JPH0667730A - 液圧サーボ制御装置 - Google Patents

液圧サーボ制御装置

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Publication number
JPH0667730A
JPH0667730A JP22255592A JP22255592A JPH0667730A JP H0667730 A JPH0667730 A JP H0667730A JP 22255592 A JP22255592 A JP 22255592A JP 22255592 A JP22255592 A JP 22255592A JP H0667730 A JPH0667730 A JP H0667730A
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JP
Japan
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signal
acceleration
servo
displacement
multiplier
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22255592A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Kususe
正 楠瀬
Makoto Hisaie
誠 久家
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御対象の加速度波形に生じる歪みを低減
し、動作を安定させる。 【構成】 減算器8は、入力信号Y0 と、ロッド5の動
きを示す変位信号Yから偏差eを求める。倍率器9はこ
の偏差eに倍率を掛け、信号Ve を演算回路12,加算
器15に入力する。演算回路12はこの信号Ve から規
範加速度αm を求め、減算器13に入力する。減算器1
3は規範加速度αm と、テーブル6の加速度を示す加速
度信号αから偏差Δαを求める。倍率器14は偏差Δα
に倍率を掛けて、信号Vαを求め、加算器15に供給す
る。加算器15は信号Ve と信号Vαから信号Va を求
めて、サーボ増幅器10に入力する。サーボ増幅器10
は信号Va に応答してサーボ弁電流iをサーボ弁2に供
給する。サーボ弁2は、このサーボ弁電流iによって油
の流量と方向を制御する。これにより、ロッド5,テー
ブル6の加速度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば振動台、加振
機、シミュレータ等を制御対象とする液圧サーボ制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来における液圧サーボ系の補償回路
は、図3に示すように構成されている。図3において、
1は液圧シリンダで、サーボ弁2を介して油圧ポンプ3
が連結される。また、サーボ弁2には、油タンク4が連
結される。上記液圧シリンダ1は、ロッド5の一端が制
御対象例えば加振機のテーブル6に連結され、ロッド5
の他端に変位計7が設置されている。
【0003】変位計7は、ロッド5の変位を検出し、そ
の変位信号Yを減算器8に入力する。また、この減算器
8には、入力信号(速度波形)Y0 が与えられる。この
減算器8は、入力信号Y0 と変位計7からの変位信号Y
との偏差eを求め、倍率器9を介してサーボ増幅器10
に入力する。サーボ増幅器10は、倍率器9から出力さ
れる信号に応じてサーボ弁電流iをサーボ弁2に供給す
る。
【0004】上記のように構成された液圧サーボ制御装
置は、変位計7によりロッド5の変位を検出し、変位信
号Yを減算器8に入力する。減算器8は、この変位信号
Yと入力信号Y0 から偏差eを求め、倍率器9に入力す
る。
【0005】倍率器9は、この偏差eに所定の倍率(ゲ
イン)を掛け、その結果得られた信号をサーボ増幅器1
0に供給する。サーボ増幅器10は、倍率器9の出力信
号に応答する出力電流iをサーボ弁2に供給し、サーボ
弁2の開閉を制御する。これより、液圧シリンダ1に対
する油の流量(供給排出油量)QL とその方向を切り替
え、ロッド5の動きを調整し、テーブル6の加速度を調
整する。
【0006】このように従来の液圧サーボ制御装置は、
変位計7によって検出したロッド5に関する変位信号Y
のみをフィードバックし、サーボ弁2の開閉制御を行な
っている。
【0007】尚、油圧ポンプ3からサーボ弁2を介して
液圧シリンダ1内に送られる油は、再びサーボ弁2を介
して液圧シリンダ1の外部に排出され、油タンク4に貯
えられる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、サーボ
弁2はサーボ弁電流iに比例して開閉し、液圧シリンダ
1への供給排出油量(通過油量)QL を制御し、ロッド
5に連結したテーブル6を駆動する。そして、このサー
ボ弁電流iと液圧シリンダ1への供給排出油量QL の関
係は以下の(1)式によって示される。 QL ={(ki ・i)/(1+TS)} ・{1−sgn(i)・(PL /PS )}1/2 ・・・(1) QL :サーボ弁2から液圧シリンダ1に流れる油量 ki :サーボ弁2の流量ゲイン i:サーボ弁電流 T:サーボ弁2の応答時定数 PS :供給圧力 PL :シリンダ負荷圧 S:微分演算子 sgn(i)の値は、i>0のとき「1」であり,i<
0のとき「−1」であり,i=0のとき「0」である。
【0009】上記(1)式から分かるように、サーボ弁
電流iと通過油量QL の関係は非線形となっている。こ
の為、液圧シリンダ1への油の供給排出、ロッド5の加
速度及びテーブル6の加速度にも、その非線形の影響が
与えられ、結果的には図4の波形図に示すように、テー
ブル6の加速度を示す加速度波形に歪みが生じるという
問題があった。
【0010】この発明は、上記の問題を解決するために
なされたもので、制御対象に対する加速度波形の歪みを
大幅に低減し得る液圧サーボ制御装置を提供することを
目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明に係る液圧サー
ボ制御装置は、シリンダロッドが制御対象に連結された
液圧シリンダと、上記シリンダロッドの変位を検出する
変位検出手段と、この手段により検出された変位信号と
外部入力信号との間の偏差値を求める手段と、この手段
により求めた偏差値に所定の倍率を掛ける第1の倍率器
と、この倍率器の出力信号から規範加速度を求める演算
手段と、上記制御対象又はシリンダロッドの加速度を検
出する加速度計と、上記演算手段により求めた規範加速
度と上記加速度計から出力される加速度との間の偏差値
を求める手段と、この手段により求めた偏差値に所定の
倍率を掛ける第2の倍率器と、上記第1及び第2の倍率
器の出力信号が加算されて入力されるサーボ増幅器と、
このサーボ増幅器の出力に応じて上記液圧シリンダを駆
動する駆動手段とを具備したことを特徴とする。
【0012】
【作用】変位検出手段は、シリンダロッドの変位を検出
し、その検出結果を示す変位信号を出力する。この変位
信号と外部入力信号を受けて、変位信号と外部入力信号
との間の偏差値を求める手段によって、この偏差値を求
める。第1の倍率器は、この偏差値に所定の倍率を掛け
る。そして、演算手段はこの第1の倍率器の出力信号か
ら規範加速度を求める。
【0013】次いで、上記演算手段により求めた規範加
速度と加速度計から出力される加速度との間の偏差値を
求める手段によって、この偏差値を求める。第2の倍率
器は、この偏差値に所定の倍率を掛ける。
【0014】サーボ増幅器には、上記第1及び第2の倍
率器の出力信号が加算されて入力される。このサーボ増
幅器の出力に応じて、駆動手段は上記液圧シリンダを駆
動する。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図1において、1は液圧シリンダで、サーボ
弁2を介して油圧ポンプ3が連結される。また、サーボ
弁2には、油タンク4が連結される。
【0016】上記液圧シリンダ1は、ロッド5の一端が
制御対象例えば加振機のテーブル6に連結され、ロッド
5の他端に変位計7が設置されている。また、テーブル
6には、加速度計11が設けられている。
【0017】変位計7は、ロッド5の変位を検出し、そ
の変位信号Yを減算器8に入力する。また、減算器8に
は入力信号(加速度波形)Y0 が与えられている。減算
器8は、上記入力信号Y0 と変位計7からの変位信号Y
との偏差eを求め、倍率器9を介して演算回路12及び
加算器15に入力する。
【0018】演算回路12は、液圧駆動系について線形
のモデル式を作り、非線形特性を有するサーボ弁2の動
作特性を線形化したときのテーブル6の加速度応答αm
(規範加速度)を求める。この演算回路12からの信号
(規範加速度)αm と加速度計11からの加速度信号α
が減算器13に入力されて、その偏差Δαが求められ
る。この偏差Δαは、倍率器9を介して加算器15に入
力される。この加算器15は、倍率器9からの信号Ve
と倍率器14からの信号Vαとを加算し、その加算出力
信号Va をサーボ増幅器10に入力する。サーボ増幅器
10は、加算器15の出力信号Va に応答して、サーボ
弁電流iをサーボ弁2に供給する。
【0019】サーボ弁2は、サーボ増幅器10からのサ
ーボ弁電流iに基づき、液圧シリンダ1への油の供給排
出通路面積(流量)と流れる方向を制御することによ
り、ロッド5の動作を制御する。次に、上記実施例の動
作を説明する。変位計7によって、ロッド5の変位が検
出され、その検出結果を示す変位信号Yが減算器8に入
力される。
【0020】減算器8は、入力信号Y0 と変位信号Yと
の偏差eを求め、倍率器9に入力する。倍率器9は、偏
差eに所定の倍率を掛けて信号Ve を求め、この信号V
e を演算回路12及び加算器15に入力する。上記演算
回路12は、倍率器9からの信号Ve を受けて、以下の
計算式(2)〜(6)によって、テーブル6の規範加速
度αm を求める。 i1 =Ve ×Ki ・・・(2) QLm=(ki ・i1 )/(1+TS) ・・・(3) Pm ・d/dt=(2K/V)・{(QLm−A・(d/dt)・Ym )} ・・・(4) {M・(d2 /dt2 )・Ym }+{B・(d/dt)・Ym }=APm ・・・(5) αm =(d2 /dt2 )・Ym ・・・(6) 尚、(2)〜(6)式中の各符号は、 Ki:サーボ増幅器10のゲイン QLm:サーボ弁2を線形化したときの通過油量 ki :サーボ弁2の流量ゲイン T :サーボ弁2の応答時定数 Pm :計算上のシリンダ負荷圧 K :作動液の体積弾性係数 V :シリンダの片側容積 A :シリンダの有効面積 Ym :計算上のシリンダ変位 M :テーブルとシリンダ可動部の質量の和 B :テーブルとシリンダ可動部の抵抗粘性係数の和 S :微分演算子 を示している。
【0021】上述の(2)〜(6)式によって求められ
た規範加速度αm は、減算器13に入力される。減算器
13は、演算回路12によって求めた規範加速度α
m と、加速度計11からの加速度信号αから偏差Δα
(Δα=αm −α)を求め、倍率器14に入力する。倍
率器14はこの偏差Δαに所定の倍率を掛け信号Vαを
求め、加算器15に入力する。
【0022】加算器15は、倍率器9からの信号Ve と
倍率器14からの信号Vαを加算して、信号Va を求め
てサーボ増幅器10に入力する。サーボ増幅器10は、
信号Va に応答するサーボ弁電流iをサーボ弁2に供給
する。サーボ弁2はサーボ弁電流iに比例して、液圧シ
リンダ1内への油の供給排出通路面積(流量)と方向を
制御する。
【0023】上記のように演算回路12でサーボ弁2の
動作特性が線形であるときの理想的な規範加速度αm
求められ、これと差異のある実際の加速度との差に応じ
てその差が小さくなるように制御される。即ち、実際の
駆動系が演算回路12の線形モデル式と一致するよう
に、制御系の補償が行なわれる。これより、図2の波形
図に示すように、テーブル6の加速度を示す加速度波形
は入力の正弦波に近付き、加速度波形に生じる歪を大幅
に低減できる。
【0024】なお、上記実施例では、テーブル6の加速
度を検出するようにしたが、その他、ロッド5の加速度
を検出するようにしても、上記実施例と同様の効果を得
ることができる。
【0025】
【発明の効果】以上詳記したようにこの発明によれば、
制御対象に対する加速度波形の歪みを大幅に低減し得る
液圧サーボ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る液圧サーボ系の補償
回路を示す構成図。
【図2】同実施例のテーブルの加速度を示す波形図。
【図3】従来の液圧サーボ系の補償回路を示す構成図。
【図4】従来のテーブルの加速度を示す波形図。
【符号の説明】
1…液圧シリンダ、 2…サーボ弁、 3
…油圧ポンプ、4…油タンク、 5…ロッド、
6…テーブル、7…変位計、
8…減算器、 9…倍率器、10…サーボ増
幅器、 11…加速度計、 12…演算回路、
13…減算器、 14…倍率器、 1
5…加算器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダロッドが制御対象に連結された
    液圧シリンダと、 上記シリンダロッドの変位を検出する変位検出手段と、 この手段により検出された変位信号と外部入力信号との
    間の偏差値を求める手段と、 この手段により求めた偏差値に所定の倍率を掛ける第1
    の倍率器と、 この倍率器の出力信号から規範加速度を求める演算手段
    と、 上記制御対象又はシリンダロッドの加速度を検出する加
    速度計と、 上記演算手段により求めた規範加速度と上記加速度計か
    ら出力される加速度との間の偏差値を求める手段と、 この手段により求めた偏差値に所定の倍率を掛ける第2
    の倍率器と、 上記第1及び第2の倍率器の出力信号が加算されて入力
    されるサーボ増幅器と、 このサーボ増幅器の出力に応じて上記液圧シリンダを駆
    動する駆動手段とを具備したことを特徴とする液圧サー
    ボ制御装置。
JP22255592A 1992-08-21 1992-08-21 液圧サーボ制御装置 Withdrawn JPH0667730A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22255592A JPH0667730A (ja) 1992-08-21 1992-08-21 液圧サーボ制御装置

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JPH0667730A true JPH0667730A (ja) 1994-03-11

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JP22255592A Withdrawn JPH0667730A (ja) 1992-08-21 1992-08-21 液圧サーボ制御装置

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JP (1) JPH0667730A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000074780A (ja) * 1998-06-16 2000-03-14 Kayaba Ind Co Ltd 振動/加振試験機
CN100386703C (zh) * 2004-08-31 2008-05-07 龙得云 隔离式电子伺服控制器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000074780A (ja) * 1998-06-16 2000-03-14 Kayaba Ind Co Ltd 振動/加振試験機
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991102