JP2012233885A - 差し迫った制御不安定性の検出 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システム110は、刺激エフェクター120により対象物100に刺激が与えられている間にセンサー130により対象物の発振を示すシステムパラメータを表すパラメータ信号OSCを測定する。制御装置140はパラメータ信号の選択された周波数帯における支配的なトーンの最大振幅を監視し、最大振幅が指定された期間にわたって持続する場合、制御不安定性を回避する信号CSを刺激エフェクター120に与える。
【選択図】図1
Description
1. 対象物に刺激を与えるシステムにおいて差し迫った制御不安定性を検出する方法であって、前記システムは、対象物に刺激が与えられている間に対象物の発振を示すパラメータを表す信号を提供し、前記方法は、
パラメータ信号の選択された周波数帯における支配的なトーンの最大振幅を監視することと、
最大振幅が指定された期間にわたって持続する場合、差し迫った制御不安定性を回避する対策を講じることと
を含む方法。
2. 最大振幅および対応する周波数成分のみを監視し、制御不安定性が差し迫っているか否かの判定に用いる、実施形態1に記載の方法。
3. 支配的なトーンが、システムの駆動周波数の倍数である、実施形態1に記載の方法。
4. 駆動周波数における発振を無視する、実施形態3に記載の方法。
5. 支配的なトーンのピークのエネルギーと支配的なトーンの高調波とを総計し、総計を閾値と比較することにより、制御不安定性が差し迫っているか否かを判定する、実施形態1に記載の方法。
6. 対策を講じることが、システムをシャットダウンすることを含む、実施形態1に記載の方法。
7. 対策を講じることが、制御装置の利得を調整することを含む、実施形態1に記載の方法。
8. 種々のスペクトル帯を同時に解析し、そのままではば特定の周波数において発振モードをトリガーする傾向にあるであろう制御パラメータを選択的に調整することをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
9. 制御装置が比例積分微分(PID)制御装置であり、制御信号の高周波成分の長引くピークに応答して制御装置の微分利得を自動的に調整し、制御信号の低周波成分の長引くピークに応答して積分利得および寄与率を自動的に調整し、中間の周波数成分に応答して比例利得を調整する、実施形態8に記載の方法。
10. 比例利得に対する調整が、リアルタイムでの制御信号発振の絶対値に基づいている、実施形態9に記載の方法。
11. 制御装置が、収束速度を含むパラメータを有するモデル規範形適応制御装置であり、差し迫った不安定性が検出される場合、収束速度を低減する、実施形態8に記載の方法。
12. 制御装置が、特定のスペクトル帯域における位相シフトを調整する補正フィルターを用いる、実施形態8に記載の方法。
13. 対策を講じることが、部品の機械加工中に不安定性を回避するために切削工具および供給モーターに対する電力を制御することを含む、実施形態1に記載の方法。
14. 複数の力アクチュエーターにより対象物の種々の領域に力を印加し、パラメータ信号を種々の領域に対して生成し、かつ、対応するパラメータ信号の選択された周波数帯における支配的なトーンの最大振幅を監視し、最大振幅が指定された期間にわたって持続する場合、差し迫った制御不安定性を回避する対策を講じることにより、各アクチュエーターを独立して制御する、実施形態1に記載の方法。
15. 対象物が、制御表面を有する航空機翼であり、力アクチュエーターが、試験中に翼に力を印加し、問題となっているアクチュエーターに対して対策を講じることが、他のアクチュエーターが駆動されて発振する前に制御利得を低減することを含む、実施形態14に記載の方法。
16. エフェクターを用いて、対象物に刺激を与えることと、
対象物に刺激が与えられている間に対象物の発振を示すパラメータを表す信号を生成することと、
パラメータ信号の複数の種々の周波数帯の各々における支配的なトーンの最大振幅を監視することと、
そのままではば特定の周波数において発振モードをトリガーする傾向にあるであろう制御パラメータを選択的に調整することと
を含む方法。
17. 対象物に刺激を与えるためのエフェクターと、
対象物に刺激が与えられている間に対象物の発振を示すパラメータを測定するためのセンサーと、
パラメータ信号の選択された周波数帯における支配的なトーンの最大振幅を監視し、最大振幅が指定された期間にわたって持続する場合、差し迫った制御不安定性を回避する対策を講じるための制御装置と
を含むシステム。
18. エフェクターおよび制御装置が複数のチャネルを含み、各チャネルが力アクチュエーターおよびアクチュエーター制御装置を含み、チャネルにより対象物の種々の領域に力が印加され、パラメータ信号が種々の領域に対して生成され、対応するパラメータ信号の選択された周波数帯における支配的なトーンの最大振幅を監視し、最大振幅が指定された期間にわたって閾値を超過する場合、差し迫った制御不安定性を回避する対策を講じることにより、各チャネルが独立して制御される、実施形態17に記載のシステム。
19. 対象物が、航空機翼または制御表面であり、力アクチュエーターが、試験中に翼または制御表面の種々の領域に対して動作し、他のチャネルが駆動されて発振する前に問題となっているチャネルのアクチュエーター制御において利得を低減する、実施形態18に記載のシステム。
20. 対象物に刺激を与えるためのエフェクターと、
対象物に刺激が与えられている間に対象物の発振を示すパラメータを測定するためのセンサーと、
特定の周波数における発振モードをトリガーする傾向にある調整可能なパラメータを有する第1制御装置と、
センサーに応答して、測定されたパラメータの複数の周波数帯の各々における支配的なトーンの最大振幅を求め、特定の周波数におけるこれらの発振モードをトリガーしないようにこれらのパラメータを自動的に調整するための第2制御装置と
を含むシステム。
110 システム
120 エフェクター
130 センサー
140 制御装置
710 モデル規範形適応制御装置
720 収束係数
730 折れ点周波数
740 利得ロック/出力ゼロ化
750 制御装置
800 フライス盤
805 部品
810 台
820 電源
830 切削工具
840 切削工具モーター
850 第1開ループ制御装置
860 第2開ループ制御装置
870 送りモーター
880 センサー
890 制御装置
900 動水力システム
910 航空機翼
920 力アクチュエーター
940 ストロングバック
950 力センサー
1010 制御装置
1020 プロセッサ
1030 記憶装置
1040 データ
Claims (11)
- 対象物に刺激を与えるシステムにおいて差し迫った制御不安定性を検出する方法であって、対象物に刺激が与えられている間に対象物の発振を示すパラメータを表す信号を提供し、
パラメータ信号の選択された周波数帯において支配的なトーンの最大振幅を監視することと、
最大振幅が指定された期間にわたって持続する場合、差し迫った制御不安定性を回避する対策を講じることと
を含む方法。 - 最大振幅および対応する周波数成分のみを監視し、制御不安定性が差し迫っているか否かの判定に用いる、請求項1に記載の方法。
- 支配的なトーンのピークのエネルギーと支配的なトーンの高調波とを総計し、この総計を閾値と比較することにより、制御不安定性が差し迫っているか否かを判定する、請求項1に記載の方法。
- 種々のスペクトル帯を同時に解析し、そのままでは特定の周波数において発振モードをトリガーする傾向にあるであろう制御パラメータを選択的に調整することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 制御が比例積分微分(PID)制御であり、制御信号の高周波成分の長引くピークに応答して制御の微分利得を自動的に調整し、制御信号の低周波成分の長引くピークに応答して積分利得および寄与率を自動的に調整し、中間の周波数成分に応答して比例利得を調整する、請求項4に記載の方法。
- 比例利得に対する調整が、リアルタイムでの制御信号発振の絶対値に基づいている、請求項5に記載の方法。
- 制御が、収束速度を含むパラメータを有するモデル規範形適応制御であり、差し迫った不安定性が検出される場合、収束速度を低減する、請求項4に記載の方法。
- 複数の力アクチュエーターにより対象物の種々の領域に力を印加し、パラメータ信号を種々の領域に対して生成し、かつ、対応するパラメータ信号の選択された周波数帯における支配的なトーンの最大振幅を監視し、最大振幅が指定された期間にわたって持続する場合、差し迫った制御不安定性を回避する対策を講じることにより、各アクチュエーターを独立して制御する、請求項1に記載の方法。
- 対象物が、制御表面を有する航空機翼であり、力アクチュエーターが、試験中に翼に力を印加し、かつ、問題となっているアクチュエーターに対して対策を講じることが、他のアクチュエーターが駆動されて発振する前に制御利得を低減することを含む、請求項8に記載の方法。
- 対象物に刺激を与えるためのエフェクターと、
対象物に刺激が与えられている間に対象物の発振を示すパラメータを測定するためのセンサーと、
パラメータ信号の選択された周波数帯における支配的なトーンの最大振幅を監視し、最大振幅が指定された期間にわたって持続する場合、差し迫った制御不安定性を回避する対策を講じるための制御装置と
を含むシステム。 - 対象物に刺激を与えるためのエフェクターと、
対象物に刺激が与えられている間に対象物の発振を示すパラメータを測定するためのセンサーと、
特定の周波数における発振モードをトリガーする傾向にある調整可能なパラメータを有する第1制御装置と、
センサーに応答して、測定されたパラメータの複数の周波数帯の各々における支配的なトーンの最大振幅を求め、特定の周波数におけるこれらの発振モードをトリガーしないように、これらのパラメータを自動的に調整するための第2制御装置と
を含むシステム。
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