JPH04203602A - 流体アクチュエータの制御装置 - Google Patents
流体アクチュエータの制御装置Info
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- JPH04203602A JPH04203602A JP33755790A JP33755790A JPH04203602A JP H04203602 A JPH04203602 A JP H04203602A JP 33755790 A JP33755790 A JP 33755790A JP 33755790 A JP33755790 A JP 33755790A JP H04203602 A JPH04203602 A JP H04203602A
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Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Servomotors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、流体アクチュエータの作動圧力と作動位置を
1つの制御弁と2つのフィートバンク制御ループによっ
て切り換え制御する流体アクチュエータの制御装置に関
する。
1つの制御弁と2つのフィートバンク制御ループによっ
て切り換え制御する流体アクチュエータの制御装置に関
する。
従来、この種の流体アクチュエータの制御装置として、
例えば第5図に示すようなものが知られている(特願平
2−20193号)。この制御装置は、油圧ノリンダ5
1に油圧源からの圧油を給排する図示しないサーボ弁の
ソレノイド52に制御信号を出力するサーボコントロー
ラ53と、油圧ノリンダ5Iの位置検出器54と、この
位置検出器54の位置検出信号(b)を微分して速度検
出信号(c)を出力する微分器55からなる。 上記サーボコントローラ53は、位置指令信号(a)か
ら上記位置検出信号(b)を減算する位置用減算器56
と、この出力信号に補償を施す位置制御器57と、この
出力信号から上記速度検出信号(c)を減算する速度用
減算器58と、この出力信号に補償を施す速度制御器5
9と、上記油圧シリンダ51の両端ポートの作動油の圧
力差を検出する差圧力検出器60と、この差圧検出信号
(d)を上記速度制御器59の出力信号から減算する差
圧用減算器61と、この出力信号に補償を施す差圧力制
御器62と、この出力信号を電流信号に変換して上記ソ
レノイド52に制御信号として出力する電圧/電流変換
器63で構成される。つまり、上記サーボコントローラ
53は、位置検出器541位置用減算器563位置制御
器57からなる位置フィードバック制御のメインループ
内に、微分器55゜速度用減算器58.速度制御器59
からなる速度フィードバック制御のマイナーループと、
差圧検出器60.差圧用減算器61.差圧力制御器62
からなる差圧フィードバック制御のマイナーループを構
成して、位置制御を主としつつ、速度制御器59や差圧
力制御器62のゲイン調整で速度や差圧を規制するよう
になっている。
例えば第5図に示すようなものが知られている(特願平
2−20193号)。この制御装置は、油圧ノリンダ5
1に油圧源からの圧油を給排する図示しないサーボ弁の
ソレノイド52に制御信号を出力するサーボコントロー
ラ53と、油圧ノリンダ5Iの位置検出器54と、この
位置検出器54の位置検出信号(b)を微分して速度検
出信号(c)を出力する微分器55からなる。 上記サーボコントローラ53は、位置指令信号(a)か
ら上記位置検出信号(b)を減算する位置用減算器56
と、この出力信号に補償を施す位置制御器57と、この
出力信号から上記速度検出信号(c)を減算する速度用
減算器58と、この出力信号に補償を施す速度制御器5
9と、上記油圧シリンダ51の両端ポートの作動油の圧
力差を検出する差圧力検出器60と、この差圧検出信号
(d)を上記速度制御器59の出力信号から減算する差
圧用減算器61と、この出力信号に補償を施す差圧力制
御器62と、この出力信号を電流信号に変換して上記ソ
レノイド52に制御信号として出力する電圧/電流変換
器63で構成される。つまり、上記サーボコントローラ
53は、位置検出器541位置用減算器563位置制御
器57からなる位置フィードバック制御のメインループ
内に、微分器55゜速度用減算器58.速度制御器59
からなる速度フィードバック制御のマイナーループと、
差圧検出器60.差圧用減算器61.差圧力制御器62
からなる差圧フィードバック制御のマイナーループを構
成して、位置制御を主としつつ、速度制御器59や差圧
力制御器62のゲイン調整で速度や差圧を規制するよう
になっている。
ところが、上記従来の流体アクチュエータの制御装置は
、メインフィードバックループで位置制御のみを行ない
、マイナーフィードバックループで速度や差圧を規制す
るにすぎないものであるため、外部から速度や圧力の指
令信号を入力して、サーボ弁を介して油圧ノリング51
の作動圧力や速度を直接制御できず、自由度のある油圧
ンリンダの制御ができないという欠点がある。 この欠点を解消するには、上記差圧用減算器61、差圧
力制御器62を位置減算器561位置制御器57と並列
に配置し、差圧用減算器61て外部からの圧力指令信号
と差圧検出信号(d)との偏差信号を求め、この偏差信
号に差圧力制御器62で補償を施すとともに、位置制御
器57または差圧力制御器62のいずれかの出力信号を
制御切換スイッチによって必要に応じて選択して、速度
用減算器58の士側に出力する手法が考えられる。 しかし、この手法でも、油圧ノリンダ51の位置と圧力
のいずれか一方しかフィードバック制御できず、そのと
き他方のフィードバック制御が利かないため、運転中に
不慮の事態が生じたとき制御切換スイッチの選択を誤る
と、油圧シリンダ5■が暴走したり、破損するという虞
れがある。また、制御切換スイッチで位置、圧力の選択
切換を行なった場合、切換まで非制御側であったフィー
ドバックループの内部状態によっては、サーボ弁のソレ
ノイド52への制御信号が不連続になって、油圧シリン
ダ5Iの作動にオーパーンニートやアンダーツニートな
どの不具合が生じるという問題がある。 そこで、本発明の目的は、位置制御時に圧力検出信号を
、圧力制御時に位置検出信号を夫々監視することにより
、流体アクチュエータの作動位置や作動圧力の異常な上
昇を防止して、流体アクチュエータの破損等をなくすこ
とかできる流体アクチュエータの制御装置を提供すると
ともに、流体アクチュエータの位置および圧力を位置、
圧力両制御ループの切り換えにより制御する際、動作側
制御ループから出力される制御信号を非動作側制御ルー
プに入力してホールドするという新規な手法によって、
広い位置、圧力範囲に亘って位置制御と圧力制御相互間
で円滑かつ連続的な切り換えを実現することができる流
体アクチュエータの制御装置を提供することにある。
、メインフィードバックループで位置制御のみを行ない
、マイナーフィードバックループで速度や差圧を規制す
るにすぎないものであるため、外部から速度や圧力の指
令信号を入力して、サーボ弁を介して油圧ノリング51
の作動圧力や速度を直接制御できず、自由度のある油圧
ンリンダの制御ができないという欠点がある。 この欠点を解消するには、上記差圧用減算器61、差圧
力制御器62を位置減算器561位置制御器57と並列
に配置し、差圧用減算器61て外部からの圧力指令信号
と差圧検出信号(d)との偏差信号を求め、この偏差信
号に差圧力制御器62で補償を施すとともに、位置制御
器57または差圧力制御器62のいずれかの出力信号を
制御切換スイッチによって必要に応じて選択して、速度
用減算器58の士側に出力する手法が考えられる。 しかし、この手法でも、油圧ノリンダ51の位置と圧力
のいずれか一方しかフィードバック制御できず、そのと
き他方のフィードバック制御が利かないため、運転中に
不慮の事態が生じたとき制御切換スイッチの選択を誤る
と、油圧シリンダ5■が暴走したり、破損するという虞
れがある。また、制御切換スイッチで位置、圧力の選択
切換を行なった場合、切換まで非制御側であったフィー
ドバックループの内部状態によっては、サーボ弁のソレ
ノイド52への制御信号が不連続になって、油圧シリン
ダ5Iの作動にオーパーンニートやアンダーツニートな
どの不具合が生じるという問題がある。 そこで、本発明の目的は、位置制御時に圧力検出信号を
、圧力制御時に位置検出信号を夫々監視することにより
、流体アクチュエータの作動位置や作動圧力の異常な上
昇を防止して、流体アクチュエータの破損等をなくすこ
とかできる流体アクチュエータの制御装置を提供すると
ともに、流体アクチュエータの位置および圧力を位置、
圧力両制御ループの切り換えにより制御する際、動作側
制御ループから出力される制御信号を非動作側制御ルー
プに入力してホールドするという新規な手法によって、
広い位置、圧力範囲に亘って位置制御と圧力制御相互間
で円滑かつ連続的な切り換えを実現することができる流
体アクチュエータの制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の第1の流体アクチュ
エータの制御装置は、第1図に例示するように、比較手
段8によって流体アクチュエータ2の位置検出器5から
の位置検出信号Ssを位置指令信号Srから減算して位
置制御信号を出力する一方、比較手段6によって上記流
体アクチュエータ2の圧力検出器14.15からの圧力
検出信号Psを圧力指令信号Prから減算して圧力制御
信号を出力し、上記両制御信号のいずれか一方をスイッ
チ手段11て選択して上記流体アクチュエータ2の圧力
ライン3に介設された制御弁4に出力するものにおいて
、上記位置制御信号が選択された位置制御時に、上記圧
力指令信号Prと圧力検出信号Psを比較して、圧力検
出信号Psか圧力指令信号Prから一定値を減じた値よ
りも大きいとき上記スイッチ手段11を圧力制御信号側
に切り換える圧力信号比較手段13と、上記圧力制御信
号が選択された圧力制御時に、上記位置指令信号Srと
位置検出信号Ssを比較して、位置検出信号Ssか位置
指令信号Srから一定値を減じた値よりも大きいとき上
記スイッチ手段11を位置制御信号側に切り換える位置
信号比較手段12とのうち少なくとも一方を備えたこと
を特徴とする。 また、本発明の第2の流体アクチュエータの制御装置は
、第4図に例示するように、流体アクチュエータ21の
圧力検出器25からの圧力検出信号を圧力指令信号から
減算して得た圧力偏差信号に、圧力用補償手段29で補
償を施して圧力制御信号とする一方、上記流体アクチュ
エータ21の位置検出器35からの位置検出信号を位置
指令信号から減算して得た位置偏差信号に、位置用補償
手段39で補償を施して位置制御信号とし、上記両制御
信号のいずれか一方を選択して上記流体アクチュエータ
21の圧力ラインに介設された制御弁22に出力するも
のにおいて、上記位置制御信号が選択された位置制御時
に、上記圧力用補償手段29へ向かう速度偏差信号の回
路を遮断し、上記位置用補償手段の自己フィードバック
ループ39aを遮断し、上記圧力用補償手段29の出力
側から位置用補償手段39の入力側に至る回路29bを
遮断するとともに、上記圧力制御信号が選択されfコ圧
力制御時に、上記回路29bおよび上記ループ39aを
接続する第1スイッチ手段27.30,32.33;A
を設ける一方、上記圧力制御時に、上記位置用補償手段
39へ向かう位置偏差信号の回路を遮断し、上記圧力用
補償手段29の自己フィードバックループ29aを遮断
し、上記位置用補償手段39の出力側から圧力用補償手
段29の入力側に至る回路39bを遮断するとともに、
上記位置制御時に、上記回路39bおよび上記ループ2
9aを接続する第2スイッチ手段37.40,42.4
3.Aを設けたことを特徴とする。
エータの制御装置は、第1図に例示するように、比較手
段8によって流体アクチュエータ2の位置検出器5から
の位置検出信号Ssを位置指令信号Srから減算して位
置制御信号を出力する一方、比較手段6によって上記流
体アクチュエータ2の圧力検出器14.15からの圧力
検出信号Psを圧力指令信号Prから減算して圧力制御
信号を出力し、上記両制御信号のいずれか一方をスイッ
チ手段11て選択して上記流体アクチュエータ2の圧力
ライン3に介設された制御弁4に出力するものにおいて
、上記位置制御信号が選択された位置制御時に、上記圧
力指令信号Prと圧力検出信号Psを比較して、圧力検
出信号Psか圧力指令信号Prから一定値を減じた値よ
りも大きいとき上記スイッチ手段11を圧力制御信号側
に切り換える圧力信号比較手段13と、上記圧力制御信
号が選択された圧力制御時に、上記位置指令信号Srと
位置検出信号Ssを比較して、位置検出信号Ssか位置
指令信号Srから一定値を減じた値よりも大きいとき上
記スイッチ手段11を位置制御信号側に切り換える位置
信号比較手段12とのうち少なくとも一方を備えたこと
を特徴とする。 また、本発明の第2の流体アクチュエータの制御装置は
、第4図に例示するように、流体アクチュエータ21の
圧力検出器25からの圧力検出信号を圧力指令信号から
減算して得た圧力偏差信号に、圧力用補償手段29で補
償を施して圧力制御信号とする一方、上記流体アクチュ
エータ21の位置検出器35からの位置検出信号を位置
指令信号から減算して得た位置偏差信号に、位置用補償
手段39で補償を施して位置制御信号とし、上記両制御
信号のいずれか一方を選択して上記流体アクチュエータ
21の圧力ラインに介設された制御弁22に出力するも
のにおいて、上記位置制御信号が選択された位置制御時
に、上記圧力用補償手段29へ向かう速度偏差信号の回
路を遮断し、上記位置用補償手段の自己フィードバック
ループ39aを遮断し、上記圧力用補償手段29の出力
側から位置用補償手段39の入力側に至る回路29bを
遮断するとともに、上記圧力制御信号が選択されfコ圧
力制御時に、上記回路29bおよび上記ループ39aを
接続する第1スイッチ手段27.30,32.33;A
を設ける一方、上記圧力制御時に、上記位置用補償手段
39へ向かう位置偏差信号の回路を遮断し、上記圧力用
補償手段29の自己フィードバックループ29aを遮断
し、上記位置用補償手段39の出力側から圧力用補償手
段29の入力側に至る回路39bを遮断するとともに、
上記位置制御時に、上記回路39bおよび上記ループ2
9aを接続する第2スイッチ手段37.40,42.4
3.Aを設けたことを特徴とする。
いま、本発明の第1の制御装置が、圧力信号比較手段1
3と位置信号比較手段12の双方を備えているものとす
る。 位置制御時には、比較手段8によって位置指令信号Sr
から位置検出信号Ssを減算して得られに達文制御信号
つ・、フ、イ・千手段11を経て制御弁・1に出力さr
l これによって流体アクチュエータ2の速度が制御さ
れる。このとき、圧力信号比較手段13は、圧力指令信
号Prと圧ツノ検出信号Psを比較し、圧力検出信号P
sか圧力指令信号Prから一定値を減af二値P’rよ
りち大きくなると、上二組スイッチ手段11を圧力制御
信号側に切り換える。すると、流体アクチュエータ2は
、圧力制御されるよ−7になり、その圧力は圧力指令信
号Pr力・表わす圧力以内に抑えられる。つまり、圧力
制御では、目標値を超えてかみ位置制御側から移行とた
のでは遅くなるので、目標値より平面で圧力制御モート
・\の切り換えか行なわれるっ逆に、圧力制御時には、
圧力制御信号がスイッチ手段11を経て制御弁4に出力
されて、流体アクチュエータ2の圧力か制御される。こ
のとき、位置信号比較手段12は、位置指令信号S「と
位置検出信号Ssを比較し、位置検出信号Ssが位置指
令信号Srから一定値を減じに値S’rよりも犬きくな
ると、上記スイッチ手段11を位置制御信号側に切り換
える。すると、流体アクチュエータ2は、位置制御され
るようになり、その位置は位置指令信号Srか表イつす
位置以内に抑えらとる。 つまり、位置制御信号でも、目標値を超えてから圧力制
御側から移行しにのでは遅くなるので、目標値より手前
で位置制御モード−・の切り換えが行なわれろ。 本発明の第2の制御装置において、圧力用補償手段29
からの圧力制御信号か選択された圧力制御時には、第1
スイlチ手段27.30.32.33゜λ−がオンにな
って、圧力用補償手段2つに圧力指令信号と圧力検出信
号の差である圧力偏差信号か入力され、自己フィートパ
ックループ29aか(第2スイソヂ手段42によって)
遮断された上記圧力用補償手段29は、上記圧力偏差信
号に補償を施して得た圧力制御信号を位置用補償手段3
9の入力側および制御弁22に出力し、この制御弁22
と圧力検出器25によって流体アクチュエータ21の圧
力がフィートバック制御される。まf二、上記圧力制御
時には、第2スイツチ手段37,40.42.43.A
かオフになるから、位置用補償手段39には位置偏差信
号か人力され寸、位置用補償手段39から圧力用補償手
段29のノ、内側へ位置制御信号が出力されることもな
く、位置用補償手段39に入力された上記圧力制御信号
は、第1スイッチ手段32によって導通しに自己フィー
トパックループ39aを介してホールトされる。 次に、第1スイッチ手段27,30.32.33:Xか
オフ、第2スイッチ手段37,40.42,43゜Aが
オンになって、制御モートが位置制御に切:)換わると
、位置用補償手段39にホールド5r′、、ていた直前
の上記圧力制御信号か位置制御信号として制御弁22に
出力される。従って、位置用補償手段39に含まれる遅
れ要素の存在にも拘らず、出力される位置制御信号に遅
れや不連続か生じず、流体アクチュエータ21の位置応
答性か向上するうえ、広い位置範囲に亘ってオーパーツ
ニートやアンダーツニートを伴わぬ円滑かつ連続的な位
置制御への移行か実現される。さらに、位置制御から圧
力制御への切り換え乙、上述と同様の過程によって広い
圧力範囲に亘って良好な速度応答性でらって円滑かつ連
続的に行なわれる。
3と位置信号比較手段12の双方を備えているものとす
る。 位置制御時には、比較手段8によって位置指令信号Sr
から位置検出信号Ssを減算して得られに達文制御信号
つ・、フ、イ・千手段11を経て制御弁・1に出力さr
l これによって流体アクチュエータ2の速度が制御さ
れる。このとき、圧力信号比較手段13は、圧力指令信
号Prと圧ツノ検出信号Psを比較し、圧力検出信号P
sか圧力指令信号Prから一定値を減af二値P’rよ
りち大きくなると、上二組スイッチ手段11を圧力制御
信号側に切り換える。すると、流体アクチュエータ2は
、圧力制御されるよ−7になり、その圧力は圧力指令信
号Pr力・表わす圧力以内に抑えられる。つまり、圧力
制御では、目標値を超えてかみ位置制御側から移行とた
のでは遅くなるので、目標値より平面で圧力制御モート
・\の切り換えか行なわれるっ逆に、圧力制御時には、
圧力制御信号がスイッチ手段11を経て制御弁4に出力
されて、流体アクチュエータ2の圧力か制御される。こ
のとき、位置信号比較手段12は、位置指令信号S「と
位置検出信号Ssを比較し、位置検出信号Ssが位置指
令信号Srから一定値を減じに値S’rよりも犬きくな
ると、上記スイッチ手段11を位置制御信号側に切り換
える。すると、流体アクチュエータ2は、位置制御され
るようになり、その位置は位置指令信号Srか表イつす
位置以内に抑えらとる。 つまり、位置制御信号でも、目標値を超えてから圧力制
御側から移行しにのでは遅くなるので、目標値より手前
で位置制御モード−・の切り換えが行なわれろ。 本発明の第2の制御装置において、圧力用補償手段29
からの圧力制御信号か選択された圧力制御時には、第1
スイlチ手段27.30.32.33゜λ−がオンにな
って、圧力用補償手段2つに圧力指令信号と圧力検出信
号の差である圧力偏差信号か入力され、自己フィートパ
ックループ29aか(第2スイソヂ手段42によって)
遮断された上記圧力用補償手段29は、上記圧力偏差信
号に補償を施して得た圧力制御信号を位置用補償手段3
9の入力側および制御弁22に出力し、この制御弁22
と圧力検出器25によって流体アクチュエータ21の圧
力がフィートバック制御される。まf二、上記圧力制御
時には、第2スイツチ手段37,40.42.43.A
かオフになるから、位置用補償手段39には位置偏差信
号か人力され寸、位置用補償手段39から圧力用補償手
段29のノ、内側へ位置制御信号が出力されることもな
く、位置用補償手段39に入力された上記圧力制御信号
は、第1スイッチ手段32によって導通しに自己フィー
トパックループ39aを介してホールトされる。 次に、第1スイッチ手段27,30.32.33:Xか
オフ、第2スイッチ手段37,40.42,43゜Aが
オンになって、制御モートが位置制御に切:)換わると
、位置用補償手段39にホールド5r′、、ていた直前
の上記圧力制御信号か位置制御信号として制御弁22に
出力される。従って、位置用補償手段39に含まれる遅
れ要素の存在にも拘らず、出力される位置制御信号に遅
れや不連続か生じず、流体アクチュエータ21の位置応
答性か向上するうえ、広い位置範囲に亘ってオーパーツ
ニートやアンダーツニートを伴わぬ円滑かつ連続的な位
置制御への移行か実現される。さらに、位置制御から圧
力制御への切り換え乙、上述と同様の過程によって広い
圧力範囲に亘って良好な速度応答性でらって円滑かつ連
続的に行なわれる。
以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明ずろ。
第1図は本発明による第1の流体アクチュエータの制御
装置の一例を示しており、この制御装置は、油圧源1か
ら負荷を有する油圧ノリノブ2に至る圧力ライン3 a
、 3 bに、制御弁fころサーボ弁4を設けるとと乙
に、上記圧力ライン3 a、 3 bに夫々設けfコ圧
カセンサ14,15からの検出信号の差(d圧シリンダ
2の両端ポートの差圧)を差圧増幅器10で求めて圧力
検出信号Psとし、圧力用減算器6で圧力指令信号Pr
と上記圧力検出信号Psとの差をとり、この圧力偏差信
号に圧力用補償回路7で補償を施して圧力制御信号とす
る一方、位置用減算器8で位置指令信号Srと上記油圧
ノリノブに設げた位置センサ5からの位置検出信号Ss
との差をとり、この位置偏差信号に位置用補償回路9で
補償を施して位置制御信号としている。 上記両補償回路7.9の出力側には、油圧ノリンダ2の
特定位置で動作するリミットスイッチやタイマあるいは
マニュアルで切り換えられるとともに、後述する切換信
号で切換えられ、上記圧力制御信号または位置制御信号
のいずれか一方を選択して上記サーボ弁4のソレノイド
4aに送る制御切換スイッチ11を設ける。また、圧力
制御ループ側に、圧力指令信号Prと差圧増幅器IOか
らの圧力検出信号Psを常時比較して、圧力検出信号P
sが圧力指令信号Prから一定値を減じた値P’rより
も大きいとき(Ps>P’r:但し、Pr>P’r)、
上記制御切換スイッチ11を圧力制御信号側に切換える
切換信号を出力する圧力信号比較器I3を設ける一方、
位置制御ループ側に、位置指令信号Srと位置センサ5
からの位置検出信号Ssを常時比較して、位置検出信号
Ssが位置指令信号Srから一定値を減じた値S’rよ
りも大きいとき(Ss>S’r;但し、Sr>S’r)
、上記制御切換スイッチ11を位置制御信号側に切り換
える切換信号を出力する位置信号比較器12を設けてい
る。上記一定値(Pr−P’r)は、位置用補償回路9
により位置偏差信号に比例して自動的に設定されて、圧
力信号比較器13に出力される。一方、上記一定値(S
r−S ’ r)は、圧力補償回路7により圧力偏差信
号に比例して自動的に設定されて、位置信号比較器12
に出力される。 なお、第1図中の破線で示すように、位置センサ5から
の位置検出信号Ssを微分器で微分して速度検出信号と
し、この速度検出信号を位置用補償回路9にマイナーフ
ィートノー、・クループとして帰還させ、位置制御の性
能向上を図ることもてきる。 上記構成の油圧ノリンダの制御装置の動作について、第
2図を参照しつつ次に述へる。 いま、制御切換スイッチ11が第1図のように切り換わ
った位置制御時には、位置用減算器8によって位置指令
信号Srから位置検出信号Ssを減算して得られた位置
制御信号か、サーボ弁4のソレノイド4aに出力され、
油圧シリンダ2の位置がフィードバック制御される。そ
うすると、第2図のステップSlで肯と判断され、圧力
信号比較器13は、ステップS2において、圧力指令信
号Prと圧力検出信号Psを比較し、圧力検出信号Ps
が圧力指令信号Srから一定値を減じた値P’rよりも
大きくなると(Ps>P’r)、肯と判断してステップ
S3へ進み、このステップS3で制御切換スイッチ11
を位置から圧力制御信号側に切り換える切換信号を出力
する。すると、油圧シリンダ2は、切り換わった制御切
換スイッチIfを経ろ圧力制御信号で作動するサーボ弁
4で制御されるようになり、以後その圧力が圧力指令信
号Prに追従するように制御される。このとき、上記一
定値(Pr−P’r)は、油圧シリンダ2の位置偏差が
大きいほど大きく設定されるので、油圧ンリンダの圧力
が目標値より手前の時点で位置制御から圧力制御に制御
モードか切り換わるので、圧力制御のタイミングが遅れ
てしまうことがない。また、位置制御中に、速度検出信
号によるマイナーフィードバックをかけるようにすれば
、制御性能をより向上さ仕ることができる。かくて、位
置制御運転中に油圧ンリンダ2のピストンロットが障害
物に衝突して停止してち、押圧力が自動的に圧力指令信
号Prの表わす値以下に抑えられ、過大な押圧力により
ピストンロッド等が破損し1こすすることかない。 また、上記圧力指令信号Prを油圧源1の最大圧力以上
の値に設定しておけば、圧力信号比較器13が働らかな
くなるから、位置制御のみを行なうことができる。なお
、上記ステップS2で否と判断されればステップS+へ
戻ることはいうまでもない。 次に、制御切換スイッチIIか第1図と逆に切り換わっ
た圧力制御時には、圧力制御信号かサーボ弁4に出力さ
れ、油圧ノリンダ2の圧力がフィードバック制御される
。そうすると、第2図のステップSlで否と判断され、
位置信号比較器12は、ステップS4において、位置指
令信号Srと位置検出信号Ssを比較し、Ss>S’r
なら肯と判断してステップS5へ進み、このステップS
5て制御切換スイッチ11を圧力から位置制御信号側に
切り換える。すると、油圧シリンダ2は、以後位置制御
信号で作動するサーボ弁4で制御され、その位置が位置
指令信号Srに追従するように制御される。このときし
、上述と同様に、目標値よりし手前の時点て圧力制御か
ら位置制御に制御モートが切り換わるので、位置制御の
タイミンクが遅れることはない。従って、圧力制御運転
中に、不慮の事態で負荷か急減しても、作動位置か位置
指令信号Srの表わす値以下に抑えられ、油圧シリンダ
2が暴走しfこり、暴走で破損しfこりすることがない
。まf二、上記位置指令信号Srを油圧シリンダのスト
ローク限以上の値に設定すれば、圧力制御のみを行なう
ことができる。 上記実施例では、位置信号比較器12と圧力信号比較器
13の双方を設けているので、油圧シリンダの位置と圧
力双方の異常上昇を防止できるという利点があるか、い
ずれか一方だけを設けることも勿論可能である。ま1こ
、上記実施例では一対の圧力ライン3 a、 3 bに
夫々圧力センサ13.+4を設け、両正カセノサの検出
信号の差を差圧増幅器IOで求めて圧力検出信号Psと
しているので、慣性負荷駆動を円滑化し、スティックス
リップの防止やサーボ弁不感帯の影響軽減を図ることが
できる。 なお、位置制御と圧力制御のどちらかが動作中かを判別
しやすくするために、制御切換スイッチ+1に発光グイ
オート等を連動させてしよく、連動するトランジスタの
出力信号等て遠隔判別中ることムできる。さらに、本発
明の位置、圧力信号比較手段は、実施例のハードウェア
fコろ比較器12.13に限らず、マイクロプロセッサ
のプロクラムなとのソフトウェアであってしよい。 第3図は、第1図の油圧シリンダの制御装置の変形例を
示すブロック図である。 この制御装置は、第1図の油圧シリンダを片ロットの油
圧シリンダ2′とし、4ポートのサーボ弁の一方の負荷
ポートを閉鎖して3ポートのサーボ弁4′にするととも
に、油圧シリンダ2°のロット側ポートを圧力ライン3
bで油圧源lに直結して、サーボ弁4′の図中右のンン
ホル位置て受圧面積差により油圧シリンダ2“を往動さ
せ、図中左のノノホル位置でヘット側ポートをタンクに
連通して油圧シリンダ2゛を復動させるようにしている
。 ま1こ、第1図の圧力センサ15を省略し、差圧増幅器
IOに代えて減算器16を設けて、この減算器16て圧
力センサ14か検出した油圧シリンダ2°のヘット側ポ
ートの圧力Phと、油圧源1の圧力ppにロッド側/ヘ
ット側の受圧面積比Ar/Ahを乗じfコ値との差(単
位面積当りの実測押圧力)を求めて、これを圧力検出信
号Psとして圧力用減算器6に出力している。上記制御
装置の構成は、以上の構成を除いて第1図で述べた制御
装置のそれと全く同しであり、同じ部材には同一番号を
付して、説明を省略する。 従って、第3図の制御装置も、第1図で述へたと同様に
動作し、油圧シリンダ2“の作動位置と作動圧力の異常
な上昇を未然に防止でき、油圧シリンダの暴走あるいは
過大な押圧力による破損等をなくすことができる。 なお、本発明の制御弁は、実施例のサーボ弁に限らす、
電磁比例式の流量方向制御弁などであってもよく、本発
明の流体アクチュエータは、実施例の油圧シリンダに限
らす、空気圧シリンダなとにしてしよい。 第4図は本発明による第2の流体アクテコータ一タの制
御装置の一例を示すブロック図である。 この制御装置は、流体アクチュエータとしての油圧シリ
ンダ21と、この油圧シリンダの図示しない圧力ライン
に介設された制御弁としてのサーボ弁22と、上記油圧
シリンダ21の作動圧力を上記サーボ弁22を介してフ
ィードバック制御する圧力制御ループ24および上記油
圧シリンダ2Iの作動位置を上記サーボ弁22を介して
フィートハック制御する位置制御ループ24から構成さ
れる。 上記位置制御ループ24は、油圧シリンダ21の作動位
置を検出する位置センサ35と、この位置センサ35か
らの位置検出信号を位置指令信号から減算して位置偏差
信号を出力する偏差減算器36と、この偏差減算器36
から入力用第2スイソチ37および入力側加算器38を
経て人力される信号に所定の補償値で補償を施し、位置
制御信号として出力用第2スイツチ40および出力側加
算器31を経て上記サーボ弁22へ出力する位置用補償
回路39を備える。 一方、上記圧力制御ループ23は、圧力検出器として圧
力センサ25と、この圧力センサ25からの圧力検出信
号を圧力指令信号から減算して圧力偏差信号を出力する
偏差減算器26と、この偏差減算器26から入力用第1
スイツチ27および入力側加算器28を経て入力される
信号に所定の補償値で補償を施し、圧力制御信号として
出力用第1スイツチ30および上記出力側加算器3Iを
経て上記サーボ弁22の図示しないソレノイドへ出力す
る圧力用補償回路29を備える。 さらに、上記圧力制御ループ23は、圧力用補償回路2
9の出力を入力側加算器28に戻す自己フィードバック
ループ29aに自己フィードバック用第2スイツチ42
を有するとともに、位置用補償回路39の出力を入力端
加算器28に導くホールドループ39bにホールド用第
2スイツチ43を有する。また、上記位置制御ループ2
4も、同様に位置用補償回路39の自己フィードバック
ループ39aに自己フィードバック用第1スイツチ32
を有し、圧力用補償回路29の出力を入力側加算器38
に導くホールドループ29bにホールド用第1スイツチ
33を有する。そして、アナログスイッチからなる上記
各第1スイツチ27゜30.32.33(図中X参照)
は、油圧ンリノダ21の圧力を制御する圧力制御時に導
通し、位置制御時に遮断される第1スイッチ手段を構成
する一方、アナログスイッチからなる上記各第2スイツ
チ37,40,42.43(図中A参照)は、位置制御
時に導通し、圧力制御時に遮断される第2スイッチ手段
を構成する。 上記構成の油圧シリンダの制御装置の動作は、次のとお
りである。 まず、油圧シリンダ2Iを圧力制御する場合、第1スイ
ッチ手段たる各第1スイツチ27,30゜32.33(
A)が導通し、第2スイッチ手段たる各第2スイツチ3
7.40,42.43(A)が遮断する。すると、圧力
制御ループ23が動作する。 即ち、偏差減算器26は、圧力指令信号と圧力センサ2
5からの圧力検出信号との偏差を求め、この圧力偏差信
号を入力用第1スイツチ27および入力側加算器28を
経て圧力用補償回路29へ出力する。このとき、自己フ
ィードバックループ29aの第2スイツチ42およびホ
ールドループ39bの第2スイツチ43は、共にオフで
あるので、圧力用補償回路29には上記圧力偏差信号が
そのまま入力される。次に、圧力用補償回路29は、入
力された圧力偏差信号に所定の補償値で補償を施して圧
力制御信号とし、この圧力制御信号を出力用第1スイツ
チ30および出力側加算器31を経てサーボ弁22に出
力する。このとき、出力用第2スイツチ40がオフなの
でサーボ弁22には上記圧力制御信号がそのまま入力さ
れ、このサーボ弁22によって油圧シリンダ21の圧力
が、圧力指令信号に追従するようにフィードバック制御
される。 また、上記圧力制御信号は、圧力用補償回路29からホ
ールドループ29bのホールド用第1スイツチ33を経
て位置制御ループ24の入力側加算器38に導かれ、入
力用第2スイツチ37がオフなので、自己フィードバッ
クループ39aの自己フィードバック用第1スイツチ3
2を経て入力される信号を減じられて、位置用補償回路
39に入力される。位置用補償回路39は、入力された
信号に所定の補償値で補償を施して位置制御信号として
出力するが、この位置制御信号は、出力用第2スイツチ
40がオフなので再び自己フィードバックループ39a
を経て上記入力端加算器38にフィードバンクされる。 つまり、動作側たる圧力制御ループ23の圧力用補償回
路29から、非動作側たる位置制御ループ24の位置用
補償回路39に人力された圧力制御信号は、導通した自
己フィードバックループ39aを介して次に出力すべき
位置制御信号としてホールドされるのである。 次に、油圧シリンダ21を位置制御に切り換えるへく、
上記各第1スイツチ27,30,32.33(X)をオ
フにし、上記各第2スイッチ37.40゜42.43(
A)をオンにする。すると、位置制御ループ24が動作
し、位置用補償回路39にホールドされていた直前の圧
力制御信号が、位置制御信号として出力用第2スイツチ
40を経てサーボ弁22に出力される。従って、位置用
補償回路39に通常歯まれろ遅れ要素の存在にも拘らず
、出力されろ位置制御信号に遅れや不連続か殆ど生じず
、油圧シリンダ21の位置応答性が向上するうえ、広い
位置範囲に亘ってオーパーツニートやアンダーシュート
のない円滑かつ連続的な位置制御への移行が実現できる
。続いて、偏差減算器36゜入力用第2スイッチ37.
入力側加算器381位置用補償回路39.出力用第2ス
イッチ40.サーボ弁22.油圧シリンダ2+、位置セ
ンサ35を経る位置制御ル7プ24により、油圧シリン
ダ21の位置が位置指令信号に追従するようにフィード
バック制御される。 一方、位置制御から圧力制御−・の切り換えも、上述と
同様の手順をふんで広い圧力範囲に亘って良好な速度応
答性でもって円滑かつ連続的に行なわれる。 なお、第4図の位置、圧力用補償回路39.29を積分
回路とし、位置、圧力検出信号に夫々一定値を乗じる各
乗算器と、乗算結果信号を各積分回路からの制御信号に
加算する加算器と、乗算結果信号を各ホールドループの
信号に加算する加算器からなる比例要素の補助フィート
ハックループを付加することもできる。こうすれば、い
わゆるI−P制御方式となって、制御信号への比例要素
的フィードバック信号の寄与により、油圧シリンダ21
の負荷が比例要素の強いものであっても良好な制御モー
ドの相互切り換えができる。 なお、上記実施例では、流体アクチュエータを油圧ンリ
ンダ21としたが、これを油圧モータや空気圧シリンダ
などにしてもよい。また、制御弁を、サーボ弁22でな
く電磁比例式の流量方向制御弁などにしてもよい。
装置の一例を示しており、この制御装置は、油圧源1か
ら負荷を有する油圧ノリノブ2に至る圧力ライン3 a
、 3 bに、制御弁fころサーボ弁4を設けるとと乙
に、上記圧力ライン3 a、 3 bに夫々設けfコ圧
カセンサ14,15からの検出信号の差(d圧シリンダ
2の両端ポートの差圧)を差圧増幅器10で求めて圧力
検出信号Psとし、圧力用減算器6で圧力指令信号Pr
と上記圧力検出信号Psとの差をとり、この圧力偏差信
号に圧力用補償回路7で補償を施して圧力制御信号とす
る一方、位置用減算器8で位置指令信号Srと上記油圧
ノリノブに設げた位置センサ5からの位置検出信号Ss
との差をとり、この位置偏差信号に位置用補償回路9で
補償を施して位置制御信号としている。 上記両補償回路7.9の出力側には、油圧ノリンダ2の
特定位置で動作するリミットスイッチやタイマあるいは
マニュアルで切り換えられるとともに、後述する切換信
号で切換えられ、上記圧力制御信号または位置制御信号
のいずれか一方を選択して上記サーボ弁4のソレノイド
4aに送る制御切換スイッチ11を設ける。また、圧力
制御ループ側に、圧力指令信号Prと差圧増幅器IOか
らの圧力検出信号Psを常時比較して、圧力検出信号P
sが圧力指令信号Prから一定値を減じた値P’rより
も大きいとき(Ps>P’r:但し、Pr>P’r)、
上記制御切換スイッチ11を圧力制御信号側に切換える
切換信号を出力する圧力信号比較器I3を設ける一方、
位置制御ループ側に、位置指令信号Srと位置センサ5
からの位置検出信号Ssを常時比較して、位置検出信号
Ssが位置指令信号Srから一定値を減じた値S’rよ
りも大きいとき(Ss>S’r;但し、Sr>S’r)
、上記制御切換スイッチ11を位置制御信号側に切り換
える切換信号を出力する位置信号比較器12を設けてい
る。上記一定値(Pr−P’r)は、位置用補償回路9
により位置偏差信号に比例して自動的に設定されて、圧
力信号比較器13に出力される。一方、上記一定値(S
r−S ’ r)は、圧力補償回路7により圧力偏差信
号に比例して自動的に設定されて、位置信号比較器12
に出力される。 なお、第1図中の破線で示すように、位置センサ5から
の位置検出信号Ssを微分器で微分して速度検出信号と
し、この速度検出信号を位置用補償回路9にマイナーフ
ィートノー、・クループとして帰還させ、位置制御の性
能向上を図ることもてきる。 上記構成の油圧ノリンダの制御装置の動作について、第
2図を参照しつつ次に述へる。 いま、制御切換スイッチ11が第1図のように切り換わ
った位置制御時には、位置用減算器8によって位置指令
信号Srから位置検出信号Ssを減算して得られた位置
制御信号か、サーボ弁4のソレノイド4aに出力され、
油圧シリンダ2の位置がフィードバック制御される。そ
うすると、第2図のステップSlで肯と判断され、圧力
信号比較器13は、ステップS2において、圧力指令信
号Prと圧力検出信号Psを比較し、圧力検出信号Ps
が圧力指令信号Srから一定値を減じた値P’rよりも
大きくなると(Ps>P’r)、肯と判断してステップ
S3へ進み、このステップS3で制御切換スイッチ11
を位置から圧力制御信号側に切り換える切換信号を出力
する。すると、油圧シリンダ2は、切り換わった制御切
換スイッチIfを経ろ圧力制御信号で作動するサーボ弁
4で制御されるようになり、以後その圧力が圧力指令信
号Prに追従するように制御される。このとき、上記一
定値(Pr−P’r)は、油圧シリンダ2の位置偏差が
大きいほど大きく設定されるので、油圧ンリンダの圧力
が目標値より手前の時点で位置制御から圧力制御に制御
モードか切り換わるので、圧力制御のタイミングが遅れ
てしまうことがない。また、位置制御中に、速度検出信
号によるマイナーフィードバックをかけるようにすれば
、制御性能をより向上さ仕ることができる。かくて、位
置制御運転中に油圧ンリンダ2のピストンロットが障害
物に衝突して停止してち、押圧力が自動的に圧力指令信
号Prの表わす値以下に抑えられ、過大な押圧力により
ピストンロッド等が破損し1こすすることかない。 また、上記圧力指令信号Prを油圧源1の最大圧力以上
の値に設定しておけば、圧力信号比較器13が働らかな
くなるから、位置制御のみを行なうことができる。なお
、上記ステップS2で否と判断されればステップS+へ
戻ることはいうまでもない。 次に、制御切換スイッチIIか第1図と逆に切り換わっ
た圧力制御時には、圧力制御信号かサーボ弁4に出力さ
れ、油圧ノリンダ2の圧力がフィードバック制御される
。そうすると、第2図のステップSlで否と判断され、
位置信号比較器12は、ステップS4において、位置指
令信号Srと位置検出信号Ssを比較し、Ss>S’r
なら肯と判断してステップS5へ進み、このステップS
5て制御切換スイッチ11を圧力から位置制御信号側に
切り換える。すると、油圧シリンダ2は、以後位置制御
信号で作動するサーボ弁4で制御され、その位置が位置
指令信号Srに追従するように制御される。このときし
、上述と同様に、目標値よりし手前の時点て圧力制御か
ら位置制御に制御モートが切り換わるので、位置制御の
タイミンクが遅れることはない。従って、圧力制御運転
中に、不慮の事態で負荷か急減しても、作動位置か位置
指令信号Srの表わす値以下に抑えられ、油圧シリンダ
2が暴走しfこり、暴走で破損しfこりすることがない
。まf二、上記位置指令信号Srを油圧シリンダのスト
ローク限以上の値に設定すれば、圧力制御のみを行なう
ことができる。 上記実施例では、位置信号比較器12と圧力信号比較器
13の双方を設けているので、油圧シリンダの位置と圧
力双方の異常上昇を防止できるという利点があるか、い
ずれか一方だけを設けることも勿論可能である。ま1こ
、上記実施例では一対の圧力ライン3 a、 3 bに
夫々圧力センサ13.+4を設け、両正カセノサの検出
信号の差を差圧増幅器IOで求めて圧力検出信号Psと
しているので、慣性負荷駆動を円滑化し、スティックス
リップの防止やサーボ弁不感帯の影響軽減を図ることが
できる。 なお、位置制御と圧力制御のどちらかが動作中かを判別
しやすくするために、制御切換スイッチ+1に発光グイ
オート等を連動させてしよく、連動するトランジスタの
出力信号等て遠隔判別中ることムできる。さらに、本発
明の位置、圧力信号比較手段は、実施例のハードウェア
fコろ比較器12.13に限らず、マイクロプロセッサ
のプロクラムなとのソフトウェアであってしよい。 第3図は、第1図の油圧シリンダの制御装置の変形例を
示すブロック図である。 この制御装置は、第1図の油圧シリンダを片ロットの油
圧シリンダ2′とし、4ポートのサーボ弁の一方の負荷
ポートを閉鎖して3ポートのサーボ弁4′にするととも
に、油圧シリンダ2°のロット側ポートを圧力ライン3
bで油圧源lに直結して、サーボ弁4′の図中右のンン
ホル位置て受圧面積差により油圧シリンダ2“を往動さ
せ、図中左のノノホル位置でヘット側ポートをタンクに
連通して油圧シリンダ2゛を復動させるようにしている
。 ま1こ、第1図の圧力センサ15を省略し、差圧増幅器
IOに代えて減算器16を設けて、この減算器16て圧
力センサ14か検出した油圧シリンダ2°のヘット側ポ
ートの圧力Phと、油圧源1の圧力ppにロッド側/ヘ
ット側の受圧面積比Ar/Ahを乗じfコ値との差(単
位面積当りの実測押圧力)を求めて、これを圧力検出信
号Psとして圧力用減算器6に出力している。上記制御
装置の構成は、以上の構成を除いて第1図で述べた制御
装置のそれと全く同しであり、同じ部材には同一番号を
付して、説明を省略する。 従って、第3図の制御装置も、第1図で述へたと同様に
動作し、油圧シリンダ2“の作動位置と作動圧力の異常
な上昇を未然に防止でき、油圧シリンダの暴走あるいは
過大な押圧力による破損等をなくすことができる。 なお、本発明の制御弁は、実施例のサーボ弁に限らす、
電磁比例式の流量方向制御弁などであってもよく、本発
明の流体アクチュエータは、実施例の油圧シリンダに限
らす、空気圧シリンダなとにしてしよい。 第4図は本発明による第2の流体アクテコータ一タの制
御装置の一例を示すブロック図である。 この制御装置は、流体アクチュエータとしての油圧シリ
ンダ21と、この油圧シリンダの図示しない圧力ライン
に介設された制御弁としてのサーボ弁22と、上記油圧
シリンダ21の作動圧力を上記サーボ弁22を介してフ
ィードバック制御する圧力制御ループ24および上記油
圧シリンダ2Iの作動位置を上記サーボ弁22を介して
フィートハック制御する位置制御ループ24から構成さ
れる。 上記位置制御ループ24は、油圧シリンダ21の作動位
置を検出する位置センサ35と、この位置センサ35か
らの位置検出信号を位置指令信号から減算して位置偏差
信号を出力する偏差減算器36と、この偏差減算器36
から入力用第2スイソチ37および入力側加算器38を
経て人力される信号に所定の補償値で補償を施し、位置
制御信号として出力用第2スイツチ40および出力側加
算器31を経て上記サーボ弁22へ出力する位置用補償
回路39を備える。 一方、上記圧力制御ループ23は、圧力検出器として圧
力センサ25と、この圧力センサ25からの圧力検出信
号を圧力指令信号から減算して圧力偏差信号を出力する
偏差減算器26と、この偏差減算器26から入力用第1
スイツチ27および入力側加算器28を経て入力される
信号に所定の補償値で補償を施し、圧力制御信号として
出力用第1スイツチ30および上記出力側加算器3Iを
経て上記サーボ弁22の図示しないソレノイドへ出力す
る圧力用補償回路29を備える。 さらに、上記圧力制御ループ23は、圧力用補償回路2
9の出力を入力側加算器28に戻す自己フィードバック
ループ29aに自己フィードバック用第2スイツチ42
を有するとともに、位置用補償回路39の出力を入力端
加算器28に導くホールドループ39bにホールド用第
2スイツチ43を有する。また、上記位置制御ループ2
4も、同様に位置用補償回路39の自己フィードバック
ループ39aに自己フィードバック用第1スイツチ32
を有し、圧力用補償回路29の出力を入力側加算器38
に導くホールドループ29bにホールド用第1スイツチ
33を有する。そして、アナログスイッチからなる上記
各第1スイツチ27゜30.32.33(図中X参照)
は、油圧ンリノダ21の圧力を制御する圧力制御時に導
通し、位置制御時に遮断される第1スイッチ手段を構成
する一方、アナログスイッチからなる上記各第2スイツ
チ37,40,42.43(図中A参照)は、位置制御
時に導通し、圧力制御時に遮断される第2スイッチ手段
を構成する。 上記構成の油圧シリンダの制御装置の動作は、次のとお
りである。 まず、油圧シリンダ2Iを圧力制御する場合、第1スイ
ッチ手段たる各第1スイツチ27,30゜32.33(
A)が導通し、第2スイッチ手段たる各第2スイツチ3
7.40,42.43(A)が遮断する。すると、圧力
制御ループ23が動作する。 即ち、偏差減算器26は、圧力指令信号と圧力センサ2
5からの圧力検出信号との偏差を求め、この圧力偏差信
号を入力用第1スイツチ27および入力側加算器28を
経て圧力用補償回路29へ出力する。このとき、自己フ
ィードバックループ29aの第2スイツチ42およびホ
ールドループ39bの第2スイツチ43は、共にオフで
あるので、圧力用補償回路29には上記圧力偏差信号が
そのまま入力される。次に、圧力用補償回路29は、入
力された圧力偏差信号に所定の補償値で補償を施して圧
力制御信号とし、この圧力制御信号を出力用第1スイツ
チ30および出力側加算器31を経てサーボ弁22に出
力する。このとき、出力用第2スイツチ40がオフなの
でサーボ弁22には上記圧力制御信号がそのまま入力さ
れ、このサーボ弁22によって油圧シリンダ21の圧力
が、圧力指令信号に追従するようにフィードバック制御
される。 また、上記圧力制御信号は、圧力用補償回路29からホ
ールドループ29bのホールド用第1スイツチ33を経
て位置制御ループ24の入力側加算器38に導かれ、入
力用第2スイツチ37がオフなので、自己フィードバッ
クループ39aの自己フィードバック用第1スイツチ3
2を経て入力される信号を減じられて、位置用補償回路
39に入力される。位置用補償回路39は、入力された
信号に所定の補償値で補償を施して位置制御信号として
出力するが、この位置制御信号は、出力用第2スイツチ
40がオフなので再び自己フィードバックループ39a
を経て上記入力端加算器38にフィードバンクされる。 つまり、動作側たる圧力制御ループ23の圧力用補償回
路29から、非動作側たる位置制御ループ24の位置用
補償回路39に人力された圧力制御信号は、導通した自
己フィードバックループ39aを介して次に出力すべき
位置制御信号としてホールドされるのである。 次に、油圧シリンダ21を位置制御に切り換えるへく、
上記各第1スイツチ27,30,32.33(X)をオ
フにし、上記各第2スイッチ37.40゜42.43(
A)をオンにする。すると、位置制御ループ24が動作
し、位置用補償回路39にホールドされていた直前の圧
力制御信号が、位置制御信号として出力用第2スイツチ
40を経てサーボ弁22に出力される。従って、位置用
補償回路39に通常歯まれろ遅れ要素の存在にも拘らず
、出力されろ位置制御信号に遅れや不連続か殆ど生じず
、油圧シリンダ21の位置応答性が向上するうえ、広い
位置範囲に亘ってオーパーツニートやアンダーシュート
のない円滑かつ連続的な位置制御への移行が実現できる
。続いて、偏差減算器36゜入力用第2スイッチ37.
入力側加算器381位置用補償回路39.出力用第2ス
イッチ40.サーボ弁22.油圧シリンダ2+、位置セ
ンサ35を経る位置制御ル7プ24により、油圧シリン
ダ21の位置が位置指令信号に追従するようにフィード
バック制御される。 一方、位置制御から圧力制御−・の切り換えも、上述と
同様の手順をふんで広い圧力範囲に亘って良好な速度応
答性でもって円滑かつ連続的に行なわれる。 なお、第4図の位置、圧力用補償回路39.29を積分
回路とし、位置、圧力検出信号に夫々一定値を乗じる各
乗算器と、乗算結果信号を各積分回路からの制御信号に
加算する加算器と、乗算結果信号を各ホールドループの
信号に加算する加算器からなる比例要素の補助フィート
ハックループを付加することもできる。こうすれば、い
わゆるI−P制御方式となって、制御信号への比例要素
的フィードバック信号の寄与により、油圧シリンダ21
の負荷が比例要素の強いものであっても良好な制御モー
ドの相互切り換えができる。 なお、上記実施例では、流体アクチュエータを油圧ンリ
ンダ21としたが、これを油圧モータや空気圧シリンダ
などにしてもよい。また、制御弁を、サーボ弁22でな
く電磁比例式の流量方向制御弁などにしてもよい。
以上の説明で明らかなように、本発明の第1の制御装置
は、圧力指令信号から位置検出信号を減して得た位置制
御信号と、圧力指令信号から圧力検出信号を減して得f
二圧力制御信号のいずれか一方をスイッチ手段を介して
制御弁に出力して流体アクチュエータを位置または圧力
制御するものにおいて、位置制御時に圧力信号比較手段
によって、上記圧力指令信号と圧力検出信号を比較して
、後者か、前者から一定値を減じた値より大きいとき上
記スイッチ手段を圧力制御側に自動的に切り換え、ある
いは圧力制御時に位置信号比較手段によって、上記位置
指令信号と位置検出信号を比較して、後者が、前者から
一定値を減じた値より大きいとき上記スイッチ手段を位
置制御側に自動的に切り換えるようにしてし・るので、
指令信号を位置、圧力の規制値に設定することにより位
置制御中の作動圧力の異常上昇あるいは圧力制御中の作
動位置の異常上昇を防止でき、これらの異常上昇で流体
アクチュエータ等に生じる不具合を解消できる。 また、本発明の第2の制御装置は、流体アクチュエータ
の圧力と位置を圧力1位置の2つのフィードバック制御
ループと1つの制御弁によって切り換え制御する第1ス
イッチ手段と第2スイッチ手段を有し、圧力制御信号ま
1こは位置制御信号のいずれか一方か選択されfことき
、一方の補償手段にのみ一方の偏差信号を供給し、一方
の補償手段側の自己フィードバックループのみを遮断す
るとともに、一方の補償手段から出力される一方の制御
信号を他方の補償手段に人力してホールドするので、広
い圧力1位置範囲に亘って良好な応答性てらって円滑か
つ連続的な圧力制御と位置制御の相互切り換えを実現で
きる。
は、圧力指令信号から位置検出信号を減して得た位置制
御信号と、圧力指令信号から圧力検出信号を減して得f
二圧力制御信号のいずれか一方をスイッチ手段を介して
制御弁に出力して流体アクチュエータを位置または圧力
制御するものにおいて、位置制御時に圧力信号比較手段
によって、上記圧力指令信号と圧力検出信号を比較して
、後者か、前者から一定値を減じた値より大きいとき上
記スイッチ手段を圧力制御側に自動的に切り換え、ある
いは圧力制御時に位置信号比較手段によって、上記位置
指令信号と位置検出信号を比較して、後者が、前者から
一定値を減じた値より大きいとき上記スイッチ手段を位
置制御側に自動的に切り換えるようにしてし・るので、
指令信号を位置、圧力の規制値に設定することにより位
置制御中の作動圧力の異常上昇あるいは圧力制御中の作
動位置の異常上昇を防止でき、これらの異常上昇で流体
アクチュエータ等に生じる不具合を解消できる。 また、本発明の第2の制御装置は、流体アクチュエータ
の圧力と位置を圧力1位置の2つのフィードバック制御
ループと1つの制御弁によって切り換え制御する第1ス
イッチ手段と第2スイッチ手段を有し、圧力制御信号ま
1こは位置制御信号のいずれか一方か選択されfことき
、一方の補償手段にのみ一方の偏差信号を供給し、一方
の補償手段側の自己フィードバックループのみを遮断す
るとともに、一方の補償手段から出力される一方の制御
信号を他方の補償手段に人力してホールドするので、広
い圧力1位置範囲に亘って良好な応答性てらって円滑か
つ連続的な圧力制御と位置制御の相互切り換えを実現で
きる。
第1図は本発明による第1の流体アクチュエータの制御
装置の一実施例を示す図、第2図は上記実施例の動作を
示すフローチャート、第3図は第1図の変形例を示す図
、第4図は本発明による第2の流体アクチュエータの制
御装置の一実施例を示す図、第5図は従来の油圧シリン
ダの制御装置を示す図である。 2・・・油圧シリンダ、4・・サーボ弁、5 ・位置セ
ンサ、6・圧力用減算器、7・・圧力用補償回路、訃・
・位置用減算器、9・・位置用補償回路、lO差圧増幅
器、11・・制御切換スイッチ、12・・位置信号比較
器、13・・・圧力信号比較器、l 4,15 ・圧
力センサ21・・・油圧シリンダ、22・・サーボ弁、
23・圧力制御ループ、24・・位置制御ループ25・
・・圧力センサ 27.30,32,33.A・・・第1スイッチ手段、
29・・圧力用補償回路、 29a・・自己フィードバックループ 29b・ホールドループ、35 ・位置センサ、37.
40.42.43:A・・第2スイッチ手段、39・・
位置用補償回路、 39a・自己フィードバックループ、 39b・ホールドループ。 特 許 出 願 人 ダイキン工業株式会社代 理
人 弁理士 前出 葆 ほか1名第2図
装置の一実施例を示す図、第2図は上記実施例の動作を
示すフローチャート、第3図は第1図の変形例を示す図
、第4図は本発明による第2の流体アクチュエータの制
御装置の一実施例を示す図、第5図は従来の油圧シリン
ダの制御装置を示す図である。 2・・・油圧シリンダ、4・・サーボ弁、5 ・位置セ
ンサ、6・圧力用減算器、7・・圧力用補償回路、訃・
・位置用減算器、9・・位置用補償回路、lO差圧増幅
器、11・・制御切換スイッチ、12・・位置信号比較
器、13・・・圧力信号比較器、l 4,15 ・圧
力センサ21・・・油圧シリンダ、22・・サーボ弁、
23・圧力制御ループ、24・・位置制御ループ25・
・・圧力センサ 27.30,32,33.A・・・第1スイッチ手段、
29・・圧力用補償回路、 29a・・自己フィードバックループ 29b・ホールドループ、35 ・位置センサ、37.
40.42.43:A・・第2スイッチ手段、39・・
位置用補償回路、 39a・自己フィードバックループ、 39b・ホールドループ。 特 許 出 願 人 ダイキン工業株式会社代 理
人 弁理士 前出 葆 ほか1名第2図
Claims (2)
- (1)比較手段(8)によって流体アクチュエータ(2
)の位置検出器(5)からの位置検出信号(Ss)を位
置指令信号(Sr)から減算して位置制御信号を出力す
る一方、比較手段(6)によって上記流体アクチュエー
タ(2)の圧力検出器(14、15)からの圧力検出信
号(Ps)を圧力指令信号(Pr)から減算して圧力制
御信号を出力し、上記両制御信号のいずれか一方をスイ
ッチ手段(11)で選択して上記流体アクチュエータ(
2)の圧力ライン(3)に介設された制御弁(4)に出
力する流体アクチュエータの制御装置において、 上記位置制御信号が選択された位置制御時に、上記圧力
指令信号(Pr)と圧力検出信号(Ps)を比較して、
圧力検出信号(Ps)が圧力指令信号(Pr)から一定
値を減じた値よりも大きいとき上記スイッチ手段(11
)を圧力制御信号側に切り換える圧力信号比較手段(1
3)と、上記圧力制御信号が選択された圧力制御時に、
上記位置指令信号(Sr)と位置検出信号(Ss)を比
較して、位置検出信号(Ss)が位置指令信号(Sr)
から一定値を減じた値よりも大きいとき上記スイッチ手
段(11)を位置制御信号側に切り換える位置信号比較
手段(12)とのうち少なくとも一方を備えたことを特
徴とする流体アクチュエータの制御装置。 - (2)流体アクチュエータ(21)の圧力検出器(25
)からの圧力検出信号を圧力指令信号から減算して得た
圧力偏差信号に、圧力用補償手段(29)で補償を施し
て圧力制御信号とする一方、上記流体アクチュエータ(
21)の位置検出器(35)からの位置検出信号を位置
指令信号から減算して得た位置偏差信号に、位置用補償
手段(39)で補償を施して位置制御信号とし、上記両
制御信号のいずれか一方を選択して上記流体アクチュエ
ータ(21)の圧力ラインに介設された制御弁(22)
に出力する流体アクチュエータの制御装置において、上
記位置制御信号が選択された位置制御時に、上記圧力用
補償手段(29)へ向かう速度偏差信号の回路を遮断し
、上記位置用補償手段の自己フィードバックループ(3
9a)を遮断し、上記圧力用補償手段(29)の出力側
から位置用補償手段(39)の入力側に至る回路(29
b)を遮断するとともに、上記圧力制御信号が選択され
た圧力制御時に、上記回路(29b)および上記ループ
(39a)を接続する第1スイッチ手段(27、30、
32、33;@A@)を設ける一方、上記圧力制御時に
、上記位置用補償手段(39)へ向かう位置偏差信号の
回路を遮断し、上記圧力用補償手段(29)の自己フィ
ードバックループ(29a)を遮断し、上記位置用補償
手段(39)の出力側から圧力用補償手段(29)の入
力側に至る回路(39b)を遮断するとともに、上記位
置制御時に、上記回路(39b)および上記ループ(2
9a)を接続する第2スイッチ手段(37、40、42
、43;A)を設けたことを特徴とする流体アクチュエ
ータの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33755790A JPH04203602A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 流体アクチュエータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33755790A JPH04203602A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 流体アクチュエータの制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04203602A true JPH04203602A (ja) | 1992-07-24 |
Family
ID=18309769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33755790A Pending JPH04203602A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 流体アクチュエータの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04203602A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7076314B2 (en) | 2002-10-24 | 2006-07-11 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Precision positioning device and processing machine using the same |
CN102588394A (zh) * | 2012-03-13 | 2012-07-18 | 中联重科股份有限公司 | 液压执行机构的运动控制装置、方法、***和工程机械 |
JP2012207747A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Azbil Corp | ポジショナ |
WO2018079671A1 (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | ヤマハ株式会社 | アクチュエータの駆動制御装置 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33755790A patent/JPH04203602A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7076314B2 (en) | 2002-10-24 | 2006-07-11 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Precision positioning device and processing machine using the same |
JP2012207747A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Azbil Corp | ポジショナ |
CN102588394A (zh) * | 2012-03-13 | 2012-07-18 | 中联重科股份有限公司 | 液压执行机构的运动控制装置、方法、***和工程机械 |
WO2013135039A1 (zh) * | 2012-03-13 | 2013-09-19 | 中联重科股份有限公司 | 液压执行机构的运动控制装置、方法、***和工程机械 |
WO2018079671A1 (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | ヤマハ株式会社 | アクチュエータの駆動制御装置 |
US11260526B2 (en) | 2016-10-31 | 2022-03-01 | Yamaha Corporation | Driving control apparatus for actuator |
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