JPH07129247A - Controller for electric hydraulic servo valve - Google Patents

Controller for electric hydraulic servo valve

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Publication number
JPH07129247A
JPH07129247A JP29153493A JP29153493A JPH07129247A JP H07129247 A JPH07129247 A JP H07129247A JP 29153493 A JP29153493 A JP 29153493A JP 29153493 A JP29153493 A JP 29153493A JP H07129247 A JPH07129247 A JP H07129247A
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JP
Japan
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current
value
circuit
command
gain correction
Prior art date
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Application number
JP29153493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Hirata
英俊 平田
Hiroyuki Sawasa
博行 澤佐
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Japan Steel Works Ltd
Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce adverse influence on a servo system in the case of fault occurrence and to obtain high fault detecting capability. CONSTITUTION:A coil current value I and a current reference value Ir are inputted to a subtracter 21 and their current difference DELTAI is found and inputted to a gain correction coefficient calculating circuit 22. This circuit 22 calculates a gain correction coefficient K from an input command C and the current difference DELTAI according to 'Kk=Kk-1+(DELTAI/.C)'. The value DELTAI/G' obtained by dividing the current difference 61 by the stationary gain G of a servo circuit is a command error equivalent value generating Al and the value 'DELTAI/G.C' obtained by further dividing it by the command C is a gain error equivalent value of the command generating the DELTAI. A last coefficient Kk-1 is added to calculate a coefficient Kk which is required at the point of time. This coefficient Kk is inputted to a gain correcting circuit 23 through a K limiter 24 to multiply the command C by the coefficient Km, and the result is outputted to the servo circuit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、航空機のアクチュエー
タ等に用いる電気油圧式サーボ・バルブの制御装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electrohydraulic servo valve used for an actuator of an aircraft.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気油圧式サーボ・バルブにおいて、1
つのスプールを複数のコイルで駆動する多重式バルブ
(以下、バルブと呼ぶ)では、図4に示す回路によりバ
ルブの駆動を行っている。同図において、1は多重式の
サーボ・バルブで、スプール2、このスプール2を駆動
する複数例えば2つのフォース・モータ・コイル3a,
3b及び位置センサ4a,4bからなり、コイル3a,
3bにサーボ回路5a,5bが接続される。サーボ回路
5aは、Aチャンネル(Ach)の入力コマンドCa及
び位置センサ4aからの位置フィードバック信号FBa
に基づいてコイル3aを駆動し、サーボ回路5bは、B
チャンネル(Bch)の入力コマンドCb及び位置セン
サ4bからの位置フィードバック信号FBbに基づいて
コイル3bを駆動する。
2. Description of the Related Art In electro-hydraulic servo valves, 1
In a multiple valve (hereinafter referred to as a valve) in which one spool is driven by a plurality of coils, the valve is driven by the circuit shown in FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a multiple-type servo valve, which includes a spool 2 and a plurality of, for example, two force motor coils 3a for driving the spool 2.
3b and position sensors 4a, 4b, and coils 3a,
Servo circuits 5a and 5b are connected to 3b. The servo circuit 5a receives the input command Ca of the A channel (Ach) and the position feedback signal FBa from the position sensor 4a.
The coil 3a is driven based on the
The coil 3b is driven based on the input command Cb of the channel (Bch) and the position feedback signal FBb from the position sensor 4b.

【0003】しかし、上記のように構成された制御装置
では、各コイル電流を制御する装置の製造誤差等によっ
て、Aチャンネルの信号系統(コマンドCa,サーボゲ
インGa,位置フィードバック信号FBa)とBチャン
ネルの信号系統(コマンドCb,サーボゲインGb,位
置フィードバック信号FBb)を等しくすることが困難
であり、コイル電流Ia,Ibが不均一となる。コイル
電流Ia,Ibが不均一であった場合、フォース・ファ
イト(コイル間で電流の向き、すなわち、発生する力の
向きが逆となる)による、 (1)電力の浪費 (2)不要な発熱 (3)制御性の劣化 が発生するとされている。
However, in the control device configured as described above, the signal system of the A channel (command Ca, servo gain Ga, position feedback signal FBa) and the B channel are caused by the manufacturing error of the device controlling each coil current. It is difficult to make the signal systems (command Cb, servo gain Gb, position feedback signal FBb) equal to each other, and the coil currents Ia and Ib become non-uniform. When the coil currents Ia and Ib are non-uniform, (1) waste of electric power (2) unnecessary heat generation due to force fight (direction of current between coils, that is, direction of generated force is opposite) (3) Deterioration of controllability is said to occur.

【0004】このコイル電流Ia,Ibの不均一を抑制
する為に、図5に示すように電流均一化処理回路6をサ
ーボ回路の入力側に設け、コイル電流Ia,Ibの均一
化を図っている。電流均一化処理回路6は、コイル電流
計測器7によりコイル電流を計測し、その値Iを基準電
流源8からの電流基準値Irに近づける処理を行う。基
準電流源8としては、全チャンネルの中間値(例えば1
Aと0.5Aと0Aの場合には0.5Aとする)、全チ
ャンネルの平均値等が用いられる。図5はサーボ・バル
ブ1のコイル3aに対するAチャンネルの制御系(サー
ボ回路5aを有する制御系)を示したもので、他のコイ
ル3b,…に対しても同様の制御系が設けられる。
In order to suppress the nonuniformity of the coil currents Ia and Ib, a current equalization processing circuit 6 is provided on the input side of the servo circuit as shown in FIG. 5 so as to equalize the coil currents Ia and Ib. There is. The current equalization processing circuit 6 measures the coil current by the coil current measuring device 7 and performs a process of bringing the value I thereof closer to the current reference value Ir from the reference current source 8. The reference current source 8 has an intermediate value (for example, 1
In the case of A, 0.5A and 0A, 0.5A), the average value of all channels, etc. are used. FIG. 5 shows an A channel control system (control system having a servo circuit 5a) for the coil 3a of the servo valve 1. Similar control systems are provided for the other coils 3b, ....

【0005】上記電流均一化処理回路6は、従来では図
6に示す構成が用いられている。この従来の構成では、
均一化の対象となるコイル電流値Iと電流基準値Irと
の差を減算回路11により求め、この差に対して、ある
ゲインH(s)12を掛け合わせたものをバイアス14と
して加算器13に入力し、サーボ回路への入力コマンド
Cに加えることにより、コイル電流値Iを電流基準値I
rに近づけるようにしている。上記ゲインH(s)12の
値は、バルブの作動特性、要求される均一化の度合いな
どによって決定される。
Conventionally, the current equalization processing circuit 6 has the configuration shown in FIG. In this conventional configuration,
The difference between the coil current value I to be homogenized and the current reference value Ir is obtained by the subtraction circuit 11, and a product obtained by multiplying this difference by a certain gain H (s) 12 is used as a bias 14 and an adder 13 Input to the servo circuit and add it to the input command C to the servo circuit.
I try to get closer to r. The value of the gain H (s) 12 is determined by the operating characteristics of the valve, the required degree of homogenization, and the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】コイル電流Iの不均一
の原因は、コマンドC、位置フィードバック信号FB、
サーボ回路5等の各チャンネルの製造誤差によるところ
が大きい。これらの誤差の表現は、一般に Δ=a(ゲイン誤差)%±b(ナル点誤差) …(1) によってなされる。例えばコマンドCが電圧情報(フル
・スケール=±10V)であってその誤差が ΔC=5%±0.05V …(2) とすると、AチャンネルとBチャンネル間でコマンドC
の差は最大で、 |ΔCa-b|=10%+0.1V …(3) となる。コイル電流Iは、|ΔCa-b|の分だけ、差Δ
Iが発生し、 ΔI=Ga(C×10%+0.1V) (A) …(4) ここで、Ga=Gb,Cはコマンドのノミナル値であ
る。
The cause of the non-uniformity of the coil current I is the command C, the position feedback signal FB,
This is largely due to the manufacturing error of each channel such as the servo circuit 5. The expression of these errors is generally expressed by Δ = a (gain error)% ± b (null point error) (1). For example, if the command C is voltage information (full scale = ± 10 V) and the error is ΔC = 5% ± 0.05 V (2), the command C between the A channel and the B channel is
The maximum difference is | ΔCa-b | = 10% + 0.1V (3) The coil current I differs by | ΔCa-b | by a difference Δ
I occurs and ΔI = Ga (C × 10% + 0.1V) (A) (4) Here, Ga = Gb, C is the nominal value of the command.

【0007】この電流差ΔIは、 (ア) コマンドCが小さい領域(C≒0)では、 ΔI≒Ga×0.1 (A) …(5) であるが、 (イ) コマンドCが大きい領域(C≒±10)では、 ΔI≒Ga(10×10%+0.1) ≒Ga×1 (A) …(6) となり、コマンドCの全領域で考えると、コマンドCの
ゲイン誤差のΔIに対する影響が大きい。
The current difference ΔI is (A) ΔI≈Ga × 0.1 (A) (5) in a region where the command C is small (C≈0), but (A) a region where the command C is large When (C≈ ± 10), ΔI≈Ga (10 × 10% + 0.1) ≈Ga × 1 (A) (6), and considering the entire area of command C, the gain error of command C with respect to ΔI A large impact.

【0008】一方、従来の電流均一化処理回路6におい
て、図6での電流基準値IrをBチャンネルのコイル電
流値Ibと考え、Aチャンネルでの均一化処理を想定す
る。この時、バイアス14は「H(s)ΔI」となり、A
チャンネルのコイル電流値Iaを電流基準値Irに近づ
けるべく、コマンドCaに加えられる。
On the other hand, in the conventional current equalization processing circuit 6, the current reference value Ir in FIG. 6 is considered as the coil current value Ib for the B channel, and the equalization processing for the A channel is assumed. At this time, the bias 14 becomes “H (s) ΔI”, and A
It is added to the command Ca in order to bring the coil current value Ia of the channel close to the current reference value Ir.

【0009】もし、ここで電流基準値Irが異常な値と
なった場合(原因はBチャンネルのサーボ回路5b等の
故障)、Aチャンネルのコイル電流値Iaは、Aチャン
ネルのサーボ回路5aが正常であるにも拘わらず、電流
均一化の効果により、故障したBチャンネルの電流値I
b(電流基準値Ir)に近い電流となってしまう。これ
は、制御対象であるサーボ・バルブ1、更には当該サー
ボ・バルブ1で油圧が制御されるメイン・シリンダ等の
作動に悪影響を与える(但し、バルブ、メイン・シリン
ダ等の位置フィード・バックを行うサーボ系であれば、
この影響は一時的なものとなる。)。また、このこと
は、電流値を監視してサーボ回路等の故障検出を行おう
とする装置においては故障検出を遅らせたり、故障検出
を不可能とする原因となる。
If the current reference value Ir becomes an abnormal value here (the cause is a failure of the B channel servo circuit 5b, etc.), the A channel coil current value Ia is normal in the A channel servo circuit 5a. However, due to the effect of equalizing the current, the current value I of the failed B channel is
The current is close to b (current reference value Ir). This adversely affects the servo valve 1 to be controlled and the operation of the main cylinder whose hydraulic pressure is controlled by the servo valve 1 (however, the position feedback of the valve, the main cylinder, etc. If it is a servo system to perform,
This effect is temporary. ). In addition, this causes delay in failure detection or failure in an apparatus that attempts to detect a failure in a servo circuit or the like by monitoring a current value.

【0010】以上のように従来の制御装置では、電流均
一化の処理を行う際、コマンドに対してΔIを抑制する
為のバイアス14をコマンドCの大きさに関係なく加え
ている為、故障発生時の制御対象の作動悪化及び故障検
出能力の低下を引き起こすという問題があった。
As described above, in the conventional control device, when the current equalizing process is performed, the bias 14 for suppressing ΔI is added to the command regardless of the size of the command C, so that the failure occurs. However, there is a problem in that the operation of the controlled object deteriorates and the failure detection capability decreases.

【0011】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、電流不均一の主原因が製造誤差のうち、ゲイン誤差
であることに着目し、電流不均一を発生しているコマン
ド差相当分をコマンドのゲイン補正により抑制して電流
均一化処理を行うことにより、故障発生時のサーボ系へ
の悪影響が少ないと共に、高い故障検出能力を有する電
気油圧式サーボ・バルブの制御装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and paying attention to the fact that the main cause of the current nonuniformity is the gain error among the manufacturing errors, and the command difference equivalent to the current nonuniformity is generated. To provide a controller for an electro-hydraulic servo valve that has a high failure detection capability and has a small adverse effect on the servo system when a failure occurs, by suppressing the command gain correction to perform current equalization processing. With the goal.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係る電気油圧式
サーボ・バルブの制御装置は、入力コマンドに応じて動
作するサーボ回路を備えた構成において、対象となるコ
イル電流値と基準となる電流値との差を前記入力コマン
ドのゲイン誤差に換算して当該入力コマンドに補正を加
え、前記対象となるコイル電流値を前記基準となる電流
値に近づける電流均一化処理手段を備えたことを特徴と
する。
An electrohydraulic servo valve control device according to the present invention has a structure including a servo circuit which operates in response to an input command, and a target coil current value and a reference current value. A current equalization processing means for converting a difference from the value into a gain error of the input command to correct the input command to bring the target coil current value closer to the reference current value. And

【0013】[0013]

【作用】本発明に係る電気油圧式サーボ・バルブの制御
装置においては、対象となるコイル電流値と基準となる
電流値の差ΔIが求められ、ゲイン補正係数算出回路に
入力される。このゲイン補正係数算出回路は、コマンド
C及び電流差ΔIから「Kk=Kk-1+(ΔI/G・
C)」の式によりゲイン補正係数KKを算出する。この
場合、Gはサーボ回路の定常ゲイン、Kk-1は前回求め
られたゲイン補正係数、Kkは今回のゲイン補正係数で
ある。上式において、電流差ΔIをサーボ回路の定常ゲ
インGで割った値「ΔI/G」は、電流差ΔIを発生す
るコマンド誤差相当値であり、更にその時のコマンドC
で割った値、「ΔI/G・C」は電流差ΔIを発生する
コマンドCのゲイン誤差相当値(コマンドC作成側での
ゲイン誤差相当値)である。これを、前回の時点でのゲ
イン補正係数KK-1に加え、その時点で要求されるゲイ
ン補正係数KKを算出する。そして、このゲイン補正係
数KKによりコマンドCを補正してサーボ回路へ出力す
る。この入力コマンドCのゲイン補正によってコイル電
流の均一化処理が行われる。なお、ゲイン補正係数KK
は一定周期で更新される。
In the electrohydraulic servo valve control device according to the present invention, the difference ΔI between the target coil current value and the reference current value is obtained and input to the gain correction coefficient calculation circuit. This gain correction coefficient calculation circuit uses the command C and the current difference ΔI to calculate “K k = K k−1 + (ΔI / G ·
The expression C) "to calculate the gain correction coefficient K K. In this case, G is the steady gain of the servo circuit, K k-1 is the previously obtained gain correction coefficient, and K k is the current gain correction coefficient. In the above equation, the value “ΔI / G” obtained by dividing the current difference ΔI by the steady gain G of the servo circuit is the command error equivalent value for generating the current difference ΔI.
The value “ΔI / G · C” divided by is the gain error equivalent value of the command C that generates the current difference ΔI (gain error equivalent value on the command C creation side). This, in addition to the gain correction coefficient K K-1 at the time of the previous, calculates a gain correction coefficient K K required at that time. Then, output by the gain correction coefficient K K to the servo circuit to correct the command C. Coil current equalization processing is performed by the gain correction of the input command C. Note that the gain correction coefficient K K
Is updated at regular intervals.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明に係る電気油圧式サーボ・バル
ブの制御装置の実施例を図面に従って説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a control device for an electrohydraulic servo valve according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】(第1実施例)図1は本発明の第1実施例
であって、コマンド・ゲインの補正による電流均一化処
理回路20の基本構成を示すブロック図である。同図に
示すようにコイル電流値Iと電流基準値Irを減算器2
1に入力し、その電流差ΔIを求めてゲイン補正係数算
出回路22に入力する。また、サーボ回路に対するコマ
ンドCは、ゲイン補正回路23及びゲイン補正係数算出
回路22に入力される。このゲイン補正係数算出回路2
2は、上記コマンドC及び電流差ΔIから次式によりゲ
イン補正係数KKを算出する。 Kk=Kk-1+(ΔI/G・C) 但し、Gはサーボ回路の定常ゲイン、Kk-1は前回求め
られたゲイン補正係数、Kkは今回のゲイン補正係数で
ある。
(First Embodiment) FIG. 1 is a first embodiment of the present invention and is a block diagram showing a basic configuration of a current equalization processing circuit 20 by correcting a command gain. As shown in the figure, the subtracter 2 calculates the coil current value I and the current reference value Ir.
1 and the current difference ΔI is calculated and input to the gain correction coefficient calculation circuit 22. The command C for the servo circuit is input to the gain correction circuit 23 and the gain correction coefficient calculation circuit 22. This gain correction coefficient calculation circuit 2
2 calculates the gain correction coefficient K K from the command C and the current difference ΔI by the following equation. K k = K k-1 + (ΔI / G · C) where G is the steady gain of the servo circuit, K k-1 is the previously obtained gain correction coefficient, and K k is the current gain correction coefficient.

【0016】上記ゲイン補正係数算出回路22で求めた
ゲイン補正係数KKをKリミッタ24を介してゲイン補
正回路23に入力し、コマンドCにゲイン補正係数KK
を掛算してコマンドCを補正する。そして、この補正さ
れたコマンドCが図4(又は図5)におけるサーボ回路
へ送られる。なお、Kリミッタ24は、想定される製造
上のゲイン誤差範囲内にゲイン補正係数KKの上限値及
び下限値を制限するものである。
The gain correction coefficient K K calculated by the gain correction coefficient calculation circuit 22 is input to the gain correction circuit 23 via the K limiter 24, and the command C is used to input the gain correction coefficient K K.
Is corrected to correct the command C. Then, the corrected command C is sent to the servo circuit in FIG. 4 (or FIG. 5). The K limiter 24 limits the upper limit value and the lower limit value of the gain correction coefficient K K within an assumed gain error range in manufacturing.

【0017】上記の構成において、ゲイン補正係数KK
は初期状態では1である。電流差ΔIをサーボ回路5の
定常ゲインGで割った値「ΔI/G」は、電流差ΔIを
発生するコマンド誤差相当値であり、更にその時のコマ
ンドCで割った値、「ΔI/G・C」は電流差ΔIを発
生するコマンドCのゲイン誤差相当値である。これを、
前回求められたゲイン補正係数KK-1に加え、その時点
で要求されるゲイン補正係数KKを算出する。そして、
このゲイン補正係数KKを想定される製造上のゲイン誤
差範囲に対応するKリミッタ24を介してゲイン補正回
路23に入力し、入力コマンドCにゲイン補正係数KK
を乗じてサーボ回路5へ出力する。
In the above arrangement, the gain correction coefficient K K
Is 1 in the initial state. A value “ΔI / G” obtained by dividing the current difference ΔI by the steady gain G of the servo circuit 5 is a command error equivalent value that generates the current difference ΔI, and a value “ΔI / G · “C” is a gain error equivalent value of the command C that generates the current difference ΔI. this,
In addition to the gain correction coefficient K K-1 previously obtained, to calculate the gain correction coefficient K K required at that time. And
This gain correction coefficient K K is input to the gain correction circuit 23 via the K limiter 24 corresponding to the assumed manufacturing gain error range, and the input command C receives the gain correction coefficient K K.
Is output to the servo circuit 5.

【0018】上記のように電流不均一を発生しているコ
マンド差相当分を入力コマンドCのゲイン補正によって
抑制することにより、コイル電流の均一化処理を確実に
行うことができる。
By suppressing the command difference corresponding to the current non-uniformity by the gain correction of the input command C as described above, the coil current equalizing process can be surely performed.

【0019】(第2実施例)次に本発明を、図2に示す
3重DDV(Direct Drive Valve)サーボ回路に適用し
た場合を第2実施例として説明する。
(Second Embodiment) Next, a case where the present invention is applied to a triple DDV (Direct Drive Valve) servo circuit shown in FIG. 2 will be described as a second embodiment.

【0020】この第2実施例では、上記図1の電流均一
化処理回路20を16ビット・マイクロコンピュータ上
で実現し、処理周期は250Hzとした。この第2実施
例におけるサーボ・バルブ1は、1つのスプールを3重
のコイル3a,3b,3cで駆動する。各コイル3a,
3b,3cにはそれぞれ1チャンネル(3aにはAch
が、3bにはBchが3cにはCchが対応する)のサ
ーボ回路及びマイクロコンピュータが対応するが、図2
ではコイル3aに対するAchのサーボ回路5a及びマ
イクロコンピュータ30のみを示すと共に、サーボ回路
に対するフィードバックループ系を省略して示した。
In the second embodiment, the current equalization processing circuit 20 shown in FIG. 1 is realized on a 16-bit microcomputer and the processing cycle is 250 Hz. In the servo valve 1 according to the second embodiment, one spool is driven by triple coils 3a, 3b and 3c. Each coil 3a,
One channel for each of 3b and 3c (Ach for 3a)
However, 3b corresponds to Bch and 3c corresponds to Cch).
Then, only the Ach servo circuit 5a and the microcomputer 30 for the coil 3a are shown, and the feedback loop system for the servo circuit is omitted.

【0021】サーボ回路5aからコイル3aに供給され
る電流Iaは、抵抗31及びアンプ32を介して取り出
され、2.5V/Aでスケーリング(1A当たり2.5
Vで換算)された後、例えば12ビットのA/Dコンバ
ータ33によりデジタルデータに変換され、ソフトデー
タとして対応チャンネルのマイクロコンピュータ30に
取り込まれる。このマイクロコンピュータ30に取り込
まれたコイル電流値Iakは、減算器21の−端子及び中
間値選択回路34に入力されると共に、データ・リンク
部35に入力される。このデータ・リンク部35は、他
チャンネルのマイクロコンピュータ30との間でデータ
・リンクを行うもので、上記デジタルデータのコイル電
流値Iakを他の2チャンネルへ送り、他の2チャンネル
からのコイル電流値Ibk,Ickを受けて中間値選択回路
34に入力する。
The current Ia supplied from the servo circuit 5a to the coil 3a is taken out through the resistor 31 and the amplifier 32 and scaled at 2.5 V / A (2.5 per 1 A).
After being converted to V), it is converted into digital data by, for example, a 12-bit A / D converter 33, and is taken into the microcomputer 30 of the corresponding channel as software data. The coil current value Iak fetched by the microcomputer 30 is input to the minus terminal of the subtracter 21 and the intermediate value selection circuit 34, and also to the data link unit 35. The data link unit 35 performs data link with the microcomputer 30 of another channel, sends the coil current value Iak of the digital data to the other two channels, and sends the coil current from the other two channels. The values Ibk and Ick are received and input to the intermediate value selection circuit 34.

【0022】中間値選択回路34は、3チャンネルのコ
イル電流値Iak,Ibk,Ickのうち中間の値を選択し、
電流基準値Irkとして減算器21の+端子に入力する。
この減算器21は、電流基準値Irkとコイル電流値Iak
との電流差ΔIkを求めてゲイン補正係数算出回路22
に入力する。このゲイン補正係数算出回路22は、入力
コマンドCk、電流差ΔIk及び前回求めたゲイン補正
係数Kk-1により、今回のゲイン補正係数Kkを求め、K
リミッタ24を介してゲイン補正回路23へ出力する。
このゲイン補正回路23は、入力コマンドCkに対しゲ
イン補正係数Kkを乗じて補正し、補正後のコマンドC
を12ビットのD/Aコンバータ36によりアナログ信
号に変換してサーボ回路5aへ出力する。
The intermediate value selection circuit 34 selects an intermediate value among the three-channel coil current values Iak, Ibk, Ick,
The current reference value Irk is input to the + terminal of the subtractor 21.
The subtractor 21 is configured to detect the current reference value Irk and the coil current value Iak.
Gain correction coefficient calculation circuit 22 by obtaining the current difference ΔIk from
To enter. The gain correction coefficient calculation circuit 22, an input command Ck, the gain correction coefficient K k-1 obtained current difference ΔIk and last determined the current gain correction factor K k, K
It is output to the gain correction circuit 23 via the limiter 24.
The gain correction circuit 23 corrects by multiplying the gain correction factor K k for an input command Ck, command C after correction
Is converted into an analog signal by the 12-bit D / A converter 36 and output to the servo circuit 5a.

【0023】次に上記第2実施例の動作を説明する。 (1) Aチャンネルのコイル電流値Iaは、2.5V
/Aでスケーリングされた後、A/Dコンバータ33に
よりデジタルデータに変換され、ソフトデータとしてA
チャンネルのマイクロコンピュータ30に取り込まれ
る。同様に他のB,Cのチャンネルのコイル電流値I
b,Icも、対応するマイクロコンピュータ30に取り
込まれる。 (2) 各マイクロコンピュータ30に取り込まれた各
チャンネルのコイル電流値Iak,Ibk,Ickは、データ
・リンク部35を介して他の2チャンネルへ送られ、中
間値選択回路34に入力される。 (3) 中間値選択回路34は、3チャンネルのコイル
電流値Iak,Ibk,Ickのうち中間の値を選択し、電流
基準値Irkとする。 (4) ゲイン補正係数算出回路22は、ゲイン補正係
数Kkの初期値を「1」とし、次式 Kk=Kk-1+(ΔIk/Ck・G) 但し、ΔIk=Irk−Iak G=3.717(一定値) により演算を行ってゲイン補正係数Kkを求める。この
ゲイン補正係数Kkに対し、Kリミッタ24により 0.9≦Kk≦1.1 の処理を施した後、ゲイン補正回路23に入力する。こ
のゲイン補正回路23は、入力コマンドCkにゲイン補
正係数Kを乗じて補正し、D/Aコンバータ36を通
して、サーボ回路5aに出力する。また、他のチャンネ
ルにおいても同様の処理が行われ、入力コマンドCkが
ゲイン補正される。
Next, the operation of the second embodiment will be described. (1) The coil current value Ia of the A channel is 2.5V
After being scaled by A / A, it is converted to digital data by the A / D converter 33, and is converted to A as soft data.
It is taken into the microcomputer 30 of the channel. Similarly, the coil current value I of the other B and C channels
b and Ic are also taken into the corresponding microcomputer 30. (2) The coil current values Iak, Ibk, Ick of each channel fetched by each microcomputer 30 are sent to the other two channels via the data link section 35 and input to the intermediate value selection circuit 34. (3) The intermediate value selection circuit 34 selects an intermediate value among the coil current values Iak, Ibk, Ick of the three channels and sets it as the current reference value Irk. (4) The gain correction coefficient calculation circuit 22 sets the initial value of the gain correction coefficient K k to “1”, and the following expression K k = K k−1 + (ΔIk / Ck · G) where ΔIk = Irk−Iak G = 3.717 (constant value) to obtain the gain correction coefficient K k . The gain correction coefficient K k is processed by the K limiter 24 so that 0.9 ≦ K k ≦ 1.1, and then input to the gain correction circuit 23. The gain correction circuit 23 corrects by multiplying the gain correction factor K k to the input command Ck, through D / A converter 36, and outputs to the servo circuit 5a. Further, the same processing is performed on the other channels, and the gain of the input command Ck is corrected.

【0024】以上(1)〜(4)が電流均一化の処理1
周期分で、これを例えば250Hz周期にて処理させ
る。また、(4)のゲイン補正係数算出回路22におい
ては、変数Ckでの割り算を含んでいるので、「|Ck
|≦0.5(V)」の領域ではゲイン補正係数Kの算
出を行わずに「Kk-1」とする(前回の補正係数算出値
と同じとする。)。これはオーバーフロー防止の為に行
うものであり、上記「|Ck|≦0.5(V)」の領域
では、製造誤差(特にゲイン誤差)による電流不均一の
量が許容される範囲内であるので、このオーバーフロー
防止処理が可能となる。
The above (1) to (4) are the processing 1 for current equalization.
This is processed at a cycle of 250 Hz, for example. Further, since the gain correction coefficient calculation circuit 22 of (4) includes division by the variable Ck, “| Ck
In the region of | ≦ 0.5 (V) ”, the gain correction coefficient K k is not calculated and is set to“ K k−1 ”(the same as the previous correction coefficient calculation value). This is done to prevent overflow, and in the above range of “| Ck | ≦ 0.5 (V)”, the amount of current non-uniformity due to manufacturing error (especially gain error) is within the allowable range. Therefore, this overflow prevention processing becomes possible.

【0025】今、上記図2の第2実施例において、コマ
ンドCk=0(V),コイル電流ノミナル値(=Ia,
Ib,Ic)=0(A)の状態で、データ・リンク部3
5が故障し、 Ibk=Ick=4(A)[AD変換後は10(V)] となったことを想定する。
Now, in the second embodiment of FIG. 2, the command Ck = 0 (V), the coil current nominal value (= Ia,
Ib, Ic) = 0 (A), the data link unit 3
It is assumed that 5 fails and Ibk = Ick = 4 (A) [10 (V) after AD conversion].

【0026】コイル電流Ibk,Ickが共に4(A)にな
ると、中間値選択回路34は、電流基準値Irkとして、 Irk=(0,4,4の中間値)=4(A) を出力する。従って、減算器21から出力される電流差
ΔIkは、 ΔIk=Irk−Iak=4−0=4(A) となり、ゲイン補正係数算出回路22に入力される。
When the coil currents Ibk and Ick both become 4 (A), the intermediate value selection circuit 34 outputs Irk = (intermediate value of 0, 4, 4) = 4 (A) as the current reference value Irk. . Therefore, the current difference ΔIk output from the subtractor 21 becomes ΔIk = Irk−Iak = 4-0 = 4 (A) and is input to the gain correction coefficient calculation circuit 22.

【0027】しかし、ゲイン補正係数算出回路22は、
コマンドCkが0(A)であるので、「K=Kk-1
としてゲイン補正係数Kkを算出するので、データ・リ
ンク部35の故障によりIbk,Ickが「0→4(A)」
に設定されたことの影響は現れない。
However, the gain correction coefficient calculation circuit 22
Since the command Ck is 0 (A), " Kk = Kk-1 "
Since the gain correction coefficient K k is calculated as, the Ibk and Ick are “0 → 4 (A)” due to the failure of the data link unit 35.
The effect of being set to does not appear.

【0028】なお、図2の第2実施例において、中間値
選択回路34で各コイル電流値の中間値を選択したが、
中間値の代わりに平均値を用いる回路構成としてもよ
い。
In the second embodiment of FIG. 2, the intermediate value selection circuit 34 selects the intermediate value of the coil current values.
The circuit configuration may use an average value instead of the intermediate value.

【0029】(第3実施例)図3は本発明の第3実施例
に係り、サーボ回路監視装置に適用した場合の例を示し
たものである。なお、図3では、サーボ回路5及びサー
ボ回路モデル41に対するフィードバックループ系を省
略して示した。
(Third Embodiment) FIG. 3 shows an example of a third embodiment of the present invention applied to a servo circuit monitoring apparatus. In FIG. 3, the feedback loop system for the servo circuit 5 and the servo circuit model 41 is omitted.

【0030】このサーボ回路監視装置は、16ビット・
マイクロコンピュータ30A上で実際のサーボ回路の数
学的モデル41の演算を行って、そのモデル41の電流
値I′kと実際のコイル電流値Ikを比較して、サーボ
回路5の故障を検出するものであり、以下の処理を実行
する。 (1) 実コイル電流値Iは2.5V/Aでスケーリン
グ後、12ビットのA/Dコンバータ33を通し、マイ
クロコンピュータ30Aにソフト・データのコイル電流
値Ikとして取り込まれ、これが電流基準値となる。 (2) サーボ回路モデル41のコイル電流値I′kと
実際のコイル電流値Ikの電流差ΔIkが、減算器21
で ΔIk=Ik−I′k により算出され、サーボ回路モニタ42及びゲイン補正
係数算出回路22に入力される。 (3) ゲイン補正係数算出回路22において、 |Ck|>0.5(V)の時、 K=Kk-1+(ΔIk/Ck・G) 但し、G=3.717 |Ck|≦0.5(V)の時、 K=Kk-1 として、ゲイン補正係数Kが算出される。 (4) ゲイン補正係数算出回路22で算出されたゲイ
ン補正係数Kは、 0.93≦K≦1.07 のKリミッタ24を介してゲイン補正回路23に入力さ
れる。このゲイン補正回路23は、入力コマンドCkに
ゲイン補正係数Kを乗じ、その結果を次周期でのサー
ボ回路モデル41に入力する。
This servo circuit monitoring device has 16 bits
An arithmetic operation of the mathematical model 41 of the actual servo circuit is performed on the microcomputer 30A, and the current value I'k of the model 41 is compared with the actual coil current value Ik to detect the failure of the servo circuit 5. And executes the following processing. (1) The actual coil current value I is scaled at 2.5 V / A, passed through the 12-bit A / D converter 33, and taken into the microcomputer 30A as the coil data value Ik of the soft data. Become. (2) The subtracter 21 calculates the current difference ΔIk between the coil current value I′k of the servo circuit model 41 and the actual coil current value Ik.
Is calculated by ΔIk = Ik−I′k and is input to the servo circuit monitor 42 and the gain correction coefficient calculation circuit 22. (3) the gain correction coefficient calculation circuit 22, | Ck |> When 0.5 (V), K k = K k-1 + (ΔIk / Ck · G) where, G = 3.717 | Ck | ≦ When 0.5 (V), the gain correction coefficient K k is calculated with K k = K k-1 . (4) The gain correction coefficient K k calculated by the gain correction coefficient calculation circuit 22 is input to the gain correction circuit 23 via the K limiter 24 of 0.93 ≦ K k ≦ 1.07. The gain correction circuit 23 multiplies the gain correction coefficient K k to the input command Ck, and inputs the result to the servo circuit model 41 in the next cycle.

【0031】以上、(1)〜(4)がサーボ回路実コイ
ル電流に対するサーボ回路モデル電流の均一化処理周期
で、これを250Hzの周期で処理する。
As described above, (1) to (4) are equalization processing cycles of the servo circuit model current with respect to the actual coil current of the servo circuit, which are processed at a cycle of 250 Hz.

【0032】このサーボ回路監視装置40では、実サー
ボ回路の製造上の誤差と、理論値(=サーボ回路モデ
ル)の間の誤差が及ぼす両者のコイル電流値に対する影
響が極めて大きい為、本発明による電流均一化処理が必
要である。
In this servo circuit monitoring device 40, since the manufacturing error of the actual servo circuit and the error between the theoretical values (= servo circuit model) have an extremely large effect on the coil current values of both, the present invention Current equalization processing is required.

【0033】応用例として、K=Kk-1+F(s)×Δ
Ik/(Ck・G)と、F(s)なる特性を持つフィルタ
を設け、特性調整することが可能である。
As an application example, K k = K k-1 + F (s) × Δ
It is possible to adjust the characteristics by providing a filter having characteristics of Ik / (Ck · G) and F (s).

【0034】今、上記図3の回路において、図6に示し
た従来構成を用いて電流均一化を実施したとすると、 H(s)=7(V/A)、バイアスを±0.7(V)でリ
ミット、(0.7(V)=10(V)フル・スケール×
7%に相当) コマンドCk=0(V)、コイル電流ノミナル値=0
(V)の状態で、実サーボ回路が故障し、実コイル電流
Iが4(A)になったことを想定すると、 Ik=4(A) ΔIk=Ik−I′k=4−0=4(A) バイアス=7×4=28(V) (但し、バイアスは、リミッタにより0.7(V)にリ
ミットされる。)となり、これによりサーボ回路モデル
41から出力される電流I′kは、 I′k=(0+0.7)×3.717=2.6(A) となる。従って、このとき減算器21からサーボ回路モ
ニタ42に入力される電流差ΔIkは、 ΔIk=4−2.6=1.4(A) となる。
Now, in the circuit of FIG. 3, assuming that the current is made uniform by using the conventional configuration shown in FIG. 6, H (s) = 7 (V / A) and the bias is ± 0.7 ( V) limit, (0.7 (V) = 10 (V) full scale ×
7%) Command Ck = 0 (V), coil current nominal value = 0
Assuming that the actual servo circuit fails in the state of (V) and the actual coil current I becomes 4 (A), Ik = 4 (A) ΔIk = Ik−I′k = 4-0 = 4 (A) Bias = 7 × 4 = 28 (V) (However, the bias is limited to 0.7 (V) by the limiter), whereby the current I′k output from the servo circuit model 41 is , I′k = (0 + 0.7) × 3.717 = 2.6 (A). Therefore, at this time, the current difference ΔIk input from the subtractor 21 to the servo circuit monitor 42 is ΔIk = 4-2.6 = 1.4 (A).

【0035】これに対し、同条件で図3の第3実施例に
より電流均一化を行った場合、ゲイン補正係数算出回路
22は、コマンドCkが「0」であるので、「Kk=K
k-1」としてゲイン補正係数Kを算出するので、も
し、Kk-1=1.07(最大値)となっていても、サー
ボ回路モデル41のコイル電流I′kは、 I′k=Ck×Kk×G=0×1.07×3.717=0
(定常値) となる。従って、減算器21からサーボ回路モニタ42
に入力される電流差ΔIkは、 ΔIk=4−0=4(A) となる。
On the other hand, when current equalization is performed under the same conditions according to the third embodiment of FIG. 3, the gain correction coefficient calculation circuit 22 determines that "K k = K" because the command Ck is "0".
Since the gain correction coefficient K k is calculated as “ k−1 ”, even if K k−1 = 1.07 (maximum value), the coil current I′k of the servo circuit model 41 is I′k. = Ck × K k × G = 0 × 1.07 × 3.717 = 0
(Steady value). Therefore, from the subtractor 21 to the servo circuit monitor 42
The current difference ΔIk input to is ΔIk = 4-0 = 4 (A).

【0036】上記のように同じ条件の故障が発生して
も、 (1) 従来構成の電流均一化:ΔIk=1.4(A) (2) 本発明の第3実施例の電流均一化:ΔIk=
4.0(A) と、サーボ回路モニタ42の入力信号ΔIkに大きな差
が生まれる。
Even if a failure occurs under the same conditions as described above, (1) current equalization in the conventional configuration: ΔIk = 1.4 (A) (2) current equalization in the third embodiment of the present invention: ΔIk =
There is a large difference between the input signal ΔIk of the servo circuit monitor 42 and 4.0 (A).

【0037】サーボ回路モニタ42の入力信号ΔIkに
対するフィルタ、故障と判断する電流差レベルが両者で
等しければ、本発明の電流均一化を行ったものの方が短
時間で故障検出が可能である。例えばフィルタを50ms
ec1次ローパス・フィルタ、判断レベルを1(A)とす
ると、 (1)従来構成 1(A)=1.4(A)×(1−e
t/0.05)より、 t=62.6msec (2)第3実施例 1(A)=4(A)×(1−e
t/0.05)より t=14.4msec となり、本発明の第3実施例では従来構成に比較して約
1/4の時間で故障を検出することができる。
If the filter for the input signal ΔIk of the servo circuit monitor 42 and the current difference level for determining a failure are the same, the current equalization of the present invention can detect the failure in a shorter time. For example, filter 50ms
ec First-order low-pass filter, if the decision level is 1 (A), (1) Conventional configuration 1 (A) = 1.4 (A) × (1-e
t / 0.05 ), t = 62.6 msec (2) Third embodiment 1 (A) = 4 (A) × (1-e
From t / 0.05 ), t = 14.4 msec, and in the third embodiment of the present invention, it is possible to detect the failure in about 1/4 time as compared with the conventional configuration.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、故障発
生時のサーボ系への悪影響が少ないと共に、高い故障検
出能力を維持し得るという効果があり、多重電気油圧式
サーボ・バルブの制御装置及びそれらの監視装置に有用
である。
As described above, according to the present invention, there is little adverse effect on the servo system when a failure occurs, and high failure detection capability can be maintained. Therefore, control of multiple electrohydraulic servo valves is possible. It is useful for devices and their monitoring devices.

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

【図1】本発明に係る電気油圧式サーボ・バルブの制御
装置の第1実施例であって基本構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a first embodiment of a control device for an electrohydraulic servo valve according to the present invention.

【図2】本発明の第2実施例を示す回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施例を示す回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】電気油圧式サーボ・バルブの制御装置の基本的
構成図である。
FIG. 4 is a basic configuration diagram of a control device for an electrohydraulic servo valve.

【図5】図4に対するコイル電流均一化処理の概略を示
す構成図である。
5 is a configuration diagram showing an outline of a coil current equalizing process for FIG.

【図6】図5における従来の電流均一化処理回路の詳細
を示すブロック図である。
6 is a block diagram showing details of a conventional current equalization processing circuit in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 サーボ・バルブ 2 スプール 3a,3b コイル 4a,4b 位置センサ 5a,5b サーボ回路 6,20 電流均一化処理回路 21 減算器 22 ゲイン補正係数算出回路 23 ゲイン補正回路 24 Kリミッタ 30,30A マイクロコンピュータ 33 A/Dコンバータ 34 中間値選択回路 35 データ・リンク部 36 D/Aコンバータ 41 サーボ回路モデル 42 サーボ回路モニタ 1 Servo Valve 2 Spool 3a, 3b Coil 4a, 4b Position Sensor 5a, 5b Servo Circuit 6,20 Current Leveling Processing Circuit 21 Subtractor 22 Gain Correction Coefficient Calculation Circuit 23 Gain Correction Circuit 24 K Limiter 30, 30A Microcomputer 33 A / D converter 34 Intermediate value selection circuit 35 Data link section 36 D / A converter 41 Servo circuit model 42 Servo circuit monitor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力コマンドに応じて動作するサーボ回
路を備えた電気油圧式サーボ・バルブの制御装置におい
て、対象となるコイル電流値と基準となる電流値との差
を前記入力コマンドのゲイン誤差に換算して当該入力コ
マンドに補正を加え、前記対象となるコイル電流値を前
記基準となる電流値に近づける電流均一化処理手段を備
えたことを特徴とする電気油圧式サーボ・バルブの制御
装置。
1. A control device for an electrohydraulic servo valve having a servo circuit that operates according to an input command, wherein a difference between a target coil current value and a reference current value is calculated as a gain error of the input command. The control device for an electrohydraulic servo valve, further comprising: current equalization processing means for converting the input command into a correction value and correcting the input command to bring the target coil current value closer to the reference current value. .
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58115502A (en) * 1981-12-29 1983-07-09 Mitsubishi Electric Corp Multiple controller
JPH04228839A (en) * 1990-05-24 1992-08-18 Hitachi Ltd Servo valve control device and its control method

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