JP2015516137A - 共通アセンブリの電気モーターを制御するための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
第1モーター・コントローラーは、第1時間間隔および第2時間間隔に、第1電気モーターの第1ローターの命令速度を生じさせる。第1速度モニターは、時間間隔に関しての第1ローターの観測速度を検出する。第1時間間隔および第2時間間隔に関しての、それぞれの命令速度と、対応する観測速度との間の関係に基づいて、第1レシオが決定される。第1データ・プロセッサーは、時間間隔の間に第1レシオが増加または変化した場合、第1モーターに対する持続性カウンターを増分する。持続性カウンターがストール限界カウントを超えた場合、第1モーター減速度が推定される。持続性カウンターがストール限界カウントを超えた場合、推定された第1モーター変化率に基づいて、第1モーター変化率(または第1ローター速度)に追従するように、第2モーターの目標ローター速度が調節される。
Description
本発明は、共通アセンブリの電気モーターを制御するための方法およびシステムに関する。
特定の従来技術では、モーア(mower;草刈り機,刈取り機)のモーア・デッキやカッターなどのような、共通アセンブリのブレードを駆動するために、複数の電気モーターが用いられ得る。それらのモーターへ様々な負荷が与えられると、重い負荷を与えられたモーターは、熱的ストレスや機械的ストレスにより、不適切に働くことや、寿命を短くすることかあり得る。従って、例えば、一方または双方のモーターの性能を向上させるためや、一方または双方のモーターの熱的または機械的なストレスを低減するために、共通アセンブリの電気モーターを制御するための方法およびシステムが必要である。
1つの実施形態に従うと、方法およびシステムは、共通アセンブリ(例えば、モーアのモーア・デッキやトラクター)の第1モーターおよび第2モーターを含む。第1モーター・コントローラーは、一連の時間間隔内の第1時間間隔および第2時間間隔に、第1電気モーターの第1ローターの命令速度(commanded speed)を生じさせる。第1速度モニターは、第1時間間隔および第2時間間隔に関して、第1ローターの観測速度(observed speed)を検出する。観測速度のそれぞれは、それぞれの命令速度に対応する。第1時間間隔および第2時間間隔に関しての、それぞれの命令速度と、対応する観測速度との間の関係に基づいて、第1レシオが決定される。第1データ・プロセッサーは、一連の時間間隔の間に第1レシオが増加または変化した場合(例えば、第1レシオの逆数が減少した場合)、第1モーターに対する持続性カウンターを増分する。持続性カウンターがストール限界カウントを超えた場合、第1モーター減速度が推定される。持続性カウンターがストール限界カウントを超えた場合、推定された第1モーター変化率に基づいて、第1モーター変化率(または観測された第1ローター速度)に追従するように、第2モーターの目標ローター速度が調節される。
図1は、共通アセンブリの第1モーター15および第2モーター28を制御するためのシステム11の1つの実施形態を示す。共通アセンブリは、一般に、草刈り、物体(material)(例えば、農業用の材料(agricultural material)、種子、植物、油料種子、穀物、繊維、紙、パルプ、木、材木、木材製品、金属、金属製品、合金、および合金製品)の切断、粉砕、平削り、きさげ仕上げ、研磨、研削、形削り、処理のための作業機や車両や機器などのような、機械の任意の機械的アセンブリを、含むことができる。第1モーター・コントローラー14は、対応する第1モーター15と結合され、第2モーター・コントローラー16は、対応する第2モーター28と結合される。示されているように、第1モーター・コントローラー14と第2モーター・コントローラー16とは、車両データ・バス12と結合される。車両データ・バス12は、破線で示されているオプションのトラクション・コントロール・ユニット10と結合することができる。
第1モーター・コントローラー14と第2モーター・コントローラー16とは、車両データ・バス12を介して互いに通信することができる。しかし、代替の実施形態では、モーター・コントローラー(14、16)は、電送線やワイヤレス・リンクを介して互いに通信することができる。オプションのトラクション・コントロール・ユニット10は、システムや車両と関連しており地面と噛み合う1以上のホイール44又は無限軌道(tracks)を駆動するトラクション駆動モーターや内燃機関−電気モーター・ハイブリッドなどのような推進ユニットを、制御または監視することができる。
第1モーター15は、第1ブレード24へ直接的または間接的に取り付けられる又は結合される第1シャフト22を有する。例えば、第1シャフト22は、第1ブレード24が最大負荷スレッショルドを超える負荷に遭遇した場合(例えば、岩や、高くなった地表エリアや、切り株などのような固体物に当たったことによる)、第1ブレード24に対してシャフトが回転することを可能にするクラッチまたはブッシングを介して、第1ブレード24へ取り付け又は結合することができる。示されているように、第1マグネット20が第1シャフト22へ埋め込まれ又は固定され、第1エンコーダー18またはセンサーが、第1マグネット20の回転と関連する磁界の変化を測定または検出するように適用されて、回転の速さ、第1シャフト22の回転速度、第1シャフト22の加速度、または第1シャフト22の減速度の推定値を提供するようにしている。
代替の実施形態では、第1マグネット20と第1エンコーダー18とは、別のタイプのセンサー、例えば、光センサーやパルス・エンコーダーやギヤ駆動センサーや接触センサーなどと置換することができる。
第2モーター28は、第1ブレード36へ直接的または間接的に取り付けられる又は結合される第2シャフト34を有する。例えば、第2シャフト34は、第2ブレード36が最大負荷スレッショルドを超える負荷に遭遇した場合(例えば、岩や、高くなった地表エリアや、切り株などのような固体物に当たったことによる)、第2ブレード36に対してシャフトが回転することを可能にするクラッチまたはブッシングを介して、第2ブレード36へ取り付け又は結合することができる。示されているように、第2マグネット32が第2シャフト34へ埋め込まれ又は固定され、第2エンコーダー30またはセンサーが、第2マグネット32の回転と関連する磁界の変化を測定または検出するように適用されて、第2シャフト34の回転の速さ又は回転速度、第2シャフト34の加速度、または第2シャフト34の減速度の推定値を提供するようにしている。
代替の実施形態では、第2マグネット32と第2エンコーダー30とは、別のタイプのセンサー、例えば、光センサーやギヤ駆動センサーや接触センサーなどと置換することができる。
1つの実施形態では、第1モーター・コントローラー14は、第1データ・プロセッサー55と、データ・バス57と結合されるデータ・ストレージ・デバイス59とを含む。第1データ・プロセッサー55は、マイクロプロセッサー、マイクロコントローラー、プログラマブル・ロジック・アレイ、論理回路、算術論理ユニット、特定用途向け集積回路、デジタル信号プロセッサー、または他のデータ・プロセッサーを含むことができる。データ・ストレージ・デバイス59は、電子メモリ、不揮発性電子メモリ、ランダム・アクセス・メモリ、電子的消去可能プログラマブル・メモリ、磁気ストレージ・デバイス、光ストレージ・デバイス、磁気ディスク・ドライブ、光ディスク・ドライブ、または他のデータ・ストレージ・デバイスを含む。図1に示すように、データ・ストレージ・デバイス59は、第1速度モニター61、第1電流モニター63、第1持続性カウンター65、および第1速度制御モジュール67のためのソフトウェア命令またはソフトウェア・モジュールを格納する又は含む。
代替の実施形態では、データ・ストレージ・デバイス59の1以上のソフトウェア・モジュールは、データ・バス57と結合される等価の電子モジュールと置換することができる。
1つの実施形態では、第2モーター・コントローラー16は、第2データ・プロセッサー155と、データ・バス57と結合されるデータ・ストレージ・デバイス59とを含む。第2データ・プロセッサー155は、マイクロプロセッサー、マイクロコントローラー、プログラマブル・ロジック・アレイ、論理回路、算術論理ユニット、特定用途向け集積回路、デジタル信号プロセッサー、または他のデータ・プロセッサーを含むことができる。データ・ストレージ・デバイス59は、電子メモリ、不揮発性電子メモリ、ランダム・アクセス・メモリ、電子的消去可能プログラマブル・メモリ、磁気ストレージ・デバイス、光ストレージ・デバイス、磁気ディスク・ドライブ、光ディスク・ドライブ、または他のデータ・ストレージ・デバイスを含む。図1に示すように、データ・ストレージ・デバイス59は、第2速度モニター161、第2電流モニター163、第2持続性カウンター165、および第2速度制御モジュール167のためのソフトウェア命令またはソフトウェア・モジュールを格納する又は含む。
代替の実施形態では、データ・ストレージ・デバイスの1以上のソフトウェア・モジュールは、第2モーター・コントローラー16のデータ・バス51と結合される等価の電子モジュールと置換することができる。
図1において、システム11は、第1時間間隔および第2時間間隔に対して、第1電気モーターの第1ローターの命令速度を生じさせるための第1モーター・コントローラー14を含む。命令速度は、車両データ・バス12と結合されたユーザー・インターフェース51からの入力を介して、オペレーターにより生じさせることができる。ユーザー・インターフェース51は、システム11またはモーター・コントローラー(14、16)に対して、命令速度、要求速度(requested speed)、命令されたトルク、または他の制御入力を入力するための、キーパッド、フット・ペダル、スロットル・セッティング、1以上のスイッチ、ユーザー制御可能な可変抵抗器、ユーザー制御可能な可変キャパシター、コンソール、ディスプレイ、ダイアル、キーボード、またはタッチスクリーン・ディスプレイと関連するコントローラーを、含むことができる。第1時間間隔および第2時間間隔は、一連の時間間隔内に存在する。第1速度モニター61は、第1時間間隔および第2時間間隔について、第1ローターの観測速度を検出するように適用される。観測速度のそれぞれは、それぞれの命令速度に対応する。
通常運転状態の間、第1モーター15および第2モーター28のそれぞれは、命令速度で又は命令速度内で、および目標トルク範囲で動作する。しかし、その第1シャフト22の負荷(例えば、増加した負荷)や他の要因(例えば、熱的ストレス)に応じて、第1モーター15(単体で)はストール状態へ入り得るが、このストール状態は、第1コントローラー14により又はユーザー・インターフェース51を介して要求された命令速度を、第1モーター15の実際の又は観測されたモーター速度(例えば、第1エンコーダーまたはセンサー18により提供される)と比較して、維持できないときに生じ始める。同様に、第2モーター15(単体で又は第1モーター15と共に)はストール状態へ入り得るが、このストール状態は、第2コントローラー16により又はユーザー・インターフェース51を介して要求された命令速度を、第2モーター28の実際の又は観測されたモーター速度(例えば、第2エンコーダーまたはセンサー30により提供される)と比較して、維持できないときに生じ始める。1つの構成では、第1エンコーダー18は、第1モーター15の観測速度の推定のために、第1速度モニター61が用いるモーター整流(motor commutation)の間のパルス出力を提供し、第2エンコーダー30は、第2モーター28の観測速度の推定のために、第2速度モニター161が用いるモーター整流の間のパルス出力を提供する。
特定のモーター(15、28)に関しての実際の又は観測されたモーター速度対命令されたモーター速度の変化率が、複数の時間間隔(例えば、設定した時間期間)にわたって持続的に増加するとき、その特定のモーター(15、28)は、ストール状態へ入り得るか、またはストール状態へ入る危険性があるか又は入り易くなっている。変化率の増加するそれぞれの時間間隔(例えば、オペレーティング・システムのタスク・サイクル)に対して、内部ソフトウェア・カウンターである持続性カウンター(65、165)が増分される。各モーター(15、18)は、対応しており持続性カウントを持つ持続性カウンター(65、165)を有する。持続性カウンター(65、165)の持続性カウントが持続性カウント・スレッショルド(例えば、ストール限界カウント)を超えると、1以上のコントローラー(14、16)が、ストール状態に反応してそれを妨げ、通常運転状態を維持する。例えば、第1モーター・コントローラー14の第1持続性カウンター65が持続性カウント・スレッショルドを超えた場合、第1モーター・コントローラー14は、車両データ・バス12(または通信線、伝送線、またはワイヤレス・リンク)を介して第2モーター・コントローラー16と通信して、第2モーター28の速さ又は速度を、第1モーター15の観測速度と比例させて、またはこの文書で開示されるように、調節する。
1つの例示の構成では、第1持続性カウンター65は、第1時間間隔および第2時間間隔に関して、それぞれの命令速度と対応する観測速度との間の差を決定する。例えば、第1持続性カウンター65は、一連の時間間隔の間に差が増加した場合に、第1モーター15に対しての持続性カウントを増分する。第1速度制御モジュール67は、持続性カウンターがストール限界カウントを超えた場合、第1モーター15の第1ローター速度における第1モーター変化率(例えば、第1モーター減速度)を推定する。第2モーター・コントローラー16は、持続性カウンターがストール限界カウントを超えた場合に、推定した第1モーター変化率(例えば、第1モーター減速度)に基づいて又はそれに追従して、目標ローター速度が第1ローター速度と比例する又は等しくなるように追従するように、第2モーター28の目標ローター速度を調節する。
上記の例示の構成では、第2モーター・コントローラー16は、第2モーター28の目標ローター速度を、第1モーター・コントローラー14の第1持続性カウンター65の状態に基づいて調節するが、代替の構成(例えば、共通アセンブリとの矛盾のないもの)では、第1モーター・コントローラー14は、第1モーター15の目標ローター速度を、第2持続性カウンター165がストール限界カウントを超えることに応じて、調節することができる。更に、図1に示すように、モーター・コントローラー(14、16)は、1以上の持続性カウンター(65、165)がスレッショルドの持続性カウントまたはストール限界を超えることに応じて、ストール状態を避けるために、第1モーター15、第2モーター28、または双方の目標ローター速度の調節をサポートする。
例示の構成に戻ると、個別に又は集合的に適用でき得る様々な例に従って、第2モーター28の目標ローター速度を調節することができる。第1の例では、第2モーター・コントローラー16は、第2モーター28の目標ローター速度および対応するモーター入力電流(例えば、1以上の巻線き又は相へのもの)を、対応するモーター入力電流限界(y)(例えば、1以上の巻線又は相へ適用可能)を条件とする固定ローター速度(x)へと低下させるための、第2速度制御モジュール167を更に含み、目標ローター速度は、観測された第1モーター速度と比例する又はそれと等しく、モーター入力電流は、電流限界よりも低い又はそれと等しい。
第2の例では、第2モーター・コントローラー16は、第2モーター28の目標ローター速度および対応するモーター入力電流(例えば、1以上の巻線又は相へのもの)を、対応するモーター入力電流限界(y)(例えば、1以上の巻線又は相へ適用可能)を条件とする、時間期間に対しての固定ローター速度(x)へと低下させるための、第2速度制御モジュール167を更に含み、以下のうちの1以上のものが満足させられる。(1)目標ローター速度が、観測された第1モーター速度と比例する又はそれと等しい。(2)モーター入力電流は、電流限界よりも低い又はそれと等しい。(3)xおよびyは、第2モーター28の通常運転範囲に対しての一次方程式または二次方程式との矛盾が無く、目標ローター速度は、観測された第1モーター速度と比例する又はそれと等しい。
第2の例のため、およびこの文書で開示する実施形態に対してより一般的に適用可能とするために、通常運転とは、目標ローター速度が、モーター(15、28)での所与の負荷に整合する又は所与の負荷に対して要求される対応するトルク範囲(またはモーターの1以上の相の電流範囲)に対しての、適切な動作速度範囲内にあることを、意味する。一次方程式または二次方程式は、特定のモーター(15、28)の特徴または性能の曲線を表し得、また、モーター(15、28)の通常運転範囲の上界または下界を表し得る。1つの実施形態では、コントローラー(14、16)は、オペレーターからのユーザー・インターフェース51を介したユーザー入力または命令速度と矛盾しない、通常運転範囲内の動作点を選択する。データ・ストレージ・デバイス59は、以下のアイテムのうちの1以上のものを格納することができる。(1)目標ローター速度および対応する入力電流(例えば、モーター巻線の1以上の相に対しての、所与の目標ローター速度のための最大入力電流)に関しての、または目標ローター速度対トルクに関しての、特定のモーターの性能の曲線を表す一次方程式または二次方程式。(2)モーターの通常運転範囲の上界または下界。(3)モーター入力またはモーター巻線への過剰な電流または電気的エネルギーの印加を避けるための、特定のモーターの何らかの性能曲線または通常運転範囲。(4)特定のモーターに関しての目標ローター速度(x)対電流限界(y)または動作電流範囲のルックアップ・テーブルまたはリレーショナル・データベース。(5)対応するモーターに関してのストール限界カウントまたはスレッショルドの持続性カウント。
第3の例では、第2モーター28のコントローラー16は、第1時間間隔と第2時間間隔の間の経過した時間を第1モーター減速度に乗算したものに、第2モーター28の以前の第2ローター速度を加算したものと比例させて、第2モーター28の目標ローター速度を低減させるための、第2速度制御モジュール167を更に含む。
第4の例では、第2モーター28の目標ローター速度は下記の式に従って低減される。
ω=ω0+αt
ここで、αは、第1モーター15の減速度と等しい一定の負の角加速度であり、ωは、第2モーター28の目標角速度であり、ω0は、以前の第2ローター速度であり、tは、第1時間間隔と第2時間間隔の間の経過した時間である。
第5の例では、第2モーター28の目標ローター速度は、下記の式に従って、時間可変角加速度を扱うように時間積分としてモデル化される。
ω(t)=ω0+∫0 Tα(t)dt
ここで、ω(t)は、時間期間T内の時間での第2モーター28の目標角速度であり、ω0は、t=0での初期第2ローター速度であり、α(t)は、時間の関数であり、且つ対応する時間での第1モーター15の減速度の絶対値と等しい、負の角加速度または減速度である。
1つの実施形態では、第1モーター15および第2モーター28のそれぞれは、ブラシレス直流(BLDC)モーターを含み、これは、小さいパッケージで高トルクとすることを容易にする。BLDCモーターは、例えば、多相交流モーター部分を駆動する一体型インバーター(integral inverter)を含むことができる。しかし、添付の特許請求の範囲の範囲内にある他の実施形態では、第1モーター15および第2モーター28は、任意の直流モーター、交流モーター、多相交流モーター、電子的整流(electronically commuted)モーター、スイッチト・リラクタンス・モーター、誘導モーター、同期モーター、永久磁石モーター、または他のタイプの電気モーターを含むことができる。
図2は、共通アセンブリが、2つの切断用ブレード(24、36)を有するモーアのモーア・デッキ40を含む例を示す。図1および図2における同じ参照番号は、同じエレメントを示す。例示を目的として、図2は、モーア・デッキ40の底部側を示し、ブレード(24、36)が露出されている。
図2において、第1モーター15および第2モーター28は、1以上の留め具によりモーア・デッキ40へ取り付けられている。例えば、第1モーター15および第2モーター28は、モーア・デッキ40の対応する穴と対をなす留め具または取り付けブラケットにより、モーア・デッキ40の上側に取り付けることができる。図2の第1モーター15および第2モーター28は、図1の第1モーター・コントローラー14および第2モーター・コントローラー16と結合される。
第1モーター15は、第1ブレード24を回転させることができる。第2モーター28は、第2ブレード36を回転させることができる。図2に示すように、第1ブレード24は、モーア・デッキ40の排出シュート42の近くに位置し、第2ブレード36は、排出シュート42から更に離れて位置する。第1ブレード24および第2ブレード36の双方は、同じ回転方向46で回転する。図2において、ブレードは、曲線の矢印により時計回り方向のものとして示しているが、代替の構成では、ブレードは反時計回りの方向に回転させることもできる。モーア・デッキ40は、モーア・デッキ40の周辺部に取り付ける1以上のホイール44で支持することができる。
図1および図2をまとめて参照すると、第1電流モニター63が、第1モーター15の第1電流を検出するために適用され、第1モーター15は、切断する物体から第1モーア・ブレードおよび第2モーア・ブレードの双方により引き起こされる、変化する負荷を受ける。第1モーター15の電流センサーは、第1電流モニター63により処理するための電流データまたは電流サンプリングを提供することができ、そのような電流サンプルは、第1モーター15の1以上の相または巻線と関係し得る。第1データ・プロセッサー55は、第1電流が最大許容可能電流より大きいかどうかを判定する。第2モーター28の第2データ・プロセッサーは、第1電流が最大許容可能電流よりも大きい場合に、第2モーター28の第2電流と、第2モーター28の命令速度対観測速度とを決定するように、適用される。第2モーター28の電流センサーは、第2電流モニター163により処理するための電流データまたは電流サンプルを提供することができ、そのような電流サンプルは、第2モーター28の1以上の相または巻線と関係し得る。
図2において構成されているように、モーア・デッキ40の動作中、第1モーター15の第1ブレード24は、切断された植物を排出シュート42へ排出するために、第1ブレード24と第2ブレード36との双方から切断された植物(例えば、牧草や雑草)の負荷を受けるので、第1モーター15は、第2モーター28よりも大きい負荷を受け得る。従って、第1モーター15は、望まれないストール状態となり易くなる(例えば、持続性カウントのスレッショルドを超えることによる)が、これは、モーター・コントローラー(14、16)により第1モーター15および第2モーター28の双方を共に制御することにより、低減または防止することができる。例えば、第1持続性カウンター65が、第1モーター15がストール状態へ近づいていることを示す場合に、第1モーター15でのストール状態となる可能性を緩和するため、および植物の物体(例えば、牧草や雑草)からの負荷(第1ブレード24により伝えられる)を低減するために、第2モーター28の第2モーター速度を、第1モーター速度と比例して低減させること、またはこの文書で開示されるようにすることができる。
図3は、モーターを制御するための方法の第1実施形態のフロー・チャートである。図3の方法はステップ300で始まる。
ステップ300において、第1モーター・コントローラー14または第1データ・プロセッサー55は、第1モーター15の第1動作状態を検査する。第1動作状態は、命令速度対観測速度(第1モーター15のもの)のインジケーター、および第1電流(第1モーター15のもの)を含み得る。例えば、第1モーター・コントローラー14の第1速度モニター61は、命令速度対観測速度を測定することができ、第1電流モニター63は、1つの時間間隔の間での第1モーター15の第1電流を推定することができる。第1動作状態は、第1モーター15が通常運転範囲内で動作しているか否かを、示すことができる。
ステップ302において、第1モーター・コントローラー14または第1データ・プロセッサー55が、第1モーター電流または第1電流が最大許容可能電流よりも大きいかどうかを判定するか、または、第1モーター・コントローラー14、第1速度制御モジュール67、または第1速度モニター61が、第1モーターの観測速度が命令速度よりも小さいかどうかを判定する。第1モーター電流が最大許容可能電流よりも大きい場合、または第1モーターの観測速度が命令速度よりも小さい場合、方法はステップ306へと続く。しかし、第1モーター電流が最大許容可能電流よりも大きくない場合、または第1モーターの観測速度が命令速度よりも小さくない場合、方法はブロック304へと続き、システム11またはデータ・プロセッサー(55、155)は1つの時間間隔を待つ。
ステップ306において、第2モーター・コントローラー16または第2データ・プロセッサー155は、第2モーター28の第2動作状態を検査する。第2動作状態は、命令速度対観測速度のインジケーター、および第2電流を含み得る。例えば、第2モーター・コントローラー16の第2速度モニター161は、命令速度対観測速度を測定することができ、第2電流モニター163は、1つの時間間隔の間での第2モーター28の第2電流を検出することができる。第2動作状態は、第2モーター28が通常運転範囲内で動作しているか否かを、示すことができる。第2データ・プロセッサー155は、第1モーターの観測速度または第2の観測されたモーター速度が命令速度よりも小さい時間間隔のカウントに基づいて持続性レシオを推定ように、適用される。例えば、第1持続性カウンター65、第2持続性カウンター165、または双方が、複数の時間間隔にわたっての推定された持続性に基づいて、更新される。
ブロック308において、第1データ・プロセッサー55、第2データ・プロセッサー155、または双方は、持続性カウンター(65、165)の持続性カウントがストール限界カウントより大きいかどうかを判定する。持続性カウンターの持続性カウントが、ストール限界カウントまたは持続性カウント・スレッショルドよりも大きい場合、方法はステップ312へと続く。しかし、持続性カウンターの持続性カウントが、ストール限界カウント(または持続性カウント・スレッショルド)よりも大きくない場合、方法はステップ304へと続く。
ブロック312において、第1データ・プロセッサー55、第2データ・プロセッサー155、または双方は、ストール・フラグをセットし、第1モーター15における減速度を計算する。第1モーター・コントローラー14は、計算した減速度との矛盾の無い、第1モーター15の第1モーター速度変化を推定し、第1モーター速度、速度変化、または減速度を、車両データ・バス12または他のものを介して第2モーター・コントローラー16へ送る。
ブロック316において、第2モード・コントローラー16において、第2モーター・コントローラー16は、第1モーター15の変化率に経過時間を乗算したものと比例するように(例えば、等しいように)、第2モーター調節速度(adjusted speed)を推定する。代替の構成では、第2モーター・コントローラー16は、第1モーター減速度(例えば、それに対してスケール化またはインデックス化する)、第1モーター速度(例えば、それに対して比例、スケール化またはインデックス化する)、または双方に追従するように、第2モーター調節速度を推定する。
ブロック318において、第2モーター・コントローラー16または第2速度制御モジュール167は、第2モーター28の第2モーター調節速度を設定する。
ブロック320において、第2モーター・コントローラー16は、第2モーター28の目標速度を維持するため又はそれへ到達するための速度制御プロセスを実行し、これは、以下の3つの条件の何れかを満たす場合に実行される。(1)ブロック314において、カウンター(例えば、第1持続性カウンター65)の持続性カウントが、ストール限界カウントまたは持続性カウント・スレッショルドよりも小さい場合、(2)第1モーター15の電流が、最大の許容可能な第1モーター電流よりも小さい又はそれと等しい場合、且つ第1モーター15の速度が、命令速度とほぼ等しい場合(例えば、ブロック310において)、および(3)ブロック316の実行の後。第2モーター・コントローラー16から第2モーター28へ送られる第2モーター調節速度は、台形のブロック318で表されている。ユーザーは、ユーザー・インターフェース51を介して第2モーターの目標速度を確立することができ、確立された目標速度は、第1モーター15の減速度や第1モーター速度により制限されることも制限されないこともあり得る。
図4は、本開示に従った、モーターを制御するための方法の第1の実施形態のフロー・チャートである。図4の方法はステップ400で始まる。
ステップS400において、第1モーター・コントローラー14は、一連の時間間隔内の第1時間間隔および第2時間間隔に対して、第1電気モーター15の第1ローターの複数の命令速度を生じさせる。
ステップS402において、第1速度制御モジュール67は、第1時間間隔および第2時間間隔に対しての、第1ローターまたは第1シャフト22の複数の観測速度を検出する。観測速度のそれぞれは、それぞれの命令速度に対応する。
ステップS404において、第1データ・プロセッサー55または第1モーター・コントローラー14は、第1時間間隔および第2時間間隔に関しての、それぞれの命令速度と、対応する観測速度との間の関係に基づいて、第1レシオを決定する。例えば、第1データ・プロセッサー55または第1モーター・コントローラー14は、第1時間間隔および第2時間間隔に関して、それぞれの命令速度に対する共通の分母と、対応する観測速度の間での分子の差とを決定する。第1レシオは、第1モーター15の分子の差と共通の分母とにより形成される。
代替の実施形態では、第1レシオの逆数をとることにより、第1レシオの逆数が形成される。
ステップS406において、第1データ・プロセッサー55または第1モーター・コントローラー14は、一連の時間間隔の間に第1レシオが増加または変化した場合に、第1モーター15に関しての第1持続性カウンター65を増分する。代替的に、第1データ・プロセッサー55または第1モーター・コントローラー14は、一連の時間間隔の間に第1レシオの逆数が減少した場合に、第1持続性カウンター65のカウントを増分する。
ステップS408において、第1データ・プロセッサー55、第1速度モニター61、または第1速度制御モジュール67は、第1持続性カウンター65のカウントがストール限界カウントを超えた場合に、第1モーター15の第1モーター減速度または第1ローター速度または第1シャフト22における第1モーター変化率を推定する。第1モーター15に対しての第1持続性カウンター65がストール限界カウントまたは持続性カウント・スレッショルドを超えるということは、第1モーター15がストール・モードに近づいている又はストール・モードにあるということを示す。更に、ステップS408において、第1モーター15のコントローラー14は、第1モーター減速度または第1モーター変化率を、車両データ・バス12または他のものを介して、第2モーター28のコントローラー16へ通信することができる。
ステップS410において、第2モーター・コントローラー16、第2データ・プロセッサー155、または第2速度制御モジュール167は、第1持続性カウンター65のカウント値がストール限界カウントまたは持続性カウント・スレッショルドを超えた場合に、推定された第1モーター変化率に基づいて、第1モーター変化率または第1ローター速度に追従するように、第2モーター28の目標ローター速度を調節する。第2モーター・コントローラー16、第2データ・プロセッサー155、または第2速度制御モジュール167は、第2モーター28の目標ローター速度を、様々な例に従って調節することができ、それらは個別的または集合的に適用することができる。
第1の例では、第2モーター・コントローラー16は、第2モーター28の目標ローター速度および対応するモーター入力電流(例えば、1以上の巻線き又は相へのもの)を、対応するモーター入力電流限界(y)(例えば、1以上の巻線又は相へ適用可能)を条件とする固定ローター速度(x)へと低下させるための、第2速度制御モジュール167を更に含み、目標ローター速度は、観測された第1モーター速度と比例する又はそれと等しく、モーター入力電流は、電流限界よりも低い又はそれと等しい。
第2の例では、第2モーター・コントローラー16は、第2モーター28の目標ローター速度および対応するモーター入力電流(例えば、1以上の巻線又は相へのもの)を、対応するモーター入力電流限界(y)(例えば、1以上の巻線又は相へ適用可能)を条件とする、時間期間に対しての固定ローター速度(x)へと低下させるための、第2速度制御モジュール167を更に含み、以下のうちの1以上のものが満足させられる。(1)目標ローター速度が、観測された第1モーター速度と比例する又はそれと等しい。(2)モーター入力電流は、電流限界よりも低い又はそれと等しい。(3)xおよびyは、第2モーター28の通常運転範囲に対しての一次方程式または二次方程式との矛盾が無く、目標ローター速度は、観測された第1モーター速度と比例する又はそれと等しい。
通常運転とは、目標ローター速度が、モーター(15、28)での所与の負荷に整合する又は所与の負荷に対して要求される対応するトルク範囲(またはモーターの1以上の相の電流範囲)に対しての、適切な動作速度範囲内にあることを、意味する。一次方程式または二次方程式は、特定のモーター(15、28)の特徴または性能の曲線を表し得、また、モーター(15、28)の通常運転範囲の上界または下界を表し得る。データ・ストレージ・デバイス(59)は、以下のアイテムのうちの1以上のものを格納することができる。(1)目標ローター速度および対応する入力電流(例えば、モーター巻線の1以上の相に対しての、所与の目標ローター速度のための最大入力電流)に関して、または目標ローター速度対トルクに関しての、特定のモーターの性能の曲線を表す一次方程式または二次方程式。(2)モーターの通常運転範囲の上界または下界。(3)モーター入力またはモーター巻線への過剰な電流または電気的エネルギーの印加を避けるための、特定のモーターの何らかの性能曲線または通常運転範囲。(4)特定のモーターに関しての目標ローター速度(x)対電流限界(y)または動作電流範囲のルックアップ・テーブル、リレーショナル・データベース、またはデータ構造。(5)対応するモーターに関してのストール限界カウントまたはスレッショルドの持続性カウント。
第3の例では、第2モーター28のコントローラー16は、第1時間間隔と第2時間間隔の間の経過した時間を第1モーター減速度に乗算したものに、第2モーター28の以前の第2ローター速度を加算したものと比例させて、第2モーター28の目標ローター速度を低減させるための、第2速度制御モジュール167を更に含む。
第4の例では、第2モーター28の目標ローター速度は下記の式に従って低減される。
ω=ω0+αt
ここで、αは、第1モーター15の減速度と等しい一定の負の角加速度であり、ωは、第2モーター28の目標角速度であり、ω0は、以前の第2ローター速度であり、tは、第1時間間隔と第2時間間隔の間の経過した時間である。
第5の例では、第2モーター28の目標ローター速度は、下記の式に従って、時間可変角加速度を扱うように時間積分としてモデル化される。
ω(t)=ω0+∫0 Tα(t)dt
ここで、ω(t)は、時間期間T内の時間での第2モーター28の目標角速度であり、ω0は、t=0での初期第2ローター速度であり、α(t)は、時間の関数であり、且つ対応する時間での第1モーター15の減速度の絶対値と等しい、負の角加速度または減速度である。
図5の方法は、図5の方法がステップS412を更に含むことを除き、図4の方法と似ている。図4と図5との同じ参照番号は、同じステップまたはプロシージャーを示す。
ステップS412は、ステップS410と同時に又はステップS410の後に実行することができる。しかし、ステップS412は、ステップS410において持続性カウンター(例えば、第1持続性カウンター65)の値のカウントがストール限界カウントを超えた場合にのみ、実行される。そうではない場合、図5の方法はステップS410で終了する。
ステップS412において、第2データ・プロセッサー155、第2モーター・コントローラー16、または第2速度制御モジュール167は、第1時間間隔と第2時間間隔の間の経過した時間を第1モーター減速度に乗算したものに、第2モーター28の以前の第2ローター速度を加算したものと比例させて、第2モーター28の目標ローター速度を低減させる。
図6の方法は、図6の方法がステップS414を更に含むことを除き、図4の方法と似ている。図4と図6との同じ参照番号は、同じステップまたはプロシージャーを示す。
ステップS414は、ステップS414と同時に又はステップS414の後に実行することができる。しかし、ステップS414は、ステップS410において持続性カウンター(例えば、第1持続性カウンター65)のカウント値がストール限界カウントまたは持続性カウント・スレッショルドを超えた場合にのみ、実行される。
ステップS414において、第2データ・プロセッサー155、第2モーター・コントローラー16、または第2速度制御モジュール167は、第2モーター28の目標ローター速度を下記の式に従って低減する。
ω=ω0+αt
ここで、αは、第1モーター15の減速度と等しい一定の負の角加速度であり、ωは、第2モーター28の目標角速度であり、ω0は、以前の第2ローター速度であり、tは、第1時間間隔と第2時間間隔の間の経過した時間である。
図7の方法は、図7の方法がステップS410をS416と置き換えていることを除き、図4の方法と似ている。図4と図7との同じ参照番号は、同じステップまたはプロシージャーを示す。
ステップS416において、第2データ・プロセッサー155、第2モーター28のコントローラー16、または第2速度制御モジュール167は、下記の式に従って第2モーター28の目標ローター速度を低減させ、ここでは、第2モーター28の目標ローター速度は、時間可変角加速度を扱うように時間積分としてモデル化される。
ω(t)=ω0+∫0 Tα(t)dt
ここで、ω(t)は、時間期間T内の時間での第2モーター28の目標角速度であり、ω0は、t=0での初期第2ローター速度であり、α(t)は、時間の関数であり、且つ対応する時間での第1モーター15の減速度の絶対値と等しい、負の角加速度または減速度である。
図8の方法は、図8の方法がステップS404をS420と置き換えていることを除き、図4の方法と似ている。図4と図7との同じ参照番号は、同じステップまたはプロシージャーを示す。
ステップS420において、第1プロセッサー55、第2プロセッサー155、または双方は、第1時間間隔および第2時間間隔に関して、第1モーター15の第1電流が、最大許容可能電流よりも大きい場合、第2モーター28の第2電流が、最大許容可能電流よりも大きい場合、および第1モーター15の観測速度が命令速度よりも低い場合、それぞれの命令速度に対する共通の分母と、対応する観測速度の間での分子の差とを決定する。ステップS420において、第1レシオが、第1モーター15の分子の差と共通の分母とにより形成される。例えば、第1モーター・コントローラー14または第1データ・プロセッサー55は、第1モーター15の分子の差と共通の分母とにより第1レシオを形成する。代替的には、第1モーター・コントローラー14または第1データ・プロセッサー55は、第1レシオの逆数をとることにより、または別な方法で第1レシオを計算することにより、第1レシオの逆数を形成する。
ステップS420は、個別に又は集合的に適用でき得る様々な技術に従って実行することができる。第1の技術では、第1速度モニター61が、第1モーター15の第1ローターまたは第1シャフト22の観測されるローター速度を決定し、第2速度モニター161が、第2モーター28または第2シャフト34の観測速度を決定する。第1プロセッサー55、第2プロセッサー155、または双方は、それぞれの命令速度に対する共通の分母と、対応する観測速度の間での分子の差とを決定する。第1電流モニター63は、第1モーター15の第1電流を決定することができ、第1電流センサーは、1以上の入力相、少なくとも1つのモーター巻線、または第1モーター15への1以上の入力と関連する(例えば、誘導結合される)。第2電流モニター163は、第2モーター28の第2電流を決定することができ、第1電流センサーは、1以上の入力相、少なくとも1つのモーター巻線、または第1モーター15への1以上の入力と関連し(例えば、誘導結合され)、第2電流センサーは、1以上の入力相、少なくとも1つのモーター巻線、または第2モーター28への1以上の入力と関連する(例えば、誘導結合する)。第1データ・プロセッサー55は、第1モーター15の第1電流が最大許容可能電流よりも大きいか否かを判定する。第2データ・プロセッサーは、第2モーター28の第2電流が最大許容可能電流よりも大きいか否かを判定する。第2モーター・コントローラー16または第2速度モニター161は、評価される1つの時間間隔または複数の時間間隔の間に、下記の条件、即ち、時間間隔のグループ(例えば、第1時間間隔および第2時間間隔)に関して、(1)第1モーター15の第1電流が、最大許容可能電流よりも大きい場合、および(2)第1の観測されたローター速度が、命令されたローター速度よりも低い場合という条件のうちの1以上のものが存在する場合に、第2モーター28の観測速度対第2モーター28の命令速度を決定する。
ステップS420を行うための第2の技術では、第2モーター・コントローラー16の第2データ・プロセッサー155を適用して、第1時間間隔および第2時間間隔に関して、第1モーター15の第1電流が、最大許容可能電流よりも大きい場合、第2モーター28の第2電流が、最大許容可能電流よりも大きい場合、および第1モーター15の観測速度が命令速度よりも低い場合、それぞれの命令速度に対する共通の分母と、対応する観測速度の間での分子の差とを決定する。1つの実施形態では、第1電流モニター63を適用して、第1モーター15の第1電流を決定する(例えば、第1モーターの入力端子と関連する電流センサーから)。第1モーター15および第2モーター28が、物体(例えば、植物)を切断するために共通アセンブリ内にコンポーネントを含む場合において、例えば、放出シュート42から間隔を離されており第2ブレード36を駆動する第2モーター28よりも、第1ブレード24を駆動する第1モーター15が、モーア・デッキ40の放出シュート42に近接または接近しているというような、共通アセンブリの構成または設計によっては、第1モーター15は変化する負荷を受け得る。第1モーター15が変化する負荷を受ける場合、電流モニター63を適用して、第1電流が最大許容可能電流よりも大きいかどうかを判定する。第1電流が最大許容可能電流よりも大きい場合に、第2電流モニター163を適用して、第2モーター28の第2電流と、第1モーター15と第2モーター28とのうちの少なくとも一方の観測速度対命令速度とを、決定する。
図9の方法は、図9の方法がステップS422、S424、S426、S428、S430、およびS432を更に含むことを除き、図4の方法と似ている。図4と図9との同じ参照番号は、同じステップまたはプロシージャーを示す。
ステップS422において、第2モーター・コントローラー16または第2データ・プロセッサー155は、一連の時間間隔内の第3時間間隔および第4時間間隔に対して、第2モーター28の第2ローターの複数の命令速度を生じさせる。
ステップS424において、第2速度モニター161または第2モーター・コントローラー16は、第3時間間隔および第4時間間隔に対しての第2ローターの複数の観測速度を検出する。観測速度のそれぞれは、それぞれの命令速度に対応する。
ステップS426において、第2モーター・コントローラー16または第2データ・プロセッサー155は、第3時間間隔および第4時間間隔に関して、それぞれの命令速度に対する共通の分母と、対応する観測速度の間での第2の分子の差とを決定する。第2レシオが、第2モーター28の第2の分子の差と共通の分母とにより形成される。
ステップS428において、第2モーター・コントローラー16または第2データ・プロセッサー155は、一連の時間間隔の間に第2レシオが増加(または変化)した場合に、第2モーター28に関しての第2の持続性カウンター165を増分する。代替的には、第2データ・プロセッサー155またはコントローラーは、一連の時間間隔の間に、第2レシオの逆数が減少した場合に、第2の持続性カウンター165を増分する。
ステップS430において、第2モーター・コントローラー16または第2データ・プロセッサー155は、第2の持続性カウンター165のカウントがストール限界カウントまたは持続性カウント・スレッショルドを超えた場合に、第2モーター28の減速度または第2モーター28の第2ローター速度における第2モーター変化率を推定する。第2の持続性カウンター165(第2モーター28に対する)のカウントがストール限界値を超えた場合、その過剰なカウントは、第2モーター28がストール・モードに近づいていること又はストール・モードにあることを示す。更に、第2モーター・コントローラー16は、第2モーター減速度または第2モーター変化率を、第1モーター・コントローラー14へ通信する(例えば、車両データ・バス12を介して)。
ステップS432において、第1モーター・コントローラー14は、推定された第2モーター変化率に基づいて、第2モーター28の観測されたローター速度に追従する又はそれと一致するように、第1モーター15の目標ローター速度を調節(例えば、減速)する。
本方法および本システムは、一方のモーターが他方のモーターとは異なる負荷を受けるデュアル・モーター・アセンブリのモーターでの熱的および機械的なストレスを低減することに適する。例えば、本システムおよび本方法は、リカバリー期間の間に、負荷の高い方のモーターの回転速度に追従するように、負荷の低い方のモーターの回転速度を低下させて、負荷の高い方のモーターの負荷を低減する。所与の時点において、特定のモーターへ流れ込む電流と、モーター・コントローラー命令速度対実際の又は観測された速度とを監視することにより、本方法および本システムは、対応するブレードまたはシャフトと接続された特定のモーターが経験している状態を監視する。特定のモーターがストール状態へ近づいた時点又はストールし始めた時点で、1以上のモーター・コントローラーが、モーターを迅速に制御または調節して、ストール状態を解消または防止する。
モーア・デッキへ適用する場合、本方法および本システムは、密集した植物や高い草を刈る性能を全く低下させずに、ベルト駆動のプーリー(モーアのブレードへ取り付けられるそれらのシャフトを持つ)を、モーアのブレードと動作可能に接続される電気モーター(それらのシャフトを持つ)と置換することに、適する。
好適な実施形態について説明したが、特許請求の範囲で定めた本発明の範囲から離れずに様々な変更を行えることは、明らかである。
Claims (23)
- 共通アセンブリの第1モーターおよび第2モーターを制御する方法であって、
一連の時間間隔内の第1時間間隔および第2時間間隔に関して、第1電気モーターの第1ローターの複数の命令速度を生じさせるステップと、
前記第1時間間隔および前記第2時間間隔に関しての前記第1ローターの複数の観測速度を検出するステップであって、前記観測速度のそれぞれは、それぞれの命令速度に対応する、ステップと、
前記第1時間間隔および前記第2時間間隔に関しての、それぞれの命令速度と対応する観測速度との間の関係に基づいて第1レシオを決定するステップと、
前記一連の時間間隔の間に、前記第1レシオが低下または変化した場合に、前記第1モーターに関しての持続性カウンターを増分させるステップと、
前記持続性カウンターがストール限界カウントを超えた場合に、前記第1モーターの第1ローター速度における第1モーター減速度または第1モーター変化率を推定するステップと、
前記持続性カウンターがストール限界カウントを超えた場合に、推定された前記第1モーター変化率に基づいて、前記第1モーター変化率または前記第1ローター速度に追従するように、第2モーターの目標ローター速度を調節するステップと
を含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記第1モーターに関しての前記持続性カウンターを増分させる前記ステップは、前記一連の時間間隔の間に、前記第1レシオの逆数が増加した場合に、前記第1モーターに関しての前記持続性カウンターを増分させるステップを更に含む、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、調節する前記ステップは、
前記目標ローター速度を、対応する電流限界を条件とするそれぞれのモーター入力電流での固定ローター速度へと低減するステップであって、前記目標ローター速度は、観測された前記第1モーター速度と比例する又はそれと等しく、前記モーター入力電流は、前記電流限界よりも低い又はそれと等しい、ステップ
を更に含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、調節する前記ステップは、
前記第1時間間隔と前記第2時間間隔の間の経過時間を前記第1モーター減速度に乗算したものに、前記第2モーターの以前の第2ローター速度を加算したものと比例するように、前記第2モーターの前記目標ローター速度と電流とを低減するステップ
を更に含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、調節する前記ステップは、
前記第2モーターの前記目標ローター速度を、
ω=ω0+αt
に従って低減するステップであって、αは、前記第1モーター減速度の一定の負の角加速度または減速度であり、ωは、前記第2モーターの目標角速度であり、ω0は、以前の第2ローター速度であり、tは、前記第1時間間隔と前記第2時間間隔の間の経過時間である、ステップ
を更に含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記第2モーターの前記目標ローター速度は、
ω(t)=ω0+∫0 Tα(t)dt
に従って、時間可変角加速度を扱うように時間積分としてモデル化され、ω(t)は、時間期間T内の時間に関しての前記第2モーターの目標角速度であり、ω0は、T=0での初期第2ローター速度であり、α(t)は、時間の関数であり、対応する時間で前記第1モーターの減速度と等しい、負の角加速度または減速度である、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、それぞれの命令速度と対応する観測速度との間の関係に基づいて第1レシオを決定する前記ステップは、
前記第1時間間隔および前記第2時間間隔に関して、それぞれの前記命令速度に対する共通の分母と、対応する前記観測速度の間での分子の差とを決定するステップであって、第1レシオが、前記第1モーターに関しての前記分子の差と前記共通の分母とにより形成される、ステップ
を更に含む、方法。 - 請求項7に記載の方法であって、前記第1時間間隔および前記第2時間間隔に関して、前記第1モーターの第1電流が、最大許容可能電流よりも大きく、前記第2モーターの第2電流が、最大許容可能電流よりも大きく、前記第1モーターの観測速度が命令速度よりも低い場合に、それぞれの前記命令速度に対する前記共通の分母と、対応する前記観測速度の間での前記分子の差とを決定する、方法。
- 請求項7に記載の方法であって、
一連の時間間隔内の第3時間間隔および第4時間間隔に関して、第2電気モーターの第2ローターの複数の命令速度を生じさせるステップと、
前記第3時間間隔および前記第4時間間隔に関しての前記第2ローターの複数の観測速度を検出するステップであって、前記観測速度のそれぞれは、それぞれの命令速度に対応する、ステップと、
前記第3時間間隔および前記第4時間間隔に関して、それぞれの前記命令速度に対する共通の分母と、対応する前記観測速度の間での第2の分子の差とを決定するステップであって、第2レシオが、前記第1モーターの前記第2の分子の差と前記共通の分母とにより形成される、ステップと、
前記一連の時間間隔の間に前記第2レシオが増加または変化した場合に、前記第2モーターに関しての第2持続性カウンターを増分するステップと、
前記第2レシオがストール限界カウントを超えた場合に、前記第2モーターの第2ローター速度における第2モーター減速度または第2モーター変化率を推定するステップと、
推定された前記第2モーター変化率に基づいて、前記第2モーターの観測されたローター速度に追従する又はそれと一致するように、第1モーターの目標ローター速度を調節または減速するステップと
を更に含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
変化する負荷を受ける前記第1モーターの第1電流を検出するステップであって、前記第1モーターおよび前記第2モーターは、物体を切断するために、共通アセンブリ内にコンポーネントを含む、ステップと、
前記第1電流が最大許容可能電流よりも大きいかどうかを判定するステップと、
前記第1電流が前記最大許容可能電流よりも大きい場合に、第2モーターの第2電流と、前記第1モーターと前記第2モーターとの少なくとも一方の観測速度対命令速度とを検出するステップと
を更に含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
変化する負荷を受ける前記第1モーターの第1電流を検出するステップであって、前記第1モーターおよび前記第2モーターは、物体を切断するために、共通アセンブリ内にコンポーネントを含む、ステップと、
前記第1電流が最大許容可能電流よりも大きいかどうかを判定するステップと、
前記第1モーターの前記第1ローターの観測されるローター速度を検出するステップと、
時間間隔のあるグループに関して、前記第1電流が、前記最大許容可能電流よりも大きく、観測される前記第1ローター速度が、命令されたローター速度よりも低い場合に、第2モーターの第2電流と、前記第2モーターの観測速度対前記第2モーターの命令速度とを検出するステップと
を更に含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記第1モーターに関しての前記持続性カウンターがストール限界値を超えるとことは、前記第1モーターがストール・モードへ近づいていること又はストール・モードにあることを示す、方法。
- 共通アセンブリの第1モーターおよび第2モーターを制御するシステムであって、
第1モーターと、
第2モーターと、
一連の時間間隔内の第1時間間隔および第2時間間隔に関して、前記第1電気モーターの第1ローターの複数の命令速度を生じさせるための第1モーター・コントローラーと、
前記第1時間間隔および前記第2時間間隔に関しての前記第1ローターの複数の観測速度を検出するための第1速度モニターであって、前記観測速度のそれぞれは、それぞれの命令速度に対応する、第1速度モニターと、
前記第1時間間隔および前記第2時間間隔に関しての、それぞれの前記命令速度と対応する前記観測速度との間の差を決定するための第1持続性カウンターであって、前記一連の時間間隔の間に前記差が増えた場合には前記第1モーターに関しての前記持続性カウンターを増分させる、第1持続性カウンターと、
前記持続性カウンターがストール限界カウントを超えた場合に、前記第1モーターの第1ローター速度における第1モーター変化率を推定する第1速度制御モジュールと、
前記持続性カウンターがストール限界カウントを超えた場合に、推定された前記第1モーター変化率に基づいて又はそれに追従するように、前記第2モーターの目標ローター速度を調節するための第2モーター・コントローラーと
を含むシステム。 - 請求項13に記載のシステムであって、前記第2モーター・コントローラーは、前記目標ローター速度を、対応する電流限界を条件とするそれぞれのモーター入力電流での固定ローター速度へと低減するための第2速度制御モジュールを更に含み、前記目標ローター速度は、観測された前記第1モーター速度と比例する又はそれと等しく、前記モーター入力電流は、前記電流限界よりも低い又はそれと等しい、システム。
- 請求項13に記載のシステムであって、前記第2モーター・コントローラーは、前記第1時間間隔と前記第2時間間隔の間の経過時間を前記第1モーター減速度に乗算したものに、前記第2モーターの以前の第2ローター速度を加算したものと比例するように、前記第2モーターの前記目標ローター速度を低減させるための第2速度制御モジュールを更に含む、システム。
- 請求項13に記載のシステムであって、前記第2モーターの前記目標ローター速度は、
ω=ω0+αt
に従って低減され、αは、前記第1モーター減速度と等しい一定の負の角加速度であり、ωは、前記第2モーターの目標角速度であり、ω0は、以前の第2ローター速度であり、tは、前記第1時間間隔と前記第2時間間隔の間の経過時間である、システム。 - 請求項13に記載のシステムであって、前記第2モーターの前記目標ローター速度は、
ω(t)=ω0+∫0 Tα(t)dt
に従って、時間可変角加速度を扱うように時間積分としてモデル化され、ω(t)は、時間期間T内の時間に関しての前記第2モーターの目標角速度であり、ω0は、T=0での初期第2ローター速度であり、α(t)は、時間の関数であり、対応する時間での前記第1モーターの減速度の絶対値と等しい、負の角加速度または減速度である、システム。 - 請求項13に記載のシステムであって、
モーア・デッキに取り付けられ、第1モーア・ブレードおよび第2モーア・ブレードをそれぞれ回転させるための前記第1モーターおよび前記第2モーターであって、前記第1モーア・ブレードは前記モーア・デッキの放出シュートの近くに位置する、第1モーターおよび第2モーターと、
前記第1モーターの第1電流を検出するための第1電流モニターであって、前記第1モーターは、切断する物体から前記第1モーア・ブレードおよび前記第2モーア・ブレードの双方により引き起こされる変化する負荷を受けるものである、第1電流モニターと、
前記第1電流が最大許容可能電流よりも大きいかどうかを判定するための第1データ・プロセッサーと、
前記第1電流が前記最大許容可能電流よりも大きい場合に、第2モーターの第2電流と、前記第2モーターの命令速度対観測速度とをサンプリングするための、前記第2モーター・コントローラーの第2データ・プロセッサーと
を更に含むシステム。 - 請求項18に記載のシステムであって、
前記第2モーター・コントローラーの前記第2データ・プロセッサーは、前記第1時間間隔および前記第2時間間隔に関して、前記第1モーターの第1電流が、最大許容可能電流よりも大きく、前記第2モーターの第2電流が、最大許容可能電流よりも大きく、前記第1モーターの観測速度が命令速度よりも低い場合に、それぞれの前記命令速度に対する共通の分母と、対応する前記観測速度の間での分子の差とを決定するように構成される、システム。 - 請求項13に記載のシステムであって、
前記第1モーターの第1電流を検出するための第1電流モニターであって、前記第1モーターは、変化する負荷を受け、前記第1モーターおよび前記第2モーターは、物体を切断するために、共通アセンブリ内にコンポーネントを含み、前記第1電流モニターは、前記第1電流が最大許容可能電流よりも大きいかどうかを判定するように構成される、第1電流モニターと、
前記第1電流が前記最大許容可能電流よりも大きい場合に、第2モーターの第2電流と、前記第1モーターと前記第2モーターとの少なくとも一方の観測速度対命令速度とを検出するための第2電流モニターと
を更に含むシステム。 - 請求項13に記載のシステムであって、
前記第1モーターの第1電流を検出するための第1電流モニターであって、前記第1モーターは、変化する負荷を受け、前記第1モーターおよび前記第2モーターは、物体を切断するために、共通アセンブリ内にコンポーネントを含み、前記第1電流モニターは、前記第1電流が最大許容可能電流よりも大きいかどうかを判定するように構成される、第1電流モニターと、
前記第1モーターの前記第1ローターの観測されるローター速度を決定するための第1速度モニターと、
時間間隔のあるグループに関して、前記第1電流が、前記最大許容可能電流よりも大きく、観測される前記第1ローター速度が、命令されたローター速度よりも低い場合に、第2モーターの第2電流と、前記第2モーターの観測速度対前記第2モーターの命令速度とを検出するための第2電流モニターと
を更に含むシステム。 - 請求項13に記載のシステムであって、
一連の時間間隔内の第3時間間隔および第4時間間隔に関して、第2電気モーターの第2ローターの複数の命令速度を生じさせるための第2モーター・コントローラーと、
前記第3時間間隔および前記第4時間間隔に関しての前記第2ローターの複数の観測速度を検出するための第2速度モニターであって、前記観測速度のそれぞれは、それぞれの命令速度に対応する、第2速度モニターと、
前記第3時間間隔および前記第4時間間隔に関して、それぞれの前記命令速度に対する共通の分母と、対応する前記観測速度の間での第2の分子の差とを決定するための第2データ・プロセッサーであって、第2レシオが、前記第1モーターの前記第2の分子の差と前記共通の分母とにより形成される、第2データ・プロセッサーと、
前記一連の時間間隔の間に前記第2レシオが増加した場合に、前記第2モーターに関しての第2持続性カウンターを増分する第2持続性カウンターと、
前記第2レシオがストール限界カウントを超えた場合に、前記第1モーターの第1ローター速度における第1モーター減速度または第1モーター変化率を推定するように構成される第2モーター・コントローラーであって、推定された前記第1モーター変化率に基づいて、前記第1モーター変化率に対抗する又は反するように、第2モーターの目標ローター速度を調節する第2モーター・コントローラーと
を更に含むシステム。 - 請求項13に記載のシステムであって、前記第1モーターに関しての前記第1持続性カウンターがストール限界値を超えることは、前記第1モーターがストール・モードへ近づいていること又はストール・モードにあることを示す、システム。
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