JPS61206807A - デジタル制御装置 - Google Patents
デジタル制御装置Info
- Publication number
- JPS61206807A JPS61206807A JP60045487A JP4548785A JPS61206807A JP S61206807 A JPS61206807 A JP S61206807A JP 60045487 A JP60045487 A JP 60045487A JP 4548785 A JP4548785 A JP 4548785A JP S61206807 A JPS61206807 A JP S61206807A
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- Japan
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- control
- pressure
- control valves
- signal
- valves
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はデジタル制御装置、特に電気的な入力指令によ
って圧力容器に所望の流体圧を供給する電気流体圧制御
弁を含むデジタル制御装置に関するものである。
って圧力容器に所望の流体圧を供給する電気流体圧制御
弁を含むデジタル制御装置に関するものである。
［従来の技術］
荷重制御装置あるいは各種試験機の駆動源として油圧、
空気圧を用いた負荷アクチュエータが周知であり、この
ようなアクチュエータに所望の流体圧を供給するために
各種の流量制御弁が用いられている。近年の流量制御弁
は電気的な入力回路を有し、駆動コイルを励磁すること
によって制御弁内のスプール等を移動させて所望の流体
圧切換作用が得られ、また負荷アクチュエータ、圧力が
電気的に検、出され、このような検出値と入力指令とを
比較して所望のサーボ制御が行われる。
空気圧を用いた負荷アクチュエータが周知であり、この
ようなアクチュエータに所望の流体圧を供給するために
各種の流量制御弁が用いられている。近年の流量制御弁
は電気的な入力回路を有し、駆動コイルを励磁すること
によって制御弁内のスプール等を移動させて所望の流体
圧切換作用が得られ、また負荷アクチュエータ、圧力が
電気的に検、出され、このような検出値と入力指令とを
比較して所望のサーボ制御が行われる。
このようなサーボ弁の応用範囲は試験機等の発達に伴い
著しく多岐にわたり、その要求される制御精度あるいは
応答速度も従来とは比較にならない位のレベルに達して
いる。
著しく多岐にわたり、その要求される制御精度あるいは
応答速度も従来とは比較にならない位のレベルに達して
いる。
従来の一般的なサーボ弁では、負荷アクチュエータへの
流量はアナログ制御、すなわちスリーブの供給ボートあ
るいは戻りボートとスプールとの開度を任意にアナログ
制御することによって行われ、通常の場合多負荷アクチ
ュエータに対してそれ°ぞれ１個ずつの流量制御弁が配
置され、そのスプール開度にて所望の流体圧あるいは流
量が設定されていた。
流量はアナログ制御、すなわちスリーブの供給ボートあ
るいは戻りボートとスプールとの開度を任意にアナログ
制御することによって行われ、通常の場合多負荷アクチ
ュエータに対してそれ°ぞれ１個ずつの流量制御弁が配
置され、そのスプール開度にて所望の流体圧あるいは流
量が設定されていた。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、このような従来装置においては、スプー
ルの開度をアナログ制御するために励磁コイルへの電気
的な励磁信号の供給を精密に制御しかつ励磁コイル及び
スプールを含む制御系での応答性及び振動特性を極めて
厳格に制御しなければならず、実際上要求される特性に
対して十分に応えることのできるアナログサーボ弁を得
ることが困難となっていた。
ルの開度をアナログ制御するために励磁コイルへの電気
的な励磁信号の供給を精密に制御しかつ励磁コイル及び
スプールを含む制御系での応答性及び振動特性を極めて
厳格に制御しなければならず、実際上要求される特性に
対して十分に応えることのできるアナログサーボ弁を得
ることが困難となっていた。
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、応答性に優れた振動発生のない高精度の負荷
アクチュエータ駆動作用を行うことのできる改良された
デジタル制御装置を提供することにある。
の目的は、応答性に優れた振動発生のない高精度の負荷
アクチュエータ駆動作用を行うことのできる改良された
デジタル制御装置を提供することにある。
［問題点を解決するための手段及び作用］上記目的を達
成するために、本発明は従来のサーボ弁がスプール開度
により流体圧あるいは流量を得るアナログ制御型であっ
たことに看目し、このようなアナログ制御に替えて圧力
容器に対して複数の電気流体圧制御弁を組合わせて配置
し、前記各制御弁をオン・オフ制御してオン作動されて
いる制御弁の個数を入力指令に対して変更し所望の加圧
流体圧あるいは流ｍを得ることを特徴とし、このような
個別の制御弁は単なるオン・オフ制御され、これらの制
御弁の数を組合わせることによって所望の制御特性を得
るいわゆるデジタル制御によって従来得ることのできな
かった高応答性でかつ振動のないそして精密な制御を可
能としたことを特徴とする。
成するために、本発明は従来のサーボ弁がスプール開度
により流体圧あるいは流量を得るアナログ制御型であっ
たことに看目し、このようなアナログ制御に替えて圧力
容器に対して複数の電気流体圧制御弁を組合わせて配置
し、前記各制御弁をオン・オフ制御してオン作動されて
いる制御弁の個数を入力指令に対して変更し所望の加圧
流体圧あるいは流ｍを得ることを特徴とし、このような
個別の制御弁は単なるオン・オフ制御され、これらの制
御弁の数を組合わせることによって所望の制御特性を得
るいわゆるデジタル制御によって従来得ることのできな
かった高応答性でかつ振動のないそして精密な制御を可
能としたことを特徴とする。
本発明によれば、制御応答性及び振動は個別の小出力制
御弁によって定まり、従来のごとき圧力容器に対してそ
れぞれ個別に配置された比較的大容量の制御弁と比して
その応答性を著しく改善し、また振動の共振点を負荷ア
クチュエータの共振周波数から著しく隔たった所属に設
定できることから制御系全体の振動発生を効果的に抑制
することができる。そして、本発明によれば、制御弁の
設置個数を任意に選ぶことにより、所望の迅速かつ高精
度の制御を行い、また入力指令が例えば正弦波状に変化
する場合においてもこれに応答良く追従することができ
る利点を有する。
御弁によって定まり、従来のごとき圧力容器に対してそ
れぞれ個別に配置された比較的大容量の制御弁と比して
その応答性を著しく改善し、また振動の共振点を負荷ア
クチュエータの共振周波数から著しく隔たった所属に設
定できることから制御系全体の振動発生を効果的に抑制
することができる。そして、本発明によれば、制御弁の
設置個数を任意に選ぶことにより、所望の迅速かつ高精
度の制御を行い、また入力指令が例えば正弦波状に変化
する場合においてもこれに応答良く追従することができ
る利点を有する。
［実施例］
以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。
第１図において、制御弁本体１０には複数の、実施例に
おいては７個の制御弁１２が設けられており、これらの
制御弁１２はそれぞれ流体通路を遮断／開放するボール
弁１４とこのボール弁１４を駆動するための励磁コイル
１６を含む。従って、各制御弁１２は励磁コイル１６に
加えられる電気的な入力によって流体圧をオン・オフ制
御することが可能となる。
おいては７個の制御弁１２が設けられており、これらの
制御弁１２はそれぞれ流体通路を遮断／開放するボール
弁１４とこのボール弁１４を駆動するための励磁コイル
１６を含む。従って、各制御弁１２は励磁コイル１６に
加えられる電気的な入力によって流体圧をオン・オフ制
御することが可能となる。
実施例における３個の制御弁１２−１〜１２−３は供給
ボート１８に連結されており、図示していない加圧流体
源例えば加圧空気を負荷ボート２０へ導くことができる
。
ボート１８に連結されており、図示していない加圧流体
源例えば加圧空気を負荷ボート２０へ導くことができる
。
また、４個の制御弁１２−４〜１２−７はそれぞれ戻り
ボート２２と連結されており、供給された加圧流体を図
示していないリザーバあるいは大気中へ開放し負荷アク
チュエータへ与えられた圧力を減圧することができる。
ボート２２と連結されており、供給された加圧流体を図
示していないリザーバあるいは大気中へ開放し負荷アク
チュエータへ与えられた圧力を減圧することができる。
従って、供給側の制御弁１２−１〜１２−３及び戻り側
の制御弁１２−４〜１２−７を任意に組合わせてオン作
動すれば、前記負荷ボート２０ ｈｔらの加圧流体圧を
受ける負荷アクチュエータ２４は所定の圧力に制御する
ことが可能となる。前記負荷アクチュエータ２４は各種
の被制御対象に対して任意に設定された圧力容器等から
なり、試験機の荷重制御、車両の制動制御その他種々の
精密作用を行うことができる。
の制御弁１２−４〜１２−７を任意に組合わせてオン作
動すれば、前記負荷ボート２０ ｈｔらの加圧流体圧を
受ける負荷アクチュエータ２４は所定の圧力に制御する
ことが可能となる。前記負荷アクチュエータ２４は各種
の被制御対象に対して任意に設定された圧力容器等から
なり、試験機の荷重制御、車両の制動制御その他種々の
精密作用を行うことができる。
前記負荷アクチュエータ２４の圧力はストレンゲージそ
の他の圧力センサ２６にて検出され、この圧力検出信号
が比較器２８に電気的な検出信号としてフィードバック
される。減算器２８には入力端子３０から電気的な指令
値が供給されており、前記圧力検出信号と指令値とが減
算器２８において比較され、負荷アクチュエータ２４の
位置その他が所定の値でない場合に差信号が減算器２８
から次段のレベル比較器３０に供給される。
の他の圧力センサ２６にて検出され、この圧力検出信号
が比較器２８に電気的な検出信号としてフィードバック
される。減算器２８には入力端子３０から電気的な指令
値が供給されており、前記圧力検出信号と指令値とが減
算器２８において比較され、負荷アクチュエータ２４の
位置その他が所定の値でない場合に差信号が減算器２８
から次段のレベル比較器３０に供給される。
レベル比較器３２は複数の比較器、実施例においては７
個の比較器３２−１〜３２−７を有し、前記減算器２８
からの差信号をそれぞれの異なる複数レベルの基準値と
比較して差レベル信号を駆動回路３４へ供給する。
個の比較器３２−１〜３２−７を有し、前記減算器２８
からの差信号をそれぞれの異なる複数レベルの基準値と
比較して差レベル信号を駆動回路３４へ供給する。
実施例において、レベル比較器３２の比較器３２−１は
０．５ｖ以上の差信号の入力によって差レベル信号を出
力し、また比較器３２−２は１ｖ以上の差信号により、
また比較器３２−３は２ｖ以上の差信号の入力によって
それぞれ差レベル信号を出力する。一方、戻り制御用の
比較器３２−４〜３２−７はそれぞれ−０，５以下、−
１Ｖ以下、−２Ｖ以下そして一３Ｖ以下の差信号が入力
されたときにそれぞれ差レベル信号を出力する。そして
、駆動回路３４はこれらの差レベル信号をそれぞれ波形
整形器３６及びパワーアンプ３８にて信号処理しそれぞ
れ対応して設けられた前述した励磁コイル１６−１〜１
６−７に励磁信号として出力する。
０．５ｖ以上の差信号の入力によって差レベル信号を出
力し、また比較器３２−２は１ｖ以上の差信号により、
また比較器３２−３は２ｖ以上の差信号の入力によって
それぞれ差レベル信号を出力する。一方、戻り制御用の
比較器３２−４〜３２−７はそれぞれ−０，５以下、−
１Ｖ以下、−２Ｖ以下そして一３Ｖ以下の差信号が入力
されたときにそれぞれ差レベル信号を出力する。そして
、駆動回路３４はこれらの差レベル信号をそれぞれ波形
整形器３６及びパワーアンプ３８にて信号処理しそれぞ
れ対応して設けられた前述した励磁コイル１６−１〜１
６−７に励磁信号として出力する。
第２図には前記駆動回路３４による各励磁コイル１６へ
の励磁信号特性が示されており、本実施例において、そ
れぞれのオン・オフ作動には第２図に見られるとおり所
定のヒステリシス特性が与えられており、ハンチングあ
るいは回路の振動が確実に防止されている。
の励磁信号特性が示されており、本実施例において、そ
れぞれのオン・オフ作動には第２図に見られるとおり所
定のヒステリシス特性が与えられており、ハンチングあ
るいは回路の振動が確実に防止されている。
以上のように、本発明によれば、単一の負荷アクチュエ
ータ２４に対して複数の電気流体圧制御弁１２が配置さ
れ、これら制御弁１２は個別的には単なるオン・オフ作
動によってボートの遮断を行い、負荷アクチュエータ２
４への加圧流体の圧力あるいは流量は制御弁１２のオン
あるいはオフ作動される個数を制御することによりデジ
タル的に制御されることを特徴とする。
ータ２４に対して複数の電気流体圧制御弁１２が配置さ
れ、これら制御弁１２は個別的には単なるオン・オフ作
動によってボートの遮断を行い、負荷アクチュエータ２
４への加圧流体の圧力あるいは流量は制御弁１２のオン
あるいはオフ作動される個数を制御することによりデジ
タル的に制御されることを特徴とする。
従って、本発明によれば、制御弁１２の選択された数の
オン・オフ制御によって負荷アクチュエータ２４へは所
望の駆動圧力が供給されることとなる。
オン・オフ制御によって負荷アクチュエータ２４へは所
望の駆動圧力が供給されることとなる。
第２図において、圧力センサ２４の圧力検出信号と指令
値との差電圧が２ｖを越えた場合、供給ボート側制御弁
１２はその３個の制御弁１２−１〜１２−３が全てオン
作動されて加圧流体源圧力が負荷アクチュエータ２４に
印加され、差電圧が減少するにしたがい順次制御弁１２
−３．１２−２そして１２−１が順次閉じられこのよう
なデジタル制御によって高応答性のかつ振動のない高精
度制御が達成される。
値との差電圧が２ｖを越えた場合、供給ボート側制御弁
１２はその３個の制御弁１２−１〜１２−３が全てオン
作動されて加圧流体源圧力が負荷アクチュエータ２４に
印加され、差電圧が減少するにしたがい順次制御弁１２
−３．１２−２そして１２−１が順次閉じられこのよう
なデジタル制御によって高応答性のかつ振動のない高精
度制御が達成される。
同様に、戻りボート側の開放も４個の制御弁１２−４〜
１２−７をそれぞれ組合わせてオン・オフ制御すること
により行われ、負荷アクチュエータ２４のいずれの方向
に対する移動もデジタル的に任意に制御され得る。
１２−７をそれぞれ組合わせてオン・オフ制御すること
により行われ、負荷アクチュエータ２４のいずれの方向
に対する移動もデジタル的に任意に制御され得る。
従って、本発明によれば、制御応答性は各個別の制御弁
１２によって定まり、従来の流量制御弁と異なり極めて
小型の制御弁が用いられるため応答性が高く振動の生じ
ない高精度の制御を行うことができ、このために、入力
指令が例えば比較的短い周期で変化する正弦波その他で
あった場合においてもこのような指令値の変化に追従し
て負荷アクチュエータを応答性良く制御することが可能
となる。
１２によって定まり、従来の流量制御弁と異なり極めて
小型の制御弁が用いられるため応答性が高く振動の生じ
ない高精度の制御を行うことができ、このために、入力
指令が例えば比較的短い周期で変化する正弦波その他で
あった場合においてもこのような指令値の変化に追従し
て負荷アクチュエータを応答性良く制御することが可能
となる。
実施例において、制御弁１２は供給側に３個そして戻り
側に４個設けられているが、このような制御弁の設置個
数は任意に設定され、滑らかな・制御を行う場合にはそ
の設置個数をふやすことが好適である。
側に４個設けられているが、このような制御弁の設置個
数は任意に設定され、滑らかな・制御を行う場合にはそ
の設置個数をふやすことが好適である。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、従来単一の流量
制御弁をアナログ制御していだのに対し、複数の制御弁
をデジタル的に制御することによって個別の制御弁はオ
ン・オフ制御でありながら負荷アクチュエータへは任意
の流体圧あるいは流量が供給され、応答性の優れた振動
のない高精度流体制御を可能とし、精密な圧力制御その
他に極めて好適である。
制御弁をアナログ制御していだのに対し、複数の制御弁
をデジタル的に制御することによって個別の制御弁はオ
ン・オフ制御でありながら負荷アクチュエータへは任意
の流体圧あるいは流量が供給され、応答性の優れた振動
のない高精度流体制御を可能とし、精密な圧力制御その
他に極めて好適である。
第１図は本発明に係るデジタル制御装置の好適な実施例
を示す概略説明図、 第２図は第１図の作用説明図である。 １２ ・・・ 制御弁 ２２ ・・・ 負荷アクチュエータ ２６ ・・・ 圧力センサ ２８ ・・・ 減算器 ３０ ・・・ レベル比較器 ３４ ・・・ 駆動回路。 出願人 東京精密測器株式会社 代理人 弁理士 古田研二 ［７−３３］（外１名）
を示す概略説明図、 第２図は第１図の作用説明図である。 １２ ・・・ 制御弁 ２２ ・・・ 負荷アクチュエータ ２６ ・・・ 圧力センサ ２８ ・・・ 減算器 ３０ ・・・ レベル比較器 ３４ ・・・ 駆動回路。 出願人 東京精密測器株式会社 代理人 弁理士 古田研二 ［７−３３］（外１名）
Claims (1)
- （１）圧力容器に加圧流体を合流して供給する複数の電
気流体圧制御弁と、圧力容器の圧力を電気的に検出する
圧力センサと、圧力検出信号と指令値とを比較して差信
号を出力する減算器と、差信号を複数レベルの基準値と
比較して差レベル信号を出力するレベル比較器と、差レ
ベル信号に基づいて設定された数の制御弁をオン作動す
る駆動回路と、を含み、選択された数の制御弁をオン作
動することにより所望のアクチュエータ駆動圧力を得る
ことを特徴とするデジタル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60045487A JPS61206807A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | デジタル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60045487A JPS61206807A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | デジタル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61206807A true JPS61206807A (ja) | 1986-09-13 |
Family
ID=12720756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60045487A Pending JPS61206807A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | デジタル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61206807A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011011521A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Mitsubishi Heavy Industries Plastic Technology Co Ltd | 射出圧縮成形機の型締装置 |
| CN104989693A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-10-21 | 江苏甬金金属科技有限公司 | 一种钢卷运卷小车升降控制系统 |
-
1985
- 1985-03-06 JP JP60045487A patent/JPS61206807A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011011521A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Mitsubishi Heavy Industries Plastic Technology Co Ltd | 射出圧縮成形機の型締装置 |
| CN104989693A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-10-21 | 江苏甬金金属科技有限公司 | 一种钢卷运卷小车升降控制系统 |
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