JP5994705B2 - 各輪独立駆動台車の各輪モータ制御装置 - Google Patents
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Description
特許文献1,2では、曲線を通過する時、曲率半径rに応じて任意の左右回転角速度差を与えるように、PI制御器7cで回転角速度差のフィードバック制御を行っている。一般にPI制御器でフィードバック制御を行う場合、I制御(積分制御)は指令値(上記図11の構成では任意の回転角速度差)に対する定常偏差を除去する働きがあるが、外乱に対しては応答遅れが生じることも多い。
以上示したようなことから、直線通過時における軌道不整等の外乱の抑制性能と、曲線通過時における左右車輪の回転角速度指令値への追従応答性を両立する各輪独立駆動台車の各輪モータ制御装置を提供することが課題となる。
図1は本実施形態1における各輪独立駆動台車の各輪モータ制御装置を示す構成図である。
実施形態1では、各輪補正トルク指令生成部12における補正トルクテーブルの補正トルク指令値ΔTFL *,ΔTFR *,ΔTRL *,ΔTRR *によって車両運動における左右系のトルクを補償することにより速応性の向上を実現したが、補正トルクテーブルの誤差分の補償は回転角速度制御器10a〜10dにおけるPID制御器の応答性に依存していた。また、図3,4の(各輪補正トルク指令生成部12が無い)場合では車速V,曲率半径Rに応じて回転角速度制御器10a〜10dにおけるPID制御のゲインスケジューリングを行っていても、直線復帰後の応答遅れが生じていた。これは、曲線通過時中の積分値が残留しているためであった。そこで、本実施形態2では、曲率半径Rに応じて回転角速度制御器10a〜10dのPID制御器における積分器の出力をリセットする処理を施す。図6は、本実施形態2における各輪独立駆動台車の制御装置1の構成図である。
図8は、本実施形態3における各輪独立駆動台車の制御装置1を示す構成図である。実施形態1,2では、前輪,後輪ごとに平均処理部8a,8bを設けていたが、本実施形態3では、4輪の平均値をとる平均処理部4cを設けている。その他の構成は、実施形態2と同様である。
2…各輪モータ制御装置
8a,8b,8c…平均処理部
9…各輪角速度差指令生成部
10a〜10d…回転角速度制御器
12…各輪補正トルク指令生成部
Claims (4)
- 各輪をそれぞれ独立して駆動制御する各輪独立駆動台車の制御装置に備えられ、各輪のトルク指令値を算出する各輪モータ制御装置であって、
左右輪の回転角速度検出値の平均値である平均回転角速度指令値を算出する平均処理部と、
前記平均回転角速度指令値から、曲率半径,車速に基づいて任意の左右角速度差を有する各輪の回転角速度指令値を算出する各輪角速度差指令生成部と、
各輪の回転角速度指令値と各輪の回転角速度検出値との偏差をとり、各輪の回転角速度検出値が各輪の回転角速度指令値に追従するための補償トルク指令値を出力する回転角速度制御器と、
予め、曲率半径,車速,車輪ごとに、回転角速度検出値が回転角速度指令値に追従した状態の補償トルク指令値を記憶した補正トルクテーブルを作成し、走行時には補正トルクテーブルに基づき曲率半径,車速に応じて補正トルク指令値を出力する各輪補正トルク指令生成部と、
を備え、
ノッチトルク指令値に補正トルク指令値,補償トルク指令値を加算したものをトルク指令値として出力することを特徴とする各輪独立駆動台車の各輪モータ制御装置。 - 前記回転角速度制御器は、各輪の回転角速度指令値と各輪の回転角速度検出値との偏差を入力とするPID制御器を備え、
直線通過時は、PID制御器の積分器をリセットすることを特徴とする請求項1記載の各輪独立駆動台車の各輪モータ制御装置。 - 前記回転角速度制御器は、
曲率半径に2つの閾値を設定し、
曲率半径が2つの閾値のうち高い方の閾値以上の場合は、前記積分器をリセットし、
曲率半径が2つの閾値のうち高い方の閾値よりも小さく、低い方の閾値よりも大きい場合は、その曲率半径に応じて積分器のゲインを低減し、
曲率半径が2つの閾値のうち低い方の閾値以下の場合は、積分器に通常のゲインを設定することを特徴とする請求項2記載の各輪独立駆動台車の各輪モータ制御装置。 - 前記平均処理部は、
台車内の車輪の回転角速度検出値の平均値を平均回転角速度指令値として算出することを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の各輪独立駆動台車の各輪モータ制御装置。
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