(57)【要約】 【課題】  流体圧装置の効率を悪化させることなく、流体圧装置の良好な応答性が得られ、かつ小形に構成して流体圧装置の振動を抑制する。【解決手段】  流体圧装置４１の制御に用いる制御ゲインＧを、流体圧装置４１が振動していると小さい値に設定し、流体圧装置４１が振動していないと大きい値に設定する。制御ゲインＧは、振動の振幅に応じて、振幅が大きくなると、小さくなるように設定される。これによって振動が発生していないときは、制御ゲインＧを大きくして良好な応答性を得、振動が発生したときは、制御ゲインＧを小さくして振動を抑制する。制御ゲインを変化させる構成では、流体圧装置の効率を低下させてしまうことがなく、制御装置４０を小形に実現することができる。さらに振動が発生していないときには、応答性を犠牲にせずに、良好な制御性能を確保することができる。【選択図】      図１
2011153701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の圧力を利用して動作する流体圧装置の動作目標を表す目標値を指令する目標指令手段と、
流体圧装置の動作状態を表す状態値を検出する状態検出手段と、
状態検出手段によって検出される状態値に基づいて流体圧装置が振動しているか否かを判定し、流体圧装置が振動していると判定すると制御ゲインを小さい値に設定し、流体圧装置が振動していないと判定すると制御ゲインを大きい値に設定し、この制御ゲインと、目標指令手段から指令される目標値および状態検出手段で検出される状態値の偏差とを用いて制御指令値を求め、制御指令値に従って動作するように流体圧装置を制御する制御手段とを含むことを特徴とする流体圧装置の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、流体圧装置の振動の振幅に応じて、振幅が大きくなると制御ゲインが小さくなり、振幅が小さくなると制御ゲインが大きくなるように、制御ゲインを設定することを特徴とする請求項１に記載の流体圧装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば作動油などの流体の圧力を利用して動作する流体圧装置を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来の技術の制御装置１を示すブロック図である。制御装置１は、油圧機械２を制御するための装置であり、油圧機械２に備えられるアクチュエータの位置を制御する。制御装置１は、油圧機械２のアクチュエータの目標位置を指令する目標位置指令手段３と、油圧機械２のアクチュエータの実位置を検出する位置検出手段４と、目標位置と実位置とに基づいて実位置が目標位置に近づくように制御する制御手段５とを有する。制御手段５は、目標位置と実位置との位置偏差を求める比較器６と、位置偏差に制御ゲインをかけて制御指令値を求める制御演算器７とを有し、制御指令値を油圧機械２に与えることによって、油圧機械２を制御している。このように制御装置１は、実位置をフィードバックするループを形成し、油圧機械２をサーボ制御している。
【０００３】
図１０は、他の従来の技術の能動的制振装置１０を示すブロック図である。この能動的制振装置１０は、たとえば特許文献１に示されており、高層ビル１１の振動を抑制するための装置がある。能動的制振装置１０は、油圧シリンダ１２、サーボ弁１３および油圧ポンプ１４を有する油圧アクチュエータ１５と、可動マス１６と、振動検出器１７と、制御装置１８とを備え、振動検出器１７による高層ビル１１の振動検出結果に基づいて、制御装置１８が油圧アクチュエータ１５を制御し、可動マス１６を変位させて高層ビル１１の振動を抑制している。さらに能動的制振装置１０は、圧力センサ２０によって油圧を検出し、もう１つの制御装置２２で、バンドパスフィルタを通すことによって油圧アクチュエータ１５の発振成分を抽出してその振幅が大きい場合、電磁弁２３を閉じて、油圧アクチュエータ１５を停止させるように構成されている。
【０００４】
図１１は、さらに他の従来の技術の建設機械のシリンダ制御装置２５を示すブロック図である。このシリンダ制御装置２５は、たとえば特許文献２に示されている。シリンダ制御装置２５は、操作レバー２６の操作に基づいて制御弁２７が動作して、質量負荷２８を駆動するシリンダ３０の各油室３０ａ，３０ｂへの作動油の供給を制御している。さらにシリンダ制御装置２５は、各センサ３１ａ，３１ｂ，３２によって、各油室３０ａ，３０ｂの圧力およびシリンダ位置を検出し、バンドパスフィルタ３３を通すことによってシリンダ３０の発振を検出し、発振が検出されると、コントローラ３４によってサーボ弁３５を制御して、各油室３０ａ，３０ｂに対する作動油の供給排出を制御して、シリンダ３０の振動を減衰させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１３７３７０号公報
【特許文献２】特開平８−１３５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１２は、油圧機械２の状態を示すグラフである。横軸は時刻を示し、縦軸は位置または作動油の圧力を示し、実線３６がアクチュエータの位置の推移を示し、実線３７がアクチュエータ内の作動油の圧力の推移を示す。図９に示すような制御装置１では、制御演算器７における制御ゲインを大きな値に設定すると、フィードバック制御系の不安定な共振点が現れて、図１２に仮想線３８で囲む領域に示すような油圧機械２の振動、具体的にはそれに備えられるアクチュエータの微振動が発生してしまう。
【０００７】
そこで制御ゲインを小さい値に設定すると、フィードバック制御系の不安定な共振点が現れず、アクチュエータの微振動は発生しなくなる。さらにアクチュエータの微振動は、その変位速度、摩擦抵抗力、周囲の温度などの諸条件が満たされたときに発生するので、前記諸条件が満たされないようにしておくと、たとえば油圧回路においてアクチュエータの移動時にその移動を妨げるように作用する圧力（以下「カウンター圧」という）が立つように構成することによって、微振動の発生を防止することができる。
【０００８】
アクチュエータの微振動が発生しないように、制御ゲインを小さい値に設定すると、アクチュエータの応答性が悪くなる制御となり、アクチュエータの動作がだらだらとした鈍い動作になってしまう。さらに微振動の発生諸条件が変化することを考慮して余裕を持たせて安全側に設定するためには、制御ゲインはさらに小さい値に設定され、さらに応答性が悪くなってしまう。また油圧回路においてカウンター圧が立つように構成すると、制御ゲインを小さくしなくても微振動を抑制することができるが、アクチュエータをカウンター圧に対抗して変位させなければならず、その損失が大きくなり効率が悪くなってしまう。
【０００９】
図１０に示す能動的制振装置１０では、油圧アクチュエータ１５の振動が発生すると、油圧アクチュエータ１５を停止させるように構成されている。このように油圧アクチュエータ１５を停止させてしまえば、振動を停止させることはできるが、制御装置の制御対象である能動的制振装置の動作を継続することができない。また油圧アクチュエータ１５を停止させるためだけに用いられる電磁弁２２が必要であり、構成が大形化してしまう。
【００１０】
図１１に示す制御装置２５では、コントローラ３４によってサーボ弁３５を制御して、振動を抑制することはできるが、振動抑制のためだけに用いられるサーボ弁３５を追加する必要があり、構成が大形化してしまう。
【００１１】
本発明の目的は、流体圧装置の効率を悪化させることなく、流体圧装置の良好な応答性が得られ、かつ小形に構成して流体圧装置の振動を抑制することができる流体圧装置の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、流体の圧力を利用して動作する流体圧装置の動作目標を表す目標値を指令する目標指令手段と、
流体圧装置の動作状態を表す状態値を検出する状態検出手段と、
状態検出手段によって検出される状態値に基づいて流体圧装置が振動しているか否かを判定し、流体圧装置が振動していると判定すると制御ゲインを小さい値に設定し、流体圧装置が振動していないと判定すると制御ゲインを大きい値に設定し、この制御ゲインと、目標指令手段から指令される目標値および状態検出手段で検出される状態値の偏差とを用いて制御指令値を求め、制御指令値に従って動作するように流体圧装置を制御する制御手段とを含むことを特徴とする流体圧装置の制御装置である。
【００１３】
また本発明は、前記制御手段は、流体圧装置の振動の振幅に応じて、振幅が大きくなると制御ゲインが小さくなり、振幅が小さくなると制御ゲインが大きくなるように、制御ゲインを設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、制御手段によって、目標値および状態値の偏差と制御ゲインとを用いて制御指令値が求められ、制御指令値に従って動作するように、流体圧装置が制御される。この制御手段による流体圧装置の制御に用いられる制御ゲインは、制御手段によって状態値に応じて設定される。制御手段では、状態値に基づいて流体圧装置が振動しているか否かを判定し、振動の発生の有無によって制御ゲインを変化させている。流体圧装置が振動していると判定すると制御ゲインは小さい値に設定され、流体圧装置が振動していないと判定すると制御ゲインが大きい値に設定される。流体圧装置に振動が発生していないときは、制御ゲインを大きくして良好な応答性が得ることができ、流体圧装置に振動が発生したときは、制御ゲインを小さくして流体圧装置の振動を抑制することができる。
【００１５】
このように制御ゲインを変化させて振動を抑制する構成であり、カウンター圧が立つような構成として流体圧装置の効率を低下させてしまうことがなく、また振動を抑制するだけの弁などを設けなくてもよいので、制御装置を小形に実現することができる。さらに流体圧装置が振動を発生していない良好な動作状態にあるときには、応答性を犠牲にせずに、目標となる良好な応答性が得られ、良好な制御性能を確保することができる。しかも流体圧装置の諸条件に影響されることなく、振動を検出して抑制することができる。
【００１６】
また本発明によれば、制御手段では、流体圧装置の振動の振幅に応じて、振幅が大きくなると制御ゲインが小さくなり、振幅が小さくなると制御ゲインが大きくなるように、制御ゲインが設定される。流体圧装置の振動の有無で制御ゲインを、大小の２値に設定制御するのでなく、振動の振幅に応じた値に設定するので、できるだけ良好な応答性を保ちながら、振動を確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の一形態の制御装置４０を示すブロック図である。
【図２】制御装置４０とともに油圧機械４１を示す油圧回路図である。
【図３】振動評価部５５を細分化した構成を示すブロック図である。
【図４】振動評価部５５の演算処理を説明するためのグラフである。
【図５】制御演算部５４の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】制御装置４０によって制御される油圧機械４１の動作状態を示すグラフである。
【図７】制御装置４０による振動抑制効果を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の他の形態の制御装置４０Ａとともに油圧機械４１Ａを示す油圧回路図である。
【図９】従来の技術の制御装置１を示すブロック図である。
【図１０】他の従来の技術の能動的制振装置１０を示すブロック図である。
【図１１】さらに従来の技術の制御装置２５を示すブロック図である。
【図１２】油圧機械２の状態を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の実施の一形態の制御装置４０を示すブロック図である。図２は、制御装置４０とともに油圧機械４１を示す油圧回路図である。制御装置４０は、流体の圧力を利用して動作する流体圧装置である油圧機械４１を制御する装置である。油圧機械４１は、流体として作動油を用いる油圧装置であり、対象物４２を変位させるアクチュエータ４３と、アクチュエータ４３に作動油を供給するポンプ４４と、ポンプ４４を駆動するモータ４５とを有している。
【００１９】
油圧機械４１は、たとえば油圧プレス機であり、対象物４２は、プレス加工に用いられる型であり、アクチュエータ４３は、複動形の油圧シリンダであり、ポンプ４４は、正逆両方向に回転可能なポンプである。対象物４２は、アクチュエータ４３の下方に設けられ、ロッドを介してピストン４６に連結されている。モータ４５によってポンプ４４が一方向（正方向）へ回転されると、アクチュエータ４３のピストン４６が上方へ変位され、対象物４２が上方へ変位駆動される。またモータ４５によってポンプ４４が他方向（逆方向）へ回転されると、アクチュエータ４３のピストン４６が下方へ変位され、対象物４２が下方へ変位駆動される。油圧機械４１は、このようにして型である対象物４２を上下に変位させて、被加工物をプレス加工することができる。
【００２０】
制御装置４０は、対象物４２を予め設定されるタイミングで上下に往復変位させ、ワークをプレス加工するように、油圧機械４１を制御する。さらに制御装置４０は、対象物４２が上下に往復変位するときに、アクチュエータ４３に発生する振動、特に微振動を抑制するように制御するために用いられる。
【００２１】
制御装置４０は、油圧機械４１の目標位置Ｐｔを生成して指令する目標位置手段５０と、油圧機械４１の実位置Ｐｄを検出する位置検出手段５１と、目標位置Ｐｔと実位置Ｐｄとに基づいて油圧機械４１を動作制御する制御手段５２とを有する。目標位置手段５０は、たとえばマイクロコンピュータ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを組み合わせた演算手段によって実現される。位置検出手段５１は、たとえばエンコーダなどの位置センサによって実現される。制御手段５２は、たとえばマイクロコンピュータ、ＣＰＵ、各種回路などを組み合わせた演算手段によって実現される。目標位置手段５０および制御手段５２は、１つの演算手段によって実現されてもよいし、個別の演算手段によって実現されてもよい。
【００２２】
目標位置手段５０は、油圧機械４１の動作目標を表す目標値を指令する目標指令手段である。この目標位置手段５０は、油圧機械４１のアクチュエータ４３が予め設定されるタイミングで動作するように、時刻の経過に合わせて、アクチュエータ４３がとるべき位置を目標位置Ｐｔとして生成し、目標位置Ｐｔを示す信号を制御手段５２に与える。位置検出手段５１は、油圧機械４１の動作状態を表す状態値を検出する状態検出手段である。この位置検出手段５１は、油圧機械４１のアクチュエータ４３の位置を検出し、この検出した位置である実位置Ｐｄを示す信号を、フィードバックさせて制御手段５２に与える。
【００２３】
アクチュエータ４３の位置は、たとえばピストン４６の位置である。したがって目標位置Ｐｔは、ピストン４６のとるべき位置であり、実位置Ｐｄは、検出されるピストン４６の位置である。このように本実施の形態では、制御に用いる状態量として、アクチュエータ４３のピストン４６の位置を用いており、目標位置Ｐｔが動作目標を表す目標値に相当し、実位置Ｐｄが動作状態を表す状態値に相当する。
【００２４】
制御手段５２は、偏差演算部５３と、制御演算部５４とを有している。偏差演算部５３には、目標位置Ｐｔを示す信号および実位置Ｐｄを示す信号が与えられる。偏差演算部５３は、目標位置Ｐｔから実位置Ｐｄを減算し、目標位置Ｐｔと実位置Ｐｄとの偏差（以下「位置偏差」という）ΔＰを算出し、位置偏差ΔＰを示す信号を、制御演算部５４に与える。制御演算部５４は、位置偏差ΔＰと制御ゲインＧとを用いて制御指令値Ｐｃを算出し、算出した制御指令値Ｐｃを示す信号を油圧機械４１に与える。制御手段５２は、制御指令値Ｐｃを示す信号を油圧機械４１に与えることによって、制御指令値Ｐｃに従って動作するように油圧機械４１を制御する。
【００２５】
制御指令値Ｐｃは、位置偏差ΔＰが小さくなるようにアクチュエータ４３を動作させる指令を表している。本実施の形態では、制御指令値Ｐｃは、モータ４５の出力軸の回転角度を指令する値であり、モータ４５に与えられる。油圧機械４１では、制御指令値Ｐｃに従ってモータ４５が回転し、ポンプ４４からアクチュエータ４３に作動油が供給されて、アクチュエータ４３が位置偏差ΔＰを小さくするように動作する。このようにして油圧機械４１が、予め設定されるタイミングで動作するように、制御装置４０によって制御される。
【００２６】
このように油圧機械４１をフィードバック制御するにあたって、応答性を良好にするためには、制御ゲインＧを大きな値に設定する必要がある。ところが制御ゲインＧを大きな値に設定すると、アクチュエータ４３における速度、摩擦抵抗力、温度などの諸条件が満たされるときに振動、特に微振動が発生してしまう。したがって制御装置４０は、応答性を良好に保ったうえで、振動を抑制可能に油圧機械４１を制御できるように構成されている。
【００２７】
制御装置４０は、振動を抑制可能にするために、油圧機械４１が振動しているか否かを判定し、判定結果に応じて制御ゲインＧを変化させる。本実施の形態では、制御手段５２が、油圧機械４１の振動として、アクチュエータ４３の振動の状態を評価する振動評価部５５を有している。振動評価部５５は、検出される実位置Ｐｄに基づいて、振動発生の有無の判定を含めた振動状態を評価し、その評価結果である評価値Ｒを、制御演算部５４に与える。制御演算部５４では、評価値Ｒを用いて演算した値に制御ゲインＧを設定し、その制御ゲインＧを用いて制御指令値Ｐｃを求めている。
【００２８】
このように制御手段５２では、振動評価部５５の評価結果に基づいて、制御ゲインＧを変化させる。制御ゲインＧは、油圧機械４１が振動していると小さい値に設定され、油圧機械４１が振動していないと大きい値に設定される。本実施の形態では、制御ゲインＧは、油圧機械４１の振動の振幅に応じて、振幅が大きくなると小さくなり、振幅が小さくなると大きくなるように、設定される。
【００２９】
図３は、振動評価部５５を細分化した構成を示すブロック図である。図４は、振動評価部５５の演算処理を説明するためのグラフである。図４（１）は、実位置Ｐｄの一例を示すグラフである。図４（２）は、図４（１）に示す実位置Ｐｄを時間微分した速度Ｖｄを示すグラフである。図４（３）は、図４（２）に示す速度Ｖｄのノイズ成分を除去した速度Ｖｓを示すグラフである。図４（４）は、図４（３）の速度Ｖｓから求められる評価値Ｒを示すグラフである。振動評価部５５は、微分演算部分５６、ノイズ除去演算部分５７および整流平滑演算部分５８を有している。振動評価部５５は、各演算部分５６〜５８で順次演算して評価値Ｒを算出する。
【００３０】
微分演算部分５６は、たとえば微分演算回路によって実現される。微分演算部分５６には、たとえば図４（１）に実線６０で示すような実位置Ｐｄを示す信号が与えられる。部分演算部分５６は、実位置Ｐｄを時間微分して、図４（２）に実線６１で示すような未処理速度Ｖｄを算出し、未処理速度Ｖｄを示す信号をノイズ除去演算部分５７に与える。未処理速度Ｖｄは、アクチュエータ４３の変位速度としてのピストン４６の変位速度である。
【００３１】
ノイズ除去演算部分５７は、たとえばバンドパスフィルタ（以下「ＢＰＦ」という）を用いて実現される。アクチュエータ４３で発生する振動は、油圧機械４１の構成によって定める周波数帯域の振動である。この振動の平均周波数ｆは、計測などによって把握可能である。ノイズ除去演算部分５７は、平均周波数ｆを中心周波数とするＢＰＦを用い、未処理速度Ｖｄからノイズ成分を除去し、図４（３）に実線６２で示すような処理後速度Ｖｓを算出する。そしてノイズ除去演算部分５７は、処理後速度Ｖｓを示す信号を整流平滑演算部分５８に与える。
【００３２】
整流平滑演算部分５８は、たとえばダイオードを用いた全波整流回路、ローパスフィルタを用いた平滑化回路などを組合せて実現される。整流平滑演算部分５８では、まず全波整流回路を用いて全波整流し、処理後速度Ｖｓから図４（４）に破線６３で示すような処理後速度Ｖｓの絶対値を求め、次に平滑化回路を用いて平滑化処理し、全波整流で得られた絶対値を平滑化して、図４（４）に実線６４で示すような評価値Ｒを算出する。そして整流平滑演算部分５８は、評価値Ｒを示す信号を制御演算部５４に与える。
【００３３】
図５は、制御演算部５４の制御動作を示すフローチャートである。制御動作は、位置検出手段５１によって実位置Ｐｄが検出される毎に、ステップｓ０で開始され、ステップｓ１に進む。ステップｓ１では、振動評価部５５による振動評価結果を示す評価値Ｒを取得し、ステップｓ２に進む。
【００３４】
ステップｓ２では、制御ゲインＧを、式（１）を用いて算出した値に設定する。式（１）の係数Ｋｐは、経験値などによって決まる定数である。制御ゲインＧは、式（１）に、評価値Ｒを代入して算出する。
【００３５】
【数１】
2011153701.tif 000003
【００３６】
評価値Ｒは、図３および図４を参照した説明から明らかなように、油圧機械４１の振動の振幅に比例する値であり、０以上の値をとる。油圧機械４１の振動が発生していないとき、評価値Ｒ＝０となり、制御ゲインＧは、最も大きな値（＝Ｋｐ）となる。したがってＫｐを、制御ゲインＧの最適値にしておくとによって、無振動のときに最適な制御ゲインＧい設定することができる。
【００３７】
油圧機械４１の振動が発生しているときには、評価値Ｒ＞０となり、制御ゲインＧ＜Ｋｐとなる。さらに制御ゲインＧは、評価値Ｒが大きくなるにつれて小さくなる。このようにして制御ゲインＧは、振動が発生していないとき大きい値に設定され、振動が発生しているとき小さい値に設定される。さらに制御ゲインＧは、振動の振幅が大きくなるほど小さい値に設定され、振幅が小さくなるほど大きい値に設定される。
【００３８】
このように評価値Ｒに基づいて制御ゲインＧを設定した後、ステップｓ２からステップｓ３に進み、制御指令値Ｐｃを算出し、制御指令値Ｐｃを示す信号を油圧機械４１に与える。制御指令値Ｐｃは、具体的な式の記載を省略するが、予め定める演算式に、位置偏差ΔＰと制御ゲインＧとを代入して算出する。このように油圧機械４１に指令を与えた後、ステップｓ３からステップｓ４に進み、制御動作を終了する。制御演算部５４では、このような制御動作が、検出手段５１によって実位置Ｐｄが検出される毎に実行され、随時繰返されている。
【００３９】
図６は、制御装置４０によって制御される油圧機械４１の動作状態を示すグラフである。図６には、目標位置Ｐｔおよび実位置Ｐｄを一点鎖線７０で示し、ポンプ４４の回転数を破線７１で示し、アクチュエータ４３のロッド側の圧力を実線７２で示し、アクチュエータ４３のヘッド側の圧力を実線７３で示す。目標位置Ｐｔと実位置Ｐｄとは、完全に一致しているものではないが、図６では、一致していると見なすことができる程度の差しかたないので、１つの線７０で示している。ポンプ４４の回転数、ロッド側の圧力、ヘッド側の圧力は、たとえば、図２に示すエンコーダ７５、ロッド側圧力計７６、ヘッド側圧力計７７によって検出される値である。制御装置４０は、このように実位置Ｐｄが目標位置Ｐｔに合わせて変化するように、油圧機器４１を動作させることができる。
【００４０】
図７は、制御装置４０による振動抑制効果を示すグラフである。図７（１）は、図６の領域Ａに相当する短時間領域を拡大して目標位置Ｐｔおよび実位置Ｐｄを示すグラフであり、本発明に従って制御ゲインＧを調整した場合のグラフである。図７（２）は、図７（１）に対応する短時間領域の従来の技術の制御における目標位置Ｐｔおよび実位置Ｐｄを示すグラフであり、制御ゲインＧを一定値に保持した場合のグラフである。図７（１）および図７（２）において、二点鎖線８０，８１が、目標位置Ｐｔを示し、実線８２，８３が実位置Ｐｄを示す。
【００４１】
図６および図７を参照して、プレス機である油圧機械４１では、型である対象物４２は、自重を利用して下降する期間Ｔ１の自重下降状態と、対象物４２にアクチュエータ４３に圧力を与える期間Ｔ２の加圧状態と、型を上昇させる期間Ｔ３の上昇状態とが繰返されるように、変位駆動される。たとえば、上方へ変位する速度を正とした場合、対象物４２が自重を利用して、−１０ｍｍ／ｓｅｃ程度の速度で降下している。このとき、制御ゲインＧを一定値に保持していると、シリンダ摩擦によるスティックスリップに起因して、周波数が１４Ｈｚ程度の振動を生じる。制御装置４０は、このような自重下降状態の振動を抑制するために、ノイズ除去演算部５７、たとえば、通過域が８〜２０Ｈｚのフィルタを用いてノイズ除去し、整流平滑演算部５８で評価値Ｒを求めている。これによって自重降下状態で発生する振動を抑制し、スムーズな自重下降を実現することができる。
【００４２】
このように本実施の形態の制御装置４０によれば、位置偏差ΔＰと制御ゲインＧとを用いて制御指令値Ｐｃが求められ、油圧機械４１に指令される。このようにして検出される実位置Ｐｄが目標位置Ｐｔに合わせて変位するように、油圧機械４１が制御される。さらに実位置Ｐｄに基づいて油圧機械４１が振動しているか否かを判定し、振動の発生の有無によって制御ゲインＧを変化させている。制御ゲインＧは、振動の振幅に比例する評価値Ｒを用いて演算され、振幅が大きくなると小さくなり、振幅が小さくなると大きくなるように、設定される。このように制御ゲインＧを変化させることによって、油圧機械４１に振動が発生していないときは、制御ゲインＧを大きくして良好な応答性が得ることができ、流体圧装置に振動が発生したときは、制御ゲインＧを小さくし、しかもその振幅が大きくなるほど制御ゲインＧを小さくして、油圧機械４１の振動を抑制する。
【００４３】
本実施の形態の制御装置４０では、制御ゲインＧを変化させるだけの構成で、カウンター圧を立たせるなどして油圧機械４１の効率を低下させることなく、油圧機械４１の諸条件に影響されずに、振動を抑制することができる。さらに油圧機械４１が振動が発生していない良好な動作状態にあるときには、応答性の犠牲を無くして、目標となる良好な応答性を達成し、良好な最も高い制御性能を確保することができる。しかも油圧機械４１の振動の有無で制御ゲインＧを、大小の２値に設定制御するのでなく、振動の振幅に応じた値に設定することによって、できるだけ良好な応答性を保ちながら、振動を迅速かつ確実に抑制することができる。そのうえ振動を抑制するために、振動抑制用の弁などを追加する必要がない。また振動評価に、実位置Ｐｄを用いることによって、振動評価のためのデータを別途に検出する必要がない。これによって振動が抑制される好適な制御を、小形の制御装置４０で実現することができる。
【００４４】
図８は、本発明の実施の他の形態の制御装置４０Ａとともに油圧機械４１Ａを示す油圧回路図である。図８に示す実施の形態の制御装置４０Ａおよび油圧機械４１Ａは、図１〜図７の実施の形態の制御装置４０および油圧機械４１と類似しており、対応する構成に同一の符号を付し、異なる点についてだけ説明する。本実施の形態では、油圧機器４１Ａは、１つの対象物４２を変位駆動するための一対のアクチュエータ４３を備え、各アクチュエータ４３毎に、ポンプ４４およびモータ４５がそれぞれ設けられ、個別に駆動される。さらに本実施の形態では、制御装置４０Ａは、各アクチュエータ４３毎に設けられる一対の検出手段５１を備え、制御手段５２によって、各アクチュエータ４３を個別に、前述のように制御する。各アクチュエータ４３毎に個別に制御することによって、各アクチュエータ４３の振動を確実に抑制することができる。このように複数のアクチュエータ４３を備える油圧機械４１では、各アクチュエータ４３毎に制御することによって、各アクチュエータ４３の振動を抑制して、好適な制御を実現することができる。
【００４５】
また本発明の実施のさらに他の形態として、式（１）で算出される値を、平滑化処理して、制御ゲインＧの急激な変化を抑えるようにしてもよい。自重降下状態から加圧状態に移行するとき、ポンプ４４の回転むらが生じ、アクチュエータ４３にショックを発生させる場合がある。またポンプ４４の動作が遅れ、ポンプ４４の動作と制御ゲインＧとのバランスが崩れ、制御ループの安定限界を越えてしまい、ポンプ４４の回転むらを生じ、アクチュエータ４３にショックを発生される場合がある。そこで制御ゲインＧの急激な変化を抑えることによって、急激なポンプ４４の回転むらを抑える。これによってアクチュエータ４３のショックを抑えることができる。
【００４６】
前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、構成を変更することができる。具体的な数値はあくまでも一例であり、たとえば抑制対象の振動が１４Ｈｚの振動に限定されるわけではなく、他の周波数の振動を対象としてもよい。またたとえば制御ゲインＧは、必ずしも式（１）によって求められなくてもよく、他の演算式で求められてもよい。また制御ゲインＧを変更するための振動の評価手順についても、前述の手順に限定されることはない。さらに振動評価のためのデータは、流体圧装置の動作制御のためのデータである実位置Ｐｄ以外のデータであってもよい。たとえば前述のような油圧機械４１の場合、作動油の圧力を検出し、振動を評価するようにしてもよい。さらに制御ゲインＧは、振動発生の有無によって大小２値に切換えるように変更する構成であってもよい。
【００４７】
また制御対象となる流体圧装置は、プレス機以外の装置たとえば裁断機などの他の加工機であってもよいし、油圧以外の流体圧たとえば水圧を利用する装置であってもよい。アクチュエータは、シリンダ以外の流体圧モータなど他のアクチュエータであってもよいし、複数のアクチュエータを個別に制御する場合、アクチュエータは、異なる種類のアクチュエータであってもよい。また３以上のアクチュエータを備える流体圧装置が制御対象であってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
４０，４０Ａ  制御装置
４１，４１Ａ  油圧機械
４３  アクチュエータ
５０  位置検出手段
５１  目標位置手段
５２  制御手段
５３  偏差演算部
５４  制御演算部
５５  振動評価部
５６  部分演算部分
５７  ノイズ除去演算部分
５８  整流平滑演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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