JPH0772927A - 形状記憶合金アクチュエータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ヒステリシスを含む非線形の形状記憶合金アク
チュエータの制御を行うことが可能な形状記憶合金アク
チュエータ制御装置を提供する。 【構成】データベース１は上記形状記憶合金の温度とひ
ずみ、応力の関係を記述している。センサ５は形状記憶
合金の温度とひずみ、応力のうち、少なくとも何れか２
つを計測する。履歴メモリ２は上記センサ５からの信号
を記憶する。制御量演算部３は上記データベース１と上
記履歴メモリ２のデータを用いて上記形状記憶合金をヒ
ータ、ＳＭＡ４により加熱するエネルギー量を演算す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、形状記憶合金の温度変
化による形状回復動作を利用した形状記憶アクチュエー
タ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、第１の従来技術として、形状記憶
合金の制御については、例えば「システムと制御，Vol.
27，No.9，pp.589-597，1983」に示されているように、
形状記憶合金の温度ひずみ関係を線形で近似し、ヒステ
リシスも無く線形で近似できる範囲のひずみ幅で動作さ
せていた。

【０００３】ここで、図１０は従来の形状記憶合金アク
チュエータ制御装置の制御ブロック図である。この従来
例では、形状記憶合金の静特性は微小変形量Δｘ、微小
印加電圧Δｕに対する変動力Δｆの関係はα，βを定数
として線形の関係 Δｆ＝αΔｕ＋βΔｘ で示されると仮定し、動特性は１次遅れとしているた
め、形状記憶合金アクチュエータのブロック図は、図１
０の拮抗型形状記憶合金アクチュエータ線形近似部１０
１のようになる。ここで、１次遅れ要素が１０２，１０
３の２つに分れているのは、形状記憶合金アクチュエー
タを拮抗して配置し、交互に加熱、放熱することにより
駆動を行なっているからである。さらに、ブロック中の
添字１，２はそれぞれ昇温特性に関する量、降温特性に
関する量を示す。

【０００４】一方、第２の従来技術として、位置センサ
と温度センサを形状記憶合金アクチュエータに取り付け
て、それら２つの信号を用いて制御する場合に、温度セ
ンサからの信号を過加熱防止のために用いる技術も提案
されている。

【０００５】また、第３の従来技術として、特願平５−
９７８９１号号公報では、温度の履歴を用いて温度−ひ
ずみ関係のヒステリシスにより温度上昇を抑える駆動装
置に関する技術が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来技術は、形状記憶合金を線形で近似しているため、
それを超えるひずみ範囲では使用できないといった問題
がある。一方、第２の従来技術では、線形の範囲を越え
るような領域では、ひずみと温度と応力との関係にヒス
テリシスが存在するために、例えば位置の制御を行なう
際に温度や応力の目標値が設定できず、ひずみセンサよ
り速く形状記憶合金の状態を伝える温度センサからの信
号を用いても位置制御に役立てることができないといっ
た問題がある。

【０００７】また、第３の従来技術では、ヒステリシス
を把握できないために、温度−ひずみ経路を最適に設定
できないといった問題がある。本発明は上記問題に鑑み
てなされたもので、その目的とするところは、ヒステリ
シスを含む非線形の形状記憶合金アクチュエータの制御
を行うことが可能な形状記憶合金アクチュエータ制御装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様による形状記憶合金アクチュエ
ータ制御装置は、ヒータを用いて形状記憶合金の加熱を
行ない、位置制御を行なう形状記憶合金アクチュエータ
制御装置において、上記形状記憶合金の温度とひずみ、
応力のうち、少なくとも何れか２つを計測するとセンサ
と、上記形状記憶合金の温度とひずみ、応力の関係を記
述したデータベースと、上記センサからの信号を記憶す
る記憶手段と、上記データベースと上記記憶手段のデー
タを用いて上記形状記憶合金を加熱するエネルギー量を
演算する制御量演算手段とを具備することを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】即ち、本発明の第１の態様による形状記憶合金
アクチュエータ制御装置では、ヒータを用いて形状記憶
合金の加熱を行ない、位置制御を行なう形状記憶合金ア
クチュエータ制御装置において、センサが上記形状記憶
合金の温度とひずみ、応力のうち、少なくとも何れか２
つを計測し、データベースが上記形状記憶合金の温度と
ひずみ、応力の関係を記述しており、記憶手段が上記セ
ンサからの信号を記憶し、制御量演算手段が上記データ
ベースと上記記憶手段のデータを用いて上記形状記憶合
金を加熱するエネルギー量を演算する。

【００１０】

【実施例】先ず本発明の実施例について説明するに先立
ち、本発明の概要を説明する。図１は本発明の形状記憶
合金アクチュエータ制御装置の概念図である。この図１
に示すように、形状記憶合金の温度とひずみ、応力の関
係を予め記述しているデータベース１は制御量演算部３
に接続されている。そして、形状記憶合金の温度とひず
み、応力のうち少なくとも２つを計測するセンサ５は、
当該センサ５からの信号を記憶する履歴メモリ２に接続
されており、当該履歴メモリ２は制御量演算部３に接続
されている。そして、この制御量演算部３は上記データ
ベース１と上記履歴メモリ２のデータを用いて上記形状
記憶合金をヒータ，ＳＭＡ４により加熱するエネルギー
量を演算するためのものであり、その出力はヒータ，Ｓ
ＭＡ４を介してセンサ５に接続されている。

【００１１】このような構成において、制御量演算部３
はセンサ５の測定値をフィードバックし、形状記憶合金
に与える制御量を計算する。そのとき、履歴メモリ２か
らそれまでのひずみ履歴ε(t) やオーステナイト比の履
歴Ｒa(t)を読み出し、次式（１），（２）により形状記
憶合金の特性を求めて制御量の計算に使用する。 Ｒa ＝ｆ（θ，σ，Ｒa(t)） …（１） σ＝ｇ（Ｒa ，ε，ε(t) ） …（２） いま、Ｒa(t)、ε(t) とが判っているため、この
（１），（２）式は、ひずみと温度、応力の静特性を示
すことになる。尚、このオーステナイト比の履歴Ｒa
(t)、ひずみ履歴ε(t) は計算を行なう時にその都度、
記憶しても良いし、応力又はひずみ方向が変化した時の
み記憶しておいてもよい。例えば位置制御をしている場
合は位置の指令値しか与えられていないが、上記
（１），（２）式によりその位置に達したときの温度と
応力との関係が判る。

【００１２】ここで、本発明では、この応力を外部に行
なう仕事によって求める。即ち、例えばアクチュエータ
が自身の姿勢変化のみで外部に対して仕事をしない時に
は応力を一定とし、外部に仕事をするときは外部に加え
る力から形状記憶合金にかかる応力を計算する。この応
力から前述の温度、応力の関係を用いて温度の目標値を
計算することができ、位置制御に加えて温度制御を行な
うことができる。これにより、より速い信号を出すセン
サからの信号により制御が行なえるため応答が改善す
る。さらに、上述の静特性に加えて動特性を適当に設定
することにより、指令入力に対して、より良い追従性を
示すように形状記憶合金アクチュエータに与える制御量
を決定でき、この与えられた制御量により形状記憶合金
が駆動される。従って、このようにしてヒステリシスを
有する非線形の形状記憶合金アクチュエータを制御する
ことができる。また、制御量演算部３に予め温度−ひず
み経路などの経路条件を入力しておき、それに基づいて
その条件にあった温度−ひずみなどの経路で目標値に到
達するような制御出力値を制御量演算部３で計算し、そ
の経路に沿って形状記憶合金アクチュエータを駆動させ
ることもできる。

【００１３】以下、図面を参照して本発明の実施例につ
いて詳細に説明する。図２は本発明の第１の実施例に係
る形状記憶合金アクチュエータ制御装置の制御ブロック
図である。この図２に示すように、第１の実施例は、履
歴メモリ１１と制御演算部１２を含んだコンピュータ１
３と、該コンピュータ１３から出力されたデジタル信号
をアナログ信号に変換するデジタル／アナログ（Ａ／
Ｄ）変換器１４、そのアナログ信号を増幅する増幅器１
５、ヒータ１６、温度センサ（熱電対）１７、ひずみセ
ンサ（ひずみゲージ）１８、２方向性の形状記憶合金１
９により構成されている。そして、２方向性の形状記憶
合金１９とヒータ１６、ひずみセンサ１７、温度センサ
１８の配置は詳細には図３に示す通りである。

【００１４】このような構成の第１の実施例は、外部か
らのひずみ指令によって形状記憶合金アクチュエータを
位置制御するものである。このひずみ指令は図示しない
コンピュータの外部入力装置から入力される。さらに、
制御演算部１２から出力された制御信号はＡ／Ｄ変換器
１４でアナログ信号に変換され、増幅器１５を介してヒ
ータ１６に電流として供給される。そして、ヒータから
発生した熱は図３に示すような熱の流れになっているこ
とから、形状記憶合金１９と比べて十分小さな熱容量の
温度センサ１７を加熱した後、形状記憶合金１９を加熱
する。

【００１５】従って、温度センサ１７が測定する温度は
形状記憶合金１９の温度より形状記憶合金１９の熱伝導
の時定数分だけ前の温度ということになる。さらに、温
度センサ１７からの信号は履歴メモリ１１に蓄えられる
と共に制御演算部１２に読み込まれ制御出力演算に使わ
れる。また、ヒータ１６から供給される熱によって形状
記憶合金１９はある温度を持ち、その温度に応じた変形
を行なう。そして、その変形は形状記憶合金１９に取り
付けたひずみセンサ１８により測定される。さらに、ひ
ずみセンサ１８からの信号は履歴メモリ１１に蓄えられ
ると共に制御演算部１２に読み込まれ制御出力演算に使
われる。

【００１６】この制御演算部１２内の動作について更に
詳細に説明すると、特性演算部２０は、ひずみ、温度セ
ンサ１７からの信号と履歴メモリ１１に格納されている
履歴データ、即ちひずみ履歴ε(t) 及びオーステナイト
比の履歴Ｒa(t)とから次式（３）乃至（８）式を用いて
温度目標値を計算し、更にひずみと温度のＰＩＤ補償器
２１，２２の制御ゲインを計算する。

【００１７】この計算方法について更に詳細に説明する
と、先ず形状記憶合金１９の温度はヒータ１６から形状
記憶合金１９への熱の伝達が１次遅れと考えられるため
形状記憶合金１９の温度θは次式で示される。 θ＝θ′／（１＋Ｔs ） …（３） ここで、Ｔは時定数、θ′は温度センサ１７の測定値、
ｓはラプラス演算子である。また、応力σ、ひずみε、
オーステナイト比Ｒa の関係を「DSC-Vol.40，Micromec
hanical Systems ，ASME，1992，pp. 171-181 」に紹介
してあるような一般的な次式で示す。 σ＝Ｒa ・Ｅa ・ε＋（１−Ｒa ）（Ｅm ・ε＋σ_M0 ^* −Ｅm ・ε(t)) …（４） ここで、Ｅa ，Ｅm はそれぞれオーステナイト、マルテ
ンサイトのヤング率、σ_M0 ^* はσ_M0又は−σ_M0、ε(t)
は最後にσ_M0又は−σ_M0であったときのεである。σ_M0
はマルテンサイトが双晶変形を開始する応力である。さ
らに、σ_M0の符号は、引張り方向がプラス（＋）、圧縮
方向がマイナス（−）である。

【００１８】また、オーステナイト比Ｒa 、温度θ、応
力σの関係を次式で示す。冷却時は、 Ｒa ＝Ｋra（θ−Ｍf −ｃ｜σ｜） …（５） Ｋra＝Ｒa(t)／（Ｍs −Ｍf ） …（６） 但し、 θ−ｃ｜σ｜＞Ｍs のとき Ｒa ＝Ｒa(t) また、上記（５），（６）式で計算したＲa が、 Ｒa ＜０ のとき Ｒa ＝０ Ｒa ＞１ のとき Ｒa ＝１ とする。

【００１９】加熱時は、 Ｒa ＝Ｋra（θ−Ａs −ｃ｜σ｜）＋Ｒa(t) …（７） Ｋra＝（１−Ｒa(t)）／（Ａf −Ａs ） …（８） 但し、 θ−ｃ｜σ｜＜Ａs のとき Ｒa ＝Ｒa(t) また、上記（７），（８）式で計算したＲa が、 Ｒa ＜０ のとき Ｒa ＝０ Ｒa ＞１ のとき Ｒa ＝１ とする。尚、ｃはｄθ／ｄσ＝ｃで表される定数であ
り、Ｍs ，Ｍf ，Ａs ，Ａf は、それぞれマルテンサイ
ト変態開始温度、終了温度、オーステナイト変態開始温
度、終了温度、Ｒa(t)はＲa の初期値又は最後に駆動方
向が変わったときのＲa の値である。

【００２０】次に上記（４）乃至（８）式について詳細
に説明すると、上記（４）式の応力−ひずみ関係は、形
状記憶合金がオーステナイトとマルテンサイトで構成さ
れ、形状記憶合金の応力−ひずみ関係はオーステナイト
とマルテンサイトの応力−ひずみ関係をオーステナイト
の比Ｒa に基づいてそれぞれを加えたものである。

【００２１】ここで、図４（ａ）に示すように、オース
テナイトの応力−ひずみ関係は線形であり、図４（ｂ）
に示すように、マルテンサイトの応力−ひずみ関係はあ
る応力σ_M0で双晶変形を起こし応力一定でひずみだけが
増加する領域を有するものであり、図４（ｃ）に示すよ
うに、マルテンサイトが双晶変形を行なった後、逆方向
の応力が加わると、その時点から線形に変形し、−σ_M0
のときに逆方向の双晶変形を起こす。その為、形状記憶
合金が双晶変形を伴う変形をしたときは、応力−ひずみ
関係はヒステリシスを有することになる。

【００２２】次に上記（５）乃至（８）式のオーステナ
イト比、温度、応力の関係の応力一定の場合について説
明すると、冷却時はＭs 点以上の温度のときオーステナ
イト比は変化せず、Ｍs 点からＭf 点まではＭf 点でオ
ーステナイト比が“０”になるように線形に減少する。
これに対して、加熱時はＡs 点以下でオーステナイト比
は変化せずＡs 点からＡf 点まではＡf 点でオーステナ
イト比が“１”になるように線形に増加する。そして、
上記（３）乃至（８）式により、センサから得られた温
度とひずみとによって応力を求め、その応力下で目標の
ひずみになったときの温度を計算し、それを温度の目標
値とする。また、制御補償器であるＰＩＤ補償器２１，
２２のゲインを上記（５），（６）式から得られる温度
−ひずみ関係の傾きから決定する。即ち、傾きが急の時
はゲインを小さく、傾きが緩やかな時はゲインを大きく
設定する。

【００２３】このように特性演算部２０で計算した目標
温度と現在の温度との差分から特性演算部２０で計算し
たゲインを設定したＰＩＤ補償器２２により計算して制
御量を求め、予め与えられているひずみの目標値と現在
の値との差分から特性演算部２０で計算したゲインを設
定したＰＩＤ補償器２１により計算して求めた制御量と
加えることにより形状記憶合金へ与える制御量を求め
る。

【００２４】以上説明したように、第１の実施例に係る
形状記憶合金アクチュエータ制御装置では、温度センサ
１７が形状記憶合金１９内部の温度ではなく、ヒータ１
６と形状記憶合金１９との間の温度を測定しており、ヒ
ータ１６から形状記憶合金１９への熱伝導前の温度を測
定していることになり、形状記憶合金１９の温度をより
速く知ることができるため、それを用いて制御すること
により応答を向上させることができる。またモデルの式
が１次で計算が簡単なため高速に演算をすることができ
る。

【００２５】尚、第１の実施例の各構成について種々の
改良、変更が可能であることは勿論である。例えばモデ
ルの式を２次や３次で表現してもよい。また、求められ
た温度−ひずみ関係によって計算されるのはＰＩＤのゲ
インではなく別の非線形制御則を用いてもよい。また、
形状記憶合金１９は２方向性のものではなく通常のもの
でバイアスばねを用いた構成や、形状記憶合金を拮抗さ
せて配置し、交互に加熱する構成でもよい。また、ひず
み、温度センサを用いた構成でも応力は計算によって推
定することができるが、正確な力制御を行なうときは力
センサを用いることができ、そのときは力センサにひず
み又は温度センサを組み合せることにより同様に制御す
ることができる。

【００２６】次に本発明の第２の実施例について詳細に
説明する。図５は第２の実施例に係る形状記憶合金アク
チュエータ制御装置の構成を示す図である。この図５に
示すように、第２の実施例は、第１の実施例の特性演算
部２０が経路演算部３０と特性演算部３１とに分かれ、
コンピュータの図示しない外部入力装置であるキーボー
ドによって経路条件が外部から入力される以外は第１の
実施例と同様に構成されている。ここで、経路条件とは
ヒステリシスを持つひずみ−温度関係において、位置制
御で、あるひずみを目標点としたときに、そのひずみに
到達するためのヒステリシスループの中の様々な経路の
中でどの経路を通るかを規定する条件である。

【００２７】このような構成において、人体内部のよう
な温度がある値以上にできない環境で用いる場合や、消
費できるエネルギーが限られる場合にはヒステリシスの
幅、即ち、同一ひずみでの温度幅を用いて低い温度で高
いひずみを実現する必要がある。そのために、経路条件
として目標のひずみにするためにあるしきい温度を越え
ないという条件と、位置の目標値に到達したときの温度
の目標値とを設定した実施例ついて説明する。

【００２８】先ず経路条件に合う経路を求めるための考
え方について説明すると、第１の実施例中の温度、ひず
み、応力、オーステナイト比の関係式（４）乃至（８）
から、現在のオーステナイト比を求め、その温度とオー
ステナイト比によって図６中の１点Ａが定まる。ここ
で、最も大きなオーステナイト比−温度関係のヒステリ
シスループは図６中の矢印で示される。位置制御を行な
っているとき目標値はひずみで与えられるが、ヒステリ
シスのため同一ひずみでもそれまでの駆動の履歴によっ
て最大のヒステリシスループ内の様々な値をとる。従っ
て、その駆動履歴を制御することによりヒステリシスル
ープ内の任意の点（ひずみ、温度）にすることが可能に
なる。ここで、アクチュエータが自身の姿勢変化のみで
外部に対して仕事を行なわないときのような応力が一定
の場合について考えると、ひずみは上記（５）乃至
（８）式によりオーステナイト比のみによって決定され
る。

【００２９】即ち目標のひずみ及び温度の点を、ひずみ
をオーステナイト比に換算して図６中に設定し、この点
をＢ点とする。次に経路条件であるしきい温度を図６中
に設定する。形状記憶合金の温度を指定のしきい温度を
越えずに目標の温度及びひずみにすることは、図６中で
指定のしきい温度を越えずにＡ点からＢ点への経路を求
めることと同じである。ここで、Ａ点からＢ点へ行く経
路は上記（４）乃至（８）式により図７（ａ）に示すよ
うに無限に存在するが、最小の温度の切り返し数で目標
地点に到達する経路を求めると、図７（ｂ）に示すよう
にしきい温度とＡs 点とを往復する形が最小の温度の切
り返し数になることが判る。

【００３０】以下、図８，９のフローチャートを参照し
て、前述した温度−ひずみ経路を通るようにするための
具体的な第２の実施例の動作を説明する。先ずキーボー
ドから入力されたしきい温度と最終目標点での温度とを
外部入力装置から取り込む（ステップＳ１）。次いで、
図６中のＡ点のＲa ，εを上記（５）式に代入しσを求
め、該σをσa とする（ステップＳ２）。そして、図６
中のＢ点のεとσa とを上記（５）式に代入しＢ点のＲ
a を求め、該Ｒa をＲabとする（ステップＳ３）。さら
に、図６中のＢ点のθとＲabとσa を上記（６）式に代
入してＫraを求め、該Ｋraを上記（７）式に代入しＲa
(t)を求め、該Ｒa(t)をＲacとする（ステップＳ４）。
その後、目標温度をしきい温度とＡs 点とに交互に設定
し（ステップＳ５）、制御ブロックで温度制御を行ない
（ステップＳ）、その中でＲa を求めてそれがＣ点での
Ｒa の値Ｒacになったとき、ステップＳ７でループを抜
けて、目標温度及びひずみ設定で最終目標点Ｂでの温
度、ひずみを設定し（ステップＳ８）、制御ブロックで
温度、ひずみ制御を行なう（ステップＳ９）。上記ステ
ップＳ６の制御ブロックでは温度制御のみを行なう為、
ひずみ制御のＰＩＤゲインは“０”であり、上記ステッ
プＳ９の制御ブロックではひずみ制御がメインである
為、ひずみ制御のＰＩＤゲインを大きく設定する。

【００３１】ここで、上記ステップＳ６，Ｓ９の制御ブ
ロックの内容は詳細には図９に示す通りである。即ち、
温度センサからの信号を読み込み（ステップＳ１１）、
目標値と温度センサからの信号との差を求め（ステップ
Ｓ１２）、差が“０”で目標値に達していたときは、こ
の処理を抜ける（ステップＳ１９）。そして、差が
“０”でないときは、加熱時か冷却時か、また、そのと
きの温度範囲によりで分岐して（ステップＳ１３〜１
５）、ＰＩＤのゲインを求める（ステップＳ１６，１
７）。そして、そのゲインを基にして、ＰＩＤの計算を
行ない温度の制御出力を求め、ひずみの制御出力を加え
てヒータに出力し上記ステップＳ１１に戻る（ステップ
Ｓ１８）。尚、この図９と同様であるためフローチャー
トで示さないが、温度と同様にひずみで計算した制御出
力と温度の制御出力との和をヒータに出力する。

【００３２】以上説明したように、第２の実施例に係る
形状記憶合金アクチュエータ制御装置では、形状記憶合
金アクチュエータの温度がしきい温度以下で動作するよ
うにし、予め与えられた温度と予め与えられたひずみの
最終目標点に到達するという経路条件を基に、温度−ひ
ずみ経路上の中間目標温度点を経路演算部３０によって
設定し、その設定された中間目標温度点を順に通るよう
に特性演算部３１によりＰＩＤゲインを設定することに
より所定の経路条件の下でヒステリシスの範囲内で任意
の温度、ひずみの点に制御することができる。

【００３３】以上詳述したように本発明によれば、制御
演算部は履歴メモリからそれまでのひずみや温度等のデ
ータを読み出し、上記（１），（２）式から現在の形状
記憶合金の特性を求め制御量の計算に使用する。これら
の式が形状記憶合金のヒステリシスを含んだ非線形の静
特性を表わすため、それに基づいた制御則を用いてヒス
テリシスを含んだ領域での形状記憶合金の制御を行なう
ことができる。

【００３４】さらに、例えば位置制御をしている場合
は、位置の指令値とセンサからの信号との違いを基にフ
ィードバック制御されるだけでなく、それに加えて上記
式から温度または応力の目標値が計算でき、温度または
応力制御を位置制御に加えて行なうことができる。これ
により、より速い信号を出すセンサからの信号により制
御が行なえるため応答が改善する。

【００３５】また、制御演算部に予め温度−ひずみ経路
などの経路条件を入力しておき、それに基づいてその条
件にあった温度−ひずみなどの経路で目標値に到達する
ような制御出力値を制御演算部で計算し、その経路に沿
って形状記憶合金アクチュエータを駆動させることもで
きる。それにより、人体内部のような温度がある値以上
にできない環境で用いる場合や、消費できるエネルギー
が限られる場合などに最適な経路で目標地点（位置な
ど）に到達させることができる。

【００３６】尚、本発明は前述した実施例に限定される
ことはなく、種々の改良・変更が可能であることは勿論
である。例えば、低温側にしきい値を持つ場合や、ひず
みに制限がある場合、また温度を下げる方向の応答性を
良くし、消費エネルギーを最小にするヒステリシスルー
プの左端カーブに沿って温度−ひずみ関係を制御すると
きなど広く適用が可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、ヒステリシスを含む形
状記憶合金アクチュエータの制御を行うことが可能な形
状記憶合金アクチュエータ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】本発明の形状記憶合金アクチュエータ制御装置
の概念図である。

【図２】第１の実施例に係る形状記憶合金アクチュエー
タ制御装置の制御ブロック図である。

【図３】２方向性の形状記憶合金とヒータとひずみセン
サと温度センサの配置及びヒータからの熱の流れを示す
図である。

【図４】（ａ）はオーステナイト相の応力−ひずみ関係
を示す図、（ｂ）はマルテンサイト相の応力−ひずみ関
係を示す図、（ｃ）はマルテンサイト相の応力−ひずみ
関係のヒステリシスを示す図である。

【図５】第２の実施例に係る形状記憶合金アクチュエー
タ制御装置の制御ブロック図である。

【図６】第２の実施例において、オーステナイト比−温
度関係を示す図である。

【図７】第２の実施例において、オーステナイト比−温
度関係中の経路を詳細に示す図である。

【図８】第２の実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

【図９】サブルーチン“制御ブロック”のシーケンスを
示すフローチャートである。

【図１０】従来例に係る形状記憶合金アクチュエータ制
御装置の制御ブロック図である。

【符号の説明】

１…データベース、２…履歴メモリ、３…制御量演算
部、４…ヒータ，ＳＭＡ、５…センサ、１１…履歴メモ
リ、１２…制御演算部、１３…コンピュータ、１４…Ｄ
／Ａ変換器、１５…増幅器、１６…ヒータ、１７…温度
センサ、１８…ひずみセンサ、１９…ＳＭＡ、２０…特
性演算部、２１，２２…ＰＩＤ補償器、３０…経路演算
部、３１…特性演算部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータを用いて形状記憶合金の加熱を行
   ない、位置制御を行なう形状記憶合金アクチュエータ制
   御装置において、 上記形状記憶合金の温度とひずみ、応力のうち、少なく
   とも何れか２つを計測するとセンサと、 上記形状記憶合金の温度とひずみ、応力の関係を記述し
   たデータベースと、 上記センサからの信号を記憶する記憶手段と、 上記データベースと上記記憶手段のデータを用いて上記
   形状記憶合金を加熱するエネルギー量を演算する制御量
   演算手段と、を具備することを特徴とする形状記憶合金
   アクチュエータ制御装置。