JP2014117019A - 周期外乱自動抑制装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】周期外乱オブザーバから出力された周期外乱推定値をリミッタ処理部に入力してリミッタ処理を行い、リミッタ処理された周期外乱推定値と制御指令との差分に基づいて制御対象を制御する。制御手法がフィードフォワードの場合には、補償トルク演算部の出力側にリミッタ処理部を設ける。リミッタ処理部は、補償トルク指令Tcの絶対値又は実効値とリミッタ値の割合を観測対象とする。
【選択図】 図1
Description
これにより比較的単純な制御構成でありながら、対照とした周波数に対しては次数に関係なく高い抑制効果が得られる。
P^n=P^An+jP^Bn …(1)
ただし、添字のnはn次成分、変数は何れもXn=XAn+jXBnと表現される複素ベクトルである。
なお、システム同定モデルに限らず文中記載のP^n,rn,dTn,dT^n,Tnも
Xn=XAn+jXBnと表現される複素ベクトルである。
P^n-1で表現される逆システムを乗算し、低域通過フィルタGF(s)を通した制御指令値との差分から周期外乱dTnを推定し、周期外乱推定値dT^n(=dT^An +
jdT^Bn)としてトルクリプル補償値演算部1に出力して制御指令rnから差っ引いて周期外乱dTnを抑制する。
図9で示す制御方法はフィードバック制御であるが、例えば制御対象において回転数とトルクを入力変数として各ポイントで制御抑制を行い、最終補償値を記録・テーブル化し、これを用いてフィードフォワード制御を行うことも可能である。
一般には、上記動作領域を守るために制御器の最終段にリミッタ処理をおこなっている。しかし、補償用高調波のピーク部分のみがカットされた場合、平均トルクに影響を与え、別周波数のトルクリプルを増加させる虞を有している。
前記周期外乱オブザーバから出力された周期外乱推定値をリミッタ処理部に入力してリミッタ処理を行い、リミッタ処理された周期外乱推定値と前記制御指令との差分に基づいて制御対象を制御するよう構成したことを特徴としたものである。
前記周期外乱推定値と制御指令との差分に基づいて算出された補償トルク指令Tcをリミッタ処理するリミッタ処理部を設け、リミッタ処理部は、前記補償トルク指令Tcを入力して補償トルク指令Tcの絶対値eを算出する絶対値処理部と、算出された絶対値eと予め決められたリミッタ値Tlimとを比較し、e>Tlimのときにリミッタ値Tlim出力し、e<Tlimのときに前記補償トルク指令Tcを出力する補償指令演算部を備えたことを特徴としたものである。
なお、リミッタ値Tlimについては、固定値もしくは基本トルク指令と最大出力可能トルクとの差分により決定する。
したがって、第1の実施例によれば、トルク出力リミットを超過せず、平均トルクにも影響を与えない補償指令を得ることができるものである。
第2の実施例では、補償トルク指令Tcの実効値を予め決められたリミッタ値Tlimで除算して超過割合eを求める。比較部42aでは求まった超過割合eがe>1のときに超過割合eを出力し、e<1のときに1を出力し、各出力は各次数の実・虚成分を除算してリミッタされた補償指令値として制御対象2を制御する。
したがって、この実施例によれば、実施例1と同様に周期外乱オブザーバの補償指令値を、制御対象機器の出力制限内に調整されることで、トルク出力リミットを超過することなく、平均トルクにも影響を与えることのない補償指令を得ることができる。また、カットによる個別周波数にトルクリプルが発生する虞がなく、精度のよい補償指令を得ることができるものである。
は、第3の実施例と同様にフィードフォワード制御構成に適用されるものである。
すなわち、図6のフィードフォワード制御構成において、補償トルク演算部40で算出された補償トルク指令Tcは実効値処理部43に入力されて実効値が算出される。この補償トルク指令Tcの実効値をリミッタ値Tlimで除算し、超過割合eを求める。
リミッタ処理後の補償トルク指令波形が得られ、第2の実施例と同様の効果が得られるものである。また、補償トルク指令Tcにのみ補償操作が加わることで、実施例1,2と比較して演算量の低減が可能となるものである。
2… 制御対象
3… 同期外乱オブザーバ
4… リミッタ処理部
5… リミッタ処理部
10… テーブル
40… 補償トルク演算部
41… 絶対値処理部
42… 補償指令演算部
43… 実効値処理部
Claims (5)
- 周期外乱を発生する制御対象の出力を周期外乱オブザーバに入力して周期外乱推定値を算出し、算出された周期外乱推定値と制御指令との差分に基づいて制御対象を制御するものにおいて、
前記周期外乱オブザーバから出力された周期外乱推定値をリミッタ処理部に入力してリミッタ処理を行い、リミッタ処理された周期外乱推定値と前記制御指令との差分に基づいて制御対象を制御するよう構成したことを特徴とした周期外乱自動抑制装置。 - 前記リミッタ処理部は、前記周期外乱オブザーバから出力された周期外乱推定値に正弦/余弦値を乗算後に加算して補償トルク指令Tcを算出する補償トルク演算部と、算出された補償トルク指令Tcの絶対値uを求める絶対値処理部と、補償トルク指令Tcの絶対値を予め決められたリミッタ値Tlimで除算して超過割合eを求めると共に、前記絶対値uが、u>1のときに超過割合eを出力し、u<1のときに1を出力し、各出力を各次数の実・虚成分で除算してリミッタされた補償指令値を演算する補償指令演算部を備えたことを特徴とした請求項1記載の周期外乱自動抑制装置。
- 前記リミッタ処理部は、前記周期外乱オブザーバから出力された周期外乱推定値に正弦/余弦値を乗算後に加算して補償トルク指令Tcを算出する補償トルク演算部と、算出された補償トルク指令Tcの実効値を求める実効値処理部と、補償トルク指令Tcの実効値を予め決められたリミッタ値Tlimで除算して超過割合eを求め、求まった超過割合eがe>1のときに超過割合eを出力し、e<1のときに1を出力し、各出力は各次数の実・虚成分を除算してリミッタされた補償指令値を演算する補償指令演算部を備えたことを特徴とした請求項1記載の周期外乱自動抑制装置。
- 周期外乱を発生する制御対象の回転数とトルクを入力変数とした値を周期外乱推定値としてテーブルに格納し、この周期外乱推定値と制御指令との差分に基づいて制御対象を制御するものにおいて、
前記周期外乱推定値と制御指令との差分に基づいて算出された補償トルク指令Tcをリミッタ処理するリミッタ処理部を設け、リミッタ処理部は、前記補償トルク指令Tcを入力して補償トルク指令Tcの絶対値eを算出する絶対値処理部と、算出された絶対値eと予め決められたリミッタ値Tlimとを比較し、e>Tlimのときにリミッタ値Tlim出力し、e<Tlimのときに前記補償トルク指令Tcを出力する補償指令演算部を備えたことを特徴とした周期外乱自動抑制装置。 - 前記リミッタ処理部は、前記補償トルク指令Tcを入力して補償トルク指令Tcの実効値を算出する実効値処理部と、この補償トルク指令Tcの実効値を予め決められたリミッタ値Tlimで除算して超過割合eを求め、超過割合eが、e>1のときに超過割合eを出力し、e<1のときに1を出力し、各出力と前記補償トルク指令Tcの除算値をリミッタされた補償指令値として演算する補償指令演算部を備えたことを特徴とした請求項4記載の周期外乱自動抑制装置。
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