以下、本発明の実施の形態の例を、添付図� ��を参照して説明する。
 本実施の形態においては、アクチュエータ� ��して構成されたエアシリンダに適用したも� ��である。
 図1は、本実施の形態のエアシリンダとその エアシリンダに圧縮空気を送る構成例を示し たものである。

 図1に示すように、エアシリンダ10は、シリ� ��ダ10内をスライド可能にピストン13が配置さ れた復動型エアシリンダである。そのスライ ド可能なピストン13により、シリンダ10の内� �が、第1チャンバ11と第2チャンバ12とに区切� �れる構成としてある。
 ピストン13には、ピストン棒14が取り付けて あり、本例の場合にはこのピストン棒14によ� ��何らかの駆動を行うものとする。ここでは� ��エアシリンダ10からのピストン棒14の突出長 Dにより、その駆動状態が決まる。

 第1チャンバ11には、流体圧源からの流体� ��供給を無段階に調整できる第1の制御バルブ 41及び大気または低圧源側に向かう出方向に� ��体を流すことを許容する第1の排出バルブ42� ��取り付けてあり、第2チャンバ12には、流体� ��源からの流体圧供給を無段階に調整できる� ��2の制御バルブ43及び大気または低圧源側に� ��かう出方向に流体を流すことを許容する第2 の排出バルブ44が取り付けてある。第1及び第 2の制御バルブ41及び43は、チャンバ11及び12内 に流体を供給する方向への流入が自由な一方 向バルブである。第1及び第2の排出バルブ42� �び44は、排出流量を制御するバルブである。 第1及び第2の制御バルブ41及び43の入力側には 、図示しない流体圧源としてのエアコンプレ ッサを接続して、そのエアコンプレッサから の圧縮空気が各チャンバ11,12内に供給される� ��この第1,第2の制御バルブ41,43と第1,第2の排� �バルブ42,44を備えることで、それぞれのチャ ンバ11,12内の空気の圧力が制御されることに� ��る。本実施の形態でのその制御処理につい� ��は後述する。

 次に、図1に示した制御バルブと排出バルブ とで、エアシリンダ10内の圧力が制御される� ��態について説明する。
 まず、本発明の実施の形態の制御処理を説� ��する前に、図1に示した如き構成の復動型エ アシリンダ10で、第1,第2の排出バルブ42,44を� �用した一般的な制御処理について説明する� �、第1,第2の排出バルブ42,44には、絞りが一定 のもの、機械的に絞りを調整するもの、手動 で排気量を調節するものの3種類がある。ス� �ードコントローラとも称される手動で排気� �を調節する排出バルブにはつまみが付いて� �り、つまみを回転することで空気の流路を� �くしたり広くしたりする。流路を狭くする� �、シリンダ10から排出される空気の流量は少 なくなる。その結果、シリンダ内のピストン 13が進む速度が遅くなる。空気の流出量とシ� ��ンダの速度のあいだには、下記の関係が成� ��立つ。

 ここで,Vはピストンの移動速度[cm/s]、Qは空� ��の流出量[cm ³ /min]、Aはシリンダの断面積[cm ² ]である。
 (1)式から、空気の流出量が大きくなれば、� ��なわちスピードコントローラの排気開度が� ��きくなれば、ピストンの移動速度が速くな� ��ことが分かる。
 ここで、図1に示したシリンダにおいて、図 中に示したように、Fは発生力、F1とF2は各チ� ��ンバ内での発生力、P1とP2は各チャンバ内で の空気圧、Dは変位としたとき、以下の2つの� ��が成り立つ。

 すなわち、排気開度が開放の復動型エア� ��リンダでは受動剛性∂F/∂D=0となるため、� �意の位置においてピストンを動かしにくく� �る性能、すなわち剛性を発揮しようとすれ� �、排気流路を細かく変化させ、入出する空� �の流量抵抗(ダンパ効果)の制御によって受動 的な抗力を生じさせなければならない。

 いま、希望するピストン移動速度の大小� ��、剛性の大小の、合計4条件について、推進 側と抵抗側の2つのチャンバ内で必要となる� �標の空気圧を考えてみると、目標圧力が高� �場合は高剛性を得ようとしているし、反対� �、目標圧力が低い場合は低剛性を得ようと� �ている傾向になる。すなわち、高剛性を得� �うと思ったら、推進側,抵抗側ともに目標圧� ��を高くしてやれば良い。つまり目標圧力の� ��さに応じて排気開度を絞ってやれば良い。� ��のことから、目標圧力と排出バルブ開度が� ��対的に逆比例の関係になるようにバルブ開� ��を設定すれば良いことになる。

 本実施の形態においては、以上述べた理論� ��考察に基いて、図1に示した第1,第2の制御バ ルブ41,43と第1,第2の排出バルブ42,44によるピ� �トン棒14の突出長Dの制御を行う。
 図1に示した第1,第2の制御バルブ41,43と第1,� �2の排出バルブ42,44による構成では、高い圧� �の空気を大量にエアシリンダへ流入させ、� �ストンを高速に運動できるようにするため� �空気の流入のみを自由とする第1,第2の制御� �ルブ41,43を備える。この供気用の第1,第2の制 御バルブ41,43と排気用の第1,第2の排出バルブ4 2,44との組み合わせにより、共通バイアス圧� �制御が可能な構成としてある。

 次に、ピストン棒14の突出長Dの制御系につ� ��て説明する。
 エアシリンダの制御系としては、背景技術� ��欄で説明したPID制御の他に、そのPID制御の� ��張であるI-PD制御(比例・微分先行型PID制御)� ��どが知られている。I-PD制御は、次式のモデ ルにより表現される。

 (4)式において、u(t)は操作量、y(t)は制御� �(現在値)、e(t)は偏差、Kpは比例ゲイン、Kiは� ��分ゲイン、Kdは微分ゲインである。I-PD制御� ��おいては、積分項のみを偏差に作用させ、� ��例項と微分項は制御量に作用させる。これ� ��より、目標値がステップ状に与えられた際� ��微分成分による不必要な操作量の変動を抑� ��ることができ、また良い収束を得ることが� ��きる。反面、積分項の影響が強いため、空� ��圧式アクチュエータの利点である速い追従� ��が出にくくなる。ある実験例では、立ち上� ��り時間、すなわち最終値の10%から90%まで変� ��するのに掛かる時間が1秒以上かかってしま うことがある。

 ここで本実施の形態においては、立ち上が� ��時間が短いPID制御を利用して、さらにそのP ID制御を行う際の問題点を解決するようにし� ��ものである。
 PID制御は、複雑な制御方式なしに外乱抑止� ��目標値追従が可能であり、実装が容易で、� ��場調整も容易であるため、産業界における� ��械装置の90%以上にPID制御が採用されている� ��
 PID制御は、次式のモデルにより表現される� ��

 ここで、u(t)は操作量、e(t)は偏差、Kpは比 例ゲイン、Kiは積分ゲイン、Kdは微分ゲイン� �ある。ところがエアシリンダを用いてPID制� �を行う場合、とくにエアシリンダ自身が速� �応答性を持つため、高速に位置制御を行お� �とすると、応答速度が速ければ速いほど、� �きなオーバーシュートが発生してしまう。� �た、制御すべき自由度が増えるに従って、� �らにその制御性が悪くなるので、PID制御を� �いて多自由度の高速で正確な制御は困難で� �る。

 ここで本実施の形態においては、図1に示し たエアシリンダとそのエアシリンダに圧縮空 気を送る空気圧の制御装置を構成して、2つ� �チャンバ11,12に与えられる圧力を制御して、 PID制御により生じるオーバーシュートを改善 して、正確な位置制御と素早い応答性を実現 するものである。
 以下、本実施の形態での制御状態に説明す� ��と、2つのチャンバへの目標圧力PLとPRであ� �が、推進側および抵抗側の2つチャンバ11,12� �の圧力差をP’とすると、2つチャンバに加え られる等しい圧力Pbias(バイアス圧力)も制御� �ることができる。バイアス圧力は次式のよ� �に表現される。

 ただし、P’=P0-P1,P0≧P1である。
 このバイアス圧力制御も用いて、正確な位� ��制御と素早い応答性を実現するものである� ��

 図2は、本実施の形態の制御構成例を示した 図である。
 図2の構成例は、第1チャンバ11側を推進側と し、第2チャンバ12側を抵抗側とした場合の例 、即ち図2でピストン13が右側に動かす場合の 例である。ピストンの動く方向が逆の場合に は、第1チャンバ11側への接続と第2チャンバ� �への接続は、逆になる。
 エアシリンダ10の各チャンバ11,12内の空気の 圧力は、既に図1に示した第1,第2の制御バル� �41,43と第1,第2の排出バルブ42,44を備えて制御� ��れる。各チャンバ11,12内の空気の圧力は、� �1,第2の制御バルブ41,43で制御されることにな るが、その制御を行う制御手段として、バイ アス圧力を付与する制御を行うバイアスコン トローラ24(第1の制御手段)と、PID制御を行うP IDコントローラ23(第2の制御手段)とを設ける� �成としてある。

 それぞれのコントローラ23,24は、ターゲッ� �生成部21から与えられたピストンの目標位置 のデータと、ピストン位置検出部22が検出し� ��実際のピストン位置のデータとが供給され� ��。
 そして、双方のコントローラ23,24で得られ� �圧力値を合計した圧力値となるように、第1� ��ャンバ11側の第1の制御バルブ41からの流体� �供給量を制御する。

 第2チャンバ12側では、バイアスコントロ� ��ラ24で得られる圧力値で、第2の制御バルブ4 3を制御する。

 図3は、PIDコントローラ23の構成例を示した� ��である。
 PIDコントローラ23は、PID制御を行うための� �のであり、前述のPID制御の圧力算出式であ� �(5)式に基いて、付与する圧力が決まる。
 その構成としては、ターゲット値入力部51� �、ターゲット生成部21からターゲット値(ピ� �トンの目標位置)が得られ、検出値入力部52� �、ピストン位置検出部22が検出したピストン 位置の検出値が得られ、両値の差分が減算器 54で検出される。

 そして、減算器54で検出された差分の値を� �積分器55で積分し、その積分値を積分ゲイン 乗算器56で積分ゲインKiを乗算する。
 また、減算器54で検出された差分の値を、� �例ゲイン乗算器57に供給して、比例ゲインKp� ��乗算する。
 さらに、減算器54で検出された差分の値を� �微分器58で微分し、その微分値を微分ゲイン 乗算器59に供給して、微分ゲインKdを乗算す� �。

 積分ゲイン乗算器56の出力と、比例ゲイ� �乗算器57の出力と、微分ゲイン乗算器59の出� ��とは、それぞれ加算器60に供給して加算し� �1系統の制御値として、その制御値を制御値� ��力部53から出力させる。

 図4は、バイアスコントローラ24の構成例を� ��した図である。
 バイアスコントローラ24は、ターゲット値� �力部61に、ターゲット生成部21からターゲッ� ��値(ピストンの目標位置)が得られ、検出値� �力部62に、ピストン位置検出部22が検出した� ��ストン位置の検出値が得られ、両値の差分� ��減算器70で検出される。

 そして、減算器70で検出された差分の値を� �微分器65で微分し、その微分値を微分ゲイン 乗算器66に供給して、微分ゲインKdを乗算す� �。
 また、減算器70で検出された差分の値を、� �例ゲイン乗算器64に供給して、比例ゲインKp� ��乗算する。
 微分ゲイン乗算器66の出力と、比例ゲイン� �算器64の出力とは、それぞれ加算器67に供給� ��る。

 また、バイアスコントローラ24は、固定� �イアス設定部69を備える。この固定バイアス 設定部69では、基準バイアス圧力の値を設定� ��る。固定バイアス設定部69で設定された基� �バイアス圧力値についても、加算器67に供給 する。

 加算器67では、基準バイアス圧力値に、比� �ゲイン乗算器64の出力値を加算すると共に、 微分ゲイン乗算器66の出力を減算する。
 その加算器67の出力を、最大バイアス設定� �68に供給して、ピストンに接続されたエアコ ンプレッサが供給可能な最大バイアス圧力以 下に制限された圧力の制御値に調整し、その 調整された制御値を、制御値出力部63から出� ��させる。

 そして、図3の制御値出力部53から出力さ� ��る制御値と、図4の制御値出力部63から出力� ��れる制御値とを加算した制御値(圧力値)と� �るように、図1の排出制御バルブ42又は44の制 御が行われる。

 各コントローラ23,24での制御状態につい� �説明すると、PIDコントローラ23は、PID制御を 行うためのものであり、ピストンの検出した スライド位置との距離差に、比例ゲインと積 分ゲインと微分ゲインとを個別に乗算した値 を加算し、その加算値で制御する処理が行わ れる。即ち、前述のPID制御の圧力算出式であ る(5)式に基いて、付与する圧力が決まる。

 一方、バイアス圧力制御は、次式により� ��される。

 ここで、Pbiasはバイアス圧力、Pstandardは基� �バイアス圧力、xtargetは目標位置、xtは現在� �置、K1はバイアス圧力の比例ゲイン、K2はバ� ��アス圧力の微分ゲインである。
 本実施の形態では、バイアス圧力について� ��、PID制御とは異なり、積分ゲインを使用し� ��かった。これは、積分ゲインを使うとすぐ� ��エアコンプレッサの供給圧力の限界を超え� ��、積分値のリセットが必要、3種類のパラメ ータ調整が必要という問題があり、また積分 ゲインを採用しても応答の顕著な改善が見ら れないからである。
 本実施の形態では、固定バイアス設定部69� �設定される基準バイアス圧力Pstandard=2気圧と した。基準バイアス圧力は、エアコンプレッ サが供給可能な空気圧力の上限のなかで、な るべく大きなダイナミックレンジのバイアス 圧力を利用できる値が望ましい。ただし、そ れほど厳密に設定する必要はない。

 それぞれの制御ゲイン推定を行う際には、� ��際に制御対象を動かしてみた挙動や値から� ��適なものを決定する手法と、理論的に推定� ��を導き出す手法とがある。前者では制御対� ��の動きが予想しにくいため、ロボットアー� ��などに大きな負荷が掛かる恐れがある。し� ��し、非線形性が大きく、モデリングが容易� ��はない新しい機械装置では、後者のような� ��論的に推定値を求める手法が必ずしも使え� ��とは限らない。
 そこで、例えば、PIDコントローラ23内の制� �ゲインは後者の手法により、バイアスコン� �ローラ24内の制御ゲインは前者の手法により 、2段階で決定する手法を適用する。その手� �について、ステップ1~4として以下に示す。

 ステップ1:PIDコントローラにおける比例� �インKp、積分ゲインKi、微分ゲインKdを推定� �る。このときには、たとえば北森の手法と� �て文献(S.Shin and T.Kitamori,“Model reference lear ning control for discrete-time nonlinear systems,”Ada ptive Systems in Control and Signal Processing 1989,� �PergamonPress, pp.101-106, 1990)などに記述された� ��理で推定する。その際、PID制御のステップ� ��力に対して、オーバーシュートが現れるよ� ��な、なるべく応答性の速いゲイン値を選択� ��る。

 ステップ2:バイアスコントローラでのバ� �アス圧力の比例ゲインK1=1、微分ゲインK2=0.01 に初期値設定する。ただし、次のステップか らK1を徐々に増やしていくので、1よりも小さ な値から始めても良い。一方、K2はK1の100分� �1程度に初期値設定する。

 ステップ3:バイアスコントローラでの比� �ゲインK1を徐々に増やしていき、オーバーシ ュートの大きさが変化しなくなる程度にまで K1を大きくする。

 ステップ4:振動の様子を観察しながら、� �イアスコントローラでの微分ゲインK2を増減 させる。微分ゲインK2を大きくすれば振動し� ��け、収束しなくなる。反対に、微分ゲインK 2を小さくすると、振動はしないが応答がほ� �比例ゲインK1で決まるようになる。すなわち 、応答の素早さが出なくなってくる。速い応 答性を得るためには多少は振動させる必要が あるので、微分ゲインK2は多少大きめにする� ��

 このように制御されるエアシリンダの負� ��のダイナミクスは、次式のような運動方程� ��により表すことができる。

 ここで、mは負荷、A1はロッド内側の断面積� ��A2はロッド側の断面積、P1はロッド内側の圧 力、P2はロッド側の圧力、Pbiasはバイアス圧� �、Kvは可動部分の粘性摩擦係数、Krはクーロ� ��摩擦力である。
 次に、制御バルブ、あるいは制御バルブと� ��出バルブの組み合わせの、物理的な特性を� ��える。前述の(8)式右辺において、発生力と� ��る圧力の差分による力A1(P1+Pbias)―A2((P2+Pbias) が時間t=0の時に発生すると想定されている。 しかし実際は、その圧力を制御している制御 バルブの性能上、圧力応答に時間が掛かって しまう。すなわち、(8)式で想定しているよう に瞬時に目標に達しない。その時間の遅れは 、ある測定結果では、例えば150ms程度かかっ� ��しまう。エアシリンダを高速に制御するた� ��には、この時間遅延を考慮に入れる必要が� ��てくる。

 制御バルブに圧力を供給する側、すなわち� ��アコンプレッサの圧力が不変だと考えると� ��制御バルブからの空気の流量速度Miは、制� �バルブの開度を制御バルブに指令する電圧vi に比例する。ここで、i=1,2であり、推進側か� ��抗側かを表す。
 そして、チャンバ内の圧力変化dPi/dtは次式� ��ように表すことができる。

 ここで、k1iは比例定数、i=1,2である。ま� �、電圧vは目標とする圧力と現在の圧力との� ��分にも比例することから、次式も成り立つ� ��

 ここで、Ptarget iはi番目のチャンバの目標� �力、Pcurrent iはi番目のチャンバの現在の圧� �、k2iは比例定数である。
(9)式と(10)式を整理すると、次式を導くこと� �できる。

 ここで、Kiは比例定数である。
 そこで、(11)式における比例定数Kiを求める� ��め、バイアス圧力を1から4気圧まで変えた� �の立ち上がり速度を測定したものが、図5で� ��る。ここで、2つのチャンバ内の圧力差(P″= P1-P2)はすべて0.5気圧としてある。図5の縦軸� �立ち上がり速度とは、最終値の10%から90%ま� �の圧力を、その変化に要した時間で割った� �である。図5から得られた結果は、直線回帰� ��で近似して差し支えないため、(11)式は次式 のように書き換えることが可能となる。

 この(12)式に基づいて、最小自乗法を当て はめた結果、α=8.103、β=0.279が得られた。こ� �をもって制御バルブの物理的な特性とする� �とで、良好な結果が得られる。

 本実施の形態の処理で、エアシリンダと空� ��圧制御装置と制御弁から構成されるシステ� ��を構築して、シミュレーションした例につ� ��て、図6及び図7を参照して説明する。ここ� �はモデルとして、負荷のダイナミックスを� �す(8)式と制御バルブの物理的な特性を示す(1 1)式を用いた。負荷は200gで、エアシリンダの 可動範囲は0~10cmのものと設定した。
 図6は、ピストン位置の目標値を5cmとした時 の、本実施の形態によるPIDコントローラとバ イアスコントローラを併用した場合のステッ プ応答の特性Daと、従来例に相当するPIDコン� ��ローラのみのステップ応答の特性Dbとを示� �。

 PIDコントローラのみの時はオーバーシュ� ��トが約20%であったのに対して、PIDントロー� ��とバイアスントローラを併用した場合では� ��オーバーシュートが4%まで大幅に抑えられ� �いる。

 図7は、本実施の形態によるPIDコントロー ラとバイアスコントローラを併用した場合の 発生力の時間変化の特性Paと、従来例に相当� ��るPIDコントローラのみの時間変化の特性Pb� �示す。PIDコントローラのみの特性と比較す� �と判るように、本実施の形態による特性Paの 場合には、不必要な力を発生させていない傾 向が認められ、これが、PID制御だけの場合と 同程度の速い立ち上がりを実現していながら 、非常に少ないオーバーシュートに抑えるこ とができる要因と推測される。

 以上の説明から判るように、本実施の形態� ��よると、PID制御だけを行う場合と同程度の� ��早い立ち上がり時間を実現しながら、大幅� ��オーバーシュートが抑制できる効果を有す� ��。
 エアシリンダは、モータと比較した場合、� ��造が単純、保守が容易、小形軽量、大きな� ��を発生するなど多くの利点を持つ。しかし� ��空気という圧縮性を有する流体を使用する� ��め、正確な速度制御や位置制御が容易では� ��い。また、負荷に影響されやすい、すなわ� ��任意の位置においてピストンを動かしにく� ��する性能すなわち剛性を発揮することが困� ��であるなどの問題点を持っているが、本実� ��の形態の処理構成によりこれらの問題が解� ��されるエアシリンダが構成される。

 次に、本発明の第2の実施の形態を、図8を� �照して説明する。この図8において、第1の実 施の形態で説明した図1~図7に対応する部分に は、同一符号を付し、その詳細説明は省略す る。
 本実施の形態における基本的な制御状態に� ��いては、上述した第1の実施の形態で説明し たように、PID制御とバイアス圧力制御との双 方を行うようにしたものであり、その具体的 な制御手法についても、各数式を説明した例 と同じである。
 そして、本実施の形態においては、エアシ� ��ンダ10内のピストンを駆動する際に、1組のP IDコントローラ23とバイアスコントローラ24と を制御手段として設けて制御する点は、図2� �例と同様であるが、PIDコントローラ23とバイ アスコントローラ24の出力は、推進側のチャ� ��バ(図8の例では第1のチャンバ11側)の圧力の� ��御だけを行い、抵抗側のチャンバは、一定� ��力とするようにしたものである。

 即ち、図8に示すように、PIDコントローラ 23とバイアスコントローラ24の出力に基づい� �、推進側のチャンバ11内の圧力を制御する。 また、一定圧力付与部27の出力により、抵抗� ��のチャンバ12内の圧力を制御する。一定圧� �付与部27で与えられる一定の圧力値は、少な くともバイアスコントローラ24で付与される� ��イアス圧力に近い圧力となるようにしてあ� ��。例えば、一定圧力付与部27で与えられる� �定の圧力値として、後述するバイアスコン� �ローラ24内の固定バイアス設定部69で設定さ� ��る基準バイアス圧力としてある。

 このようにして、推進側でPID制御とバイア� ��圧力制御、抵抗側でバイアス圧力制御を行� ��。
 この図8に示した構成としたことでも、良好 な制御が可能となる。

 次に、本発明の第3の実施の形態を、図9を� �照して説明する。この図9においても、第1の 実施の形態で説明した図1~図7に対応する部分 には、同一符号を付し、その詳細説明は省略 する。
 本実施の形態における基本的な制御状態に� ��いては、上述した第1の実施の形態で説明し たように、PID制御とバイアス圧力制御との双 方を行うようにしたものであり、その具体的 な制御手法についても、各数式を説明した例 と同じである。
 そして、エアシリンダ10内のピストンを駆� �する際に、上述した第1の実施の形態では、� ��2に示したように、推進側のチャンバ11だけ� ��、PID制御とバイアス圧力制御との双方を行� ��ようにして、抵抗側のチャンバ12について� �、一定のバイアス圧力に相当するものを与� �るようにしたが、本実施の形態の場合には� �図9に示すように、推進側および抵抗側の双� ��で、それぞれの最適なゲイン値に従い、PID� ��御とバイアス圧力制御を行う制御手段を設� ��たものである。

 即ち、図9に示すように、推進側のチャン バ11内の圧力を制御する制御手段として、PID� ��ントローラ33とバイアスコントローラ34とを 設ける。また、抵抗側のチャンバ12内の圧力� ��制御する制御手段として、PIDコントローラ3 5とバイアスコントローラ36とを設ける。それ ぞれのコントローラ33,34,35,36には、ターゲッ� ��生成部31が生成させた目標位置と、ピスト� �位置検出部32が検出したピストン位置とを供 給する。

 このようにして、推進側と抵抗側のそれぞ� ��で、PID制御とバイアス圧力制御とを行う。P IDコントローラ33,35は、それぞれ図3に示した� ��き構成で、比例ゲインと積分ゲインと微分� ��インとを個別に乗算した値を加算し、その� ��算値で制御する。バイアスコントローラ34,3 6は、それぞれ図4に示した如き構成で、比例� ��インと微分ゲインと個別に乗算した値を、� ��準バイアス圧力に加算又は減算してバイア� ��圧力を算出し、その算出値で制御する。
 なお、ピストンの動く方向が逆になると、� ��進側のコントローラ33,34が抵抗側のコント� �ーラとなり、抵抗側のコントローラ35,36が推 進側のコントローラとなる。

 この図9に示した構成としたことでも、良 好な制御が可能となる。

 次に、本発明の第4の実施の形態を、図10を� ��照して説明する。この図10においても、第1� ��実施の形態で説明した図1~図7に対応する部� ��には、同一符号を付し、その詳細説明は省� ��する。
 本実施の形態における基本的な制御状態に� ��いては、上述した第1の実施の形態で説明し たように、PID制御とバイアス圧力制御との双 方を行うようにしたものであり、その具体的 な制御手法についても、各数式を説明した例 と同じである。
 そして、エアシリンダ10内のピストンを駆� �する際に、上述した第1の実施の形態では、� ��2に示したように、推進側のチャンバ11と抵� ��側のチャンバ12とで、バイアスコントロー� �を共通のものとしたが、本実施の形態の場� �には、図10に示すように、推進側および抵抗 側の双方で、それぞれ個別にバイアスコント ローラ34,36を設ける構成の制御手段としたも� ��である。

 即ち、図10に示すように、推進側のチャ� �バ11内の圧力を制御する制御手段として、PID コントローラ33とバイアスコントローラ34と� �設ける。また、抵抗側のチャンバ12内の圧力 を制御する制御手段として、バイアスコント ローラ36を設ける。それぞれのコントローラ3 3,34,36には、ターゲット生成部31が生成させた 目標位置と、ピストン位置検出部32が検出し� ��ピストン位置とを供給する。

 このようにして、推進側でPID制御とバイア� ��圧力制御とを行い、抵抗側でバイアス圧力� ��御を行う。PIDコントローラ33は、図3に示し� ��如き構成で、比例ゲインと積分ゲインと微� ��ゲインとを個別に乗算した値を加算し、そ� ��加算値で制御する。バイアスコントローラ3 4,36は、それぞれ図4に示した如き構成で、比� ��ゲインと微分ゲインと個別に乗算した値を� ��基準バイアス圧力に加算又は減算してバイ� ��ス圧力を算出し、その算出値で制御する。
 なお、ピストンの動く方向が逆になると、� ��進側のコントローラ33,34が抵抗側のコント� �ーラとなり、抵抗側のコントローラ36が推進 側のコントローラとなる。

 この図10に示したように、一方のチャン� �の制御をPID制御とバイアス圧力制御とで行� �、他方のチャンバの制御をバイアス圧力制� �で行う構成としたことでも、良好な制御が� �能となる。

 なお、上述した各実施の形態では、シリ� ��ダ内の流体として空気を使用したエアシリ� ��ダを例にして説明したが、その他の流体の� ��リンダ内の圧力を制御して、同様の制御を� ��う構成としてもよい。また、各特性として� ��した値は、好適な一例を示したものであり� ��説明した値に限定されるものではない。

 また、上述した各実施の形態では、シリ� ��ダ内の流体の制御を行う専用の制御手段と� ��てコントローラを構成させた例について説� ��したが、各コントローラは例えば各バルブ� ��制御指令を発するコンピュータ装置とし、� ��のコンピュータ装置に、各実施の形態で説� ��したそれぞれの制御処理に相当する処理ス� ��ップを実行するプログラム(ソフトウェア)� �実装して、同様の構成が実現されるように� �てもよい。その場合のプログラムについて� �、各種媒体を介して配布するか、あるいは� �らかの伝送路を経由してダウンロードさせ� �ようにしてもよい。