KR200200233Y1 - Digital Controlling Apparatus for Hydraulic Servo Valve - Google Patents
Digital Controlling Apparatus for Hydraulic Servo Valve Download PDFInfo
- Publication number
- KR200200233Y1 KR200200233Y1 KR2020000014827U KR20000014827U KR200200233Y1 KR 200200233 Y1 KR200200233 Y1 KR 200200233Y1 KR 2020000014827 U KR2020000014827 U KR 2020000014827U KR 20000014827 U KR20000014827 U KR 20000014827U KR 200200233 Y1 KR200200233 Y1 KR 200200233Y1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- data
- unit
- control
- digital
- input
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
Landscapes
- Servomotors (AREA)
Abstract
본 고안은 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치에 관한 것으로, 본 고안은 입력할 항목을 디스플레이하고, 디스플레이된 항목에 따라 제어 대상의 지정 및 제어 이득을 입력하는 단말기기와; 단말기기와 연결되어 있으며, 단말기기에서 입력한 데이터를 처리 가능한 데이터로 변환하고, 외부로부터 입력된 데이터를 단말기기가 처리할 수 있는 데이터로 변환하는 인터페이스부와; 인터페이스부와 연결되어 있으며, 인터페이스부로부터 인가되는 데이터를 저장하고, 상기 데이터와 센서부를 통해 인가되는 데이터를 비교하고, 프로그램을 실행하도록 제어하는 제어부와; 센서부에 연결되어 있으며, 센서부에서 측정된 아날로그 데이터를 상기 제어부가 처리할 수 있는 디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환부로 이루어져 있다. 따라서, 전기적 또는 기계적 편차를 최소화하고, 전기적 또는 기계적 영점을 용이하게 조정하며, 원하는 제어 이득을 설정하기 위한 작업 튜닝수를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a digital control device for a hydraulic servovalve, the present invention is a terminal device for displaying an item to be input, and inputting the designation and control gain of the control target according to the displayed item; An interface unit connected to the terminal device and converting data input from the terminal device into data that can be processed, and converting data input from the outside into data that the terminal device can process; A control unit connected to the interface unit and configured to store data applied from the interface unit, compare the data with the data applied through the sensor unit, and control to execute a program; It is connected to the sensor unit, and consists of an A / D conversion unit for converting the analog data measured by the sensor unit into digital data that can be processed by the controller. Thus, there is an effect of minimizing the electrical or mechanical deviation, easily adjusting the electrical or mechanical zero, and reducing the number of work tunings for setting the desired control gain.
Description
본 고안은 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압을 이용하여 기계의 위치를 제어하는 시스템에서 서보밸브에 대한 위치제어를 디지털 제어기를 사용하여 유압 제어 장치의 영점조정 및 편차를 정확하고 용이하게 제어할 수 있는 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a digital control device for a hydraulic servovalve, and more particularly, to adjust the zero point and deviation of a hydraulic control device using a digital controller for position control of a servovalve in a system for controlling the position of a machine using hydraulic pressure. The present invention relates to a digital control device for a hydraulic servovalve that can be controlled accurately and easily.
일반적으로, 유압 제어 장치는 무거운 하중의 신속하고 정확한 위치제어를 위하여 사용되며, 전자제어와 유압동력의 이점을 모두 얻을 수 있는 전자와 유압을 결합한 시스템이 널리 이용되고 있다. 이하, 종래의 유압 서보밸브의 제어 장치에 대한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.In general, the hydraulic control device is used for the rapid and accurate position control of heavy loads, and a combination of electronic and hydraulic systems that can take advantage of both electronic control and hydraulic power is widely used. Hereinafter, an embodiment of a conventional control device for a hydraulic servovalve will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 유압 서보밸브의 제어 장치의 구성을 보여주는 회로도이고, 전기 모터(M)에 의해 작동되는 유압 펌프(P)에 의해 오일 탱크(T)에 저장되어 있는 오일을 가압하여 압유를 발생시킴으로써 유압 실린더(C)를 작동시킬 수 있도록 구성된다. 도 1에는 유압 실린더가 단지 하나만 도시되었지만 제어할 기계의 유형에 따라 다수 개의 실린더가 사용될 수 있다. 또한, 유압 실린더(C)는 피스톤 로드의 신속한 상하 작동을 위해 복동형 실린더를 사용하며, 두 개의 포트가 유압 라인을 통해 서보밸브(SV)로 연결된다.1 is a circuit diagram showing the configuration of a control device of a conventional hydraulic servovalve, and pressurized oil stored in the oil tank T by a hydraulic pump P operated by an electric motor M to generate pressure oil. It is configured to be able to operate the hydraulic cylinder (C) by doing so. Although only one hydraulic cylinder is shown in FIG. 1, a number of cylinders may be used depending on the type of machine to be controlled. In addition, the hydraulic cylinder (C) uses a double-acting cylinder for the rapid up and down operation of the piston rod, two ports are connected to the servo valve (SV) through the hydraulic line.
서보밸브의 부하측 포트(A,B)에는 실린더(C)의 포트와 각각 연결되고, 실린더(C)에는 실린더(C)의 상하측 이동 변위를 감지하는 서보 센서(10)가 연결된다. 상기 종래의 유압 서보밸브의 제어 장치의 이득 제어는 가변 저항을 이용한 귀환회로를 사용한다. 이러한 귀환회로는 제어부(15)에 의해 이득이 조절되며, 제어부(15)는 가변 저항(r)과 연산 증폭기(A)를 구비하고 있다. 서보 센서(10)에서 측정된 신호는 입력신호(예컨대, 사용자의 수작업으로 입력된 가변저항)와 위상이 반대가 되도록 부귀환 회로를 구성하여 연산 증폭기(A)의 입력단에 연결하고, 연산 증폭기(A)의 출력단은 서보밸브(SV)에 연결함으로써 입력신호(r)와 귀환신호간의 편차를 보정하여 안정한 이득을 얻을 수 있는 부귀환 증폭회로를 형성한다.The load side ports A and B of the servovalve are connected to the ports of the cylinder C, respectively, and the servo sensor 10 is connected to the cylinder C to sense the vertical displacement of the cylinder C. The gain control of the control apparatus of the conventional hydraulic servo valve uses a feedback circuit using a variable resistor. In this feedback circuit, the gain is adjusted by the controller 15, and the controller 15 includes a variable resistor r and an operational amplifier A. The signal measured by the servo sensor 10 is connected to the input terminal of the operational amplifier A by forming a negative feedback circuit such that the phase is opposite to that of the input signal (for example, the variable resistance input by the user's hand). The output terminal of A) is connected to the servo valve SV to form a negative feedback amplifying circuit which can obtain a stable gain by correcting the deviation between the input signal r and the feedback signal.
여기에서 설명하지 않은 H1은 에어 브리더(air breather), H2는 흡인 필터, H3은 팬 필터(fan filter), H4는 유온 센서, H5는 레벨 플로트 스위치(level float switch), H6은 레벨&온도 게이지, H7은 압력 필터, H8은 압력 게이지이다.Not described here, H 1 is an air breather, H 2 is a suction filter, H 3 is a fan filter, H 4 is an oil temperature sensor, H 5 is a level float switch, H 6 is level & temperature gauge, H 7 is pressure filter, H 8 is pressure gauge.
도 2는 일반적인 유압 서보밸브의 구성도이며, 그 구동원리는 다음과 같다.2 is a configuration diagram of a general hydraulic servovalve, the driving principle of which is as follows.
입력신호로서 전류가 코일(22)에 인가되면, 아마츄어(amature)(24)에 자극이 발생한다. 이 때, 아마츄어(24)는 상하의 자석의 자극과 입력전류에 의해 발생한 자극에 따라 기울어지고, 아마츄어(24)와 플래퍼(flapper)(42) 사이의 간격은 아마츄어(24)의 기울어짐에 의해 비대칭적이 된다. 그 결과 노즐(34)의 압력이 변하게 되며, 하단부 유압밸브 및 Ps 포트로 공급된 고압의 오일은 플래퍼(42)의 위치에 따라 스풀(38) 양단에 다르게 공급되고, 스풀(38)은 적당한 중간 위치에서 정지한다. 즉, 노즐(34) 배압은 스풀(38)의 양단에 유도되고, 스풀(38)은 배압이 큰 쪽에서 낮은 쪽(Pn1→Pn2)으로 구동된다. 스풀(38)과 플래퍼(42)는 피드백 스프링(36)에 의해 연결되어 있고, 구동된 스풀(38)은 피드백 스프링(36)과 함께 구동되며, 동시에 스풀(38)을 복귀하는 방향으로 구동한다. 플래퍼(42)가 중립 위치까지 도달하면 좌우 노즐 배압이 같게 되고, 그 위치에서 스풀(38)이 정지한다. 따라서, 코일(22)에 인가되는 전류의 차이에 의해 하단부의 유압회로를 결정하게 되는 스풀(38)의 위치를 결정하게 되는 것이다. 설명하지 않은 널 조절자(null adjuster)(28)는 자극의 세기를 최소로 하기 위한 조절자이다.When a current is applied to the coil 22 as an input signal, a stimulus is generated in the amateur 24. At this time, the amateur 24 is inclined according to the magnetic pole generated by the upper and lower magnets and the input current, and the distance between the amateur 24 and the flapper 42 is asymmetrical due to the tilt of the amateur 24. Become an enemy As a result, the pressure of the nozzle 34 changes, and the high pressure oil supplied to the lower hydraulic valve and the Ps port is supplied differently between the spool 38 depending on the position of the flapper 42, and the spool 38 is a suitable intermediate Stop at position That is, the back pressure of the nozzle 34 is guided to both ends of the spool 38, and the spool 38 is driven from the higher back pressure to the lower side P n1 → P n2 . The spool 38 and the flapper 42 are connected by a feedback spring 36, and the driven spool 38 is driven together with the feedback spring 36, and simultaneously drives in the direction of returning the spool 38. . When the flapper 42 reaches the neutral position, the left and right nozzle back pressures become the same, and the spool 38 stops at that position. Therefore, the position of the spool 38 that determines the hydraulic circuit of the lower end is determined by the difference in the current applied to the coil 22. The null adjuster 28, which is not described, is an adjuster for minimizing the intensity of the stimulus.
그러나, 이와 같은 구성된 종래의 유압 서보밸브의 제어 장치는 연산 증폭기의 아날로그 특성상 모든 실린더가 완전히 수축된 상태에서 예를 들면, 0.2V의 전압이 출력되도록 설치하고, 각 실린더의 변위를 최대로 팽창시킨 상태에서 출력전압이 예를 들면, 9V가 되도록 가변저항을 조절하여 실린더의 중립위치를 수작업으로 일일이 조정하여야 하고, 센서 신호의 전기적 영점과 기계적 영점의 조정 등 시스템을 구성한 후에 개별적인 조정작업이 필수적이기 때문에 전문가가 시스템의 구성 전후에 대기하여 전기적 영점 및 기계적 영점에 대한 작업을 직접 수행하여야 하는 문제점이 있다.However, the control device of the conventional hydraulic servo valve configured as described above is installed such that a voltage of 0.2 V is output in a state in which all cylinders are completely shrunk due to the analog characteristics of the operational amplifier, and expands the displacement of each cylinder to the maximum. It is necessary to manually adjust the neutral position of the cylinder manually by adjusting the variable resistance so that the output voltage becomes 9V in the state, and individual adjustment work is necessary after configuring the system such as adjusting the electrical and mechanical zero of the sensor signal. Therefore, there is a problem that a professional must wait before and after the configuration of a system to directly perform work on electrical and mechanical zeros.
또한, 시스템의 제어를 아날로그 방식을 사용함으로써 전체 시스템을 구성할 때 편차가 발생할 수 있는 확률이 커지게 되고, 제어 이득 또는 시스템을 변경하고자 할 경우에 원하는 이득을 산출하기 위해서는 시스템 자체를 전면적으로 조정하여 재 설계하여야 하는 문제점이 있다.In addition, the analog control method of the system increases the probability of deviation when constructing the whole system, and adjusts the system itself to calculate the control gain or the desired gain when the system is to be changed. There is a problem that needs to be redesigned.
따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 마이크로프로세스를 이용한 디지털 제어기에 의해 유압 서보밸브를 제어하여 전기적 또는 기계적 편차를 최소화하고, 전기적 또는 기계적 영점을 용이하게 조정하며, 전기적 또는 기계적 영점에 대한 작업 튜닝수를 감소시킬 수 있는 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치를 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention to solve the conventional problems as described above. As an object of the present invention, an object of the present invention is to control a hydraulic servovalve by a digital controller using a microprocessor, to minimize electrical or mechanical deviation, to easily adjust the electrical or mechanical zero, and to adjust the operation of the electrical or mechanical zero. It is to provide a digital control device of the hydraulic servo valve that can reduce the.
본 고안의 다른 목적은 각 제어 대상의 편차 허용 범위를 사용자가 의도적으로 조정하게 함으로써, 정진 시 또는 사용자가 필요할 때 전기적 또는 기계적 영점을 허용 편차보다 더 정밀하게 설정하거나 설정된 허용 편차를 사용자가 원하는 허용 편차로 의도적으로 변경할 수 있는 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to allow the user to intentionally adjust the deviation allowance of each control object, so that when setting forward or when the user needs, the electric or mechanical zero is set more precisely than the allowable deviation, or the set allowance is allowed. It is to provide a digital control device of a hydraulic servovalve that can be intentionally changed by deviation.
도 1은 종래의 유압 서보밸브의 제어 장치의 구성을 보여주는 회로도,1 is a circuit diagram showing the configuration of a control device of a conventional hydraulic servovalve,
도 2는 일반적인 유압 서보밸브의 구성도,2 is a configuration diagram of a general hydraulic servovalve,
도 3은 본 고안에 따른 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치의 전체적인 구성을 보여주는 블록도,Figure 3 is a block diagram showing the overall configuration of the digital control device of the hydraulic servo valve according to the present invention,
도 4는 본 고안에 적용되는 단말기기의 외관 구성도,4 is an external configuration diagram of a terminal device applied to the present invention;
도 5는 도 3의 전류 드라이버부에 대한 상세 회로도,5 is a detailed circuit diagram of the current driver of FIG. 3;
도 6은 본 고안에 따른 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치의 동작을 설명하는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating the operation of the digital control device of the hydraulic servo valve according to the present invention.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣
310: 단말기기 320: 인터페이스부310: terminal device 320: interface unit
330: 제어부 332: 디지털 컨트롤러330: control unit 332: digital controller
334: 메모리부 336: D/A 변환부334: memory section 336: D / A conversion section
338: 전류 드라이버부 340: 서보밸브부338: current driver unit 340: servo valve unit
350: 액츄에이터부 360: 센서부350: actuator portion 360: sensor portion
370: A/D 변환부 380: 상위 단계 제어부370: A / D conversion unit 380: Higher level control unit
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 입력전류에 의해 유압의 흐름을 조절하는 서보밸브부와, 서보밸브부에 연결되어 서보밸브부의 구동에 의한 유압으로 동력을 발생시키는 액츄에이터부와, 액츄에이터부에 연결되어 액츄에이터부의 변위를 측정하는 센서부를 구비하는 유압 서보밸브의 제어 장치에 있어서, 입력할 항목을 디스플레이하고, 디스플레이된 항목에 따라 제어 대상의 지정 및 제어 이득을 입력하는 단말기기와; 단말기기와 연결되어 있으며, 단말기기에서 입력한 데이터를 처리 가능한 데이터로 변환하고, 외부로부터 입력된 데이터를 단말기기가 처리할 수 있는 데이터로 변환하는 인터페이스부와; 인터페이스부와 연결되어 있으며, 인터페이스부로부터 인가되는 데이터를 저장하고, 상기 데이터와 센서부를 통해 인가되는 데이터를 비교하고, 프로그램을 실행하도록 제어하는 제어부와; 센서 부에 연결되어 있으며, 센서부에서 측정된 아날로그 데이터를 상기 제어부가 처리할 수 있는 디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환부로 이루어진다.The present invention for achieving the above object is the servo valve unit for adjusting the flow of hydraulic pressure by the input current, the actuator unit is connected to the servo valve unit to generate power by the hydraulic pressure driven by the servo valve unit, the actuator unit A control device for a hydraulic servovalve having a sensor unit connected to measure a displacement of an actuator unit, comprising: a terminal unit for displaying an item to be input and inputting a control target and a control gain according to the displayed item; An interface unit connected to the terminal device and converting data input from the terminal device into data that can be processed, and converting data input from the outside into data that the terminal device can process; A control unit connected to the interface unit and configured to store data applied from the interface unit, compare the data with the data applied through the sensor unit, and control to execute a program; sensor It is connected to the unit, and consists of an A / D conversion unit for converting the analog data measured by the sensor unit into digital data that can be processed by the controller.
이하, 본 고안에 따른 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the digital control device of the hydraulic servo valve according to the present invention in detail as follows.
도 3은 본 고안에 따른 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치의 전체적인 구성을 보여주는 블록도이다. 본 고안에 따른 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치는 크게 단말기기(310), 인터페이스부(320), 제어부(330), 서보밸브부(340), 액츄에이터부(350), 센서부(360), A/D 변환부(370), 상위 단계 제어부(380)로 이루어져 있다. 제어부(330)는 디지털 컨트롤러(332), 메모리부(334), D/A 변환부(336), 전류 드라이버부(338)로 구성된다.Figure 3 is a block diagram showing the overall configuration of the digital control device of the hydraulic servo valve according to the present invention. The digital control device of the hydraulic servo valve according to the present invention is largely a terminal unit 310, an interface unit 320, a control unit 330, a servo valve unit 340, an actuator unit 350, a sensor unit 360, A / D conversion unit 370, and the higher-level control unit 380. The control unit 330 includes a digital controller 332, a memory unit 334, a D / A converter 336, and a current driver unit 338.
단말기기(310)는 구동시킬 실린더의 번호, 오프셋 전류값 및 각종 제어 이득값을 입력하고, 입력한 데이터를 외부로 출력하여 사용자가 자신이 입력한 데이터를 확인할 수 있는 입출력 장치이다. 도 4를 참조하여 설명하면, 단말기기(310)는 위치 제어 정보 및 서보 증폭기/컨트롤러의 내부 정보를 표시하는 기능을 수행하는 표시부(312)와 표시부(312)의 각 해당 항목에 원하는 값을 입력하는 입력부(314) 및 외부 기기와의 데이터 교환을 위한 통로 역할을 수행하는 연결단자(316)로 이루어져 있다.The terminal device 310 is an input / output device that inputs the number of cylinders to be driven, offset current values, and various control gain values, and outputs the input data to the outside to check the data input by the user. Referring to FIG. 4, the terminal device 310 inputs a desired value to each corresponding item of the display unit 312 and the display unit 312 which perform a function of displaying position control information and internal information of the servo amplifier / controller. The input unit 314 and the connection terminal 316 serving as a passage for exchanging data with an external device.
표시부(312)는 설계자가 시스템의 제어 이득을 설정하도록 제어 이득의 대상 및 제어 이득값에 대한 항목을 디스플레이 해 주는 LCD를 사용하고, 제어 대상의 엑추에이터를 설정하기 위한 '실린더' 항목과 정상 편차(오프셋)를 설정하기 위한 'offset' 항목 및 각각의 비례, 적분, 미분 제어 이득을 설정하기 위한 'P', 'I', 'D' 항목으로 이루어져 있다. 본 고안에서는 상기 5개의 항목으로 이루어져 있지만, 제어 대상의 종류 또는 설계자의 선택에 의해 다수개의 항목으로 구성할 수 있다.The display unit 312 uses an LCD that displays the items of the control gain and the control gain value so that the designer sets the control gain of the system, and the 'cylinder' item and the normal deviation (for setting the actuator of the control object) Offset) It consists of 'off' item and 'P', 'I' and 'D' items for setting the proportional, integral and derivative control gains. Although the present invention consists of the above five items, a plurality of items can be configured by the type of control target or the designer's choice.
입력부(314)는 변수값을 지정하기 위한 입력키(314a), 표시부(312)에 디스플레이된 각 항목으로 이동하기 위한 이동키(314b), 입력한 데이터를 설정하기 위한 '확인'키(314c) 및 입력한 데이터를 정정하기 위한 '취소'키(314d)로 이루어져 있다. 예를 들면, 설계자가 2번 실린더를 0.1의 편차 범위에서 비례, 적분, 미분 제어 이득이 각각 10, 20, 30이 되도록 설정하고자 한다고 가정할 때, 설계자는 먼저 이동키(314b)를 이용하여 커서를 '실린더' 항목으로 이동시킨 후 입력키(314a)를 이용하여 '실린더' 항목의 숫자가 '2'가 될 때까지 입력키(314a)를 누르고, 이동키(314b)를 눌러 'offset' 항목으로 커서를 이동시킨 후 입력키(314a)를 이용하여 0.1이 될 때까지 입력키(314a)를 누르면 된다. 비례, 적분, 미분 제어 이득을 입력하는 방법은 위와 동일하다. 모든 항목을 입력시킨 후, 정정할 내용이 없으면 '확인'키(314c)를 누르면, 설계자가 선택한 내용으로 시스템을 제어하게 된다.The input unit 314 includes an input key 314a for designating a variable value, a moving key 314b for moving to each item displayed on the display unit 312, a 'confirm' key 314c for setting input data, and And a 'cancel' key 314d for correcting the input data. For example, suppose the designer wants to set cylinder 2 so that the proportional, integral, and derivative control gains are 10, 20, and 30, respectively, in a deviation range of 0.1, the designer first uses the shift key 314b to move the cursor. After moving to the 'Cylinder' item, press the input key 314a until the number of the 'Cylinder' item is '2' using the input key 314a, and press the move key 314b to move the cursor to the 'offset' item. After moving, press input key 314a until it becomes 0.1 using input key 314a. The method of inputting the proportional, integral, and derivative control gains is the same as above. After inputting all the items, and if there is no content to correct, pressing the 'OK' key 314c, the system is controlled by the content selected by the designer.
연결단자(316)는 단말기기(310)에서 입력한 데이터를 외부로 전송하기 위한 전송통로이며, 연결단자(316)는 도 3의 인터페이스부(320)를 통해 디지털 컨트롤러(332)에 연결된다. 즉, 연결단자(316)는 설계자가 단말기기(310)에서 입력한 데이터를 디지털 컨트롤러(332)가 처리할 수 있는 디지털 데이터로 변환하는 인터페이스부에 연결하는 기능을 수행한다. 또한, 본 고안에서는 단말기기(310)와 인 터페이스부(320)간의 데이터 전송을 연결단자(316)를 통한 유선방식을 사용하였지만, 무선방식으로 데이터를 전송할 수 있다.The connection terminal 316 is a transmission path for transmitting data input from the terminal device 310 to the outside, and the connection terminal 316 is connected to the digital controller 332 through the interface unit 320 of FIG. 3. That is, the connection terminal 316 performs a function of connecting the interface unit for converting the data input from the terminal device 310 into digital data that can be processed by the digital controller 332. Further, in the present invention, the terminal device 310 and phosphorus Although a wired method is used for data transmission between the interface units 320, the data may be transmitted in a wireless manner.
인터페이스부(320)는 단말기기(310) 및 제어부(330)의 디지털 컨트롤러(332)와 연결되어 있으며, 단말기기(310)와 디지털 컨트롤러(332) 사이에서 데이터 표현 형식 및 전기적 특성의 차이, 동작 타이밍을 조정하고, 입/출력 장치의 번지해독 회로를 비롯하여 데이터 및 제어선을 구비하고 있다. 단말기기(310)와 디지털 컨트롤러(332)는 일반적으로 동작 속도가 다르게 구성되어 있기 때문에 데이터를 주고 받는 경우에 송신측과 수신측에서는 서로 상대방의 상태를 확인하면서 데이터를 전송하지 않으면 안된다.The interface unit 320 is connected to the digital device 332 of the terminal device 310 and the control unit 330, and the difference in data representation format and electrical characteristics between the terminal device 310 and the digital controller 332 is operated. The timing is adjusted, and data and control lines are provided, including the address decoding circuit of the input / output device. Since the terminal device 310 and the digital controller 332 are generally configured to have different operating speeds, the transmitting side and the receiving side must transmit data while checking the state of each other when sending and receiving data.
디지털 컨트롤러(332)는 메모리부(334)와 연결되어 있고 고급 레벨의 기능을 수행하기 위해 상위 단계 제어부(380)와 연결될 수 있다. 디지털 컨트롤러(332)는 각종 연산이나 데이터 처리에 사용되도록 데이터를 보관하고, 프로그램이 제대로 실행되도록 모든 구성부를 통괄 제어하는 역할을 수행하며, 설계된 분해능으로 비례, 적분 및 미분 제어 이득을 조절하고 2ms(500Hz)의 샘플링 타임으로 디지털 제어 알고리즘을 수행한다. 또한, A/D 변환부(370)를 통해 입력되는 센서부(360)의 실측치와 인터페이스부(320)를 통해 입력되는 사용자가 단말기기(310)를 이용하여 입력한 데이터를 비교하여 측정한 데이터를 설정한 데이터와 일치시키도록 제어한다.The digital controller 332 is connected to the memory unit 334 and may be connected to the upper level control unit 380 to perform a high level function. The digital controller 332 stores data for use in various operations or data processing, controls all components to execute a program properly, and adjusts proportional, integral, and derivative control gains at a designed resolution of 2 ms ( Digital control algorithm with a sampling time of 500 Hz). In addition, the data measured by comparing the measured value of the sensor unit 360, which is input through the A / D converter 370, with the data input by the user, which is input through the interface unit 320, using the terminal device 310. Control to match the set data.
메모리부(334)는 디지털 컨트롤러(332)와 연결되어 있으며, 설정된 증폭기/컨트롤러의 변수값을 저장하여 디지털 컨트롤러에 인가되는 전원이 차단되더라도 설정된 정보를 유효하게 보존할 수 있는 기능을 수행한다. 메모리부(334)는 금속 질화물의 MOS 배열 형태로 이루어져 있으며 전기적으로 기존에 저장되어 있던 내용을 지워 버리고 새로운 내용을 기록할 수 있는 전기 소거식 피롬(EEPROM) 또는 재기록이 가능한 PROM 중에서 전기적인 방법을 사용하여 기록되어 있는 내용을 고쳐 쓸 수 있는 플래시 메모리(flash memory)를 사용할 수 있다. 메모리부(334)에는 시스템의 원활한 운영을 위한 제어 프로그램과 제어 대상에 대한 변수값이 저장되어 있으며, 메모리부(334)에 저장되는 변수값은 각 서보밸브의 오프셋 전류값, 최대 전류값 및 유압 실린더의 중립위치에 관한 변수값 등이 있다.The memory unit 334 is connected to the digital controller 332, and stores the variable value of the amplifier / controller set so that the power applied to the digital controller is cut off. Performs a function to effectively preserve the set information. The memory unit 334 is formed of an MOS array of metal nitrides. The memory unit 334 may electrically erase an existing content and write a new content. An electronic method may include an electronic erase method (EEPROM) or a rewritable PROM. Flash memory can be used to rewrite the recorded contents. The memory unit 334 stores a control program for smooth operation of the system and variable values for the control target. The variable values stored in the memory unit 334 are offset current values, maximum current values, and hydraulic pressures of the servo valves. Variable values relating to the neutral position of the cylinder.
D/A 변환부(336)는 디지털 컨트롤러(332)에 연결되어 있으며, 디지털 컨트롤러(332)에서 처리된 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 기능을 수행한다. 즉, 디지털 컨트롤러(332)에서 출력된 디지털 데이터를 전압 데이터로 변환한다.The D / A converter 336 is connected to the digital controller 332 and performs a function of converting digital data processed by the digital controller 332 into analog data. That is, digital data output from the digital controller 332 is converted into voltage data.
전류 드라이버부(338)는 D/A 변환부(336)에 연결되어 있으며, D/A 변환부(336)에서 출력되는 전압 데이터를 제어하기 용이하며 안정한 전류 데이터로 변환하는 기능을 수행한다. 전류 드라이버부(338)는 여러 가지 방법으로 구현할 수 있으며, 바람직한 실시예를 도 5를 참조하여 상세하게 후술한다. 서보밸브부(340)는 전류 드라이버부(338)에 연결되어 있고, 액츄에이터부(350)는 서보밸브부(340)에 연결되어 있으며, 서보밸브부(340) 및 액츄에이터부(350)의 구성 및 구동원리는 도 2 및 그 설명부분에 상세하게 설명되어 있으므로 여기에서는 그 설명을 생략한다. 여기에서, 도 2에서의 유압 실린더(C)가 도 3의 액츄에이터부(350)에 해당된 다.The current driver 338 is connected to the D / A converter 336 and performs a function of converting the voltage data output from the D / A converter 336 into stable current data. The current driver 338 may be implemented in various ways, and a preferred embodiment will be described in detail later with reference to FIG. 5. The servo valve unit 340 is connected to the current driver unit 338, the actuator unit 350 is connected to the servo valve unit 340, and the configuration of the servo valve unit 340 and the actuator unit 350 and Since the driving principle is described in detail in FIG. 2 and the description thereof, the description thereof is omitted here. Here, the hydraulic cylinder C in FIG. 2 corresponds to the actuator portion 350 of FIG. 3. All.
센서부(360)는 액츄에이터부(350)의 일단에 연결되어 있으며, 액츄에이터부(350)의 구동에 따른 변위를 측정하는 서보 센서이다. 센서부(360)는 전압을 영위법에 의해 측정하는 퍼텐쇼미터(potentiometer), 자속에 의해 코일 전압으로 변위를 측정하는 LVDT(Linear Variable Differential Transformer), 자기량에 의해 변위를 측정하는 자기 스케일(magnetic scale), 용량에 의해 변위를 측정하는 용량형 센서(capactive sensor) 또는 빛의 간섭을 이용하여 변위를 측정하는 모이어 프린지(moire fringe) 등을 사용할 수 있으며, 모이어 프린지는 디지털형 센서이고 나머지는 아날로그형 센서이다. 본 고안의 실시예에서는 노이즈에 강하며 20mm 이내의 변위를 측정할 수 있는 LVDT를 사용한다.The sensor unit 360 is connected to one end of the actuator unit 350 and is a servo sensor that measures the displacement according to the driving of the actuator unit 350. The sensor 360 may include a potentiometer for measuring voltage by a zero method, a linear variable differential transformer (LVDT) for measuring displacement with a coil voltage by magnetic flux, and a magnetic scale for measuring displacement by a magnetic quantity ( magnetic scale, capacitive sensor that measures displacement by capacitance, or moire fringe which measures displacement using interference of light. Analog sensor. The embodiment of the present invention uses LVDT which is resistant to noise and can measure displacement within 20 mm.
A/D 변환부(370)는 센서부(360)에 연결되어 있으며, 센서부(360)에서 측정한 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 제어부(330)의 디지털 컨트롤러(332)에 입력하는 역할을 수행한다. 센서부(360)를 디지털형 센서를 사용한 경우에는 센서부(360)에서 측정한 디지털 데이터는 직접 디지털 컨트롤러(332)에 입력된다.The A / D converter 370 is connected to the sensor unit 360, and converts analog data measured by the sensor unit 360 into digital data and inputs the digital data to the digital controller 332 of the controller 330. Perform. When the sensor unit 360 uses a digital sensor, the digital data measured by the sensor unit 360 is directly input to the digital controller 332.
상위 단계 제어부(380)는 제어부(330)의 디지털 컨트롤러(332)와 연결되어 있으며, 제어부(330)는 기능을 업그레이드하기 위해 상위 단계 제어부(380)와 직렬 통신을 수행한다. 상위 단계 제어부(380)는 디지털 컨트롤러(332)의 연산 속도 등을 빠르게 할 수 있고, 메모리부(334)에 저장된 각종 프로그램 또는 변수값을 변경하여 여러 가지의 제어 대상에 대한 제어 이득을 설계자가 원하는 대로 설정할 수 있다.The upper level control unit 380 is connected to the digital controller 332 of the control unit 330, and the control unit 330 performs serial communication with the upper level control unit 380 to upgrade a function. The upper level control unit 380 can increase the operation speed of the digital controller 332 and the like, and the designer may desire control gains for various control targets by changing various programs or variable values stored in the memory unit 334. Can be set as you like.
도 5는 도 3의 전류 드라이버부에 대한 상세 회로도이다. 전류 드라이버부(338)는 도 3의 D/A 변환부(336)를 통해 입력되는 전압을 서보밸브를 구동시키기 위한 전류로 변환시키는 회로이다. 전류 드라이버부(338)는 크게 적분회로와 증폭회로로 이루어져 있다.FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the current driver unit of FIG. 3. The current driver 338 is a circuit for converting a voltage input through the D / A converter 336 of FIG. 3 into a current for driving the servovalve. The current driver 338 is composed of an integrating circuit and an amplifying circuit.
적분회로는 입력 함수(전압 또는 전류)에 대한 시간 적분에 비례하는 신호를 출력하는 회로이며, 본 고안에서는 연산 증폭기를 이용한 적분기를 이용한다. D/A 변환부에서 출력되는 전압(v)은 저항(R1)을 통과한 후 연산 증폭기의 (-)단자에 연결되고, (-)단자에는 또한 저항(R2)과 콘덴서(C1)가 병렬로 연결되어 연산 증폭기의 출력단에 연결되고, 저항(R8)과 저항(R9)에 병렬로 연결되어 서보밸브의 (-)단자에 연결된다. 저항(R2)은 주파수가 매우 낮은 경우에 이득을 -(R2/R1)로 제한하기 위한 저항이고, 연산 증폭기의 출력단에 형성되는 전압은 -1/(R1C1)??vdt가 되고, 차단 주파수(f)는 1/(2πR1C1)이다.An integrating circuit is a circuit that outputs a signal proportional to the time integration of an input function (voltage or current). In this design, an integrator using an operational amplifier is used. The voltage v output from the D / A converter passes through the resistor R1 and is connected to the negative terminal of the operational amplifier. The negative terminal also has the resistor R2 and the capacitor C1 in parallel. It is connected to the output terminal of the operational amplifier and connected in parallel to the resistor (R8) and resistor (R9) to the negative terminal of the servovalve. Resistor R2 is a resistor for limiting the gain to-(R2 / R1) when the frequency is very low, and the voltage formed at the output of the op amp is -1 / (R1C1) ?? vdt, and the cutoff frequency ( f) is 1 / (2πR1C1).
증폭회로는 적분회로에서 출력된 전압을 서보밸브를 구동시키기에 충분한 전류로 증폭시키는 역할을 수행한다. 즉, 적분회로에서 출력된 전압은 서보밸브를 구동시키기에는 부족하기 때문에 적정 전압으로 증폭시켜야 한다. 증폭회로는 NPN 트랜지스터(Q1)와 PNP 트랜지스터(Q2)를 이용하여 전압을 증폭한다. 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자는 저항(R5)에 직렬로 연결하여 기준전압(+15V)에 연결하고, 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자는 트랜지스터(Q2)의 베이스 단자와 공통으로 연결하고, 트랜지스터(Q1)의 에미터 단자는 트랜지스터(Q2)의 에이터 단자에 연결한다. 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단자는 저항(R6)과 직렬로 연결하여 기준전압(-15V)에 연결한 다. 양 트랜지스터(Q1,Q2)의 베이스 단자는 저항(R3)과 저항(R4)에 병렬로 연결되고, 증폭회로의 출력단은 저항(R7)과 직렬로 연결하여 서보밸브의 (+)단자에 연결되어 적분회로의 출력전압을 증폭시킨다. 그러므로, 상기와 같은 전류 드라이버부를 통해 적분 및 증폭된 전압은 서보밸브의 코일에 연결되고, 도 2의 코일(22)에 전류가 흐르게 되어 서보밸브를 구동시킨다.The amplifying circuit amplifies the voltage output from the integrating circuit with a current sufficient to drive the servovalve. That is, the voltage output from the integrating circuit is insufficient to drive the servovalve, so it must be amplified to an appropriate voltage. The amplifier circuit amplifies the voltage using the NPN transistor Q1 and the PNP transistor Q2. The collector terminal of transistor Q1 is connected in series with resistor R5 to a reference voltage (+ 15V), the base terminal of transistor Q1 is connected in common with the base terminal of transistor Q2, and the transistor ( The emitter terminal of Q1) is connected to the emitter terminal of transistor Q2. The collector terminal of transistor Q2 is connected in series with resistor R6 to the reference voltage (-15V). All. The base terminals of both transistors Q1 and Q2 are connected in parallel to the resistor R3 and the resistor R4, and the output terminal of the amplification circuit is connected in series with the resistor R7 to the positive terminal of the servovalve. Amplify the output voltage of the integrating circuit. Therefore, the voltage integrated and amplified through the current driver unit as described above is connected to the coil of the servovalve, and current flows in the coil 22 of FIG. 2 to drive the servovalve.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치에 대한 동작 상태를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation state of the digital control device of the hydraulic servo valve according to the present invention having the configuration as described above based on the accompanying drawings as follows.
도 6은 본 고안에 따른 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치의 동작을 설명하는 흐름도이다. 본 고안에 따른 제어 장치 중 단말기기는 유선방식으로 데이터를 전송하고, 액츄에이터부는 유압 실린더를 사용하며, 센서부는 LVDT를 사용한다.6 is a flowchart illustrating the operation of the digital control device of the hydraulic servo valve according to the present invention. The terminal device of the control device according to the present invention transmits data in a wired manner, the actuator portion uses a hydraulic cylinder, the sensor portion uses an LVDT.
설계자는 상위 단계 제어부를 사용하여 시스템의 원활한 운영을 위한 제어 프로그램 및 제어 대상에 따른 적절한 변수값(예를 들면, 영점 관련 데이터)을 메모리부에 저장한다(S10). 상위 단계 제어부(380)와의 통신은 RS232C를 이용한 직렬 통신 방식을 사용하며, 고급 기능을 시스템에 추가하고자 할 때는 제어 프로그램을 변경함으로써 다양한 기능을 구현할 수 있다. 메모리부(334)에 저장되는 변수값은 각 서보밸브의 오프셋 전류값(또는 바이어스 전류값), 최대 전류값 및 유압 실린더의 중립위치에 관한 변수값 등을 저장한다. 이러한 변수값은 제어 대상에 대한 일반적인 수치이며, 제어 대상에 따라 변수값을 다르게 설정할 수 있다. 시스템을 제어할 기본적인 설계가 완료되면 본 고안에 따른 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치는 정상적으로 작동되며, 디지털 컨트롤러(332)는 인터페이스부를 통해 외부로부터 제어 대상, 정상 편차 및 제어 이득에 관한 데이터가 입력되었는지를 판단한다(S20). 이러한 입력 데이터는 도 4의 단말기기(310)를 통해 설계자에 의해 입력되는 것으로, 제어할 유압 실린더의 전기적, 기계적 영점 및 편차 등을 보정하거나 설정하기 위해 유압 실린더의 최대 위치 및 최소 위치, 오프셋 전류, 제어 이득 등을 입력한다. 데이터를 입력하는 방법은 도 4에 대한 설명 부분에 상세하게 설명되어 있으므로 여기에서는 설명을 생략한다.The designer stores a control program for smooth operation of the system and an appropriate variable value (for example, zero related data) by using a higher level control unit (S10). Communication with the upper level control unit 380 uses a serial communication method using RS232C, and various functions can be implemented by changing a control program when adding advanced functions to the system. The variable value stored in the memory unit 334 stores the offset current value (or bias current value) of each servovalve, the maximum current value, the variable value relating to the neutral position of the hydraulic cylinder, and the like. These variable values are general values for the control target, and variable values can be set differently according to the control target. When the basic design to control the system is completed, the digital control device of the hydraulic servo valve according to the present invention is normally operated, the digital controller 332 from the outside through the interface unit It is determined whether data regarding the control target, the normal deviation, and the control gain are input (S20). Such input data is input by the designer through the terminal device 310 of FIG. 4, and the maximum and minimum positions and offset currents of the hydraulic cylinders are used to correct or set electrical and mechanical zero points and deviations of the hydraulic cylinders to be controlled. Input control gain. Since a method of inputting data is described in detail in the description of FIG. 4, the description thereof is omitted here.
상기 단계(S20)의 판단 결과, 디지털 컨트롤러(332)에 입력된 데이터가 없다고 판단되면 그 데이터가 입력될 때까지 대기하고, 입력된 데이터가 있다고 판단되면 디지털 컨트롤러는 입력된 데이터를 내부 레지스터에 저장한 후 메모리부에 저장된 제어 프로그램에 의해 연산 처리한다(S30). 단말기기(310)를 통해 입력되는 데이터는 디지털 컨트롤러가 직접 처리할 수 없기 때문에 인터페이스부(320)에 의해 처리 가능한 데이터로 변환한 후에 디지털 컨트롤러에 입력된다. 디지털 컨트롤러에는 설계된 분해능으로 비례(P), 적분(I), 미분(D) 제어 이득을 조절하는 기능, 오프셋 전류(또는 바이어스 전류)를 조절하는 기능, 전류 제한 기능, 유압 실린더의 중립위치를 설정하는 기능, 정현파 및 구형파의 발생기능을 수행하는 알고리즘이 내장되어 있다. 다시 말해서, 2-스테이지 서보밸브는 스풀의 구동을 위해 시스템의 공급압력을 사용하므로 시스템 압력에 따라 유압 실린더가 움직이지 않을 때의 전류가 각각 다르게 나타나는 특성이 있으며 작동되는 시스템 압력에서 오프셋 전류를 실험적으로 확인한 후 각각의 유압 실린더에 대하여 파악된 오프셋 전류 특성을 폐루프 제어할 수 있는 오프셋 전류 조절 기능이 있다. 또한, 유압 실린더의 최대속도를 제한하기 위하여 서보밸브에 흐르는 전류의 최대치를 설정하는 최대 전류 제한 기능이 있으며, 유압 실린더의 변위를 측정하는 LVDT는 초기 장착 위치를 모두 동일하게 설치하는 데에 많은 노력이 소요되고, LVDT의 특성에 의하여 동일한 기계적인 변위에서도 다소 상이한 전압이 출력될 수 있으므로 유압 실린더에 장착된 LVDT의 출력 전압 특성을 파악하여 중립위치를 자동적으로 설정할 수 있는 유압 실린더의 중립위치 설정 기능이 있다. 또한, 내부적으로 유압 실린더의 위치 제어 성능을 파악하기 위하여 기준 입력신호를 발생시킬 수 있는 정현파 및 구형파(예를 들면, 함수의 주파수 범위는 0.01∼10Hz)의 발생 기능을 디지털 컨트롤러에 내장하고 있다.As a result of the determination in step S20, if it is determined that there is no data input to the digital controller 332, it waits until the data is input, and if it is determined that the input data exists, the digital controller stores the input data in an internal register. After that, arithmetic processing is performed by the control program stored in the memory unit (S30). Since the data input through the terminal device 310 cannot be directly processed by the digital controller, the data is converted into data that can be processed by the interface unit 320 and then input to the digital controller. Digital controllers have the ability to adjust the proportional (P), integral (I), and derivative (D) control gains with designed resolution, adjust the offset current (or bias current), set the current limiting function, and neutral position of the hydraulic cylinder. Function, and the function to generate sine wave and square wave is built in. In other words, since the two-stage servovalve uses the supply pressure of the system to drive the spool, the current when the hydraulic cylinder is not moving varies according to the system pressure, and the offset current is experimentally measured at the operating system pressure. After confirming, the offset current control function can be closed-loop control of the offset current characteristics found for each hydraulic cylinder. Also, of hydraulic cylinder In order to limit the maximum speed, there is a maximum current limiting function that sets the maximum value of the current flowing in the servovalve. LVDT, which measures the displacement of the hydraulic cylinder, takes a lot of effort to install the same initial mounting position. Since different voltages can be output even at the same mechanical displacement, the neutral position setting function of the hydraulic cylinder can be set automatically by grasping the output voltage characteristic of the LVDT mounted on the hydraulic cylinder. In addition, in order to grasp the position control performance of the hydraulic cylinder internally, a digital controller has a function of generating a sine wave and a square wave (for example, a frequency range of 0.01 to 10 Hz) capable of generating a reference input signal.
디지털 컨트롤러(332)에 의해 연산 처리된 데이터는 디지털 데이터이므로 D/A 변환부를 통해 아날로그 데이터(즉, 전압)로 변환되고(S40), 변환된 전압은 전류 드라이버부를 통해 서보밸브를 구동시키기 위한 전류로 전환된다(S50). 전환된 전류에 의해 서보밸브 및 유압 실린더가 구동되며(S60), 서보밸브 및 유압 실린더의 구동원리에 대한 상세한 설명은 도 2의 설명부분에 상세하게 설명되어 있으므로 여기에서는 설명을 생략한다.Since the data processed by the digital controller 332 is digital data, it is converted into analog data (that is, voltage) through the D / A converter (S40), and the converted voltage is a current for driving the servovalve through the current driver. Switch to (S50). The servo valve and the hydraulic cylinder are driven by the converted current (S60), and a detailed description of the driving principle of the servovalve and the hydraulic cylinder is described in detail in the description of FIG.
유압 실린더가 구동하면 유압 실린더의 로드에 장착된 LVDT는 유압 실린더의 변위를 측정하고, 측정된 변위는 아날로그 데이터이기 때문에 A/D 변환부(370)를 통해 디지털 컨트롤러가 처리할 수 있는 디지털 데이터(즉, LVDT에 의해 측정된 실측치)로 변환되어 디지털 컨트롤러에 입력된다(S70). 디지털 컨트롤러는 LVDT에 의해 측정된 실측치와 설계자가 입력한 설정치를 비교하여 실측치가 허용 편차 범위 이내인지를 판단한다(S80). 판단 결과, 실측치가 허용 편차 범위를 벗어났다고 판단되면 디지털 컨트롤러(332)는 실측치가 허용 편차 범위에 포함되도록 편차를 조정(S90)한 후 상기 단계(S40)로 복귀하여 후속 단계를 반복 실시하고, 실측치가 허용 편차 범위 이내라고 판단되면 설정치와 실측치에 대한 편차 정보를 메모리부(334)에 저장(S100)한 후 모든 처리과정을 종료한다.When the hydraulic cylinder is driven, the LVDT mounted on the rod of the hydraulic cylinder measures the displacement of the hydraulic cylinder, and since the measured displacement is analog data, digital data that can be processed by the digital controller through the A / D converter 370 ( That is, the measured value measured by the LVDT is converted into the digital controller (S70). The digital controller compares the measured value measured by LVDT with the set value input by the designer, and the measured value is within the allowable deviation range. It is determined whether or not (S80). As a result of the determination, when it is determined that the measured value is out of the allowable deviation range, the digital controller 332 adjusts the deviation so that the measured value is included in the allowable deviation range (S90), and returns to the step S40 to repeat the subsequent steps, and the measured value If it is determined that is within the allowable deviation range and the deviation information for the set value and the measured value is stored in the memory unit 334 (S100) and all the processing is terminated.
여기에서, 유압 실린더의 중립위치 설정 기능을 수행하기 위해 각 유압 실린더가 수축되는 방향으로 서보밸브 전류를 20초 동안 공급하여 모든 유압 실린더가 완전히 수축된 상태를 유지한다. 이 상태에서 디지털 컨트롤러(332)는 각 유압 실린더에 장착된 LVDT의 출력전압을 디지털 변환하여 최소변위에서의 전압값(LVDT_MIN)을 저장한다. 이 때, 잡음을 제거하기 위해 저역통과필터에 의해 전압값을 필터링하는 동작을 더 포함시킬 수 있다. 최소변위의 전압값을 저장한 후, 모든 유압 실린더가 팽창하는 방향으로 서보밸브 전류를 인가하여 각 유압 실린더가 완전히 팽창된 상태를 유지하고, 최소변위의 전압값을 측정하는 방식과 동일하게 최대변위의 전압값(LVDT_MAX)을 저장한다. 이와 같이 측정된 전압값으로부터 각 실린더의 중립위치(LVDT_ZERO)와 LVDT 출력전압의 스팬(span) 조정계수(LVDT_SF)를 다음식으로 계산할 수 있다.Here, in order to perform the neutral position setting function of the hydraulic cylinder, the servovalve current is supplied for 20 seconds in the direction in which each hydraulic cylinder is contracted so that all the hydraulic cylinders are fully contracted. In this state, the digital controller 332 digitally converts the output voltage of the LVDT mounted on each hydraulic cylinder and stores the voltage value LVDT_MIN at the minimum displacement. In this case, the method may further include filtering a voltage value by a low pass filter to remove noise. After storing the voltage value of the minimum displacement, apply the servovalve current in the direction in which all the hydraulic cylinders expand to maintain each hydraulic cylinder fully inflated, and measure the maximum displacement in the same way as measuring the voltage value of the minimum displacement. Stores the voltage value LVDT_MAX. From the measured voltage values, the neutral position LVDT_ZERO of each cylinder and the span adjustment coefficient LVDT_SF of the LVDT output voltage can be calculated by the following equation.
LVDT_ZERO=(LVDT_MIN+LVDT_MAX)/2LVDT_ZERO = (LVDT_MIN + LVDT_MAX) / 2
LVDT_SF=20/(LVDT_MAX-LVDT_MIN)LVDT_SF = 20 / (LVDT_MAX-LVDT_MIN)
위의 식으로부터 각 유압 실린더의 중립위치와 스팬 조정계수를 구한 후, A/D 변환된 신호(LVDT_X)로부터 각 유압 실린더의 위치신호(LVDT_Y)의 신호조정식 을 다음식으로부터 계산할 수 있다.After calculating the neutral position and span adjustment coefficient of each hydraulic cylinder from the above equation, the signal adjustment formula of the position signal LVDT_Y of each hydraulic cylinder from the A / D converted signal LVDT_X Can be calculated from the following equation.
LVDT_Y=LVDT_SF(LVDT_X-LVDT_ZERO)LVDT_Y = LVDT_SF (LVDT_X-LVDT_ZERO)
따라서, 변위계의 신호처리 알고리즘을 적용하는 경우에는 초기에 장착된 변위계의 출력전압에 무관하게 -10V는 최소 실린더 변위를, 0V는 중립위치를, +10V는 최대 실린더 변위를 나타내므로 용이하게 실린더변위 출력신호를 조절할 수 있다.Therefore, in case of applying the signal processing algorithm of the displacement gauge, -10V represents the minimum cylinder displacement, 0V represents the neutral position, and + 10V represents the maximum cylinder displacement, regardless of the output voltage of the displacement gauge. The output signal can be adjusted.
이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 실용신안등록청구범위 내에서 다양하게 변형되거나 또는 변경되는 장치를 포함할 수 있다.The above descriptions are merely illustrative of one embodiment, and the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may include variously modified or changed devices within the appended utility model registration claims.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 유압 서보밸브의 디지털 제어 장치에 의하면, 마이크로프로세스를 이용한 디지털 제어기에 의해 유압 서보밸브를 디지털 제어함으로써, 전기적 또는 기계적 편차를 최소화하고, 전기적 또는 기계적 영점을 용이하게 조정하며, 원하는 제어 이득을 설정하기 위한 작업 튜닝수를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the digital control apparatus of the hydraulic servovalve according to the present invention, by digitally controlling the hydraulic servovalve by a digital controller using a microprocess, the electrical or mechanical deviation can be minimized and the electrical or mechanical zero can be easily There is an effect that can reduce the number of work tuning to set the desired control gain.
또한, 각 제어 대상의 편차 허용 범위를 사용자가 의도적으로 조정하게 함으로써, 정진 시 또는 사용자가 필요할 때 전기적 또는 기계적 영점을 허용 편차보다 더 정밀하게 설정하거나 설정된 허용 편차를 사용자가 원하는 허용 편차로 의도적으로 변경할 수 있는 효과가 있다.In addition, by allowing the user to intentionally adjust the deviation tolerance of each control object, by setting the electrical or mechanical zero more precisely than the allowable deviation at the time of forwarding or when needed by the user, or intentionally to set the allowable deviation to the user's desired tolerance There is an effect that can be changed.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020000014827U KR200200233Y1 (en) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | Digital Controlling Apparatus for Hydraulic Servo Valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020000014827U KR200200233Y1 (en) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | Digital Controlling Apparatus for Hydraulic Servo Valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200200233Y1 true KR200200233Y1 (en) | 2000-10-16 |
Family
ID=19657907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2020000014827U KR200200233Y1 (en) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | Digital Controlling Apparatus for Hydraulic Servo Valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200200233Y1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100849881B1 (en) * | 2007-04-25 | 2008-08-01 | 박길용 | Hydraulic power package unit for operating door of car |
| KR101101882B1 (en) * | 2010-02-08 | 2012-01-05 | 김지홍 | Control device for hydraulic servo valve |
| KR101366620B1 (en) * | 2013-04-15 | 2014-02-24 | 주식회사 이지서보 | System and method of controlling valve |
| CN114382750A (en) * | 2021-12-30 | 2022-04-22 | 大连海事大学 | Interference force compensation method of electro-hydraulic acceleration servo system |
| KR20220086069A (en) * | 2020-12-16 | 2022-06-23 | 신재호 | Portable controller for controlling actuator equipped with servo valve and control method therefor |
| KR102594142B1 (en) * | 2022-05-27 | 2023-10-25 | 레디로버스트머신 주식회사 | Energy recovery device |
-
2000
- 2000-05-25 KR KR2020000014827U patent/KR200200233Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100849881B1 (en) * | 2007-04-25 | 2008-08-01 | 박길용 | Hydraulic power package unit for operating door of car |
| KR101101882B1 (en) * | 2010-02-08 | 2012-01-05 | 김지홍 | Control device for hydraulic servo valve |
| KR101366620B1 (en) * | 2013-04-15 | 2014-02-24 | 주식회사 이지서보 | System and method of controlling valve |
| KR20220086069A (en) * | 2020-12-16 | 2022-06-23 | 신재호 | Portable controller for controlling actuator equipped with servo valve and control method therefor |
| KR102482653B1 (en) * | 2020-12-16 | 2022-12-29 | 신재호 | Portable controller for controlling actuator equipped with servo valve and control method therefor |
| CN114382750A (en) * | 2021-12-30 | 2022-04-22 | 大连海事大学 | Interference force compensation method of electro-hydraulic acceleration servo system |
| CN114382750B (en) * | 2021-12-30 | 2024-03-22 | 大连海事大学 | Disturbance force compensation method of electrohydraulic acceleration servo system |
| KR102594142B1 (en) * | 2022-05-27 | 2023-10-25 | 레디로버스트머신 주식회사 | Energy recovery device |
| WO2023229125A1 (en) * | 2022-05-27 | 2023-11-30 | 레디로버스트머신 주식회사 | Energy recovery device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5431182A (en) | Smart valve positioner | |
| US4961441A (en) | Method and system for controlling a pressure regulator | |
| ATE325371T1 (en) | INDUSTRIAL CONTROL BASED ON TECHNOLOGICAL OBJECTS | |
| JPH03149602A (en) | Electronic controller for electrically adjustable operating element | |
| KR200200233Y1 (en) | Digital Controlling Apparatus for Hydraulic Servo Valve | |
| CN112041560B (en) | Calibration system for variable displacement hydraulic pump | |
| CN1938518A (en) | Method for correcting tilt control signal, tilt controller, construction machine, and program for correcting tilt control signal | |
| US5024417A (en) | Control circuitry for a solenoid operated control valve | |
| US20020005501A1 (en) | Actuator control device | |
| EP0972979A2 (en) | Positioner and its setting method | |
| JP6589765B2 (en) | Load drive control device | |
| US6279374B1 (en) | Compensating method and compensating apparatus for positioner | |
| KR900006406B1 (en) | Position transmitter for a pneumatic | |
| US6789558B2 (en) | Digitally controlled direct drive valve and system and method for manufacturing the same | |
| EP0490898B1 (en) | I/p converter with simulated compensation | |
| TWI256767B (en) | Method and related apparatus for controlling calibration for a stepping motor | |
| US10443629B2 (en) | Operation device and hydraulic system | |
| JP2987306B2 (en) | Hydraulic oil flow control device | |
| WO1987005669A1 (en) | Servovalve drive electronics improvements | |
| CN109578674B (en) | Optimized method for controlling position and cross pressure in a double-acting actuator | |
| SU1550496A1 (en) | Device for automatic setting and stabilization of pressure | |
| JPH0736548A (en) | Control circuit for fluid rate control valve | |
| JPH059019U (en) | Output adjustment device for auto power control circuit | |
| KR100388383B1 (en) | Device for compensating temperature of torque sensor | |
| KR20030019734A (en) | Apparatus for detecting fork position in forklift truck and method for controlling speed thereby |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REGI | Registration of establishment | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| T601 | Decision to invalidate utility model after technical evaluation |