JPS6161480A - 圧電素子の制御方法及び装置 - Google Patents
圧電素子の制御方法及び装置Info
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- JPS6161480A JPS6161480A JP59183150A JP18315084A JPS6161480A JP S6161480 A JPS6161480 A JP S6161480A JP 59183150 A JP59183150 A JP 59183150A JP 18315084 A JP18315084 A JP 18315084A JP S6161480 A JPS6161480 A JP S6161480A
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- JP
- Japan
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- signal
- piezoelectric element
- pulse width
- input
- width modulation
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 244000145845 chattering Species 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/06—Drive circuits; Control arrangements or methods
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/802—Circuitry or processes for operating piezoelectric or electrostrictive devices not otherwise provided for, e.g. drive circuits
Landscapes
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
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】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、圧電素子に電圧を印加し、その歪力により
振動子として使用し、例えばパイロット弁に応用する場
合等において、圧電素子の制御を印加する電圧信号にパ
ルス幅変調をかけて行なうようにした圧電素子の制御方
法並びにその装置の改良に関する。
振動子として使用し、例えばパイロット弁に応用する場
合等において、圧電素子の制御を印加する電圧信号にパ
ルス幅変調をかけて行なうようにした圧電素子の制御方
法並びにその装置の改良に関する。
（ロ）従来技術
圧電素子に電圧をかけ、そこに生じる歪力を利用して振
動子として使用する場合等において、印加する電圧のパ
ルス幅に変調をかけて制御することが行なわれている。
動子として使用する場合等において、印加する電圧のパ
ルス幅に変調をかけて制御することが行なわれている。
このＰＷＭ制御により、変調率を変えることで圧電素子
を振動させ、例えばパイロット弁として使用する場合、
第２図に示す制御方法が行なわれていた。すなわち、設
定信号発生手段（１、）より変調率信号を出力させ、こ
れをＰＷＭ信号発振手段（２）に入力させ、変調をかけ
ＰＷＭ信号として圧電素子を使用したパイロット弁に印
加していた。かかる場合ＰＷＭ波形を方形波としてその
立上がりを鋭くすると、圧電素子が歪む毎にチャタリン
グを起こし共振する可能性があるので方形波の立上がり
をなだらかにする必要がある。方形波の立上がりをなだ
らかにしても振幅が同じであれば、圧電素子の圧力対出
力特性曲線における増加曲線と減少曲線との差であるヒ
ステリシスは相殺され問題とならない。また、圧力特性
の直線性も良い、しかしながら、方形波の立上がりをな
だらかにすると、波形が三角波になる部分が出てくる。
を振動させ、例えばパイロット弁として使用する場合、
第２図に示す制御方法が行なわれていた。すなわち、設
定信号発生手段（１、）より変調率信号を出力させ、こ
れをＰＷＭ信号発振手段（２）に入力させ、変調をかけ
ＰＷＭ信号として圧電素子を使用したパイロット弁に印
加していた。かかる場合ＰＷＭ波形を方形波としてその
立上がりを鋭くすると、圧電素子が歪む毎にチャタリン
グを起こし共振する可能性があるので方形波の立上がり
をなだらかにする必要がある。方形波の立上がりをなだ
らかにしても振幅が同じであれば、圧電素子の圧力対出
力特性曲線における増加曲線と減少曲線との差であるヒ
ステリシスは相殺され問題とならない。また、圧力特性
の直線性も良い、しかしながら、方形波の立上がりをな
だらかにすると、波形が三角波になる部分が出てくる。
圧力はほぼ出力波形の積分値と比例関係にあるので、か
かる部分で変調率設定信号−圧力特性が直線的に変化せ
ず、リニアな関係にならなくなってしまい、直線性良く
制御することができなくなるものである。したがって、
圧力系にフィードバックをかけて特性の直線部分を多く
する、または特性を直線にする必要があった。
かる部分で変調率設定信号−圧力特性が直線的に変化せ
ず、リニアな関係にならなくなってしまい、直線性良く
制御することができなくなるものである。したがって、
圧力系にフィードバックをかけて特性の直線部分を多く
する、または特性を直線にする必要があった。
（ハ）目 的
この発明は上記従来の圧電素子のＰＷＭ制御方法におい
て、方形波の立上がりをなたら゛かにする必要から、変
調率設定信号−圧力特性をリニアな関係となし得ない欠
点を解消する圧電素子の制御方法及び装置の提供を目的
とし、該方法により制御される圧電素子を使用したパイ
ロット弁等の特性の向上を図ることを目的とする。
て、方形波の立上がりをなたら゛かにする必要から、変
調率設定信号−圧力特性をリニアな関係となし得ない欠
点を解消する圧電素子の制御方法及び装置の提供を目的
とし、該方法により制御される圧電素子を使用したパイ
ロット弁等の特性の向上を図ることを目的とする。
（ニ）構 成
この発明に係る圧電素子の制御方法は、変調率信号にパ
ルス幅変調をかけ、変調したＰＷＭ信号を制御対象であ
る圧電素子へ印加するに際し、圧ｆｆｉ素子への印加電
圧の積分値を求め、この積分値に比例するように変調率
設定信号に内部フィードバックをかけて変化させること
を特徴とし、またその制御装置を変調信号を出力する設
定信号発生手段と、この設定信号発生手段からの変調率
信号が入力され、この信号にパルス幅変調をかけるＰＷ
Ｍイ３号発振手段と、このＰＷＭ信号発振手段からのＰ
ＷＭ信号が制御対象である圧電素子へ入力する入力路か
ら、前記変調率信号がＰＷＭ信号発振手段へ入力する入
力路への帰還路に設けられ、圧電素子へ入力するＰＷＭ
波形の積分値を求める積分値算出手段とから構成される
。
ルス幅変調をかけ、変調したＰＷＭ信号を制御対象であ
る圧電素子へ印加するに際し、圧ｆｆｉ素子への印加電
圧の積分値を求め、この積分値に比例するように変調率
設定信号に内部フィードバックをかけて変化させること
を特徴とし、またその制御装置を変調信号を出力する設
定信号発生手段と、この設定信号発生手段からの変調率
信号が入力され、この信号にパルス幅変調をかけるＰＷ
Ｍイ３号発振手段と、このＰＷＭ信号発振手段からのＰ
ＷＭ信号が制御対象である圧電素子へ入力する入力路か
ら、前記変調率信号がＰＷＭ信号発振手段へ入力する入
力路への帰還路に設けられ、圧電素子へ入力するＰＷＭ
波形の積分値を求める積分値算出手段とから構成される
。
（ホ）実施例
第１図はこの発明に係る圧電素子の制御方法を実施する
制御装置の構成を示すブロック図である。実施例として
圧電素子を用いて構成されたパイロット弁を制御対象と
している。
制御装置の構成を示すブロック図である。実施例として
圧電素子を用いて構成されたパイロット弁を制御対象と
している。
設定信号発生手段（１）からの信号はそのまま変調率信
号となってＰＷＭ信号発振手段（２）に入力し、ここで
変調されたＰＷＭ波形が出力し、このＰＷＭ信号が制御
信号として圧電素子を用いて構成されたパイロット弁（
３）に人力し、例えば油圧サーボ機溝で使用される時は
圧油の方向と流量とが制御される。この制御対象たる圧
電パイロット弁（３）へのＰＷＭ信号入力路は分岐し、
変調率信号がＰＷＭ信号発振手段（２）へ入力する入力
路に帰還路が設けられており、この帰還路中にＰＷＭ信
号の波形の面積を積分値として算出する積分値算出手段
（４）が設けられている。したがって、ＰＷＭ信号波形
の面積を算出した算出信号が変調率設定信号に重畳され
、これらの差がなくなるように変調率信号にフィードバ
ックがかけられる。つまりＰＷＭ信号波形の面積をリニ
アに変化させることになる。この変調率信号がＰＷＭ信
号発振手段（２）に入力することにより、圧電素子への
変調率設定信号−圧力特性とがリニアな関係となるので
ある。
号となってＰＷＭ信号発振手段（２）に入力し、ここで
変調されたＰＷＭ波形が出力し、このＰＷＭ信号が制御
信号として圧電素子を用いて構成されたパイロット弁（
３）に人力し、例えば油圧サーボ機溝で使用される時は
圧油の方向と流量とが制御される。この制御対象たる圧
電パイロット弁（３）へのＰＷＭ信号入力路は分岐し、
変調率信号がＰＷＭ信号発振手段（２）へ入力する入力
路に帰還路が設けられており、この帰還路中にＰＷＭ信
号の波形の面積を積分値として算出する積分値算出手段
（４）が設けられている。したがって、ＰＷＭ信号波形
の面積を算出した算出信号が変調率設定信号に重畳され
、これらの差がなくなるように変調率信号にフィードバ
ックがかけられる。つまりＰＷＭ信号波形の面積をリニ
アに変化させることになる。この変調率信号がＰＷＭ信
号発振手段（２）に入力することにより、圧電素子への
変調率設定信号−圧力特性とがリニアな関係となるので
ある。
（へ）効 果
この発明に係る圧電素子の制御方法及び装置は上記のよ
うに構成されるので、ＰＷＭ信号波形の面積、すなわち
積分値に比例するように圧電素子への変調率設定信号に
対し内部フィードバックをかけることができる。したが
って、圧力系にフィードバックをかけることなく制御対
象特性の直線性が良くなるものであり、制御系全体の構
成を簡単なものとすることができる。また、設定信号等
の電気量の流れはアナログ値でもディジタル値でもよく
、圧電素子に対し広汎に精度良く制御を行なうことがで
きるものである。
うに構成されるので、ＰＷＭ信号波形の面積、すなわち
積分値に比例するように圧電素子への変調率設定信号に
対し内部フィードバックをかけることができる。したが
って、圧力系にフィードバックをかけることなく制御対
象特性の直線性が良くなるものであり、制御系全体の構
成を簡単なものとすることができる。また、設定信号等
の電気量の流れはアナログ値でもディジタル値でもよく
、圧電素子に対し広汎に精度良く制御を行なうことがで
きるものである。
第１図はこの発明の実施例である圧電素子の制御方法に
基づいて構成された制御装置の回路構成を示すブロック
図であり、第２図は従来のＰＷＭ方式による圧電素子の
制御装置の回路構成を示すブロック図である。 （１）・・・設定信号発生手段 （２）・・・ＰＷＭ信号発振手段 （３）・・・圧電素子を使用したパイロット弁（４）・
・・ＰＷＭ波形の積分値算出手段第１図 第２図
基づいて構成された制御装置の回路構成を示すブロック
図であり、第２図は従来のＰＷＭ方式による圧電素子の
制御装置の回路構成を示すブロック図である。 （１）・・・設定信号発生手段 （２）・・・ＰＷＭ信号発振手段 （３）・・・圧電素子を使用したパイロット弁（４）・
・・ＰＷＭ波形の積分値算出手段第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、設定信号発生部からの変調率信号にパルス幅変調を
かけ、この変調をかけられたパルス幅変調信号を圧電素
子に入力させるとともに、パルス幅変調信号の一部によ
って圧電素子への印加パルス幅変調信号波形の積分値を
求め、この積分値信号を前記設定信号発生部からの変調
率信号に重畳してフィードバックをかけることを特徴と
する圧電素子の制御方法。 ２、変調率信号を出力する設定信号発生手段と、この設
定信号発生手段からの変調率信号が入力され、この信号
にパルス幅変調をかけるパルス幅変調信号発振手段と、
このパルス幅変調信号発振手段からのパルス幅変調信号
が圧電素子へ入力する入力路から、前記変調率信号がパ
ルス幅変調信号発振手段へ入力する入力路への帰還路に
設けられ、圧電素子へ入力するパルス幅変調波形の積分
値を求める積分値算出手段とからなる圧電素子の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59183150A JPS6161480A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 圧電素子の制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59183150A JPS6161480A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 圧電素子の制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6161480A true JPS6161480A (ja) | 1986-03-29 |
Family
ID=16130669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59183150A Pending JPS6161480A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 圧電素子の制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6161480A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6357119A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-11 | Toshiba Corp | 放電加工装置 |
| US4999813A (en) * | 1987-10-28 | 1991-03-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor memory having a stress test circuit |
| US6302495B1 (en) * | 1999-06-04 | 2001-10-16 | Ge Harris Railway Electronics, Llc | Railway car braking system including piezoelectric pilot valve and associated methods |
| CN109236775A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-18 | 南京航空航天大学 | 一种基于高速开关阀先导调节的大流量比例阀组件及其控制方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55110083A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Piezoelectric element driving device |
| JPS5671472A (en) * | 1979-11-15 | 1981-06-15 | Nec Home Electronics Ltd | Driving method of piezoelectric porcelain transformer |
| JPS5782756A (en) * | 1980-09-12 | 1982-05-24 | Kernforschungsanlage Juelich | Piezo-electric oscillation element |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP59183150A patent/JPS6161480A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55110083A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Piezoelectric element driving device |
| JPS5671472A (en) * | 1979-11-15 | 1981-06-15 | Nec Home Electronics Ltd | Driving method of piezoelectric porcelain transformer |
| JPS5782756A (en) * | 1980-09-12 | 1982-05-24 | Kernforschungsanlage Juelich | Piezo-electric oscillation element |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6357119A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-11 | Toshiba Corp | 放電加工装置 |
| US4999813A (en) * | 1987-10-28 | 1991-03-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor memory having a stress test circuit |
| US6302495B1 (en) * | 1999-06-04 | 2001-10-16 | Ge Harris Railway Electronics, Llc | Railway car braking system including piezoelectric pilot valve and associated methods |
| CN109236775A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-18 | 南京航空航天大学 | 一种基于高速开关阀先导调节的大流量比例阀组件及其控制方法 |
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