(57)【要約】【課題】より簡略化したシステムで、確実にスティックスリップが検出できるようにする。【解決手段】スティックスリップ検出装置は、接触摺動部を有する可動部の変位を設定されている第１時間毎に測定する変位測定部１０１と、第１条件および第２条件のいずれか一方の条件が成立する回数である変位変化数を、変位測定部１０１による測定が３回以上行われる間隔以上の第２時間毎に計数する変位変化数計数部１０２と、変位変化数により可動部の異常を判断する異常判断手段１０３とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触摺動部を有する可動部の変位を設定されている第１時間毎に測定する変位測定手段と、
測定開始よりｋ回目に前記変位測定手段に測定された測定値ｙ（ｋ）とｋ回目より１回前に前記変位測定手段に測定された測定値ｙ（ｋ−１）との差のΔｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前に前記変位測定手段に測定された測定値ｙ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に前記変位測定手段に測定された測定値ｙ（ｋ−２）との差のΔｙ（ｋ−１）の絶対値が前記第１閾値より大きく、かつ、Δｙ（ｋ）とΔｙ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、前記Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きい第１条件、
および前記Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第２閾値より小さく、かつ、前記Δｙ（ｋ−１）の絶対値が前記第２閾値より小さい場合以外で、前記Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第２閾値より小さい第２条件
のいずれか一方の条件が成立する回数である変位変化数を、前記変位測定手段による測定が３回以上行われる間隔以上の第２時間毎に計数する変位変化数計数手段と、
前記変位変化数により前記可動部の異常を判断する異常判断手段と
を少なくとも備えることを特徴とするスティックスリップ検出装置。
【請求項２】
請求項１記載のスティックスリップ検出装置において、
前記異常判断手段は、２以上の前記変位変化数を検出して前記可動部の異常を判断することを特徴とするスティックスリップ検出装置。
【請求項３】
請求項１記載のスティックスリップ検出装置において、
前記可動部に対する制御値の変化を前記第１時間毎に測定する制御値測定手段と、
測定開始よりｋ回目に前記制御値測定手段に測定された制御値ｘ（ｋ）とｋ回目より１回前に前記制御値測定手段に測定された制御値ｘ（ｋ−１）との差のΔｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第３閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前に前記制御値測定手段に測定された制御値ｘ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に前記制御値測定手段に測定された制御値ｘ（ｋ−２）との差のΔｘ（ｋ−１）の絶対値が前記第３閾値より大きく、かつ、Δｘ（ｋ）とΔｘ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、前記Δｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第３閾値より大きい第３条件、
および前記Δｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第４閾値より小さく、かつ、前記Δｘ（ｋ−１）の絶対値が前記第４閾値より小さい場合以外で、前記Δｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第４閾値より小さい第４条件
のいずれか一方の条件が成立する回数である制御変化数を、前記測定が３回以上行われる間隔以上の第２時間毎に計数する制御変化数計数手段を備え、
前記異常判断手段は、同一の時間帯に計数された前記変位変化数が前記制御変化数より多いことを検出して前記可動部の異常を判断する
ことを特徴とするスティックスリップ検出装置。
【請求項４】
接触摺動部を有する可動部の変位を設定されている第１時間毎に測定し、
測定開始よりｋ回目の測定値ｙ（ｋ）とｋ回目より１回前の測定値ｙ（ｋ−１）との差のΔｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前の測定値ｙ（ｋ−１）とｋ回目より２回前の測定値ｙ（ｋ−２）との差のΔｙ（ｋ−１）の絶対値が前記第１閾値より大きく、かつ、Δｙ（ｋ）とΔｙ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、前記Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きい第１条件、
および前記Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第２閾値より小さく、かつ、前記Δｙ（ｋ−１）の絶対値が前記第２閾値より小さい場合以外で、前記Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第２閾値より小さい第２条件
のいずれか一方の条件が成立する回数である変位変化数を、前記測定が３回以上行われる間隔以上の第２時間毎に計数する変位変化数計数ステップと、
前記変位変化数より前記可動部の異常を判断する異常判断ステップと
を少なくとも備えることを特徴とするスティックスリップ検出方法。
【請求項５】
請求項４記載のスティックスリップ検出方法において、
前記異常判断ステップでは、２以上の前記変位変化数を検出して前記可動部の異常を判断することを特徴とするスティックスリップ検出方法。
【請求項６】
請求項４記載のスティックスリップ検出方法において、
測定開始よりｋ回目の制御値ｘ（ｋ）とｋ回目より１回前の制御値ｘ（ｋ−１）との差のΔｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第３閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前の制御値ｘ（ｋ−１）とｋ回目より２回前の制御値ｘ（ｋ−２）との差のΔｘ（ｋ−１）の絶対値が前記第３閾値より大きく、かつ、Δｘ（ｋ）とΔｘ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、前記Δｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第３閾値より大きい第３条件、
および前記Δｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第４閾値より小さく、かつ、前記Δｘ（ｋ−１）の絶対値が前記第４閾値より小さい場合以外で、前記Δｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第４閾値より小さい第４条件
のいずれか一方の条件が成立する回数である制御変化数を、前記測定が３回以上行われる間隔以上の第２時間毎に計数する制御変化数計数ステップを備え、
前記異常判断ステップでは、同一の時間帯に計数された前記変位変化数が前記制御変化数より多いことを検出して前記可動部の異常を判断する
ことを特徴とするスティックスリップ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調節弁やガスガバナなどの接触摩擦部を有する摺動面をもつ装置の動作におけるスティックスリップを検出するスティックスリップ検出装置および検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
調節弁やガスガバナの故障は、摺動部分におけるスティックスリップの発生を検出することで、診断することが可能である。スティックスリップは、例えば、図２５に示すように、ピストン２５０１とシリンダ２５０２との接触摺動部２５０３の状態によって発生するものである。例えば、スティックスリップは、接触摺動部２５０３に異物が混入したときなどに発生する。従って、ピストン２５０１の変位を計測し、計測した変位の状態を監視することでスティックスリップを検出できる。
【０００３】
例えば、ピストン２５０１へ駆動入力を与えた状態で、ピストン２５０１の変位の状態を検出する。この検出において、駆動入力を与えていても変位が一定時間変化しない場合、スティックスリップが発生したものと判断できる。
【０００４】
ところが、上述したスティックスリップの検出は、スティックスリップの発生する原因および現象を分析した結果に基づく方法ではない。このため、ピストン２５０１が動作する条件によって、スティックスリップの発生を検知できない場合が発生してしまう。また、検知できない場合と検知できる場合との差異が、明確にされていない。
【０００５】
スティックスリップは、いわゆる動作をしない状態が細かく発生している状況である。実際には、スティックスリップが発生している状態では、上述の固着時間はスティックスリップを発生させる機構のパラメータと、ピストン２５０１に対する操作入力の関数となり、動作しない時間が一様ではない。このため、一様な固着時間の設定は困難であり、動作しない時間を固定として監視しても、確実にスティックスリップを検出できるとは限らない。
【０００６】
この問題を解決するために、測定しているピストン２５０１の速度分布の偏りを示す指標値で、スティックスリップを検出する技術が提案されている（非特許文献１参照）。また、検出したピストン２５０１の変位より第１の状態量を算出し、また、検出した変位より第２の状態量を算出し、正常動作時の変位より得られる第１の状態量と第２の状態量との関係と、算出した第１の状態量および算出した第２の状態量の間の関係とを比較することで、スティックスリップを検出（判断）する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３２５４６２４号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】黒田  正人、日高  武雄、綛田  長生、「フィールドバスを使ったコントロールバルブ診断技術の実証実験」、Ｓａｖｅｍａｔｉｏｎ Ｒｅｖｉｅｗ、  ２８−３６頁、２００２年８月号。
【非特許文献２】丸太  浩  他、「第５章  調節弁固着現象のモデル化と検出」、日本学術振興会プロセスシステム工学第１４３委員会ワークショップＮｏ．２５最終報告書、２００４年。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したスティックスリップの検出では、弁軸速度の分布より速度の平均的大と２乗平均との比を求め、また、変位の１階差分値の絶対値の平均、および変位の１階差分値の２乗平均の平方根を算出するなど、計算量が多く、検出を行うシステム（装置）に負担がかかり、また、システムの簡略化を阻害しているという問題があった。
【００１０】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、より簡略化したシステムで、確実にスティックスリップが検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るスティックスリップ検出装置は、接触摺動部を有する可動部の変位を設定されている第１時間毎に測定する変位測定手段と、測定開始よりｋ回目に変位測定手段に測定された測定値ｙ（ｋ）とｋ回目より１回前に変位測定手段に測定された測定値ｙ（ｋ−１）との差のΔｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前に変位測定手段に測定された測定値ｙ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に変位測定手段に測定された測定値ｙ（ｋ−２）との差のΔｙ（ｋ−１）の絶対値が第１閾値より大きく、かつ、Δｙ（ｋ）とΔｙ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きい第１条件、およびΔｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第２閾値より小さく、かつ、Δｙ（ｋ−１）の絶対値が第２閾値より小さい場合以外で、Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第２閾値より小さい第２条件のいずれか一方の条件が成立する回数である変位変化数を、変位測定手段による測定が３回以上行われる間隔以上の第２時間毎に計数する変位変化数計数手段と、変位変化数より可動部の異常を判断する異常判断手段とを少なくとも備える。
【００１２】
上記スティックスリップ検出装置において、異常判断手段は、２以上の変位変化数を検出して可動部の異常を判断すればよい。
【００１３】
また、上記スティックスリップ検出装置において、可動部に対する制御値の変化を第１時間毎に測定する制御値測定手段と、測定開始よりｋ回目に制御値測定手段に測定された制御値ｘ（ｋ）とｋ回目より１回前に制御値測定手段に測定された制御値ｘ（ｋ−１）との差のΔｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第３閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前に制御値測定手段に測定された制御値ｘ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に制御値測定手段に測定された制御値ｘ（ｋ−２）との差のΔｘ（ｋ−１）の絶対値が第３閾値より大きく、かつ、Δｘ（ｋ）とΔｘ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、Δｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第３閾値より大きい第３条件、およびΔｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第４閾値より小さく、かつ、Δｘ（ｋ−１）の絶対値が第４閾値より小さい場合以外で、Δｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第４閾値より小さい第４条件のいずれか一方の条件が成立する回数である制御変化数を、測定が３回以上行われる間隔以上の第２時間毎に計数する制御変化数計数手段を備え、異常判断手段は、同一の時間帯に計数された変位変化数が制御変化数より多いことを検出して可動部の異常を判断するようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明に係るスティックスリップ検出方法は、接触摺動部を有する可動部の変位を設定されている第１時間毎に測定し、測定開始よりｋ回目の測定値ｙ（ｋ）とｋ回目より１回前の測定値ｙ（ｋ−１）との差のΔｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前の測定値ｙ（ｋ−１）とｋ回目より２回前の測定値ｙ（ｋ−２）との差のΔｙ（ｋ−１）の絶対値が第１閾値より大きく、かつ、Δｙ（ｋ）とΔｙ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きい第１条件、およびΔｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第２閾値より小さく、かつ、Δｙ（ｋ−１）の絶対値が第２閾値より小さい場合以外で、Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第２閾値より小さい第２条件のいずれか一方の条件が成立する回数である変位変化数を、測定が３回以上行われる間隔以上の第２時間毎に計数する変位変化数計数ステップと、変位変化数より可動部の異常を判断する異常判断ステップとを少なくとも備える。
【００１５】
上記スティックスリップ検出方法において、異常判断ステップでは、２以上の変位変化数を検出して可動部の異常を判断すればよい。
【００１６】
上記スティックスリップ検出方法において、測定開始よりｋ回目の制御値ｘ（ｋ）とｋ回目より１回前の制御値ｘ（ｋ−１）との差のΔｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第３閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前の制御値ｘ（ｋ−１）とｋ回目より２回前の制御値ｘ（ｋ−２）との差のΔｘ（ｋ−１）の絶対値が第３閾値より大きく、かつ、Δｘ（ｋ）とΔｘ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、Δｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第３閾値より大きい第３条件、およびΔｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第４閾値より小さく、かつ、Δｘ（ｋ−１）の絶対値が第４閾値より小さい場合以外で、Δｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第４閾値より小さい第４条件のいずれか一方の条件が成立する回数である制御変化数を、測定が３回以上行われる間隔以上の第２時間毎に計数する制御変化数計数ステップを備え、異常判断ステップでは、同一の時間帯に計数された変位変化数が制御変化数より多いことを検出して可動部の異常を判断するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したことにより、本発明によれば、より簡略化したシステムで、確実にスティックスリップが検出できるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１におけるスティックスリップ検出装置の動作例を説明するフローチャートである。
【図３】図３は、測定される可動部の変位（測定値）の時間変化を示す特性図である。
【図４】図４は、測定される可動部の変位の時間変化を示す特性図である。
【図５】図５は、測定される可動部の変位の時間変化を示す特性図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２におけるスティックスリップ検出装置の動作例を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、２つの値が交互に取られた時系列信号が矩形波となっている制御値と、この制御値に対応した調節弁の弁軸変位の応答の状態を示す説明図である。
【図９】図９は、指示値および指示値に対応した調節弁の弁軸変位の応答の状態を示す説明図である。
【図１０】図１０は、制御値および制御値に対応する変位の状態を示す説明図である。
【図１１】図１１は、制御値および制御値に対応する変位の状態を示す説明図である。
【図１２】図１２は、制御値および制御値に対応する変位の状態を示す説明図である。
【図１３】図１３は、制御値および制御値に対応する変位の状態を示す説明図である。
【図１４】図１４は、制御値が０秒より３００秒にかけて一次関数として変化する場合の、制御値および制御値に対応する変位の状態（変化）を示す特性図である。
【図１５】図１５は、制御値が０秒より３００秒にかけて一次関数として変化する場合の、制御値および制御値に対応する変位の状態（変化）を示す特性図である。
【図１６】図１６は、制御値が０秒から６００秒にかけて正弦波のように変化する場合の、制御値および制御値に対応する変位の状態（変化）を示す特性図である。
【図１７】図１７は、制御値が０秒から６００秒にかけて正弦波のように変化する場合の、制御値および制御値に対応する変位の状態（変化）を示す特性図である。
【図１８】図１８は、制御値が１２０秒の時点でステップ状に大きく変化する場合の、制御値および制御値に対応する変位の状態（変化）を示す特性図である。
【図１９】図１９は、制御値が１２０秒の時点でステップ状に大きく変化する場合の、制御値および制御値に対応する変位の状態（変化）を示す特性図である。
【図２０】図２０は、制御値が２つの値が交互に取られた時系列信号が矩形波で変化する場合の、制御値および制御値に対応する変位の状態（変化）を示す特性図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態３におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施の形態４におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。
【図２３】図２３は、本発明の実施の形態５におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態６におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。
【図２５】図２５は、摺動部分を有する装置の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２０】
［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、接触摺動部を有する可動部の変位を設定されている第１時間毎に測定する変位測定部１０１と、第１条件および第２条件のいずれか一方の条件が成立する回数である変位変化数を、変位測定部１０１による測定が３回以上行われる間隔以上の第２時間毎に計数する変位変化数計数部１０２と、変位変化数により可動部の異常を判断する異常判断部１０３とを備える。異常判断部１０３は、例えば、２以上の変位変化数を検出して可動部の異常を判断する。
【００２１】
ここで、上述した第１条件は、測定開始よりｋ回目に変位測定部１０１に測定された測定値ｙ（ｋ）とｋ回目より１回前に変位測定部１０１に測定された測定値ｙ（ｋ−１）との差のΔｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前に変位測定部１０１に測定された測定値ｙ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に変位測定部１０１に測定された測定値ｙ（ｋ−２）との差のΔｙ（ｋ−１）の絶対値が第１閾値より大きく、かつ、Δｙ（ｋ）とΔｙ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きい条件である。
【００２２】
また、上述した第２条件は、測定開始よりｋ回目に変位測定部１０１に測定された測定値ｙ（ｋ）とｋ回目より１回前に変位測定部１０１に測定された測定値ｙ（ｋ−１）との差のΔｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第２閾値より小さく、かつ、ｋ回目より１回前に変位測定部１０１に測定された測定値ｙ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に変位測定部１０１に測定された測定値ｙ（ｋ−２）との差のΔｙ（ｋ−１）の絶対値が第２閾値より小さくなる場合以外で、Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第２閾値より小さい条件である。
【００２３】
次に、上述した本実施の形態１におけるスティックスリップ検出装置の動作例について、図２のフローチャートを用いて説明する。まず、設定されている第１時間が経過すると（ステップＳ２０１）、変位測定部１０１が、可動部の変位を測定する（ステップＳ２０２）。開始より３回以上の測定がなされると（ステップＳ２０３）、変位変化数計数部１０２が、Δｙ（ｋ）およびΔｙ（ｋ−１）について、第１条件の成立もしくは第２条件の成立を判断する（ステップＳ２０４）。変位変化数計数部１０２には、第１条件もしくは第２条件が設定されており、設定されている条件の成立を判断する。また、変位変化数計数部１０２は、変位測定がなされる毎に、条件の一致を判断する。この判断で、いずれかの条件の成立を確認（判断）すると、変位変化数計数部１０２は、変位変化数を計数（加算）する（ステップＳ２０５）。
【００２４】
上述したステップＳ２０１〜ステップＳ２０５が、設定されている第２時間が経過するまで繰り返された後（ステップＳ２０６）、異常判断部１０３は、計数されている変位変化数が２以上となっていることを判断（検出）すると（ステップＳ２０７）、スティックスリップが発生した異常と判断する（ステップＳ２０８）。このようにして、異常判断部１０３により異常と判断されると、スティックスリップ検出装置は、図示しない表示部にスティックスリップが発生したことを表示するなど、スティックスリップが発生したことを対象者に対して通知する。
【００２５】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、設定されている第１閾値および第２閾値との大小関係の判断などの簡単な計算によるより簡略化したシステムで、確実にスティックスリップが検出できるようになる。
【００２６】
ここで、上述した第１条件および第２条件について説明する。
【００２７】
はじめに、第１条件について説明する。図３に示すように、測定される可動部の変位（測定値）が、時間とともに変化する場合を考える。なお、図３において、丸（白丸および黒丸）が、第１時間毎に測定された可動部の変位（測定値）を示している。図３に示すように可動部の変位が変化している場合、まず、左より３番目の黒丸、４番目の白丸、９番目の黒丸、１０番目の白丸、１１番目の白丸は、１つ前の丸との差（Δｙ（ｋ））の絶対値が、第１閾値より大きい。
【００２８】
これらの中で、４番目の白丸、１０番目の白丸、１１番目の白丸は、１つ前の丸との差（Δｙ（ｋ））の絶対値が、第１閾値より大きく、２つ前の丸と３つ前の丸との差（Δｙ（ｋ−１））の絶対値が、第１閾値より大きく、加えて、Δｙ（ｋ）とΔｙ（ｋ−１）との符号が同じ場合となっている。第１条件では、この場合以外を計数するものとしている。従って、４番目の白丸、１０番目の白丸、１１番目の白丸は、Δｙ（ｋ）の絶対値が第１閾値より大きいが、変位変化数としては計数されない。
【００２９】
一方、３番目の黒丸および９番目の黒丸は、Δｙ（ｋ）の絶対値が、第１閾値より大きいが、Δｙ（ｋ−１）は０となり、絶対値が第１閾値より大きくならない。このため、変位変化数として計数されることになる。従って、図３に示すように、第２時間内で変化している場合、変位変化数は２として計数される。
【００３０】
次に、第２条件について説明する。図４に示すように、測定される可動部の変位（測定値）が、時間とともに変化する場合を考える。なお、図４においても、丸（白丸および黒丸）が、第１時間毎に測定された可動部の変位（測定値）を示している。図４に示すように可動部の変位が変化している場合、まず、左より２番目の白丸、５番目の黒丸、６，７，８番目の白丸、１２番目の黒丸、１３，１４，１５番目の白丸は、１つ前の丸との差（Δｙ（ｋ））の絶対値が、第１閾値より小さい。
【００３１】
これらの中で、２番目の白丸、６，７，８番目の白丸、１３，１４，１５番目の白丸は、１つ前の丸との差（Δｙ（ｋ））の絶対値が、第１閾値より小さく、２つ前の丸と３つ前の丸との差（Δｙ（ｋ−１））の絶対値が、第１閾値より小さい場合となっている。第２条件では、この場合以外を計数するものとしている。従って、２番目の白丸、６，７，８番目の白丸、１３，１４，１５番目の白丸は、Δｙ（ｋ）の絶対値が第１閾値より小さいが、変位変化数としては計数されない。
【００３２】
一方、５番目の黒丸および１２番目の黒丸は、Δｙ（ｋ）の絶対値が、第１閾値より小さいが、Δｙ（ｋ−１）の絶対値は、第１閾値より大きいため、第１閾値より小さくならない。このため、５番目の黒丸および１２番目の黒丸は、変位変化数として計数されることになる。従って、図４に示すように、第２時間内で変化している場合、変位変化数は２として計数される。
【００３３】
ところで、図３に示す可動部の変位（測定値）の変化は、図４に示す可動部の変位の変化と同じである。従って、第１条件の判断および第２条件の判断のいずれであっても、同じ結果が得られることがわかる。
【００３４】
以上のように、第１条件もしくは第２条件の判断を行うことで、次に説明するように、正常な可動部の変位をスティックスリップとして検出することが防げるようになる。例えば、Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きいなど、Δｙ（ｋ）と閾値との比較のみで変位変化数を計数する場合を考える。この場合、可動部の変位が図５の（ａ）に示すように変化すると、ｔ０からｔ１までの間の測定値においては、Δｙ（ｋ）が閾値より大きいので、これら全てを変位変化数として計数することになる。この結果、スティックスリップが発生しているものと判断されることになる。しかしながら、図５の（ａ）に示すような変化は、通常の動作であり、スティックスリップが発生している状態ではない。
【００３５】
これに対し、上述した条件１もしくは条件２の成立を判断すれば、図５の（ａ）に示す変化では、変位変化数は１とされ、スティックスリップが発生したものとは判断されない。一方、条件１もしくは条件２の成立を判断すれば、図５の（ｂ）に示すようにスティックスリップが実際に発生している変化では、変位変化数は５とされ、スティックスリップが発生したものと判断されるようになる。
【００３６】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、本発明の実施の形態２におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、接触摺動部を有する可動部の変位を設定されている第１時間毎に測定する変位測定部６０１と、第１条件および第２条件のいずれか一方の条件が成立する回数である変位変化数を、変位測定部６０１による測定が３回以上行われる間隔以上の第２時間毎に計数する変位変化数計数部６０２を備える。
【００３７】
ここで、上述した第１条件は、測定開始よりｋ回目に変位測定部６０１に測定された測定値ｙ（ｋ）とｋ回目より１回前に変位測定部６０１に測定された測定値ｙ（ｋ−１）との差のΔｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前に変位測定部６０１に測定された測定値ｙ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に変位測定部６０１に測定された測定値ｙ（ｋ−２）との差のΔｙ（ｋ−１）の絶対値が第１閾値より大きく、かつ、Δｙ（ｋ）とΔｙ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第１閾値より大きい条件である。
【００３８】
また、上述した第２条件は、測定開始よりｋ回目に変位測定部６０１に測定された測定値ｙ（ｋ）とｋ回目より１回前に変位測定部６０１に測定された測定値ｙ（ｋ−１）との差のΔｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第２閾値より小さく、かつ、ｋ回目より１回前に変位測定部６０１に測定された測定値ｙ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に変位測定部６０１に測定された測定値ｙ（ｋ−２）との差のΔｙ（ｋ−１）の絶対値が第２閾値より小さくなる場合以外で、Δｙ（ｋ）の絶対値が設定されている第２閾値より小さい条件である。
【００３９】
また、本実施の形態２におけるスティックスリップ検出装置は、可動部に対する制御値の変化を第１時間毎に測定する制御値測定部６０３と、第３条件および第４条件のいずれか一方の条件が成立する回数である制御変化数を、測定が３回以上行われる間隔以上の第２時間毎に計数する制御変化数計数部６０４と、同一の時間帯に計数された変位変化数が制御変化数より多いことを検出して可動部の異常を判断する異常判断部６０５とを備える。
【００４０】
ここで、上述した第３条件は、測定開始よりｋ回目に制御値測定部６０３に測定された制御値ｘ（ｋ）とｋ回目より１回前に制御値測定部６０３に測定された制御値ｘ（ｋ−１）との差のΔｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第３閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前に制御値測定部６０３に測定された制御値ｘ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に制御値測定部６０３に測定された制御値ｘ（ｋ−２）との差のΔｘ（ｋ−１）の絶対値が第３閾値より大きく、かつ、Δｘ（ｋ）とΔｘ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、Δｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第３閾値より大きい条件である。
【００４１】
また、上述した第４条件は、測定開始よりｋ回目に制御値測定部６０３に測定された制御値ｘ（ｋ）とｋ回目より１回前に制御値測定部６０３に測定された制御値ｘ（ｋ−１）との差のΔｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第４閾値より小さく、かつ、ｋ回目より１回前に制御値測定部６０３に測定された制御値ｘ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に制御値測定部６０３に測定された制御値ｘ（ｋ−２）との差のΔｘ（ｋ−１）の絶対値が第４閾値より小さい場合以外で、Δｘ（ｋ）の絶対値が設定されている第４閾値より小さい条件である。
【００４２】
次に、本実施の形態２におけるスティックスリップ検出装置の動作例について、図７のフローチャートを用いて説明する。まず、設定されている第１時間が経過すると（ステップＳ７０１）、変位測定部６０１が、可動部の変位を測定し、制御値測定部６０３が、可動部に対する制御値の変化を測定する（ステップＳ７０２）。開始より３回以上の測定がなされると（ステップＳ７０３）、まず、変位変化数計数部６０２が、Δｙ（ｋ）およびΔｙ（ｋ−１）について、第１条件の成立もしくは第２条件の成立を判断する（ステップＳ７０４）。変位変化数計数部６０２には、第１条件もしくは第２条件が設定されており、設定されている条件の成立を判断する。また、変位変化数計数部６０２は、変位測定がなされる毎に、条件の一致を判断する。この判断で、いずれかの条件の成立を確認（判断）すると、変位変化数計数部６０２は、変位変化数を計数（加算）する（ステップＳ７０５）。
【００４３】
次に、制御変化数計数部６０４が、Δｘ（ｋ）およびΔｘ（ｋ−１）について、第３条件の成立もしくは第４条件の成立を判断する（ステップＳ７０６）。制御変化数計数部６０４には、第３条件もしくは第４条件が設定されており、設定されている条件の成立を判断する。また、変位変化数計数部６０２は、変位測定がなされる毎に、条件の一致を判断する。この判断で、いずれかの条件の成立を確認（判断）すると、制御変化数計数部６０４は、制御変化数を計数（加算）する（ステップＳ７０７）。
【００４４】
上述したステップＳ７０１〜ステップＳ７０７が、設定されている第２時間が経過するまで繰り返された後（ステップＳ７０８）、異常判断部６０５は、変位変化数が制御変化数より多いことを判断（検出）すると（ステップＳ７０９）、スティックスリップが発生している異常と判断する（ステップＳ７１０）。このフローによれば、同一の時間帯に計数された変位変化数と制御変化数とが、異常判断部６０５の判断対象となる。
【００４５】
このようにして、異常判断部６０５により異常と判断されると、スティックスリップ検出装置は、図示しない表示部にスティックスリップが発生したことを表示するなど、スティックスリップが発生したことを対象者に対して通知する。
【００４６】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、設定されている第１閾値および第２閾値との大小関係、また、設定されている第３閾値および第４閾値との大小関係の判断などの簡単な計算によるより簡略化したシステムで、確実にスティックスリップが検出できるようになる。
【００４７】
また、本実施の形態によれば、正常な動作をスティックスリップとして誤判断することが抑制できるようになる。以下、この点について説明する。
【００４８】
例えば、可動部の変位のみを用いて判断している場合（特許文献１，非特許文献１参照）、可動部の正常な動き（変位）がスティックスリップの状態と同様であれば、スティックスリップが実際には発生していなくてもスティックスリップと判断されることになる。しかしながら、これは、誤検知ということになる。
【００４９】
例えば、ポジショナによる弁軸位置の制御において、弁軸変位の制御値が大きく変更される場合、制御値が変更されるときの弁（可動部）の変位の挙動は、スティックスリップの状態と同様となる場合がある。
【００５０】
図８の（ａ）に示すような、２つの値が交互に取られた時系列信号が矩形波となっている制御値が与えられると、これに対応し、調節弁の弁軸変位の応答は、図８の（ｂ）に示すような時系列信号の変位測定値として測定される。この挙動は、大半の時間は固着状態にあり、時々滑り状態となって速い動きをするというスティックスリップ現象の挙動と同様である。この結果、単に、弁軸変位より判断すると、図８の（ａ）に示すような制御を行っているときに、スティックスリップが発生しているものとして誤検知を起こしてしまう。このような誤検知は、弁の動作速度が速い場合に起きやすく、小型の弁で特に問題となる。
【００５１】
また、制御値と測定される可動部の変位との両方を用いてスティックスリップを判断する技術（非特許文献２参照）でも、次に示すような問題が発生する。
【００５２】
この技術では、まず、開度ｙ（ｔ）とこれより１つ前に測定された開度ｙ（ｔ−１）との差分Δｙ（ｔ）の絶対値が、連続して閾値ε以下である（｜Δｙ（ｔ）｜＜εを満たす）時間帯を検出する。検出した各時間帯において、開度指示値（制御値）の最大値と最小値の差をｕとする。
【００５３】
次に、図９に示すように、ｕ≧ε１である期間（点線で示す開度指示値が変化している期間）だけを対象とし、実線で示す開度の最大値と最小値の差ｙが閾値以下（ｙ≦ε２を満たす）である時間帯を、スティックスリップとみなす。また、データ全体の期間に対する、スティックスリップが発生している時間帯の割合を指標ρとし、ρが０であればスティックスリップは発生しておらず、ρが１に近いほど、スティックスリップが発生している可能性が高いと判断している。
【００５４】
しかしながら、非特許文献２技術では、開度指示値が変化している期間（ｕ≧ε1）だけを対象としているため、図９に示すように、点線で示す開度指示値がステップ状に大きく変化した直後などの開度指示値が変化していない期間に起きた、実線で示すように開度が変化するスティックスリップを検知できない。
【００５５】
上述したように、まず、可動部の変位のみを用いて判断している場合は、スティックスリップを誤判断する場合があり、また、非特許文献１の技術では、スティックスリップを検出できない場合があるなどの問題がある。これに対し、本実施の形態２によれば、前述したように、制御値および測定される変位の各々に対し、「一定以上の変化がないデータから、一定以上の変化があるデータに切り替わった回数（変化数）」もしくは、「一定以上の変化があるデータから、一定以上の変化がないデータに切り替わった回数（変化数）」を求め、「変位に対して求めた回数」が「制御値に対して求めた回数」よりも大きい場合にスティックスリップが発生していると判定するので、誤判断が抑制され、検出できない場合が抑制できるようになる。
【００５６】
例えば、図１０に示すように、点線で示す制御値がステップ状に大きく変化し、これに対して実線で示すように変位が変化した場合、本実施の形態によれば、制御値の切り替わり回数は１回となり、また、変位の切り替わり回数は１回となり、これらの間に差がないので、スティックスリップは発生していないものと判断し、実際の状態を正確に検出している。
【００５７】
また、図１１に示すように、点線で示す制御値がステップ状に大きく変化し、これに対して実線で示すように階段状に変位が変化した場合、本実施の形態によれば、制御値の切り替わり回数は１回となるが、変位の切り替わり回数は２回を超え、これらの間に差あるのでスティックスリップが発生していると判断し、実際の状態を正確に検出している。
【００５８】
また、図１２に示すように、点線で示す制御値が滑らかに少しずつ変化し、これに対し、実線で示すように同様に滑らかに少しずつ変位も変化する場合、本実施の形態によれば、各々切り替わり回数に差はなく、スティックスリップは発生していないものと判断し、実際の状態を正確に検出する。これに対し、図１３に示すように、実線で示す変位が階段状に変化する場合、本実施の形態によれば、切り替わりの回数が変位の方が多くなるのでスティックスリップが発生していると判断し、実際の状態を正確に検出する。
【００５９】
以下、本実施の形態のスティックスリップ検出装置（方法）によるスティックスリップの検出結果（シミュレーション）について説明する。以下では、第１時間を１秒とし、第１時間を６０秒としている。また、第１閾値，第２閾値，第３閾値，および第４閾値を１としている。また、「変位変化数−制御変化数」の０以上の値を指標値としている。
【００６０】
まず、制御値が０秒より３００秒にかけて一次関数として変化する場合について、図１４および図１５に示す。まず、図１４に示すように、点線で示す制御値の変化に対し、実線で示す変位も制御値と同様に変化している場合、指標値が１以上となることはなく、スティックスリップは発生していないものと判断される。これに対し、図１５に示すように、点線で示す制御値の変化に対し、実線で示す変位が階段状に変化している場合、１以上となる指標値が０秒より３００秒にかけて発生し、スティックスリップが発生しているものと判断される。
【００６１】
次に、制御値が０秒から６００秒にかけて正弦波のように変化する場合について、図１６および図１７に示す。図１６に示すように、点線で示す制御値の変化に対し、実線で示す変位も制御値と同様に変化している場合、指標値が１以上となることはなく、スティックスリップは発生していないものと判断される。これに対し、図１７に示すように、点線で示す制御値の変化に対し、実線で示す変位が階段状に変化している場合、１以上となる指標値が０秒から６００秒にかけて発生し、スティックスリップが発生しているものと判断される。
【００６２】
次に、制御値が１２０秒の時点でステップ状に大きく変化する場合について、図１８および図１９に示す。まず、図１８に示すように、点線で示す制御値の変化に対し、実線で示す変位が１２０秒から３００秒にかけてなだらかに変化している場合、指標値が１以上となることはなく、スティックスリップは発生していないものと判断される。これに対し、図１９に示すように、点線で示す制御値の変化に対し、実線で示す変位が１２０秒から３００秒にかけて階段状に変化している場合、１以上となる指標値が１８０秒から３００秒にかけて発生し、スティックスリップが発生しているものと判断される。
【００６３】
次に、制御値が２つの値が交互に取られた時系列信号が矩形波で変化する場合について、図２０に示す。このような変化が変位に発生すれば、単純には、スティックスリップが発生しているものと判断される。しかしながら、本実施の形態によれば、実線で示す変位は、点線で示す矩形波の制御値の変化と同様に変化しているので、指標値が１以上となることはなく、スティックスリップは発生していないものと判断される。
【００６４】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図２１は、本発明の実施の形態３におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、スティックスリップの検出対象となる調節弁２１０１、調節弁２１０１の弁軸変位を制御するポジショナ２１０２，異常検出装置２１０３，および警報部２１０４を備える。
【００６５】
ポジショナ２１０２は、制御演算部２１２１，操作器空気圧力発生部２１２２，弁軸変位測定部２１２３，および入力部２１２４を備えている。また、異常検出装置２１０３は、特性記憶部２１３１および比較演算部２１３２を備える。
【００６６】
ポジショナ２１０２では、制御演算部２１２１に制御された操作器空気圧力発生部２１２２により発生した空気圧力で、調節弁２１０１の弁軸を動作させる。また、ポジショナ２１０２では、弁軸変位測定部２１２３で測定している弁軸の変位が制御演算部２１２１に帰還され、操作器空気圧力発生部２１２２の制御に反映させている。また、制御演算部２１２１が行う各制御は、入力部２１２４より入力される指示値（制御プログラム）をもとに行われる。
【００６７】
異常検出装置２１０３では、特性記憶部２１３１に記憶されている各設定値および閾値（第１閾値、第２閾値，第３閾値，第４閾値）を用い、比較演算部２１３２が、制御値および弁軸変位の測定値（変位測定値）をもとに、調節弁２１０１におけるスティックスリップ発生の判断を行う。比較演算部２１３２は、制御演算部２１２１より操作器空気圧力発生部２１２２に出力される制御値、および弁軸変位測定部２１２３が測定している変位測定値を取得する。また、比較演算部２１３２は、特性記憶部２１３１に記憶されている第１時間毎に、上記制御値および変位測定値を取得する。
【００６８】
また、比較演算部２１３２は、取得した変位測定値および制御値の各々において、特性記憶部２１３１に記憶されている条件が成立する回数である変位変化数および制御変化数を、特性記憶部２１３１に記憶されている第２時間毎に計数する。第２時間は、第１時間毎の３倍以上の時間とされている。比較演算部２１３２では、第２時間の中で、計数した変位変化数が制御変化数より大きい場合、調節弁２１０１に異常（スティックスリップ）が発生したものと判断し、警報部２１０４を動作させる。
【００６９】
ここで、特性記憶部２１３１には変位測定値値の変位変化数として計数する条件として、測定（取得）開始よりｋ回目に弁軸変位測定部２１２３に測定された測定値ｙ（ｋ）とｋ回目より１回前に弁軸変位測定部２１２３に測定された測定値ｙ（ｋ−１）との差のΔｙ（ｋ）の絶対値が特性記憶部２１３１に記憶されている第１閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前に弁軸変位測定部２１２３に測定された測定値ｙ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に弁軸変位測定部２１２３に測定された測定値ｙ（ｋ−２）との差のΔｙ（ｋ−１）の絶対値が第１閾値より大きく、かつ、Δｙ（ｋ）とΔｙ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、Δｙ（ｋ）の絶対値が特性記憶部２１３１に記憶されている第１閾値より大きい条件（第１条件）が記憶されている。
【００７０】
また、特性記憶部２１３１には、制御値の変位変化数として計数する条件として、測定（取得）開始よりｋ回目に操作器空気圧力発生部２１２２に出力された制御値ｘ（ｋ）とｋ回目より１回前に操作器空気圧力発生部２１２２に出力された制御値ｘ（ｋ−１）との差のΔｘ（ｋ）の絶対値が特性記憶部２１３１に記憶されている第３閾値より大きく、かつ、ｋ回目より１回前に操作器空気圧力発生部２１２２に出力された制御値ｘ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に操作器空気圧力発生部２１２２に出力された制御値ｘ（ｋ−２）との差のΔｘ（ｋ−１）の絶対値が第３閾値より大きく、かつ、Δｘ（ｋ）とΔｘ（ｋ−１）との符号が同じ場合以外で、Δｘ（ｋ）の絶対値が特性記憶部２１３１に記憶されている第３閾値より大きい条件（第３条件）が記憶されている。
【００７１】
なお、特性記憶部２１３１変位測定値定値の変位変化数として計数する条件として、測定開始よりｋ回目に弁軸変位測定部２１２３に測定された測定値ｙ（ｋ）とｋ回目より１回前に弁軸変位測定部２１２３に測定された測定値ｙ（ｋ−１）との差のΔｙ（ｋ）の絶対値が特性記憶部２１３１に記憶されている第２閾値より小さく、かつ、ｋ回目より１回前に弁軸変位測定部２１２３に測定された測定値ｙ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に弁軸変位測定部２１２３に測定された測定値ｙ（ｋ−２）との差のΔｙ（ｋ−１）の絶対値が第２閾値より小さくなる場合以外で、Δｙ（ｋ）の絶対値が特性記憶部２１３１に記憶されている第２閾値より小さい条件（第２条件）が記憶されていてもよい。
【００７２】
また、特性記憶部２１３１に、制御値の変位変化数として計数する条件として、測定開始よりｋ回目に操作器空気圧力発生部２１２２に出力された制御値ｘ（ｋ）とｋ回目より１回前に操作器空気圧力発生部２１２２に出力された制御値ｘ（ｋ−１）との差のΔｘ（ｋ）の絶対値が特性記憶部２１３１に記憶されている第４閾値より小さく、かつ、ｋ回目より１回前に操作器空気圧力発生部２１２２に出力された制御値ｘ（ｋ−１）とｋ回目より２回前に操作器空気圧力発生部２１２２に出力された制御値ｘ（ｋ−２）との差のΔｘ（ｋ−１）の絶対値が第４閾値より小さい場合以外で、Δｘ（ｋ）の絶対値が特性記憶部２１３１に記憶されている第４閾値より小さい条件（第４条件）が記憶されていてもよい。
【００７３】
上述した本実施の形態におけるスティックスリップ検出装置では、比較演算部２１３２が、実施の形態２におけるスティックスリップ検出装置の変位変化数計数部６０２，制御変化数計数部６０４，および異常判断部６０５に相当している。このように構成した本実施の形態によれば、実施の形態２と同様に、設定されている第１閾値および第２閾値との大小関係、また、設定されている第３閾値および第４閾値との大小関係の判断などの簡単な計算によるより簡略化したシステムで、確実にスティックスリップが検出できるようになる。また、本実施の形態によれば、正常な動作をスティックスリップとして誤判断することが抑制できるようになる。
【００７４】
［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４について説明する。図２２は、本発明の実施の形態４におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、スティックスリップの検出対象となる調節弁２１０１、調節弁２１０１の弁軸変位を制御するポジショナ２１０２，異常検出装置２２０３，警報部２１０４，および操作器空気圧力測定部２２０５を備える。
【００７５】
ポジショナ２１０２は、制御演算部２１２１，操作器空気圧力発生部２１２２，弁軸変位測定部２１２３，および入力部２１２４を備えている。なお、調節弁２１０１，ポジショナ２１０２，および警報部２１０４は、前述した実施の形態３と同様である。
【００７６】
本実施の形態では、異常検出装置２２０３において、特性記憶部２２３１に記憶されている各設定値および閾値（第１閾値、第２閾値，第３閾値，第４閾値）を用い、比較演算部２２３２が、制御値および弁軸変位の変位測定値をもとに、調節弁２１０１におけるスティックスリップ発生の判断を行う。本実施の形態では、操作器空気圧力発生部２１２２から調節弁２１０１に出力されている空気圧力を操作器空気圧力測定部２２０５が測定し、この空気圧力測定値を制御値として比較演算部２２３２が取得する。また、比較演算部２２３２は、弁軸変位測定部２１２３が測定している変位測定値を取得する。また、比較演算部２２３２は、特性記憶部２２３１に記憶されている第１時間毎に、上記制御値（空気圧力測定値）および変位測定値を取得する。
【００７７】
また、比較演算部２２３２は、取得した変位測定値および制御値の各々において、特性記憶部２２３１に記憶されている条件が成立する回数である変位変化数および制御変化数を、特性記憶部２２３１に記憶されている第２時間毎に計数する。第２時間は、第１時間毎の３倍以上の時間とされている。比較演算部２２３２では、第２時間の中で、計数した変位変化数が制御変化数より大きい場合、調節弁２１０１に異常（スティックスリップ）が発生したものと判断し、警報部２１０４を動作させる。
【００７８】
なお、特性記憶部２２３１には、前述した実施の形態３の特性記憶部２１３１と同様の条件が記憶されている。
【００７９】
上述した本実施の形態におけるスティックスリップ検出装置では、比較演算部２２３２が、実施の形態２におけるスティックスリップ検出装置の変位変化数計数部６０２，制御変化数計数部６０４，および異常判断部６０５に相当している。また、操作器空気圧力測定部２２０５が、実施の形態２における制御値測定部６０３に相当している。このように構成した本実施の形態によれば、実施の形態２と同様に、設定されている第１閾値および第２閾値との大小関係、また、設定されている第３閾値および第４閾値との大小関係の判断などの簡単な計算によるより簡略化したシステムで、確実にスティックスリップが検出できるようになる。また、本実施の形態によれば、正常な動作をスティックスリップとして誤判断することが抑制できるようになる。
【００８０】
［実施の形態５］
次に、本発明の実施の形態５について説明する。図２３は、本発明の実施の形態５におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、スティックスリップの検出対象となる調節弁２１０１、調節弁２１０１の弁軸変位を制御するポジショナ２１０２，異常検出装置２３０３，および警報部２１０４を備える。
【００８１】
ポジショナ２１０２は、制御演算部２１２１，操作器空気圧力発生部２１２２，弁軸変位測定部２１２３，および入力部２１２４を備えている。また、異常検出装置２３０３は、特性記憶部２１３１および比較演算部２１３２を備える。加えて、本実施の形態では、異常検出装置２３０３が、ノイズ除去部２３３３を備える。ノイズ除去部２３３３は、ポジショナ２１０２より取得する制御値および弁軸変位の測定値（変位測定値）より、信号上のノイズを除去する。例えば、よく知られた移動平均などの手法によりノイズを除去する。
【００８２】
本実施の形態においても、異常検出装置２３０３では、特性記憶部２１３１に記憶されている各設定値および閾値（第１閾値、第２閾値，第３閾値，第４閾値）を用い、比較演算部２１３２が、制御値および変位測定値をもとに、調節弁２１０１におけるスティックスリップ発生の判断を行う。ここで、本実施の形態では、ノイズ除去部２３３３より、取得する制御値および変位測定値の信号よりノイズを除去するので、より正確な判断ができるようになる。例えば、制御値および変位測定値にノイズが混入している場合、このノイズを変化数として計数する場合が発生する。これに対し、ノイズを除去することで、ノイズによる上述した問題が抑制できるようになる。
【００８３】
このように構成した本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、設定されている第１閾値および第２閾値との大小関係、また、設定されている第３閾値および第４閾値との大小関係の判断などの簡単な計算によるより簡略化したシステムで、より正確にスティックスリップが検出できるようになる。また、本実施の形態によれば、正常な動作をスティックスリップとして誤判断することが抑制できるようになる。
【００８４】
［実施の形態６］
次に、本発明の実施の形態６について説明する。図２４は、本発明の実施の形態６におけるスティックスリップ検出装置の構成を示す構成図である。このスティックスリップ検出装置は、スティックスリップの検出対象となる調節弁２１０１、調節弁２１０１の弁軸変位を制御するポジショナ２１０２，異常検出装置２４０３，警報部２１０４，および操作器空気圧力測定部２１０５を備える。
【００８５】
ポジショナ２１０２は、制御演算部２１２１，操作器空気圧力発生部２１２２，弁軸変位測定部２１２３，および入力部２１２４を備えている。また、異常検出装置２４０３は、特性記憶部２１３１および比較演算部２１３２を備える。これらの構成は、実施の形態４と同様である。加えて、本実施の形態では、異常検出装置２４０３が、ノイズ除去部２４３３を備える。ノイズ除去部２４３３は、操作器空気圧力測定部２１０５より取得する制御値としての空気圧力測定値、およびポジショナ２１０２より取得する弁軸変位の測定値（変位測定値）より、信号上のノイズを除去する。例えば、よく知られた移動平均などの手法によりノイズを除去する。
【００８６】
本実施の形態においても、異常検出装置２４０３では、特性記憶部２１３１に記憶されている各設定値および閾値（第１閾値、第２閾値，第３閾値，第４閾値）を用い、比較演算部２１３２が、制御値（空気圧力測定値）および変位測定値をもとに、調節弁２１０１におけるスティックスリップ発生の判断を行う。ここで、本実施の形態では、ノイズ除去部２４３３より、取得する制御値（空気圧力測定値）および変位測定値の信号よりノイズを除去するので、より正確な判断ができるようになる。
【００８７】
このように構成した本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、設定されている第１閾値および第２閾値との大小関係、また、設定されている第３閾値および第４閾値との大小関係の判断などの簡単な計算によるより簡略化したシステムで、より正確にスティックスリップが検出できるようになる。また、本実施の形態によれば、正常な動作をスティックスリップとして誤判断することが抑制できるようになる。
【００８８】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形が実施可能であることは明白である。例えば、各閾値は、検出対象において実際にスティックスリップを発生させ、この状態で測定をした結果を用いて決定すればよい。また、異常検出装置が、ポジショナ内に配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０１…変位測定部、１０２…変位変化数計数部、１０３…異常判断部。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１９】
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