KR19980017859A - 디지탈방식의 유압 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 디지탈 방식의 유압 제어 시스템은 디지탈 제어 알고리즘을 수행하는 한편 각종 피드백 신호 및 서보 제어를 위한 소정의 신호를 처리하는 구동제어부와; 시스템 전체를 제어하며 상기 구동제어부에 위치제어를 위한 목표위치설정 명령을 내리는 주제어부와; 구동장치의 현재의 위치를 감지하여 상기 주제어부로 전송하는 위치센서와; 상기 구동장치의 속도를 감지하여 상기 구동제어부로 전송하는 속도센서와; 서보 밸브 양단의 압력의 편차를 감지하여 상기 구동제어부로 전송하는 차압센서와; 상기 구동제어부의 출력신호에 따라 구동장치를 구동시키는 서보 액츄에이터를 포함한다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 시스템의 제어를 디지탈 방식에 의해 수행하므로, 디지탈화된 목표위치값만 주어지면 오차를 최소한으로 줄이면서 목표치에 도달할 수 있다. 또한, 시스템 제어를 위한 각종 정보가 디지탈화되어 있으므로 주변환경이나 사용조건의 변화에 관계없이 제어의 일관성 및 정확도를 유지할 수 있고, 최적 제어를 위한 제어이득값 조정이 용이하며, 시스템 개발단계에서 소정 기능을 용이하게 수정 및 보완할 수 있다.
Description
본 발명은 유압 제어 시스템에 관한 것으로서, 특히 주변환경의 변화에 거의 영향을 받지 않는 디지탈(digital) 방식의 유압 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 유압 제어 시스템은 작은 전기 신호량을 입력시켜 모터 및 실린더 등으로 구성된 액츄에이터(actuator)를 매우 정밀하게 작동 및 제어하는 시스템이다. 이와 같은 유압 제어 시스템에는 통상 유압 서보 밸브가 사용되는데, 정밀 제어를 구현하기 위해 그 기능이 우수해야 함은 물론 유지 및 보수가 용이해야 할 것 등의 조건이 요구되고 있다.
첨부된 도면의 도 1에는 종래 유압 제어 시스템의 일예가 도시되어 있다.
이를 참조하면, 종래 유압 제어 시스템은 유압실린더(11)와, 유체의 흐름을 개폐 및 변경함으로써 상기 유압실린더(11)의 작동을 제어하는 유압서보밸브(12)와, 유압서보밸브(12)로 유입되는 유체 내에 존재하는 불순물을 걸러내기 위한 인-라인 필터(13)와, 유체의 압력을 측정하기 위한 압력게이지(14)와, 유압실린더(11)로 공급되는 유체의 흐름을 개폐하는 스톱밸브(15)와, 예상되지 않은 높은 압력이 시스템에 발생되었을 시, 그 압력으로부터 시스템을 보호하기 위한 릴리프 밸브 (16)와, 시스템에 유압을 제공하는 유압펌프(17)와, 유압실린더(11)의 후진에 따라 귀환되는 유체를 필터링하는 귀환필터(18) 등으로 구성되어 있다. 여기에서, 유압실린더(11) 주변의 부호 LS1, LS2는 리미트 스위치를 나타낸다.
그런데, 이와 같은 종래 유압 제어 시스템은 아날로그 방식에 의해 소정의 목표량을 제어하므로, 주변환경(온도,습도 등)이나 사용조건의 변화에 따른 시스템 내의 전자소자의 특성변화로 미소 변위에 대한 제어가 불가능하게 되는 경우가 있다. 이에 따라 제어의 일관성 및 정확도가 저하되는 단점이 있다. 또한, 시스템의 소정 기능에 대한 보완 및 수정이 용이하지 않으며, 최적제어를 위한 제어이득값의 조정이 어렵다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 사용조건의 변화에 관계없이 제어의 일관성 및 정확도를 유지할 수 있고, 기능의 수정 및 보완이 용이하며, 제어이득을 용이하게 조정할 수 있는 디지탈 방식의 유압 제어 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 유압 제어 시스템의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 디지탈 방식의 유압 제어 시스템의 개략적인 구성도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
11...유압 실린더 12,19...유압 서보 밸브
13...인-라인 필터 14...압력 게이지
15...스톱 밸브 16...릴리프 밸브
17...유압 펌프 18...귀환 펌프
21...주제어부 22...구동제어부
23...서보 액츄에이터 24...차압센서
25...속도센서 26...위치센서
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 디지탈 방식의 유압 제어 시스템은, 디지탈 제어 알고리즘을 수행하는 한편, 각종 피드백(feedback)신호 및 서보 제어를 위한 소정의 신호를 처리하는 구동제어부와; 시스템 전체를 제어하며 상기 구동제어부에 위치제어를 위한 목표위치설정 명령을 내리는 주제어부와; 구동장치의 현재의 위치를 감지하여 상기 주제어부로 전송하는 위치센서와; 상기 구동장치의 속도를 감지하여 상기 구동제어부로 전송하는 속도센서와; 서보 밸브 양단의 압력의 편차를 감지하여 상기 구동제어부로 전송하는 차압센서와; 상기 구동제어부의 출력신호에 따라 구동장치를 구동시키는 서보 액츄에이터를 포함하여 된 점에 그 특징이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 디지탈 방식의 유압 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 디지탈 방식의 유압 제어 시스템은 디지탈 제어 알고리즘을 수행하는 한편 각종 피드백 신호 및 서보 제어를 위한 소정의 신호를 처리하는 구동제어부(22)와, 시스템 전체를 제어하며 상기 구동제어부(22)에 위치제어를 위한 목표위치설정 명령을 내리는 주제어부(21)와, 구동장치(20)의 현재의 위치를 감지하여 상기 주제어부(21)로 전송하는 위치센서(26)와, 상기 구동장치(20)의 속도를 감지하여 상기 구동제어부(22)로 전송하는 속도센서(25)와, 서보 밸브(미도시) 양단의 압력의 편차를 감지하여 상기 구동제어부(22)로 전송하는 차압센서(24)와, 상기 구동제어부(22)의 출력신호에 따라 구동장치를 구동시키는 서보 액츄에이터(23)를 구비한다.
여기서, 상기 구동제어부(22)는 다시 각 전자소자들의 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부와, 디지탈 제어 알고리즘의 수행 및 각종 디지탈 정보의 관리를 위한 디지탈 처리부와, 디지탈 제어 알고리즘의 결과를 실제적인 제어수행을 위해 아날로그 신호로 변환하고 각종 센서신호를 디지탈 제어 알고리즘의 수행을 위한 디지탈 신호로 변환하는 신호변환부 및 각종 제어신호 및 센서신호를 안정화시키는 신호처리부로 구성된다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 디지탈 방식의 유압 제어 시스템은 외부의 입력장치(미도시)를 통해 주제어부(21)로 소정의 목표위치값이 입력되면, 주제어부(21)는 위치센서(26)로부터 피드백받은 현재위치값과 상기 목표위치값과의 차이에 해당하는 위치오차량을 계산하여 구동제어부(22)로 전달한다. 그러면, 구동제어부(22)는 디지탈 PID(Proportional, Integral and Derivative:비례,적분 및 미분)제어 알고리즘을 수행하여 상기 위치오차량을 서보 제어량으로 변환한다. 이때, 시스템의 응답특성을 개선하기 위하여 시스템의 구동속도 성분을 속도센서(25)에 의해 검출하여 상기 구동제어부(22)로 피드백시킨다. 또한, 전체 시스템의 감쇠성분을 크게 하여 안정도를 증가시키기 위하여 유압의 변동분인 차압(서보 밸브 양단 간의 압력 차이)성분을 차압센서(24)에 의해 검출하여 상기 구동제어부(22)로 피드백시킨다.
한편, 구동제어부(22)로부터 서보 액츄에이터(23)로 소정의 서보 제어신호가 전달되면, 그 전달된 서보 제어량에 따라 서보 밸브가 작동하고, 그에 따라 유압의 흐름방향 및 흐름량이 결정된다. 그리고, 그 제어된 유압에 따라 구동장치(20)가 작동한다. 구동장치의 작동에 의해 구조체(미도시)는 예컨대, 회전운동이나 고저운동 등과 같은 운동을 하게 된다. 결국, 그와 같은 운동이 구조체의 위치를 변화시키고, 그와 같은 위치변화는 다시 위치센서(26)에 의해 감지되어 주제어부(21)로 전달되며, 주제어부(21)는 다시 그 신호를 분석하여 시스템에 반영한다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 디지탈 방식의 유압 제어 시스템은 종래와는 달리 시스템의 제어를 디지탈 방식에 의해 수행하므로, 디지탈화된 목표위치값만 주어지면 오차를 최소한으로 줄이면서 목표치에 도달할 수 있다. 또한, 시스템 제어를 위한 각종 정보가 디지탈화되어 있으므로 주변환경이나 사용조건의 변화에 관계없이 제어의 일관성 및 정확도를 유지할 수 있고, 최적 제어를 위한 제어이득값 조정이 용이하며, 시스템 개발단계에서 소정 기능을 용이하게 수정 및 보완할 수 있다.
Claims (2)
- 디지탈 제어 알고리즘을 수행하는 한편, 각종 피드백 신호 및 서보 제어를 위한 소정의 신호를 처리하는 구동제어부와;시스템 전체를 제어하며 상기 구동제어부에 위치제어를 위한 목표위치설정 명령을 내리는 주제어부와;구동장치의 현재의 위치를 감지하여 상기 주제어부로 전송하는 위치센서와;상기 구동장치의 속도를 감지하여 상기 구동제어부로 전송하는 속도센서와;서보 밸브 양단의 압력의 편차를 감지하여 상기 구동제어부로 전송하는 차압센서와;상기 구동제어부의 출력신호에 따라 구동장치를 구동시키는 서보 액츄에이터를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 디지탈 방식의 유압 제어 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 구동제어부는 각 전자소자들의 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부와, 디지탈 제어 알고리즘의 수행 및 각종 디지탈 정보의 관리를 위한 디지탈 처리부와, 디지탈 제어 알고리즘의 ]결과를 실제적인 제어수행을 위해 아날로그 신호로 변환하고 각종 센서신호를 디지탈 제어 알고리즘의 수행을 위한 디지탈 신호로 변환하는 신호변환부 및 각종 제어신호 및 센서신호를 안정화시키는 신호처리부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 디지탈 방식의 유압 제어 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960037680A KR0183656B1 (ko) | 1996-08-31 | 1996-08-31 | 디지탈 방식의 유압 제어 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019960037680A KR0183656B1 (ko) | 1996-08-31 | 1996-08-31 | 디지탈 방식의 유압 제어 시스템 |
Publications (2)
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| KR19980017859A true KR19980017859A (ko) | 1998-06-05 |
| KR0183656B1 KR0183656B1 (ko) | 1999-04-15 |
Family
ID=19472397
Family Applications (1)
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| KR1019960037680A KR0183656B1 (ko) | 1996-08-31 | 1996-08-31 | 디지탈 방식의 유압 제어 시스템 |
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| KR (1) | KR0183656B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101101882B1 (ko) * | 2010-02-08 | 2012-01-05 | 김지홍 | 유압 서보밸브 제어장치 |
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1996
- 1996-08-31 KR KR1019960037680A patent/KR0183656B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101101882B1 (ko) * | 2010-02-08 | 2012-01-05 | 김지홍 | 유압 서보밸브 제어장치 |
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| KR0183656B1 (ko) | 1999-04-15 |
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