ES2268067T3 - Sistema regulador para controlar un motor, con alimentacion hacia delante. - Google Patents
Sistema regulador para controlar un motor, con alimentacion hacia delante. Download PDFInfo
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Abstract
Un sistema de control de un motor, para manejar un motor industrial de combustión interna (12), a una velocidad relativamente constante mientras que acciona una carga (14), independientemente de cambios de carga, mediante anticiparse a los cambios de carga, comprendiendo el mencionado sistema de control del motor: una unidad de control del motor (16), que incluye un regulador que controla una mariposa del motor (18); un sistema de realimentación sensible al mencionado motor, y que suministra una primera entrada a la mencionada unidad de control del motor (16), para permitir al mencionado regulador mantener una velocidad del motor constante; y una unidad de control del sistema (26) para controlar la mencionada carga (14), y suministrar una segunda entrada a la mencionada unidad de control del motor (16), siendo la mencionada primera entrada una entrada de realimentación sensible a un cambio en la velocidad del motor, después de ocurrir tal cambio, siendo la mencionada segunda entrada una entrada de alimentación hacia delante, que anticipa el cambio en la velocidad del motor, antes de ocurrir tal cambio; donde la mencionada unidad de control del sistema (26) tiene una entrada, y primera y segunda salidas, siendo la mencionada entrada de la mencionada unidad de control del sistema (26), sensible a una orden del operador (30), siendo la mencionada primera salida de la mencionada unidad de control del sistema (26), suministrada a la mencionada carga, y proporcionando una señal de control de carga (28) a esta, siendo la mencionada segunda salida de la mencionada unidad de control del sistema, suministrada a la mencionada segunda entrada de la mencionada unidad de control del motor, y proporcionando a esta una señal de carga próxima (42), de alimentación hacia delante, anticipándose al cambio de carga controlado por la mencionada unidad de control del sistema (26); caracterizado porque la mencionada unidad de control del sistema (26) secuencia las mencionadas primera y segunda salidas de esta, en respuesta a la mencionada orden del operador (30), en la mencionada entrada de esta, de forma que la mencionada señal de carga próxima (42), de alimentación hacia delante, procedente de la mencionada segunda salida de la mencionada unidad de control del sistema (26), es suministrada a la mencionada segunda entrada de la mencionada unidad de control del motor (16), un tiempo, conocido, antes de que la mencionada señal de control (28) de carga sea aplicada, desde la mencionada primera salida de la unidad de control del sistema (26), a la mencionada carga (14).
Description
Sistema regulador para controlar un motor, con
alimentación hacia delante.
La invención se refiere a motores de combustión
interna, y más en concreto a un sistema de regulación para mantener
el motor a velocidad constante.
La invención es de aplicación en diversos
motores de combustión interna, incluyendo motores de gas natural,
motores diesel, motores de turbinas de gas, etc. En una aplicación
deseable, la invención se utiliza con un motor industrial de
combustión interna, usado para impulsar un generador de energía
eléctrica para un servicio, una fábrica, o similar, preferentemente
entregando una frecuencia deseada como de 60 Hz en los Estados
Unidos, o de 50 Hz en Europa, independientemente de cambios de
carga. La invención tiene otras aplicaciones, donde se desea
mantener el motor a cierta velocidad constante.
Los motores de combustión interna utilizan
reguladores para mantener el motor a una velocidad constante. Un
sistema de realimentación reacciona al motor, y suministra una señal
de realimentación al regulador, que compara la velocidad observada
con la velocidad deseada, para generar una señal delta o de error,
que es suministrada a la mariposa del motor, para incrementar o
disminuir correctivamente la velocidad del motor, en un intento de
llevar la señal de error o delta, a cero. Los motores de gas natural
tienen una respuesta de carga peor que la de los motores diesel, de
forma que poner una gran carga sobre un motor de gas natural, puede
calar el motor, o puede tener como resultado una caída
inaceptablemente baja en la velocidad del motor. El tiempo de
respuesta es particularmente importante cuando la carga conducida es
un generador eléctrico, cuando está aislado de la red de servicios
eléctricos. En estas aplicaciones, es importante minimizar la
magnitud y la duración del recorrido desde la frecuencia
sincrónica. Depender solo de la realimentación requiere
necesariamente retardos, debido a que el cambio en la velocidad del
motor debe primero ser medido, antes de que pueda ser
corregido.
Un sistema con alimentación hacia delante
proporciona una respuesta más rápida, y puede ser utilizado para
anticipar cambios de la velocidad del motor. Es conocido en el arte
previo medir cambios de carga, y enviar después una señal de
anticipación a la unidad de control del motor, para cambiar la
posición de la mariposa antes de que el sistema de realimentación
mida un cambio en la velocidad. Esto reduce las excursiones en
frecuencia, provocadas por estados transitorios de carga. Este
tipo de sistema con alimentación hacia delante, basado en la
medición de la carga, para proporcionar una señal de anticipación,
se revela en el documento "Load Pulse Unit", Woodward Product
Specification 82388C, 1 998. A partir del documento DE 3 400 951, se
conoce un sistema similar para controlar motores de combustión
interna de automóviles.
En otro sistema con alimentación hacia delante,
se proporciona señales de recorte por anticipación de carga, como
señales con alimentación hacia delante, que anticipan la respuesta
del motor frente a cambios en la carga ordenada al motor. Las
señales con alimentación hacia delante se suman a la señal de error
del sistema de realimentación, al efecto de controlar la mariposa,
para lo cual se tiene más referencias en el documento Patente U.S.
5 429 089 de Thornberg et al., incorporado aquí como
referencia.
En otro sistema con alimentación hacia delante,
se permite que la potencia de salida del motor crezca anticipándose
a una carga incrementada. En respuesta a una orden de carga, se
aplica un pequeño cambio en la velocidad delta, al motor, durante
un intervalo temporal a partir el momento en el que primero se mide
la orden de carga. Este tipo de sistema con alimentación hacia
delante es deseable cuando la cantidad de par motor requerido extra,
no es conocida.
La presente invención proporciona un sistema de
regulación para un motor industrial de combustión interna, y
depende de una anticipación predictiva del cambio en la carga, para
mantener constante la velocidad del motor independientemente de
cambios en la carga. La cantidad requerida de par motor extra, es
conocida por anticipado, al menos aproximadamente, y se inicia un
control preciso antes de que la carga extra sea realmente aplicada.
En una realización preferida, la invención es aplicable en un bucle
de control proporcional integral diferencial o derivado, PID, para
establecer directamente el término integral con una actualización
aplicada sólo una vez, sin re-aplicación.
La figura 1 es un dibujo esquemático de un
sistema de control de un motor, conocido en el arte previo.
La figura 2 es como la figura 1, e ilustra la
presente invención.
La figura 3 ilustra esquemáticamente una parte
de la figura 2.
La figura 4 ilustra esquemáticamente el
funcionamiento de la figura 3.
La figura 5 es un gráfico que muestra el
rendimiento mejorado, de acuerdo con la invención.
La figura 6 es un diagrama de flujo, que muestra
el funcionamiento de la invención.
La figura 1 muestra un sistema 10, conocido en
el arte previo, de control de un motor, para un motor industrial de
combustión interna 12 que acciona una carga 14, y que se desea
funcione a una velocidad constante, controlada por una unidad de
control del motor 16, que incluye un regulador que controla una
mariposa 18 del motor, mediante una señal de control 20 de la
mariposa. Se proporciona un sistema de regulación para mantener el
motor a una velocidad relativamente constante, e incluye un sistema
de realimentación sensible al motor, y que suministra una señal de
realimentación 22 de una medida de la velocidad/par motor, a la
unidad 16 de control del motor, para posibilitar que el regulador
intente mantener una velocidad del motor constante, por vía de la
señal de control 20 de la mariposa, suministrada a la mariposa 18.
El operador suministra una señal 24 rpm o de velocidad deseada, a
la unidad de control del motor 16, que compara la velocidad real u
observada en 22, con la velocidad deseada en 24, y responde a la
diferencia o delta entre ambas, como una señal de error para ajustar
la mariposa 18, al efecto de intentar llevar a cero la señal de
error o delta.
Se proporciona una unidad de control 26 del
sistema, para controlar una carga 14 por vía de la señal de control
de carga 28, y puede ser sensible a la velocidad deseada o rpm,
configurada por el operador en la entrada 30. Por ejemplo cuando la
carga conducida 14 es un generador eléctrico, la frecuencia deseada
es de 60 Hz en Estados Unidos, y 50 Hz en Europa. Es conocido el
medir cambios de carga en un sensor de carga 32, para proporcionar
una señal de carga incrementada en 34, a la unidad de control del
motor 16, al efecto de proporcionar una anticipación a la carga,
para permitir la corrección de la mariposa 18 sin esperar a una
diferencia o señal de error delta, entre la velocidad observada del
motor en 22, y la velocidad deseada del motor en 24. Esto reduce la
fluctuación de la frecuencia en la red de servicio eléctrico
provocada por los estados transitorios de carga. También es
conocido en el arte previo, proporcionar señales de anticipación de
carga, de acuerdo con señales de control cíclico o de control
colectivo, por ejemplo en la mencionada arriba Patente U.S. 5 129
089 incorporada.
La presente invención es aplicable donde se
conoce la magnitud de la carga conducida 14, por lo menos
aproximadamente. La magnitud de la carga puede bien ser estimada a
partir de los requisitos de potencia y par motor, y de la inercia
de la carga conducida 14, o bien ser medida experimentalmente. En la
realización preferida, el sistema actual establece directamente un
término integral en un bucle de control PID, proporcional integral
diferencial o derivado, a ser descrito, y depende de que la
cantidad de par motor extra requerido sea sustancialmente, o por lo
menos aproximadamente, conocida antes de que se necesite realmente.
El control preciso se consigue mediante modificar el término
integrador sólo una vez, después de lo cual se devuelve el control
al bucle de control PID, sin volver a aplicar un término de
actualización, por lo demás sensible a un cambio en la velocidad
del motor, o a un cambio de carga, o un cambio en la señal ordenada.
Esto contrasta con los sistemas previos con alimentación hacia
delante, donde la cantidad extra de par motor requerido no es
conocida, de forma que lo mejor que puede hacerse es permitir que
la salida de potencia del motor crezca lentamente por anticipado,
con la aplicación de un pequeño cambio delta durante una duración
temporal calibrada, desde el momento en que se ve primero el cambio
en la velocidad, o en la carga, o en la señal ordenada. Esto último
no proporciona el control preciso deseado, y conseguido por el
sistema actual. En la presente invención, el sistema de regulación
mantiene el motor a una velocidad relativamente constante,
independientemente de cambios en la carga, anticipando el cambio en
la carga con una modificación predefinida del bucle de control de la
mariposa.
La figura 2 muestra un sistema de control de un
motor 40, acorde con la invención, y utiliza los mismos números de
referencia usados arriba, cuando sea apropiado para facilitar la
comprensión. De acuerdo con la presente invención, el sistema de
regulación mantiene el motor a una velocidad relativamente
constante, independientemente de cambios en la carga, mediante
anticiparse de forma predictiva a los cambios en la carga, en la
situación indicada arriba. El sistema de regulación incluye un
sistema de realimentación, como el de arriba, sensible al motor 12
y que suministra una primera entrada en 22, a la unidad de control
del motor 16, para permitir que el regulador intente mantener una
velocidad del motor constante. La unidad de control del sistema 26
controla la carga 14 y suministra una segunda entrada en 42, a la
unidad de control del motor 16. La primera entrada 22 es una
entrada de realimentación, sensible a un cambio en la velocidad del
motor después de producirse tal cambio. La entrada 42 es una
entrada con alimentación hacia delante, que anticipa el cambio en la
velocidad del motor, antes de que tal cambio se produzca en la
mencionada situación controlada en la que, al menos aproximadamente,
son conocidas la carga y la inercia del sistema, por adelantado. No
existe la necesidad esperar que una señal delta o de error de
velocidad, del motor, ni una señal de un sensor de carga, ni una
señal de recorte de anticipación de carga, sean sumadas con una
señal de realimentación. En la situación indicada, la cantidad extra
de par motor requerido se conoce, y se utiliza en el presente
sistema, por adelantado, antes de que realmente se necesite.
La unidad de control del sistema 26 tiene la
entrada mencionada en 30, y salidas primera y segunda en 28 y 42,
respectivamente. La entrada 30 de la unidad de control del sistema
26, es sensible a órdenes del operador. La salida 28 de la unidad
de control del sistema 26 es suministrada a la carga 14, y
proporciona a esta la mencionada señal de control de carga. La
salida 42 de la unidad de control de sistema 26, es suministrada a
la unidad de control del motor 16, y proporciona a esta una señal de
carga próxima, anticipándose a un cambio de carga controlado por la
unidad de control del sistema 26. La unidad de control del sistema
26 suministra la señal 42 de carga próxima, con alimentación hacia
delante, a la unidad de control del motor 16, sin esperar un cambio
de la velocidad del motor, y sin esperar un cambio en la carga. La
señal de carga próxima con alimentación hacia delante, es una señal
de cambio directo en una sola vez, aplicada preferentemente a un
bucle de control PID, para fijar directamente el término integral,
a ser descrito. En la forma preferida, la unidad de control del
sistema 26 suministra la señal 42 de carga próxima, con alimentación
hacia delante, a la unidad de control del motor 16 antes, en un
tiempo conocido, de que la señal de control de carga 28 sea aplicada
a la carga 14, como se proporciona mediante un retardo conocido 27
en la indicada primera salida del unidad de control del sistema
26.
La unidad de control del motor 16 incluye
preferentemente un bucle de control PID, proporcional integral
diferencial o derivado, 50, figura 3, que tiene una entrada 52
procedente de la diferencia entre la velocidad del motor deseada 24
y la velocidad del motor observada 22, y que tiene una salida en 54
que proporciona la señal de control de mariposa 20, al motor 12. El
bucle de control PID 50 incluye un término proporcional 56, un
término integral 58, y un término diferencial o derivado 60, como
es conocido en el arte previo, por ejemplo en la publicación The
Art of Control Engineering, K. Dutton, S. Thompson, B.
Barraclough, Addison Wesley Longman, 1 997, págs. 280 - 282. La
parte descrita de la figura 3, como se muestra en la mitad izquierda
de la figura 3, es conocida en el arte previo, y es típicamente un
algoritmo de control por realimentación. El término proporcional 56
pasa una señal proporcional a la señal de error, es decir la delta o
diferencia entre la velocidad o rpm deseadas, y la velocidad o rpm
observadas o reales. El término integral 58 es proporcional al
término integral de la señal de error, en promedio, para minimizar
la reacción excesiva a máximos o mínimos súbitos repentinos. El
término diferencial o derivado 60, es proporcional a la derivada
temporal de la señal de error, para proporcionar respuesta a la
tasa del cambio en la velocidad en el tiempo. La combinación de
estos aspectos es conocida en el arte previo, y se prefiere en la
presente invención por simplicidad y aplicación, de acuerdo con la
tecnología conocida. En la presente invención, se aplica la señal de
carga próxima 42, figura 2, siguiendo al circuito lógico de
temporizador retardado 62, figura 3, como una entrada directa en 64,
al término integral 58. La actualización 64 aplicada al término
integral 58, es un valor de configuración predeterminado, aplicado
solo una vez al término integral 58, sin repetirse la
aplicación.
En la figura 4, el retardo proporcionado en 62
permite el control secuencial, de forma que la señal de
actualización directa en 64, es aplicada un tiempo, conocido,
después de la aplicación de la señal de carga próxima 42. Al
término 63 del retardo 62, es aplicada la actualización en 64, como
transición única, a diferencia de un tiempo de lanzamiento 70 que,
como en el arte previo, aplique gradualmente una señal de error
delta a lo largo de la pendiente 72. La transición en 64 en lugar
de en 72, es posible debido a la mencionada situación controlada,
en la que se conoce la carga y la inercia.
La figura 5 ilustra el funcionamiento acorde con
la invención. El eje vertical izquierdo muestra la frecuencia en
hercios, y el eje vertical derecho muestra el cambio porcentual de
carga. Sin la presente invención, una subida de carga de un 75%
como se muestra en 80, sobre un motor Waukesha 4044GSIE, tiene como
resultado una caída en la frecuencia, en 82, hasta 51,5 Hz en 84,
desde 60 Hz en 86. En comparación, cuando con la presente invención
se aplica una subida de carga del 75% en 88, la frecuencia cae en
90, hasta 54,6 Hz en 92. Sin la presente invención, la excursión de
frecuencia desde 60 Hz, es del 14%. Con la invención, la exclusión
de frecuencia desde 60 Hz, es del 9%. Esta mejora de la excursión
de frecuencia, es significativa en las aplicaciones de utilidad
eléctrica. La frecuencia promedio durante los 30 segundos en torno a
un transitorio 80 sin la presente invención, es de 59.5 Hz,
mientras que la frecuencia promedio durante los 30 segundos en torno
a un transitorio 88 con la presente invención, es de 59,9 Hz. Esta
diferencia en la frecuencia promedio en torno a un transitorio, con
y sin la invención, es significativa las aplicaciones de utilidad
eléctrica.
La figura 6 muestra metodología y soporte
lógico, en diagrama de flujo, de acuerdo con la invención. Al
comienzo, si no está activado el modo de carga próxima en 42,
entonces el valor de actualización del término integral en 64 se
pone acero, y el bucle de control PID procede como se ha mencionado
arriba. Si el modo de carga próxima está habilitado, entonces se
cuestiona si el modo de carga próxima está activo. Si el modo de
carga próxima ya está activo, entonces se cuestiona si el
temporizador ha expirado. Si el modo de carga próxima no está
activo, entonces se cuestiona si la señal de carga próxima 42 está
activa. Si no, entonces la actualización del término integral se
pone acero, y el bucle PID sigue como arriba. Si la señal de carga
próxima está activa, entonces hay una señal de carga próxima en 42,
y el modo de carga próxima se pone como activado, lo que arranca un
temporizador. Se cuestiona si el temporizador ha expirado y, si no,
entonces tal cuestión es actualizada y la actualización del término
integral se pone acero. Cuando el temporizador ha expirado tal como
se ilustra en 63, en la figura 4, entonces se proporciona en 64 el
valor de actualización del término integral, a continuación de lo
cual se lleva a inactivo el modo de carga próxima, y el término
integral es actualizado en 58. Esté proceso se repite para cada
invocación, a saber para cada activación por medio de la unidad de
control del sistema 26.
Claims (11)
1. Un sistema de control de un motor, para
manejar un motor industrial de combustión interna (12), a una
velocidad relativamente constante mientras que acciona una carga
(14), independientemente de cambios de carga, mediante anticiparse
a los cambios de carga, comprendiendo el mencionado sistema de
control del motor:
una unidad de control del motor (16), que
incluye un regulador que controla una mariposa del motor (18);
un sistema de realimentación sensible al
mencionado motor, y que suministra una primera entrada a la
mencionada unidad de control del motor (16), para permitir al
mencionado regulador mantener una velocidad del motor constante;
y
una unidad de control del sistema (26) para
controlar la mencionada carga (14), y suministrar una segunda
entrada a la mencionada unidad de control del motor (16), siendo la
mencionada primera entrada una entrada de realimentación sensible a
un cambio en la velocidad del motor, después de ocurrir tal cambio,
siendo la mencionada segunda entrada una entrada de alimentación
hacia delante, que anticipa el cambio en la velocidad del motor,
antes de ocurrir tal cambio;
donde la mencionada unidad de control del
sistema (26) tiene una entrada, y primera y segunda salidas, siendo
la mencionada entrada de la mencionada unidad de control del sistema
(26), sensible a una orden del operador (30), siendo la mencionada
primera salida de la mencionada unidad de control del sistema (26),
suministrada a la mencionada carga, y proporcionando una señal de
control de carga (28) a esta, siendo la mencionada segunda salida
de la mencionada unidad de control del sistema, suministrada a la
mencionada segunda entrada de la mencionada unidad de control del
motor, y proporcionando a esta una señal de carga próxima (42), de
alimentación hacia delante, anticipándose al cambio de carga
controlado por la mencionada unidad de control del sistema (26);
caracterizado porque
la mencionada unidad de control del sistema (26)
secuencia las mencionadas primera y segunda salidas de esta, en
respuesta a la mencionada orden del operador (30), en la mencionada
entrada de esta, de forma que la mencionada señal de carga próxima
(42), de alimentación hacia delante, procedente de la mencionada
segunda salida de la mencionada unidad de control del sistema (26),
es suministrada a la mencionada segunda entrada de la mencionada
unidad de control del motor (16), un tiempo, conocido, antes de que
la mencionada señal de control (28) de carga sea aplicada, desde la
mencionada primera salida de la unidad de control del sistema (26),
a la mencionada carga (14).
2. El sistema acorde con la reivindicación 1, en
el que la mencionada unidad de control del sistema (26) suministra
la mencionada señal de carga próxima (42), de alimentación hacia
delante, procedente de la mencionada segunda salida de la
mencionada unidad de control del sistema (26), a la mencionada
segunda entrada de la mencionada unidad de control del motor (16),
sin esperar al cambio en la velocidad del motor y sin esperar a un
cambio de carga.
3. El sistema acorde con la reivindicación 2, en
el que la mencionada unidad de control del sistema (26) suministra
la mencionada señal de carga próxima (42), de alimentación hacia
delante, procedente de la mencionada segunda salida de la
mencionada unidad de control del sistema (26), a la mencionada
segunda entrada de la mencionada unidad (16) de control del motor,
no después de la aplicación de la mencionada señal (28) de control
de carga, desde la mencionada primera salida de la mencionada unidad
de control del sistema (26), a la mencionada carga (14).
4. El sistema acorde con la reivindicación 1, en
el que la mencionada unidad de control del motor (16) incluye un
bucle de control PID, proporcional integral diferencial, que tiene
una entrada procedente de la diferencia entre la velocidad del
motor deseada y la velocidad del motor observada, en la mencionada
primera entrada de la mencionada unidad de control del motor (16),
teniendo el mencionado bucle de control PID, una salida que
proporciona una señal de control de la mariposa (20) al mencionado
motor (12), incluyendo el mencionado bucle de control PID un
término proporcional, un término integral, y un término diferencial,
donde la mencionada señal de carga próxima (42), de alimentación
hacia delante, en la mencionada segunda entrada de la mencionada
unidad de control del motor (16), procedente de la mencionada
segunda salida de la mencionada unidad de control del sistema (26),
es aplicada como actualización al mencionado término integral.
5. El sistema acorde con la reivindicación 4, en
el que la mencionada actualización aplicada al mencionado término
integral, es un valor fijo predeterminado, aplicado solo una vez al
mencionado término integral, sin repetirse la aplicación.
6. Un método para controlar un motor industrial
(12) de combustión interna, que acciona una carga (14), y que se
desea funcione a velocidad constante, controlado por una unidad de
control del motor (16) que incluye un regulador, que controla una
mariposa (18) del motor a través de un bucle de control, que
comprende:
mantener el mencionado motor (12) a una
velocidad relativamente constante, independientemente de cambios en
la carga, por medio de anticiparse a un cambio en la carga;
proporcionar un sistema de realimentación
sensible al mencionado motor (12), y suministrar una primera entrada
a la mencionada unidad de control del motor (16), para permitir al
mencionado regulador intentar mantener una velocidad del motor
constante;
proporcionar una unidad de control del sistema
(26) para controlar la mencionada carga (14), y suministrar una
segunda entrada a la mencionada unidad de control del motor (16),
proporcionando la mencionada primera entrada, como entrada de
realimentación sensible a un cambio en la velocidad del motor,
después de tal cambio, proporcionando la mencionada segunda entrada
como una entrada de alimentación hacia delante, que anticipa el
cambio en la velocidad del motor, antes de ocurrir tal cambio;
proveer a la mencionada unidad de control del
sistema (26) con una entrada, y salidas primera y segunda,
suministrar la mencionada entrada de la mencionada unidad de
control del sistema (26), en función de una orden del operador
(30), suministrar la mencionada primera salida de la mencionada
unidad de control del sistema (26), a la mencionada carga (14),
como señal de control (28) de carga, suministrar la mencionada
segunda salida de la mencionada unidad de control del sistema (26),
a la mencionada segunda entrada de la mencionada unidad de control
del motor (16), como señal de carga próxima (42), de alimentación
hacia delante, a este, anticipándose al cambio de carga, y
controlar la mencionada señal de carga próxima (42), de alimentación
hacia delante, mediante la mencionada unidad de control del sistema
(26); caracterizado por
secuenciar las mencionadas primera y segunda
salidas de la mencionada unidad de control del sistema (26), en
respuesta a la mencionada orden del operador (30), en la mencionada
entrada de la mencionada unidad de control del sistema (26), por
medio de suministrar la mencionada señal de carga próxima (42), de
alimentación hacia delante, procedente de la mencionada segunda
salida de la mencionada unidad de control del sistema (26), a la
mencionada segunda entrada de la mencionada unidad de control del
motor (16), un tiempo conocido antes de la aplicación de la
mencionada señal de control de carga procedente de la mencionada
primera salida de la mencionada unidad de control del sistema (26),
a la mencionada carga (14).
7. El método acorde con la reivindicación 6, que
comprende suministrar la mencionada señal de carga próxima (42), de
alimentación hacia delante, procedente de la mencionada segunda
salida de la mencionada unidad de control del sistema (26), a la
mencionada segunda entrada de la mencionada unidad de control del
motor (16), sin esperar un cambio en la velocidad del motor, y sin
esperar un cambio de carga.
8. El método acorde con la reivindicación 7, que
comprende suministrar la mencionada señal de carga próxima (42), de
alimentación hacia delante, procedente de la mencionada segunda
salida de la mencionada unidad de control del sistema (26), a la
mencionada segunda entrada de la mencionada unidad de control del
motor (16), no después de la aplicación de la mencionada señal de
control de carga (28), procedente de la mencionada primera salida
de la mencionada unidad de control del sistema (26), a la mencionada
carga (14).
9. El método acorde con la reivindicación 6, que
comprende proveer a la mencionada unidad de control del motor (16),
con un bucle de control PID, proporcional integral diferencial,
proporcionando al mencionado bucle de control PID, una entrada
procedente de la diferencia entre la velocidad del motor deseada y a
velocidad del motor observada, en la mencionada primera entrada de
la mencionada unidad de control del motor (16), proporcionando al
mencionado bucle de control PID, una salida que suministra una señal
de control (20) de la mariposa para el mencionado motor (12),
proporcionando al mencionado bloque de control PID un término
proporcional, un término integral, y un término diferencial, y
aplicando la mencionada señal de carga próxima (42), de alimentación
hacia delante, en la mencionada segunda entrada de la mencionada
unidad de control del motor (16), procedente de la mencionada
segunda salida de la mencionada unidad de control del sistema (26),
como una actualización para el mencionado término integral.
10. El método acorde con la reivindicación 9,
que comprende aplicar la mencionada actualización al mencionado
término integral, como un valor fijo predeterminado.
11. El método acorde con la reivindicación 9,
que comprende aplicar la mencionada actualización sólo una vez, al
mencionado término integral, sin repetir la aplicación.
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|---|---|---|---|---|
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| US6789390B2 (en) * | 2002-09-20 | 2004-09-14 | General Electric Company | Methods and apparatus for estimating gas turbine engine governor dynamics |
| US7063066B2 (en) * | 2003-05-22 | 2006-06-20 | Delphi Technologies, Inc. | Method and apparatus for adaptively controlling a device to a position |
| US7047938B2 (en) * | 2004-02-03 | 2006-05-23 | General Electric Company | Diesel engine control system with optimized fuel delivery |
| US7181908B2 (en) * | 2004-03-30 | 2007-02-27 | General Motors Corporation | Torque compensation method for controlling a direct-injection engine during regeneration of a lean NOx trap |
| US7117862B2 (en) * | 2004-05-06 | 2006-10-10 | Dresser, Inc. | Adaptive engine control |
| US7122913B2 (en) * | 2004-07-09 | 2006-10-17 | Wittmar Engineering And Construction, Inc. | Modular power generation apparatus and method |
| US7044103B2 (en) | 2004-08-16 | 2006-05-16 | Dresser, Inc. | Fuel quantity modulation in pilot ignited engines |
| CN100344862C (zh) * | 2004-12-13 | 2007-10-24 | 杜学庆 | 用于汽油发电机组上的外置式自动调速机构 |
| US8844665B2 (en) * | 2007-12-27 | 2014-09-30 | Swissauto Powersport Llc | Skid steered all terrain vehicle |
| US8616181B2 (en) | 2008-07-11 | 2013-12-31 | Tula Technology, Inc. | Internal combustion engine control for improved fuel efficiency |
| US9020735B2 (en) | 2008-07-11 | 2015-04-28 | Tula Technology, Inc. | Skip fire internal combustion engine control |
| US8205594B2 (en) * | 2008-10-29 | 2012-06-26 | Caterpillar Inc. | Genset control system having predictive load management |
| US8108128B2 (en) | 2009-03-31 | 2012-01-31 | Dresser, Inc. | Controlling exhaust gas recirculation |
| US8511281B2 (en) | 2009-07-10 | 2013-08-20 | Tula Technology, Inc. | Skip fire engine control |
| US8943820B2 (en) | 2009-12-09 | 2015-02-03 | Caterpillar Inc. | Method for controlling a pump and motor system |
| US8560202B2 (en) * | 2010-11-01 | 2013-10-15 | Ford Global Technologies, Llc | Method and apparatus for improved climate control function in a vehicle employing engine stop/start technology |
| US8869773B2 (en) | 2010-12-01 | 2014-10-28 | Tula Technology, Inc. | Skip fire internal combustion engine control |
| US8676474B2 (en) * | 2010-12-30 | 2014-03-18 | Caterpillar Inc. | Machine control system and method |
| JP5978207B2 (ja) * | 2011-06-09 | 2016-08-24 | 住友建機株式会社 | ショベル及びショベルの制御方法 |
| US9447765B2 (en) | 2011-07-11 | 2016-09-20 | Ford Global Technologies, Llc | Powertrain delta current estimation method |
| US10480477B2 (en) | 2011-07-11 | 2019-11-19 | Ford Global Technologies, Llc | Electric current based engine auto stop inhibit algorithm and system implementing same |
| US9303613B2 (en) | 2012-02-24 | 2016-04-05 | Ford Global Technologies, Llc | Control of vehicle electrical loads during engine auto stop event |
| US20140216399A1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Methods for adjusting engine throttle on vehicle with generator |
| US11460016B1 (en) * | 2013-03-14 | 2022-10-04 | Tucson Embedded Systems, Inc. | Controller assembly for simultaneously managing multiple engine/pump assemblies to perform shared work |
| US9248824B2 (en) | 2014-01-24 | 2016-02-02 | Ford Global Technologies, Llc | Rear defrost control in stop/start vehicle |
| US9574511B2 (en) * | 2014-07-24 | 2017-02-21 | Basler Electric Company | System and method for a load anticipation feature and its tuning method for a generating set |
| JP6237654B2 (ja) * | 2015-01-14 | 2017-11-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| CN106351280B (zh) * | 2016-10-26 | 2018-07-10 | 太原理工大学 | 基于前馈补偿的混合动力工程机械节能方法 |
| US10570832B2 (en) * | 2017-08-16 | 2020-02-25 | Paccar Inc | Systems and methods for controlling torque in a vehicle |
| US10344695B1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-07-09 | Cummins Inc. | Engine controls including dynamic load correction |
| EP4123094A1 (en) | 2018-09-10 | 2023-01-25 | Artemis Intelligent Power Limited | Industrial machine with hydraulic pump/motor controller |
| EP3620582B1 (en) | 2018-09-10 | 2022-03-09 | Artemis Intelligent Power Limited | Apparatus comprising a hydraulic circuit |
| JP7419352B2 (ja) | 2018-09-10 | 2024-01-22 | アルテミス インテリジェント パワー リミティド | 油圧機械コントローラを有する装置 |
| CN110529267B (zh) * | 2019-09-19 | 2022-02-22 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种发动机电控转速控制方法及系统 |
| US11279366B1 (en) | 2020-11-17 | 2022-03-22 | Deere & Company | Feedforward mechanism with signal decay for torque adjustment in diesel engine operation |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4419729A (en) * | 1980-10-27 | 1983-12-06 | The Bendix Corporation | Automatic speed control for heavy vehicles |
| DE3400951A1 (de) | 1984-01-13 | 1985-07-18 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und vorrichtung zur drehzahlregelung bei einer brennkraftmaschine |
| US4625281A (en) * | 1984-08-15 | 1986-11-25 | Motorola, Inc. | Engine load transient compensation system |
| JPH0712804B2 (ja) * | 1986-06-03 | 1995-02-15 | 日産自動車株式会社 | 車両用定速走行装置 |
| US4870584A (en) * | 1986-06-12 | 1989-09-26 | Nissan Motor Company, Limited | System and method for automatically running a vehicle at a desired cruising speed |
| US4724810A (en) * | 1987-02-13 | 1988-02-16 | General Motors Corporation | Engine idle speed control with feedforward power adjustment |
| DE3812289C2 (de) | 1987-04-20 | 1995-06-08 | Mitsubishi Electric Corp | Leerlaufdrehzahlregelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
| JPH0565845A (ja) * | 1991-03-06 | 1993-03-19 | Hitachi Ltd | エンジン制御方法及びシステム |
| DE69324338T2 (de) * | 1992-12-21 | 1999-08-26 | Honda Giken Kogyo K.K. | Einrichtung zur Steuerung der Position eines Betätigungsgliedes |
| DE4305573C2 (de) | 1993-02-24 | 2002-03-28 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs |
| US5429089A (en) | 1994-04-12 | 1995-07-04 | United Technologies Corporation | Automatic engine speed hold control system |
| US6253546B1 (en) * | 2000-03-06 | 2001-07-03 | Ford Global Technologies, Inc. | Torque control scheme for low emission lean burn vehicle |
| US6305350B1 (en) | 2000-06-20 | 2001-10-23 | General Motors Corporation | Engine speed control |
-
2001
- 2001-04-12 US US09/834,200 patent/US6564774B2/en not_active Expired - Lifetime
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