JP6771353B2 - 電気モータを動作させる方法 - Google Patents
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Description
a)前記電気モータは、該電気モータの駆動エネルギを、該電気モータの振動に抵抗する試料に伝達し、
b)ひずみ又は試料トルクに関して、所定の周期的な形状を有する実現すべき所期の時間分布を予め定め、
c)前記ひずみ又は前記試料トルクの実際値を、測定変数として連続的に検出し、
d)前記電気モータに印加される電圧又は前記電気モータを流れる電流の形態の操作変数を予め定めることによって、前記電気モータを動作させ、
e)少なくとも、前記所定の周期的な形状を有する所期の時間分布の最大値と最小値との間の範囲内において、前記測定変数と前記操作変数とは、互いに関して非線形に挙動し、
f)前記所期の時間分布に対して、必要に応じて時間的にオフセットされた複数の所定の周期的な基底関数の加重和として近似関数を構築し、且つ、個々の前記基底関数に対して使用される重みを、所期のパラメータベクトルとして構築し、
g)前記操作変数を、操作パラメータベクトルの操作パラメータによって重み付けされた前記複数の基底関数の和として予め定め、この際にはまず初めに、所定の係数によって乗算された所期のパラメータベクトルを、前記操作パラメータベクトルとして予め定め、次いで、以下に記載のステップh)からk)、すなわち、
h)前記測定変数を連続的にサンプリングして、所定の時間窓内において最後に検出された前記測定変数のサンプル値を使用するステップと、
i)前記時間窓内の前記測定変数の前記サンプル値に対して、前記基底関数の加重和として近似関数を構築し、且つ、個々の前記基底関数に対して使用される重みを、実際のパラメータベクトルとして構築するステップと、
j)前記所期のパラメータベクトルと前記実際のパラメータベクトルとの差を形成し、前記差を、場合により別の所定の係数によって重み付けして、前記操作パラメータベクトルから減算するステップと、
k)次に使用する操作変数を、前記基底関数の加重和として予め定め、新たに生成された前記操作パラメータベクトルの値を、次のステップh)からj)における重みとして使用するステップと
を、調整過程に従って連続的且つ反復的に実施する、
方法が提案される。
u(t)〜u’(t)=u1f1(t)+u2f2(t)+・・・
y(t)〜y’(t)=y1f1(t)+y2f2(t)+・・・;Y=[y1,y2,・・・]
Un+1:=Un−D=Un−(E−Y)×v
Claims (10)
- 特にレオメータのための駆動軸を振動的に回転させるために電気モータ(1)を動作させる方法であって、
a)前記電気モータ(1)は、前記電気モータ(1)の駆動エネルギを、前記電気モータ(1)の振動に抵抗する試料(2)に伝達する、
方法において、
b)ひずみ(w)又は試料トルク(M)に関して、所定の周期的な形状を有する実現すべき所期の時間分布(e(t))を予め定め、
c)前記ひずみ(w)又は前記試料トルク(M)の実際値(y)を、測定変数(y(t))として連続的に検出し、
d)前記電気モータ(1)に印加される電圧(UM)又は前記電気モータ(1)を流れる電流(IM)の形態の操作変数(u(t))を予め定めることによって、前記電気モータ(1)を動作させ、
e)少なくとも、前記所定の周期的な形状を有する所期の時間分布(e(t))の最大値と最小値との間の範囲内において、前記測定変数(y(t))と前記操作変数(u(t))とは、互いに関して非線形に挙動し、
f)前記所期の時間分布(e(t))に対して、必要に応じて時間的にオフセットされた複数の所定の周期的な基底関数(f1(t),f2(t),・・・)の加重和として近似関数(e’(t))を構築し、且つ、個々の前記基底関数(f1(t),f2(t),・・・)に対して使用される重みを、所期のパラメータベクトル(E)として構築し、
g)前記操作変数(u(t))を、操作パラメータベクトル(U)の操作パラメータによって重み付けされた前記複数の基底関数(f1(t),f2(t),・・・)の和として予め定め、この際にはまず初めに、所定の係数(x)によって乗算された前記所期のパラメータベクトル(E)を、前記操作パラメータベクトル(U)として予め定め、次いで、以下に記載のステップh)からk)、すなわち、
h)前記測定変数(y(t))を連続的にサンプリングして、所定の時間窓(W)内において最後に検出された前記測定変数(y(t))のサンプル値を使用するステップと、
i)前記時間窓(W)内の前記測定変数(y(t))の前記サンプル値に対して、前記基底関数(f1(t),f2(t),・・・)の加重和として近似関数(y’(t))を構築し、且つ、個々の前記基底関数(f1(t),f2(t),・・・)に対して使用される重みを、実際のパラメータベクトル(Y)として構築するステップと、
j)前記所期のパラメータベクトル(E)と前記実際のパラメータベクトル(Y)との差(D)を形成し、前記差(D)を、場合により別の所定の係数によって重み付けして、前記操作パラメータベクトル(U)から減算するステップと、
k)次に使用する操作変数(u(t))を、前記基底関数(f1(t),f2(t),・・・)の加重和として予め定め、新たに生成された前記操作パラメータベクトル(U)の値を、次のステップh)からj)における重みとして使用するステップと、
を調整過程に従って連続的且つ反復的に実施する、
ことを特徴とする方法。 - ・前記基底関数(f1(t),f2(t),・・・)として、正弦振動及び余弦振動を使用し、
及び/又は、
・第1基底関数(f1(t))は、所定の基本形状を有し、以降の基底関数(f2(t),・・・)を、fn(t)=f1(n×t)のように、前記第1基底関数(f1(t))に関連して所定の整数値nによって圧縮し、
及び/又は、
・前記基底関数(f1(t),f2(t),・・・)の個数は、5未満である、
請求項1記載の方法。 - ・前記基底関数を周期関数として予め定め、
・最も長い周期を有する前記基底関数の周期中に100を超えるサンプルが採取されるように、前記サンプリングを選択する、
請求項1又は2記載の方法。 - ・前記基底関数を周期的に予め定め、
・前記時間窓(W)であって、前記時間窓内のサンプルが使用される前記時間窓(W)は、最も長い周期を有する前記基底関数の周期の25%〜100%の期間を有する、
請求項1から3のいずれか1項記載の方法。 - ・前記基底関数を周期関数として予め定め、
・請求項1に記載のステップh)からk)の適合を周期的に繰り返し、この際には、いずれの場合にも2回の適合の間に、最も長い周期を有する前記基底関数の周期の25%〜100%の期間が存在する、
請求項1から4のいずれか1項記載の方法。 - 特に試料(2)の粘度を測定するレオメータのための駆動軸を振動的に回転させる装置であって、
前記装置は、電気モータ(1)とモータレギュレータ(3)とを含み、
a)前記電気モータ(1)は、前記電気モータ(1)の駆動エネルギを前記試料(2)に伝達するための駆動軸を含む、
装置において、
b)前記レギュレータ(3)のために、ひずみ(w)又は試料トルク(M)に関して、実現すべき周期的な所期の時間分布(e(t))が前もって予め定められており、
c)前記ひずみ(w)又は前記試料トルク(M)の実際値(y)を測定変数(y(t))として連続的に検出して前記レギュレータ(3)に送信する測定装置が設けられており、
d)前記レギュレータ(3)は、前記電気モータ(1)に印加される電圧(UM)又は前記電気モータ(1)を流れる電流(IM)の形態の操作変数(u(t))を予め定めることによって、前記電気モータ(1)を動作させ、
e)少なくとも、予め定められた前記周期的な所期の時間分布(e(t))の最大値と最小値との間の範囲内において、前記測定変数(y(t))と前記操作変数(u(t))とは、互いに関して非線形に挙動し、
f)前記レギュレータ(3)は、前記所期の時間分布(e(t))に対して、必要に応じて時間的にオフセットされた複数の所定の周期的な基底関数(f1(t),f2(t),・・・)の加重和として近似関数(e’(t))を構築し、且つ、個々の前記基底関数(f1(t),f2(t),・・・)に対して使用される重みを、所期のパラメータベクトル(E)として構築し、
g)前記レギュレータ(3)は、前記操作変数(u(t))を、操作パラメータベクトル(U)の操作パラメータによって重み付けされた前記複数の基底関数(f1(t),f2(t),・・・)の和として予め定め、この際にはまず初めに、前記レギュレータ(3)は、所定の係数(x)によって乗算された前記所期のパラメータベクトル(E)を、前記操作パラメータベクトル(U)として予め定め、次いで、前記レギュレータ(3)は、以下に記載のステップh)からk)、すなわち、
h)前記レギュレータ(3)が、前記測定装置から前記測定変数(y(t))を連続的にサンプリングして、所定の時間窓(W)内において最後に検出された前記測定変数(y(t))のサンプル値を使用するステップと、
i)前記レギュレータ(3)が、前記時間窓(W)内の前記測定変数(y(t))の前記サンプル値に対して、前記基底関数(f1(t),f2(t),・・・)の加重和として近似関数(y’(t))を構築し、且つ、個々の前記基底関数(f1(t),f2(t),・・・)に対して使用される重みを、実際のパラメータベクトル(Y)として構築するステップと、
j)前記レギュレータ(3)が、前記所期のパラメータベクトル(E)と前記実際のパラメータベクトル(Y)との差(D)を形成し、前記レギュレータ(3)が、前記差(D)を、場合により別の所定の係数によって重み付けして、前記操作パラメータベクトル(U)から減算するステップと、
k)前記レギュレータ(3)が、次に使用する操作変数(u(t))を、前記基底関数(f1(t),f2(t),・・・)の加重和として予め定め、前記レギュレータ(3)が、新たに生成した操作パラメータベクトル(U)の値を、次のステップh)からj)における重みとして使用するステップと、
を調整過程に従って連続的且つ反復的に実施する、
ことを特徴とする装置。 - ・前記基底関数(f1(t),f2(t),・・・)として、正弦振動及び余弦振動が使用され、
及び/又は、
・第1基底関数(f1(t))は、所定の基本形状を有し、以降の基底関数(f2(t),・・・)は、fn(t)=f1(n×t)のように、前記第1基底関数(f1(t))に関連して所定の整数値nによって圧縮され、
及び/又は、
・前記基底関数(f1(t),f2(t),・・・)の個数は、5未満である、
請求項6記載の装置。 - ・前記基底関数は、周期関数として予め定められ、
・最も長い周期を有する前記基底関数の周期中に100を超えるサンプルが採取されるように、前記サンプリングが選択される、
請求項6又は7記載の装置。 - ・前記基底関数は周期的であり、
・前記時間窓(W)であって、前記時間窓(W)内のサンプルが使用される前記時間窓(W)は、最も長い周期を有する前記基底関数の周期の25%〜100%の期間を有する、
請求項6から8のいずれか1項記載の装置。 - ・前記基底関数は周期的であり、
・前記レギュレータ(3)は、請求項6に記載のステップh)からk)の適合を周期的に繰り返し、この際には、いずれの場合にも2回の適合の間に、最も長い周期を有する前記基底関数(f1(t))の周期の25%〜100%の期間が存在する、
請求項6から9のいずれか1項記載の装置。
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