[发明专利]材料试验机及材料试验机的控制方法

说明书

在经由低通滤波器来进行控制输入的情况下，根据低通滤波器的设定，针对稳定性及响应性两方面来设定更适当的控制增益。控制部21经由低通滤波器来进行对于负荷机构40的控制输入，在变更了低通滤波器的设定时，进行包括负荷机构40及低通滤波器的控制系统的稳定判别，来设定基于在控制系统稳定的范围内测定值相对于目标值的偏差量成为规定值以下的最大的控制增益的适当控制增益，并使用适当控制增益来控制负荷机构40的运行。

技术领域

本发明涉及一种材料试验机及材料试验机的控制方法。

背景技术

在材料试验机中，通常是以规定的应力或应变为目标进行试验，且对由负荷传感器(load cell)或位移计等所得的测定值与目标值的差进行反馈，来控制对试验对象赋予试验力的负荷机构的运行(例如，参照专利文献1)。

在此种材料试验机中，为了减低干扰噪声的影响，通常是经由低通滤波器来进行控制输入，且使用者可在规定范围内变更低通滤波器的设定(截止频率的设定)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2018-96841号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

如上所述，在为了减低干扰噪声的影响而使用低通滤波器的情况下，存在如下情况：因由低通滤波器引起的时间延迟而控制变得不稳定。因此，考虑调整控制增益来确保控制的稳定性。

然而，在先前的材料试验机中，能够在规定范围内变更低通滤波器的设定，但控制增益不会与其联动地自动变更。因此，若控制增益过大，则控制容易变得不稳定，因此为了即便变更低通滤波器的设定也可始终进行稳定的控制，而将控制增益设定得低，对于响应性而言，未必最佳。

本发明是鉴于所述背景而成，其目的在于提供一种材料试验机及材料试验机的控制方法，所述材料试验机在经由低通滤波器来进行控制输入的情况下，可根据低通滤波器的设定，针对稳定性及响应性两方面来设定更适当的控制增益。

[解决问题的技术手段]

第一发明是一种材料试验机，其包括：负荷机构，对试验对象赋予试验力；测定器，测定根据所述试验力或所述试验力的赋予而发生变化的所述试验对象的物理量；以及控制部，控制所述试验力或所述试验对象的物理量或作用于所述试验对象的物理量，以使规定的目标值与由所述测定器所得的测定值的差分减少，从而进行对于所述试验对象的材料试验；且所述材料试验机的特征在于：所述控制部经由低通滤波器来进行对于所述负荷机构的控制输入，在变更了所述低通滤波器的设定时，确定基于包括所述负荷机构及所述低通滤波器的控制系统稳定的范围内的控制增益的适当控制增益，使用所述适当控制增益来控制所述负荷机构的运行。

根据第一发明，第二发明的特征在于：所述控制部通过比例控制及积分控制来控制所述试验力，所述控制增益为积分增益及比例增益，确定适当比例增益及适当积分增益作为所述适当控制增益。

根据第二发明，第三发明的特征在于：所述控制部针对将所述控制系统的传递函数的分母设为0的方程式的判别式，提取以所述比例增益为变量时所述判别式的值成为最大的点，并基于所述提取出的点处的所述比例增益来确定所述适当比例增益。

根据第三发明，第四发明的特征在于：所述控制部在将所述适当比例增益代入至所述判别式中并以所述积分增益为变量时，基于在所述判别式的值成为0以上的范围内最大的所述积分增益来确定所述适当积分增益。

根据第三发明或第四发明，第五发明的特征在于：所述控制部在所述传递函数的分母的次数为四次以上时，使用将所述分母近似为三次以下的方程式的判别式作为所述判别式。