JPH10131867A - 回転液圧装置制御システム - Google Patents
回転液圧装置制御システムInfo
- Publication number
- JPH10131867A JPH10131867A JP29087296A JP29087296A JPH10131867A JP H10131867 A JPH10131867 A JP H10131867A JP 29087296 A JP29087296 A JP 29087296A JP 29087296 A JP29087296 A JP 29087296A JP H10131867 A JPH10131867 A JP H10131867A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- outputting
- torque
- result
- shaft speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 可変容量型回転液圧装置を、安定性よく、し
かも定常偏差や応答遅れが生じることなくその軸速度を
制御する。 【解決手段】 液圧源10に接続される可変容量型回転
液圧装置1の容量を制御弁7の操作によって変化させる
ことにより出力軸トルクを変化させ、軸速度を制御す
る。軸速度指令Sviに対し、軸センサ2の検出量Svfを
差し引いた速度偏差量ΔSv を補償演算した結果を第一
の信号S1とし、容量センサ4の検出量を非比例関数を
通して第二の信号S2とする。その第一の信号S1から
第二の信号S2を差し引いた結果を第三の信号S3とし
て出力し、その第三の信号S3を制御弁7の操作量とし
て用いる。
かも定常偏差や応答遅れが生じることなくその軸速度を
制御する。 【解決手段】 液圧源10に接続される可変容量型回転
液圧装置1の容量を制御弁7の操作によって変化させる
ことにより出力軸トルクを変化させ、軸速度を制御す
る。軸速度指令Sviに対し、軸センサ2の検出量Svfを
差し引いた速度偏差量ΔSv を補償演算した結果を第一
の信号S1とし、容量センサ4の検出量を非比例関数を
通して第二の信号S2とする。その第一の信号S1から
第二の信号S2を差し引いた結果を第三の信号S3とし
て出力し、その第三の信号S3を制御弁7の操作量とし
て用いる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、略一定の圧力に
保たれる液圧源に接続される可変容量型回転液圧装置の
容量を制御弁の操作によって変化させることにより出力
軸トルクを変化させ、軸速度又は軸回転位相を制御する
回転液圧装置制御システム、所謂セカンダリコントロー
ル・システムに関する。
保たれる液圧源に接続される可変容量型回転液圧装置の
容量を制御弁の操作によって変化させることにより出力
軸トルクを変化させ、軸速度又は軸回転位相を制御する
回転液圧装置制御システム、所謂セカンダリコントロー
ル・システムに関する。
【0002】
【従来の技術】図18に従来の回転液圧装置制御システ
ム、すなわちセカンダリコントロール・システムのブロ
ック構成図を示す。このシステムにおいて、斜板式油圧
モータのような可変容量型回転液圧装置1に対し、速度
指令値と出力軸に取り付けられた回転速度センサである
軸センサ2による検出量(トルク相当量)との差信号を
速度制御補償演算回路3で補償演算し、その結果と回転
液圧装置1の容量を検出する容量センサ4の検出量との
差信号を容量制御補償演算回路5で補償演算し、その結
果を制御弁ドライバ6に入力して、その出力によって制
御弁7を操作し、回転液圧装置1の斜板の傾きすなわち
容量を変化させて、軸速度が指令値になるように制御す
る。
ム、すなわちセカンダリコントロール・システムのブロ
ック構成図を示す。このシステムにおいて、斜板式油圧
モータのような可変容量型回転液圧装置1に対し、速度
指令値と出力軸に取り付けられた回転速度センサである
軸センサ2による検出量(トルク相当量)との差信号を
速度制御補償演算回路3で補償演算し、その結果と回転
液圧装置1の容量を検出する容量センサ4の検出量との
差信号を容量制御補償演算回路5で補償演算し、その結
果を制御弁ドライバ6に入力して、その出力によって制
御弁7を操作し、回転液圧装置1の斜板の傾きすなわち
容量を変化させて、軸速度が指令値になるように制御す
る。
【0003】なお、8,9は差演算回路、10は略一定
の圧力に保たれる定圧力源である液圧源、11は回転液
圧装置1の負荷装置の慣性を示す。各ブロック内には、
そのゲイン(Kpv,KpyなどのKの付く記号)又はその
ゲインを含む伝達関数を併記している。
の圧力に保たれる定圧力源である液圧源、11は回転液
圧装置1の負荷装置の慣性を示す。各ブロック内には、
そのゲイン(Kpv,KpyなどのKの付く記号)又はその
ゲインを含む伝達関数を併記している。
【0004】図19は、この図18における容量センサ
4による検出信号をフィードバックするマイナループの
伝達関数を「容量制御ループ伝達関数」として、システ
ム全体を伝達関数で示す速度制御のブロック図である。
ここで、容量センサの検出ゲインKyは減衰項にあた
り、制御の安定性を得る手段であることが判る。
4による検出信号をフィードバックするマイナループの
伝達関数を「容量制御ループ伝達関数」として、システ
ム全体を伝達関数で示す速度制御のブロック図である。
ここで、容量センサの検出ゲインKyは減衰項にあた
り、制御の安定性を得る手段であることが判る。
【0005】この制御ブロックにおける容量センサの検
出によるマイナループは、トルク制御相当であって、速
度偏差量によってトルク制御に入力することを示してい
るので、摩擦や粘性に対するトルクを発生するため、速
度偏差が発生することは明らかである。すなわち負荷条
件が積分要素であったものが、定位系(一時遅れ)に変
化するのである。トルクを発生し、加速度を得て所望の
速度に達すると、無トルクで一定速度を保つのが積分要
素であるが、速度に応じた負荷トルクが発生するようで
あると、あるトルク操作量に対して、速度がある値で釣
り合う定位系になるのであり、それをブロック図で記述
すると、速度に応じた抵抗トルクが、慣性加速トルクを
減少させるような一次遅れ要素に表わせる。
出によるマイナループは、トルク制御相当であって、速
度偏差量によってトルク制御に入力することを示してい
るので、摩擦や粘性に対するトルクを発生するため、速
度偏差が発生することは明らかである。すなわち負荷条
件が積分要素であったものが、定位系(一時遅れ)に変
化するのである。トルクを発生し、加速度を得て所望の
速度に達すると、無トルクで一定速度を保つのが積分要
素であるが、速度に応じた負荷トルクが発生するようで
あると、あるトルク操作量に対して、速度がある値で釣
り合う定位系になるのであり、それをブロック図で記述
すると、速度に応じた抵抗トルクが、慣性加速トルクを
減少させるような一次遅れ要素に表わせる。
【0006】その制御状態の場合の図18に相当するブ
ロック構成図は図20に示すようになり、それを伝達関
数で示す速度制御のブロックは図21のようになる。す
なわち、図18及び図19における負荷装置慣性11
(伝達関数1/KcS)が、負荷装置慣性11と負荷装置
トルク特性12と差演算回路13とによって形成される
負荷特性ループに置き換えられ、その負荷特性ループ伝
達関数は(1/Kt)/{(Kc/Kt)S+1}となる。
ロック構成図は図20に示すようになり、それを伝達関
数で示す速度制御のブロックは図21のようになる。す
なわち、図18及び図19における負荷装置慣性11
(伝達関数1/KcS)が、負荷装置慣性11と負荷装置
トルク特性12と差演算回路13とによって形成される
負荷特性ループに置き換えられ、その負荷特性ループ伝
達関数は(1/Kt)/{(Kc/Kt)S+1}となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような回転液圧装
置制御システムにおいて、速度制御補償演算回路3が比
例要素のみであると、図22に示すようにトルクの変動
に比例して速度偏差が生じる。それを起こさせないため
には積分要素が必要である。しかし、積分要素を加える
と遅れ要素が増加し、応答遅れ等の問題を引き起こす場
合がある。例えば、負荷が変位制限の解除動作等によっ
て急発進されるとき、トルク最大で停止していた状態か
ら速度制御に切り替わるにあたって、過大なサージ速度
(所望の速度を大幅に越えてから減速して落ち着く動
作)が生じる。
置制御システムにおいて、速度制御補償演算回路3が比
例要素のみであると、図22に示すようにトルクの変動
に比例して速度偏差が生じる。それを起こさせないため
には積分要素が必要である。しかし、積分要素を加える
と遅れ要素が増加し、応答遅れ等の問題を引き起こす場
合がある。例えば、負荷が変位制限の解除動作等によっ
て急発進されるとき、トルク最大で停止していた状態か
ら速度制御に切り替わるにあたって、過大なサージ速度
(所望の速度を大幅に越えてから減速して落ち着く動
作)が生じる。
【0008】また、容量センサの検出量によるマイナル
ープは制御の安定性を得る手段であるが、このループの
要素が必要となるのは、トルクが専ら慣性加速に作用す
る場合である。すなわち負荷特性ループが形成される図
20,21の状態においては、容量センサの検出量によ
るマイナループは、定常偏差をもたらすと共に応答遅れ
を引き起こす要因に過ぎない。このとき、負荷要素の
(粘性)摩擦によって異なるが、容量検出ゲインKyがな
くとも安定条件となり、且つ速度の偏差が発生しなくて
もトルクを発生できる。
ープは制御の安定性を得る手段であるが、このループの
要素が必要となるのは、トルクが専ら慣性加速に作用す
る場合である。すなわち負荷特性ループが形成される図
20,21の状態においては、容量センサの検出量によ
るマイナループは、定常偏差をもたらすと共に応答遅れ
を引き起こす要因に過ぎない。このとき、負荷要素の
(粘性)摩擦によって異なるが、容量検出ゲインKyがな
くとも安定条件となり、且つ速度の偏差が発生しなくて
もトルクを発生できる。
【0009】しかしながら、従来の回転液圧装置制御シ
ステムにおいては、いかなる制御状態にあっても、常に
一定のゲインで容量センサの検出量によるマイナループ
の制御を行なっていた。そのため、容量センサの検出量
が大きくなって、図21に示した負荷特性ループによる
制御が行なわれる状態になると、定常偏差や応答遅れが
生じてしまっていた。
ステムにおいては、いかなる制御状態にあっても、常に
一定のゲインで容量センサの検出量によるマイナループ
の制御を行なっていた。そのため、容量センサの検出量
が大きくなって、図21に示した負荷特性ループによる
制御が行なわれる状態になると、定常偏差や応答遅れが
生じてしまっていた。
【0010】この発明は、このような問題を解決して、
回転液圧装置制御システムの制御状態に応じて最適な速
度制御、すなわち安定性がよく、しかも定常偏差や応答
遅れが生じない速度制御を実現することを第1の目的と
する。
回転液圧装置制御システムの制御状態に応じて最適な速
度制御、すなわち安定性がよく、しかも定常偏差や応答
遅れが生じない速度制御を実現することを第1の目的と
する。
【0011】次に、例えば図23に動特性を、図24に
静特性を示すように、速度及び圧力(トルクの)双方を
精度よく制御しながら、負荷条件によって制御対象を自
動的に切り替えることが必要になる場合がある。その例
として、樹脂の射出成形機において、負荷に拘らず安定
した速度で樹脂を押し出す行程から、型が充填された後
精度良く圧力を保持する行程に自動的に移行させること
によって、成形品の品質を高くすることができる。
静特性を示すように、速度及び圧力(トルクの)双方を
精度よく制御しながら、負荷条件によって制御対象を自
動的に切り替えることが必要になる場合がある。その例
として、樹脂の射出成形機において、負荷に拘らず安定
した速度で樹脂を押し出す行程から、型が充填された後
精度良く圧力を保持する行程に自動的に移行させること
によって、成形品の品質を高くすることができる。
【0012】その場合、仮に圧力制御系に積分補償を行
なうと、射出行程で積分器が飽和していて、図23に示
す圧力(PS1)が圧力指令を上回って、はじめて積分
器の出力が減少する。そのため、高いザージ圧力が発生
せざるを得ない。逆に、圧力制御から速度制御に移行す
る場合もあり、双方積分補償を行なうのは望ましくな
い。
なうと、射出行程で積分器が飽和していて、図23に示
す圧力(PS1)が圧力指令を上回って、はじめて積分
器の出力が減少する。そのため、高いザージ圧力が発生
せざるを得ない。逆に、圧力制御から速度制御に移行す
る場合もあり、双方積分補償を行なうのは望ましくな
い。
【0013】そこで、この発明は、簡単な構成で速度制
御とトルク(圧力)制御を自動的に切り替えて制御で
き、切り替えによるサージ圧力発生の問題もなく、且つ
双方の制御において高い精度を実現することを第2の目
的とする。
御とトルク(圧力)制御を自動的に切り替えて制御で
き、切り替えによるサージ圧力発生の問題もなく、且つ
双方の制御において高い精度を実現することを第2の目
的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明は、略一定の圧
力に保たれる液圧源に接続される可変容量型回転液圧装
置の容量を制御弁の操作によって変化させることにより
出力軸トルクを変化させ、軸速度又は軸回転位相を制御
する回転液圧装置制御システムにおいて、上記第1の目
的を達成するため、次のよう構成したものである。
力に保たれる液圧源に接続される可変容量型回転液圧装
置の容量を制御弁の操作によって変化させることにより
出力軸トルクを変化させ、軸速度又は軸回転位相を制御
する回転液圧装置制御システムにおいて、上記第1の目
的を達成するため、次のよう構成したものである。
【0015】軸速度指令に対し、軸速度の検出量を差し
引いた速度偏差量を補償演算した結果を第一の信号とし
て出力する手段と、回転液圧装置の容量検出量を入力と
し、ゼロ近傍でゲインが高くそれ以外ではゲインが低く
なる非比例関数を通した結果を第二の信号として出力す
る手段と、その第一の信号から第二の信号を差し引いた
結果を第三の信号として出力する手段とを設け、その第
三の信号を回転液圧装置の容量を変化させる制御弁の操
作量とする。
引いた速度偏差量を補償演算した結果を第一の信号とし
て出力する手段と、回転液圧装置の容量検出量を入力と
し、ゼロ近傍でゲインが高くそれ以外ではゲインが低く
なる非比例関数を通した結果を第二の信号として出力す
る手段と、その第一の信号から第二の信号を差し引いた
結果を第三の信号として出力する手段とを設け、その第
三の信号を回転液圧装置の容量を変化させる制御弁の操
作量とする。
【0016】図18乃至図21に示した回転液圧装置制
御システムにおいて、容量センサの検出量によるマイナ
ループの制御による減衰要素が必要となるのは、トルク
が専ら慣性加速に作用する場合であって、その場合に
は、容量センサの検出による減衰項を導入し、(粘性)
摩擦に作用する場合には、その検出結果を用いないよう
にすれば、常に安定し且つ速度偏差の小さい制御が可能
になる。
御システムにおいて、容量センサの検出量によるマイナ
ループの制御による減衰要素が必要となるのは、トルク
が専ら慣性加速に作用する場合であって、その場合に
は、容量センサの検出による減衰項を導入し、(粘性)
摩擦に作用する場合には、その検出結果を用いないよう
にすれば、常に安定し且つ速度偏差の小さい制御が可能
になる。
【0017】そのため、容量センサによる容量検出量
を、ゼロ近傍でゲインが高くそれ以外ではゲインが低く
なる非比例関数を通してフィードバックすることによ
り、定常トルクが零になるような場合、すなわち回転液
圧装置の容量検出量がゼロ付近のときにのみ有効なマイ
ナループが構成され、それ以外の制御状態では、マイナ
ループが殆ど作用しなくなり、上述の条件を満たすこと
が可能になる。
を、ゼロ近傍でゲインが高くそれ以外ではゲインが低く
なる非比例関数を通してフィードバックすることによ
り、定常トルクが零になるような場合、すなわち回転液
圧装置の容量検出量がゼロ付近のときにのみ有効なマイ
ナループが構成され、それ以外の制御状態では、マイナ
ループが殆ど作用しなくなり、上述の条件を満たすこと
が可能になる。
【0018】また、この発明は上記と同様な回転液圧装
置制御システムにおいて、上記第2の目的を達成するた
め、上記回転液圧装置制御システムにおける第一の信
号,第二の信号,および第三の信号をそれぞれ出力する
手段に加えて、正方向トルク指令に対し、出力軸トルク
の検出量を差し引いたトルク偏差量を補償演算した結果
を第四の信号として出力する手段と、上記第三の信号と
この第四の信号の小さい方を第五の信号として出力する
手段とを設け、その第五の信号を回転液圧装置の容量を
変化させる制御弁の操作量とするシステムも提供する。
置制御システムにおいて、上記第2の目的を達成するた
め、上記回転液圧装置制御システムにおける第一の信
号,第二の信号,および第三の信号をそれぞれ出力する
手段に加えて、正方向トルク指令に対し、出力軸トルク
の検出量を差し引いたトルク偏差量を補償演算した結果
を第四の信号として出力する手段と、上記第三の信号と
この第四の信号の小さい方を第五の信号として出力する
手段とを設け、その第五の信号を回転液圧装置の容量を
変化させる制御弁の操作量とするシステムも提供する。
【0019】これによって、可変容量型液圧装置より発
生する軸速度とトルクの各々が一方向かつ同一方向であ
るとき、負荷装置の状態に応じて軸速度又は軸トルクの
何れか一方を自動的に制御対象として選択し、且つ精度
よく制御することができる。
生する軸速度とトルクの各々が一方向かつ同一方向であ
るとき、負荷装置の状態に応じて軸速度又は軸トルクの
何れか一方を自動的に制御対象として選択し、且つ精度
よく制御することができる。
【0020】すなわち、負荷状態によって、通常トルク
指令値に対する検出トルクが小さい場合には、第四の信
号は常に大きく、速度指令によって負荷は加速されるの
で第三の信号は小さくなり、この第三の信号が第五の信
号として選択され、それがゼロに収束するように速度が
制御される。
指令値に対する検出トルクが小さい場合には、第四の信
号は常に大きく、速度指令によって負荷は加速されるの
で第三の信号は小さくなり、この第三の信号が第五の信
号として選択され、それがゼロに収束するように速度が
制御される。
【0021】検出トルクが大きくなってトルク指令値に
達した場合には、第三,第四の信号は各々ゼロになるの
で、第五の信号はゼロになり、制御弁は中立状態にな
る。さらに負荷抵抗が上昇して、第四の信号が負になる
と、その第四の信号が第五の信号として選択され、それ
がゼロになるように容量が減少し、トルクが制御され
る。
達した場合には、第三,第四の信号は各々ゼロになるの
で、第五の信号はゼロになり、制御弁は中立状態にな
る。さらに負荷抵抗が上昇して、第四の信号が負になる
と、その第四の信号が第五の信号として選択され、それ
がゼロになるように容量が減少し、トルクが制御され
る。
【0022】さらに、このような制御切り替え特性が、
正/負双方向に対して必要な場合も考えられる。その場
合には、上記各手段に加えて、負方向トルク指令に対し
て出力軸トルクの検出量を差し引いたトルク偏差量を補
償演算した結果を第六の信号として出力する手段と、上
記第五の信号とこの第六の信号の大きい方を第七の信号
として出力する手段とを設け、その第七の信号を回転液
圧装置の容量を変化させる制御弁の操作量とすることに
より実現される。
正/負双方向に対して必要な場合も考えられる。その場
合には、上記各手段に加えて、負方向トルク指令に対し
て出力軸トルクの検出量を差し引いたトルク偏差量を補
償演算した結果を第六の信号として出力する手段と、上
記第五の信号とこの第六の信号の大きい方を第七の信号
として出力する手段とを設け、その第七の信号を回転液
圧装置の容量を変化させる制御弁の操作量とすることに
より実現される。
【0023】すなわち、正方向についての作用は前述と
同様であり、負方向についての作用は以下の通りであ
る。負方向のトルク指令に対し、負荷状態によって通常
トルク指令値に対する検出トルクが大きい場合(負の指
令トルクに達していない場合)には、第六の信号は常に
小さく(符号が負で、絶対値が大きいこと)、速度指令
によって負荷は加速されるので第五の信号は大きくな
り、その第五の信号が第七の信号として選択され、それ
がゼロに収束するように速度が制御される。
同様であり、負方向についての作用は以下の通りであ
る。負方向のトルク指令に対し、負荷状態によって通常
トルク指令値に対する検出トルクが大きい場合(負の指
令トルクに達していない場合)には、第六の信号は常に
小さく(符号が負で、絶対値が大きいこと)、速度指令
によって負荷は加速されるので第五の信号は大きくな
り、その第五の信号が第七の信号として選択され、それ
がゼロに収束するように速度が制御される。
【0024】検出トルクが小さくなってトルク指令値に
達した場合には、第五,第六の信号は各々ゼロになるの
で、第七の信号はゼロになり、制御弁は中立状態とな
る。さらに負荷抵抗が上昇して、第六の信号が正になる
と、その第六の信号が第七の信号として選択され、それ
がゼロになるように容量が増加し、トルクが制御され
る。
達した場合には、第五,第六の信号は各々ゼロになるの
で、第七の信号はゼロになり、制御弁は中立状態とな
る。さらに負荷抵抗が上昇して、第六の信号が正になる
と、その第六の信号が第七の信号として選択され、それ
がゼロになるように容量が増加し、トルクが制御され
る。
【0025】この場合、上記第三の信号と第六の信号の
大きい方を第八の信号として出力する手段と、その第八
の信号と上記第四の信号の小さい方を第九の信号として
出力する手段とを設け、その第九の信号を回転液圧装置
の容量を変化させる制御弁の操作量とするようにして
も、上述の場合と切り替え判別の順序を入れ替えだけな
ので、全く同様の特性を得ることができる。
大きい方を第八の信号として出力する手段と、その第八
の信号と上記第四の信号の小さい方を第九の信号として
出力する手段とを設け、その第九の信号を回転液圧装置
の容量を変化させる制御弁の操作量とするようにして
も、上述の場合と切り替え判別の順序を入れ替えだけな
ので、全く同様の特性を得ることができる。
【0026】また、回転液圧装置制御システムの負荷装
置の状態によっては、出力軸に慣性負荷があり、その軸
によって回転される物体に懸かるトルクを制御すること
もある。その場合には、上述の制御アルゴリズムでは発
振することが考えられる(慣性物体の積分器と容量圧縮
の積分器により位相が反転するため)が、この発明はこ
のような場合にも適応できるように、次のような回転液
圧装置制御システムも提供する。
置の状態によっては、出力軸に慣性負荷があり、その軸
によって回転される物体に懸かるトルクを制御すること
もある。その場合には、上述の制御アルゴリズムでは発
振することが考えられる(慣性物体の積分器と容量圧縮
の積分器により位相が反転するため)が、この発明はこ
のような場合にも適応できるように、次のような回転液
圧装置制御システムも提供する。
【0027】すなわち、トルク指令が一方向のみの場合
は、軸速度指令を第十の信号とし、トルク指令に対し、
出力軸トルクの検出量を差し引いたトルク偏差量を補償
演算した結果に、軸速度の検出量をゼロ近傍でゲインが
低くそれ以外でゲインが高くなる非比例関数を通した結
果を加算した結果を第十一の信号として出力する手段
と、その第十一の信号と上記第十の信号の小さい方を第
十二の信号として出力する手段と、その第十二の信号か
ら軸速度の検出量を差し引いた結果を第十三の信号とし
て出力する手段と、その第十三の信号を速度制御の補償
演算をした結果から回転液圧装置の容量の検出量を差し
引いた結果を第十四の信号として出力する手段とを設
け、その第十四の信号を回転液圧装置の容量を変化させ
る制御弁の操作量とする。
は、軸速度指令を第十の信号とし、トルク指令に対し、
出力軸トルクの検出量を差し引いたトルク偏差量を補償
演算した結果に、軸速度の検出量をゼロ近傍でゲインが
低くそれ以外でゲインが高くなる非比例関数を通した結
果を加算した結果を第十一の信号として出力する手段
と、その第十一の信号と上記第十の信号の小さい方を第
十二の信号として出力する手段と、その第十二の信号か
ら軸速度の検出量を差し引いた結果を第十三の信号とし
て出力する手段と、その第十三の信号を速度制御の補償
演算をした結果から回転液圧装置の容量の検出量を差し
引いた結果を第十四の信号として出力する手段とを設
け、その第十四の信号を回転液圧装置の容量を変化させ
る制御弁の操作量とする。
【0028】トルク指令が正負両方向の場合には、正方
向トルク指令に対し、出力軸トルクの検出量を差し引い
たトルク偏差量を補償演算した結果に、軸速度の検出量
をゼロ近傍でゲインが低くそれ以外でゲインが高くなる
非比例関数を通した結果を加算した結果を第十一の信号
として出力する手段と、負方向トルク指令に対し、出力
軸トルクの検出量を差し引いたトルク偏差量を補償演算
した結果に、軸速度の検出量をゼロ近傍でゲインが低く
それ以外でゲインが高くなる非比例関数を通した結果を
加算した結果を第十五の信号として出力する手段とを設
ける。
向トルク指令に対し、出力軸トルクの検出量を差し引い
たトルク偏差量を補償演算した結果に、軸速度の検出量
をゼロ近傍でゲインが低くそれ以外でゲインが高くなる
非比例関数を通した結果を加算した結果を第十一の信号
として出力する手段と、負方向トルク指令に対し、出力
軸トルクの検出量を差し引いたトルク偏差量を補償演算
した結果に、軸速度の検出量をゼロ近傍でゲインが低く
それ以外でゲインが高くなる非比例関数を通した結果を
加算した結果を第十五の信号として出力する手段とを設
ける。
【0029】さらに、その第十一の信号と第十五の信号
の大きい方を第十六の信号として出力する手段と、その
第十六の信号と上記第十の信号の小さい方を第十七の信
号として出力する手段と、その十七の信号から軸速度の
検出量を差し引いた結果を第十八の信号として出力する
手段と、その第十八の信号を速度制御の補償演算した結
果から回転液圧装置の容量の検出量を差し引いた結果を
第十九の信号として出力する手段とを設け、この第十九
の信号を回転液圧装置の容量を変化させる制御弁の操作
量とすればよい。
の大きい方を第十六の信号として出力する手段と、その
第十六の信号と上記第十の信号の小さい方を第十七の信
号として出力する手段と、その十七の信号から軸速度の
検出量を差し引いた結果を第十八の信号として出力する
手段と、その第十八の信号を速度制御の補償演算した結
果から回転液圧装置の容量の検出量を差し引いた結果を
第十九の信号として出力する手段とを設け、この第十九
の信号を回転液圧装置の容量を変化させる制御弁の操作
量とすればよい。
【0030】あるいは、上記回転液圧装置制御システム
を一部変更して、上記第十の信号と第十一の信号の小さ
い方を第二十の信号として出力する手段と、その第二十
の信号と上記第十五の信号の大きい方を第二十一の信号
として出力する手段と、該二十一の信号から上記軸速度
の検出量を差し引いた結果を第二十二の信号として出力
する手段と、その第二十二の信号を速度制御の補償演算
した結果から回転液圧装置の容量の検出量を差し引いた
結果を第二十三の信号として出力する手段とを設け、こ
の第二十三の信号を回転液圧装置の容量を変化させる制
御弁の操作量としてもよい。
を一部変更して、上記第十の信号と第十一の信号の小さ
い方を第二十の信号として出力する手段と、その第二十
の信号と上記第十五の信号の大きい方を第二十一の信号
として出力する手段と、該二十一の信号から上記軸速度
の検出量を差し引いた結果を第二十二の信号として出力
する手段と、その第二十二の信号を速度制御の補償演算
した結果から回転液圧装置の容量の検出量を差し引いた
結果を第二十三の信号として出力する手段とを設け、こ
の第二十三の信号を回転液圧装置の容量を変化させる制
御弁の操作量としてもよい。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明する。図1は、この発明によ
る回転液圧装置制御システム(セカンダリコントロール
・システム)の第1の実施形態を示す。これは図20と
同様なブロック構成図であり、図20と同じ部分には同
一の符号を付している。
面に基づいて具体的に説明する。図1は、この発明によ
る回転液圧装置制御システム(セカンダリコントロール
・システム)の第1の実施形態を示す。これは図20と
同様なブロック構成図であり、図20と同じ部分には同
一の符号を付している。
【0032】この回転液圧装置制御システムは、図20
に示した従来例と同様に、略一定の圧力に保たれる液圧
源10に接続される可変容量型回転液圧装置1の容量を
制御弁7の操作によって変化させることにより出力軸ト
ルクを変化させ、軸速度又は軸回転位相を制御する。そ
して、負荷装置慣性11と負荷装置トルク特性12と差
演算回路13とによって負荷特性ループが形成される。
その負荷特性ループの伝達関数は(1/Kt)/{(Kc
/Kt)S+1}となる。
に示した従来例と同様に、略一定の圧力に保たれる液圧
源10に接続される可変容量型回転液圧装置1の容量を
制御弁7の操作によって変化させることにより出力軸ト
ルクを変化させ、軸速度又は軸回転位相を制御する。そ
して、負荷装置慣性11と負荷装置トルク特性12と差
演算回路13とによって負荷特性ループが形成される。
その負荷特性ループの伝達関数は(1/Kt)/{(Kc
/Kt)S+1}となる。
【0033】そして、速度制御のメインループにおい
て、入力される軸速度指令Sviに対し、軸センサ(ゲイ
ンKs)2による軸速度の検出量Svfを差演算回路8で
差し引き、その速度偏差量ΔSv(ΔSv=Svi−Sv
f)を速度制御補償演算回路(ゲインKpv)3によって
補償演算した結果を第一の信号S1として出力する。
て、入力される軸速度指令Sviに対し、軸センサ(ゲイ
ンKs)2による軸速度の検出量Svfを差演算回路8で
差し引き、その速度偏差量ΔSv(ΔSv=Svi−Sv
f)を速度制御補償演算回路(ゲインKpv)3によって
補償演算した結果を第一の信号S1として出力する。
【0034】また、容量センサ4の検出量によるマイナ
ループにおいては、液圧回転装置の容量を容量センサ
(ゲインKy)4によって検出し、その検出量を非比例
関数増幅器15を通した結果を第二の信号S2として出
力する。この非比例関数増幅器15は、入力がゼロ近傍
でゲインが高くそれ以外ではゲインが低くなる非比例関
数特性を有する。
ループにおいては、液圧回転装置の容量を容量センサ
(ゲインKy)4によって検出し、その検出量を非比例
関数増幅器15を通した結果を第二の信号S2として出
力する。この非比例関数増幅器15は、入力がゼロ近傍
でゲインが高くそれ以外ではゲインが低くなる非比例関
数特性を有する。
【0035】さらに、差演算回路9によって、第一の信
号S1から第二の信号S2を差し引いた結果を第三の信
号S3として出力し、その第三の信号S3を可変容量型
回転液圧装置1の容量を変化させる制御弁7の操作量と
する。そのため、第三の信号S3を容量制御補償演算回
路(ゲインKpy)5によって補償演算して、制御弁ドラ
イバ(ゲインKdv)に入力させる。それによって、軸
速度が軸速度指令値と一致するように可変容量型回転液
圧装置1の軸回転速度を制御する。
号S1から第二の信号S2を差し引いた結果を第三の信
号S3として出力し、その第三の信号S3を可変容量型
回転液圧装置1の容量を変化させる制御弁7の操作量と
する。そのため、第三の信号S3を容量制御補償演算回
路(ゲインKpy)5によって補償演算して、制御弁ドラ
イバ(ゲインKdv)に入力させる。それによって、軸
速度が軸速度指令値と一致するように可変容量型回転液
圧装置1の軸回転速度を制御する。
【0036】図18乃至図21に示した回転液圧装置制
御システムにおいて、容量センサ4の検出量によるマイ
ナループの制御による減衰要素が必要となるのは、トル
クが専ら慣性加速に作用する場合であって、その場合に
は、容量センサ4の検出による減衰項を導入し、(粘
性)摩擦に作用する場合には、その検出結果を用いない
ようにすれば、常に安定し且つ速度偏差の小さい制御が
可能になる。
御システムにおいて、容量センサ4の検出量によるマイ
ナループの制御による減衰要素が必要となるのは、トル
クが専ら慣性加速に作用する場合であって、その場合に
は、容量センサ4の検出による減衰項を導入し、(粘
性)摩擦に作用する場合には、その検出結果を用いない
ようにすれば、常に安定し且つ速度偏差の小さい制御が
可能になる。
【0037】そのため、この図1に示すこの発明による
回転液圧装置制御システムおいては、容量センサ4の検
出量を非比例関数増幅器15を通した結果を第二の信号
S2として差演算回路9にフィードバックするようにし
たのである。その非比例関数は、例えば、負荷の(粘
性)摩擦項が速度制御の安定性を保つ条件に一致するト
ルク相当を±Tfとして、そのトルクを発生する相当の
容量で、出力が飽和するようなものとすることによっ
て、上述の条件を満たすことが可能になる。
回転液圧装置制御システムおいては、容量センサ4の検
出量を非比例関数増幅器15を通した結果を第二の信号
S2として差演算回路9にフィードバックするようにし
たのである。その非比例関数は、例えば、負荷の(粘
性)摩擦項が速度制御の安定性を保つ条件に一致するト
ルク相当を±Tfとして、そのトルクを発生する相当の
容量で、出力が飽和するようなものとすることによっ
て、上述の条件を満たすことが可能になる。
【0038】例えば、この非比例関数増幅器15の非比
例関数を、図2に示すように、容量センサ4の検出量で
ある入力が0±5%(最大容量に対して)以内ではゲイ
ンが1で、それを越えると出力が飽和してゲインが0に
なるように設定すると、この回転液圧装置制御システム
によって得られる特性は、図3に示すようになる。
例関数を、図2に示すように、容量センサ4の検出量で
ある入力が0±5%(最大容量に対して)以内ではゲイ
ンが1で、それを越えると出力が飽和してゲインが0に
なるように設定すると、この回転液圧装置制御システム
によって得られる特性は、図3に示すようになる。
【0039】すなわち、定常トルクが略ゼロ(容量セン
サ4の検出量が0±5%以内)である場合にのみ容量の
マイナループが構成され、それ以外では容量のマイナル
ープが構成されなくなる。したがって、図3に示すよう
に、この容量に対応する圧力(トルク)が5%を越える
と、軸速度の定常偏差はトルク変動に係わらず一定の小
さな値となる。
サ4の検出量が0±5%以内)である場合にのみ容量の
マイナループが構成され、それ以外では容量のマイナル
ープが構成されなくなる。したがって、図3に示すよう
に、この容量に対応する圧力(トルク)が5%を越える
と、軸速度の定常偏差はトルク変動に係わらず一定の小
さな値となる。
【0040】ところで、このマイナループの構成を容量
センサ4の検出量の接断によって行なうことも考えられ
るが、その場合は接断条件の判別量近傍で動作が不安定
になるという問題がある。この発明では、容量センサ4
の検出量がゼロ近傍では、その検出量をそのまま出力
し、わずかな量(図2に示した例では最大容量の5%)
以上正または負に変化したとき、飽和して一定値を出力
する非比例関数増幅器15をそのマイナループに設けた
ので、動作が不安定になることなく、トルクが変動して
も速度の変動をわずかな量に抑えることができる。
センサ4の検出量の接断によって行なうことも考えられ
るが、その場合は接断条件の判別量近傍で動作が不安定
になるという問題がある。この発明では、容量センサ4
の検出量がゼロ近傍では、その検出量をそのまま出力
し、わずかな量(図2に示した例では最大容量の5%)
以上正または負に変化したとき、飽和して一定値を出力
する非比例関数増幅器15をそのマイナループに設けた
ので、動作が不安定になることなく、トルクが変動して
も速度の変動をわずかな量に抑えることができる。
【0041】なお、上記非比例関数の出力を飽和させる
入力量は、最大値の2%,3%,7%など任意に設定す
ることができる。また、出力を飽和させずに、入力量が
増加するに従って出力のゲイン(変化率)を減少させる
ようにしたり、場合によっては、トルク変動によって速
度を任意に変化させるようにすることも可能となる。あ
るいは、トルク変動に対して、速度が変化するのが望ま
しくない場合には、速度制御補償演算回路3に積分補償
を付加すればよいのであるが、この場合、元々の定常偏
差量が非常に小さくなっているので、積分の出力レベル
を極々低くすることが可能であるので、従来のように応
答性に問題が生じることはない。
入力量は、最大値の2%,3%,7%など任意に設定す
ることができる。また、出力を飽和させずに、入力量が
増加するに従って出力のゲイン(変化率)を減少させる
ようにしたり、場合によっては、トルク変動によって速
度を任意に変化させるようにすることも可能となる。あ
るいは、トルク変動に対して、速度が変化するのが望ま
しくない場合には、速度制御補償演算回路3に積分補償
を付加すればよいのであるが、この場合、元々の定常偏
差量が非常に小さくなっているので、積分の出力レベル
を極々低くすることが可能であるので、従来のように応
答性に問題が生じることはない。
【0042】図4は、この発明による回転液圧装置制御
システムの第2の実施形態を示すブロック構成図であ
り、図1と同じ部分には同一の符号を付し、それらの説
明は省略する。
システムの第2の実施形態を示すブロック構成図であ
り、図1と同じ部分には同一の符号を付し、それらの説
明は省略する。
【0043】この実施形態で図1に示した回転液圧装置
制御システムと異なるのは次の点だけである。すなわ
ち、外部から圧力指令Spi(正方向トルク指令に相当す
る)も入力し、差演算回路17によって、この圧力指令
Spiから圧力センサ16による圧力検出量(出力軸トル
クに相当する)Spfを差し引いたトルク偏差量ΔSp
を、圧力制御補償演算回路18によって補償演算した結
果を、第四の信号S4として出力する。
制御システムと異なるのは次の点だけである。すなわ
ち、外部から圧力指令Spi(正方向トルク指令に相当す
る)も入力し、差演算回路17によって、この圧力指令
Spiから圧力センサ16による圧力検出量(出力軸トル
クに相当する)Spfを差し引いたトルク偏差量ΔSp
を、圧力制御補償演算回路18によって補償演算した結
果を、第四の信号S4として出力する。
【0044】この第四の信号S4と前述の差演算回路9
から出力される第三の信号とを最小信号出力回路19に
入力させ、いずれか小さい方を第五の信号S5として出
力させる。この第五の信号S5を容量制御補償演算回路
5に入力させ、可変容量型回転液圧装置1の容量を変化
させる制御弁7の操作量とする。
から出力される第三の信号とを最小信号出力回路19に
入力させ、いずれか小さい方を第五の信号S5として出
力させる。この第五の信号S5を容量制御補償演算回路
5に入力させ、可変容量型回転液圧装置1の容量を変化
させる制御弁7の操作量とする。
【0045】これによって、可変容量型回転液圧装置1
により発生する軸速度とトルクの各々が一方向かつ同一
方向であるとき、負荷装置の状態に応じて軸速度又は軸
トルクの何れか一方を自動的に制御対象として選択し、
且つ精度よく制御することができる。この場合も、非比
例関数増幅器15の比例関数を図2に示したように設定
すると、図3に示す特性が得られる。
により発生する軸速度とトルクの各々が一方向かつ同一
方向であるとき、負荷装置の状態に応じて軸速度又は軸
トルクの何れか一方を自動的に制御対象として選択し、
且つ精度よく制御することができる。この場合も、非比
例関数増幅器15の比例関数を図2に示したように設定
すると、図3に示す特性が得られる。
【0046】この回転液圧装置制御システムによれば、
負荷状態によって、トルク指令値に対する圧力センサ1
6による検出トルクが小さい場合には、第四の信号S4
は常に大きく、軸速度指令によって負荷は加速されるの
で第三の信号S3は小さくなり、最小信号出力回路19
によってこの第三の信号S3が第五の信号S5として選
択されて出力され、それがゼロに収束するように軸速度
が制御される。
負荷状態によって、トルク指令値に対する圧力センサ1
6による検出トルクが小さい場合には、第四の信号S4
は常に大きく、軸速度指令によって負荷は加速されるの
で第三の信号S3は小さくなり、最小信号出力回路19
によってこの第三の信号S3が第五の信号S5として選
択されて出力され、それがゼロに収束するように軸速度
が制御される。
【0047】検出トルク(圧力)が大きくなって圧力指
令値に達した場合には、第三,第四の信号S3,S4は
各々ゼロになるので、第五の信号S5はゼロになり、制
御弁7は中立状態になる。さらに負荷抵抗が上昇して、
第四の信号S4が負になると、その第四の信号S4が第
五の信号S5として選択されて出力され、それがゼロに
なるように容量が減少し、軸トルク(圧力)が制御され
る。
令値に達した場合には、第三,第四の信号S3,S4は
各々ゼロになるので、第五の信号S5はゼロになり、制
御弁7は中立状態になる。さらに負荷抵抗が上昇して、
第四の信号S4が負になると、その第四の信号S4が第
五の信号S5として選択されて出力され、それがゼロに
なるように容量が減少し、軸トルク(圧力)が制御され
る。
【0048】このとき軸速度が減少し、それに従って第
三の信号S3はゼロより大きくなって行くので、トルク
制御と速度制御の切り換え部で双方に切り換えが繰り返
されるハンチング現象は生じない。厳密には微小レベル
でハンチングが生じるが、制御状態を破綻するようなレ
ベルに達することはない。
三の信号S3はゼロより大きくなって行くので、トルク
制御と速度制御の切り換え部で双方に切り換えが繰り返
されるハンチング現象は生じない。厳密には微小レベル
でハンチングが生じるが、制御状態を破綻するようなレ
ベルに達することはない。
【0049】図5は、この発明による回転液圧装置制御
システムの第3の実施形態を示すブロック構成図であ
り、図1及び図4と同じ部分には同一の符号を付し、そ
れらの説明は省略する。この回転液圧装置制御システム
は、図4によって説明した前述の実施形態における軸速
度制御と軸トルク制御の自動切り替え特性が、正/負双
方向に対して行なえるようにしたものであり、そのため
に図4に示した回転液圧装置制御システムを次のように
変更したものである。
システムの第3の実施形態を示すブロック構成図であ
り、図1及び図4と同じ部分には同一の符号を付し、そ
れらの説明は省略する。この回転液圧装置制御システム
は、図4によって説明した前述の実施形態における軸速
度制御と軸トルク制御の自動切り替え特性が、正/負双
方向に対して行なえるようにしたものであり、そのため
に図4に示した回転液圧装置制御システムを次のように
変更したものである。
【0050】すなわち、外部から圧力指令として正圧力
指令(正方向トルク指令)Spi1と負圧力指令(負方向
トルク指令)Spi2 とを入力し、出力軸トルクを検出す
るための圧力センサとして、例えば負荷が液圧シリンダ
の場合のピストンの両側のシリンダ出力の圧力を検出す
る一対の圧力センサ(SP1,SP2)16A,16B
を設け、その各検出値を差演算回路22に入力してその
差をとり、それを圧力検出量Spfとして差演算回路1
7,20へフィードバックする。
指令(正方向トルク指令)Spi1と負圧力指令(負方向
トルク指令)Spi2 とを入力し、出力軸トルクを検出す
るための圧力センサとして、例えば負荷が液圧シリンダ
の場合のピストンの両側のシリンダ出力の圧力を検出す
る一対の圧力センサ(SP1,SP2)16A,16B
を設け、その各検出値を差演算回路22に入力してその
差をとり、それを圧力検出量Spfとして差演算回路1
7,20へフィードバックする。
【0051】そして、差演算回路17によって、正圧力
指令Spi1 から上記圧力検出量Spfを差し引いた正トル
ク偏差量ΔSp1を、圧力制御補償演算回路18によっ
て補償演算した結果を、第四の信号S4として出力す
る。この第四の信号S4と差演算回路9から出力される
第三の信号とを最小信号出力回路19に入力させ、いず
れか小さい方を第五の信号S5として出力させる。
指令Spi1 から上記圧力検出量Spfを差し引いた正トル
ク偏差量ΔSp1を、圧力制御補償演算回路18によっ
て補償演算した結果を、第四の信号S4として出力す
る。この第四の信号S4と差演算回路9から出力される
第三の信号とを最小信号出力回路19に入力させ、いず
れか小さい方を第五の信号S5として出力させる。
【0052】一方、差演算回路20によって、負圧力指
令Spi2 から上記圧力検出量Spfを差し引いた正トルク
偏差量ΔSp2を、圧力制御補償演算回路21によって
補償演算した結果を、第六の信号S6として出力する。
この第六の信号S6と上記第五の信号とを最大信号出力
回路23に入力させ、いずれか小さい方を第七の信号S
7として出力させる。この第七の信号S7を可変容量型
回転液圧装置1の容量を変化させる制御弁7の操作量と
して、容量制御補償演算回路5へ入力させる。
令Spi2 から上記圧力検出量Spfを差し引いた正トルク
偏差量ΔSp2を、圧力制御補償演算回路21によって
補償演算した結果を、第六の信号S6として出力する。
この第六の信号S6と上記第五の信号とを最大信号出力
回路23に入力させ、いずれか小さい方を第七の信号S
7として出力させる。この第七の信号S7を可変容量型
回転液圧装置1の容量を変化させる制御弁7の操作量と
して、容量制御補償演算回路5へ入力させる。
【0053】この実施形態における正方向についての作
用は図4にしめした前述の回転液圧装置制御システムと
同様であり、負方向についての作用は以下の通りであ
る。負方向のトルク指令である負圧力指令Spi2に対
し、負荷状態によって通常トルク指令値に対する検出ト
ルクが大きい場合(負の指令トルクに達していない場
合)には、第六の信号S6は常に小さく(符号が負で、
絶対値が大きいこと)、軸速度指令Sviによって負荷は
加速されるので第五の信号S5は大きくなり、その第五
の信号S5が第七の信号S7として選択され、それがゼ
ロに収束するように軸速度が制御される。
用は図4にしめした前述の回転液圧装置制御システムと
同様であり、負方向についての作用は以下の通りであ
る。負方向のトルク指令である負圧力指令Spi2に対
し、負荷状態によって通常トルク指令値に対する検出ト
ルクが大きい場合(負の指令トルクに達していない場
合)には、第六の信号S6は常に小さく(符号が負で、
絶対値が大きいこと)、軸速度指令Sviによって負荷は
加速されるので第五の信号S5は大きくなり、その第五
の信号S5が第七の信号S7として選択され、それがゼ
ロに収束するように軸速度が制御される。
【0054】検出トルクが小さくなってトルク指令値に
達した(圧力検出量Spfが負圧力指令Spi2になった)場
合には、第五,第六の信号S5,S6は各々ゼロになる
ので、第七の信号S7もゼロになり、制御弁7は中立状
態となる。さらに負荷抵抗が上昇して、第六の信号S6
が正になると、その第六の信号S6が第七の信号S7と
して選択され、それがゼロになるように容量が増加し、
軸トルクが制御される。
達した(圧力検出量Spfが負圧力指令Spi2になった)場
合には、第五,第六の信号S5,S6は各々ゼロになる
ので、第七の信号S7もゼロになり、制御弁7は中立状
態となる。さらに負荷抵抗が上昇して、第六の信号S6
が正になると、その第六の信号S6が第七の信号S7と
して選択され、それがゼロになるように容量が増加し、
軸トルクが制御される。
【0055】このとき軸速度が増加し、それに従って第
五の信号S5はゼロより小さくなって行くので、トルク
制御と速度制御の切り換え部で双方に切り換えが繰り返
されるハンチング現象は生じない。この場合も厳密には
微小レベルでハンチングが生じるが、制御状態を破綻す
るようなレベルに達することはない。
五の信号S5はゼロより小さくなって行くので、トルク
制御と速度制御の切り換え部で双方に切り換えが繰り返
されるハンチング現象は生じない。この場合も厳密には
微小レベルでハンチングが生じるが、制御状態を破綻す
るようなレベルに達することはない。
【0056】図6は、この発明による回転液圧装置制御
システムの第4の実施形態を示すブロック図である。こ
の実施形態は、図5に示した前述の回転液圧装置制御シ
ステムにおける最小信号出力回路19と最大信号出力回
路23の順序を入れ替えて、最大信号出力回路23によ
って第三の信号と第六の信号の大きい方を第八の信号と
して出力させ、最小信号出力回路19によってその第八
の信号と第四の信号の小さい方を第九の信号として出力
させ、その第九の信号を可変容量型回転液圧装置1の容
量を変化させる制御弁7の操作量として、容量制御補償
演算回路5へ入力させるようにしたものである。
システムの第4の実施形態を示すブロック図である。こ
の実施形態は、図5に示した前述の回転液圧装置制御シ
ステムにおける最小信号出力回路19と最大信号出力回
路23の順序を入れ替えて、最大信号出力回路23によ
って第三の信号と第六の信号の大きい方を第八の信号と
して出力させ、最小信号出力回路19によってその第八
の信号と第四の信号の小さい方を第九の信号として出力
させ、その第九の信号を可変容量型回転液圧装置1の容
量を変化させる制御弁7の操作量として、容量制御補償
演算回路5へ入力させるようにしたものである。
【0057】このようにしても、速度制御とトルク制御
の切り替え判別の順序の入れ替えだけなので、図5に示
した第3の実施形態の場合と全く同様の特性を得ること
ができる。これらの、第3,第4の実施形態の回転液圧
装置制御システムによって得られる特性は、図7に示す
ようになる。この場合も、容量センサ4によるマイナル
ープに非比例関数増幅器15を設けているので、トルク
変動による軸速度偏差は小さい値に抑えられる。
の切り替え判別の順序の入れ替えだけなので、図5に示
した第3の実施形態の場合と全く同様の特性を得ること
ができる。これらの、第3,第4の実施形態の回転液圧
装置制御システムによって得られる特性は、図7に示す
ようになる。この場合も、容量センサ4によるマイナル
ープに非比例関数増幅器15を設けているので、トルク
変動による軸速度偏差は小さい値に抑えられる。
【0058】ところで、回転液圧装置制御システムの負
荷装置の状態によっては、出力軸に慣性負荷があり、そ
の軸によって回転される物体に懸かるトルクを制御する
こともある。その場合には、上述の各実施形態の制御ア
ルゴリズムでは、慣性物体の積分器と容量圧縮の積分器
により位相が反転するため発振することが予想される。
そこで、このような場合にも適応できるようにした実施
形態について、次に説明する。
荷装置の状態によっては、出力軸に慣性負荷があり、そ
の軸によって回転される物体に懸かるトルクを制御する
こともある。その場合には、上述の各実施形態の制御ア
ルゴリズムでは、慣性物体の積分器と容量圧縮の積分器
により位相が反転するため発振することが予想される。
そこで、このような場合にも適応できるようにした実施
形態について、次に説明する。
【0059】図8は、この発明による回転液圧装置制御
システムの第5の実施形態を示すブロック構成図であ
り、図4等と対応する部分には同一の符号を付し、それ
らの説明は省略する。この例はトルク指令(圧力指令)
が一方向のみの場合であり、軸速度指令Sviを第十の信
号S10とする。そして、トルク指令である圧力指令Spi
に対し、容量圧縮24を経た出力軸トルクを検出する圧
力センサ16の検出量Sfvを差演算回路17によって差
し引いたトルク偏差量ΔSpを、圧力制御補償演算回路
18によって補償演算し、その結果を加算回路26に入
力させる。
システムの第5の実施形態を示すブロック構成図であ
り、図4等と対応する部分には同一の符号を付し、それ
らの説明は省略する。この例はトルク指令(圧力指令)
が一方向のみの場合であり、軸速度指令Sviを第十の信
号S10とする。そして、トルク指令である圧力指令Spi
に対し、容量圧縮24を経た出力軸トルクを検出する圧
力センサ16の検出量Sfvを差演算回路17によって差
し引いたトルク偏差量ΔSpを、圧力制御補償演算回路
18によって補償演算し、その結果を加算回路26に入
力させる。
【0060】そして、軸センサ2による軸速度の検出量
を非比例関数増幅器25を通した結果を加算回路26に
よって加算した結果を第十一の信号S11として出力す
る。この場合の非比例関数増幅器25は、入力のゼロ近
傍でゲインが低くそれ以外でゲインが高くなる非比例関
数を有する。その第十一の信号と上記第十の信号を最小
信号出力回路19に入力させ、いずれか小さい方を第十
二の信号S12として出力させる。
を非比例関数増幅器25を通した結果を加算回路26に
よって加算した結果を第十一の信号S11として出力す
る。この場合の非比例関数増幅器25は、入力のゼロ近
傍でゲインが低くそれ以外でゲインが高くなる非比例関
数を有する。その第十一の信号と上記第十の信号を最小
信号出力回路19に入力させ、いずれか小さい方を第十
二の信号S12として出力させる。
【0061】その第十二の信号S12から差演算回路27
によって、軸センサ2による軸速度の検出量を差し引い
た結果を第十三の信号S13として出力する。その第十三
の信号S13を、速度制御補償演算回路3によって補償演
算した結果から、差演算回路28によって容量センサ4
による回転液圧装置1の容量の検出量を差し引いた結果
を第十四の信号S14として出力する。この第十四の信号
S14を可変容量型回転液圧装置1の容量を変化させる制
御弁7の操作量として、制御弁ドライバ6に入力させ
る。
によって、軸センサ2による軸速度の検出量を差し引い
た結果を第十三の信号S13として出力する。その第十三
の信号S13を、速度制御補償演算回路3によって補償演
算した結果から、差演算回路28によって容量センサ4
による回転液圧装置1の容量の検出量を差し引いた結果
を第十四の信号S14として出力する。この第十四の信号
S14を可変容量型回転液圧装置1の容量を変化させる制
御弁7の操作量として、制御弁ドライバ6に入力させ
る。
【0062】この回転液圧装置制御システムにおいて、
非比例関数増幅器25の非比例関数を、例えば図9に示
すように、入力が0±5%(軸センサ2によって検出さ
れる最大軸速度に対して)以内ではゲインが0で、出力
を出さず、入力が±5%を越えるとゲインが1になっ
て、入力をそのまま出力するように設定することができ
る。その場合にこの回転液圧装置制御システムによって
得られる特性は、図10に示すようになる。このよう
に、トルク(圧力)制御時における軸速度の変動に対す
るトルク偏差が小さく抑えられる。
非比例関数増幅器25の非比例関数を、例えば図9に示
すように、入力が0±5%(軸センサ2によって検出さ
れる最大軸速度に対して)以内ではゲインが0で、出力
を出さず、入力が±5%を越えるとゲインが1になっ
て、入力をそのまま出力するように設定することができ
る。その場合にこの回転液圧装置制御システムによって
得られる特性は、図10に示すようになる。このよう
に、トルク(圧力)制御時における軸速度の変動に対す
るトルク偏差が小さく抑えられる。
【0063】次に、トルク指令が正負両方向の場合の実
施形態として、この発明による回転液圧装置制御システ
ムの第6の実施形態を図11及び図12によって、第7
の実施形態を図13と図12によって説明する。これら
の図において、図6及び図8と対応する部分には同一の
符号を付し、その説明は省略する。図11と図12は図
示の都合上2つの図に分割して示しているが、両図にお
けるa,b,cの同一符号を付した線は互いに接続さ
れ、第6の実施形態の回転液圧装置制御システムを構成
する。
施形態として、この発明による回転液圧装置制御システ
ムの第6の実施形態を図11及び図12によって、第7
の実施形態を図13と図12によって説明する。これら
の図において、図6及び図8と対応する部分には同一の
符号を付し、その説明は省略する。図11と図12は図
示の都合上2つの図に分割して示しているが、両図にお
けるa,b,cの同一符号を付した線は互いに接続さ
れ、第6の実施形態の回転液圧装置制御システムを構成
する。
【0064】この回転液圧装置制御システムでは、正方
向トルク指令である正圧力指令Spi1に対し、差演算回
路17によって出力軸トルクの検出量Spfを差し引いた
正トルク偏差量ΔSp1を、圧力制御補償演算回路18に
よって補償演算した結果に、加算回路26によって、軸
センサ2の検出量を非比例関数増幅器25を通した結果
を加算して、第十一の信号S11として出力する。
向トルク指令である正圧力指令Spi1に対し、差演算回
路17によって出力軸トルクの検出量Spfを差し引いた
正トルク偏差量ΔSp1を、圧力制御補償演算回路18に
よって補償演算した結果に、加算回路26によって、軸
センサ2の検出量を非比例関数増幅器25を通した結果
を加算して、第十一の信号S11として出力する。
【0065】一方、負方向トルク指令である負圧力指令
Spi2に対し、差演算回路20によって出力軸トルクの
検出量Spfを差し引いた正トルク偏差量ΔSp2を、圧力
制御補償演算回路21によって補償演算した結果に、加
算回路29によって、軸センサ2の検出量を非比例関数
増幅器25を通した結果を加算して、第十五の信号S15
として出力する。
Spi2に対し、差演算回路20によって出力軸トルクの
検出量Spfを差し引いた正トルク偏差量ΔSp2を、圧力
制御補償演算回路21によって補償演算した結果に、加
算回路29によって、軸センサ2の検出量を非比例関数
増幅器25を通した結果を加算して、第十五の信号S15
として出力する。
【0066】さらに、その第十一の信号S11と第十五の
信号S15を最大信号出力回路23に入力させ、いずれか
大きい方を第十六の信号S16として出力させる。その第
十六の信号S16と軸速度指令である第十の信号S10を最
小信号出力回路19に入力させ、いずれか小さい方を第
十七の信号S17として出力させ、その十七の信号S17か
ら軸センサ2による軸速度の検出量を差し引いた結果を
第十八の信号S18として出力する。
信号S15を最大信号出力回路23に入力させ、いずれか
大きい方を第十六の信号S16として出力させる。その第
十六の信号S16と軸速度指令である第十の信号S10を最
小信号出力回路19に入力させ、いずれか小さい方を第
十七の信号S17として出力させ、その十七の信号S17か
ら軸センサ2による軸速度の検出量を差し引いた結果を
第十八の信号S18として出力する。
【0067】そして、その第十八の信号S18を速度制御
補償演算回路3によって補償演算した結果から、容量セ
ンサ4による回転液圧装置の容量の検出量を差し引いた
結果を第十九の信号S19として出力する。この第十九の
信号S19を可変容量型回転液圧装置1の容量を変化させ
る制御弁7の操作量として制御弁ドライバ6に入力させ
る。
補償演算回路3によって補償演算した結果から、容量セ
ンサ4による回転液圧装置の容量の検出量を差し引いた
結果を第十九の信号S19として出力する。この第十九の
信号S19を可変容量型回転液圧装置1の容量を変化させ
る制御弁7の操作量として制御弁ドライバ6に入力させ
る。
【0068】図13はこの発明による回転液圧装置制御
システムの第7の実施形態の図11に相当する部分の図
であり、図12の部分は上述の第6の実施形態と同じで
ある。したがって、これらの図13と図12における
a,b,cの同一符号を付した線が互いに接続され、第
7の実施形態の回転液圧装置制御システムを構成する。
システムの第7の実施形態の図11に相当する部分の図
であり、図12の部分は上述の第6の実施形態と同じで
ある。したがって、これらの図13と図12における
a,b,cの同一符号を付した線が互いに接続され、第
7の実施形態の回転液圧装置制御システムを構成する。
【0069】この第7の実施形態においては、上述した
第6の実施形態の回転液圧装置制御システムの最小信号
出力回路19と最大信号出力回路23の位置を入替えて
いる。すなわち、速度指令である第十の信号S10と正圧
力指令側の第十一の信号S11を最小信号出力回路19に
入力させ、いずれか小さい方を第二十の信号S20として
出力させる。そして、この第二十の信号と上記第十五の
信号を最大信号出力回路23に入力させ、その大きい方
を第二十一の信号S21として出力させる。
第6の実施形態の回転液圧装置制御システムの最小信号
出力回路19と最大信号出力回路23の位置を入替えて
いる。すなわち、速度指令である第十の信号S10と正圧
力指令側の第十一の信号S11を最小信号出力回路19に
入力させ、いずれか小さい方を第二十の信号S20として
出力させる。そして、この第二十の信号と上記第十五の
信号を最大信号出力回路23に入力させ、その大きい方
を第二十一の信号S21として出力させる。
【0070】差演算回路27によって、その第二十一の
信号S21から軸速度の検出量を差し引いて第二十二の信
号S22として出力し、図12の差演算回路28によっ
て、第二十二の信号S22を速度制御補償演算回路3によ
って補償演算した結果から容量センサ4の検出量を差し
引いた結果を第二十三の信号S23として出力する。この
第二十三の信号S23を可変容量型回転液圧装置1の容量
を変化させる制御弁7の操作量として、制御弁ドライバ
6に入力させる。これらの第6の実施形態及び第7の実
施形態の回転液圧装置制御システムによって得られる特
性は、図14に示すようになる。
信号S21から軸速度の検出量を差し引いて第二十二の信
号S22として出力し、図12の差演算回路28によっ
て、第二十二の信号S22を速度制御補償演算回路3によ
って補償演算した結果から容量センサ4の検出量を差し
引いた結果を第二十三の信号S23として出力する。この
第二十三の信号S23を可変容量型回転液圧装置1の容量
を変化させる制御弁7の操作量として、制御弁ドライバ
6に入力させる。これらの第6の実施形態及び第7の実
施形態の回転液圧装置制御システムによって得られる特
性は、図14に示すようになる。
【0071】次に、この発明による回転液圧装置制御シ
ステムの具体的な応用例について説明する。図15は射
出成形機への応用例を示すシステム構成図であり、図5
又は図6に示した第3,第4の実施形態の回転液圧装置
制御システムを用いた射出成形機駆動制御システムであ
る。そのため、この図15において、図5,図6と対応
する部分には同一の符号を付している。
ステムの具体的な応用例について説明する。図15は射
出成形機への応用例を示すシステム構成図であり、図5
又は図6に示した第3,第4の実施形態の回転液圧装置
制御システムを用いた射出成形機駆動制御システムであ
る。そのため、この図15において、図5,図6と対応
する部分には同一の符号を付している。
【0072】このシステムにおいては、可変容量型回転
液圧装置1は、図示しない定圧力の液圧源とタンクTと
の間に設けた液圧モータであり、その出力軸1aに液圧
ポンプ30を取り付け、その液圧ポンプ30によって液
圧シリンダ31の一方のシリンダ室から作動液(油等)
を吸入し、他方のシリンダ室へ作動液を吐出する。それ
によって、液圧シリンダ31はピストン31aが固定さ
れているので、腕31cを一体に設けたシリンダ部31
bが矢示X方向へ変位し、その腕31cに回転可能に保
持された加熱シリンダ32のスクリュー32aを同方向
へ移動させる。
液圧装置1は、図示しない定圧力の液圧源とタンクTと
の間に設けた液圧モータであり、その出力軸1aに液圧
ポンプ30を取り付け、その液圧ポンプ30によって液
圧シリンダ31の一方のシリンダ室から作動液(油等)
を吸入し、他方のシリンダ室へ作動液を吐出する。それ
によって、液圧シリンダ31はピストン31aが固定さ
れているので、腕31cを一体に設けたシリンダ部31
bが矢示X方向へ変位し、その腕31cに回転可能に保
持された加熱シリンダ32のスクリュー32aを同方向
へ移動させる。
【0073】それによって、加熱シリンダ32内で加熱
されて溶融した樹脂33′が、ノズル部32bから金型
34内によって形成されたキャビティ35内に注入され
る。加熱シリンダ32のスクリュー32aは液圧モータ
36によって回転され、ホッパ37から投入される樹脂
粉末33を加熱しながら前方へ送り込む。
されて溶融した樹脂33′が、ノズル部32bから金型
34内によって形成されたキャビティ35内に注入され
る。加熱シリンダ32のスクリュー32aは液圧モータ
36によって回転され、ホッパ37から投入される樹脂
粉末33を加熱しながら前方へ送り込む。
【0074】16A,16Bは液圧ポンプ30の両側の
吸入・吐出ライン液圧をそれぞれ検出する一対の圧力セ
ンサ(PS1,PS2)である。その両圧力センサ16
A,16Bの検出値の差をとることにより、可変容量型
回転液圧装置(以下「液圧モータ」とする)1の出力軸
1aのトルクを検出できる。
吸入・吐出ライン液圧をそれぞれ検出する一対の圧力セ
ンサ(PS1,PS2)である。その両圧力センサ16
A,16Bの検出値の差をとることにより、可変容量型
回転液圧装置(以下「液圧モータ」とする)1の出力軸
1aのトルクを検出できる。
【0075】制御弁7は、3位置を有する比例電磁弁で
あり、制御ユニット40からの操作量信号に応じてアク
チュエータ41,42を駆動して、液圧モータ1の斜板
1bを回動させてその容量を変化させる。その容量は、
斜板1bの駆動点に設けた差動トランス等の容量センサ
4によって検出する。また、液圧モータ1の出力軸1a
の回転速度は、その出力軸1aに取り付けたロータリエ
ンコーダ等の軸センサ2によつて検出する。
あり、制御ユニット40からの操作量信号に応じてアク
チュエータ41,42を駆動して、液圧モータ1の斜板
1bを回動させてその容量を変化させる。その容量は、
斜板1bの駆動点に設けた差動トランス等の容量センサ
4によって検出する。また、液圧モータ1の出力軸1a
の回転速度は、その出力軸1aに取り付けたロータリエ
ンコーダ等の軸センサ2によつて検出する。
【0076】制御ユニット40は、図5又は図6に示し
た回転液圧装置制御システムにおける電気回路部分を全
て収納したものであり、軸速度指令Svi,正圧力指令S
pi1,負圧力指令Spi2と、前述した圧力センサ16A,
16B、軸センサ2、および容量センサ4の各検出信号
を入力して、制御弁7を制御する信号を出力する。
た回転液圧装置制御システムにおける電気回路部分を全
て収納したものであり、軸速度指令Svi,正圧力指令S
pi1,負圧力指令Spi2と、前述した圧力センサ16A,
16B、軸センサ2、および容量センサ4の各検出信号
を入力して、制御弁7を制御する信号を出力する。
【0077】この回転液圧装置制御システムによれば、
例えば図16に示すように、加熱シリンダ32による射
出行程と、キャビティ35内に溶融樹脂33′を充填し
た後、保圧行程に移る際に自動的に制御対象に軸速度か
らトルク(圧力)に切り替えて、スクリュー32aの変
位速度を実線で示すように、液圧シリンダ31の後部シ
リンダ室の圧力PS1を一点鎖線で示すように制御す
る。
例えば図16に示すように、加熱シリンダ32による射
出行程と、キャビティ35内に溶融樹脂33′を充填し
た後、保圧行程に移る際に自動的に制御対象に軸速度か
らトルク(圧力)に切り替えて、スクリュー32aの変
位速度を実線で示すように、液圧シリンダ31の後部シ
リンダ室の圧力PS1を一点鎖線で示すように制御す
る。
【0078】図17は液圧シリンダ駆動制御装置への応
用例を示すシステム構成図であり、図11と図12ある
いは図13と図12に示した第6,第7の実施形態の回
転液圧装置制御システムを用いている。そのため、図1
7において、図11乃至図13及び図15と対応する部
分には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。こ
のシステムにおいて、図15によって説明した射出成形
機への応用例と異なるのは、可変容量型回転液圧装置で
ある油圧モータ1の出力軸1aに慣性物体45を備えて
いる点と、液圧シリンダ31から先は汎用である点だけ
である。
用例を示すシステム構成図であり、図11と図12ある
いは図13と図12に示した第6,第7の実施形態の回
転液圧装置制御システムを用いている。そのため、図1
7において、図11乃至図13及び図15と対応する部
分には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。こ
のシステムにおいて、図15によって説明した射出成形
機への応用例と異なるのは、可変容量型回転液圧装置で
ある油圧モータ1の出力軸1aに慣性物体45を備えて
いる点と、液圧シリンダ31から先は汎用である点だけ
である。
【0079】そして、制御ユニット40は、図11と図
12又は図13と図12に示した回転液圧装置制御シス
テムにおける電気回路部分を全て収納したものであり、
軸速度指令Svi,正圧力指令Spi1,負圧力指令Spi
2と、圧力センサ16A,16B、軸センサ2、および
容量センサ4の各検出信号を入力して、制御弁7を制御
する信号を出力する。この場合圧力(トルク)制御を行
なう。
12又は図13と図12に示した回転液圧装置制御シス
テムにおける電気回路部分を全て収納したものであり、
軸速度指令Svi,正圧力指令Spi1,負圧力指令Spi
2と、圧力センサ16A,16B、軸センサ2、および
容量センサ4の各検出信号を入力して、制御弁7を制御
する信号を出力する。この場合圧力(トルク)制御を行
なう。
【0080】これらの応用例において、可変容量型回転
液圧装置1のトルクとして、液圧ポンプ30の吸入・吐
出圧力(PS1,PS2)の検出量を用いているが、可
変容量回転液圧装置(液圧モータ)1の出力軸1aに実
トルクの検出装置(トルクセンサ)を取付てそれを検出
することも可能である。
液圧装置1のトルクとして、液圧ポンプ30の吸入・吐
出圧力(PS1,PS2)の検出量を用いているが、可
変容量回転液圧装置(液圧モータ)1の出力軸1aに実
トルクの検出装置(トルクセンサ)を取付てそれを検出
することも可能である。
【0081】前述の非比例関数は、折れ線で構成しても
曲線で構成してもよく、その構成手段として、該関数の
処理を電気的に行なう(前述の増幅器)ものに限らず、
機械的に行なってもよい。機械的に行なうものの一例と
しては、液圧モータの斜板の傾転角をリンクに結合し、
該リンクの変位量を検出することによって容量検出量が
非比例関数となるように構成することができる。これら
信号の処理は、一般にディジタル回路で構成し、マイコ
ンによりソフトウェアを用いて行なうことができるが、
そのうちの一部または全部をアナログ回路で構成しても
よい。
曲線で構成してもよく、その構成手段として、該関数の
処理を電気的に行なう(前述の増幅器)ものに限らず、
機械的に行なってもよい。機械的に行なうものの一例と
しては、液圧モータの斜板の傾転角をリンクに結合し、
該リンクの変位量を検出することによって容量検出量が
非比例関数となるように構成することができる。これら
信号の処理は、一般にディジタル回路で構成し、マイコ
ンによりソフトウェアを用いて行なうことができるが、
そのうちの一部または全部をアナログ回路で構成しても
よい。
【0082】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
る回転液圧装置制御システムは、安定性がよく、しかも
定常偏差や応答遅れが殆ど生じない速度制御を行なうこ
とができる。また、簡単な構成で速度制御とトルク(圧
力)制御を自動的に切り替えて制御でき、切り替えによ
るサージ圧力発生の問題もなく、且つ双方の制御におい
て高い精度を得ることができる。
る回転液圧装置制御システムは、安定性がよく、しかも
定常偏差や応答遅れが殆ど生じない速度制御を行なうこ
とができる。また、簡単な構成で速度制御とトルク(圧
力)制御を自動的に切り替えて制御でき、切り替えによ
るサージ圧力発生の問題もなく、且つ双方の制御におい
て高い精度を得ることができる。
【図1】この発明による回転液圧装置制御システムの第
1の実施形態を示すブロック構成図である。
1の実施形態を示すブロック構成図である。
【図2】図1における非比例関数増幅器15の非比例関
数の一例を示す線図である。
数の一例を示す線図である。
【図3】図2の非比例関数を用いた場合の図1に示した
回転液圧装置制御システムによって得られる特性を示す
線図である。
回転液圧装置制御システムによって得られる特性を示す
線図である。
【図4】この発明による回転液圧装置制御システムの第
2の実施形態を示すブロック構成図である。
2の実施形態を示すブロック構成図である。
【図5】この発明による回転液圧装置制御システムの第
3の実施形態を示すブロック構成図である。
3の実施形態を示すブロック構成図である。
【図6】この発明による回転液圧装置制御システムの第
4の実施形態を示すブロック構成図である。
4の実施形態を示すブロック構成図である。
【図7】図5又は図6に示した回転液圧装置制御システ
ムによって得られる特性を示す線図である。
ムによって得られる特性を示す線図である。
【図8】この発明による回転液圧装置制御システムの第
5の実施形態を示すブロック構成図である。
5の実施形態を示すブロック構成図である。
【図9】図8における非比例関数増幅器25の非比例関
数の一例を示す線図である。
数の一例を示す線図である。
【図10】図9の非比例関数を用いた場合の図8に示し
た回転液圧装置制御システムによって得られる特性を示
す線図である。
た回転液圧装置制御システムによって得られる特性を示
す線図である。
【図11】この発明による回転液圧装置制御システムの
第6の実施形態を示すブロック構成図左半部である。
第6の実施形態を示すブロック構成図左半部である。
【図12】同じくそのブロック構成図の右半部である。
【図13】この発明による回転液圧装置制御システムの
第7の実施形態を示すブロック構成図左半部である。
第7の実施形態を示すブロック構成図左半部である。
【図14】図11乃至図13に示した回転液圧装置制御
システムによって得られる特性を示す線図である。
システムによって得られる特性を示す線図である。
【図15】この発明による回転液圧装置制御システムを
応用した射出成形機の駆動制御システムの例を示すシス
テム構成図である。
応用した射出成形機の駆動制御システムの例を示すシス
テム構成図である。
【図16】図15に示した射出成形機の駆動制御システ
ムによる射出行程及び保圧行程における制御例を示す線
図である。
ムによる射出行程及び保圧行程における制御例を示す線
図である。
【図17】この発明による回転液圧装置制御システムを
応用した液圧シリンダ駆動制御システムの例を示すシス
テム構成図である。
応用した液圧シリンダ駆動制御システムの例を示すシス
テム構成図である。
【図18】従来の回転液圧装置制御システム(セカンダ
リコントロール・システム)の一例を示すブロック構成
図である。
リコントロール・システム)の一例を示すブロック構成
図である。
【図19】同じくそれを伝達関数で示す速度制御のブロ
ック図である。
ック図である。
【図20】従来の回転液圧装置制御システムの異なる制
御状態における図18と同様なブロック構成図である。
御状態における図18と同様なブロック構成図である。
【図21】同じくそれを伝達関数で示す速度制御のブロ
ック図である。
ック図である。
【図22】速度制御時におけるトルクの変動による速度
偏差を説明するための線図である。
偏差を説明するための線図である。
【図23】射出成形機における射出行程での速度制御と
保圧行程での圧力(トルク)制御の切り替えを含む動特
性の例を示す線図である。
保圧行程での圧力(トルク)制御の切り替えを含む動特
性の例を示す線図である。
【図24】同じくその静特性を示す線図である。
1:可変容量型回転液圧装置 2:軸センサ(回転速度センサ) 3:速度制御補償演算回路 4:容量センサ 5:容量制御補償演算回路 6:制御弁ドライバ 7:制御弁 8,9,13,17,20,22,27,28:差演算
回路 10:液圧源(定圧力源) 11:負荷装置慣性 12:負荷装置トルク特性 15,25:非比例関数増幅器 16,16A,16B:圧力センサ 18,21:圧力制御補償演算回路 19:最小信号出力回路 23:最大信号出力回路 24:容量圧縮 26,29:加算回路 30:液圧ポンプ 31:液圧シリンダ 32:加熱シリンダ 33:樹脂粉末 33′:溶融した樹脂 34:金型 35:キャビティ 36:液圧モータ 40:制御ユニット 41,42:アクチュエータ 45:慣性物体 S1〜S22:第一の信号〜第二十二の信号
回路 10:液圧源(定圧力源) 11:負荷装置慣性 12:負荷装置トルク特性 15,25:非比例関数増幅器 16,16A,16B:圧力センサ 18,21:圧力制御補償演算回路 19:最小信号出力回路 23:最大信号出力回路 24:容量圧縮 26,29:加算回路 30:液圧ポンプ 31:液圧シリンダ 32:加熱シリンダ 33:樹脂粉末 33′:溶融した樹脂 34:金型 35:キャビティ 36:液圧モータ 40:制御ユニット 41,42:アクチュエータ 45:慣性物体 S1〜S22:第一の信号〜第二十二の信号
Claims (7)
- 【請求項1】 略一定の圧力に保たれる液圧源に接続さ
れる可変容量型回転液圧装置の容量を制御弁の操作によ
って変化させることにより出力軸トルクを変化させ、軸
速度又は軸回転位相を制御する回転液圧装置制御システ
ムにおいて、 軸速度指令に対し、軸速度の検出量を差し引いた速度偏
差量を補償演算した結果を第一の信号として出力する手
段と、 前記回転液圧装置の容量検出量を入力とし、ゼロ近傍で
ゲインが高くそれ以外ではゲインが低くなる非比例関数
を通した結果を第二の信号として出力する手段と、 前記第一の信号から第二の信号を差し引いた結果を第三
の信号として出力する手段とを設け、 該第三の信号を前記回転液圧装置の容量を変化させる前
記制御弁の操作量としたことを特徴とする回転液圧装置
制御システム。 - 【請求項2】 略一定の圧力に保たれる液圧源に接続さ
れる可変容量型回転液圧装置の容量を制御弁の操作によ
って変化させることにより出力軸トルクを変化させ、軸
速度又は軸回転位相を制御する回転液圧装置制御システ
ムにおいて、 軸速度指令に対し、軸速度の検出量を差し引いた速度偏
差量を補償演算した結果を第一の信号として出力する手
段と、 前記回転液圧装置の容量検出量を入力とし、ゼロ近傍で
ゲインが高くそれ以外ではゲインが低くなる非比例関数
を通した結果を第二の信号として出力する手段と、 前記第一の信号から第二の信号を差し引いた結果を第三
の信号として出力する手段と、 正方向トルク指令に対し、前記出力軸トルクの検出量を
差し引いたトルク偏差量を補償演算した結果を第四の信
号として出力する手段と、 前記第三の信号と第四の信号の小さい方を第五の信号と
して出力する手段とを設け、 該第五の信号を前記回転液圧装置の容量を変化させる制
御弁の操作量としたことを特徴とする回転液圧装置制御
システム。 - 【請求項3】 略一定の圧力に保たれる液圧源に接続さ
れる可変容量型回転液圧装置の容量を制御弁の操作によ
って変化させることにより出力軸トルクを変化させ、軸
速度又は軸回転位相を制御する回転液圧装置制御システ
ムにおいて、 軸速度指令に対し、軸速度の検出量を差し引いた速度偏
差量を補償演算した結果を第一の信号として出力する手
段と、 前記回転液圧装置の容量検出量を入力とし、ゼロ近傍で
ゲインが高くそれ以外ではゲインが低くなる非比例関数
を通した結果を第二の信号として出力する手段と、 前記第一の信号から第二の信号を差し引いた結果を第三
の信号として出力する手段と、 正方向トルク指令に対し、前記出力軸トルクの検出量を
差し引いたトルク偏差量を補償演算した結果を第四の信
号として出力する手段と、 負方向トルク指令に対し、前記出力軸トルクの検出量を
差し引いたトルク偏差量を補償演算した結果を第六の信
号として出力する手段と、 前記第三の信号と第四の信号の小さい方を第五の信号と
して出力する手段と、 該第五の信号と前記第六の信号の大きい方を第七の信号
として出力する手段とを設け、 該第七の信号を前記液圧回転装置の容量を変化させる制
御弁の操作量としたことを特徴とする回転液圧装置制御
システム。 - 【請求項4】 略一定の圧力に保たれる液圧源に接続さ
れる可変容量型回転液圧装置の容量を制御弁の操作によ
って変化させることにより出力軸トルクを変化させ、軸
速度又は軸回転位相を制御する回転液圧装置制御システ
ムにおいて、 軸速度指令に対し、軸速度の検出量を差し引いた速度偏
差量を補償演算した結果を第一の信号として出力する手
段と、 前記回転液圧装置の容量検出量を入力とし、ゼロ近傍で
ゲインが高くそれ以外ではゲインが低くなる非比例関数
を通した結果を第二の信号として出力する手段と、 前記第一の信号から第二の信号を差し引いた結果を第三
の信号として出力する手段と、 正方向トルク指令に対し、前記出力軸トルクの検出量を
差し引いたトルク偏差量を補償演算した結果を第四の信
号として出力する手段と、 負方向トルク指令に対し、前記出力軸トルクの検出量を
差し引いたトルク偏差量を補償演算した結果を第六の信
号として出力する手段と、 前記第三の信号と第六の信号の大きい方を第八の信号と
して出力する手段と、 該第八の信号と前記第四の信号の小さい方を第九の信号
として出力する手段とを設け、 該第九の信号を前記回転液圧装置の容量を変化させる制
御弁の操作量としたことを特徴とする回転液圧装置制御
システム。 - 【請求項5】 略一定の圧力に保たれる液圧源に接続さ
れる可変容量型回転液圧装置の容量を制御弁の操作によ
って変化させることにより出力軸トルクを変化させ、軸
速度又は軸回転位相を制御する回転液圧装置制御システ
ムにおいて、 軸速度指令を第十の信号とし、 トルク指令に対し、前記出力軸トルクの検出量を差し引
いたトルク偏差量を補償演算した結果に、軸速度の検出
量をゼロ近傍でゲインが低くそれ以外でゲインが高くな
る非比例関数を通した結果を加算した結果を第十一の信
号として出力する手段と、 該第十一の信号と前記第十の信号の小さい方を第十二の
信号として出力する手段と、 該第十二の信号から軸速度の検出量を差し引いた結果を
第十三の信号として出力する手段と、 該第十三の信号を速度制御の補償演算をした結果から前
記回転液圧装置の容量の検出量を差し引いた結果を第十
四の信号として出力する手段とを設け、 該第十四の信号を前記回転液圧装置の容量を変化させる
制御弁の操作量としたことを特徴とする回転液圧装置制
御システム。 - 【請求項6】 略一定の圧力に保たれる液圧源に接続さ
れる可変容量型回転液圧装置の容量を制御弁の操作によ
って変化させることにより出力軸トルクを変化させ、軸
速度又は軸回転位相を制御する回転液圧装置制御システ
ムにおいて、 軸速度指令を第十の信号とし、 正方向トルク指令に対し、前記出力軸トルクの検出量を
差し引いたトルク偏差量を補償演算した結果に、軸速度
の検出量をゼロ近傍でゲインが低くそれ以外でゲインが
高くなる非比例関数を通した結果を加算した結果を第十
一の信号として出力する手段と、 負方向トルク指令に対し、前記出力軸トルクの検出量を
差し引いたトルク偏差量を補償演算した結果に、軸速度
の検出量をゼロ近傍でゲインが低くそれ以外でゲインが
高くなる非比例関数を通した結果を加算した結果を第十
五の信号として出力する手段と、 前記第十一の信号と第十五の信号の大きい方を第十六の
信号として出力する手段と、 該第十六の信号と前記第十の信号の小さい方を第十七の
信号として出力する手段と、 該十七の信号から前記軸速度の検出量を差し引いた結果
を第十八の信号として出力する手段と、 該第十八の信号を速度制御の補償演算した結果から前記
回転液圧装置の容量の検出量を差し引いた結果を第十九
の信号として出力する手段とを設け、 該第十九の信号を前記回転液圧装置の容量を変化させる
制御弁の操作量としたことを特徴とする回転液圧装置制
御システム。 - 【請求項7】 略一定の圧力に保たれる液圧源に接続さ
れる可変容量型回転液圧装置の容量を制御弁の操作によ
って変化させることにより出力軸トルクを変化させ、軸
速度又は軸回転位相を制御する回転液圧装置制御システ
ムにおいて、 軸速度指令を第十の信号とし、 正方向トルク指令に対し、前記出力軸トルクの検出量を
差し引いたトルク偏差量を補償演算した結果に、軸速度
の検出量をゼロ近傍でゲインが低くそれ以外でゲインが
高くなる非比例関数を通した結果を加算した結果を第十
一の信号として出力する手段と、 負方向トルク指令に対し、前記出力軸トルクの検出量を
差し引いたトルク偏差量を補償演算した結果に、軸速度
の検出量をゼロ近傍でゲインが低くそれ以外でゲインが
高くなる非比例関数を通した結果を加算した結果を第十
五の信号として出力する手段と、 前記第十の信号と第十一の信号の小さい方を第二十の信
号として出力する手段と、 該第二十の信号と前記第十五の信号の大きい方を第二十
一の信号として出力する手段と、 該二十一の信号から前記軸速度の検出量を差し引いた結
果を第二十二の信号として出力する手段と、 該第二十二の信号を速度制御の補償演算した結果から前
記回転液圧装置の容量の検出量を差し引いた結果を第二
十三の信号として出力する手段とを設け、 該第二十三の信号を前記回転液圧装置の容量を変化させ
る制御弁の操作量としたことを特徴とする回転液圧装置
制御システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29087296A JPH10131867A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 回転液圧装置制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29087296A JPH10131867A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 回転液圧装置制御システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10131867A true JPH10131867A (ja) | 1998-05-19 |
Family
ID=17761600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29087296A Pending JPH10131867A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 回転液圧装置制御システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10131867A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001006126A1 (fr) * | 1999-07-14 | 2001-01-25 | Yuken Kogyo Kabushiki Kaisha | Systeme a puissance hydraulique |
US7513110B2 (en) * | 2002-09-26 | 2009-04-07 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Control apparatus of construction machine and method for calculating input torque |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP29087296A patent/JPH10131867A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001006126A1 (fr) * | 1999-07-14 | 2001-01-25 | Yuken Kogyo Kabushiki Kaisha | Systeme a puissance hydraulique |
US6748739B1 (en) | 1999-07-14 | 2004-06-15 | Yuken Kogyo Kabushiki Kaisha | Hydraulic power system |
US7513110B2 (en) * | 2002-09-26 | 2009-04-07 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Control apparatus of construction machine and method for calculating input torque |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR850000749B1 (ko) | 유압 전동장치에 있어서의 회로 압력제어장치 | |
US6748739B1 (en) | Hydraulic power system | |
TWI461877B (zh) | 伺服控制裝置 | |
KR101945440B1 (ko) | 작업 기계 | |
JPH10131867A (ja) | 回転液圧装置制御システム | |
JPH05338001A (ja) | 射出成形機の制御方法及び装置 | |
JPH0888990A (ja) | モータの位置制御装置 | |
JP3171473B2 (ja) | サーボモータドライブ油圧ポンプの流量・圧力制御装置 | |
US6360536B1 (en) | Control system for a hydraulic transformer | |
JPH0661810B2 (ja) | 流体圧アクチュエ−タの制御装置 | |
WO1991002905A1 (en) | Hydraulic driving apparatus of civil engineering/construction equipment | |
JP2001222324A (ja) | 位置決め制御装置および位置決め制御方法 | |
JP3989991B2 (ja) | 液圧ポンプ駆動用サーボ電動機制御装置 | |
JPH10159744A (ja) | 液圧制御システム | |
JP3641292B2 (ja) | 可変容量形ポンプの制御装置 | |
JP3413579B2 (ja) | 回転速度制御装置 | |
JPH0378806A (ja) | 多機能形制御装置 | |
JPH08219106A (ja) | 油圧駆動回路 | |
JPS6287632A (ja) | 可変容量ポンプの制御方法 | |
JP3192054B2 (ja) | 油圧ポンプの傾転角制御装置 | |
JP2805351B2 (ja) | パワーステアリング装置 | |
JPH1150871A (ja) | 建設機械のエンジン制御装置 | |
JP3065570B2 (ja) | 可変容量形ポンプの制御装置 | |
JPS6334302A (ja) | 油圧シリンダの圧力制御装置 | |
CA2280971A1 (en) | Control method for a hydraulic drive of a technical process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070417 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070814 |