルー
プに入力してホールドするという新規な手法によって、
広い位置、速度範囲に亘って位置制御と速度制御相互間
で円滑かつ連続的な切り換えを実現することができる流
体アクチュエータの制御装置を提供することにある。

【課題を解決するｒ二めの手段】

上記目的を達成するため、本発明の第１の流体アクチュ
エータの制御装置は、第１図に例示するように、比較手
段８によって流体アクチュエータ２の速度検出器１０か
らの速度検出信号Ｖｓを速度指令信号Ｖｒから減算しそ
速度制御信号を出力する一方、比較手段６によって上記
流体アクチュエータ２の位置検出器５からの位置検出信
号Ｓｓを位置指令信号Ｓｒから減算して位置制御信号を
出力し、上記両制御信号のいずれか一方をスイッチ手段
１１て選択して上記流体アクチュエータ２の圧力ライン
３に介設された制御弁４に出力するものにおいて、上記
速度制御信号が選択された速度制御時に、上記位置指令
信号Ｓｒと位置検出信号Ｓｓを比較して、位置検出信号
Ｓｓが位置指令信号Ｓｒから一定値を減じた値よりも大
きいとき上記スイッチ手段１１を位置制御信号側に切り
換える位置信号比較手段１３と、上記位置制御信号が選
択された位置制御時に、上記速度指令信号Ｖｒと速度検
出信号Ｖｓを比較して、速度検出信号〜７Ｓが速度指令
信号Ｖｒよりも大きいとき上記スイッチ手段１１を速度
制御信号側に切り換える速度信号比較手段１２とのうち
少なくとも一方を備えたことを特徴とする。 また、本発明の第２の流体アクチュエータの制御装置は
、第３図に例示するように、流体アクチュエータ２１の
速度検出器２５からの速度検出信号を速度指令信号から
減算して得た速度偏差信号に、速度用補償手段２９で補
償を施して速度制御信号とする一方、上記流体アクチュ
エータ２１の位置検出器３５からの位置検出信号を位置
指令信号から減算して得た位置偏差信号に、位置用補償
手段３９で補償を施して位置制御信号とし、上記両制御
信号のいずれか一方を選択して上記流体アクチュエータ
２１の圧力ラインに介設されｆ二制御弁２２に出力する
ものにおいて、上記位置制御信号が選択された位置制御
時に、上記速度用補償手段２９へ向かう速度偏差信号の
回路を遮断し、上記位置用補償手段の自己フィードバッ
クループ３９ａを遮断し、上記速度用補償手段２９の出
力側から位置用補償手段３９の入力側に至る回路２９ｂ
を遮断するとともに、上記速度制御信号が選択された速
度制御時に、上記回路２９ｂおよび上記ループ３９ａを
接続する第１スイッチ手段２７，３０，３２．３３：Ａ
を設ける一方、上記速度制御時に、上記位置用補償手段
３９へ向かう位置偏差信号の回路を遮断し、上記速度用
補償手段２９の自己フィードバックループ２９ａを遮断
し、上記位置用補償手段３９の出力側から速度用補償手
段２９の入力側に至る回路３９ｂを遮断するとともに、
上記位置制御時に、上記回路３９ｂおよび上記ループ２
９ａを接続する第２スイツチ手段３７．４’０，４２．
４’３：Ａを設けたことを特徴とする。

【作用】

いま、本発明の第１の制御装置か、位置信号比較手段１
３と速度信号比較手段１２の双方を備えているものとす
る。 速度制御時には、比較手段８によって速度指令信号ｖ丁
から速度検出信号Ｖｓを減算して得られｆ二速文制御信
号が、スイッチ手段１１を経て制御弁４に出力され、こ
れによって流体アクチュエータ２の速度が制御される。 このとき、位置信号比較手段１３は、位置指令信号Ｓｒ
と位置検出信号Ｓｓを比較し、位置検出信号Ｓｓか位置
指令信号Ｓｒから一定値を減じた値よりも大きくなると
、上記スイッチ手段１１を位置制御信号側に切り換える
。 すると、流体アクチュエータ２は、位置制御されるよう
になり、その位置は位置指令信号Ｓｒが表わす位置以内
に抑えられる。つまり、位置制御については、目標値を
超えてから速度制御側から移行したのでは遅くなるので
、目標値より手前で位置制御モートへの切り換えが行な
われる。 逆に、位置制御時には、位置制御信号がスイッチ手段１
１を経て制御弁４に出力されて、流体アクチュエータ２
の位置が制御される。このとき、速度信号比較手段１２
は、速度指令信号Ｖｒと速度検出信号Ｖｓを比較し、速
度検出信号Ｖｓか速度指令信号Ｖｒよりも大きくなると
、上記スイッチ手段１１を速度制御信号側に切り換える
。すると、流体アクチュエータ２は、速度制御されるよ
ゞ）になり、その速度は速度指令信号ｖｒか表珂つオ速
度値以下に抑えられる。 本発明の第２の制御装置において、速度用補償手段９か
らの速度制御信号が選択され１ニ速度制御時には、第１
スイツチ手段２７，３０．３２，３３゜Ｗがオンになっ
て、速度用補償手段２９に速度指令信号と速度検出信号
の差である速度偏差信号が入力され、自己フィードバッ
ク２９ａが（第２スイッチ手段４２によって）遮断され
た上記速度用補償手段２９は、上記速度偏差信号に補償
を施して得た速度制御信号を位置用補償手段３９の入力
側および制御弁２２に出力し、この制御弁２２と速度検
出器２５によって流体アクチュエータ２１の速度かフィ
ートバック制御される。まｆ二、上記速度制御時には、
第２スイッチ手段３７．４０．４２゜４３、Ａがオフに
なるから、位置用補償手段３９には位置偏差信号か入力
されず、位置用補償手段３９から速度用補償手段２９の
入力側へ位置制御信号が出力されることもなく、位置用
補償手段３９に入力された上記速度制御信号は、第１ス
イッチ手段３２によって導通した自己フィードバックル
ープ３９ａを介してホールドされる。 次に、第１スイッチ手段２７．３０．３２．３３゜Ｘが
オフ、第２スイッチ手段３７，４０．４２．４３、Ａが
オンになって、制御モードが位置制御に切り換わると、
位置用補償手段３９にホールドされていた直前の上記速
度制御信号が位置制御信号として制御弁２２に出力され
る。従って、位置用補償手段３９に含まれる遅れ要素の
存在にも拘らず、出力される位置制御信号に遅れや不連
続が生じず、流体アクチュエータ２１の位置応答性が向
上するうえ、広い位置範囲に亘ってオーパーンニートや
アンダーシュートを伴わぬ円滑かつ連続的な位置制御へ
の移行が実現される。さらに、位置制御から速度制御へ
の切り換えも、上述と同様の過程によって広い速度範囲
に亘って良好な速度応答性でもって円滑かつ連続的に行
なわれる。

【実施例】

以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。 第１図は本発明による第１の流体アクチュエータの制御
装置の一例を示しており、この制御装置は、油圧源Ｉか
ら負荷を有する油圧ノリンダ２に至る圧力ライン３　ａ
、３　ｂに、制御弁たるサーボ弁４を設けるとともに、
位置用減算器６で位置指令信号Ｓｒと上記油圧シリンダ
２に設けた位置センサ５からの位置検出信号Ｓｓとの差
をとり、この位置偏差信号に位置用補償回路７で補償を
施して位置制御信号とする一方、速度用減算器８で速度
指令信号Ｖｒと速度検出器として上記位置検出信号Ｓｓ
を微分する微分器ｌＯからの速度検出信号Ｖｓとの差を
とり、この速度偏差信号に速度用補償回路９で補償を施
して速度制御信号としている。 上記両補償回路７．９の出力側には、油圧シリンダ２の
特定位置で動作するリミットスイッチやタイマあるいは
マニュアルで切り換えられるとともに、後述する切換信
号で切換えられ、上記位置制御信号または速度制御信号
のいずれか一方を選択して上記サーボ弁４のソレノイド
に送る制御切換スイッチ１１を設ける。また、位置制御
ループ側に、位置指令信号Ｓｒと位置センサ５からの位
置検出信号Ｓｓを常時比較して、位置検出信号Ｓｓが位
置指令信号Ｓｒから一定値を減じた値Ｓ’ｒよりも大き
いとき（Ｓｓ＞Ｓ’ｒ；但し、ｓｒ＞Ｓ’ｒ）、上記制
御切換スイッチ１１を位置制御信号側に切換える切換信
号を出力する位置信号比較器１３を設ける一方、速度制
御ループ側に、速度指令信号Ｖｒと微分器１０からの速
度検出信号Ｖｓを常時比較して、速度検出信号Ｖｓが速
度指令信号Ｖｒよりも大きいとき（Ｖｓ＞Ｖｒ）、上記
制御切換スイッチ１１を速度制御信号側に切り換える切
換信号を出力する速度信号比較器１２を設けている。 また、微分器１０からの速度検出信号Ｖｓを位置用補償
回路７にマイナーフィードバックループとして帰還させ
、位置制御の性能向上を図っている。なお、上記一定値
（Ｓｒ−９’ｒ）は、位置用補償回路７内で速度検出信
号Ｖｓに応じて自動的に（例えば、Ｖｓに比例して）設
定される。 上記構成の油圧ンリンダの制御装置の動作について、第
２図を参照しつつ次に述へる。 いま、制御切換スイッチ１１が第１図のように切り換わ
った速度制御時には、速度用減算器８によって速度指令
信号Ｖｒから速度検出信号Ｖｓを減算して得られた速度
制御信号が、サーボ弁４のソレノイド４ａに出力され、
油圧シリンダ２の速度がフィードバック制御される。そ
うすると、第２図のステップＳｌで肯と判断され、位置
信号比較器１３は、ステップＳ２において、位置指令信
号Ｓｒと位置検出信号Ｓｓを比較し、位置検出信号Ｓｓ
が位置指令信号Ｓｒから一定値を減じた値Ｓ’ｒよりも
大きくなると（Ｓｓ＞Ｓ’ｒ）、肯と判断してステップ
Ｓ３へ進み、このステップＳ３で制御切換スイッチ１１
を速度から位置制御信号側に切り換える切換信号を出力
する。すると、油圧ンリンダ１は、切り換わった制御切
換スイッチ１１を経る位置制御信号で作動するサーボ弁
４で制御されるようになり、以後その位置か位置指令信
号Ｓｒに追従するように制御される。このとき、上記一
定値（Ｓｒ−Ｓ’ｒ）は、油圧シリンダ２の速度が大き
いほど大きく設定されるので、油圧ンリンダの位置が目
標値より速度に応じて手前の時点で速度制御から位置制
御に制御モードが切り換わるので、位置制御のタイミン
グが遅れてしまうことがない。また、位置制御中は、速
度検出信号Ｖｓのよるマイナーフィードバックがかかる
ので、制御性能の向上を図ることができる。かくて、速
度制御運転中に不慮の事態が生じても、自動的に作動位
置が位置指令信号Ｓｒの表わす値以下に抑えられ、油圧
シリンダが暴走したり、破損したりすることがない。 また、上記位置指令信号Ｓｒを油圧ノリンダのストロー
ク限以上の値に設定しておけば、位置信号比較器１３が
働らかなくなるから、速度制御のみを行なうことができ
る。なお、上記ステップＳ２で否と判断されればステッ
プＳｌへ戻ることはいうまでもない。 次に、制御切換スイッチ１１が第１図と逆に切り換わっ
た位置制御時には、位置制御信号がサーボ弁４に出力さ
れ、油圧ンリンダ２の位置がフィードバック制御される
。そうすると、第２図のステップＳ＋で否と判断され、
速度信号比較器１２は、ステップＳ４において、速度指
令信号Ｖｒと速度検出信号Ｖｓを比較し、Ｖｓ＞Ｖｒな
ら肯と判断してステップＳ５へ進み、このステップＳ５
で制御切換スイッチ１１を位置から速度制御信号側に切
り換える。すると、油圧シリンダ２は、以後速度制御信
号で作動するサーボ弁４で制御され、その速度か速度指
令信号Ｖｒに追従するように制御される。従って、位置
制御運転中に、不慮の事態が生じても、自動的に作動速
度が速度指令信号Ｖｒの表わす値以下に抑えられ、油圧
シリンダ２が暴走したり、破損したりすることがない。 また、上記速度指令信号Ｖｒを油圧源ｌの能力以上の高
速に設定すれば、位置制御のみを行なうことができる。 上記実施例では、速度信号比較器１２と位置信号比較器
１３の双方を設けているので、油圧シリンダの速度と位
置双方の異常上昇を防止できるという利点があるが、い
ずれか一方だけを設けることも勿論可能である。ま１こ
、速度制御と位置制御のどちらかが動作中かを判別しや
すくするにめに、制御切換スイッチ１１に発光ダイオー
ド等を連動させてもよく、連動するトランジスタの出力
信号等で遠隔判別することもできる。さらに、本発明の
速度１位置信号比較手段は、実施例のハードウェアたる
比較器１２．１３に限らず、マイクロプロセッサのプロ
グラムなどのソフトウェアであってもよい。 さらに、一対の圧力ライン３　ａ、　３　ｂに夫々圧力
センサを設け、直圧力センサの検出信号の差を差圧減算
器（第４図中の６１参照）で求め、差信号を圧力のマイ
ナーフィートバンクループとして両補償回路１２．１３
に帰還させて、慣性負荷駆動を円滑化し、ステインクス
リップの防止やサーボ弁不感帯の影１軽減を図ることも
てきる。 また、本発明の制御弁は、実施例の４ポートのサーボ弁
に限らず、３ポートの電磁比例式流量方向制御弁などで
あってもよく、本発明の流体アクチュエータは、実施例
の油圧フリツクに限らす、空気圧フリツクなとにしても
よい。 第３図は本発明による第２の流体アクチュエータの制御
装置の一例を示すブロック図であり、この制御装置は、
流体アクチュエータとしての油圧フリツク２１と、この
油圧フリツクの図示しない圧力ラインに介設されに制御
弁としてのサーボ弁２２と、上記油圧フリツク２１の作
動速度を上記サーボ弁２２を介してフィードバック制御
する速度制御ループ２３および上記油圧シリンダ２Ｉの
作動位置を上記サーボ弁２２を介してフィードバック制
御する位置制御ループ２４から構成される。 上記位置制御ループ２４は、油圧フリツク２１の作動位
置を検出する位置センサ３５と、この位置センサ３５か
らの位置検出信号を位置指令信号から減算して位置偏差
信号を出力する偏差減算器３６と、この偏差減算器３６
から入力用第２スイツチ３７および入力側加算器３８を
経て入力される信号に所定の補償値で補償を施し、位置
制御信号として出力用第２スイノヂ４０および出力側加
算器３１を経て上記サーボ弁２２へ出力する位置用補償
回路３９を備える。 一方、上記速度制御ループ２３は、速度検出器として上
記位置検出信号を微分する微分器２５と、この微分器２
５からの速度検出信号を速度指令信号から減算して速度
偏差信号を出力する偏差減算器２６と、この偏差減算器
２６から入力用第１スイツチ２７および入力側加算器２
８を経て入力される信号に所定の補償値で補償を施し、
速度制御信号として出力用第１スイツチ３０および上記
出力側加算器３１を経て上記サーボ弁２２の図示しない
ソレノイドへ出力する速度用補償回路２９を備える。 さらに、上記速度制御ループ２３は、速度用補償回路２
９の出力を入力側加算器２８に戻す自己フィードバック
ループ２９ａに自己フィードバック用第２スイツチ４２
を有するとともに、位置用補償回路３９の出力を入力側
加算器２８に導くホールドループ３９ｂにホールド用第
２スイツチ４３を有する。また、上記位置制御ループ２
４も、同様に位置用補償回路３９の自己フィードバック
ループ３９ａに自己フィードバック用第１スイツチ３２
を有し、速度用補償回路２９の出力を入力側加算器３８
に導くボールドループ２９ｂにホールド用第１スイツチ
３３を有する。そして、アナログスイッチからなる上記
各第１スイツチ２７゜３０．３２．３３（図中Ｗ参照）
は、油圧シリンダ２１の速度を制御する速度制御時に導
通し、位置制御時に遮断される第１スイッチ手段を構成
する一方、アナログスイッチからなる上記各第２スイツ
チ３７，４０．４２．４３（図中Ａ参照）は、位置制御
時に導通し、速度制御時に遮断される第２スイッチ手段
を構成する。 なお、油圧フリツク２１の両端ポートに連なる一対の圧
力ライン（第り図中の３　ａ、　３　ｂ参照）の圧力差
を検出する圧力センサ４１を設け、この圧力センサ４１
の検出信号を、第３図中の破線で示すようにマイナーフ
ィードバックループとして両補償回路２９．３９に帰還
させることもてきる。 上記構成の油圧シリンダの制御装置の動作は、次のとお
りである。 まず、油圧シリンダ２１を速度制御する場合、第１スイ
ッチ手段たる各第１スイツチ２７，３０゜３２．３３（
Ａ）か導通し、第２スイッチ手段１こる各第２スイツチ
３７，４０，４２．４３（Ａ）か遮断する。すると、速
度制御ループ２３が動作する。 即ち、偏差減算器２６は、速度指令信号と微分器２５か
らの速度検出信号との偏差を求め、この速度偏差信号を
入力用第１スイツチ２７および入力側加算器２８を経て
速度用補償回路２９へ出力する。このとき、自己フィー
ドバックル−プ２９ａの第２スイツチ４２およびホール
ドループ３９ｂの第２スイツチ４３は、共にオフである
ので、速度用補償回路２９には上記速度偏差信号がその
まま入力される。次に、速度用補償回路２９は、入力さ
れた速度偏差信号に所定の補償値で補償を施して速度制
御信号とし、この速度制御信号を出力用第１スイツチ３
０および出力側加算器３１を経てサーボ弁２２に出力す
る。このとき、出力用第２スイツチ４０かオフなのてサ
ーボ弁２２には上記速度制御信号がそのまま入力され、
このサーボ弁２２によって油圧シリンダ２１の速度か、
速度指令信号に追従するようにフィードバック制御され
る。 まに、上記速度制御信号は、速度用補償回路２９からホ
ールドループ２９ｂのホールド用第１スイツチ３３を経
て位置制御ループ２４の入力側加算器３８に導かれ、入
力用第２スイツチ３７がオフなので、自己フィードバッ
クループ３９ａの自己フィードバック用第１スイツチ３
２を経て入力される信号を減じられて、位置用補償回路
３９に入力される。位置用補償回路３９は、入力された
信号に所定の補償値で補償を施して位置制御信号として
出力するが、この位置制御信号は、出力用第２スイツチ
４０がオフなので再び自己フィードバックループ３９を
経て上記入力側加算器３８にフィードバックされる。つ
まり、動作側ｆ二る速度制御ループ２３の速度用補償回
路２９から、非動作側たる位置制御ループ２４の位置用
補償回路３９に入力された速度制御信号は、導通した自
己フィードバックループ３９ａを介して次に出力すべき
位置制御信号としてホールドされるのである。 次に、油圧シリンダ２１を位置制御に切り換えるべく、
上記各第１スイツチ２７，３０，３２．３３（Ａ）をオ
フにし、上記各第２スイッチ３７，４０゜４２．４３（
Ａ）をオンにする。すると、位置制御ループ２４が動作
し、位置用補償回路３９にホールドされていた直前の速
度制御信号が、位置制御信号として出力用第２スイツチ
４０を経てサーボ弁２２に出力される。従って、位置用
補償回路３９に通常台まれる遅れ要素の存在にも拘らず
、出力される位置制御信号に遅れや不連続が殆ど生じず
、油圧シリンダ２１の位置応答性が向上するうえ、広い
位置範囲に亘ってオーパーンニートやアンダーシュート
のない円滑かつ連続的な位置制御への移行が実現できる
。続いて、偏差減算器３６゜入力用第２スイッチ３７．
入力側加算器３８９位置用補償回路３９．出力用第２ス
イッチ４０．サーボ弁２２．油圧ノリンダ２１１位置セ
ンサ３５を経る位置制御ループ２４により、油圧シリン
ダ２１の位置が位置指令信号に追従するようにフィード
バック制御される。 一方、位置制御から速度制御への切り換えも、上述と同
様の手順をふんで広い速度範囲に亘って良好な速度応答
性でもって円滑かつ連続的に行なわれる。 なお、第３図中の破線で示すように圧力センサ４１の検
出信号を両補償回路２９．３９にマイナーフィードバッ
クすれば、慣性負荷駆動を円滑化し、スティックスリッ
プの防止やサーボ弁不感帯の影響軽減を図ることができ
る。 さらに、第３図の位置、速度補償回路３９．２９を積分
回路とし、位置、速度検出信号に夫々一定値を乗じる各
乗算器と、乗算結果信号を各積分回路からの制御信号に
加算する加算器と、乗算結果信号を各ホールドループの
信号に加算する加算器からなる比例要素の補助フィード
バックループを付加することもできる。こうすれば、い
わゆるＩ−Ｐ制御方式となって、制御信号への比例要素
的フィ　　　　−−トパック信号の寄与により、油圧シ
リンダ２１の負荷が比例要素の強いものであっても良好
な制御モードの相互切り換えができる。 なお、上記実施例では、流体アクチュエータを油圧ンリ
ンダ２１としたか、これを油圧モータや空気圧シリンダ
などにしてもよい。また、制御弁を、サーボ弁２２てな
く電磁比例式流量方向制御弁などにしてもよい。

【発明の効果】

以上の説明で明らかなように、本発明の第１の制御装置
は、速度指令信号から速度検出信号を減じて得た速度制
御信号と、位置指令信号から位置検出信号を減じて得た
位置制御信号のいずれか一方をスイッチ手段を介して制
御弁に出力して流体アクチュエータを速度または位置制
御するものにおいて、速度制御時に位置信号比較手段に
よって、上記位置指令信号と位置検出信号を比較して、
後者が、前者から一定値を減じた値より大きいとき上記
スイッチ手段を位置制御側に自動的に切り換え、あるい
は位置制御時に速度信号比較手段によって、上記速度指
令信号と速度検出信号を比較して、後者が前者より大き
いとき上記スイッチ手段を速度制御側に自動的に切り換
えるようにしているので、指令信号を速度９位置の規制
値に設定することにより速度制御中の作動位置の異常上
昇あるいは位置制御中の作動速度の異常上昇を防止でき
、これらの異常上昇で流体アクチュエータ等に生しる不
具合を解消できる。 まｆ二、本発明の第２の制御装置は、流体アクチュエー
タの速度と位置を速度１位置の２つのフィードバック制
御ループと１つの制御弁によって切り換え制御する第１
スイッチ手段と第２スイッチ手段を有し、速度制御信号
または位置制御信号のいずれか一方が選択されたとき、
一方の補償手段にのみ一方の偏差信号を供給し、一方の
補償手段側の自己フィードバックループのみを遮断する
とともに、一方の補償手段から出力される一方の制御信
号を他方の補償手段に入力してホールトするので、広い
速度１位置範囲に亘って良好な応答性でもって円滑かつ
連続的な速度制御と位置制御の相互切り換えを実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１の流体アクチュエータの制御
装置の一実施例を示す図、第２図は上記実施例の動作を
示すフローチャート、第３図は本発明による第２の流体
アクチュエータの制御装置の一実施例を示す図、第４図
は従来の油圧シリンダの制御装置を示す図である。 ２・・・油圧シリンダ、４　・サーボ弁、５・・・位置
センサ、６・・位置用減算器、７・・・位置用補償回路
、８・・速度用減算器、９・・速度用補償回路、１０・
微分器、１１・・・制御切換スイッチ、１２・・・速度
信号比較器、１３・・位置信号比較器、　２１　油圧ノ
リンダ、２２・・・サーボ弁、２３・・速度制御ループ
、２４・・位置制御ループ、２５・微分器２７．３０．
３２，３３　、Ａ・第１スイッチ手段、２９・速度用補
償回路、 ２９ａ・・自己フィードバックループ ２９ｂ・ホールトループ、３５−位置センサ、３７．４
０．４２．４３；Ａ・・第２スイッチ手段、３９・位置
用補償回路、 ３９ａ・・自己フィードバックループ、３９ｂ・ホール
トループ。 特　許　出　願　人　　ダイキン工業株式会社代　理　
人　弁理士　　前出　葆　ほか１名手続補正書 平成　３年　１月１４日 平成　２年　　特許願　　第３０９１２７号２、発明の
名称 流体アクチュエータの制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　ダイキン工業株式会社 ４、代理人 ７、補正の内容 １、明細書中、「発明の詳細な説明」の欄を下記のとお
り訂正します。 （１）第１２頁第５行目〜第６行目 「速度用補償手段９」とあるを、 「速度用補償手段２９」と訂正します。 （２）第１２頁第１Ｏ行目 「自己フィードバック２９ａＪとあるを、「自己フィー
ドバックループ２９ａ」と訂正します。 （３）第１７頁第６行目 「速度検出信号Ｖｓの」とあるを、 「速度検出信号Ｖｓに」と訂正します。 （４）第１９頁第１３行目〜第１４行目「両補償回路＋
　２，１３４とあるを、「両補償回路７，９」と訂正し
ます。 （５）第２４頁第１４行目〜第１５行目「フィードバッ
クループ３９」とあるを、１フイードバツクループ３９
ａ」と訂正します。 （６）第２６頁第１１行目 「速度補償回路」とあるを、 「速度用補償回路」と訂正します。 ■９図面 第３図を別紙の通り訂正します。 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）比較手段（８）によって流体アクチュエータ（２
   ）の速度検出器（１０）からの速度検出信号（Ｖｓ）を
   速度指令信号（Ｖｒ）から減算して速度制御信号を出力
   する一方、比較手段（６）によって上記流体アクチュエ
   ータ（２）の位置検出器（５）からの位置検出信号（Ｓ
   ｓ）を位置指令信号（Ｓｒ）から減算して位置制御信号
   を出力し、上記両制御信号のいずれか一方をスイッチ手
   段（１１）で選択して上記流体アクチュエータ（２）の
   圧力ライン（３）に介設された制御弁（４）に出力する
   流体アクチュエータの制御装置において、 上記速度制御信号が選択された速度制御時に、上記位置
   指令信号（Ｓｒ）と位置検出信号（Ｓｓ）を比較して、
   位置検出信号（Ｓｓ）が位置指令信号（Ｓｒ）から一定
   値を減じた値よりも大きいとき上記スイッチ手段（１１
   ）を位置制御信号側に切り換える位置信号比較手段（１
   ３）と、上記位置制御信号が選択された位置制御時に、
   上記速度指令信号（Ｖｒ）と速度検出信号（Ｖｓ）を比
   較して、速度検出信号（Ｖｓ）が速度指令信号（Ｖｒ）
   よりも大きいとき上記スイッチ手段（１１）を速度制御
   信号側に切り換える速度信号比較手段（１２）とのうち
   少なくとも一方を備えたことを特徴とする流体アクチュ
   エータの制御装置。
2. （２）流体アクチュエータ（２１）の速度検出器（２５
   ）からの速度検出信号を速度指令信号から減算して得た
   速度偏差信号に、速度用補償手段（２９）で補償を施し
   て速度制御信号とする一方、上記流体アクチュエータ（
   ２１）の位置検出器（３５）からの位置検出信号を位置
   指令信号から減算して得た位置偏差信号に、位置用補償
   手段（３９）で補償を施して位置制御信号とし、上記両
   制御信号のいずれか一方を選択して上記流体アクチュエ
   ータ（２１）の圧力ラインに介設された制御弁（２２）
   に出力する流体アクチュエータの制御装置において、上
   記位置制御信号が選択された位置制御時に、上記速度用
   補償手段（２９）へ向かう速度偏差信号の回路を遮断し
   、上記位置用補償手段の自己フィードバックループ（３
   ９ａ）を遮断し、上記速度用補償手段（２９）の出力側
   から位置用補償手段（３９）の入力側に至る回路（２９
   ｂ）を遮断するとともに、上記速度制御信号が選択され
   た速度制御時に、上記回路（２９ｂ）および上記ループ
   （３９ａ）を接続する第１スイッチ手段（２７、３０、
   ３２、３３；＠Ａ＠）を設ける一方、上記速度制御時に
   、上記位置用補償手段（３９）へ向かう位置偏差信号の
   回路を遮断し、上記速度用補償手段（２９）の自己フィ
   ードバックループ（２９ａ）を遮断し、上記位置用補償
   手段（３９）の出力側から速度用補償手段（２９）の入
   力側に至る回路（３９ｂ）を遮断するとともに、上記位
   置制御時に、上記回路（３９ｂ）および上記ループ（２
   ９ａ）を接続する第２スイッチ手段（３７、４０、４２
   、４３；Ａ）を設けたことを特徴とする流体アクチュエ
   ータの制御装置。