JPH10197432A - Controller for material vibration testing machine - Google Patents

Controller for material vibration testing machine

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JPH10197432A
JPH10197432A JP156197A JP156197A JPH10197432A JP H10197432 A JPH10197432 A JP H10197432A JP 156197 A JP156197 A JP 156197A JP 156197 A JP156197 A JP 156197A JP H10197432 A JPH10197432 A JP H10197432A
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JP
Japan
Prior art keywords
signal
material vibration
filter means
testing machine
adaptive filter
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP156197A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Uno
博 宇野
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Saginomiya Seisakusho Inc
Original Assignee
Saginomiya Seisakusho Inc
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for material vibration testing machine which can optimize the response time in real time by using an adaptive filter and adjust the gain of the control closed loop of a testing machine in real time so as to prevent the closed loop from becoming unstable. SOLUTION: The factor setting means 214 of a driving signal generating section 21 sets the factor of a first adaptive filter means 213 based on a response signal and a driving signal so that the filter means 213 may have the inverse function of the transfer function of a testing machine, corrects the driving signal so that the response signal may become equal to a target signal, and supplies the corrected driving signal in the next period. The factor setting means 233 of an adjusting signal generating section 23 sets the factor of a second adaptive filter means 231 based on the driving signals and a response signal containing an extrapolating signal component so that the filter means 231 can have the function corresponding to the transfer function of the testing machine. The gain of the testing machine is adjusted in accordance with the difference between the output signals of the second filter means 231 for extrapolating signals and a fixed filter means 232 having an ideal transfer function.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は例えば電気油圧式の
材料振動試験機の制御装置に係り、特に、適応フィルタ
を使用することにより、材料振動試験機の入出力間の応
答関数を実時間下で最適化し、材料試験の正確な波形再
現性を図る制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a control device for an electro-hydraulic material vibration tester, and more particularly to a control device for controlling a response function between an input and an output of a material vibration tester by using an adaptive filter. The present invention relates to a control device for optimizing the material test and achieving accurate waveform reproducibility in a material test.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気油圧式の材料振動試験機において
は、試験機の基本的な制御ループである帰還ループが独
立した固有の閉ループを構成する。従来の制御装置で
は、そのループ応答関数が試験体の特性を含む固有の最
適値を有するように、試験機による試験開始時に仮試運
転を行い、その時点での応答最適値を求めて制御閉ルー
プのPID値を設定していた(米国特許第5,394,0
71号明細書)。
2. Description of the Related Art In an electrohydraulic material vibration tester, a feedback loop, which is a basic control loop of the tester, forms an independent closed loop. In a conventional control device, a tentative test operation is performed at the start of a test by a test machine so that the loop response function has a unique optimum value including the characteristics of a test piece, and an optimum response value at that time is obtained to obtain a control closed loop. PID values were set (US Pat. No. 5,394,0).
No. 71).

【0003】なお、試験機の閉ループの安定条件を支配
する周波数が例えば数10ヘルツにあれば、その近辺の
応答特性に関する情報がシステムのなかに取り込まれて
いなければ制御は不可能である。したがって、運転周波
数が1ヘルツであっても、適応フィルタのなかに残され
る情報には、1ヘルツのみの情報だけでなく安定判別に
必要な数10ヘルツの情報もフィルタ係数のなかに含ま
れていなければならない。そこで、運転波の安定判別に
必要な波形を挿入するようにしたものもある(特公昭5
7−3011号公報)。
If the frequency that governs the stability condition of the closed loop of the tester is, for example, several tens of hertz, control is impossible unless information on the response characteristics near the frequency is taken into the system. Therefore, even if the operating frequency is 1 Hertz, the information left in the adaptive filter includes not only information of 1 Hertz but also information of several tens Hertz necessary for stability determination in the filter coefficient. There must be. For this reason, there is a type in which a waveform necessary for determining the stability of the driving wave is inserted (Japanese Patent Publication No. Sho 5).
No. 7-3011).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、適応フィルタ
による応答特性の補正系を常に最適値に設定するように
したもの(米国特許第5,394,071号明細書)で
は、システムを構成する各要素間の応答関数の割り付け
によるバランス、すなわち、運転中PID値により決定
される制御閉ループのゲインを管理していなかったた
め、実際の運転下では、試験体の疲労や硬化などによる
特性変化の影響を受け、時間とともに最適値が変化し閉
ループが不安定になって発振など危険な状態に陥る可能
性があった。
However, in a system in which the response characteristic correction system using an adaptive filter is always set to an optimum value (U.S. Pat. No. 5,394,071), each system constituting the system is required. Since the balance by the assignment of the response function between the elements, that is, the gain of the control closed loop determined by the PID value during the operation was not managed, the influence of the characteristic change due to fatigue and hardening of the specimen under the actual operation was not considered. As a result, there is a possibility that the optimum value changes with time, the closed loop becomes unstable, and a dangerous state such as oscillation occurs.

【0005】また、運転波の安定判別に必要な波形を単
純に挿入したものでは、試験機はこの挿入波も合成され
運転されるようになるため精密な試験への適用には問題
があった。
Further, if a waveform necessary for determining the stability of an operating wave is simply inserted, the tester is also operated by combining the inserted wave, so that there is a problem in application to a precise test. .

【0006】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、適応フィルタを使用して実時間下での入出力間の
応答関数を最適化するようにしたものにおいて、時間と
ともに最適値が変化して閉ループが不安定になることを
回避できるように、最適な試験機の制御閉ループのゲイ
ンを実時間で調整することのできる材料振動試験機の制
御装置を提供することを課題としている。
In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention optimizes a response function between input and output in real time using an adaptive filter. An object of the present invention is to provide a control apparatus for a material vibration testing machine capable of adjusting a gain of a control closed loop of an optimum testing machine in real time so as to avoid making the closed loop unstable.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明により成された請求項1に記載の材料振動試験機
の制御装置は、所定の繰り返し周期の駆動信号の供給に
よって運転を行い、その進行に伴って変化する伝達関数
に応じた応答信号を出力するとともに、外部からの調整
信号の入力によりゲインが調整される制御閉ループを有
する材料振動試験機を制御する制御装置であって、前記
応答信号が前記材料振動試験機の運転の目標となる目標
信号に等しくなるように前記駆動信号を補正する第1の
適応フィルタ手段と、材料振動試験機に供給した前記駆
動信号と、該供給した前記駆動信号に応じて前記材料振
動試験機の出力に得られる応答信号とに基づいて、前記
材料振動試験機の伝達関数の逆伝達関数をもつように前
記第1の適応フィルタ手段の係数を設定する第1の係数
設定手段とを有し、前記第1の適応フィルタにより補正
した前記駆動信号を次の周期に前記材料振動試験機に対
して供給する駆動信号生成部と、前記材料振動試験機に
外乱として供給する外挿信号を発生する外挿信号発生部
と、第2の適応フィルタ手段と、前記駆動信号と前記応
答信号に基づいて前記材料振動試験機の伝達関数に相当
する伝達関数をもつように前記第2の適応フィルタ手段
の係数を設定する第2の係数設定手段と、前記外挿信号
に対して安定した特性を示す理想的な材料振動試験機の
伝達関数をもつように予め係数が設定されている固定フ
ィルタ手段とを有し、前記外挿信号の供給に応じて前記
第2の適応フィルタ手段と前記固定フィルタ手段の出力
にそれぞれ得られる信号の差によって、前記材料振動試
験機のゲインを調整する調整信号を生成する調整信号生
成部とを備えることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a material vibration tester, which is operated by supplying a drive signal having a predetermined repetition cycle. A control device that outputs a response signal corresponding to a transfer function that changes with the progress, and controls a material vibration testing machine having a control closed loop whose gain is adjusted by input of an external adjustment signal, First adaptive filter means for correcting the drive signal so that a response signal is equal to a target signal which is a target of operation of the material vibration tester; the drive signal supplied to the material vibration tester; The first adaptive filter has an inverse transfer function of a transfer function of the material vibration testing machine based on a response signal obtained at an output of the material vibration testing machine in response to the drive signal. A first coefficient setting means for setting a coefficient of the data means, and a drive signal generating unit for supplying the drive signal corrected by the first adaptive filter to the material vibration testing machine in a next cycle; An extrapolation signal generator for generating an extrapolation signal to be supplied as a disturbance to the material vibration tester, a second adaptive filter means, and a transfer function of the material vibration tester based on the drive signal and the response signal. A second coefficient setting means for setting a coefficient of the second adaptive filter means so as to have a transfer function corresponding to the following, and transmission of an ideal material vibration tester exhibiting stable characteristics with respect to the extrapolated signal. Fixed filter means whose coefficients are set in advance so as to have a function, and a difference between signals obtained respectively at the outputs of the second adaptive filter means and the fixed filter means in response to the supply of the extrapolated signal. By It is characterized in that it comprises an adjustment signal generator for generating an adjustment signal for adjusting the gain of the material vibration testing machine.

【0008】上記構成において、材料振動試験機に所定
の繰り返し周期の駆動信号を供給して運転したとき、駆
動信号生成部の第1の係数設定手段が材料振動試験機の
出力に得られる応答信号と駆動信号とに基づいて、材料
振動試験機の伝達関数の逆伝達関数をもつように駆動信
号生成部の第1の適応フィルタ手段の係数を設定し、応
答信号が材料振動試験機の運転の目標となる目標信号に
等しくなるように駆動信号を補正し、この補正した駆動
信号を次の周期に材料振動試験機に対して供給するよう
になっている。従って、外挿信号発生部が、材料振動試
験機に外乱として外挿信号を供給しても、材料振動試験
機はこの外挿信号に乱されることなく、目標信号通りの
試験を行うことができる。
In the above configuration, when a driving signal of a predetermined repetition cycle is supplied to the material vibration testing machine for operation, the first coefficient setting means of the driving signal generating section outputs a response signal obtained from the output of the material vibration testing machine. And the drive signal, the coefficient of the first adaptive filter means of the drive signal generation unit is set so as to have an inverse transfer function of the transfer function of the material vibration tester, and the response signal indicates the operation of the material vibration tester. The drive signal is corrected so as to be equal to the target signal to be a target, and the corrected drive signal is supplied to the material vibration testing machine in the next cycle. Therefore, even if the extrapolation signal generator supplies an extrapolation signal as a disturbance to the material vibration tester, the material vibration tester can perform a test according to the target signal without being disturbed by the extrapolation signal. it can.

【0009】しかも、調整信号生成部において、駆動信
号と外挿信号成分を含む応答信号とに基づいて第2の係
数設定手段が第2の適応フィルタ手段の係数を設定し、
第2の適応フィルタ手段が材料振動試験機の伝達関数に
相当する伝達関数をもつようにされ、外挿信号の供給に
よって、第2の適応フィルタ手段と固定フィルタ手段と
の出力に得られる信号の差によって、材料振動試験機の
ゲインを調整する調整信号を生成するようにしている
が、固定フィルタ手段が、外挿信号に対して安定した特
性を示す理想的な材料振動試験機の伝達関数をもつよう
に予め係数が設定されているので、第2の適応フィルタ
手段と固定フィルタ手段の出力信号の差による調整信号
によって、外挿信号に対する材料振動試験機の伝達関数
も理想的なものに保持しつつ試験を行うことができる。
In the adjustment signal generating section, the second coefficient setting means sets the coefficient of the second adaptive filter means based on the drive signal and the response signal including the extrapolated signal component.
The second adaptive filter means has a transfer function corresponding to the transfer function of the material vibration tester. By supplying an extrapolation signal, the signal of the signal obtained at the output of the second adaptive filter means and the fixed filter means is obtained. The difference is used to generate an adjustment signal for adjusting the gain of the material vibration tester.However, the fixed filter means determines the transfer function of the ideal material vibration tester that exhibits stable characteristics with respect to the extrapolated signal. The transfer function of the material vibration tester with respect to the extrapolated signal is also maintained at an ideal value by the adjustment signal based on the difference between the output signal of the second adaptive filter means and the output signal of the fixed filter means since the coefficient is set in advance. The test can be performed while performing.

【0010】上記課題を解決するため本発明により成さ
れた請求項2に記載の材料振動試験機の制御装置は、請
求項1記載の材料振動試験機の制御装置において、前記
材料振動試験機の前記制御閉ループが、前記駆動信号と
前記応答信号との差に相当する偏差信号のゲイン調整を
行うサーボ制御器と、該サーボ制御器でゲイン調整され
た信号により動作されるサーボ弁を有する電気油圧式の
アクチュエータとを備え、該アクチュエータによって振
動試験すべき材料に前記目標信号に応じた振動を与える
ようにしたことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a material vibration testing machine according to the present invention. An electrohydraulic having the servo controller for controlling the gain of a deviation signal corresponding to a difference between the drive signal and the response signal, and a servo valve operated by the gain-adjusted signal by the servo controller; And a vibration corresponding to the target signal is given to a material to be subjected to a vibration test by the actuator.

【0011】上記構成において、アクチュエータによっ
て振動試験すべき材料に目標信号に応じた振動を与える
ことによって、運転の進行に伴って外挿信号成分に対す
る特性が変化しも、調整信号生成部が発生する調整信号
によって材料振動試験機のゲインが調整されて外挿信号
に対する材料振動試験機の伝達関数が常に理想的な状態
に保持されるようになる。
In the above configuration, the adjustment signal generating section is generated even when the characteristics of the extrapolated signal component change with the progress of the operation by applying the vibration according to the target signal to the material to be subjected to the vibration test by the actuator. The gain of the material vibration tester is adjusted by the adjustment signal, and the transfer function of the material vibration tester with respect to the extrapolated signal is always maintained in an ideal state.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1及び図2は本発明による材料
振動試験機の制御装置を実施する装置の一実施の形態を
示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show an embodiment of an apparatus for implementing a control device of a material vibration testing machine according to the present invention.

【0013】図1において、10は材料振動試験機、2
0は制御装置である。材料振動試験機10は、制御装置
20から供給される例えば1Hz程度の低い周波数の繰
り返し駆動信号100aと、例えば数十Hzの繰り返し
周波数の外挿信号100cとに応じて動作してその動作
結果を表す応答信号200aを出力する。この材料振動
試験機10の応答関数或いは伝達関数Tは、運転の進行
に伴って変化する。制御装置20は、上記駆動信号10
0a及び挿入信号100cを生成して出力する他、材料
振動試験機10内の制御閉ループのゲインを実時間で調
整するための調整信号100bを生成して出力し、材料
振動試験機10の運転により発生される応答信号200
aを入力する。なお、制御装置20による駆動信号10
0a、調整信号100b及び挿入信号100cの生成の
仕方の詳細については後述する。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a material vibration tester;
0 is a control device. The material vibration tester 10 operates according to a repetitive drive signal 100a having a low frequency of, for example, about 1 Hz supplied from the control device 20 and an extrapolation signal 100c having a repetition frequency of, for example, several tens of Hz. A response signal 200a is output. The response function or transfer function T of the material vibration tester 10 changes as the operation proceeds. The control device 20 controls the drive signal 10
In addition to generating and outputting 0a and the insertion signal 100c, an adjustment signal 100b for adjusting the gain of the control closed loop in the material vibration tester 10 in real time is generated and output. The generated response signal 200
Enter a. The drive signal 10 by the control device 20
0a, the adjustment signal 100b and the insertion signal 100c will be described later in detail.

【0014】材料振動試験機10は、制御装置20から
の駆動信号100aを一方の+入力に供給される加算点
11を有する。加算点11は他方の−入力に供給される
後述する応答信号200aと駆動信号100aとを加算
して応答信号と駆動信号の差に相当する偏差信号200
bを出力する。偏差信号200bはPID(proportion
al-integral-derivative)サーボ制御器12に入力さ
れ、ここでPIDゲイン調整された後、作動信号200
cとして出力される。PIDサーボ制御器12は、P
(比例)I(積分)D(微分)パラメータKp,Ki,
Kdを調整するゲイン調整器121〜123を有する。
なお、サーボ制御器12のパラメータのうち、比例ゲイ
ンKpを調整するゲイン調整器については、後述する制
御装置20からの調整信号100bにより自動的に調整
される。
The material vibration tester 10 has an addition point 11 to which the drive signal 100a from the control device 20 is supplied to one positive input. The addition point 11 adds a response signal 200a, which will be described later, supplied to the other negative input and the drive signal 100a to add a deviation signal 200 corresponding to the difference between the response signal and the drive signal.
b is output. The deviation signal 200b is a PID (proportion
al-integral-derivative) input to the servo controller 12, where the PID gain is adjusted, and the operation signal 200
Output as c. PID servo controller 12
(Proportional) I (integral) D (differential) parameters Kp, Ki,
It has gain adjusters 121 to 123 for adjusting Kd.
Among the parameters of the servo controller 12, a gain adjuster for adjusting the proportional gain Kp is automatically adjusted by an adjustment signal 100b from the control device 20, which will be described later.

【0015】PIDサーボ制御器12が出力する作動信
号200cは、第2の加算点13を介してサーボアンプ
14に入力され、サーボアンプ14によって増幅された
後、例えば電気油圧式のアクチュエータ15のサーボ弁
16に印加される。なお、第2の加算点13は後述する
制御装置20からの外挿信号100cを作動信号200
cに重畳するためのものである。
An operation signal 200c output from the PID servo controller 12 is input to a servo amplifier 14 via a second addition point 13 and amplified by the servo amplifier 14, and then, for example, a servo signal of an electrohydraulic actuator 15 Applied to valve 16. In addition, the second addition point 13 outputs an extrapolation signal 100c from the control device 20 described later to the operation signal 200.
This is for superimposing on c.

【0016】アクチュエータ15はシリンダ15aとこ
のシリンダ15a内に移動可能に収容されたピストン1
5bとからなり、シリンダ15a内にサーボ弁16を介
して供給される圧油によってピストン15bが作動され
るようになっている。サーボ弁16は、これに印加され
る作動信号200cの大きさによって、弁開度が調整さ
れるとともに、弁を通じて圧油を供給するシリンダ15
aのシリンダ室が決定される。このことによって、ピス
トン15bが作動信号200cの印加に応じて所定の方
向に所定速度で移動されるようになる。
The actuator 15 includes a cylinder 15a and a piston 1 movably accommodated in the cylinder 15a.
5b, and the piston 15b is operated by the pressure oil supplied into the cylinder 15a via the servo valve 16. The servo valve 16 adjusts the valve opening degree according to the magnitude of the operation signal 200c applied thereto, and controls the cylinder 15 that supplies pressure oil through the valve.
The cylinder chamber of a is determined. As a result, the piston 15b is moved at a predetermined speed in a predetermined direction in response to the application of the operation signal 200c.

【0017】ピストン15bの下側の先端には試験片T
Pの一端が連結され、試験片TPの他端は荷重センサ1
7aを介して固定されている。よって試験片TPには、
ピストン15bの往復移動によって引張荷重と圧縮荷重
が繰り返し加えられる。荷重センサ17aは、試験片T
Pに加えられる荷重の大きさを検出し、荷重の大きさに
応じた大きさの荷重信号を出力する。また、ピストン5
bの上側の先端部には、ピストン15bの移動量を検出
する変位センサ17bが設けられている。この変位セン
サ17bは試験片TPの伸張量と圧縮量を検出し、伸張
量と圧縮量に応じた大きさの変位信号を出力する。
A test piece T is provided at the lower end of the piston 15b.
P is connected to one end, and the other end of the test piece TP is
It is fixed via 7a. Therefore, the test piece TP
A tensile load and a compressive load are repeatedly applied by the reciprocating movement of the piston 15b. The load sensor 17a is a test piece T
The magnitude of the load applied to P is detected, and a load signal having a magnitude corresponding to the magnitude of the load is output. In addition, piston 5
A displacement sensor 17b that detects the amount of movement of the piston 15b is provided at the upper end of the position b. The displacement sensor 17b detects the amount of expansion and compression of the test piece TP and outputs a displacement signal having a magnitude corresponding to the amount of expansion and compression.

【0018】荷重センサ17aが出力する荷重信号と変
位センサ17bが出力する変位信号は信号切替部18に
入力される。信号切替部18は、後述する制御装置20
からの選択信号によって現在の制御モードに応じた一方
の信号を選択し、駆動信号100aに応じて材料振動試
験機10の運転結果を示す応答信号200aとして出力
し、これを上記加算点11の−入力に印加するとともに
制御装置20に供給する。
The load signal output from the load sensor 17a and the displacement signal output from the displacement sensor 17b are input to a signal switching section 18. The signal switching unit 18 includes a control device 20 described later.
One of the signals according to the current control mode is selected according to the selection signal from, and is output as a response signal 200a indicating the operation result of the material vibration tester 10 according to the drive signal 100a. It is applied to the input and supplied to the controller 20.

【0019】制御装置20は、上述したように、材料振
動試験機10に対して駆動信号100a、調整信号10
0b、外挿信号100c及び選択信号100dを出力
し、材料振動試験機10から応答信号200aを入力す
る。具体的には、制御装置20は図2に示すように、駆
動信号100aを生成するための駆動信号生成部21を
有し、駆動信号生成部21は、出力中の駆動信号100
aとこの駆動信号100aに応答して材料振動試験機1
0から入力する応答信号200aとにより次の周期の駆
動信号を生成する。制御装置20はまた、材料振動試験
機10に対して外乱として入力する外挿信号100cを
発生する外挿信号発生部22と、材料振動試験機10中
のサーボ制御器12の比例ゲインKpを調整する調調整
信号100bを生成する調整信号生成部23と、現在の
制御モードに応じた応答信号を入力するための選択信号
100dを出力する切替操作部24とを有する。
As described above, the control device 20 sends the drive signal 100a and the adjustment signal 10 to the material vibration tester 10.
0b, an extrapolation signal 100c and a selection signal 100d, and a response signal 200a from the material vibration tester 10. Specifically, as shown in FIG. 2, the control device 20 includes a drive signal generation unit 21 for generating a drive signal 100a, and the drive signal generation unit 21
a and the material vibration tester 1 in response to the drive signal 100a.
The drive signal of the next cycle is generated based on the response signal 200a input from 0. The control device 20 also adjusts an extrapolation signal generator 22 that generates an extrapolation signal 100c that is input as a disturbance to the material vibration tester 10, and a proportional gain Kp of the servo controller 12 in the material vibration tester 10. And a switching operation unit 24 that outputs a selection signal 100d for inputting a response signal according to the current control mode.

【0020】駆動信号生成部21は、材料の振動試験の
ために、材料振動試験機10において試験片TPに加え
る繰り返し荷重或いは変位、すなわち、振動の目標値を
定めるための目標信号100eを発生する目標信号発生
器211を有する。この目標信号発生器211が発生す
る目標信号100eは、−入力に材料振動試験機10内
の信号切替部18が出力する応答信号200aが印加さ
れている加算点212の+入力に印加される。加算点2
12の出力には、目標信号100eと応答信号200a
との差信号100fが得られ、この差信号100fに基
づいて、最終的に目標信号100eと応答信号200a
とが等しくなるような駆動信号100aが生成される。
The drive signal generator 21 generates a target signal 100e for determining a repetitive load or displacement applied to the test piece TP in the material vibration tester 10, ie, a target value of the vibration, for the vibration test of the material. It has a target signal generator 211. The target signal 100e generated by the target signal generator 211 is applied to the + input of an addition point 212 to which the response signal 200a output from the signal switching unit 18 in the material vibration tester 10 is applied to the-input. Addition point 2
12, the target signal 100e and the response signal 200a
Is obtained, and based on the difference signal 100f, the target signal 100e and the response signal 200a are finally obtained.
Is generated, so that the driving signal 100a becomes equal to the driving signal 100a.

【0021】加算点212の出力に得られる差信号10
0fは、有限インパルス応答(FIR)デジタルフィル
タよりなる第1の適応フィルタ手段としての適応フィル
タ213に供給される。適応フィルタ213は、その周
波数応答関数Wを決定する係数が、第1の係数設定手段
としての後述する係数設定回路網214によって、運転
の進行に伴って変化する材料振動試験機10の伝達関数
Tの逆関数をもつように設定される。適用フィルタ21
3の出力は、補正信号100gとして、一方の+入力に
駆動信号100aが印加されている加算点215の他方
の+入力に印加される。
The difference signal 10 obtained at the output of the addition point 212
0f is supplied to an adaptive filter 213 as a first adaptive filter means comprising a finite impulse response (FIR) digital filter. The adaptive filter 213 has a coefficient for determining the frequency response function W, the coefficient of which is determined by a coefficient setting network 214 as a first coefficient setting means. Is set to have the inverse of. Applicable filter 21
The output of No. 3 is applied as a correction signal 100g to the other + input of the addition point 215 where the drive signal 100a is applied to one + input.

【0022】そして、加算点215の出力には、駆動信
号100aに補正信号100gを重畳した補正後駆動信
号100hが得られる。補正後駆動信号100hは駆動
信号100aの1周期に相当する時間遅延する遅延手段
としての遅延回路216に入力される。遅延回路216
は、1周期分の駆動信号100aが出力され終わった時
点で、その出力に修正後駆動信号100hを新しい駆動
信号100aとして順次送出して材料振動試験機10に
供給する。
At the output of the addition point 215, a corrected drive signal 100h obtained by superimposing the correction signal 100g on the drive signal 100a is obtained. The corrected drive signal 100h is input to a delay circuit 216 as a delay unit that delays the time corresponding to one cycle of the drive signal 100a. Delay circuit 216
When the drive signal 100a for one cycle has been output, the corrected drive signal 100h is sequentially sent to the output as a new drive signal 100a and supplied to the material vibration testing machine 10.

【0023】係数設定回路網214は、適応フィルタ2
13と同様の有限インパルス応答(FIR)デジタルフ
ィルタよりなる適応フィルタ214a、加算点214b
及びLMS(Least-Mean-Square)アルゴリズム回路網
214cを有する。適応フィルタ214aの入力には、
材料振動試験機10の出力に得られる応答信号200a
が供給される。適用フィルタ214aの出力に得られる
信号100iは、+入力に駆動信号100aが印加され
ている加算点214bの−入力に印加される。
The coefficient setting network 214 includes the adaptive filter 2
13, an adaptive filter 214a composed of the same finite impulse response (FIR) digital filter,
And LMS (Least-Mean-Square) algorithm network 214c. The input of the adaptive filter 214a includes
Response signal 200a obtained from output of material vibration tester 10
Is supplied. The signal 100i obtained at the output of the applicable filter 214a is applied to the minus input of the summing point 214b to which the drive signal 100a is applied to the plus input.

【0024】そして、加算点214bの出力には、駆動
信号100aと信号100i(駆動信号100aと外挿
信号100cの成分)との差信号100jが得られる。
加算点214bの出力に得られる差信号100jは、L
MSアルゴリズム回路網214cに供給される。LMS
アルゴリズム回路網214cは、差信号100jに基づ
いて、加算点214bの出力が0になるように適応フィ
ルタ214aの係数を設定する信号を発生し、これを適
応フィルタ214a及び213に供給して両方の係数を
同じように調整する。
The difference signal 100j between the drive signal 100a and the signal 100i (the component of the drive signal 100a and the extrapolation signal 100c) is obtained at the output of the addition point 214b.
The difference signal 100j obtained at the output of the addition point 214b is L
It is provided to the MS algorithm network 214c. LMS
The algorithm network 214c generates a signal for setting the coefficient of the adaptive filter 214a based on the difference signal 100j such that the output of the summing point 214b becomes 0, and supplies the signal to the adaptive filters 214a and 213 to supply the signal to both of the adaptive filters 214a and 213. Adjust the coefficients in the same way.

【0025】ところで、LMSアルゴリズム回路網21
4cによる係数の設定によって加算点214bの出力が
0になるということは、材料振動試験機10に印加され
る前の駆動信号100aと適応フィルタ214aを通過
後の信号100iとが等しくなっていることを意味し、
このときには、適応フィルタ214a及び213の周波
数応答関数Wは材料振動試験機10の伝達関数Tの逆関
数に等しく、T=W-1となっていることになる。
The LMS algorithm network 21
The fact that the output of the addition point 214b becomes 0 by setting the coefficient by 4c means that the drive signal 100a before being applied to the material vibration tester 10 and the signal 100i after passing through the adaptive filter 214a are equal. Means
At this time, the frequency response function W of the adaptive filters 214a and 213 is equal to the inverse function of the transfer function T of the material vibration tester 10, and T = W -1 .

【0026】適応フィルタ213の周波数応答関数Wと
材料振動試験機10の伝達関数Tとの間にT=W-1なる
関係があると、加算点212の出力に得られる差信号1
00fを適応フィルタ213に通した後、補正信号10
0gとして加算点215において駆動信号100aに重
畳して補正後駆動信号100hを得、これを遅延回路2
16を介して次の周期の駆動信号100aとして材料振
動試験機10に供給することにより、次の周期において
は差信号100fが0になる。差信号100fが0にな
るということは、応答信号200aが目標信号100e
と等しくなり、材料振動試験機10が目標信号100e
による目標値通りに運転されていることを意味する。
If there is a relationship of T = W −1 between the frequency response function W of the adaptive filter 213 and the transfer function T of the material vibration tester 10, the difference signal 1 obtained at the output of the summing point 212 is obtained.
00f through the adaptive filter 213, the correction signal 10
0g is added to the drive signal 100a at the addition point 215 to obtain a corrected drive signal 100h.
The difference signal 100f becomes 0 in the next cycle by supplying the drive signal 100a of the next cycle to the material vibration testing machine 10 via the drive signal 16. The fact that the difference signal 100f becomes 0 means that the response signal 200a becomes the target signal 100e.
And the material vibration tester 10 outputs the target signal 100e
Means that the vehicle is being driven according to the target value.

【0027】なお、応答信号200aには、外乱として
挿入された外挿信号100cの成分も含まれているの
で、加算点212の出力には外挿信号100cの成分を
含む応答信号200aと目標信号100eとの間の差信
号100fが得られ、これによって材料振動試験機10
は外挿信号100cの挿入にも拘わらず目標信号100
eに応じた運転が行われるようになる。
Since the response signal 200a includes the component of the extrapolated signal 100c inserted as a disturbance, the response signal 200a including the component of the extrapolated signal 100c and the target signal 100e is obtained, whereby the material vibration tester 10
Is the target signal 100 despite the insertion of the extrapolated signal 100c.
The operation according to e is performed.

【0028】調整信号生成部23は、有限インパルス応
答(FIR)デジタルフィルタよりなる第2の適応フィ
ルタ手段としての適応フィルタ231及びオブザーバフ
ィルタ232と、適応フィルタ231の係数を設定する
ための第2の係数設定手段としての係数設定回路網23
3とを有する。適応フィルタ231は、その周波数応答
関数Hを決定する係数が後述する係数設定回路網214
によって、運転の進行に伴って変化する材料振動試験機
10の伝達関数Tと等しい関数をもつように設定される
のに対し、オブザーバフィルタ232は外挿信号100
cに対して安定した特性を示す理想的な材料振動試験機
10の伝達関数H0 をもつように予め係数が設定されて
いる。
The adjustment signal generator 23 includes an adaptive filter 231 and an observer filter 232 as second adaptive filter means including a finite impulse response (FIR) digital filter, and a second for setting coefficients of the adaptive filter 231. Coefficient setting network 23 as coefficient setting means
And 3. The adaptive filter 231 has a coefficient determining circuit 214 for determining a coefficient for determining the frequency response function H.
Is set to have a function that is equal to the transfer function T of the material vibration tester 10 that changes as the operation proceeds, whereas the observer filter 232 sets the extrapolated signal 100
advance coefficient to have a transfer function H 0 of ideal material vibration test machine 10 shown stable characteristics is set for c.

【0029】適応フィルタ231及びオブザーバフィル
タ232の入力には、材料振動試験機10に外乱として
印加されると同じ外挿信号100cが外挿信号発生部2
2から入力されており、適応フィルタ231及びオブザ
ーバフィルタ232の出力には外挿信号100cに対す
る応答信号100k及び100mがそれぞれ発生され
る。両応答信号は加算点234の+入力と−入力にそれ
ぞれ印加され、加算点234からは両応答信号の差信号
100nが出力されて調整信号発生回路235に入力さ
れる。調整信号発生回路235は加算点234の出力に
得られる差信号100nに応じた調整信号100bを発
生する。
The input of the adaptive filter 231 and the input of the observer filter 232 receive the same extrapolated signal 100 c as applied to the material vibration testing machine 10 as a disturbance.
2, response signals 100 k and 100 m to the extrapolated signal 100 c are generated at outputs of the adaptive filter 231 and the observer filter 232, respectively. The two response signals are applied to the + input and the − input of the addition point 234, respectively, and a difference signal 100n between the two response signals is output from the addition point 234 and input to the adjustment signal generation circuit 235. The adjustment signal generation circuit 235 generates an adjustment signal 100b corresponding to the difference signal 100n obtained at the output of the addition point 234.

【0030】係数設定回路網233は、有限インパルス
応答(FIR)デジタルフィルタよりなる適応フィルタ
233a、加算点233b及びLMSアルゴリズム回路
網233cとを有する。適応フィルタ233aの入力に
は、材料振動試験機10に印加する駆動信号100aが
入力される。適用フィルタ233aの出力に得られる信
号100pは、+入力に応答信号200aが印加されて
いる加算点233bの−入力に印加される。
The coefficient setting network 233 has an adaptive filter 233a composed of a finite impulse response (FIR) digital filter, an addition point 233b, and an LMS algorithm network 233c. The drive signal 100a to be applied to the material vibration tester 10 is input to the input of the adaptive filter 233a. The signal 100p obtained at the output of the applicable filter 233a is applied to the minus input of the addition point 233b to which the response signal 200a is applied to the plus input.

【0031】そして、加算点233bの出力には、応答
信号200aと信号100pとの差信号100qが得ら
れる。加算点233bの出力に得られる差信号100q
は、LMSアルゴリズム回路網233cに供給される。
LMSアルゴリズム回路網233cは、差信号100q
に基づいて、加算点233bの出力が0になるように適
応フィルタ233aの係数を設定する信号を発生し、こ
れを適応フィルタ233a及び231に供給して両方の
係数を同じように調整する。
The difference signal 100q between the response signal 200a and the signal 100p is obtained at the output of the addition point 233b. The difference signal 100q obtained at the output of the addition point 233b
Is supplied to the LMS algorithm network 233c.
The LMS algorithm network 233c provides the difference signal 100q
, A signal for setting the coefficient of the adaptive filter 233a so that the output of the addition point 233b becomes 0 is supplied to the adaptive filters 233a and 231 to adjust both coefficients in the same manner.

【0032】ところで、LMSアルゴリズム回路網23
3cによる係数の設定によって加算点233bの出力が
0になるということは、材料振動試験機10からの応答
信号200aと適応フィルタ233aを通過後の信号1
00pとが等しくなっていることを意味し、このときに
は、適応フィルタ233a及び231の周波数応答関数
Hは材料振動試験機10の伝達関数Tに等しく、T=H
となっていることになる。
The LMS algorithm network 23
The fact that the output of the addition point 233b becomes 0 by the setting of the coefficient by 3c means that the response signal 200a from the material vibration tester 10 and the signal 1 after passing through the adaptive filter 233a.
00p means that the frequency response function H of the adaptive filters 233a and 231 is equal to the transfer function T of the material vibration tester 10, and T = H
It becomes that.

【0033】適応フィルタ231の周波数応答関数Hと
材料振動試験機10の伝達関数Tとの間にT=Hなる関
係があると、適応フィルタ231の出力に得られる外挿
信号100cによる応答信号100kは、材料振動試験
機10の伝達関数Tによって得られる外挿信号100c
による応答信号と見なすことができる。従って、加算点
234の出力に得られる応答信号100k及び100m
の差信号100nは、材料振動試験機10の伝達関数T
が安定した特性を示す理想的な材料振動試験機10の伝
達関数H0 に対してどのような状態にあるかを表してい
ることになる。
If there is a relation of T = H between the frequency response function H of the adaptive filter 231 and the transfer function T of the material vibration tester 10, a response signal 100k based on the extrapolated signal 100c obtained at the output of the adaptive filter 231 Is an extrapolated signal 100c obtained by the transfer function T of the material vibration tester 10.
Can be regarded as a response signal. Therefore, the response signals 100k and 100m obtained at the output of the addition point 234
Is the transfer function T of the material vibration tester 10.
So that represents a what state against the transfer function H 0 of ideal material vibration test machine 10 shown stable characteristics.

【0034】例えば、差信号100nが0のときには、
外挿信号に対する適応フィルタ231、すなわち、材料
振動試験機10の応答がオブザーバフィルタ232と同
じく安定した状態に保たれ、比例ゲインKp は理想値を
保持していることになり、何等の調整も行わなくてもよ
く、調整信号発生回路235は調整信号100bを発生
しない。これに対し、差信号100nが0でないときに
は、その極性と大きさに応じた調整信号100bを発生
して材料振動試験機10内のサーボ制御器12に供給
し、比例ゲインKpを調整させる。
For example, when the difference signal 100n is 0,
The response of the adaptive filter 231 to the extrapolated signal, that is, the response of the material vibration tester 10 is maintained in the same stable state as the observer filter 232, and the proportional gain Kp holds the ideal value, and any adjustment is performed. The adjustment signal generation circuit 235 does not need to generate the adjustment signal 100b. On the other hand, when the difference signal 100n is not 0, an adjustment signal 100b corresponding to its polarity and magnitude is generated and supplied to the servo controller 12 in the material vibration tester 10 to adjust the proportional gain Kp.

【0035】このように材料振動試験機10内の比例ゲ
インKpが調整されると、材料振動試験機10の伝達関
数Tが変化して応答信号200aも変化するようにな
る。具体的には、H>H0 の関係であれば差信号100
nから比例ゲインKp が標準値より大きいことがわかり
(図3参照)、調整信号発生回路235は比例ゲインK
p を下げる調整信号100bを発生することで、材料振
動試験機10の伝達関数T、すなわち、適応フィルタ2
31の外挿信号100cに対する周波数応答特性Hをオ
ブザーバフィルタ232に等しくなるよう操作できる。
When the proportional gain Kp in the material vibration tester 10 is adjusted as described above, the transfer function T of the material vibration tester 10 changes, and the response signal 200a also changes. Specifically, if H> H0, the difference signal 100
n indicates that the proportional gain Kp is larger than the standard value (see FIG. 3).
By generating the adjustment signal 100b that lowers p, the transfer function T of the material vibration tester 10, that is, the adaptive filter 2
31 can be operated so that the frequency response characteristic H of the extrapolation signal 100 c to the observer filter 232 becomes equal.

【0036】上述したように、駆動信号生成部21が、
目標信号に応じた試験を行えるように補正した駆動信号
を生成する原理を図4の簡略図に基づいて説明するが、
材料振動試験機10の伝達関数を最適化するに当たって
のLMSアルゴリズムとしては、最急降下(steepest d
escent type )法による係数更新アルゴリズムが利用さ
れる。
As described above, the drive signal generation unit 21
The principle of generating a drive signal corrected so that a test according to a target signal can be performed will be described based on the simplified diagram of FIG.
As an LMS algorithm for optimizing the transfer function of the material vibration tester 10, a steepest descent is used.
A coefficient updating algorithm based on the escent type) method is used.

【0037】今、任意の信号xが伝達関数Wなる回路を
通り、Wxなる信号として材料振動試験機10に供給さ
れたとすると、伝達関数Tの材料振動試験機10の出力
には、TWxなる応答信号が得られる。この応答信号T
Wxは伝達関数Wの適応フィルタ214aを介して加算
点214bに印加され、信号Wxとの差がとられること
で、加算点の出力にはe=Wx(1−TW)なる信号が
得られ、これがLMSアルゴリズム回路網214cに供
給される。
Now, assuming that an arbitrary signal x passes through a circuit having a transfer function W and is supplied to the material vibration testing machine 10 as a signal having a function Wx, the output of the material vibration testing machine 10 having a transfer function T has a response TWx. A signal is obtained. This response signal T
Wx is applied to the addition point 214b via the adaptive filter 214a of the transfer function W, and a difference from the signal Wx is obtained. As a result, a signal of e = Wx (1-TW) is obtained at the output of the addition point. This is provided to the LMS algorithm network 214c.

【0038】LMSアルゴリズム回路網214cは、e
=0すなわち1−TW=0となるように、適応フィルタ2
14aの係数を設定し、このことによって適応フィルタ
214aはその伝達関数WがT-1、すなわち、材料振動
試験機10の伝達関数Tの逆関数をもつようになる。
The LMS algorithm network 214c has e
= 0, that is, 1−TW = 0.
The coefficient of 14a is set, so that the adaptive filter 214a has a transfer function W of T −1 , that is, an inverse function of the transfer function T of the material vibration testing machine 10.

【0039】なお、適応フィルタ213は、その係数が
LMSアルゴリズム回路網214cによって適応フィル
タ214aと同じ係数となるように設定され、適応フィ
ルタ214aと同じ伝達関数Wをもつようになる。従っ
て、目標信号発生部211が発生する目標信号Mが加算
点212に印加され、応答信号TWxとの差がとられ、
これが適応フィルタ213に通されると、その出力にW
(M−TWx)が得られる。これは加算点215におい
て駆動信号Wxと加算され、加算点215の出力にW
(M−TWx)+Wxが得られる。これは、上記駆動信
号Wxと等しく、式W(M−TWx)+Wx=Wxが成
り立つ。この式を整理すると、W(M−TWx)=0と
なる。この式において、W=T-1であるので、W(M−
x)=0となる。よって、M=xのときに、材料振動試験
機10は、それ自体の伝達関数Tが運転中に変化して
も、目標信号Mに応じた振動試験を行うことができるよ
うになる。
The coefficient of the adaptive filter 213 is set by the LMS algorithm network 214c to be the same as the coefficient of the adaptive filter 214a, and has the same transfer function W as that of the adaptive filter 214a. Therefore, the target signal M generated by the target signal generator 211 is applied to the addition point 212, and a difference from the response signal TWx is obtained.
When this is passed through the adaptive filter 213, W
(M-TWx) is obtained. This is added to the drive signal Wx at the addition point 215, and the output of the addition point
(M-TWx) + Wx is obtained. This is equal to the drive signal Wx, and the formula W (M−TWx) + Wx = Wx holds. When rearranging this equation, W (M-TWx) = 0. In this equation, since W = T −1 , W (M−M−
x) = 0. Therefore, when M = x, the material vibration tester 10 can perform a vibration test according to the target signal M even when the transfer function T of the material itself changes during operation.

【0040】今、時点K におけるLMSアルゴリズムの
加重ベクトルをWK 、入力ベクトルをYK とすると、L
MSアルゴリズムは以下の等式によって表される。 WK+1 =WK +2μYK K 式中、eは誤差信号、μは適応の速度と安定性を調整す
るゲイン定数である。
Now, assuming that the weight vector of the LMS algorithm at the time point K is W K and the input vector is Y K ,
The MS algorithm is represented by the following equation. During W K + 1 = W K + 2μY K e K formula, e is the error signal, mu is a gain constant to adjust the adaptation speed and stability.

【0041】一般に、所定の繰り返し周期の駆動信号を
供給して行う運転中に、材料振動試験機の伝達関数が変
化しても、その特性を理想状態に保つためには、伝達関
数を構成している制御ループの応答特性(閉ループ特
性)をPID制御により最適値に保てばよい。本発明で
は、このPID制御をリアルタイムで行えるようにした
ものである。
In general, even if the transfer function of the material vibration tester changes during an operation performed by supplying a drive signal having a predetermined repetition cycle, the transfer function is configured to maintain its characteristics in an ideal state. The response characteristic (closed loop characteristic) of the control loop in question may be maintained at an optimum value by PID control. In the present invention, this PID control can be performed in real time.

【0042】ところで、PID制御では、閉ループの応
答特性(周波数特性)を最適値に保持することであり、
周波数バンド内での情報が得られないと、制御に必要な
判断ができないことになる。例えば比例要素kpをパラ
メータとしたとき、周波数特性の変化は入力/出力の代
表根近傍の周波数f0 が分かれば、Kpを操作して入力
/出力を最適応答特性に保持できる。
In the PID control, the response characteristic (frequency characteristic) of the closed loop is maintained at an optimum value.
Unless information in the frequency band is obtained, it is impossible to make a necessary judgment for control. For example, when the proportional element kp is used as a parameter, the change in the frequency characteristic can be maintained at the optimum response characteristic by manipulating Kp if the frequency f0 near the representative root of the input / output is known.

【0043】しかし、材料振動試験機の伝達関数の係数
中にf0 のバンドまで含んだ係数をもった伝達関数を求
めなければならない。そこで、材料振動試験機に周波数
f2(=f0 )の外挿信号を外乱として挿入し、この周波
数f2 に対する材料振動試験機まで含んだ応答信号を得
るようにする。この外挿信号は本来外乱であるので、試
験を目標通りにできなくするものであるが、駆動信号生
成部21がこの外乱としての外挿信号成分も含めて補正
するので、試験を目標信号通りに行うことが損なわれる
ことがない。
However, it is necessary to find a transfer function having a coefficient including the band of f0 in the coefficient of the transfer function of the material vibration tester. Therefore, an extrapolation signal of the frequency f2 (= f0) is inserted as a disturbance into the material vibration tester, and a response signal including the frequency f2 up to the material vibration tester is obtained. Since the extrapolated signal is originally a disturbance, the test cannot be performed as intended. However, since the drive signal generator 21 corrects the signal including the extrapolated signal component as the disturbance, the test is performed according to the target signal. What you do is not compromised.

【0044】しかも、このような状況下で得られる適応
フィルタの係数は周波数f2 (=f0)に対するものも含
むので、周波数f2 (=f0 )に対する適応フィルタの
特性を、理想的な特性をもったオブザーバフィルタと比
較することで、理想特性からのずれを知ることができ、
このずれを修正するように材料振動試験機の伝達関数の
一要素であるKpを調整することで、周波数f2 に対す
る材料振動試験機の応答特性を最適に保持できる。
In addition, since the coefficients of the adaptive filter obtained under such circumstances include those for the frequency f2 (= f0), the characteristics of the adaptive filter for the frequency f2 (= f0) have ideal characteristics. By comparing with the observer filter, you can know the deviation from the ideal characteristic,
By adjusting Kp, which is one element of the transfer function of the material vibration tester, to correct this deviation, the response characteristics of the material vibration tester to the frequency f2 can be kept optimal.

【0045】具体的には、材料振動試験機の伝達関数と
等しい伝達関数となるように係数が設定される適応フィ
ルタがオブザーバフィルタと等しい場合、これらに外挿
信号を印加したとき出力に得られる信号は等しく、差は
0となるので、出力の差の大きさと極性とによって、材
料振動試験機の伝達関数がオブザーバフィルタに対して
大きいか小さいかの何れに有るかを知ることができ、こ
の差によってKpを増減させることによって、Kpを理
想特性に適合した理想値に保てるようになる。
More specifically, when an adaptive filter whose coefficient is set so as to have a transfer function equal to the transfer function of the material vibration tester is equal to the observer filter, an output is obtained when an extrapolation signal is applied to these filters. Since the signals are equal and the difference is 0, it is possible to know whether the transfer function of the material vibration tester is larger or smaller than the observer filter based on the magnitude and polarity of the output difference. By increasing or decreasing Kp according to the difference, it becomes possible to keep Kp at an ideal value suitable for ideal characteristics.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように請求項1及び2記載
の本発明によれば、適応フィルタを使用して実時間下で
の入出力間の応答関数を最適化するようにしたものにお
いて、時間とともに最適値が変化して閉ループが不安定
になることを回避できるように、最適な試験機の制御閉
ループのゲインを実時間で調整し、材料振動試験機の伝
達関数を常に理想的な状態に保持して安定した試験を行
うことのできる材料振動試験機の制御装置を提供するこ
とができる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, a response function between input and output in real time is optimized using an adaptive filter. To prevent the optimum value from changing over time and making the closed loop unstable, adjust the gain of the optimum test machine in real time and always keep the transfer function of the material vibration test machine in an ideal state. And a controller for a material vibration tester capable of performing a stable test while holding the control device.

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

【図1】本発明による材料振動試験機の制御装置の実施
の形態の全体を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an entire embodiment of a control device of a material vibration testing machine according to the present invention.

【図2】図1中の制御装置部分の具体的な形態を示すブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a specific form of a control unit in FIG. 1;

【図3】材料振動試験機の外乱特性を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing disturbance characteristics of a material vibration tester.

【図4】適応フィルタを使用することにより、材料振動
試験機の入出力間の応答関数を実時間下で最適化する原
理を説明するためのブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram for explaining a principle of optimizing a response function between input and output of a material vibration tester in real time by using an adaptive filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 材料振動試験機 12 サーボ制御器 15 電気油圧式のアクチュエータ 16 サーボ弁 20 制御装置 21 駆動信号生成部 213 第1の適応フィルタ手段(適応フィルタ) 214 第1の係数設定手段(係数設定回路網) 22 外挿信号発生部 23 調整信号生成部 231 第2の適応フィルタ手段(適応フィルタ) 232 固定フィルタ手段(オブザーバフィルタ) 233 第2の係数設定手段(係数設定回路網) Reference Signs List 10 material vibration tester 12 servo controller 15 electrohydraulic actuator 16 servo valve 20 controller 21 drive signal generator 213 first adaptive filter means (adaptive filter) 214 first coefficient setting means (coefficient setting network) 22 extrapolation signal generator 23 adjustment signal generator 231 second adaptive filter means (adaptive filter) 232 fixed filter means (observer filter) 233 second coefficient setting means (coefficient setting network)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の繰り返し周期の駆動信号の供給に
よって運転を行い、その進行に伴って変化する伝達関数
に応じた応答信号を出力するとともに、外部からの調整
信号の入力によりゲインが調整される制御閉ループを有
する材料振動試験機を制御する制御装置であって、 前記応答信号が前記材料振動試験機の運転の目標となる
目標信号に等しくなるように前記駆動信号を補正する第
1の適応フィルタ手段と、材料振動試験機に供給した前
記駆動信号と、該供給した前記駆動信号に応じて前記材
料振動試験機の出力に得られる応答信号とに基づいて、
前記材料振動試験機の伝達関数を反映した特性をもつよ
うに前記第1の適応フィルタ手段の係数を設定する第1
の係数設定手段とを有し、前記第1の適応フィルタによ
り補正した前記駆動信号を次の周期に前記材料振動試験
機に対して供給する駆動信号生成部と、 前記材料振動試験機に外乱として供給する外挿信号を発
生する外挿信号発生部と、 第2の適応フィルタ手段と、前記駆動信号と前記応答信
号に基づいて前記材料振動試験機の伝達関数に相当する
伝達関数をもつように前記第2の適応フィルタ手段の係
数を設定する第2の係数設定手段と、前記外挿信号に対
して安定した特性を示す理想的な材料振動試験機の伝達
関数をもつように予め係数が設定されている固定フィル
タ手段とを有し、前記外挿信号の供給に応じて前記第2
の適応フィルタ手段と前記固定フィルタ手段の出力にそ
れぞれ得られる信号の差によって、前記材料振動試験機
のゲインを調整する調整信号を生成する調整信号生成部
とを備えることを特徴とする材料振動試験機の制御装
置。
An operation is performed by supplying a drive signal having a predetermined repetition period, a response signal is output in accordance with a transfer function that changes as the drive progresses, and a gain is adjusted by input of an external adjustment signal. A control device for controlling a material vibration testing machine having a closed loop control, wherein the first signal is corrected so that the response signal is equal to a target signal which is a target of operation of the material vibration testing machine. Filter means, based on the drive signal supplied to the material vibration tester, and a response signal obtained at the output of the material vibration tester according to the supplied drive signal,
Setting a coefficient of the first adaptive filter means so as to have a characteristic reflecting a transfer function of the material vibration testing machine;
A drive signal generating unit that supplies the drive signal corrected by the first adaptive filter to the material vibration tester in the next cycle, and a disturbance to the material vibration tester. An extrapolation signal generating unit for generating an extrapolation signal to be supplied; a second adaptive filter means; and a transfer function corresponding to a transfer function of the material vibration tester based on the drive signal and the response signal. A second coefficient setting means for setting a coefficient of the second adaptive filter means, and a coefficient previously set so as to have a transfer function of an ideal material vibration tester exhibiting stable characteristics with respect to the extrapolated signal. Fixed filter means, and the second filter means is provided in accordance with the supply of the extrapolation signal.
A material vibration test, comprising: an adjustment signal generating unit for generating an adjustment signal for adjusting a gain of the material vibration tester based on a difference between signals obtained respectively at the adaptive filter means and the output of the fixed filter means. Machine control device.
【請求項2】 前記材料振動試験機の前記制御閉ループ
が、前記駆動信号と前記応答信号との差に相当する偏差
信号のゲイン調整を行うサーボ制御器と、該サーボ制御
器でゲイン調整された信号により動作されるサーボ弁を
有する電気油圧式のアクチュエータとを備え、 該アクチュエータによって振動試験すべき材料に前記目
標信号に応じた振動を与えるようにしたことを特徴とす
る請求項1記載の材料振動試験機の制御装置。
2. A servo controller for adjusting a gain of a deviation signal corresponding to a difference between the drive signal and the response signal, wherein the control closed loop of the material vibration testing machine has a gain adjusted by the servo controller. 2. The material according to claim 1, further comprising: an electrohydraulic actuator having a servo valve operated by a signal, wherein the actuator applies vibration according to the target signal to the material to be subjected to vibration test. Control device for vibration testing machine.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010266398A (en) * 2009-05-18 2010-11-25 Shimadzu Corp Material testing machine
JP2013242272A (en) * 2012-05-22 2013-12-05 Saginomiya Seisakusho Inc Testing device and control method of testing device

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