JPS61143801A - 電気・油圧サ−ボ系の制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、制御対象となる機械系の特性に影響されず、
しかも安定で高応答に動作する電気・油圧サーボ系の制
御方法に関するものである。

［従来の技術］ 電気・油圧サーボ系は、振動試験機、各種のシュミレー
タ、圧延機やロボット等産業機械の駆動部に使用されて
いる。第１４図はその一例で、ストリップ１を巻取るダ
ウンコイラに備えられ、マンドレル２に巻取られるスト
リップの周囲を押付けるラッパーロール３の電気・油圧
サーボ制御装置である。ラッパーロール３は、回転軸７
を中心として揺動するスイングフレーム４の先端に取付
けられていて、この回転軸７に角度検出器８を連結して
ラッパーロール３の位置を検出するようにし、このフレ
ーム４を揺動させる油圧シリンダ５によって位置制御さ
れる。油圧シリンダ５への圧油の供給量はサーボ弁１１
によって制御される。図中６はピストン、６ａはピスト
ンロンド、９は位置制御の目標値（設定値）１０は演算
制御装置、１２．１３は配管、１４はストリップ１の方
向を変えるピンチロールである。

この装置をモデル化すると第１５図のようになり、油圧
シリンダ５のばねを介してフレーム４、ラッパーロール
３等の可動部を動かして、その位置決めを行うものとな
る。油圧シリンダ５の油柱のばね常数をに１可動部の質
量をｍとする。

又、可動部はピストン６が油中を動くときにブレーキ作
用を受け□る。それを図中ダッシュポットで表わし、そ
の粘性減衰係数をＣとする。

ところで、制御対象つまりラッパーロール３の位置決め
の応答性及び精度を上げるためには、次のことが重要で
ある。

■　可動部の質」ｍが小さいこと。

■　ばね常数Ｋが大きいこと。

が十分に高いことと言い換えても良い。

■　適当な制動が働くこと、換言すれば粘性減衰係数Ｃ
が適当な値を取ること。

すなわち、油圧シリンダ５のピストン６がＸ′だけ変位
しても、柔らかいばねで重い可動部を押すのでは応答が
遅くなり、又制動が働かなければ振動が持続してラッパ
ーロール３の位置が目標値に落着くまでに長い時間がか
かる。

第１６図に、応答性が悪い場合の応答波形の例を示す。

図中ｔＲは応答時間である。

上記■、■、■の要求に応えるには次のことが必要とな
る。

■′機械の型口を軽くしたうえで必要な強度をもたせる
こと。

■′油圧シリンダ５の口径を大きくし、ストロークを短
（すること。

■′積極的にダンパー等の制動機構を設けること。

ところが、■′については軽小化と強度を維持すること
の両立が難しいこと、■′については、口径を大きくす
るとその分だけ制御に必要な油量が増し、コストアップ
を招くうえ、ストロークは機械の使用条件から決まるた
めに簡単には短くできないこと、■′についてはコスト
アップを招くこと、等の問題点があった。

以上述べたことは、サーボ弁、油圧シリンダを使って重
量物の位置決めを行ったり、力を制御する電気・油圧サ
ーボ系では一般的に言えることであり、このため従来か
らいくつかの制御的な解決策が提案されて来た。

斯かる制御的な解決策を説明するために、先ず、電気・
油圧サーボ系の一般的な構成を第１７図に示す。第１７
図は電気・油圧サーボ系を示すブロック線図で、ここで
は位置制御の場合を説明するが、他の場合も同様である
。

第１７図において制御対象（例えば第１４図ではラッパ
ーロールがこれに該当する）の位置決めの目標値（設定
値）Ｖｒは変位計２２によって測定された制御対象の実
際の位置を示す信号ｖ×により比較演算器１５で比較減
算され、目標値Ｖｒと実際の変位信号Ｖ×との偏差信号
Ｖｅが作られる。この偏差信号Ｖｅは演算増幅器１６で
適正に増幅されて信号ＶＡとなり、サーボアンプ１７で
サーボ弁１８を駆動する指令信号ｉに変換される。通常
サーボ弁１８は電流信号によって駆動される。而して、
サーボ弁は指令信号である電流信号ｉに比例した流量の
流体ｑを入出力し、これは配管１９を通ってシリンダ２
０へ流入或いは配管１９を通って流出する流体流量ｑ′
となる。

この流体１ｉ１ｑ’　によってシリンダ２０のピストン
がＸ′だけ出入りし、これが制御対象である機械系２１
の位置（変位）Ｘを制御する。そのときの機械系２１の
位置Ｘは変位計２２によって検出され、先に述べたよう
に目標値Ｖｒと比較される。目標値Ｖｒと制御対象の変
位信号ｖ×が一致すると、偏差Ｖｅは零となり、シリン
ダ２０へ流入、流出する流体流量ｑ′が零となるので、
シリンダ２０のピストンの位Ｉｌｌ　ｘ　Ｉ　は静止し
、その結果、機械系２１の位置決めが完了する。

このような系を単にｉｌｌ　ｍ対象の位置信号をフィー
ドバックする方式で制御した場合に、制御の応答速度を
速くしようとしても機械系の固有振動数に近い周波数で
は制御ループ中の信号の位相遅れが大きくなり、無理に
応答を速くしようとしても制御系が発振をしてしまう。

このため制御の応答速度は機械系の固有振動数により制
約を受けることになる。

機械の固有振動数を高くするためには、質量を減するか
或いは流体のばね定数を増す必要があるが、先に述べた
ように、強度上の理由から質量を減することは容易には
できず、又流体のばね定数を増すためにはシリンダ２０
の口径を大きくして有効断面積を増したり、ストＯ−り
を短くしなければならない。しかし、シリンダ２０の有
効断面積を増すと流体の消費量が増加するためにサーボ
弁１８の容量、液圧ポンプの容量を必要以上に増大させ
なければならず、全（の無駄となってしまう。又ストロ
ークは機器により設計上の制約があるので、通常は任意
に短くすることはできない。

従って、実用上許容される経済性を考慮する限り、機械
系の固有振動数を十分に大きくする容易な手段はないと
いうことができる。

同様に、振動に減衰を与えるために、制御対象の動きに
適当な制動を与えること、すなわち第１５図の粘性減衰
係数Ｃを任意に設定することは、積極的にダンパ等を設
けない限り不可能であった。

このため、発明者等は変位以外に対象の速度や加速度も
フィードバックして以上の問題点を解決する方法を提案
し、一部ではすでに実施している。第１８図には斯かる
補償をした場合の電気・油圧サーボ系のブロック線図を
示す。第１８図中第１７図に示す要素と同一の要素には
同一の符号が付しである。

第１８図においては制御対象である機械系２１の変位Ｘ
以外に速度大、加速度ズをそれぞれ速度検出器２３、加
速度検出器２５で検出し、夫々を増幅器２４．２６で適
当に演算増幅し、信号Ｖ＋。

ＶＡ□としてフィードバックしている。信号ＶＡＩＩＶ
Ａ２　　は比較演算器２７．２８で増幅器１６からの信
号■＾と比較演算され、　Ｖ＾−ＶＡＩ　−ＶＡ２がサ
ーボアンプ１７への入力となる。以降の作動は第１７図
の場合と同じである。

次に、第１８図の電気油圧サーボ系の働きを第１９図の
ブロック線図により具体的に説明する。

ここで第１９図〜第２１図中の記号の意味は次の通りで
ある。

ｒ　；　目標値 Ａ　；　油圧シリンダの有効断面積 ＫＶ；　サーボ弁流量ゲイン Ｋｏ：　油圧シリンダの油柱ばね常数 Ｉ　；　ラッパーロールの機械系慣性 ！　；　ラッパーロールのモーメントアーム（第１４図
参照） ｘ′　；　油圧シリンダのピストン変位第１９図は第１
４図のダウンコイラの油圧ラッパ−ロールを例に取り第
１８図を具体的に表わしたもので、ラッパーロールの角
度θのフィードパインに２　、Ｋ３をかけてその信号も
フィードバックして前記した問題の解消を図っている。

すなわち、第１９図をブロック線図の等価変換手法によ
り整理すると第２０図のようになる。第２０図では角度
θのかわりに変位Ｘで系の状態を表現＝！θであるため
）。

更に第２０図のブロック線図を変換すると第２１図を得
る。第２０図において速度交にゲインに２をかけてフィ
ードバックしている信号は第１４図の油圧シリンダ５が
第１９図に示されるように積分特性１／Ｓ　　４１を持
っているためそれによって積分されて、機械へ作用する
ときは変位Ｘに比例した信号となる。その係数が第２１
図のブロック２９に付加された項　１（２Ｆである。同
様に、第２０図で加速度Ｘにゲインに３をかけてフィー
ドバックしている信号は、油圧シリンダ５の積分特性１
／Ｓ　　４１によって積分されるので、機械へ作用する
ときは速度交に比例した信号となる。

その係数が第２１図のブロック３０のに３ＫＭ−である
。

更に分り易くするために、第２１図の機械特性の部分の
み（ｘ　ｌ　からＸまで）を取出して微分方式で表現す
ると、 Ｋｏ　（１＋ＫｚＦ）＝Ｋ　、　　Ｋｏｘ’　＝ｆ　　
とおくと、（１）式は ｍ　Ｘ　＋　ＣＸ　＋　Ｋ　Ｘ　＝　ｆ　　　　　　　
　−（ｉ）となり、これは第１５図で示した重量・ばね
系の運動方式である。（υ（ｉ）式のＡ、ｘの係数は各
々粘性減衰項、ばね常数項を表わすので、加速度Ｘをフ
ィードバックして粘性減衰係数Ｃを任意に与え得ること
、速度文をフィードバックして制御対象のばね常数Ｋを
任意に設定できることが分る。

第２２図に、変位以外に速度、加速度もフィードバック
して補償した場合の、第１４図の油圧シリンダ５により
作動するラッパーロール３の応答波形を示す。第１６図
の応答波形に比較して波形に振動は見られなくなり、又
応答時間ｔＲも短くなっている。

なお、第１９図から第２１図のブロック線図においては
、第１８図のサーボ弁１８は十分に高応答であり、配管
１９は十分に短かくその伝達遅れは無視できるとして、
省略している。

以上水して来たように、制御対象の変位以外に速度・加
速度もフィードバックして対象の特性を任意に変更しで
きることが分った。従って、今の目的のためには第２１
図のゲインに２を適当な大きさに設定して必要な応答が
得られるように機械の固有振動数を大きくし、そのうえ
でゲインに３を大きくして行き、減衰を与えて振動を止
めれば良い。而して、このような補償法は非常に強力で
あるが、次のような問題点を有している。

■　第１８図を見ると分るように、速度フィードバック
、加速度フィードバックによる補償はサーボ弁１８、配
管１９を通してシリンダ２０及び機械系２１へ作用する
。従って、サーボ弁１８の応答が悪かったり、配管１９
が長かったりしてシリンダ２０へ作用する時間が遅れる
と、実際の機械系２１の動きと補正入力との間の時間ず
れのために、上述した改善効果は限定されたものとなる
。逆に、この時間ずれが大きくなると、速度フィードバ
ック、加速度フィードバックはかえって制御に悪影響を
与え、応答時間ｔＲが長くなったり、振動が発生したり
する。

■　速度フィードバック、加速度フィードバックを行う
ためには、各々を検出する検出器、或いは位置の信号か
ら速度や加速度を演算する装置が必要となり、コストア
ップを招く。

■　速度検出器、加速度検出器を備え付けた場合には、
メンテナンス等の手間を要し、そのためランニングコス
トが増大する。

以上の加速度や速度などの状態量をフィードバックして
振動を防ぎ、応答を上げる方法に対して、より簡単な方
法として、第２３図（イ）（ロ）Ｑ＼）に示すように、
目標値であるステップ入力を２つに分け、１つ目のステ
ップ入力印加後２つ目を振動波形の半波長相当だけ時間
を遅らせて加えて逆位相の振動を発生させ、もとの振動
と互いに打消し合わせる方法がすでに知られている。

第２３図（イ）（ロ）ＱＯでは、先ず目標値ｒより小さ
いステップ入力ｒ１を設定値Ｖｒ　　（第１７図参照）
として印加し、１時間後に更にｒｌなるステップ入力を
印加する（第２３図（イ））。ここでｒ＝ｒ、＋ｒ２で
ある。そうすると、ｒｌ、ｒｌによる個々の応答は第２
３図（Ω）に示すように振動性のものとなるが、ステッ
プ人力ｒ１とｒｌの印加時点が振動周期の半波長相当の
時間Ｔだけずれているため、互いの振動は逆位相となり
、結果的に第２３図（Ａ＞のようにステップ応答の振動
は消える。

ところで、このような方法は本発明者の検討によると、
ステップ入力１　ｒ　＋　とｒｌの割合及び印加時点の
Ｔの決め方が難しいうえ、制御対象が第１５図のモデル
のような線形の二次振動系（質量、ばね系）の場合以外
は理想的な防振効果を得ることができない、等の問題が
あることが判明した。実際の電気・油圧サーボ系では、
第１７図に示したように配管による二次以上の高次の伝
達遅れの特性が機械の動きに重なるうえ又シリンダのピ
ストン部に非線形要素である固体摩擦が存在すること、
等により第２３図（（）　（０）　（Ａ）に示す方法は
予想以上にその効果が低いのである。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上述の実情に鑑み、特に速度や加速度の信号を
フィードバック信号として用いず入力にある操作を施す
ことで持続振動が発生するのを防止し、高応答、高精度
のサーボ系を実現すること、加えてこれを簡単且つ安価
に行うことを目的としている。

［問題点を解決するための手段１ 本発明では、目標値である入力信号と制御対象の出力信
号である制御されるべき量とを比較演算して偏差を求め
、該偏差をサーボアンプを通してサーボ弁に送り該サー
ボ弁を作動せしめ、偏差が小さくなるようにサーボ弁の
出力流量と方向とを制御する電気・油圧サーボ系におい
て、目標値をステップ状に変化させたとき、ある一定時
間後に補正用の入力を加え、電気・油圧サーボ系に発生
する減衰の悪い振動を防振すると同時に、応答を高める
ようにしており、更に、そのようにして作った補正用の
入力の形状に着目して、補正用の入力を電気・油圧サー
ボ系の中から取り出すようにしている。

［作　　　用コ 従って、本発明では、目標値をステップ状に変化させた
とき、所定の時間経過後に補正用の入力が加えられ、制
御対象たる機械系の持続振動が防止され、安定且つ高速
に機械は目標値に到達する。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する
。

先ず、本発明の原理について第１図により説明すると、
目標値ｒを与え、一定時間Ｔｏ後にｒ３なる小さな補正
用のステップ入力を与える。

こうすれば、ラッパーロールの変位Ｘの目標値ｒに対す
る動きを見たうえで、ステップ人力ｒ３を入れるタイミ
ングＴｏを決められるので、第２３図の←）〜Ｑ＼）の
従来の方法に比べて調整が非常に容易になる。更にｒ３
は種々の目標値ｒに対して略固定値でも実用上問題のな
いことも確認されているが、更に高成績を得るためには
、ｒｚ　＝　０．３ｒ　−０，５ｒとなるようにその印
加量を自動的に変更すれば良い。なお、このままではラ
ッパーロールの変位Ｘはｒ＋ｒ３になってしまうため、
補正用のステップ人力ｒ３は適当な時間の経過後零にな
るようにしている。

このように、実際の制御対象は前述のように非線形要素
を含むため（入力の大きさによって応答の様子が変化す
る）、従来例のようにｒより小さいｒｌを与えるのでは
なく、真の目標値ｒを与えてラッパーロールの動きを見
た後、補正入力を与えるようにすれば、第１図の実機の
ラッパーロール変位の動きが示すように、応答時間を速
くしたうえで振動を防止することができる。

第２図は第１図の原理を具体化した第１４図の電気・油
圧サーボ系の目標値を与える入力部の第１例であり、図
中３１はスイッチ、３２は遅延回路、３３は関数回路、
３４．３５は加減算器である。

第２図において、スイッチ３１をオンすると、目標値ｒ
が演算制御装置１０に入力され、補正用“　のステップ
人力ｒ３は設定された時間Ｔｏだけ遅らされて遅延回路
３２から加減算器３４に送られ、又同時に関数回路３３
からは第３図（イ）（ロ）　Ｇ’Ｌ）の何れかに示すよ
うな最大値がｒｊとなる関数ｒｊが加減算器３４に送ら
れてステップ人力ｒ３から減算され、その信号はｒｊ−
ｒＬとして加減算器３５に送られ、加減算器３５で加算
されてｒ＋ｒ３−ｒｊが目標値９として演算制御装置１
０に送られる。関数回路３３の関数が第３図（イ）の場
合には補正用の入力ｒ３は第１図に示すように減衰し、
関数が第３図（ロ）Ｑ＼）の場合でも補正用の入力は減
衰し、最後は零になる。

演算制御装置１０からは第１４図に示されているサーボ
弁１１に指令信号が与えられ、該サーボ弁１１はｒ＋ｒ
３−ｒｔの信号により制御され、ラッパーロール３は第
１図に示すように制御される。

第１図のステップ人力ｒに一定時間Ｔｏ後に上乗せした
補正入力の形状を第４図（イ）（ロ）Ｑ＼）に示す。第
３図（イ）（ロ）　（Ａ）に示した関数ｒｊの選び方に
より、第４図（イ）（ロ）Ｑ＼）のような補正入力の形
状が決まる（第３図（イ）〜９０に示した関数以外にも
、一定時間後に零に減衰する関数であればこれ以外のも
のであっても良いことは言うまでもない）。

ところで、第４−（イ）〜（／ｋ）のような形状をした
信号であれば、どのような信号でも、補正入力として使
えることに本発明者は気付き、次に示すような４つの方
法のどれもが有効であることを、理論検討及び実機への
適用から確認した。

これらの方法は、どれも電気・油圧サーボ系が、目標値
であるステップ人力ｒを受けて動き出した結果派生する
信号を使うので、ステップ人力ｒの大きさに応じて自動
的に補正入力の大きさｒａ　　（第４図（イ）〜９Ｓ＞
　）が変わり、第１図から第３図（イ）〜（Ａ）までで
示した本発明の基本実施例よりも、実機への適用が容易
であるという特徴を持っている。

以下、順次説明する。

第１４図のラッパーロール３の変位Ｘは第５図（イ）に
示すようになり、対応する速度交は第５図（ロ）に示す
ような波形となる。これは第４図（イ）〜（Ａ＞に示し
た補正用の入力に形状が似ているので、これを代用して
補正することができる。第６図はラッパーロール３の速
度交を補正用のステップ入力として使用した場合の入力
部の構成例で、実施例の第２のものである。図中２３は
速度検出器を示している。

速度検出器２３で検出された速度交の信号は演算増幅器
３６で適正に増幅されて遅延回路３２に送られ、目標値
ｒが演算制御装置１０に入力されてから時間Ｔ０だけ遅
らされて速度交の信号が加算器３５に送られ、該信号は
加算器３５で目標値ｒに加算され、その信号が演算制御
装置１０へ送られる。以降の作用は第１図で説明したの
と同様である。

第７図は補正用入力を作る第３の方法である。

ラッパーロール３の速度交は第４図（ロ）に示すような
形状をしているが、これをサンプリング周期ＡｔＳによ
りサンプリングすると第７図に示すようなサンプリング
ホールドされた信号３７が得られる。而してこれを補正
用のステップ入力信号として使用することができる。第
８図は第７図のサンプリングホールドされた信号３７を
補正用のステップ入力として使用した場合の入力部の構
成例で、図中３８はサンプルホールド回路である。

ラッパーロール３の速度交は速度検出器２３で検出され
、演算増幅器３６で適正に演算増幅された後、設定され
たサンプリング周期ＡｔＳごとにサンプルホールド回路
３８でサンプルホールド　　　と１され、該信号は加算
器３５へ送られて目標値ｒと　　　動づ加算される。而
して、サンプルホールド回路３８　　　　用１にサンプ
リングされる信号は最初のサンプリン　　　器、グ区間
で零であるので、サンプルホールド回路　　　　１３８
からはＪｔｓだけ遅延した小さなステップ大　　　変（
力列が出力される。従って、Ｊｔｓを適当に選　　　Δ
１ぶことによって第５図の遅延回路３２を設けたと　　
　正；同様の機能を果たせることができる。　　　　　
　　ら＝第９図（イ）（ロ）、第１０図は補正入力を作
る第４の　　　送１方法である。ステップ入力に応答し
たラッパー　　　９１０−ル３の変位Ｘは第９図（イ）
のようになるが、　　　分ある一定の時間間隔Ａｔでサ
ンプリングして、　　　間。

変動分のＡＸを求め、該変動分ＡＸを時間間隔　　　プ
１Ｊｔで割ると、すなわちΔｘ／Ｊｔを求めると、　　
と１これは時間間隔ｔｔ間の平均速度を表わす。今、　
　た１Ａｔは一定だから変動分Ａｘはラッパーロール　
　　　４３の速度交に比例する信号となり、この変動分
　　　テＡＸを図示すると第９図（０）に示すような形
状に　　　の１なる。従ってこれを補正用のステップ入
力信号　　　と１、て使用することができる。第１０図
はこの変’、ｆＡｘを補正用のステップ入力信号として
使、た場合の入力部の実施例で、図中３９は演算１４０
は演算増幅器である。

夕位計２２により検出されたラッパーロールの立は設定
された時間間隔、７ｆｆｔごとに変動分にが演算器３９
で演絆され、該変動分Ａｘは適こ演算増幅器４０で増幅
され、加減算器３５に送ｈ、目標値ｒと加算され、演算
制御装置１０へうれる。ステップ人力ｒ印加後一定時間
は第閾（イ）の変位Ｘの波形を見ると分るように変動ａ
Ｘは零であるので、演算器３９からは一定時ぜけ遅延し
て信号が出力される。従ってサンリングする時間間隔Ｊ
ｔを所定の値に選ぶここより、遅延回路を設けたと同様
の機能を果させることができる。

窮１１図は、上述の演算速度信号を補正用のスップ入力
として使用した場合のステップ応答列で、第１６図に見
られる振動が消えているこびわかる。

第１２図（イ）〜（Ａ＞、第１３図は、補正入力を作る
第　　　“５の方法である。第１７図に示した電気・油
圧サ　　　ｊ−ボ系において、目標値Ｖｒと制御対象の
実際　　　ｆの位置を示す信号■×との偏差信号Ｖｅ　
　（或い　　　６は増幅器１６の出力ＶＡＮサーボアン
プ１１の出力　　　七ｉでも同様である。）は、第１２
図（／Ｌ＞に示す形状をしている。これは第４図（イ）
に示した補正用の入力と略同様の形状をしているので、
これを補　　　１正用の入力として使うことができる。

第１３図は　　　七この場合の入力部の構成例で、電気
・油圧サー　　　基ボ系の制御装置より取り出された偏
差信号Ｖｅ　　　（は、演算増幅器３６で適正に増幅さ
れて遅延回路　　　芝３２に送られ、目標値ｒが演算制
御装置１０に入力　　　芝されてから時間Ｔｏだけ遅ら
されて偏差信号　　　４．８Ｖｅが加減算器３５に送ら
れ、該信号は加減算器３５で目標値ｒに加算され、その
信号が演算器Ｏａ　　　　ζ装＠１０へ出力される。以
降は、すでに説明した　　　を通りである。

なお、本発明の実施例においては、電気・油　　　［・
圧サーボ制御系としてダウンコイラーのラッパ　　　（
１−ロールの場合について説明したが、油圧圧下文圧延
機等他の装置の電気・油圧サーボ系に適ｌすることも可
能であること、その他、本発明り要旨を逸脱しない範囲
内で種々変更を加え得５こと、等は勿論である。

［発明の効果］ 本発明の電気・油圧サーボ系の制御方法によｔば、制御
対象となる機械系の特性に影響され５ことなく該機械系
に持続振動が発生するのをｈ止でき、高応答、高精度の
サーボ系を実現すうことが可能であり、しかも簡単な方
法で行え５のでこれを装置化した場合の価格が安価とな
う、等種々の優れた効果を奏し得る。

４面の簡単な説明 第１図は本発明の方法の原理を説明するためＤグラフ、
第２図は第１図の原理を使用して制御を行う本発明方法
の制御ブロックの説明図、＠３図（イ）（ロ）Ｑ＼）は
第２図の制御ブロック中の関数ω路に設定される関数の
例の説明図、第４図（イ）口）Ｑ（）は補正入力として
使用できる信号の形状を示す説明図、第５図（イ）は本
発明の方法を適用する機械系の変位と時間変化を示すグ
ラフ、第５図（ロ）は同速度と時間との関係を表わすグ
ラフ、第６図は第５図（ロ）の速度を補正用の入力とし
て使用する場合の本発明方法の制御ブロックの説明図、
第７図は本発明の方法を適用する機械系の速度をサンプ
ルホールドした場合のサンプルホールドした速度と時間
との関係を表わすグラフ、第８図は第７図のサンプルホ
ールドした速度を補正用のステップ入力として使用する
場合の本発明方法の制御ブロックの説明図、第９図（イ
）は本発明の方法を適用する機械系の変位差を所定の時
間間隔で求める場合の変位と時間との関係を表わすグラ
フ、第９図（ロ）は同求めた変動分と時間との関係を表
わすグラフ、第１０図は第９図（ロ）の差分Ａｘを補正
用の入力として使用する場合の本発明方法の制御ブロッ
クの説明図、第１１図は演算速度信号による上乗せ分で
補正入力を作り機械系の制御を行なった場合の本発明方
法による実機のステップ応答を示すグラフ、□第１２図
（イ）（ロ）ＱＯは偏差信号Ｖｅの形状を示す説明図、
第１３図は偏差信号Ｖｅを補正用の入力として使用する
場合の本発明方法の制御ブロックの説明図、第１４図は
ダウンコイララツバーロールの電気・油圧サーボ系の説
明図、第１５図は第１４図の装置をモデル化した場合の
説明図、第１６図は第１４図の装置でラッパーロールの
制御を行った場合の変位の時間変化を表わすグラフ、第
１１図は第１４図の装置のラッパーロールの位置を制御
する場合の電気・油圧サーボ系の制御ブロックの説明図
、第１８図は同速度信号及び加速度信号をフィードバッ
クする場合の制御ブロックの説明図、第１９図は第１８
図の制御ブロックを具体的に表わしたブロック線図、第
２０図は第１９図のブロック線図を等価変換したブロッ
ク線図、第２１図は第２０図のブロック線図を更に等価
変換したブロック線図、第２２図は速度及び加速度をフ
ィードバックして補償を行った場合のラッパーロールの
変位の時間変化を表わすグラフ、第２３図（イ）（ロ）
Ｑ＼）は機械系の振動波形に対してステップ入力を２つ
に分け、２つ目のステップ入力を半波長相当だけ時間を
遅らせて加えて振動を防ぐ従来方法の説明用のグラフで
ある。

図中１はストリップ、２はマンドレル、３はラッパーロ
ール、４はスイングフレーム、５は油圧シリンダ、６は
ピストン、８は角度検出器、９は目標値、１０は演算制
御装置、１１はサーボ弁、１５は比較演算器、１７はサ
ーボアンプ、１８はサーボ弁、２０はシリンダ、２１は
機械系、２２は変位計、２３は速度検出器、２５は加速
度検出器、２７は比較演算器、３２は遅延回路、３３は
関数回路、３４．３５は加減算器、３６は演算器の幅器
、３８はサンプルホールド回路、３９は演算器を示す。

特　　許　　出　　願　　人 石川島播磨重工業株式会社 第９図 （イ）　　　　　　　　　　（ロ） 第１３図 Ｔ、ｌ 手続補正書（自発） 一昭和６１年１月１６日 特許庁長官　宇　買　道　部　殿 ２、発明の名称 電気・油圧サーボ系の制御方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目２番１号 （００９）石川島播磨重工業株式会社 ４、代理人 東京都千代田区内神田三丁目５番３＠ 矢萩第二ビル ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、
図面 ＜Ｉ＞明細書の特許請求の範囲の欄の補正別紙のとおり
補正する。

＜ｎ）明細門の発明の詳細な説明の欄の補正（１）第５
頁第１９行〜第２０行における［　−りを短くすること
。

■′積極的に」 を ［−りを短くすること。

■′積極的に」 と補正する。

（２）第１３頁第１２行における 「任意に変更しできることが分った。」を 「任意に変更できることが分った。」 と補正する。

（３）第１７頁第６行における 「目標値をステップ状に変化」 を 「目標値を変化」 と補正する。

（４）第２６頁第３行における 「可能であること、その他、」 を下記のごとく補正する。

「可能であること、又第５図から第１３図までに示した
実施例ではステップ入力以外の任意の形状の目標値入力
に対しても適用できること、その他、」 ＜ｍ＞図面の補正 図面第９図（イ）を別紙のごとく補正する。

７、添付書類の目録 （１）補正後の特許請求の範囲を 記載せる書面　　　　　　　　　　　１通（２）図　　
　　面　　　　　　　　　　　１通特許請求の範囲 １）目標値である入力信号と制御対象の出力信号である
制御されるべき量とを比較演算して偏差を求め、該偏差
をサーボアンプを通してサーボ弁に送り該サーボ弁を作
動せしめ、偏差が小さくなるようにサーボ弁の出力流量
と方向とを制御する電気・油圧サーボ基において、目標
値である入力信号ｆｌ化させたとき、ある一定時間後に
補正用の入力を加え、該電気・油圧系に発生する振動を
防振すると同時に応答を高めることを特徴とする電気・
油圧サーボ系の制御方法。

２）貝標値である入力信号の印加後、ある一定時間後に
小さな補正用の入力を加え、該補正用の入力を一定時間
経過後零とする特許請求の範囲第１）項に記載の電気・
油圧サーボ系の制御方法。

３）前記補正用の入力の大きさ若しくは入力の印加時点
の少くとも一方、或は両方を同時に、目標値の大きさに
応じて変える特許請求の範囲第１）項若しくは第２）項
に記載の電気・油圧サーボ系の制御方法。

４）前記補正用の入力として、制御対象の速度を入力部
に正帰還させたものを用いる特許請求の範囲第１）項に
記載の電気・油圧サーボ系の制御方法。

５）前記補正用の入力として、制御対象の速度を検出し
、該信号をサンプルホールド回路を通して処理し、該サ
ンプルホールド回路の出力を入力部に正帰還させたもの
を用いる特許請求の範囲第１）項に記載の電気・油圧サ
ーボ系の制御方法。

６）前記補正用の功として、予め設定された所定の時間
間隔で制御対象の変位の差分を求め、この信号を入力部
に正帰還させたものを用いる特許請求の範囲第１）項に
記載の電気・油圧サーボ系の制御方法。

７）前記補正用の入力として、目標値である入力信号と
制御対象である出力信号との偏差を入力部に正帰還させ
たものを用いる特許請求の範囲第１）項に記載の電気・
油圧サーボ系の制御方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）目標値である入力信号と制御対象の出力信号である
   制御されるべき量とを比較演算して偏差を求め、該偏差
   をサーボアンプを通してサーボ弁に送り該サーボ弁を作
   動せしめ、偏差が小さくなるようにサーボ弁の出力流量
   と方向とを制御する電気・油圧サーボ弁において、目標
   値である入力信号をステップ状に変化させたとき、ある
   一定時間後に補正用の入力を加え、該電気・油圧サーボ
   系に発生する振動を防振すると同時に応答を高めること
   を特徴とする電気・油圧サーボ系の制御方法。 ２）前記補正用の入力として、目標値であるステップ入
   力の印加後、ある一定時間後に小さな補正用のステップ
   入力を加え、該補正用のステップ入力を一定時間経過後
   零とする特許請求の範囲第１）項に記載の電気・油圧サ
   ーボ系の制御方法。 ３）前記補正用のステップ入力の大きさ若しくはステッ
   プ入力の印加時点の少くとも一方、或は両方を同時に、
   目標値の大きさに応じて変える特許請求の範囲第１）項
   若しくは第２）項に記載の電気・油圧サーボ系の制御方
   法。 ４）前記補正用の入力として、制御対象の速度を入力部
   に正帰還させたものを用いる特許請求の範囲第１）項記
   載の電気・油圧サーボ系の制御方法。 ５）前記補正用のステップ入力として、制御対象の速度
   を検出し、該信号をサンプルホールド回路を通して処理
   し、該サンプルホールド回路の出力を入力部に正帰還さ
   せたものを用いる特許請求の範囲第１）項に記載の電気
   ・油圧サーボ系の制御方法。 ６）前記補正用のステップ入力として、予め設定された
   所定の時間間隔で制御対象の変位の差分を求め、この信
   号を入力部に正帰還させたものを用いる特許請求の範囲
   第１）項に記載の電気・油圧サーボ系の制御方法。 ７）前記補正用のステップ入力として、目標値である入
   力信号と制御対象である出力信号との偏差を入力部に正
   帰還させたものを用いる特許請求の範囲第１）項に記載
   の電気・油圧サーボ系の制御方法。