KR101178982B1 - 스틱 슬립 검출 장치 및 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 제어의 상태에 대응하여 보다 정확하게 스틱 슬립의 상태를 판단할 수 있도록 한다.
(해결수단) 진단 동작 제어부(107)는, 밸브축의 변위를 제어하는 제어 지령치의 변화의 폭과, 미리 설정되어 있는 기준치를 비교하여, 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과한 경우, 진단부(100)에서의 이상의 판단 동작을 정지한다. 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과한 경우는, 정상적인 동작이라 하더라도 스틱 슬립이 발생한 경우와 동일하게 판단되는 경우가 있다. 이에 비해, 진단 동작 제어부(107)는, 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과하면, 진단부(100)의 동작을 정지하기 때문에, 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있게 된다.

Description

스틱 슬립 검출 장치 및 검출 방법{STICK SLIP DETECTION APPARATUS AND STICK SLIP DETECTION METHOD}
본 발명은, 조절 밸브나 가스 가버너 등의 접촉 마찰부를 갖는 슬라이딩면을 갖는 장치의 동작에서의 스틱 슬립을 검출하는 스틱 슬립 검출 장치 및 검출 방법에 관한 것이다.
조절 밸브나 가스 가버너의 고장은, 슬라이딩 부분에서의 스틱 슬립의 발생을 검출함으로써 진단하는 것이 가능하다. 스틱 슬립은, 예를 들어, 도 12에 나타낸 바와 같이, 피스톤(1201)과 실린더(1202)의 접촉 슬라이딩부(1203)의 상태에 따라서 발생하는 것이다. 예를 들어, 이 스틱 슬립은, 접촉 슬라이딩부(1203)에 이물질이 혼입했을 때 등에 발생한다. 따라서, 피스톤(1201)의 변위를 계측하고, 계측한 변위의 상태를 감시함으로써 스틱 슬립을 검출할 수 있다(특허문헌 1 참조).
여기서, 특허문헌 1에 기재된 스틱 슬립 검출에 관해 간단히 설명한다. 이 검출 기술에서는, 피스톤(1201)의 변위를 검출하고, 검출한 변위로부터 제1 상태량을 산출하고, 또 검출한 변위로부터 제2 상태량을 산출하여, 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계와, 산출한 제1 상태량 및 산출한 제2 상태량 간의 관계를 비교함으로써, 스틱 슬립을 검출(판단)하고 있다.
예를 들어, 제1 상태량으로서 변위의 1계 차분값의 절대값의 평균을 이용하고, 제2 상태량으로서 변위의 1계 차분값의 제곱 평균의 평방근을 이용하고 있다. 피스톤(1201)의 변위를 이산적으로 검출하는 경우, i번째로 검출한 변위를 Xi로 하면, 각 상태량은 이하의 식(1) 및 식(2)와 같이 나타난다(단, N은 상태량의 산출에 이용한 변위 데이터의 수이다).
Figure 112010062481118-pat00001
변위의 1계 차분값의 절대값(|Xi+1-Xi|)의 빈도 분포는, 도 13a 및 도 13b에 나타낸 바와 같다. 도 13a는, 정상시의 상태를 나타내고, 차분값이 커짐에 따라서 발생 빈도가 완만하게 감소하고 있다. 한편, 스틱 슬립이 발생한 경우, 대부분의 시간은 고착 상태이고, 때때로 슬라이딩 상태가 발생하고 있다. 이 때문에, 1계 차분값의 빈도는, 도 13b에 나타낸 바와 같이, 높은 빈도에서 0에 가까운 값을 취하는 한편(고착 상태에 대응), 낮은 빈도이면서 비교적 큰 값을 취하는 경우도 있다(슬라이딩 상태에 대응). 이러한 스틱 슬립이 발생한 상태에서는, 제1 상태량(1계 차분값의 절대값 평균)과 제2 상태량(1계 차분값의 제곱 평균의 평방근)의 비가 정상시보다 커지기 때문에, 2개의 상태량의 비를 감시함으로써 스틱 슬립을 검출할 수 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 제3254624호 공보
그러나, 상술한 기술에서는, 가동부(피스톤)의 제어 상태에 따라서는, 스틱 슬립 상태라고 잘못 판단하는 경우가 발생한다는 문제가 있다.
상술한 기술에서는, 스틱 슬립의 검출 대상의 동작이 고착 상태와 슬라이딩 상태의 2개로 나뉘어져 있는 것을, 가동부의 변위로부터 산출되는 2개의 상태량과 이들의 관계로부터 검출한다. 이것은, 가동부의 변위만을 이용하여 판단하고 있다는 것이 된다. 이 때문에, 가동부의 움직임(변위)이 스틱 슬립의 상태와 동일하다면, 스틱 슬립이 실제로는 발생하지 않았더라도 스틱 슬립이라고 판단되게 된다. 그러나, 이것은 오검지가 된다.
예를 들어, 포지셔너에 의한 밸브축 위치의 제어에서, 밸브축 변위의 제어 지령치(설정치, 세팅 포인트)가 크게 변경되는 경우, 제어 지령치가 변경될 때의 밸브(가동부)의 변위의 거동은, 스틱 슬립의 상태와 동일해지는 경우가 있다.
도 14의 (a)에 나타낸 바와 같은, 2개의 값이 교대로 취해지고, 시계열 신호가 직사각형파로 되어 있는 변위에 대한 제어 지령치가 부여되면, 이것에 대응하여, 조절 밸브의 밸브축 변위의 응답은, 도 14의 (b)에 나타낸 바와 같은 시계열신호의 변위 측정치로서 측정된다. 이러한 변위 측정치의 1계 차분값은, 도 14의 (c)에 나타낸 바와 같다. 이 경우, 도 14의 (c)에 나타낸 바와 같이, 1계 차분값은 대부분의 시간은 0에 가까운 값을 취하지만, 제어 지령치가 변한 직후만 큰 값을 취한다.
이 거동은, 대부분의 시간은 고착 상태이고, 때때로 슬라이딩 상태가 되어 빠른 움직임을 하는 스틱 슬립 현상의 거동과 동일하다. 그 결과, 상술한 기술에서는, 도 14의 (a)에 나타낸 바와 같은 제어를 행하고 있을 때, 스틱 슬립이 발생한 것으로서 오검지를 일으켜 버린다. 이와 같은 오검지는, 밸브의 동작 속도가 빠른 경우에 일어나기 쉽고, 소형 밸브에서 특히 문제가 된다.
본 발명은, 이상과 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 제어의 상태에 대응하여 보다 정확하게 스틱 슬립의 상태를 판단할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 스틱 슬립 검출 장치는, 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 변위를 검출하는 변위 검출 수단과, 변위로부터 제1 상태량을 산출하는 제1 연산 수단과, 변위로부터 제2 상태량을 산출하는 제2 연산 수단과, 미리 구해진 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 저장한 특성 기억부와, 특성 기억부에 저장되어 있는 관계를 이용하여, 제1 연산 수단이 산출한 제1 상태량으로부터 제2 상태량을 추정하여 추정 상태량을 산출하는 상태량 추정 수단과, 제2 연산 수단이 산출한 제2 상태량과 추정 상태량을 비교함으로써 가동부의 이상을 판단하는 진단 연산 수단을 갖는 가동부의 이상을 판단하는 진단부와, 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 진단부의 판단 동작을 정지하는 진단 동작 제어부를 포함한다.
또, 본 발명에 따른 스틱 슬립 검출 장치는, 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 변위를 검출하는 변위 검출 수단과, 변위로부터 제1 상태량을 산출하는 제1 연산 수단과, 변위로부터 제2 상태량을 산출하는 제2 연산 수단과, 미리 구해진 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 저장한 특성 기억부와, 제1 연산 수단이 산출한 제1 상태량 및 제2 연산 수단이 산출한 제2 상태량 사이의 관계와, 특성 기억부에 저장된 관계를 비교함으로써, 가동부의 이상을 판단하는 진단 연산 수단을 갖는 가동부의 이상을 판단하는 진단부와, 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 진단부의 판단 동작을 정지하는 진단 동작 제어부를 포함한다.
상기 어느 하나의 스틱 슬립 검출 장치에 있어서, 진단 동작 제어부는, 제어 지령치를 기초로 제1 연산 수단 및 제2 연산 수단의 동작을 정지함으로써, 진단부의 판단 동작을 정지하면 된다. 또, 진단 동작 제어부는, 제어 지령치를 기초로 진단 연산 수단의 동작을 정지함으로써 진단부의 판단 동작을 정지해도 된다.
상기 스틱 슬립 검출 장치에 있어서, 진단 동작 제어부는, 제어 지령치의 변화량을 산출하는 변화량 산출 수단과, 이 변화량 산출 수단이 산출한 변화량이 미리 설정되어 있는 임계값을 초과한 것을 검출하여 진단부의 판단 동작을 정지하는 동작 제어 수단을 포함하도록 하면 된다. 또, 진단 동작 제어부는, 제어 지령치로부터 제3 상태량을 산출하는 제3 연산 수단과, 제어 지령치로부터 제4 상태량을 산출하는 제4 연산 수단과, 제1 상태량에 대한 제2 상태량의 비율을 나타내는 제1 비를, 제3 상태량에 대한 제4 상태량의 비율을 나타내는 제2 비가 초과한 것을 검출하여 진단부의 판단 동작을 정지하는 동작 제어 수단을 포함하도록 해도 된다.
상기 스틱 슬립 검출 장치에 있어서, 제1 상태량은 변위의 미소 변화량이고, 제2 상태량은 변위의 미소 변화량의 미소 변화량이면 된다. 예를 들어, 이 미소 변화량은 예를 들어, 1계 미분값 또는 1계 차분값의 제곱 평균이고, 미소 변화량의 미소 변화량은 2계 미분값 또는 2계 차분값의 제곱 평균이다. 또, 제1 상태량은 변위의 1계 차분값의 절대값의 평균이고, 제2 상태량은 변위의 1계 차분값의 제곱 평균의 평방근이어도 된다. 또, 제1 연산 수단은, 변위 검출 수단이 검출한 변위의 1계 차분값을 계산하는 차분 연산 수단과, 이 차분 연산 수단에 의해 얻어진 1계 차분값의 절대값의 합을 계산하는 제1 총합 연산 수단과, 이 제1 총합 연산 수단으로부터 얻어진 1계 차분값의 절대값의 합의 일부 또는 전부의 평균으로부터 제1 상태량을 산출하는 제1 평균 연산 수단을 포함하고, 제2 연산 수단은, 차분 연산 수단에 의해 얻어진 1계 차분값의 제곱합을 계산하는 제2 총합 연산 수단과, 이 제2 총합 연산 수단으로부터 얻어진 1계 차분값의 제곱합의 일부 또는 전부의 평균으로부터 제2 상태량을 산출하는 제2 평균 연산 수단을 포함하도록 해도 된다.
또, 본 발명에 따른 스틱 슬립 검출 방법은, 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 변위를 검출하고, 변위로부터 제1 상태량을 산출하고, 변위로부터 제2 상태량을 산출하고, 미리 구해진 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 이용하여, 산출한 제1 상태량으로부터 제2 상태량을 추정하여 추정 상태량을 산출하고, 산출한 제2 상태량과 추정 상태량을 비교함으로써 가동부의 이상을 판단하고, 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 이상의 판단 동작을 정지한다.
또, 본 발명에 따른 스틱 슬립 검출 방법은, 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 변위를 검출하고, 변위로부터 제1 상태량을 산출하고, 변위로부터 제2 상태량을 산출하고, 미리 구해진 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계와, 제1 연산 수단이 산출한 제1 상태량 및 제2 연산 수단이 산출한 제2 상태량 사이의 관계를 비교함으로써 가동부의 이상을 판단하고, 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 이상의 판단 동작을 정지한다.
상기 스틱 슬립 검출 방법에 있어서, 이상의 판단 동작의 정지에서는, 제어 지령치를 기초로 제1 상태량의 산출 및 제2 상태량의 산출의 동작을 정지하면 된다. 또, 이상의 판단 동작의 정지에서는, 제어 지령치를 기초로 판단 동작을 정지해도 된다. 또, 이상의 판단 동작의 정지에서는, 제어 지령치의 변화량을 산출하고, 산출한 변화량이 미리 설정되어 있는 임계값을 초과한 것을 검출하여 판단 동작을 정지하면 된다. 또, 이상의 판단 동작의 정지에서는, 제어 지령치로부터 제3 상태량을 산출하고, 제어 지령치로부터 제4 상태량을 산출하고, 제1 상태량에 대한 제2 상태량의 비율을 나타내는 제1 비를, 제3 상태량에 대한 제4 상태량의 비율을 나타내는 제2 비가 초과한 것을 검출하여 판단 동작을 정지해도 된다.
상기 스틱 슬립 검출 방법에 있어서, 제1 상태량은 변위의 미소 변화량이고, 제2 상태량은 변위의 미소 변화량의 미소 변화량이면 된다. 예를 들어, 이 미소 변화량은 예를 들어, 1계 미분값 또는 1계 차분값의 제곱 평균이고, 미소 변화량의 미소 변화량은 2계 미분값 또는 2계 차분값의 제곱 평균이다. 또, 제1 상태량은 변위의 1계 차분값의 절대값의 평균이고, 제2 상태량은 변위의 1계 차분값의 제곱 평균의 평방근이어도 된다. 또, 제1 상태량의 산출에서는, 변위 검출 수단이 검출한 변위의 1계 차분값을 계산하고, 1계 차분값의 절대값의 합을 계산하고, 1계 차분값의 절대값의 합의 일부 또는 전부의 평균으로부터 제1 상태량을 산출하고, 제2 상태량의 산출에서는, 1계 차분값의 제곱합을 계산하고, 1계 차분값의 제곱합의 일부 또는 전부의 평균으로부터 제2 상태량을 산출해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 이상의 판단 동작을 정지하도록 했기 때문에, 제어의 상태에 대응하여 보다 정확하게 스틱 슬립의 상태를 판단할 수 있게 된다는 우수한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 2에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태 3에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태 4에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 5에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 6에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태 7에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 8은 제어 지령치, 제어 지령치의 1계 차분, 지령치 변경 신호, 변위 측정치 및 측정치의 1계 차분의 변화를 나타내는 타이밍차트이다.
도 9는 본 발명의 실시형태 8에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시형태 9에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 11a는 부여된 제어 지령치와 변위 신호의 관계를 나타내는 특성도이다.
도 11b는 부여된 제어 지령치와 변위 신호의 관계를 나타내는 특성도이다.
도 12는 슬라이딩 부분을 갖는 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 13a는 왕복 슬라이딩하고 있는 부위로부터 얻어지는 변위 신호의 1계 차분값의 발생 빈도 분포를 나타내는 히스토그램이다.
도 13b는 왕복 슬라이딩하고 있는 부위로부터 얻어지는 변위 신호의 1계 차분값의 발생 빈도 분포를 나타내는 히스토그램이다.
도 14는 제어 지령치와 변위 측정치와 변위 측정치의 1계 차분값의 변화를 나타내는 타이밍차트이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해 도면을 참조하여 설명한다.
[실시형태 1]
처음으로, 본 발명의 실시형태 1에 관해 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시형태에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 이 스틱 슬립 검출 장치는, 우선, 예를 들어, 포지셔너에 의해 밸브축 변위가 제어되고 있는 조절 밸브 등의 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 이상을 판단하는 진단부(100)를 포함한다. 또, 밸브체 등의 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 진단부(100)의 동작을 정지하는 진단 동작 제어부(107)를 포함한다.
또, 진단부(100)는, 변위 검출부(101), 제1 상태량 산출부(제1 연산 수단; 102), 제2 상태량 산출부(제2 연산 수단; 103), 특성 기억부(104), 제2 상태량 추정부(105) 및 진단 연산부(106)를 포함한다.
변위 검출부(101)은, 밸브체 등의 가동부의 변위를 검출(계측)한다. 제1 상태량 산출부(102)는, 검출된 가동부의 변위로부터 제1 상태량을 산출한다. 제2 상태량 산출부(103)는, 검출된 가동부의 변위로부터 제2 상태량을 산출한다. 특성 기억부(104)는, 미리 구해진 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 저장하고 있다. 제2 상태량 추정부(105)는, 특성 기억부(104)에 저장되어 있는 관계를 이용하여, 제1 상태량 산출부(102)가 산출한 제1 상태량으로부터 제2 상태량을 추정하여 추정 상태량을 산출한다. 진단 연산부(106)는, 제2 상태량 산출부(103)가 산출한 제2 상태량과 추정 상태량을 비교함으로써 가동부의 이상을 판단한다.
다음으로, 진단 동작 제어부(107)에 관해 보다 상세하게 설명한다. 예를 들어, 포지셔너에는, 외부로부터 밸브축(가동부)의 변위를 제어하기 위한 제어 지령치(변위 지령치)가 제어 신호로서 부여되고, 이 제어 신호를 기초로 밸브축의 변위를 제어하고 있다. 이러한 제어 신호를 바탕으로, 진단 동작 제어부(107)는 진단부(100)의 동작을 제어한다.
예를 들어, 진단 동작 제어부(107)는, 밸브축의 변위에 대한 제어 지령치의 변화의 폭과, 미리 설정되어 있는 기준치를 비교하여, 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과한 경우, 진단부(100)에서의 이상의 판단 동작을 정지한다. 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과한 경우는, 정상 동작이라 하더라도 스틱 슬립이 발생한 경우와 동일하게 판단되는 경우가 있다. 이에 비해, 진단 동작 제어부(107)는, 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과하면, 진단부(100)의 동작을 정지하기 때문에, 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있게 된다.
여기서, 기준치에 관해 간단히 설명한다.
스틱 슬립 상태가 아닌 정상적인 가동부(검출 대상)에 대하여, A1과 A2의 두값 사이에서 왕복하는 직사각형 파형의 제어 지령치를 부여한다. 제어 지령치를 전환하는 시간 간격은, 실제 동작시에 일어날 수 있는 가장 빈번한 지령치 변경 간격과 동일한 정도로 하는 것이 바람직하다. 이 제어 지령치로 가동부를 동작시킨 결과 측정되는 변위 측정치로부터 2개의 상태량을 산출하고, 특허문헌 1에 기재된 방법에 적용하여, 정상인지 이상인지를 판정한다. 이 판정에서 이상으로 판정된 경우는, 부여한 제어 지령치의 변화량은 오검지를 일으킬 수 있는 값이 되기 때문에, A1과 A2의 차이를 좀 더 작게 하여 다시 실험한다.
이와 같이 하여, 시험적으로 부여한 제어 지령치로 동작시킴으로써 A1과 A2의 폭(제어 지령치 변화량)을 어느 정도까지 크게 하면, 이상으로 오검지되는지를 판정할 수 있다. 따라서, 상술한 시험 동작에 의해, 이상으로 판단되는 제어 지령치 변화량의 하한을 구하고, 이 하한치를 기준치로 하면 된다. 이와 같이 하여 결정한 기준치를 초과하는 제어 지령치가 부여된 경우, 상술한 것에서, 진단부(100)는 스틱 슬립이 발생한 것으로 오판단하는 것으로 생각할 수 있다. 다시 말해서, 상기 기준치를 초과하는 제어 지령치가 부여된 경우, 진단 동작 제어부(107)가 진단부(100)의 동작을 정지하면, 오판단을 억제할 수 있다.
정상적인 검출 대상의 수학 모델이 있으면, 상술한 기준치의 결정 방법 대신에, 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 동일하게 미리 정해진 임계값을 결정할 수 있다. 단, 이 경우는, 변위 검출부(101)의 오차와 동일한 정도의 외란을 가한 상태에서 상태량을 산출해야 한다.
또, 진단 동작 제어부(107)는, 상술한 제1 상태량 산출부(102)와 동일하게 함으로써, 제어 지령치로부터 제3 상태량을 산출하고, 상술한 제2 상태량 산출부(103)와 동일하게 함으로써 제4 상태량을 산출하고, 제1 상태량에 대한 제2 상태량의 비율을 나타내는 제1 비를, 제3 상태량에 대한 제4 상태량의 비율을 나타내는 제2 비가 초과하면, 진단부(100)의 판단 동작을 정지한다.
진단부(100)에서 스틱 슬립이 발생하고 있다고 판단되는 동작을 하게 하는 제어 지령치가 부여된 경우, 정상적인 동작을 하는 가동부의 변위는, 제어 지령치보다 원활한 거동이 된다. 따라서, 이러한 상태로 가동부의 측정되는 변위로부터 산출되는 제1 상태량에 대한 제2 상태량의 비율(제2 상태량/제1 상태량)은, 제어 지령치로부터 산출되는 제3 상태량에 대한 제4 상태량의 비율(제4 상태량/제3 상태량)보다 커진다. 따라서, 「제4 상태량/제3 상태량」이 「제2 상태량/제1 상태량」을 초과한 것을 검출하면 진단부(100)의 판단 동작을 정지하는 것에 의해서도, 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있게 된다.
진단 동작 제어부(107)는, 예를 들어, 제1 상태량 산출부(102) 및 제2 상태량 산출부(103)에서의 산출 동작을 정지함으로써, 진단부(100)에서의 판단의 동작을 정지하면 된다. 또, 예를 들어, 진단 연산부(106)의 동작을 정지함으로써, 진단부(100)에서의 판단의 동작을 정지해도 된다. 또, 진단 동작 제어부(107)는, 상술한 바와 같이 진단부(100)의 동작을 정지한 후, 설정되어 있는 시간후에 진단부(100)의 동작을 재개(개시)시킨다. 여기서, 상술한 바와 같이 제어 지령치에 문제가 있는 것이 검출된 시점에서, 제1 상태량 및 제2 상태량이 이미 산출되어 있는 경우도 있다. 이러한 경우, 각 상태량 산출부의 동작의 정지에서는, 오검지의 억제가 불확실해진다. 따라서, 진단부(100)에서의 판단의 동작을 정지하는 것이, 보다 확실하게 오검출을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 우선 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 변위를 검출하고, 다음으로, 변위로부터 제1 상태량을 산출하고, 다음으로, 산출한 변위로부터 제2 상태량을 산출하고, 다음으로, 미리 구해진 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 이용하여, 산출한 제1 상태량으로부터 제2 상태량을 추정하여 추정 상태량을 산출하고, 다음으로, 산출한 제2 상태량과 추정 상태량을 비교함으로써 가동부의 이상을 판단하고, 덧붙여, 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 이상의 판단 동작을 정지하도록 한 것에 특징이 있다.
이 본 실시형태에 의하면, 진단 동작 제어부(107)가, 가동부에 대한 제어 지령치를 기초로 진단부(100)의 동작을 제어하도록 했기 때문에, 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있는 등, 제어의 상태에 대응하여 보다 정확하게 스틱 슬립의 상태를 판단할 수 있게 된다.
[실시형태 2]
다음으로, 본 발명의 실시형태 2에 관해, 도 2를 이용하여 설명한다. 도 2는, 본 발명의 실시형태 2에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 이 스틱 슬립 검출 장치는, 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 이상을 판단하는 진단부(200) 및 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 진단부(200)의 동작을 정지하는 진단 동작 제어부(207)를 포함한다. 진단부(200)는, 변위 검출부(201), 제1 상태량 산출부(202; 제1 연산 수단), 제2 상태량 산출부(203; 제2 연산 수단), 특성 기억부(204), 제2 상태량 추정부(205) 및 진단 연산부(206)를 포함한다.
변위 검출부(201)는, 밸브체 등의 가동부의 변위를 검출(계측)하여 디지털 신호의 변위 신호를 출력한다.
제1 상태량 산출부(202)는, 검출된 가동부의 변위를 나타내는 계측치로서 변위 검출부(201)로부터 출력된 변위 신호로부터 제1 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균을 산출한다. 또, 제2 상태량 산출부(203)는, 변위 검출부(201)로부터 출력된 변위 신호로부터 제2 상태량으로서 2계 차분값의 제곱 평균을 산출한다. 1계 차분값의 제곱 평균 및 2계 차분값의 제곱 평균은, 이하의 식(3) 및 식(4)를 이용하여 산출하면 된다.
Figure 112010062481118-pat00002
단, δx는 Δt의 사이의 x의 차분이고, 이하의 식(5)에 의해 구한다. 또, δ2x는 Δt의 사이의 δx의 차분이고, 동일하게 구해진다.
Figure 112010062481118-pat00003
특성 기억부(204)는, 미리 구해진 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 저장하고 있다. 예를 들어, 특성 기억부(204)에는, 가동부의 슬라이딩이 정상인 상태의 변위 신호의 1계 차분값의 제곱 평균과 2계 차분값의 제곱 평균의 관계(특성식)로서, 예를 들어, 이하의 식(6)에 나타낸 바와 같은, 2개의 정수 A, B에 의해 1차 근사한 특성식이 저장되어 있다.
Figure 112010062481118-pat00004
제2 상태량 추정부(205)는, 특성 기억부(204)에 저장되어 있는 관계를 이용하여, 제1 상태량 산출부(202)가 산출한 제1 상태량(1계 차분값의 제곱 평균)으로부터 제2 상태량(2계 차분값의 제곱 평균)을 추정하여 추정 상태량을 산출한다. 예를 들어, 제2 상태량 추정부(205)는, 식(6)에 제1 상태량 산출부(202)가 산출한 1계 차분값의 제곱 평균을 대입하여, 2계 차분값에 해당하는 추정 상태량을 산출한다.
진단 연산부(206)는, 제2 상태량 산출부(203)가 산출한 제2 상태량과 추정 상태량을 비교함으로써 가동부의 이상을 판단한다. 예를 들어, 진단 연산부(206)는, 제2 상태량 산출부(203)가 산출한 2계 차분값의 제곱 평균과, 제2 상태량 추정부(205)가 추정한 추정 상태량의 차이를 구하여, 예를 들어, 구한 차이가 미리 정해진 값보다 큰 경우에 스틱 슬립의 발생이 일어난 것으로 판단한다.
상술한 바와 같이, 진단부(200)가 스틱 슬립(가동부의 이상)을 판단하는 중에, 본 실시형태에서는, 진단 동작 제어부(207)가, 가동부에 대한 제어 지령치를 기초로 제1 상태량 산출부(202) 및 제2 상태량 산출부(203)의 동작을 정지함으로써, 진단부(200)의 판단 동작을 정지한다. 예를 들어, 밸브체 등의 가동부에 대한 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과한 경우, 진단 동작 제어부(207)는, 제1 상태량 산출부(202) 및 제2 상태량 산출부(203)에서의 산출 동작을 정지한다. 이에 따라, 진단부(200)에서는, 스틱 슬립의 판단이 정지되어, 상술한 바와 같은 가동부에 대한 제어 지령치에 기인하는 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있게 된다.
그런데, 상술한 것에서는, 변위 검출부(201)로부터 출력되는 변위 신호가 디지털 신호이고, 제1 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균을 산출하고, 제2 상태량으로서 2계 차분값의 제곱 평균을 산출했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 식(1)과 같이, 제1 상태량으로서 1계 차분값의 절대값 평균을 산출하고, 제2 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균의 평방근을 산출해도 된다. 또, 변위 신호가 아날로그 신호인 경우, 제1 상태량으로서 1계 미분값의 제곱 평균을 산출하고, 제2 상태량으로서 2계 미분값의 제곱 평균을 산출해도 된다.
예를 들어, 우선, 제1 상태량 산출부(202)는, 슬라이딩하는 2개의 물체(예를 들어, 피스톤과 실린더)의 상대 변위 x를 계측하고 있을 때의 변위 신호의 1계 미분값으로부터, 이하에 나타내는 식(7)에 나타낸 바와 같이, 시간 T의 사이의 제곱 평균을 구한다. 또, 제2 상태량 산출부(203)는, 변위 신호의 2계 미분값으로부터, 이하의 식(8)에 나타낸 바와 같이, 시간 T의 사이의 제곱 평균을 구한다.
Figure 112010062481118-pat00005
단,
Figure 112010062481118-pat00006
는 시각 t에서의 1계 미분값
Figure 112010062481118-pat00007
단,
Figure 112010062481118-pat00008
는 시각 t에서의 2계 미분값
한편, 특성 기억부(204)에는, 슬라이딩이 정상인 상태의 변위 신호의 1계 미분값의 제곱 평균과 2계 미분값의 제곱 평균의 관계(특성식)로서, 예를 들어, 가장 간단한 것으로서 이하의 식(9)에 나타낸 바와 같이, 2개의 정수 A, B에 의해 1차 근사한 특성식이 저장되어 있다.
Figure 112010062481118-pat00009
제2 상태량 추정부(205)에서는, 식(9)로 나타낸 특성식을 이용하여, 계측치로부터 얻어진 1계 미분값의 제곱 평균으로부터 2계 미분값의 제곱 평균을 추정한다. 또, 진단 연산부(206)에서는, 제2 상태량 추정부(205)가 추정(산출)한 2계 미분값의 제곱 평균(추정 상태량)과 제2 상태량 산출부(203)가 산출한 2계 미분값의 제곱 평균의 차이를 구한다. 이 차이가 미리 정해진 값보다 큰 경우에, 진단 연산부(206)는, 스틱 슬립이 발생한 것으로 판단한다. 2계 미분값의 제곱 평균으로부터 1계 미분값의 제곱 평균을 추정하여, 이 추정 1계 미분값의 제곱 평균과 변위로부터 구한 실제의 1계 미분값의 제곱 평균을 비교해도 된다.
[실시형태 3]
다음으로, 본 발명의 실시형태 3에 관해, 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3은, 본 발명의 실시형태 3에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 이 스틱 슬립 검출 장치는, 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 이상을 판단하는 진단부(300) 및 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 진단부(300)의 동작을 정지하는 진단 동작 제어부(307)를 포함한다. 진단부(300)는, 변위 검출부(301), 제1 상태량 산출부(302; 제1 연산 수단), 제2 상태량 산출부(303; 제2 연산 수단), 특성 기억부(304), 제2 상태량 추정부(305) 및 진단 연산부(306)를 포함한다.
변위 검출부(301)은, 밸브체 등의 가동부의 변위를 검출(계측)하여 디지털 신호의 변위 신호를 출력한다.
제1 상태량 산출부(302)는, 검출된 가동부의 변위를 나타내는 계측치로서 변위 검출부(301)로부터 출력된 변위 신호로부터 제1 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균을 산출한다. 또, 제2 상태량 산출부(303)는, 변위 검출부(301)로부터 출력된 변위 신호로부터 제2 상태량으로서 2계 차분값의 제곱 평균을 산출한다.
특성 기억부(304)는, 미리 구해진 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 저장하고 있다. 예를 들어, 특성 기억부(304)에는, 가동부의 슬라이딩이 정상인 상태의 변위 신호의 1계 차분값의 제곱 평균과 2계 차분값의 제곱 평균의 관계(특성식)가 저장되어 있다.
제2 상태량 추정부(305)는, 특성 기억부(304)에 저장되어 있는 관계를 이용하여, 제1 상태량 산출부(302)가 산출한 제1 상태량(1계 차분값의 제곱 평균)으로부터 제2 상태량(2계 차분값의 제곱 평균)을 추정하여 추정 상태량을 산출한다.
진단 연산부(306)는, 제2 상태량 산출부(303)가 산출한 제2 상태량과 추정 상태량을 비교함으로써 가동부의 이상을 판단한다. 예를 들어, 진단 연산부(306)는, 제2 상태량 산출부(303)가 산출한 2계 차분값의 제곱 평균과, 제2 상태량 추정부(305)가 추정한 추정 상태량의 차이를 구하여, 예를 들어, 구한 차이가 미리 정해진 값보다 큰 경우에 스틱 슬립의 발생이 일어난 것으로 판단한다.
상술한 바와 같이, 진단부(300)가 스틱 슬립(가동부의 이상)을 판단하는 중에, 본 실시형태에서는, 진단 동작 제어부(307)가, 가동부에 대한 제어 지령치를 기초로 진단 연산부(306)의 동작을 정지함으로써, 진단부(300)의 판단 동작을 정지한다. 예를 들어, 밸브체 등의 가동부의 변위에 대한 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과한 경우, 진단 동작 제어부(307)는, 진단 연산부(306)에서의 스틱 슬립 발생의 판단 동작을 정지한다. 이에 따라, 진단부(300)에서는, 스틱 슬립의 판단이 정지되어, 상술한 바와 같은 가동부에 대한 제어 지령치에 기인하는 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있게 된다.
진단 동작 제어부(307)가, 가동부의 변위에 대한 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과한 것을 검출한 경우에 판단 정지 신호를 출력하여, 진단 연산부(306)가 스틱 슬립이 발생했다고 판단했을 때, 상기 판단 정지 신호가 출력되어 있는 경우, 진단부(300; 진단 연산부(306))가 판단 결과의 출력을 정지해도 된다.
[실시형태 4]
다음으로, 본 발명의 실시형태 4에 관해, 도 4를 이용하여 설명한다. 도 4는, 본 발명의 실시형태 4에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 이 스틱 슬립 검출 장치는, 우선, 예를 들어, 포지셔너에 의해 밸브축 변위가 제어되고 있는 조절 밸브 등의 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 이상을 판단하는 진단부(400)를 포함한다. 또, 밸브체 등의 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 진단부(400)의 판단 동작을 정지하는 진단 동작 제어부(407)를 포함한다.
또, 진단부(400)는, 변위 검출부(401), 제1 상태량 산출부(402; 제1 연산 수단), 제2 상태량 산출부(403; 제2 연산 수단), 특성 기억부(404) 및 진단 연산부(406)를 포함한다.
변위 검출부(401)는, 밸브체 등의 가동부의 변위를 검출(계측)한다. 제1 상태량 산출부(402)는, 검출된 변위로부터 제1 상태량을 산출한다. 제2 상태량 산출부(403)는, 검출된 변위로부터 제2 상태량을 산출한다. 특성 기억부(404)는, 미리 구해진 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 저장하고 있다. 진단 연산부(406)는, 제1 상태량 산출부(402)가 산출한 제1 상태량 및 제2 상태량 산출부(403)가 산출한 제2 상태량 사이의 관계와, 특성 기억부(404)에 저장된 관계를 비교함으로써, 가동부의 이상을 판단한다.
다음으로, 진단 동작 제어부(407)에 관해 보다 상세하게 설명한다. 예를 들어, 포지셔너에는, 외부로부터 밸브축(가동부)의 변위를 제어하기 위한 변위 지령치(제어 지령치)가 제어 신호로서 부여되고, 이 제어 신호를 기초로 밸브축의 변위를 제어하고 있다. 이러한 제어 신호를 바탕으로, 진단 동작 제어부(407)는, 진단부(400)의 동작을 제어한다.
예를 들어, 진단 동작 제어부(407)는, 밸브축의 변위에 대한 제어 지령치의 변화의 폭과, 미리 설정되어 있는 기준치를 비교하여, 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과한 경우, 진단부(400)에서의 이상의 판단 동작을 정지한다. 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과한 경우는, 정상적인 동작이라 하더라도 스틱 슬립이 발생한 경우와 동일하게 판단되는 경우가 있다. 이에 비하여, 진단 동작 제어부(407)는, 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과하면, 진단부(400)의 동작을 정지하기 때문에, 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있게 된다. 이들 동작은, 상술한 실시형태 1과 동일하다.
상술한 본 실시형태에서도, 상술한 실시형태 1과 마찬가지로, 진단 동작 제어부(407)가, 가동부에 대한 제어 지령치를 기초로 진단부(400)의 동작을 제어하도록 했기 때문에, 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있는 등, 제어의 상태에 대응하여 보다 정확하게 스틱 슬립의 상태를 판단할 수 있게 된다.
[실시형태 5]
다음으로, 본 발명의 실시형태 5에 관해, 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는, 본 발명의 실시형태 5에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 이 스틱 슬립 검출 장치는, 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 이상을 판단하는 진단부(500) 및 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 진단부(500)의 동작을 정지하는 진단 동작 제어부(507)를 포함한다. 진단부(500)는, 변위 검출부(501), 제1 상태량 산출부(502; 제1 연산 수단), 제2 상태량 산출부(503; 제2 연산 수단), 특성 기억부(504) 및 진단 연산부(506)를 포함한다.
변위 검출부(501)는, 밸브체 등의 가동부의 변위를 검출(계측)하여 디지털 신호의 변위 신호를 출력한다.
제1 상태량 산출부(502)는, 검출된 가동부의 변위를 나타내는 계측치로서 변위 검출부(501)로부터 출력된 변위 신호로부터 제1 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균을 산출한다. 또, 제2 상태량 산출부(503)는, 변위 검출부(501)로부터 출력된 변위 신호로부터 제2 상태량으로서 2계 차분값의 제곱 평균을 산출한다.
특성 기억부(504)는, 미리 구해진 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 저장하고 있다. 진단 연산부(506)는, 제1 상태량 산출부(502)가 산출한 제1 상태량과 제2 상태량 산출부(503)가 산출한 제2 상태량의 관계를 구하여, 구한 관계와, 특성 기억부(504)에 기억되어 있는 관계를 비교함으로써, 스틱 슬립의 발생을 검출한다.
상술한 바와 같이, 진단부(500)가 스틱 슬립(가동부의 이상)을 판단하는 중에, 본 실시형태에서는, 진단 동작 제어부(507)가, 가동부에 대한 제어 지령치를 기초로 제1 상태량 산출부(502) 및 제2 상태량 산출부(503)의 동작을 정지함으로써, 진단부(500)의 판단 동작을 정지한다. 예를 들어, 밸브체 등의 가동부의 변위에 대한 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과한 경우, 진단 동작 제어부(507)는, 제1 상태량 산출부(502) 및 제2 상태량 산출부(503)에서의 산출 동작을 정지한다. 이에 따라, 진단부(500)에서는, 스틱 슬립의 판단이 정지되어, 상술한 바와 같은 가동부에 대한 제어 지령치에 기인하는 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있게 된다.
그런데, 상술한 것에서는, 변위 검출부(501)로부터 출력되는 변위 신호가 디지털 신호이며, 제1 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균을 산출하고, 제2 상태량으로서 2계 차분값의 제곱 평균을 산출했지만, 이것에 한정되지 않는다. 식(1)과 같이, 제1 상태량으로서 1계 차분값의 절대값 평균을 산출하고, 제2 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균의 평방근을 산출해도 된다. 변위 신호가 아날로그 신호인 경우, 제1 상태량으로서 1계 미분값의 제곱 평균을 산출하고, 제2 상태량으로서 2계 미분값의 제곱 평균을 산출해도 된다.
[실시형태 6]
다음으로, 본 발명의 실시형태 6에 관해, 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6은, 본 발명의 실시형태 6에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 이 스틱 슬립 검출 장치는, 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 이상을 판단하는 진단부(600) 및 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 진단부(600)의 동작을 정지하는 진단 동작 제어부(607)를 포함한다. 진단부(600)는, 변위 검출부(601), 제1 상태량 산출부(602; 제1 연산 수단), 제2 상태량 산출부(603; 제2 연산 수단), 특성 기억부(604) 및 진단 연산부(606)를 포함한다.
변위 검출부(601)은, 밸브체 등의 가동부의 변위를 검출(계측)하여 디지털 신호의 변위 신호를 출력한다.
제1 상태량 산출부(602)는, 검출된 가동부의 변위를 나타내는 계측치로서 변위 검출부(601)로부터 출력된 변위 신호로부터 제1 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균을 산출한다. 또, 제2 상태량 산출부(603)는, 변위 검출부(601)로부터 출력된 변위 신호로부터 제2 상태량으로서 2계 차분값의 제곱 평균을 산출한다.
특성 기억부(604)는, 미리 구해진 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 저장하고 있다. 진단 연산부(606)는, 제1 상태량 산출부(602)가 산출한 제1 상태량과 제2 상태량 산출부(603)가 산출한 제2 상태량의 관계를 구하여, 구한 관계와, 특성 기억부(604)에 기억되어 있는 관계를 비교함으로써, 스틱 슬립의 발생을 검출한다.
상술한 바와 같이, 진단부(600)가 스틱 슬립(가동부의 이상)을 판단하는 중에, 본 실시형태에서는, 진단 동작 제어부(607)가, 가동부에 대한 제어 지령치를 기초로 진단 연산부(606)의 동작을 정지함으로써, 진단부(600)의 판단 동작을 정지한다. 예를 들어, 밸브체 등의 가동부의 변위에 대한 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과한 경우, 진단 동작 제어부(607)는, 진단 연산부(606)에서의 스틱 슬립 발생의 판단 동작을 정지한다. 이에 따라, 진단부(600)에서는, 스틱 슬립의 판단이 정지되어, 상술한 바와 같은 가동부에 대한 제어 지령치에 기인하는 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있게 된다.
진단 동작 제어부(607)가, 가동부의 변위에 대한 제어 지령치의 단위시간의 변화폭이 기준치를 초과한 것을 검출한 경우에 판단 정지 신호를 출력하고, 진단 연산부(606)가 스틱 슬립이 발생했다고 판단했을 때, 상기 판단 정지 신호가 출력되어 있는 경우, 진단부(600; 진단 연산부(606))가 판단 결과의 출력을 정지해도 된다.
[실시형태 7]
다음으로, 본 발명의 실시형태 7에 관해 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7은, 본 발명의 실시형태 7에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 이 스틱 슬립 검출 장치는, 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 이상을 판단하는 진단부(200) 및 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 진단부(200)의 동작을 정지하는 진단 동작 제어부(707)를 포함한다. 진단부(200)는, 변위 검출부(201), 제1 상태량 산출부(202; 제1 연산 수단), 제2 상태량 산출부(203; 제2 연산 수단), 특성 기억부(204), 제2 상태량 추정부(205) 및 진단 연산부(206)를 포함한다. 이들 구성에 관해서는, 상술한 실시형태 2와 동일하다.
본 실시형태에서는, 진단 동작 제어부(707)가, 제어 지령치 수신부(771), 제어 지령치 변화량 산출부(772) 및 동작 제어부(773)를 포함한다.
제어 지령치 수신부(771)는, 진단부(200)에 의한 진단 대상이 되는, 예를 들어 조절 밸브의 포지셔너에 대한 제어 지령치를 수신한다. 제어 지령치 변화량 산출부(772)는, 제어 지령치 수신부(771)가 수신하고 있는 제어 지령치의 변화로부터, 미리 설정되어 있는 단위시간당 변화량을 산출한다. 동작 제어부(773)는, 제어 지령치 변화량 산출부(772)가 산출한 변화량이, 설정되어 있는 기준치를 초과하면, 제1 상태량 산출부(202) 및 제2 상태량 산출부(203)의 동작을 정지함으로써, 진단부(200)의 판단 동작을 정지한다.
예를 들어, 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같은 제어 지령치가 제어 지령치 수신부(771)에서 수신된다. 제어 지령치 변화량 산출부(772)에서는, 수신된 제어 지령치로부터, 단위시간마다 1계 차분값을 산출한다. 제어 지령치 변화량 산출부(772)가 산출하는 1계 차분값은, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이 시계열적으로 변화한다. 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제어 지령치가 시각 t의 시점에서 크게 변경되면, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 1계 차분값은 큰 값이 된다. 이 값이 기준치를 초과하면, 동작 제어부(773)가, 도 8의 (c)에 나타낸 바와 같이, 시각 t로부터 미리 정해진 시간 동안 계속하는 지령치 변경 신호를 출력한다.
이 지령치 변경 신호가 제1 상태량 산출부(202) 및 제2 상태량 산출부(203)에서 수신되면, 제1 상태량 산출부(202) 및 제2 상태량 산출부(203)에서는, 산출 동작을 정지한다. 제1 상태량 산출부(202) 및 제2 상태량 산출부(203)에서는, 지령치 변경 신호를 접수하고 있는 동안에는, 산출 동작을 정지한다. 지령치 변경 신호가 출력되고 있는 미리 정해진 시간에는, 변위 검출부(201)로부터 출력되는 변위 신호는, 도 8의 (d)에 나타낸 바와 같이 변화한다.
이와 같이 변화하는 변위 신호의 1계 차분은, 도 8의 (e)에 나타낸 바와 같이 변화한다. 변위 신호의 1계 차분의 변화는, 제어 지령치의 큰 변화에 대응하여 큰 값이 되지만, 시각 t로부터 미리 정해진 시간은, 제1 상태량 산출부(202) 및 제2 상태량 산출부(203)의 동작이 정지하고 있어, 상태량의 산출이 정지하고 있다. 다시 말해서, 스틱 슬립이라고 판단되는 변위 신호의 1계 차분값의 큰 값은, 산출 동작에서 제외되게 된다. 따라서, 동작 제어부(773)에 의해 지령치 변경 신호가 출력되고 있는 미리 정해진 시간은, 진단부(200)에서는 스틱 슬립의 판단이 정지되어, 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있게 된다.
상술한 미리 정해진 시간은, 이하와 같이 결정하면 된다. 우선, 검출 대상의 가동부의 시정수를 TC, 일어날 수 있는 변위에 대한 제어 지령치의 최대 변화폭을 D, 변위 검출부(201)의 오차의 표준편차를 σ로 한다. 시각 t=0에서 변위의 제어 지령치를 A1에서 A1+D로 변경하면, 시각 t에서의 변위 측정치는 (A1+D)-Dexp(-t/TC)이고, 목표로 하는 변위의 제어 지령치(A1+D)와의 차이는 |Dexp(-t/TC)|이다. 이 차이가 3σ(변위 검출부(201)의 오차의 표준편차의 3배)와 동일한 정도 이하가 될 때까지 미리 정해진 시간으로 하면 된다. 부등식 |Dexp(-t/TC)|<3σ을 풀면, t>TC1n(D/3σ)이 되기 때문에, 미리 정해진 시간은, TC1n(D3/σ)보다 커지도록 정하면 된다. 이 시간을 필요 이상으로 길게 하면, 원래라면 스틱 슬립 검지가 가능한 구간을 검지 대상에서 제외시키게 되므로 주의가 필요하다.
[실시형태 8]
다음으로, 본 발명의 실시형태 8에 관해 도 9를 이용하여 설명한다. 도 9는, 본 발명의 실시형태 8에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 이 스틱 슬립 검출 장치는, 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 이상을 판단하는 진단부(200)를 포함한다. 진단부(200)는, 상술한 실시형태 2, 7과 동일하다.
또, 본 실시형태 8에서의 스틱 슬립 검출 장치는, 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 진단부(200)의 동작을 정지하기 위한 판정 신호를 송출하는 진단 동작 제어 외부 시스템(907) 및 진단 동작 제어 외부 시스템(907)으로부터 송출된 판정 신호를 기초로 진단부(200)의 동작을 정지하는 동작 제어부(976)를 포함한다. 진단 동작 제어 외부 시스템(907)으로부터 송출된 판정 신호는, 네트워크(908)를 통해 접속하는 수신부(975)에서 접수되고 동작 제어부(976)에 보내진다.
본 실시형태에서는, 진단 동작 제어 외부 시스템(907)이, 제어 지령치 수신부(971), 제어 지령치 변화량 산출부(972), 변화량 판정부(973) 및 송신부(974)를 포함한다. 진단 동작 제어 외부 시스템(907)은, 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 결정하는 외부 제어 시스템과 동일한 시스템 내에 있는 것이 바람직하지만, 별도의 시스템으로서 실현되어 있어도 상관없다.
제어 지령치 수신부(971)는, 진단부(200)에 의한 진단 대상이 되는, 예를 들어 조절 밸브의 포지셔너에 대한 제어 지령치를 수신한다. 진단 동작 제어 외부 시스템(907)이 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 결정하는 외부 제어 시스템과 동일한 시스템 내에 있는 경우는, 제어 지령치의 취득은 시스템 내의 데이터 전달로서 실현 가능하다. 별도의 시스템으로서 실현되어 있는 경우는, 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 결정하는 외부 시스템 등과 통신을 함으로써, 실시간으로 제어 지령치를 수신할 수 있도록 할 필요가 있다. 제어 지령치 변화량 산출부(972)는, 동작 제어부(976)가 수신하고 있는 제어 지령치의 변화로부터, 미리 설정되어 있는 단위시간당 변화량을 산출한다. 변화량 판정부(973)는, 제어 지령치 변화량 산출부(972)가 산출한 변화량이, 설정되어 있는 기준치를 초과하면, 동작 정지 신호를 출력한다. 송신부(974)는, 변화량 판정부(973)로부터 출력된 동작 정지 신호를, 네트워크(908)를 통해 수신부(975)에 송신한다.
수신부(975)에서는, 송신부(974)로부터 송신된 동작 정지 신호를 수신하여 동작 제어부(976)에 출력한다. 동작 정지 신호를 접수한 동작 제어부(976)는, 제1 상태량 산출부(202) 및 제2 상태량 산출부(203)의 동작을 정지함으로써, 진단부(200)의 판단 동작을 정지한다. 이에 따라, 진단부(200)에서는, 상술한 실시형태 7과 마찬가지로 스틱 슬립의 판단이 정지되어, 상술한 바와 같은 가동부에 대한 제어 지령치에 기인하는 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있게 된다.
[실시형태 9]
다음으로, 본 발명의 실시형태 9에 관해, 도 10을 이용하여 설명한다. 도 10은, 본 발명의 실시형태 9에서의 스틱 슬립 검출 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 이 스틱 슬립 검출 장치는, 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 이상을 판단하는 진단부(1000) 및 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 진단부(1000)의 동작을 정지하는 진단 동작 제어부(1007)를 포함한다. 진단부(1000)는, 변위 검출부(1001), 제1 상태량 산출부(1002; 제1 연산 수단), 제2 상태량 산출부(1003; 제2 연산 수단), 특성 기억부(1004) 및 진단 연산부(1006)를 포함한다.
변위 검출부(1001)는, 밸브체 등의 가동부의 변위를 검출(계측)하고, 예를 들어, 디지털 신호의 변위 신호를 출력한다.
제1 상태량 산출부(1002)는, 검출된 가동부의 변위를 나타내는 계측치로서 변위 검출부(1001)로부터 출력된 변위 신호로부터 제1 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균을 산출한다. 또, 제2 상태량 산출부(1003)는, 변위 검출부(1001)로부터 출력된 변위 신호로부터 제2 상태량으로서 2계 차분값의 제곱 평균을 산출한다.
특성 기억부(1004)는, 미리 구해진 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 저장하고 있다. 예를 들어, 특성 기억부(1004)에는, 가동부의 슬라이딩이 정상인 상태의 변위 신호의 1계 차분값의 제곱 평균과 2계 차분값의 제곱 평균의 관계(특성식)로서, 2개의 정수 A, B에 의해 1차 근사한 특성식이 저장되어 있다.
진단 연산부(1006)는, 제1 상태량 산출부(1002)가 산출한 제1 상태량과 제2 상태량 산출부(1003)가 산출한 제2 상태량의 관계를 구하여, 구한 관계와, 특성 기억부(1004)에 기억되어 있는 관계를 비교함으로써, 스틱 슬립의 발생을 검출한다. 예를 들어, 진단 연산부(1006)는, 제1 상태량 산출부(1002)가 산출한 1계 차분값의 제곱 평균과, 제2 상태량 산출부(1003)가 산출한 2계 차분값의 제곱 평균의 비와, 특성 기억부(1004)가 저장하고 있는 정상 동작시의 2개의 상태량의 비의 차이를 구하여, 구한 차이가 미리 정해진 값보다 큰 경우에 스틱 슬립의 발생이 일어난 것으로 판단한다.
이상의 구성은, 상술한 실시형태 6과 동일하다.
본 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 진단부(1000)가 스틱 슬립(가동부의 이상)을 판단하는 중에, 본 실시형태에서는, 진단 동작 제어부(1007)가, 가동부에 대한 제어 지령치를 기초로 진단 연산부(1006)의 동작을 정지함으로써, 진단부(1000)의 판단 동작을 정지한다.
이하, 진단 동작 제어부(1007)에 관해 보다 상세하게 설명한다. 진단 동작 제어부(1007)는, 지령치 수신부(1071), 제3 상태량 산출부(제3 연산 수단; 1072), 제4 상태량 산출부(제4 연산 수단; 1073) 및 동작 제어부(1074)를 포함한다.
지령치 수신부(1071)은, 진단부(1000)에 의한 진단 대상이 되는, 예를 들어 조절 밸브의 포지셔너에 대한 변위 지령치(제어 지령치)를 수신한다.
제3 상태량 산출부(1072)는, 지령치 수신부(1071)가 수신하고 있는 제어 지령치로부터, 제3 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균을 산출한다. 이것은, 계측된 변위 신호로부터 제1 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균을 산출하는 제1 상태량 산출부(1002)와 동일한 동작이다.
또, 제4 상태량 산출부(1073)는, 지령치 수신부(1071)가 수신하고 있는 제어 지령치로부터, 제4 상태량으로서 2계 차분값의 제곱 평균을 산출한다. 이것은, 계측된 변위 신호로부터 제2 상태량으로서 2계 차분값의 제곱 평균을 산출하는 제2 상태량 산출부(1003)와 동일한 동작이다.
동작 제어부(1074)는, 제1 상태량에 대한 제2 상태량의 비율을 나타내는 제1 비를, 제3 상태량에 대한 제4 상태량의 비율을 나타내는 제2 비가 초과한 것을 검출하여 진단부(1000)의 판단 동작을 정지한다. 본 실시형태에서, 동작 제어부(1074)는, 진단 연산부(1006)의 동작을 정지함으로써, 진단부(1000)의 판단 동작을 정지한다.
우선, 도 11a에서의 (a)의 점선으로 나타낸 바와 같은 변위의 제어 지령치가 부여되는 경우에 관해 생각한다. 이러한 제어 지령치에 대하여 가동부가 정상적으로 동작하면, 변위 검출부(1001)에서 계측되어 출력되는 변위 신호도, 동일한 상태가 되어, 진단부(1000)에서는, 스틱 슬립이 발생한 것으로는 판단되지 않는다. 또, 이러한 제어 지령치를 기초로 제3 상태량 및 제4 상태량을 산출하면, 이러한 경우, 제1 상태량에 대한 제2 상태량의 비율을 나타내는 제1 비는, 제3 상태량에 대한 제4 상태량의 비율을 나타내는 제2 비보다 큰 것이 된다.
한편, 스틱 슬립이 발생한 경우, 변위 검출부(1001)에서 계측되어 출력되는 변위 신호는, 도 11a에서의 (b)의 실선으로 나타낸 바와 같은 계단형의 것이 된다. 이러한 변위 신호가 검출되면, 진단부(1000)에서는, 스틱 슬립이 발생한 것으로 판단한다. 이 경우도, 제1 상태량에 대한 제2 상태량의 비율을 나타내는 제1 비는, 제3 상태량에 대한 제4 상태량의 비율을 나타내는 제2 비보다 큰 것이 된다.
이상의 경우에 대하여, 도 11b에서의 (a)의 점선으로 나타낸 바와 같은 변위의 제어 지령치가 부여되는 경우에 관해 생각한다. 이러한 제어 지령치가 부여되면, 가동부가 정상적으로 동작하더라도, 변위 검출부(1001)에서 계측되어 출력되는 변위 신호는, 도 11b에서의 (b)의 실선으로 나타내는 것이 된다. 이러한 상태에서는, 진단부(1000)에서는, 스틱 슬립이 발생한 것으로 판단해 버린다. 여기서, (a)의 제어 지령치를 기초로 제3 상태량 및 제4 상태량을 산출하면, 제3 상태량에 대한 제4 상태량의 비율을 나타내는 제2 비가, 제1 상태량에 대한 제2 상태량의 비율을 나타내는 제1 비보다 큰 것이 된다.
따라서, 「제4 상태량/제3 상태량」이 「제2 상태량/제1 상태량」을 초과한 것을 검출하면 진단부(1000)의 판단 동작을 정지함으로써, 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 제어 지령치로부터 제3 상태량을 산출하고, 제어 지령치로부터 제4 상태량을 산출하고, 제1 상태량에 대한 제2 상태량의 비율을 나타내는 제1 비를, 제3 상태량에 대한 제4 상태량의 비율을 나타내는 제2 비가 초과한 것을 검출하여 판단 동작을 정지하는 것에 특징이 있다. 이에 따라, 진단부(1000)에서는, 스틱 슬립의 판단이 정지되어, 상술한 바와 같은 가동부에 대한 제어 지령치에 기인하는 스틱 슬립의 오판단을 억제할 수 있게 된다.
그런데, 상술한 것에서는, 제1 상태량 및 제3 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균을 산출하고, 제2 상태량 및 제4 상태량으로서 2계 차분값의 제곱 평균을 산출했지만, 이것에 한정되지 않는다. 제1 상태량 및 제3 상태량으로서 1계 차분값의 절대값 평균을 산출하고, 제2 상태량 및 제4 상태량으로서 1계 차분값의 제곱 평균 평방근을 산출해도 된다.
상술한 스틱 슬립 검출은, 검출된 변위를 컴퓨터로 처리함으로써 스틱 슬립을 검출하도록 해도 된다. 예를 들어, 컴퓨터를 구성하는 CPU가 버스를 통해 접속되어 있는 메모리에 전개되어 있는 프로그램에 의해 동작함으로써, 얻어진 변위 신호를 처리하여 진단 결과를 출력하고, 또, 얻어진 제어 지령치로부터 진단 결과를 얻는 처리를 정지해도 된다. 여기서, 상기 프로그램은, 상술한 각 실시형태에서 설명한 스틱 슬립 검출의 처리를, CPU(컴퓨터)에 행하게 하는 것이다. 또, 메모리에 전개되어 있는 프로그램은, 버스를 통해 외부 접속되는 외부 기억 장치에 저장되어 있는 것을 도입하여 전개하면 된다. 외부 기억 장치로는, 예를 들어, 자기 디스크 기억 장치 등이 있다.
본 발명은 이상에 설명한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상내에서, 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형을 실시할 수 있음은 명백하다.
100 : 진단부 101 : 변위 검출부
102 : 제1 상태량 산출부(제1 연산 수단)
103 : 제2 상태량 산출부(제2 연산 수단)
104 : 특성 기억부 105 : 제2 상태량 추정부
106 : 진단 연산부 107 : 진단 동작 제어부

Claims (18)

  1. 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 변위를 검출하는 변위 검출 수단과,
    상기 변위로부터 제1 상태량을 산출하는 제1 연산 수단과,
    상기 변위로부터 제2 상태량을 산출하는 제2 연산 수단과,
    미리 구해진 상기 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 저장한 특성 기억부와,
    상기 특성 기억부에 저장되어 있는 관계를 이용하여, 상기 제1 연산 수단이 산출한 제1 상태량으로부터 상기 제2 상태량을 추정하여 추정 상태량을 산출하는 상태량 추정 수단과,
    상기 제2 연산 수단이 산출한 제2 상태량과 상기 추정 상태량을 비교함으로써 상기 가동부의 이상을 판단하는 진단 연산 수단
    을 갖는, 상기 가동부의 이상을 판단하는 진단부와,
    상기 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 상기 진단부의 판단 동작을 정지하는 진단 동작 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 장치.
  2. 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 변위를 검출하는 변위 검출 수단과,
    상기 변위로부터 제1 상태량을 산출하는 제1 연산 수단과,
    상기 변위로부터 제2 상태량을 산출하는 제2 연산 수단과,
    미리 구해진 상기 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 저장한 특성 기억부와,
    상기 제1 연산 수단이 산출한 제1 상태량 및 상기 제2 연산 수단이 산출한 제2 상태량 간의 관계와, 상기 특성 기억부에 저장된 관계를 비교함으로써, 상기 가동부의 이상을 판단하는 진단 연산 수단
    을 갖는, 상기 가동부의 이상을 판단하는 진단부와,
    상기 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 상기 진단부의 판단 동작을 정지하는 진단 동작 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진단 동작 제어부는, 상기 제어 지령치를 기초로 상기 제1 연산 수단 및 상기 제2 연산 수단의 동작을 정지함으로써, 상기 진단부의 판단 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진단 동작 제어부는, 상기 제어 지령치를 기초로 상기 진단 연산 수단의 동작을 정지함으로써 상기 진단부의 판단 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진단 동작 제어부는,
    상기 제어 지령치의 변화량을 산출하는 변화량 산출 수단과,
    이 변화량 산출 수단이 산출한 변화량이 미리 설정되어 있는 임계값을 초과한 것을 검출하여 상기 진단부의 판단 동작을 정지하는 동작 제어 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진단 동작 제어부는,
    상기 제어 지령치로부터 제3 상태량을 산출하는 제3 연산 수단과,
    상기 제어 지령치로부터 제4 상태량을 산출하는 제4 연산 수단과,
    상기 제1 상태량에 대한 상기 제2 상태량의 비율을 나타내는 제1 비를, 상기 제3 상태량에 대한 상기 제4 상태량의 비율을 나타내는 제2 비가 초과한 것을 검출하여 상기 진단부의 판단 동작을 정지하는 동작 제어 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 상태량은 상기 변위의 미소 변화량이고, 상기 제2 상태량은 상기 변위의 미소 변화량의 미소 변화량인 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 상태량은 상기 변위의 1계 차분값의 절대값의 평균이고, 상기 제2 상태량은 상기 변위의 1계 차분값의 제곱 평균의 평방근인 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 연산 수단은,
    상기 변위 검출 수단이 검출한 변위의 1계 차분값을 계산하는 차분 연산 수단과,
    이 차분 연산 수단에 의해 얻어진 1계 차분값의 절대값의 합을 계산하는 제1 총합 연산 수단과,
    이 제1 총합 연산 수단으로부터 얻어진 1계 차분값의 절대값의 합의 일부 또는 전부의 평균으로부터 제1 상태량을 산출하는 제1 평균 연산 수단
    을 포함하고,
    상기 제2 연산 수단은,
    상기 차분 연산 수단에 의해 얻어진 1계 차분값의 제곱합을 계산하는 제2 총합 연산 수단과,
    이 제2 총합 연산 수단으로부터 얻어진 1계 차분값의 제곱합의 일부 또는 전부의 평균으로부터 제2 상태량을 산출하는 제2 평균 연산 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 장치.
  10. 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 변위를 검출하고,
    상기 변위로부터 제1 상태량을 산출하고,
    상기 변위로부터 제2 상태량을 산출하고,
    미리 구해진 상기 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계를 이용하여, 상기 산출한 제1 상태량으로부터 상기 제2 상태량을 추정하여 추정 상태량을 산출하고,
    상기 산출한 제2 상태량과 상기 추정 상태량을 비교함으로써 상기 가동부의 이상을 판단하고,
    상기 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 상기 이상의 판단 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 방법.
  11. 접촉 슬라이딩부를 갖는 가동부의 변위를 검출하고,
    상기 변위로부터 제1 상태량을 산출하고,
    상기 변위로부터 제2 상태량을 산출하고,
    미리 구해진 상기 가동부의 정상 동작시의 변위로부터 얻어지는 제1 상태량과 제2 상태량의 관계와, 상기 제1 상태량 및 상기 제2 상태량 간의 관계를 비교함으로써, 상기 가동부의 이상을 판단하고,
    상기 가동부의 변위를 제어하는 제어 지령치를 기초로 상기 이상의 판단 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 이상의 판단 동작의 정지에서는, 상기 제어 지령치를 기초로 상기 제1 상태량의 산출 및 상기 제2 상태량의 산출의 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 방법.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 이상의 판단 동작의 정지에서는, 상기 제어 지령치를 기초로 상기 판단 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 방법.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 이상의 판단 동작의 정지에서는,
    상기 제어 지령치의 변화량을 산출하고,
    산출한 변화량이 미리 설정되어 있는 임계값을 초과한 것을 검출하여 상기 판단 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 방법.
  15. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 이상의 판단 동작의 정지에서는,
    상기 제어 지령치로부터 제3 상태량을 산출하고,
    상기 제어 지령치로부터 제4 상태량을 산출하고,
    상기 제1 상태량에 대한 상기 제2 상태량의 비율을 나타내는 제1 비를, 상기 제3 상태량에 대한 상기 제4 상태량의 비율을 나타내는 제2 비가 초과한 것을 검출하여 상기 판단 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 방법.
  16. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제1 상태량은 상기 변위의 미소 변화량이고, 상기 제2 상태량은 상기 변위의 미소 변화량의 미소 변화량인 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 방법.
  17. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제1 상태량은 상기 변위의 1계 차분값의 절대값의 평균이고, 상기 제2 상태량은 상기 변위의 1계 차분값의 제곱 평균의 평방근인 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 방법.
  18. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제1 상태량의 산출에서는,
    상기 변위의 1계 차분값을 계산하고,
    상기 1계 차분값의 절대값의 합을 계산하고,
    상기 1계 차분값의 절대값의 합의 일부 또는 전부의 평균으로부터 제1 상태량을 산출하고,
    상기 제2 상태량의 산출에서는,
    상기 1계 차분값의 제곱합을 계산하고,
    상기 1계 차분값의 제곱합의 일부 또는 전부의 평균으로부터 제2 상태량을 산출하는 것을 특징으로 하는 스틱 슬립 검출 방법.
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