JPS6140841B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数個の電気油圧サーボ弁を用いて特
に大容量のアクチユエータを制御する電気油圧サ
ーボ制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、電気油圧サーボ弁を用いてアクチユエー
タを制御する電気油圧サーボ制御装置は、１個の
電気油圧サーボ弁と１個のアクチユエータとの組
合せで構成されている。一方、近年ではアクチユ
エータは大流量を取扱うことが多くなつてきた。
この場合、サーボ弁の容量も大きくしなければな
らないが、このような大形のサーボ弁を製作する
ことは大変である。このため、１個のアクチユエ
ータに対して複数個のサーボ弁を設け、こられの
サーボ弁によつて１個のアクチユエータを制御す
る電気油圧サーボ制御装置が考えられている。し
かし、この種のサーボ制御装置においてはサーボ
弁の個数制御は行わず、常に複数個のサーボ弁を
並列運転しているものである。またこの装置では
一部の例を除きサーボ弁は小形のものが多く、そ
のスプールの変位をフイードバツクするマイナー
ループを持つていない。しかも電圧駆動式のブー
スターアンプを用いているため、サーボ弁の電流
をフイードバツクしない単純な構造の制御系を構
成している。このため、サーボ弁の個数切換えが
できないため、制御精度を向上させることが難し
い。この問題点を解決するための装置として特願
昭54−9239号がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、この装置はオンオフ的にサーボ弁個数
を選択するため、制御動作中に切換えが行われる
と、そのシヨツクにより制御精度が低下する欠点
があつた。

本発明の目的は、制御系内にシヨツクを与えず
にサーボ弁の個数を円滑に選択することにより制
御系の制御精度を向上させるようにした電気油圧
サーボ制御装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するために、アクチ
ユエータに複数個のサーボ弁を接続し、このサー
ボ弁を入力信号とアクチユエータにより駆動され
る被駆動体の状態量との偏差信号により、サーボ
弁の個数制御を行なう電気油圧サーボ制御装置に
おいて、この制御装置の制御ループ中に、前記サ
ーボ弁のサーボアンプ入力側に設けられ、かつ個
数選択されたサーボ弁の制御ループに対応するゲ
イン値を設定する複数個のループゲイン設定器
と、前記サーボ弁の選択個数に応じてループゲイ
ン設定器を選択する可変式のループゲイン切換器
と、複数個のサーボ弁をサーボ弁の選択個数に応
じて選択的に入力側に接続する可変式のサーボ弁
切換器と、前記ループゲイン切換器とサーボ弁切
換器から出力される偏差信号が逆特性になるよう
にループゲイン切換器とサーボ弁切換器とを接続
し、これらを連動的で、かつ連続的に切換操作す
る切換手段を備えたものである。

〔作用〕

本発明の電気油圧サーボ制御装置によれば、ル
ープゲイン切換器とサーボ弁切換器は、切換手段
によりサーボアンプからの偏差信号とサーボ弁か
らの偏差信号が逆特性になるように切換えられ
る。これによつてサーボ弁の運転個数の切換操作
を連続的に行なつても制御系内にシヨツクを発生
させず、サーボ弁の個数を円滑に選択切換えがで
きるため、制御精度の向上が図れる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面について説明する。

第１図は本発明の電気油圧サーボ制御装置の一
例を加振制御系に用いた場合を示すもので、点線
で囲んだ部分は従来のサーボ弁の個数切換手段を
示す。この例ではアクチユエータ２は２個のサー
ボ弁３，４によつて操作される場合を示してい
る。

図において１は入力回路、２は加振用のアクチ
ユエータ、３，４はアクチユエータ２に接続した
サーボ弁で、これらのサーボ弁３，４はそれぞれ
スレーブ弁３ａ，４ａおよびパイロツト弁３ｂ，
４ｂから構成されている。５，６はサーボ弁３，
４のブースターアンプ、７，８はサーボアンプ、
９，１０はマイナーゲイン設定器、１１，１２は
加算器で、この加算器１１，１２にはそれぞれサ
ーボアンプ１３からの入力信号とサーボ弁３，４
におけるスレーブバルブ３ａ，４ａのスプール変
位フイードバツクアンプ１４，１５からのフイー
ドバツク信号と、デイザー発生器１６，１７から
のデイザー信号とが加えられる。１８，１９は加
算器２０とサーボアンプ１３との間に設けられた
複数のループゲイン設定器で、このループゲイン
設定器１８，１９はループゲイン切換器２１によ
つてサーボアンプ１３に接続される。このループ
ゲイン設定器１８はサーボ弁３，４を使用する際
に使用され、ゲインの低いループゲインを最適に
維持するような値に設定されている。

また、ループゲイン設定器１９はサーボ弁４の
みを使用する際に使用され、高いループゲインを
最適に維持するような値に設定されている。加算
器２０には中立設定器２２が接続されている。ま
た加算器２０には入力回路１からの入力信号と変
位検出器２３により検出され変位フイードバツク
アンプ２４によつて増幅された変位フイードバツ
ク信号と、加速度検出器２５により検出された加
速度フイードバツクアンプ２６によつて増幅され
た加速度フイードバツク信号と積分器２７によつ
て求められる速度フイードバツク信号とが加えら
れる。サーボ弁４側の制御ループ系、すなわちサ
ーボアンプ１３と加算器１２との間にはサーボ弁
切換器２８が設けられている。従来このサーボ弁
切換器２８とループゲイン切換器２１とは例えば
リレーなどの切換手段２９によるオンオフ切換操
作によつて断続的に切換えられるようになつてい
た。

次に第１図の点線内に相当する本発明の切換手
段の詳細な構成を第２図について説明する。

ポテンシヨメータなどループゲイン切換器２１
およびサーボ弁切換器２８は、このワイパー２１
ａ，２８ａによつて連続可変形式のものであり，
切換モータなどの切換手段２９により連動的にか
つ連続的に切換えられる。例えば、第２図に示す
ようにループゲイン切換器２１のワイパー２１ａ
がその接点２１ｃ側に接続し、サーボ弁切換器２
８のワイパー２８ａがその接点２８ｂ側に接続し
ている状態において、切換手段２９によつてワイ
パー２１ａをその接点２１ｂ側に、またワイパー
２８ａをその接点２８ｃ側に接続すると、サーボ
アンプ１３からの偏差信号e₁は第３図に示すよう
に時間ｔの経過とともに増加し、またサーボ弁４
側の偏差信号e₂は第４図に示すように時間ｔの経
過とともに減少する。

すなわち、ループゲイン切換器２１とサーボ弁
切換器２８は偏差信号e₁，e₂が第３図および第４
図に示す如く、逆特性になるように切換手段２９
を介して接続されている。前記第３図および第４
図に示すような制御特性により、制御系に発生す
るシヨツクを防止することができる。

次に上述した本発明の装置の一例の動作を第１
図で説明する。入力回路１からの入力信号は加算
器２０でフイードバツク信号と比較されその偏差
が求められる。その偏差信号はループゲイン設定
器１８，１９（２台のサーボ弁を運転の場合）、
又はループゲイン設定器１９（１台のサーボ弁を
運転の場合）で適正な値に調節されて、ループゲ
イン切換器２１によつてどちらか一方のループゲ
イン設定器が選択される。選択されたループゲイ
ン設定器からの信号はサーボアンプ１３で増幅さ
れ、その信号の１つはサーボ弁３側に、もう１つ
はサーボ弁４側に同時に伝送される。サーボ弁３
側へ伝送された信号は加算器１１でスプール変位
フイードバツク信号と比較され、マイナーゲイン
設定器９を介してサーボアンプ７、ブースターア
ンプ５を通してサーボ弁３に加えられる。このた
め、サーボ弁３は電気信号を油圧に変換増幅して
アクチユエータ２を駆動する。ここで、サーボ弁
３のパイロツト弁３ｂからブースターアンプ５に
フイードバツクされるのは電流信号のフイードバ
ツクである。

サーボ弁４側へのもう１つの信号はサーボ弁切
換器２８によるサーボ弁４を使用するか否かの選
択動作によつてサーボ弁４に伝送される。このと
きループゲイン切換器２１とサーボ弁切換器２８
は切換手段２９によつて連動駆動される。

このようにしてアクチユエータ２に伝送された
信号の出力として変位と加速度が発生するが、こ
れらは加速度検出器２５、変位検出器２３で検出
されてアンプ２４，２６で増幅されて加算器２０
にフイードバツクされる。また速度は積分器２７
で速度信号が求められて加算器２０にフイードバ
ツクされる。

上述の制御動作中に、切換手段２９によりサー
ボ弁切換器２８を第２図に示す状態からその端子
２８ｃ側に接続すると、制御信号e₁，e₂は第３図
および第４図に示すように変化するため、サーボ
弁の運転個数の切換操作を連続的に行つても、制
御系内にシヨツクが生ぜず、サーボ弁の個数を円
滑に選択切換えすることができる。したがつて制
御精度が向上する。またサーボ弁の個数選択によ
り小出力制御することができるので、省エネルギ
ー運転が可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、複数個のサーボ
弁の個数を選択切換えするに際してサーボ弁への
制御偏差信号を連続的に変化させるようにしたの
で、制御系内にシヨツクが発生しない。したがつ
て、サーボ弁の個数運転をする時にその切換えを
円滑に行えることが可能であり、制御系の制御精
度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気油圧サーボ制御装置の一
例を加振系に適用した場合を示す構成図、第２図
は本発明の装置に用いられる切換手段の詳細な構
成を示す図、第３図および第４図は本発明の装置
の制御動作を説明するための特性図である。 １……入力回路、２……アクチユエータ、３，
４……サーボ弁、１８，１９……ループゲイン設
定器、２１……ループゲイン切換器、２８……サ
ーボ弁切換器、２９……切換手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アクチユエータに複数個のサーボ弁を接続
   し、このサーボ弁を入力信号とアクチユエータに
   より駆動される複駆動体の状態量との偏差信号に
   より、サーボ弁の個数制御を行なう電気油圧サー
   ボ制御装置において、この制御装置の制御ループ
   中に、前記サーボ弁のサーボアンプ入力側に設け
   られ、かつ個数選択されたサーボ弁の制御ループ
   に対応するゲイン値を設定する複数個のループゲ
   イン設定器と、前記サーボ弁の選択個数に応じて
   ループゲイン設定器を選択する可変式のループゲ
   イン切換器と、複数個のサーボ弁をサーボ弁の選
   択個数に応じて選択的に入力側に接続する可変式
   のサーボ弁切換器と、前記ループゲイン切換器と
   サーボ弁切換器から出力される偏差信号が逆特性
   になるようにループゲイン切換器とサーボ弁切換
   器とを接続し、これらを連動的で、かつ連続的に
   切換操作する切換手段とを備えたことを特徴とす
   る電気油圧サーボ制御装置。