サーボ弁の周波数応答について。

Question

油圧機器などで使用するサーボ弁について質問です。
サーボ弁は応答性が良く、ヒステリシスも少ないというザックリとした
イメージはあるのですが、よくメーカカタログに周波数応答性が
450Hz、位相差-90°などと表記がありますが、その表現方法がいまいち
理解できません。
例えば、ある油圧シリンダーを0.5sで往復させたいとし（サイズ、ストロークは今はなしとしてください。）、○Hz、位相差-90°とどのようなアプローチで結びつくのでしょうか？
周波数応答とは入力した正弦波にどれだけ追従するかとの説明も目にしたのですが、
上記シリンダーを往復する場合、例えば伸、縮で方向制御機能のあるサーボ弁を切り替えるのですから、周波数とかじゃなく、ステップ応答（入力して切り替わるまでの時間？）が問題になるのではないのでしょうか？なぜ周波数で表現するのかを教えて欲しいです。

Answer

＞450Hz、位相差-90°
450Hzの周期は、2.222 ms なので、
位相差-90°ということは、正弦波の駆動信号に対して、
2.222 ms×-90°÷360°＝0.555 msの応答遅れがることを表していると
解釈すればいいと思います。

サーボ弁は「応答性が良い」といっても、無限大に応答が早い訳ではなく
定量的な表現が必要な場合もあり、450Hz、位相差-90°のような性能記載を
されるものと思います。

時間応答と周波数応答は、フーリエ変換と逆フーリエ変換で変換できます
ので、「450Hz、位相差-90°」のような周波数領域の性能記述であっても
制御信号に対するサーボ弁の応答が、1次遅れであるとか、時定数の等しい
2次遅れであるとか、システムの応答特性の概要が特定できれば、時間領域
の応答に変換できます。

Answer

ステップ応答を知りたいのに、カタログには周波数応答しか記載されていない、ということに疑問を持たれているのでしょうか。
時間応答と周波数応答は対応しています。よって、どちらかを知れば、他方も分かるということになります。
制御工学のテキストを確認して、たとえば、一次遅れ系のような簡単な系を例にして、自分でステップ応答や周波数応答を求めてみると理解できると思います。頑張ってみてください。

Answer

http://www.yuken.co.jp/product/ichioshi01.aspx

位相差-90°は流量
ステップ応答は流量0-100%の時間

周波数ステップの応答性

>>油圧シリンダーを0.5s
シリンダ容量を0.5秒で100%充てんできるかで
配管の太さが重要
NCとNOを組み合わせた方が応答性はいい

容量がでかいと、この世界の物理を覆さないといけないので
油圧シリンダー自体をあきらめ　サーボ化を進めた方がいい

サーボ弁の周波数応答について