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JPH06159304A - 液圧アクチュエータの制御装置 - Google Patents

液圧アクチュエータの制御装置

Info

Publication number
JPH06159304A
JPH06159304A JP4305592A JP30559292A JPH06159304A JP H06159304 A JPH06159304 A JP H06159304A JP 4305592 A JP4305592 A JP 4305592A JP 30559292 A JP30559292 A JP 30559292A JP H06159304 A JPH06159304 A JP H06159304A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
command signal
hydraulic actuator
speed command
time
stop position
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
Application number
JP4305592A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhide Maehata
一英 前畑
Hideki Yamagata
英城 山形
Naotoshi Mori
直利 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kayaba Industry Co Ltd filed Critical Kayaba Industry Co Ltd
Priority to JP4305592A priority Critical patent/JPH06159304A/ja
Publication of JPH06159304A publication Critical patent/JPH06159304A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 オープンループ制御により精度の高い位置決
めを行う。 【構成】 液圧アクチュエータ1の変位量を検出する手
段20と、所定の加速パターンに基づいて第1の速度指
令信号を時間の関数として送出する手段21と、検出し
た変位量から減速位置を判定する手段22と、この判定
結果に基づいて予め設定された減速パターンに対応する
第2の速度指令信号を時間の関数として送出する手段2
3と、速度指令信号に基づいて制御弁30を駆動する手
段31と、第2の速度指令信号が所定の低速度まで減速
したことを判定する手段24と、この判定結果に基づい
て前記低速度を予め設定した時間保持する手段25と、
この保持時間の経過に基づいて速度指令信号を零に設定
する手段28と、変位量の検出値より停止位置を検出す
る手段26と、前記検出した停止位置と予め設定した停
止位置とから前記所定の保持時間を補正する手段27と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液圧アクチュエータの
オープンループ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、液圧アクチュエータの位置決めを
精度よく行う装置として、サーボ弁を使用したクローズ
ドループの制御装置や、所定の位置にリミットスイッチ
等の固定位置検出器を備えて比例流量制御弁をオープン
ループで駆動する装置などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の装置では高精度の位置決め制御が行えるものの、装
置が複雑となって製造及び保守コストが増大するという
問題があり、一方、後者の装置では簡易な構成によりコ
ストの低減が行えるが、位置決めの精度に限界があるた
め高精度の位置決め制御に問題があった。
【0004】そこで本発明は、液圧アクチュエータの位
置決め及び速度制御を高精度で行う液圧アクチュエータ
のオープンループ制御装置を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、図1におい
て、制御弁30から液圧の供給を受ける液圧アクチュエ
ータ1と、この液圧アクチュエータ1の変位量を検出す
る手段20と、予め設定された加速パターンに基づいて
第1の速度指令信号を時間の関数として送出する手段2
1と、前記検出した変位量から減速位置を判定する手段
22と、この判定結果に基づいて予め設定された減速パ
ターンに対応する第2の速度指令信号を時間の関数とし
て送出する手段23と、前記速度指令信号に基づいて制
御弁30を駆動する手段31と、前記第2の速度指令信
号が所定の低速度まで減速したことを判定する手段24
と、この判定結果に基づいて前記低速度を予め設定した
時間保持する手段25と、前記保持時間の経過に基づい
て速度指令信号を零に設定する手段28と、前記変位量
の検出値より停止位置を検出する手段26と、前記検出
した停止位置と予め設定した停止目標位置とから前記所
定の保持時間を補正する手段27とを備える。
【0006】また、前記制御弁を流量推定手段を備えた
流量制御弁で構成する。
【0007】
【作用】したがって、液圧アクチュエータの停止直前に
所定の低速度を所定時間保持してから停止させて、所定
の低速度を保持する時間を実際の停止位置と予め設定し
た停止目標位置との差に基づいて補正し、液圧アクチュ
エータの次回の駆動が補正された低速保持時間によって
行われるため、温度又は液圧アクチュエータの負荷の変
動による影響を低減して高精度の位置決めを行うことが
可能となる。
【0008】また前記制御弁を流量推定手段を備えた流
量制御弁としたため、負荷の変動などによる液圧アクチ
ュエータの速度の変動を抑制して位置決め精度を向上す
ることができる。
【0009】
【実施例】図2〜3に本発明の実施例を示す。
【0010】図2において、1は比例流量制御弁3から
供給される液体によって駆動される液圧アクチュエータ
で、一例を示せば油圧シリンダなどにより構成され、こ
の液圧アクチュエータ1には位置検出器2が連結され
る。位置検出器2は一例を示せば、ストロークセンサな
どで構成されて連続的に液圧アクチュエータ1の位置を
検出して制御ユニット4へ位置信号を送る。
【0011】制御ユニット4には液圧アクチュエータ1
の駆動パターンなどを設定する設定器5が接続され、こ
の設定器5からの設定データ及び位置検出器2からの位
置信号に基づいて制御ユニット4は比例流量制御弁3を
駆動して液圧アクチュエータ1を制御する。
【0012】図3に示すように、制御ユニット4は設定
器5で設定される各データ、すなわち、停止目標位置L
3、減速開始位置L2、加速時間T1、減速時間T2、
加速パターンVA(t)及び減速パターンVD(t)と、低
速保持時間演算回路により算出される低速保持時間T3
を格納するメモリ44を備え、このメモリ44のデータ
及び位置検出器2の位置信号に基づいて速度指令信号を
発生する速度指令発生回路40と、速度指令信号を流量
指令信号に変換して比例流量制御弁3を駆動する指令変
換回路41と、前記メモリ44に格納された減速開始位
置L2、減速パターンVD(t)及び停止目標位置L3
から停止位置へ向かう停止直前の所定の低速度を保持す
る時間T3を演算する低速保持時間演算回路43と、液
圧アクチュエータ1の停止位置と停止目標位置L3とか
ら低速保持時間T3を補正する位置決め補正回路42に
より構成される。
【0013】図4は制御ユニット4で行われる制御の一
例を示すフローチャートで、図5は速度指令発生回路4
0の速度指令信号と時間との関係を示す図で、以下図4
及び図5を参照して制御の流れを説明する。
【0014】図4のフローチャートにおいて、S1では
設定器5に指示された上述の各データを読み込み、S2
ではメモリ44に格納されたデータと設定器5から読み
込んだデータが一致するかを比較する。設定器5のデー
タが変更された場合には、S3で変更された減速パター
ンVD(t)、減速開始位置L2及び停止目標位置L3
に基づいて低速保持時間演算回路43で低速保持時間T
3を算出するとともにメモリ44に格納する。
【0015】S4において設定器5の図示しない起動ス
イッチが押されていれば、S5では速度指令発生回路4
0によってメモリ44の加速パターンVA(t)に基づ
いた時間の関数としての速度指令信号が発生し、指令変
換回路41で変換された流量指令信号に基づいて比例流
量制御弁3が開弁して液圧アクチュエータ1が加速され
る。
【0016】この液圧アクチュエータ1の加速は減速開
始位置L2又は所定の加速時間T1が経過するまで継続
される(S6、S7)。S7で加速時間T1が経過する
とS8において加速終了時点の速度指令信号が保持され
て液圧アクチュエータ1は等速運動を行う。
【0017】S6又はS9において、位置検出器2から
の位置信号が減速開始位置L2に等しくなると、S10
で減速処理が開始される。S10ではメモリ44に格納
された減速パターンVD(t)に基づいた時間の関数と
しての速度指令信号が速度指令発生回路40で発生さ
れ、指令変換回路41で流量指令信号に変換されて比例
流量制御弁3が徐々に閉弁されて液圧アクチュエータ1
は減速する。
【0018】S11では所定の減速時間T2が経過した
かを判定し、時間T2が経過していなければS10でさ
らに減速する一方、減速時間T2が経過するとS12で
減速を中止するとともに、減速時間T2が経過した時点
の速度指令信号を保持し、液圧アクチュエータ1は所定
の低速度で等速運動を行う。
【0019】この低速度での等速運動は液圧アクチュエ
ータ1の停止直前の速度として予め設定されたもので、
液圧アクチュエータ1を停止させる際の衝撃を緩和する
ものである。この低速度の保持時間は低速保持時間演算
回路43で予め算出された時間T3であり、S13で低
速保持時間T3が経過するまで所定の低速度が保持され
る。
【0020】S13で時間T3の経過が検出されると、
S14で速度指令発生回路40は速度指令信号を0に設
定するとともに出力する。指令変換回路41は0となっ
た速度指令信号に基づいて比例流量制御弁3を閉弁駆動
して液圧アクチュエータ1を停止させる。
【0021】このとき、液圧アクチュエータ1は必ずし
も目標停止位置L3で停止するとはかぎらず、図6に示
すように実際の停止位置LSが目標停止位置L3より小
さい場合や、図7に示すように実際の停止位置LSが目
標停止位置L3より大きい場合もあるため、S15以降
で停止位置LSと目標停止位置L3より低速保持時間T
3の補正を行う。
【0022】S14で速度指令信号を0にセットした
後、S15は位置検出器2からの位置信号が一定値とな
る液圧アクチュエータ1の停止状態を待って、S16に
おいて位置決め補正回路42で実際の停止位置LSと目
標停止位置L3との差である停止位置誤差ELを求め
る。
【0023】EL=LS−L3 次にS17において、所定の低速保持時間T3を補正す
るための補正値TEを前記停止位置誤差ELより求め
る。補正値TEは予め設定した定数Kに基づいて次式よ
り求められる。
【0024】TE=EL×K S18では算出された補正値TEより補正後の低速保持
時間T3′を算出する。
【0025】T3'=T3+TE この算出された低速保持時間T3′をS19ではメモリ
44の低速保持時間T3に格納することで更新し、液圧
アクチュエータ1の次回の駆動は停止位置誤差ELに基
づいて補正された低速保持時間T3によって行われるた
め、作動液体の温度や液圧アクチュエータの負荷の変動
の影響を抑制して高精度の位置決めを行うことが可能と
なる。
【0026】このようにして、所定の低速度を保持する
時間T3を実際の停止位置LSと停止目標位置L3との
差に基づいて補正し、次回の駆動は補正された低速保持
時間T3によって行われるため、温度又は液圧アクチュ
エータ1の負荷の変動による影響を低減して位置検出器
2と比例流量制御弁3で構成されるオープンループ制御
装置により高精度の位置決めを行うことが可能となる。
【0027】なお、上記実施例において、制御弁として
比例流量制御弁3を開示したが、特開平4−21018
0号公報に開示される通過流量を推定しながら流量を制
御する弁を上記制御弁として採用することにより、負荷
の変動などによる液圧アクチュエータ1の速度の変動を
抑制することが可能となり、さらに位置決め精度を高め
ることが可能となる。
【0028】また、上記実施例において、加速パターン
VA(t)、減速パターンVD(t)をそれぞれ時間t
の1次関数として開示したが、特に限定されるものでは
なく、任意の速度パターンとすることができる。
【0029】また、上記実施例において、加速パターン
VA(t)、減速パターンVD(t)、減速開始位置L
2、停止目標位置L3、加速時間T1、減速時間T2、
低速保持時間T3は、液圧アクチュエータ1の起動から
停止までのサイクル毎に設定されるもので、液圧アクチ
ュエータ1が往復動するものであれば少なくとも2組の
各データが設定され、起動、停止のサイクルに対応する
複数組の各データを設定すればよい。
【0030】また、上記実施例において、液圧アクチュ
エータ1として油圧シリンダを開示したが、図示はしな
いが揺動型のアクチュエータなどでもよく、また、位置
検出器2としてロータリエンコーダなどを適用してもよ
い。
【0031】また、上記実施例において、加速時間T1
以降に等速運動を行ったが、加速運動中に減速位置へ到
達した場合、上記図4におけるS6によって図8に示す
ように減速運動に移行することができる。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、液圧アク
チュエータの停止直前に所定の低速度を所定時間保持し
てから停止させて、所定の低速度を保持する時間を実際
の停止位置と予め設定した停止目標位置との差に基づい
て補正し、次回の駆動を補正した低速保持時間によって
行うようにしたため、温度又は負荷の変動による影響を
低減することができ、簡易な構成でありながら高精度の
位置決めを行うことが可能となる。
【0033】また、制御弁として通過流量を推定しなが
ら流量を制御する弁を採用したため、負荷の変動による
液圧アクチュエータの速度の変動を抑制することが可能
となり、位置決め精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の発明に対するクレーム対応図であ
る。
【図2】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図3】同じく制御ユニットの構成図である。
【図4】制御の一例を示すフローチャートである。
【図5】時間と速度指令信号との関係を示すグラフであ
る。
【図6】LS<L3のときの時間と速度指令信号との関
係を示すグラフである。
【図7】LS>L3のときの時間と速度指令信号との関
係を示すグラフである。
【図8】加速中に減速開始位置へ到達したときの時間と
速度指令信号との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 液圧アクチュエータ 2 位置検出器 3 比例流量制御弁 4 制御ユニット 5 設定器 20 変位量検出手段 21 第1速度指令手段 22 減速位置判定手段 23 第2速度指令手段 24 低速度判定手段 25 低速度保持手段 26 停止位置検出手段 27 保持時間補正手段 28 駆動停止手段 30 制御弁

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御弁から液圧の供給を受ける液圧アク
    チュエータと、この液圧アクチュエータの変位量を検出
    する手段と、予め設定された加速パターンに基づいて第
    1の速度指令信号を時間の関数として送出する手段と、
    前記検出した変位量から減速位置を判定する手段と、こ
    の判定結果に基づいて予め設定された減速パターンに対
    応する第2の速度指令信号を時間の関数として送出する
    手段と、前記速度指令信号に基づいて制御弁を駆動する
    手段と、前記第2の速度指令信号が所定の低速度まで減
    速したことを判定する手段と、この判定結果に基づいて
    前記低速度を予め設定した時間保持する手段と、前記保
    持時間の経過に基づいて速度指令信号を零に設定する手
    段と、前記変位量の検出値より停止位置を検出する手段
    と、前記検出した停止位置と予め設定した停止目標位置
    とから前記所定の保持時間を補正する手段とを備えたこ
    とを特徴とする液圧アクチュエータの制御装置。
  2. 【請求項2】 前記制御弁が流量推定手段を備えた流量
    制御弁であることを特徴とする請求項1に記載の液圧ア
    クチュエータの制御装置。
JP4305592A 1992-11-16 1992-11-16 液圧アクチュエータの制御装置 Pending JPH06159304A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112433470A (zh) * 2020-10-27 2021-03-02 山东优宝特智能机器人有限公司 一种多层嵌套优先级高精度液压伺服控制方法及系统
CN115750191A (zh) * 2022-10-24 2023-03-07 东方电气自动控制工程有限公司 一种水轮机筒形阀系统的控制方法

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