JP7197774B2 - Vibration damping device, vehicle equipped with vibration damping device, and method for determining stability of vibration damping device - Google Patents

Vibration damping device, vehicle equipped with vibration damping device, and method for determining stability of vibration damping device Download PDF

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Description

本発明は、加振手段から制振すべき位置に至る振動伝達経路上の振動伝達特性の逆伝達特性を予め設定しておき、この予め設定した逆伝達特性を用いて制振すべき振動を抑制する制振装置、制振装置を備えた車両及び制振装置の安定度判定方法に関する。 According to the present invention, the reverse transfer characteristic of the vibration transfer characteristic on the vibration transfer path from the vibrating means to the position to be damped is set in advance, and the vibration to be damped is determined using the set reverse transfer characteristic. The present invention relates to a vibration damping device that suppresses vibration, a vehicle equipped with the vibration damping device, and a stability determination method for the vibration damping device.

従来から車両のエンジン等の振動発生源で生じた振動と加振手段を通じて発生させた相殺振動とを制振すべき位置で相殺する制振装置が知られている。このような従来の制振装置として、特許文献1には、振動発生源から制振すべき位置に伝達した振動に対し逆相となる相殺振動を、加振手段を通じて制振すべき位置に発生させるものが記載されている。相殺信号を生成するにあたり、加振手段で発生させた振動は制振すべき位置に伝達する過程で振幅又は位相が変化するので、この変化を考慮して制振すべき位置に相殺振動が印加されるように振動を加振手段で発生させる必要がある。したがって、特許文献1では、加振手段から制振すべき位置まで伝達する振動の振幅及び位相の変化させる振動伝達特性の逆伝達特性を適応制御アルゴリズム内に予め記憶しておき、制振すべき位置での振動を模擬した疑似振動を逆波形にした振動に対して逆伝達特性を加味して相殺振動を算出する。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a vibration damping device for canceling vibration generated by a vibration generating source such as an engine of a vehicle and canceling vibration generated by vibrating means at a position to be damped. As such a conventional vibration damping device, in Patent Document 1, a canceling vibration having an opposite phase to the vibration transmitted from the vibration source to the position to be damped is generated at the position to be damped through a vibrating means. It describes what makes it possible. In generating the canceling signal, the amplitude or phase of the vibration generated by the vibrating means changes in the process of being transmitted to the position to be damped. Vibration must be generated by the vibrating means so that Therefore, in Patent Document 1, the inverse transfer characteristic of the vibration transfer characteristic that changes the amplitude and phase of the vibration transmitted from the vibrating means to the position to be damped is stored in advance in the adaptive control algorithm, and the vibration damping is performed. The offset vibration is calculated by adding the reverse transfer characteristic to the vibration obtained by inverting the waveform of the pseudo vibration simulating the vibration at the position.

特許5353662号明細書Patent No. 5353662

ところが、振動伝達特性は経年等によって変化するものであり、特に振動伝達特性の位相成分が変化すると、システムの振動伝達特性と適応制御アルゴリズム内の逆伝達特性に乖離ができる。これにより、制振効果が低減し、乗り心地の低下につながると共に、その特性の変化量が適応制御系の安定限界を超えると、適応制御が制御破綻してしまう。 However, the vibration transfer characteristics change over time, and especially when the phase component of the vibration transfer characteristics changes, the vibration transfer characteristics of the system and the reverse transfer characteristics in the adaptive control algorithm diverge. As a result, the damping effect is reduced, leading to deterioration in ride comfort, and if the amount of change in the characteristic exceeds the stability limit of the adaptive control system, the adaptive control will fail.

このような不具合を解決するために、システムの振動伝達特性の位相と,アルゴリズム内にあらかじめ記憶した逆伝達特性の位相との位相誤差が安定限界範囲内にあるかどうかを推定することが,一つの有効な手段として挙げられる。 In order to solve such a problem, it is necessary to estimate whether the phase error between the phase of the vibration transfer characteristic of the system and the phase of the reverse transfer characteristic stored in advance in the algorithm is within the stability limit range. It is mentioned as one effective means.

本発明の発明者は、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して、適応フィルタ係数を意図的に変動させた時のベクトル再収束の挙動に着目し、振動伝達特性の位相誤差の大きさによって、ベクトルが異なる収束挙動を示すことを見出した。 The inventors of the present invention focused on the behavior of vector reconvergence when the adaptive filter coefficient was intentionally varied with respect to the inverse transfer characteristics stored in the adaptive control algorithm. We found that vectors exhibit different convergence behavior depending on their magnitude.

本発明の目的は、システムの振動伝達特性とアルゴリズム内にあらかじめ記憶した逆伝達特性との間の位相誤差が、適応制御が安定して動作する領域にあるかどうか判定することを可能にした制振装置、制振装置を備えた車両及び制振装置の安定性判定方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control system that makes it possible to determine whether the phase error between the vibration transfer characteristic of the system and the inverse transfer characteristic stored in advance in the algorithm is in the region in which adaptive control operates stably. An object of the present invention is to provide a vibration device, a vehicle equipped with the vibration damping device, and a method for determining the stability of the vibration damping device.

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を講じたものである。
すなわち、本発明に係る制振装置は、振動発生源で生じる振動と加振手段を通じて発生させる相殺振動とを制振すべき位置で相殺するにあたり、適応制御アルゴリズムを用いて前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動を相殺するために必要な疑似振動を算出し、算出した疑似振動に基づいて前記相殺振動を前記加振手段を通じて制振すべき位置に発生させ、発生した相殺振動と前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動との相殺誤差として残る振動を検出し、検出した相殺誤差として残る振動が小さくなるように前記適応制御アルゴリズムが働くものであり、前記加振手段から制振すべき位置まで伝達する振動の振幅及び位相を変化させる振動伝達特性の逆伝達特性が前記適応制御アルゴリズム内に予め記憶され、前記相殺振動が前記疑似振動に対して逆伝達特性を加味して算出される制振装置であって、前記適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を乗算する適応フィルタ係数可変手段と、前記適応フィルタ係数可変手段により積分値操作量を乗算した際に、前記加振手段を駆動する駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルの大きさの変動量を算出する変動量算出手段と、前記指令ベクトルの大きさの変動量振動伝達特性の位相誤差との関係を予め記憶した記憶手段を備え、前記変動量算出手段により算出された指令ベクトルの大きさの変動量と、前記記憶手段に記憶された前記関係に基づいて、振動伝達特性の位相誤差を推定することを特徴とする。
In order to solve this problem, the present invention takes the following measures.
That is, the vibration damping device according to the present invention uses an adaptive control algorithm to cancel the vibration generated by the vibration source and the canceling vibration generated through the vibrating means at the position to be damped. A pseudo-vibration required to cancel the vibration transmitted to the position to be damped is calculated, and based on the calculated pseudo-vibration, the counter-vibration is generated at the position to be damped through the vibrating means, and the generated cancellation The adaptive control algorithm operates so that the vibration remaining as a cancellation error between the vibration and the vibration transmitted from the vibration source to the position to be damped is detected, and the vibration remaining as the detected cancellation error is reduced, A reverse transfer characteristic of a vibration transfer characteristic that changes the amplitude and phase of the vibration transferred from the vibrating means to the position to be damped is stored in the adaptive control algorithm in advance, and the canceling vibration is reverse to the pseudo vibration. A damping device that is calculated taking transfer characteristics into account, comprising: adaptive filter coefficient varying means for multiplying the inverse transfer characteristics stored in the adaptive control algorithm by an integral value manipulated variable; and the adaptive filter coefficient variable. A variation calculation for calculating a variation in magnitude of a command vector having amplitude information and phase information corresponding to the amplitude and phase of a drive command signal for driving the vibrating means when multiplied by the integral value manipulated variable by the means. and storage means for storing in advance the relationship between the amount of variation in the magnitude of the command vector and the phase error of the vibration transfer characteristic, the amount of variation in the magnitude of the command vector calculated by the variation amount calculation means, A phase error of the vibration transfer characteristic is estimated based on the relationship stored in the storage means.

これにより、本発明に係る制振装置では、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を意図的に与えて不安定化させた時の加振手段を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルの大きさの変動量に基づいて、システムの振動伝達特性の位相誤差を適正に推定することが可能となる。 As a result, in the vibration damping device according to the present invention, the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm is intentionally given an integral value manipulated variable to destabilize it. Based on the amount of variation in the magnitude of the command vector corresponding to the command signal, it is possible to properly estimate the phase error of the vibration transfer characteristics of the system.

本発明に係る制振装置は、前記変動量算出手段により算出された指令ベクトルの大きさの変動量と、前記記憶手段に記憶された指令ベクトルの大きさの変動量に基づいて、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する安定性判定手段を備えることを特徴とする。 According to the vibration damping device of the present invention, the vibration transmission characteristics are calculated based on the amount of variation in the magnitude of the command vector calculated by the variation amount calculating means and the amount of variation in the magnitude of the command vector stored in the storage means. is in the stable region of the adaptive control system.

これにより、本発明に係る制振装置では、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を意図的に与えて不安定化させた時の加振手段を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルの大きさの変動量に基づいて、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか適正に判定することが可能となる。 As a result, in the vibration damping device according to the present invention, the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm is intentionally given an integral value manipulated variable to destabilize it. Based on the amount of variation in the magnitude of the command vector corresponding to the command signal, it is possible to properly determine whether the phase error of the vibration transfer characteristic is within the stable region of the adaptive control system.

本発明に係る車両は、本発明の制振装置を備えたことを特徴とする。これにより、本発明に係る車両では、乗員に快適な乗り心地を提供できる。 A vehicle according to the present invention includes the vibration damping device of the present invention. As a result, the vehicle according to the present invention can provide passengers with a comfortable ride.

本発明に係る制振装置の制御方法は、振動発生源で生じる振動と加振手段を通じて発生させる相殺振動とを制振すべき位置で相殺するにあたり、適応制御アルゴリズムを用いて前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動を相殺するために必要な疑似振動を算出し、算出した疑似振動に基づいて前記相殺振動を前記加振手段を通じて制振すべき位置に発生させ、発生した相殺振動と前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動との相殺誤差として残る振動を検出し、検出した相殺誤差として残る振動が小さくなるように前記適応制御アルゴリズムが働くものであり、前記加振手段から制振すべき位置まで伝達する振動の振幅及び位相を変化させる振動伝達特性の逆伝達特性が前記適応制御アルゴリズム内に予め記憶され、前記相殺振動が前記疑似振動に対して逆伝達特性を加味して算出される制振装置の安定性判定方法であって、前記適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を乗算する適応フィルタ係数可変ステップと、前記適応フィルタ係数可変ステップにより積分値操作量を乗算した際に、前記加振手段を駆動する駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルの大きさの変動量を算出する変動量算出ステップと、前記変動量算出ステップにより算出された指令ベクトルの大きさの変動量と、記憶手段に予め記憶された前記指令ベクトルの大きさの変動量と振動伝達特性の位相誤差との関係に基づいて、振動伝達特性の位相誤差を推定する位相誤差推定ステップとを備えることを特徴とする。
これにより、本発明に係る制振装置の制御方法では、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を意図的に与えて不安定化させた時の加振手段を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルの大きさの変動量に基づいて、システムの振動伝達特性の位相誤差を適正に推定することが可能となる。
本発明に係る制振装置の制御方法において、前記位相誤差推定ステップにより推定された振動伝達特性の位相誤差に基づいて、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する安定性判定ステップを備えることを特徴とする。
A control method for a vibration damping device according to the present invention uses an adaptive control algorithm to cancel the vibration generated by the vibration source and the canceling vibration generated through the vibrating means at a position to be damped. A pseudo-vibration required to offset the vibration transmitted to the position to be damped is calculated, and based on the calculated pseudo-vibration, the counter-vibration is generated at the position to be damped through the vibrating means. The adaptive control algorithm works so that the vibration remaining as the offset error between the offset vibration and the vibration transmitted from the vibration source to the position to be damped is detected, and the detected vibration remaining as the offset error is reduced. , the inverse transfer characteristic of the vibration transfer characteristic that changes the amplitude and phase of the vibration transmitted from the vibrating means to the position to be damped is stored in the adaptive control algorithm in advance, and the counter-vibration is applied to the pseudo vibration. An adaptive filter coefficient variable step for multiplying the reverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm by an integral value manipulated variable. and an amount of variation in the magnitude of a command vector having amplitude information and phase information corresponding to the amplitude and phase of the drive command signal for driving the vibrating means when multiplied by the integral value manipulated variable by the adaptive filter coefficient varying step. a variation amount calculation step of calculating a variation amount calculation step, a variation amount of the magnitude of the command vector calculated by the variation amount calculation step, a variation amount of the magnitude of the command vector and the phase of the vibration transmission characteristic stored in advance in the storage means and a phase error estimation step of estimating the phase error of the vibration transfer characteristic based on the relationship with the error.
Thus, in the control method of the vibration damping device according to the present invention, the vibration excitation means when the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm is destabilized by intentionally giving the integral value manipulated variable is provided. It is possible to properly estimate the phase error of the vibration transmission characteristics of the system based on the amount of variation in the magnitude of the command vector corresponding to the drive command signal for driving.
In the vibration damping device control method according to the present invention, it is determined whether or not the phase error of the vibration transfer characteristic is in the stable region of the adaptive control system based on the phase error of the vibration transfer characteristic estimated by the phase error estimation step. It is characterized by comprising a stability determination step.

これにより、本発明に係る制振装置の制御方法では、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を意図的に与えて不安定化させた時の加振手段を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルの大きさの変動量に基づいて、システムの振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。
Thus, in the control method of the vibration damping device according to the present invention, the vibration excitation means when the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm is destabilized by intentionally giving the integral value manipulated variable is provided. Whether or not the phase error of the vibration transfer characteristics of the system is in the stable region of the adaptive control system can be determined based on the amount of variation in the magnitude of the command vector corresponding to the drive command signal for driving.

本発明に係る制振装置の制御方法において、前記制振装置は、車両に搭載されており、前記適応フィルタ係数可変ステップは、車両がアイドリング状態である場合または車両が定速走行状態や一定の緩加速・緩減速状態である場合に行われることを特徴とする。
In the vibration damping device control method according to the present invention, the vibration damping device is mounted on a vehicle, and the adaptive filter coefficient varying step is performed when the vehicle is idling, or when the vehicle is running at a constant speed or at a constant speed. It is characterized in that it is performed in the case of a slow acceleration/slow deceleration state.

これにより、本発明に係る制振装置の制御方法では、制振状態の安定時において適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を乗算することから、システムの振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか適正に判定できる。
As a result, in the control method of the vibration damping device according to the present invention, the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm is multiplied by the integral value manipulated variable when the vibration damping state is stable. Whether or not the characteristic phase error is in the stable region of the adaptive control system can be properly determined.

以上、本発明によれば、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して適応フィルタ係数を意図的に変動させて不安定化させた時に、加振手段を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルが異なる収束挙動を示すことに基づいて、適応制御が安定して動作する領域にあるかどうか判定することが可能となる。 As described above, according to the present invention, when the adaptive filter coefficient is intentionally varied and destabilized with respect to the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm, it corresponds to the drive command signal for driving the vibrating means. Based on the different convergence behavior of the command vectors, it is possible to determine whether or not the adaptive control is in a stable operating region.

本発明の実施形態に係る制振装置を車両に適用した模式的な構成図である。1 is a schematic configuration diagram in which a vibration damping device according to an embodiment of the present invention is applied to a vehicle; FIG. 図1の制振装置を構成するリニアアクチュエータを備えた加振手段の模式的な構成図である。2 is a schematic configuration diagram of a vibrating means having a linear actuator that constitutes the vibration damping device of FIG. 1. FIG. 図1の制振装置の制振制御に係る構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a configuration related to damping control of the damping device of FIG. 1; FIG. 適応フィルタ係数とその係数により表現される指令ベクトルVe1Aを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing adaptive filter coefficients and a command vector Ve1A expressed by the coefficients; 振動発生源から制振すべき位置へ伝達した振動と相殺振動との相殺誤差として残る振動に関する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of vibration remaining as a canceling error between vibration transmitted from a vibration source to a position to be damped and the canceling vibration; 図1の制振装置において積分値操作量を乗算する方法を説明するブロック図である。2 is a block diagram illustrating a method of multiplying an integral value manipulated variable in the vibration damping device of FIG. 1; FIG. 積分値操作量を乗算することによる指令ベクトルVe1Aの挙動を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing behavior of a command vector Ve1A by multiplying an integral value manipulated variable; 積分値操作量を乗算することによる指令ベクトルVe1Aの挙動を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing behavior of a command vector Ve1A by multiplying an integral value manipulated variable; 積分値操作量を乗算することによる指令ベクトルVe1Aの挙動を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing behavior of a command vector Ve1A by multiplying an integral value manipulated variable; 積分値操作量を乗算することによる指令ベクトルVe1Aの挙動を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing behavior of a command vector Ve1A by multiplying an integral value manipulated variable; 種々の位相誤差を有する制御状態において積分値操作量を乗算した際の指令ベクトルVe1Aの評価値の挙動を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the behavior of the evaluation value of the command vector Ve1A when multiplied by the integral value manipulated variable in control states with various phase errors; 種々の位相誤差を有する制御状態において積分値操作量を乗算した際の指令ベクトルVe1Aの挙動を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the behavior of a command vector Ve1A when multiplied by an integral value manipulated variable in control states with various phase errors; 種々の位相誤差を有する制御状態において積分値操作量を乗算した際の指令ベクトルVe1Aの評価値Vと振動伝達特性の位相誤差Δφの関係を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the evaluation value V of the command vector Ve1A and the phase error Δφ of the vibration transfer characteristic when multiplied by the integral value manipulated variable in control states having various phase errors; 指令ベクトルVe1Aの評価値Vの算出フローを説明する図である。It is a figure explaining the calculation flow of the evaluation value V of command vector Ve1A. 振動伝達特性の位相誤差Δφを推定する方法を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a method of estimating a phase error Δφ of vibration transfer characteristics; 位相誤差Δφの推定方法の具体例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a specific example of a method of estimating a phase error Δφ;

以下、本発明の一実施形態に係る制振装置を、図面を参照して説明する。 A vibration damping device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施形態の制振装置は、図1に示すように、自動車等の車両に搭載されるものであり、座席st等の制振すべき位置posに設けた加速度センサ等の振動検出手段1と、所定の質量を有する補助質量2aを振動させることによりリニアアクチュエータ加振振動Vi2を発生するリニアアクチュエータ20を用いた加振手段2と、振動発生源gnであるエンジンの点火パルス信号と振動検出手段1からの振動検出信号とを入力し,加振手段2で発生させたリニアアクチュエータ加振振動Vi2が加振手段から振動検出手段までの加振伝達特性Gを経由して,制振すべき位置posへ伝達させることにより制振すべき位置posに相殺振動Vi4を発生させる制御手段3とを有し、車体フレームfrmにマウンタgnmを介して搭載されたエンジン等の振動発生源gnで生じるエンジン振動Vi1が,振動発生源から振動検出手段1までの伝達特性G’を経由し到達した源振動Vi3と相殺振動Vi4とが振動検出手段posで重なり,相殺することで位置posでの振動が低減するものである。 As shown in FIG. 1, the vibration damping device of this embodiment is mounted on a vehicle such as an automobile. , a vibrating means 2 using a linear actuator 20 for generating a linear actuator vibrating vibration Vi2 by vibrating an auxiliary mass 2a having a predetermined mass, and an ignition pulse signal of the engine, which is a vibration source gn, and vibration detecting means. The vibration detection signal from 1 is inputted, and the linear actuator excitation vibration Vi2 generated by the vibration means 2 passes through the vibration transmission characteristic G from the vibration means to the vibration detection means, and reaches the position where vibration should be suppressed. and a control means 3 for generating offset vibration Vi4 at a position pos to be damped by transmitting it to pos, and engine vibration generated by a vibration source gn such as an engine mounted on the vehicle body frame frm via a mounter gnm. The source vibration Vi3 and the canceling vibration Vi4, which Vi1 reaches via the transmission characteristic G' from the vibration source to the vibration detecting means 1, overlap at the vibration detecting means pos and cancel each other, thereby reducing the vibration at the position pos. It is.

振動検出手段1は、加速度センサ等を用いてエンジンの主振動方向と同一方向の主振動を検出し、検出加振振動sg{=A1sin(θ+φ)}、θ=ωtを出力する。 Vibration detection means 1 uses an acceleration sensor or the like to detect principal vibration in the same direction as the principal vibration direction of the engine, and outputs detected excitation vibration sg{=A1 sin(θ+φ)} and θ=ωt.

リニアアクチュエータ20は、図2に示すように、永久磁石を備える固定子22を車体フレームfrmに固定し、抑制するべき振動方向と同方向の往復動(図2の紙面では上下動)を可動子23に行わせるようにしたレシプロタイプのものである。ここでは、車体フレームfrmの抑制すべき振動の方向と可動子23の往復動方向(推力方向)とが一致するように、車体フレームfrmに固定される。可動子23は補助質量21とともに軸25に取り付けられ、この軸25は可動子23及び補助質量21を推力方向に移動可能なように板バネ24を介して固定子22に支持されている。リニアアクチュエータ20と補助質量21によって、動吸振器が構成されていることになる。 As shown in FIG. 2, the linear actuator 20 has a stator 22 having a permanent magnet fixed to the vehicle body frame frm, and reciprocating motion in the same direction as the vibration direction to be suppressed (vertical motion in FIG. 23 is a reciprocating type. Here, it is fixed to the body frame frm so that the direction of vibration to be suppressed of the body frame frm and the reciprocating direction (thrust force direction) of the mover 23 match. The mover 23 is attached to the shaft 25 together with the auxiliary mass 21, and the shaft 25 is supported by the stator 22 via the leaf spring 24 so that the mover 23 and the auxiliary mass 21 can move in the thrust direction. The linear actuator 20 and the auxiliary mass 21 constitute a dynamic vibration absorber.

リニアアクチュエータ20を構成するコイル(図示せず)に交流電流(正弦波電流、矩形波電流)を流した場合、コイルに所定方向の電流が流れる状態では、磁束が、永久磁石においてS極からN極に導かれることにより、磁束ループが形成される。その結果、可動子23は、重力に逆らう方向(上方向)に移動する。一方、コイルに対して所定方向とは逆方向の電流を流すと、可動子23は、重力方向(下方向)に移動する。可動子23は、交流電流によるコイルへの電流の流れの方向が交互に変化することにより以上の動作を繰り返し、固定子22に対して軸25の軸方向に往復動することになる。これにより、軸25に接合されている補助質量21が上下方向に振動することになる。可動子23は図示しないストッパによって動作範囲が規制されている。リニアアクチュエータ20と補助質量21とによって構成される動吸振器は、アンプ6から出力される電流制御信号ssに基づいて、補助質量21の加速度を制御して制振力を調節することにより、車体フレームfrmに発生する振動を相殺して振動を低減することができる。 When an alternating current (sine wave current, rectangular wave current) is passed through a coil (not shown) that constitutes the linear actuator 20, the magnetic flux of the permanent magnet moves from the S pole to the N pole when the current flows in the coil in a predetermined direction. A magnetic flux loop is formed by being guided to the poles. As a result, the mover 23 moves in a direction (upward) against gravity. On the other hand, when a current is passed through the coil in the direction opposite to the predetermined direction, the mover 23 moves in the gravitational direction (downward). The mover 23 repeats the above operation by alternately changing the direction of current flow to the coil due to the alternating current, and reciprocates with respect to the stator 22 in the axial direction of the shaft 25 . As a result, the auxiliary mass 21 joined to the shaft 25 vibrates vertically. The mover 23 has its movement range restricted by a stopper (not shown). A dynamic vibration absorber composed of a linear actuator 20 and an auxiliary mass 21 adjusts the damping force by controlling the acceleration of the auxiliary mass 21 based on a current control signal ss output from the amplifier 6, thereby increasing the vibration of the vehicle body. Vibration can be reduced by canceling out the vibration generated in the frame frm.

制御手段3は、振動発生源gnから制振すべき位置posへ伝達した振動Vi3を的確に相殺する相殺振動Vi4を制振すべき位置posに発生させるために、振動発生源gnから制振すべき位置posへ伝達した源振動Vi3を模擬した疑似振動Vi3’を適応制御アルゴリズムを用いて算出し、算出した疑似振動Vi3’に基づいて加振手段2を通じて制振すべき位置posに相殺振動Vi4を発生させる。また、制御手段3は、加振手段2から制振すべき位置posへ伝達した相殺振動Vi4と振動Vi3との相殺誤差として残る残留振動(誤差振動)(Vi3+Vi4)を振動検出手段1で検出し、検出した相殺誤差として残る残留振動が小さくなるように適応制御アルゴリズムを学習適応させて疑似振動を真値に収束させる制振制御を行う。 The control means 3 suppresses vibration from the vibration source gn in order to generate, at the position pos to be suppressed, a canceling vibration Vi4 that accurately cancels the vibration Vi3 transmitted from the vibration source gn to the position pos to be suppressed. A pseudo-vibration Vi3′ simulating the source vibration Vi3 transmitted to the desired position pos is calculated using an adaptive control algorithm. generate Further, the control means 3 causes the vibration detecting means 1 to detect the residual vibration (error vibration) (Vi3+Vi4) remaining as the cancellation error between the canceling vibration Vi4 transmitted from the vibrating means 2 to the position pos to be damped and the vibration Vi3. Vibration suppression control is performed by learning and adapting the adaptive control algorithm so that the residual vibration remaining as the detected offset error is reduced and the pseudo vibration converges to the true value.

先ず、図1~図3等に基づいて、伝達特性を考慮しない場合の制御系について説明すると、適応フィルタ係数(Re、Im)に基づき振動相殺信号の制振電流指令Iaを生成し、これに基づいてリニアアクチュエータ20に電流制御信号ssを入力することで、制振すべき位置posに振動発生源gnからの振動Vi3に対し逆相となる相殺振動Vi4を加振手段2を通じて発生させる。振動発生源gnで生ずる振動Vi1に関連する振動としてのエンジンの点火パルス信号に基づいて制振すべき位置posでの振動Vi3の周波数を推定し、算出された認識周波数fを基本電気角算出手段51に入力して基本電気角θを算出する。基準波生成手段52は、算出された基本電気角θに基づいて、基準波である正弦波sinθ及び余弦波cosθを生成する。 First, referring to FIGS. 1 to 3, etc., a description will be given of the control system when the transfer characteristics are not taken into account. By inputting the current control signal ss to the linear actuator 20 based on the above, the canceling vibration Vi4 having the opposite phase to the vibration Vi3 from the vibration source gn is generated through the vibrating means 2 at the position pos to be damped. The frequency of the vibration Vi3 at the position pos to be damped is estimated based on the ignition pulse signal of the engine as the vibration related to the vibration Vi1 generated by the vibration source gn, and the calculated recognition frequency f is calculated by the basic electrical angle calculating means. 51 to calculate the basic electrical angle θ. The reference wave generating means 52 generates a sine wave sin θ and a cosine wave cos θ, which are reference waves, based on the calculated basic electrical angle θ.

加振手段2によって制振すべき位置に振動が伝達され、加算器で表現される相殺部64で源振動が相殺されて、残留振動が残る。振動検出手段1により検出した残留振動すなわち検出加振振動sg{=A1sin(θ+φ)}は、乗算器53において2μ(収束係数μの2倍)と乗算された後、乗算器54、55において基準正弦波sinθあるいは基準余弦波cosθと乗算され、積分器56、57において演算毎に前回値に加算する形で積分される。その演算結果は、適応制御における適応フィルタ係数Re、Imとして算出され、(Re、Im)=(A1´cosφ´、A1´sinφ´)と表すことができる。また、適応フィルタ係数Reを横軸、Imを縦軸にとると、図4のように、それぞれ、ベクトルVe2A、Ve3Aと表すことができる。このとき、ベクトルVe2AとVe3Aの合成ベクトル(以降、指令ベクトルVe1A)は、Ve1Aとなる。 Vibration is transmitted to the position to be damped by the vibrating means 2, and the source vibration is canceled by the canceller 64 represented by an adder, leaving residual vibration. The residual vibration detected by the vibration detection means 1, that is, the detected excitation vibration sg{=A1sin(θ+φ)} is multiplied by 2μ (twice the convergence coefficient μ) in the multiplier 53, and then converted to the reference value in the multipliers 54 and 55. It is multiplied by the sine wave sin .theta. or the reference cosine wave cos .theta. The calculation results are calculated as adaptive filter coefficients Re and Im in adaptive control, and can be expressed as (Re, Im)=(A1'cosφ', A1'sinφ'). Also, taking the adaptive filter coefficient Re on the horizontal axis and Im on the vertical axis, they can be expressed as vectors Ve2A and Ve3A, respectively, as shown in FIG. At this time, the combined vector of the vectors Ve2A and Ve3A (hereinafter referred to as command vector Ve1A) becomes Ve1A.

一方,基本電気角θに対し,伝達特性位相誤差ΔΦを減算した補正電気角(θ-ΔΦ)に基づいて,補正基準波生成手段61は補正正弦波sin(θ-ΔΦ)および補正余弦波cos(θ-ΔΦ)を生成する。 On the other hand, based on the corrected electrical angle (θ-ΔΦ) obtained by subtracting the transfer characteristic phase error ΔΦ from the basic electrical angle θ, the corrected reference wave generating means 61 generates the corrected sine wave sin (θ-ΔΦ) and the corrected cosine wave cos Generate (θ-ΔΦ).

算出された適応フィルタ係数Re,Imに対し,補正余弦波,補正正弦波を各々乗算し,その結果を加算器60において加算し,マイナス1を乗ずることで、検出加振振動sgの逆相正弦波信号としての振動相殺信号の制振電流指令Ia{=-1×A1´sin(θ+φ´)}を生成する。積分を繰り返すと、A´、φ´が真値A、φに対応する値に収束するにつれて、振動の相殺が進むが、基本周波数fや位相θは絶えず変化しているため、常に変化に追従する形で制御が行われる。 The calculated adaptive filter coefficients Re and Im are multiplied by the corrected cosine wave and the corrected sine wave, respectively. A damping current command Ia {=−1×A1′sin(θ+φ′)} of a vibration canceling signal as a wave signal is generated. When the integration is repeated, as A' and φ' converge to the values corresponding to the true values A and φ, the vibration is canceled, but since the fundamental frequency f and the phase θ are constantly changing, they always follow the change. Control is performed in the form of

上述したように、適応フィルタ係数(Re、Im)に対して補正正弦波sin(θ-ΔΦ)及び補正余弦波cos(θ-ΔΦ)をそれぞれ乗算した後に足し合わせると疑似振動A1’sin(θ+φ’-ΔΦ)となる。ここで、実際には加振手段2による振動が制振すべき位置posに伝達するまでの間に伝達特性の位相成分を補償する必要があり,伝達特性補償手段61において、基準波に振幅成分及び位相成分の逆伝達特性(逆伝達関数)を加味した伝達特性補償信号を生成しているが,説明を簡単にするため図示していない。具体的には、周波数に対応した逆伝達関数の振幅成分が予め記憶されており、認識周波数fに基づいて逆伝達関数の振幅成分1/Gを特定し、それが疑似振動に乗算される。また,同様に周波数に対応した逆伝達関数の位相成分Pが予め記憶されており、補正電気角θ-ΔΦに対し,認識周波数fに基づいて算出された逆伝達関数の位相成分Pを加える。 As described above, the adaptive filter coefficients (Re, Im) are multiplied by the corrected sine wave sin (θ-ΔΦ) and the corrected cosine wave cos (θ-ΔΦ), respectively, and then added together. '-ΔΦ). Here, actually, it is necessary to compensate the phase component of the transfer characteristic until the vibration by the vibrating means 2 is transmitted to the position pos to be damped. and the inverse transfer characteristic (inverse transfer function) of the phase component are generated, but are not shown for the sake of simplicity of explanation. Specifically, the amplitude component of the inverse transfer function corresponding to the frequency is stored in advance, the amplitude component 1/G of the inverse transfer function is specified based on the recognition frequency f, and the pseudo vibration is multiplied by it. Similarly, the phase component P of the inverse transfer function corresponding to the frequency is stored in advance, and the phase component P of the inverse transfer function calculated based on the recognition frequency f is added to the corrected electrical angle θ-ΔΦ.

以下、適応フィルタ係数(Re、Im)に基づく振動相殺信号に対して、位相成分Pの逆伝達特性を加味した内容を説明し、振幅成分の逆伝達関数1/Gを加味した内容については説明を省略する。したがって、伝達特性補償手段61において、認識周波数fに基づいて逆伝達特性の位相成分Pが特定された場合、後述する位相誤差Δφが生じていないときには、逆伝達特性の位相成分Pが加味された伝達特性補償信号として、正弦波sin(θ+P)及び余弦波cos(θ+P)が生成される。振幅成分1/Gは考慮していないため図3には示されていない。この伝達特性補償信号が、乗算器58、59で適用フィルタ係数(Re、Im)に基づく振動相殺信号に乗算した後に足し合わせることで、最終的に出力される振動相殺信号A1´sin(θ+P)となる。この伝達特性を特定する位相成分Pが実際の車両の伝達特性に一致し、振動相殺信号の電気角θ+φが実際の制振すべき位置posでの振動の電気角θ+φと一致していれば、制振すべき位置posでの振動は0に近づくはずである。 In the following, the content in which the inverse transfer characteristic of the phase component P is added to the vibration canceling signal based on the adaptive filter coefficients (Re, Im) will be described, and the content in which the inverse transfer function 1/G of the amplitude component is added will be described. omitted. Therefore, when the phase component P of the inverse transfer characteristic is specified based on the recognition frequency f in the transfer characteristic compensation means 61, the phase component P of the inverse transfer characteristic is added when the phase error Δφ described later does not occur. A sine wave sin(θ+P) and a cosine wave cos(θ+P) are generated as transfer characteristic compensation signals. The amplitude component 1/G is not shown in FIG. 3 because it is not considered. This transfer characteristic compensation signal is multiplied by the vibration canceling signal based on the applied filter coefficients (Re, Im) in the multipliers 58 and 59, and then added together to finally output the vibration canceling signal A1′sin(θ+P). becomes. If the phase component P specifying this transfer characteristic matches the actual transfer characteristic of the vehicle, and if the electrical angle θ+φ of the vibration canceling signal matches the electrical angle θ+φ of the vibration at the position pos where the vibration should actually be damped, The vibration at the damped position pos should approach zero.

しかしながら、前述したように振動伝達特性は経年変化するものであり、例えば、図3に示すように、加算器で表現される位相変化入力部62で伝達特性位相誤差Δφが入力され、振動伝達特性の位相成分が伝達特性位相誤差Δφだけシフトしている場合、その状態において、適応制御アルゴリズムが働き、疑似振動を真値に収束させる制振制御が行われる。 However, as described above, the vibration transfer characteristics change over time. For example, as shown in FIG. is shifted by the transfer characteristic phase error .DELTA..phi., the adaptive control algorithm works in that state, and damping control is performed to converge the pseudo-vibration to the true value.

したがって、伝達特性補償手段61において、逆伝達特性の位相成分Pが加味された位相差補償信号として、正弦波sin(θ+P-Δφ)及び余弦波cos(θ+P-Δφ)が生成されたと同じことになる。Pは逆伝達特性の位相成分であるため相殺信号の伝達時に相殺されるが、-Δφは、ブロック線図上は振動相殺信号の出力前の位置に描いているが、実際には相殺信号の伝達時に生じる誤差であり、制御上認識されていない。 Therefore, in the transfer characteristic compensation means 61, the sine wave sin (θ+P-Δφ) and the cosine wave cos (θ+P-Δφ) are generated as the phase difference compensation signal to which the phase component P of the reverse transfer characteristic is added. Become. Since P is the phase component of the reverse transfer characteristic, it is canceled when the canceling signal is transmitted. This is an error that occurs during transmission and is not recognized by control.

したがって、この位相誤差Δφを考慮した制御ブロック上では、乗算器58、59において、適用フィルタ係数(Re、Im)=(A1´cosφ´、A1´sinφ´)に対し、それぞれ、位相の逆伝達関数を加味した位相差補償信号sin(θ+P-Δφ)及びcos(θ+P-Δφ)を乗算し、その結果を加算器60において加算して、検出加振振動sgの疑似振動Vi3’{= A1´sin(θ+φ´+P-Δφ)}を生成する。疑似振動Vi3’に乗算器63で-1を乗算することにより、逆相正弦波信号としての相殺振動Vi4の制振電流指令Ia{=-A1´sin(θ+φ´+P+Δφ)}を生成する。 Therefore, on the control block that considers this phase error Δφ, in the multipliers 58 and 59, the inverse transfer of the phase to the applied filter coefficients (Re, Im)=(A1′cosφ′, A1′sinφ′) is performed. The phase difference compensation signals sin (θ+P-Δφ) and cos (θ+P-Δφ) with a function added are multiplied, and the results are added in the adder 60 to obtain the pseudo vibration Vi3′ {= A1′ of the detected excitation vibration sg. sin(θ+φ′+P−Δφ)}. By multiplying the pseudo vibration Vi3' by -1 in a multiplier 63, a damping current command Ia {=-A1'sin(θ+φ'+P+Δφ)} for the canceling vibration Vi4 as a negative-phase sine wave signal is generated.

当初は、逆伝達関数の位相成分Pが0に近いため、制御がうまく機能する。すなわち、図1に示したように、この相殺振動Vi4の制振電流指令Iaがアンプ6を介して加振手段2に供給され、制振すべき位置posに相殺振動Vi4が発生される。加算器64において、振動発生源gnから制振すべき位置posへ伝達した振動Vi3と、加振手段2から制振すべき位置posへ伝達した相殺振動Vi4とが加算され、相殺振動Vi4と振動Vi3との相殺誤差として残る残留振動が振動検出手段1により検出される。その後、振動伝達特性の位相成分Pが伝達特性位相誤差Δφだけシフトした状態において、検出された相殺誤差として残る残留振動が小さくなるように適応制御アルゴリズムを学習適応させて疑似振動を真値に収束させる制振制御を行う。 Initially, the control works well because the phase component P of the inverse transfer function is close to zero. That is, as shown in FIG. 1, the damping current command Ia for this damping vibration Vi4 is supplied to the vibrating means 2 via the amplifier 6, and the damping vibration Vi4 is generated at the position pos to be damped. In the adder 64, the vibration Vi3 transmitted from the vibration source gn to the position pos to be damped and the canceling vibration Vi4 transmitted from the vibrating means 2 to the position pos to be damped are added to obtain the canceling vibration Vi4 and the vibration The vibration detecting means 1 detects residual vibration remaining as an offsetting error with Vi3. After that, in a state where the phase component P of the vibration transfer characteristic is shifted by the transfer characteristic phase error Δφ, the adaptive control algorithm is learned and adapted so that the residual vibration remaining as the detected offset error is reduced, and the pseudo vibration converges to the true value. Vibration suppression control is performed to

その後、車体を構成する樹脂やバネ等の経年変化により振動伝達特性の位相成分Pが変化すると、システムの振動伝達特性と適応制御アルゴリズム内の逆伝達特性に乖離ができる。例えば、制振しようとする位置posに伝わった源振動の正弦波の振動Vi3に対して、これを打ち消すべく同じ振幅で極性の反転した相殺振動Vi4が制振しようとする位置posに伝わっても、図5に示すように、Vi4がVi4´の位相に変化して、両正弦波の位相が位相誤差Δφ分だけずれているため、残留振動(Vi3+Vi4´)が残り、位相誤差Δφが大きくなるに従って残留振動も増加する。これにより、指令ベクトルVe1Aによる制振効果が低減し、乗り心地の低下につながる。よって、システムの振動伝達特性の位相誤差を推定する際、位相誤差Δφが、適応制御が安定して動作する領域(以降、適応制御系の安定領域)にあるかどうか把握することが求められる。 After that, when the phase component P of the vibration transfer characteristics changes due to aging of the resin, springs, etc. that make up the vehicle body, a divergence occurs between the vibration transfer characteristics of the system and the reverse transfer characteristics in the adaptive control algorithm. For example, even if the sine wave vibration Vi3 of the source vibration transmitted to the position pos to be damped is transmitted to the position pos to be damped, the canceling vibration Vi4 having the same amplitude and the opposite polarity is transmitted to the position pos to be damped. , as shown in FIG. 5, Vi4 changes to the phase of Vi4', and the phases of both sine waves are shifted by the phase error Δφ, so residual vibration (Vi3+Vi4') remains and the phase error Δφ increases. Residual vibration also increases accordingly. As a result, the damping effect of the command vector Ve1A is reduced, leading to deterioration in ride comfort. Therefore, when estimating the phase error of the vibration transfer characteristics of the system, it is required to grasp whether the phase error Δφ is in the region where the adaptive control operates stably (hereinafter referred to as the stable region of the adaptive control system).

そこで、指令ベクトルVe1Aの挙動に着目すると、システムの振動伝達特性の変化は、指令ベクトルVe1Aの変化として把握できる。すなわち、適用フィルタ係数は指令ベクトルVe1Aの大きさ及び方向を示すものである。例えば、位相誤差Δφが10degの時に振動が収束する際の指令ベクトルVe1Aの挙動と、位相誤差Δφが30degの時に振動が収束する際の指令ベクトルVe1Aの挙動は異なる。 Focusing on the behavior of the command vector Ve1A, changes in the vibration transmission characteristics of the system can be grasped as changes in the command vector Ve1A. That is, the applied filter coefficient indicates the magnitude and direction of the command vector Ve1A. For example, the behavior of the command vector Ve1A when the vibration converges when the phase error Δφ is 10 degrees differs from the behavior of the command vector Ve1A when the vibration converges when the phase error Δφ is 30 degrees.

そこで、図6に示すように、適応フィルタ係数可変手段3aを設けて、適応フィルタ係数を算出する際の積分値(以降、適応フィルタ積分値)に積分値操作量βを乗算して、逆伝達特性の適応フィルタ係数を意図的に変動させる。図7は、伝達特性位相誤差Δφ=0degが存在する状態で、一時的に、適応フィルタ積分値が10%減少するように積分値操作量β(β=0.9)を乗算したときの残留振動Errの時間応答(a)と指令ベクトルVe1Aのベクトル軌跡(b)を示している。図8は、同様に、積分値が5%減少するように積分量操作量β(β=0.95)を乗算したときのもの、図9は、積分値が10%増加するように積分量操作量β(β=1.1)を乗算したときのもの、図10は、積分値が5%増加するように積分量操作量β(β=1.05)を乗算したときのものである。図12は、種々の位相誤差Δφが存在する状態において、一時的に、適応フィルタ積分値が5%増減するように積分量操作量βを乗算した時の指令ベクトルVe1Aのベクトル軌跡である。 Therefore, as shown in FIG. 6, an adaptive filter coefficient variable means 3a is provided to multiply the integrated value (hereinafter referred to as the adaptive filter integrated value) when calculating the adaptive filter coefficient by the integrated value manipulated variable β to obtain a reverse transfer Intentionally vary the characteristic adaptive filter coefficients. FIG. 7 shows the residual when the integral value manipulated variable β (β=0.9) is temporarily multiplied so that the adaptive filter integral value decreases by 10% in the presence of the transfer characteristic phase error Δφ=0 deg. The time response (a) of the vibration Err and the vector locus (b) of the command vector Ve1A are shown. Similarly, FIG. 8 shows the result when the integral value is multiplied by the manipulated variable β (β=0.95) so that the integral value decreases by 5%. FIG. 10 shows the results when multiplied by the manipulated variable β (β=1.1) and the integral manipulated variable β (β=1.05) so that the integrated value increases by 5%. . FIG. 12 shows the vector trajectory of the command vector Ve1A when the integral amount manipulated variable β is temporarily multiplied such that the adaptive filter integral value increases or decreases by 5% in the presence of various phase errors Δφ.

図13は積分操作量β(β=1.05)と積分操作量β(β=0.95)における指令ベクトルの安定化挙動の平均値を位相誤差ΔΦ毎にプロットしたものである。図より,原点から各位相誤差Δφに対応する指令ベクトルVe1Aを見ると、位相誤差Δφが小さい場合は指令ベクトルVe1A平均値が一定であるが,位相誤差Δφが大きい場合は指令ベクトルVe1A平均値が下がる傾向にある。この実施形態では、図12に示すように、指令ベクトルVe1Aが、意図的に適応フィルタ積分値を5%増減されてベクトル軌跡が再収束する時のベクトルの大きさの平均値から指令ベクトルVe1Aの変動量を算出し、これを評価値V(これについては後述する)にすれば、位相誤差Δφが未知であっても、評価値Vから位相誤差Δφが不安定領域にあるかどうかを推定することができる。指令ベクトルVe1Aの変動量として、指令ベクトルVe1Aが、適応フィルタ係数が、意図的に逆伝達特性の適応フィルタ積分値を5%増減させたときのベクトルの大きさの平均値を扱ったが、例えば、積分値を5%減少させたときのベクトルの大きさの平均値を扱ってもよい。 FIG. 13 plots the average value of the stabilization behavior of the command vector for the amount of integral operation β (β=1.05) and the amount of integral operation β (β=0.95) for each phase error ΔΦ. Looking at the command vector Ve1A corresponding to each phase error Δφ from the origin, the command vector Ve1A average value is constant when the phase error Δφ is small, but the command vector Ve1A average value is constant when the phase error Δφ is large. trending downward. In this embodiment, as shown in FIG. 12, the command vector Ve1A is intentionally increased or decreased by 5% in the adaptive filter integral value, and the command vector Ve1A is calculated from the average magnitude of the vector when the vector trajectory reconverges. By calculating the amount of variation and using it as an evaluation value V (which will be described later), even if the phase error Δφ is unknown, it can be estimated from the evaluation value V whether the phase error Δφ is in an unstable region. be able to. As the variation amount of the command vector Ve1A, the command vector Ve1A handles the average value of the magnitude of the vector when the adaptive filter coefficient intentionally increases or decreases the adaptive filter integral value of the inverse transfer characteristic by 5%. , may be treated as the average magnitude of the vector when the integral value is reduced by 5%.

本実施形態の制御手段3は、図1に示すように、適応フィルタ係数可変手段3aと、変動量算出手段3bと、記憶手段3cと、安定性判定手段3dを設けて、適応フィルタ係数可変手段3aによって、適応制御アルゴリズム内に記憶された積分操作量βを意図的に変動させて、加振手段2を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルVe1Aの変動量である評価値Vを算出し、記憶手段3cに記憶された指令ベクトルVe1Aの変動量である評価値Vと振動伝達特性の位相誤差との関係に基づいて、位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する。 As shown in FIG. 1, the control means 3 of the present embodiment includes adaptive filter coefficient varying means 3a, variation calculating means 3b, storage means 3c, and stability determining means 3d. 3a, the integral manipulated variable β stored in the adaptive control algorithm is intentionally varied to calculate the evaluation value V, which is the amount of variation in the command vector Ve1A corresponding to the drive command signal for driving the vibrating means 2. , based on the relationship between the evaluation value V, which is the variation amount of the command vector Ve1A stored in the storage means 3c, and the phase error of the vibration transfer characteristic, it is determined whether the phase error Δφ is in the stable region of the adaptive control system.

適応フィルタ係数可変手段3aは、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量βを乗算する。本実施形態では、図6に示すように、伝達経路上で位相誤差Δφが生じている状態に対して、積分値操作量βを一時的に系に加える。前述したように、制御ブロック上は、評価データを取るために、位相変化入力部62で種々の位相変化を想定して入力し、その後に適応フィルタ係数可変手段3aによって適応フィルタ係数を意図的に変動させて、指令ベクトルVe1Aの変化の様子を探る。 The adaptive filter coefficient changing means 3a multiplies the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm by the integral value manipulated variable β. In this embodiment, as shown in FIG. 6, the integrated value manipulated variable β is temporarily added to the system in the state where the phase error Δφ is generated on the transmission path. As described above, in the control block, in order to obtain evaluation data, the phase change input unit 62 assumes various phase changes and inputs them. It is varied to explore how the command vector Ve1A changes.

適応フィルタ係数可変手段3aは、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して、積分値操作量β(例えば、β=0.9や1.05など)を乗算可能である。なお、積分値操作量βを乗算するための信号は、例えば、適応フィルタ係数を急激に変動させるステップ状の信号であってもよいし、適応フィルタ係数を徐々に変動させるランプ状の信号であってもよい。 The adaptive filter coefficient varying means 3a can multiply the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm by the integral value manipulated variable β (eg, β=0.9, 1.05, etc.). Note that the signal for multiplication by the integral value manipulated variable β may be, for example, a step-like signal that rapidly changes the adaptive filter coefficient, or a ramp-like signal that gradually changes the adaptive filter coefficient. may

例えば、図7は、位相誤差Δφ=0degを有する制御状態において、t=3.0時に、積分値操作量β=0.9を入力したときの残留振動Errの時間応答(a)と、指令ベクトルVe1Aのベクトル軌跡(b)を示している。適応フィルタ係数可変手段3aは、適応フィルタ係数を意図的に変動させて、加振手段2を駆動する駆動指令信号に対応する指令ベクトルVe1Aの大きさを変化させ、その際の指令ベクトルVe1Aの大きさ√(Re+Im)の変動量を評価値Vとして算出し、その評価値Vに対する振動伝達特性の位相誤差Δφの変化を導出する。実際の車両走行時には、適応フィルタ係数を意図的に変動させて振動伝達特性の位相誤差Δφを推定する場合、図14及び図15は、その際のシーケンスであり、これについても後述する。 For example, FIG. 7 shows the time response (a) of the residual vibration Err when the integral value manipulated variable β=0.9 is input at t=3.0 in the control state having the phase error Δφ=0 deg, and the command The vector trajectory (b) of vector Ve1A is shown. The adaptive filter coefficient changing means 3a intentionally changes the adaptive filter coefficient to change the magnitude of the command vector Ve1A corresponding to the drive command signal for driving the vibrating means 2, and the magnitude of the command vector Ve1A at that time A variation amount of √(Re 2 +Im 2 ) is calculated as an evaluation value V, and a change in the phase error Δφ of the vibration transmission characteristics with respect to the evaluation value V is derived. When the adaptive filter coefficient is intentionally varied to estimate the phase error Δφ of the vibration transfer characteristic during actual vehicle travel, FIGS.

車両走行時の適応フィルタ係数可変手段3aは、制振装置が搭載された車両が、例えば、アイドリング状態である場合または車両が定速走行状態や一定の緩加速・緩減速状態である場合など、制振状態の安定時において、逆伝達特性に対して積分値操作量βを乗算することが望ましい。本実施形態において後述する評価時にも、制振状態の安定時において、逆伝達特性に対して積分値操作量βを乗算する。 The adaptive filter coefficient changing means 3a when the vehicle is running is adjusted when the vehicle equipped with the vibration damping device is, for example, idling, or when the vehicle is in a constant speed running state or a constant slow acceleration/deceleration state. When the damping state is stable, it is desirable to multiply the reverse transfer characteristic by the integral value manipulated variable β. At the time of evaluation, which will be described later in this embodiment, the reverse transfer characteristic is multiplied by the integral value manipulated variable β when the damping state is stable.

変動量算出手段3bは、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量βを乗算した際に、加振手段2を駆動する制振電流指令Iaの振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を算出する。本実施形態において、変動量算出手段3bは、指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を表す評価値Vとして、前述したように積分値操作量βを乗算したときに振動が収束する際のベクトル挙動の程度を示した指令ベクトルVe1Aの大きさ√(Re+Im)の平均値を利用して算出する。制振電流指令Iaに対応する指令ベクトルVe1Aは、例えば、加算器60における加算過程でピックアップすることができる。 The fluctuation amount calculating means 3b corresponds to the amplitude and phase of the damping current command Ia for driving the vibrating means 2 when the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm is multiplied by the integral value manipulated variable β. The amount of change in the magnitude of the command vector Ve1A having the amplitude information and phase information is calculated. In the present embodiment, the fluctuation amount calculation means 3b calculates the vector behavior when the vibration converges when the evaluation value V representing the fluctuation amount of the magnitude of the command vector Ve1A is multiplied by the integral value manipulated variable β as described above. It is calculated using the average value of the magnitude √(Re 2 +Im 2 ) of the command vector Ve1A that indicates the degree of . The command vector Ve1A corresponding to the damping current command Ia can be picked up in the addition process in the adder 60, for example.

記憶手段3cは、積分値操作量βを乗算した際の指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を表す評価値Vに対する振動伝達特性の位相誤差Δφの変化、すなわち、指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量と位相誤差Δφの変化量の関係を記憶する。本実施形態において、記憶手段3cは、図14に示すように、積分値操作量βを乗算した際の指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を表す評価値Vに対する振動伝達特性の位相誤差Δφの変化を記憶する。この評価値Vは、後述する図14、[数1]、[数2]から算出される。 The storage means 3c stores the change in the phase error Δφ of the vibration transmission characteristic with respect to the evaluation value V representing the amount of variation in the magnitude of the command vector Ve1A when multiplied by the integral value manipulated variable β, that is, the variation in the magnitude of the command vector Ve1A. The relationship between the amount and the amount of change in the phase error Δφ is stored. In this embodiment, as shown in FIG. 14, the storage means 3c stores the phase error Δφ of the vibration transmission characteristic with respect to the evaluation value V representing the amount of variation in the magnitude of the command vector Ve1A when multiplied by the integral value manipulated variable β. Memorize changes. This evaluation value V is calculated from [Formula 1] and [Formula 2] in FIG. 14, which will be described later.

本実施形態において、振動が収束する際のベクトル挙動の程度を示した指令ベクトルVe1Aの大きさ√(Re+Im)の平均値を評価値Vとすると、以下の演算式で表される。

Figure 0007197774000001
In this embodiment, the evaluation value V is the average value of the magnitude √(Re 2 +Im 2 ) of the command vector Ve1A indicating the degree of vector behavior when the vibration converges, and is expressed by the following arithmetic expression.
Figure 0007197774000001

なお、本実施形態では、基準値振幅100に対する基準が分かりやすいように、二乗和平方を適応している。したがって、この場合の演算式は以下である。

Figure 0007197774000002
ここで、[数1][数2]のnは,積分値操作量βを乗算した直後からの制御サンプリングごとのカウント数である。 In addition, in this embodiment, the sum of squares is applied so that the reference for the reference value amplitude 100 is easy to understand. Therefore, the arithmetic expression in this case is as follows.
Figure 0007197774000002
Here, n in [Formula 1] and [Formula 2] is the number of counts for each control sampling immediately after the multiplication by the integral value manipulated variable β.

簡単にいえば、図13は、指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量と、そのときの位相誤差Δφとを、位相誤差Δφの値を種々に代えてプロットしたものである。 Briefly, FIG. 13 plots the amount of variation in the magnitude of the command vector Ve1A and the phase error Δφ at that time, with various values of the phase error Δφ changed.

安定性判定手段3dは、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して、積分値操作量βを乗算した際の指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を表す評価値Vと、記憶手段3cに記憶された指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を表す評価値と振動伝達特性の位相誤差Δφの変化とに基づいて、位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する。 The stability determination means 3d stores an evaluation value V representing the amount of change in the magnitude of the command vector Ve1A when the reverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm is multiplied by the integral value manipulated variable β, and a storage means It is determined whether the phase error .DELTA..phi.

以下、本実施形態の制振装置において、システムの振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する方法について、図7~図16に基づいて説明する。まず、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性の適応フィルタ係数を意図的に変動させて不安定化させた時の指令ベクトルVe1Aの挙動について説明する。本実施形態において、適応制御をONすると、残留振動 Errがゼロになるように、適応フィルタ係数(Re、Im)が作用する。このRe、Imの実軸Re、虚軸ImのRe-Im平面での挙動をベクトル挙動とする。 A method of determining whether or not the phase error of the vibration transfer characteristics of the system is in the stable region of the adaptive control system in the vibration damping device of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 7 to 16. FIG. First, the behavior of the command vector Ve1A when the adaptive filter coefficient of the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm is intentionally varied and destabilized will be described. In this embodiment, when the adaptive control is turned on, the adaptive filter coefficients (Re, Im) act so that the residual vibration Err becomes zero. The behavior of Re and Im on the Re-Im plane of the real axis Re and the imaginary axis Im is defined as vector behavior.

適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルVe1Aの挙動について評価した。具体的には、振動伝達特性に特定の位相誤差Δφを持たせた状態で、適応制御により制振状態が安定した時に、t=3.0において、積分値操作量β=0.9、0.95、1.05、1.1を乗算して適応フィルタ係数を意図的に変動させた。 The behavior of the command vector Ve1A when the adaptive filter coefficient was intentionally varied was evaluated. Specifically, in a state in which a specific phase error Δφ is given to the vibration transfer characteristics, when the damping state is stabilized by adaptive control, at t=3.0, the integral value manipulated variable β=0.9, 0 The adaptive filter coefficients were intentionally varied by multiplying by 0.95, 1.05, 1.1.

(評価条件)
・源振周波数 : 100Hz
・積分値操作量β : 0.9 、0.95 、1.05 、1.1
・伝達特性位相誤差Δφ : 0deg
・源振振幅 : 100
(Evaluation conditions)
・Source vibration frequency: 100Hz
・Integral value manipulated variable β: 0.9, 0.95, 1.05, 1.1
・Transmission characteristic phase error Δφ: 0deg
・Source vibration amplitude: 100

図7~図10は、前述したように、適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルVe1Aの挙動の評価結果であって、振動伝達特性の位相誤差Δφ=0degにおける試験結果を示している。図7(a)~図10(a)は、残留振動Erに関する時間応答を示している。図7(b)~図10(b)は、Re-Im平面における指令ベクトルVe1Aの挙動を示している。 7 to 10 show the evaluation results of the behavior of the command vector Ve1A when the adaptive filter coefficient is intentionally varied, as described above, and show the test results when the phase error Δφ of the vibration transfer characteristic is 0 deg. ing. FIGS. 7(a) to 10(a) show the time responses for the residual vibration Er. 7(b) to 10(b) show the behavior of the command vector Ve1A on the Re-Im plane.

図7(a)~図10(a)に示すように、振動伝達特性の位相誤差Δφ=0degにおいて、t=3.0で適応フィルタ積分値を5%、10%増減するように積分値操作量βを乗算して適応フィルタ係数を意図的に変動させたとき、いずれにおいても残留振動Errが一時的に大きくなった後、0に再収束する。したがって、図7(a)~図10(a)から、積分値操作量βが同じであれば、制振効果の低下も同程度であることが確認できる。 As shown in FIGS. 7(a) to 10(a), when the phase error Δφ of the vibration transfer characteristics is 0 deg, the integral value is manipulated to increase or decrease the adaptive filter integral value by 5% and 10% at t=3.0. When the adaptive filter coefficients are intentionally varied by multiplying the quantity β, the residual vibration Err temporarily increases and then reconverges to 0 in any case. Therefore, it can be confirmed from FIGS. 7(a) to 10(a) that if the integral value manipulated variable β is the same, the damping effect is reduced to the same extent.

図7(b)の指令ベクトルVe1Aの挙動に示すように、t=3.0で適応フィルタ積分値を10%減少するように積分値操作量β=0.9を乗算して適応フィルタ係数を意図的に変動させると、適応フィルタは、積分値操作量β=0.9相当の外乱が入力されたとみなし、座標{Re,Im}={100、0}から座標{Re,Im}={90、0}へ向かうように挙動する。その後、座標{Re,Im}={90、0}から、上下に挙動しながら座標{Re,Im}={100、0}へ再収束する。 As shown in the behavior of the command vector Ve1A in FIG. 7(b), the adaptive filter coefficient is multiplied by the integrated value manipulated variable β=0.9 so as to decrease the adaptive filter integrated value by 10% at t=3.0. When it is intentionally changed, the adaptive filter considers that a disturbance corresponding to the integral value operation amount β = 0.9 has been input, and the coordinates {Re, Im} = {100, 0} to the coordinates {Re, Im} = { 90,0}. After that, it reconverges from the coordinates {Re, Im}={90, 0} to the coordinates {Re, Im}={100, 0} while moving up and down.

図7(b)の積分値操作量β=0.9を乗算した場合に対し、図9(b)に示すように、積分値操作量β=1.1を乗算して適応フィルタ係数を意図的に変動させると、図7(b)と逆の特性が見られることが確認できる。即ち、t=3.0で適応フィルタ積分値を10%増加するように積分値操作量β=1.1を乗算して適応フィルタ係数を意図的に変動させると、適応フィルタは、積分値操作量β=1.1相当の外乱が入力されたとみなし、座標{Re,Im}={100、0}から座標{Re,Im}={110、0}へ向かうように挙動する。その後、座標{Re,Im}={110、0}から、上下に挙動しながら座標{Re,Im}={100、0}へ再収束する。 In contrast to the case of multiplying the integral value manipulation amount β=0.9 in FIG. 7B, as shown in FIG. 9B, by multiplying the integral value manipulation amount β=1.1 It can be confirmed that the characteristics opposite to those in FIG. That is, when the adaptive filter coefficient is intentionally changed by multiplying the integral value manipulation amount β=1.1 so as to increase the adaptive filter integral value by 10% at t=3.0, the adaptive filter performs the integral value manipulation It is assumed that a disturbance corresponding to the amount β=1.1 is input, and behaves so as to move from the coordinates {Re, Im}={100, 0} to the coordinates {Re, Im}={110, 0}. After that, it reconverges from the coordinates {Re, Im}={110, 0} to the coordinates {Re, Im}={100, 0} while moving up and down.

図12は、種々の振動伝達特性の位相誤差Δφを有する制御状態において、安定状態から逆伝達特性の適応フィルタ係数に積分値操作量βを乗算して適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルVe1Aの挙動を示している。本実施形態では、安定状態から、逆伝達特性の適応フィルタ積分値が5%増減するように積分値操作量βを乗算して、適応フィルタ係数を意図的に変動させた。 FIG. 12 shows the case where the adaptive filter coefficient of the inverse transfer characteristic is multiplied by the integrated value manipulated variable β from the stable state in the control state having various phase errors Δφ of the vibration transfer characteristic, and the adaptive filter coefficient is intentionally varied. command vector Ve1A. In this embodiment, the adaptive filter coefficient is intentionally varied by multiplying the integral value manipulation amount β so that the adaptive filter integral value of the inverse transfer characteristic increases or decreases by 5% from the stable state.

図12より、指令ベクトルVe1Aは、半径100の円弧の座標{Re,Im}=100{cosΔφ、sinΔφ}上から、乗算された積分値操作量βに応じて、円弧の半径方向に外れるように挙動する。その後、上下に挙動しながら、座標{Re,Im}=100{cosΔφ、sinΔφ}へ再収束する。 From FIG. 12, the command vector Ve1A deviates from the coordinates {Re, Im}=100{cos Δφ, sin Δφ} of the circular arc with a radius of 100 in the radial direction of the circular arc according to the multiplied integral value manipulated variable β. behave. After that, it reconverges to the coordinates {Re, Im}=100{cos Δφ, sin Δφ} while moving up and down.

また、位相誤差Δφが大きくなるにつれて、指令ベクトルVe1Aは、座標{Re,Im}=100{cosΔφ、sinΔφ}上から外れてから再収束するまでのベクトル軌跡の移動量が大きくなっていることが分かる。ベクトル軌跡の移動量が大きいことは、指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量が大きいことを意味する。 Further, as the phase error Δφ increases, the amount of movement of the vector trajectory from when the command vector Ve1A deviates from the coordinates {Re, Im}=100 {cos Δφ, sin Δφ} until it reconverges increases. I understand. A large amount of movement of the vector locus means a large amount of variation in the magnitude of the command vector Ve1A.

したがって、適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルVe1Aの挙動(軌跡の移動量の大きさ、指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量など)に基づいて、位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する。 Therefore, based on the behavior of the command vector Ve1A when the adaptive filter coefficient is intentionally varied (magnitude of movement of the trajectory, amount of variation in the magnitude of the command vector Ve1A, etc.), the phase error Δφ is determined by the adaptive control system is in the stable region.

本実施形態では、振動伝達特性の位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する際、適応フィルタ積分値を5%増減するように積分値操作量βを乗算して、適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を評価値Vとしている。 In this embodiment, when determining whether or not the phase error Δφ of the vibration transfer characteristic is in the stable region of the adaptive control system, the integral value manipulated variable β is multiplied so as to increase or decrease the adaptive filter integral value by 5%. The evaluation value V is the amount of variation in the magnitude of the command vector Ve1A when the coefficient is intentionally varied.

次に、種々の位相誤差を有する制御状態において、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性の適応フィルタ係数を意図的に変動させて不安定化させた時の指令ベクトルVe1Aの挙動について説明する。本実施形態では、位相変化入力部62で種々の位相誤差Δφを入力して、システムの振動伝達特性に種々の位相誤差Δφを有した状態で、適応制御をONした後、適応フィルタ係数(Re、Im)を意図的に変動させた時の指令ベクトルVe1Aの挙動について評価を行った。図11は、適応フィルタ係数(Re、Im)を意図的に変動させた時の指令ベクトルVe1Aの挙動の評価結果の一例である。この時の評価条件は、下記のとおりである。 Next, the behavior of the command vector Ve1A when destabilized by intentionally varying the adaptive filter coefficient of the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm in a control state with various phase errors will be described. . In this embodiment, various phase errors Δφ are input to the phase change input unit 62, and after adaptive control is turned ON with various phase errors Δφ in the vibration transfer characteristics of the system, the adaptive filter coefficient (Re , Im) was intentionally varied, the behavior of the command vector Ve1A was evaluated. FIG. 11 shows an example of evaluation results of the behavior of the command vector Ve1A when the adaptive filter coefficients (Re, Im) are intentionally varied. The evaluation conditions at this time are as follows.

(評価条件)
・源振周波数 : 100Hz
・位相誤差Δφ : 0deg ,±30deg , ±50deg
・積分値操作量β : -5%
(Evaluation conditions)
・Source vibration frequency: 100Hz
・Phase error Δφ: 0deg, ±30deg, ±50deg
・Integral value manipulated variable β: -5%

図11(a)は、正の位相誤差Δφ=0deg,+30deg, +50degを有する適応制御系において、適応フィルタ積分値を5%減少させた時の指令ベクトルVe1Aの大きさの時間応答を示している。また、図11(b)は、負の位相誤差Δφ=0deg,-30deg, -50degを有する適応制御系において、適応フィルタ積分値を5%減少させた時の指令ベクトルVe1Aの大きさの時間応答を示している。なお、図11においては、t=0のタイミングで、操作量β=0.95を乗算して、適応フィルタ積分値を5%減少させている。 FIG. 11(a) shows the time response of the command vector Ve1A when the adaptive filter integral value is decreased by 5% in an adaptive control system having positive phase errors Δφ=0deg, +30deg, +50deg. . Also, FIG. 11(b) shows the time response of the magnitude of the command vector Ve1A when the adaptive filter integral value is reduced by 5% in an adaptive control system having negative phase errors Δφ=0deg, -30deg, -50deg. is shown. In FIG. 11, at the timing of t=0, the operation amount β=0.95 is multiplied to reduce the adaptive filter integral value by 5%.

図11(a)に示すように、位相誤差Δφ=30degにおいて、適応フィルタ積分値を5%減少させた場合の指令ベクトルVe1Aの挙動は、位相誤差Δφ=0degの場合と同様の収束挙動になる。よって、位相誤差Δφ=30degは、適応制御系の安定領域にあると判定できる。一方、位相誤差Δφ=50degにおける指令ベクトルVe1Aの挙動は、位相誤差Δφ=0degの場合と異なり、オーバーシュートを伴う収束挙動となるので、位相誤差Δφ=50degは、適応制御系の安定領域にないと判定できる。また、図11(b)に示すように、位相誤差Δφ=-30degにおいて、適応フィルタ積分値を5%減少させた場合の指令ベクトルVe1Aの挙動は、位相誤差Δφ=0degの場合と同様に収束挙動になるので、位相誤差Δφ=-30degは、適応制御系の安定領域にあると判定できる。一方、位相誤差Δφ=-50degにおける指令ベクトルVe1Aの挙動は、位相誤差Δφ=0degの場合と異なりオーバーシュートを伴う収束挙動となるので、位相誤差Δφ=50degは、適応制御系の安定領域にないと判定できる。 As shown in FIG. 11(a), when the phase error Δφ=30 deg, the behavior of the command vector Ve1A when the adaptive filter integral value is decreased by 5% is the same convergence behavior as when the phase error Δφ=0 deg. . Therefore, it can be determined that the phase error Δφ=30 deg is in the stable region of the adaptive control system. On the other hand, the behavior of the command vector Ve1A at the phase error Δφ=50 deg differs from the case of the phase error Δφ=0 deg. can be determined. Further, as shown in FIG. 11(b), when the phase error Δφ=−30 deg, the behavior of the command vector Ve1A when the adaptive filter integral value is decreased by 5% converges in the same manner as when the phase error Δφ=0 deg. Because of the behavior, it can be determined that the phase error Δφ=−30 deg is in the stable region of the adaptive control system. On the other hand, the behavior of the command vector Ve1A at the phase error Δφ=−50 deg is a convergence behavior accompanied by an overshoot unlike the phase error Δφ=0 deg, so the phase error Δφ=50 deg is not in the stable region of the adaptive control system. can be determined.

なお、図11(a)及び図11(b)は、適応フィルタ積分値を5%減少させた場合の指令ベクトルVe1Aの評価値の挙動を示しているが、適応フィルタ積分値を5%増加させた場合でも、同様に、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。 11(a) and 11(b) show the behavior of the evaluation value of the command vector Ve1A when the adaptive filter integral value is decreased by 5%. Even in this case, it is possible to similarly determine whether the phase error is in the stable region of the adaptive control system.

次に、種々の位相誤差を有する制御状態において、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性の適応フィルタ係数を意図的に変動させて不安定化させた時の指令ベクトルVe1Aの評価値の変動について説明する。本実施形態において、図13は、適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を表す評価値Vに対する振動伝達特性の位相誤差Δφの変化を示している。 Next, in a control state having various phase errors, fluctuations in the evaluation value of the command vector Ve1A when the adaptive filter coefficient of the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm is intentionally changed to make it unstable. will be explained. In this embodiment, FIG. 13 shows changes in the phase error Δφ of the vibration transfer characteristic with respect to the evaluation value V representing the amount of variation in the magnitude of the command vector Ve1A when the adaptive filter coefficient is intentionally varied.

図11のように、位相誤差Δφ=0degの場合の指令ベクトルVe1Aの挙動を基準にして、指令ベクトルVe1Aの挙動が、オーバーシュートを伴う収束挙動になるかどうかにより、振動伝達特性の位相誤差が、適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。また、図13のように、適用フィルタ積分値を5%減少させた場合、指令ベクトルVe1Aは、位相誤差Δφ=0近傍において最も早く再収束して、位相誤差Δφの正負に関係なく、位相誤差Δφの絶対値が大きくなるほど再収束が遅くなる。よって、指令ベクトルVe1Aの評価値Vは、位相誤差Δφ=0近傍を頂点とした下に凸状の2次関数的な放物線になり、評価値Vと位相誤差Δφは相関関係にあることが認められる。したがって、図13に示すように、指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を表す評価値Vから位相誤差Δφを推定して、その位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。 As shown in FIG. 11, based on the behavior of the command vector Ve1A when the phase error Δφ=0 deg, the phase error of the vibration transmission characteristics depends on whether the behavior of the command vector Ve1A becomes a convergence behavior with overshoot. , it can be determined whether or not the adaptive control system is in the stable region. Also, as shown in FIG. 13, when the applied filter integral value is decreased by 5%, the command vector Ve1A reconverges most quickly near the phase error Δφ=0, and regardless of whether the phase error Δφ is positive or negative, the phase error The larger the absolute value of Δφ, the slower the reconvergence. Therefore, the evaluation value V of the command vector Ve1A forms a downwardly convex parabola with a quadratic function with the apex near the phase error Δφ=0. be done. Therefore, as shown in FIG. 13, the phase error Δφ can be estimated from the evaluation value V representing the amount of variation in the magnitude of the command vector Ve1A, and it can be determined whether or not the phase error Δφ is in the stable region of the adaptive control system.

例えば、図13において、適応フィルタ積分値を5%減少させた時の位相誤差Δφ=0deg、-30deg、-50degにおける指令ベクトルVe1Aの評価値をV0、V1、V2とする。また、図11により、位相誤差Δφ=-30degにおける指令ベクトルVe1Aの挙動は、位相誤差Δφ=0degの場合と同様の収束挙動になるので、位相誤差Δφ=-30degにおける指令ベクトルVe1Aの評価値V1は、位相誤差Δφ=0degにおける指令ベクトルVe1Aの評価値V0と同様の変動量となり、位相誤差Δφ=-30degは、適応制御系の安定領域にあると判定できる。一方、位相誤差Δφ=-50degにおける指令ベクトルVe1Aの挙動は、位相誤差Δφ=0degの場合と異なり、オーバーシュートを伴う収束挙動になるので、位相誤差Δφ=-50degにおける指令ベクトルVe1Aの評価値V2は、位相誤差Δφ=0degにおける指令ベクトルVe1Aの評価値V0と異なる変動量となり、位相誤差Δφ=-50degは、適応制御系の安定領域にないと判定できる。よって、指令ベクトルVe1Aの評価値から、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。 For example, in FIG. 13, let V0, V1, and V2 be the evaluation values of the command vector Ve1A when the phase error Δφ=0 deg, −30 deg, and −50 deg when the adaptive filter integral value is decreased by 5%. Further, according to FIG. 11, the behavior of the command vector Ve1A at the phase error Δφ=−30 deg is the same convergence behavior as the case of the phase error Δφ=0 deg. is the same amount of variation as the evaluation value V0 of the command vector Ve1A at the phase error Δφ=0 deg, and it can be determined that the phase error Δφ=-30 deg is in the stable region of the adaptive control system. On the other hand, the behavior of the command vector Ve1A at the phase error Δφ=−50 deg differs from the case of the phase error Δφ=0 deg, and the convergence behavior is accompanied by an overshoot. is a variation amount different from the evaluation value V0 of the command vector Ve1A at the phase error Δφ=0 deg, and it can be determined that the phase error Δφ=-50 deg is not in the stable region of the adaptive control system. Therefore, it can be determined from the evaluation value of the command vector Ve1A whether the phase error is in the stable region of the adaptive control system.

このように、本実施形態では、システムの振動伝達特性が経年等によって変化し、振動伝達特性の位相成分が変化したとしても、適応フィルタ係数を意図的に変動させた時の指令ベクトルVe1Aの評価値に基づいて、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。よって、例えば、振動伝達特性の位相誤差を推定して補正する際、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定して推定を行うことにより、適応制御を制御破綻させずに補正ができる。 As described above, in this embodiment, even if the vibration transfer characteristics of the system change over time and the phase component of the vibration transfer characteristics changes, the evaluation of the command vector Ve1A when the adaptive filter coefficient is intentionally changed Based on the values, it can be determined whether the phase error is in the stable region of the adaptive control system. Therefore, for example, when estimating and correcting the phase error of the vibration transfer characteristic, by estimating whether the phase error is in the stable region of the adaptive control system, the correction can be performed without causing the adaptive control to collapse. can.

なお、指令ベクトルVe1Aの評価値に基づいて、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定していたが、他の方法でも判定可能である。例えば、残留振幅Errの振幅率を100%以下に持続できなくなる状態に基づいて、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定してもよい。この場合、位相誤差Δφ=±60degにおける指令ベクトルVe1Aの評価値に基づいて、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定することになる。また、この状態に安全率などを考慮した位相誤差Δφ(例えば、Δφ=±55degなど)に基づいて、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定してもよい。 Although it is determined whether the phase error is in the stable region of the adaptive control system based on the evaluation value of the command vector Ve1A, it can be determined by other methods. For example, it may be determined whether the phase error is in the stable region of the adaptive control system based on the state in which the amplitude rate of the residual amplitude Err cannot be maintained below 100%. In this case, it is determined whether the phase error is in the stable region of the adaptive control system based on the evaluation value of the command vector Ve1A at the phase error Δφ=±60 deg. Further, it may be determined whether the phase error is in the stable region of the adaptive control system based on the phase error Δφ (for example, Δφ=±55 deg) considering the safety factor and the like in this state.

また、適用フィルタ積分値を減少させた場合と同様に、適用フィルタ積分値を増加させた場合でも、指令ベクトルVe1Aの評価値に基づいて、位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定できる。この場合、図13に示すように、適用フィルタ積分値を5%増加させた場合、指令ベクトルVe1Aは、位相誤差Δφ=0近傍において最も早く再収束して、位相誤差Δφの正負に関係なく、位相誤差Δφの絶対値が大きくなるほど再収束が遅くなる。よって、指令ベクトルVe1Aの評価値Vは、位相誤差Δφ=0近傍を頂点とした上に凸状の2次関数的な放物線となり、適用フィルタ積分値を減少させた場合と同様に、評価値Vと位相誤差Δφは相関関係にあることが認められる。 In the same way as when the applied filter integral value is decreased, even when the applied filter integral value is increased, it is determined whether the phase error is in the stable region of the adaptive control system based on the evaluation value of the command vector Ve1A. can. In this case, as shown in FIG. 13, when the applied filter integral value is increased by 5%, the command vector Ve1A reconverges most quickly near the phase error Δφ=0, regardless of whether the phase error Δφ is positive or negative. The larger the absolute value of the phase error Δφ, the slower the reconvergence. Therefore, the evaluation value V of the command vector Ve1A becomes a convex quadratic parabola with the apex near the phase error Δφ=0. and the phase error Δφ are correlated.

本実施形態において、指令ベクトルVe1Aの評価値Vを算出する方法について、図14に基づいて説明する。 A method of calculating the evaluation value V of the command vector Ve1A in this embodiment will be described with reference to FIG.

ステップS1において、認識周波数が安定している(制振状態が安定している)か否かを判定する。認識周波数が安定している場合、ステップS2において、適応フィルタ係数可変手段3aにより、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性において、適応フィルタ積分値に対して、積分値操作量β(例えば、β=0.9)を乗算して、適応フィルタ係数を意図的に変動させる。ステップS3において、適応フィルタ係数を意図的に変動させた直後からの制御サンプリングごとのカウント数をm=1に設定し、ステップS4において、指令ベクトルVe1Aの大きさ√(Re+Im)を算出する。 In step S1, it is determined whether or not the recognition frequency is stable (the damping state is stable). When the recognition frequency is stable, in step S2, the adaptive filter coefficient changing means 3a changes the integral value manipulated variable β (for example, β=0.9) to intentionally vary the adaptive filter coefficients. In step S3, the count number for each control sampling immediately after intentionally varying the adaptive filter coefficient is set to m=1, and in step S4, the magnitude of the command vector Ve1A √(Re 2 +Im 2 ) is calculated. do.

その後、ステップS5において、適応フィルタ係数を意図的に変動させた直後からの制御サンプリングごとのカウント数mがnと同一(m=n)であるか否かについて判定する。カウント数mがnと同一でない場合、ステップS6において、mを1だけ増加させ(m=m+1)、ステップS4に移行する。ステップS5において、mがnと同一(m=n)である場合、ステップS7において、変動量算出手段3bにより、適応フィルタ係数を意図的に変動させた際の指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を表す評価値Vを算出する。その後、評価値Vを記憶手段3cに記憶して終了する。 After that, in step S5, it is determined whether or not the count number m for each control sampling immediately after intentionally varying the adaptive filter coefficient is the same as n (m=n). If the count number m is not the same as n, m is incremented by 1 (m=m+1) in step S6, and the process proceeds to step S4. In step S5, if m is the same as n (m=n), in step S7, the amount of change in the magnitude of command vector Ve1A when intentionally varying the adaptive filter coefficient is calculated by the amount of variation calculating means 3b. An evaluation value V representing is calculated. After that, the evaluation value V is stored in the storage means 3c and the process ends.

本実施形態において、指令ベクトルVe1A評価値Vに基づいて、振動伝達特性の位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する方法を図15に基づいて説明する。 In this embodiment, a method for determining whether or not the phase error Δφ of the vibration transfer characteristic is in the stable region of the adaptive control system based on the command vector Ve1A evaluation value V will be described with reference to FIG. 15 .

本実施形態では、積分値操作量βを乗算した際の指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を表す評価値Vと記憶手段3cに記憶された指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を表す評価値Vrefとを比較しながら、評価値Vと評価値Vrefが一致するまで繰り返し行うことにより、位相誤差Δφを推定する場合を説明する。 In this embodiment, the evaluation value V representing the amount of variation in the magnitude of the command vector Ve1A when multiplied by the integral value manipulated variable β and the evaluation value representing the amount of variation in the magnitude of the command vector Ve1A stored in the storage means 3c A case of estimating the phase error Δφ will be described by repeatedly performing comparison with Vref until the evaluation value V and the evaluation value Vref match.

ステップS101において、回数i=1を設定し、ステップS102において、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性の適応フィルタ積分値に対して積分値操作量β(例えば、β=0.9)を乗算した際の評価値Vを算出する。評価値Vの算出方法は、図15に基づいて上述した方法を使用する。その後、ステップS103において、回数i≧2、且つ、評価値V(i)と評価値V(i-1)の符号が異なるか否かが判定される。したがって、ステップS102~ステップS107において、ステップS102により算出した評価値Vに対応した位相誤差Δφが打ち消されるように逆伝達特性の位相成分PをΔPずつシフトさせると共に、回数iを1ずつ増加させながら、評価値Vの符号が、正から負、または、負から正に変化するまで繰り返す。 In step S101, the number of times i is set to 1, and in step S102, the integral value manipulated variable β (for example, β=0.9) is applied to the adaptive filter integral value of the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm. An evaluation value V at the time of multiplication is calculated. The method described above with reference to FIG. 15 is used as the method for calculating the evaluation value V. FIG. After that, in step S103, it is determined whether or not the number of times i≧2 and the signs of the evaluation value V(i) and the evaluation value V(i−1) are different. Therefore, in steps S102 to S107, the phase component P of the reverse transfer characteristic is shifted by ΔP so that the phase error Δφ corresponding to the evaluation value V calculated in step S102 is canceled, and the number of times i is increased by 1. , the sign of the evaluation value V changes from positive to negative or from negative to positive.

具体的には、ステップS102で算出した評価値Vが正の値の場合、逆伝達特性の位相成分Pを-ΔPだけシフトさせて、回数iを1ずつ増加させた後、ステップS102に移行して、評価値Vを算出する。これに対して、ステップS102で算出した評価値Vが負の値の場合、逆伝達特性の位相成分Pを+ΔPだけシフトさせて、回数iを1ずつ増加させた後、ステップS102に移行して、評価値Vを算出する。 Specifically, when the evaluation value V calculated in step S102 is a positive value, the phase component P of the reverse transfer characteristic is shifted by -ΔP, and the number of times i is increased by 1, and then the process proceeds to step S102. Then, the evaluation value V is calculated. On the other hand, if the evaluation value V calculated in step S102 is a negative value, the phase component P of the reverse transfer characteristic is shifted by +ΔP, and the number of times i is increased by 1, and then the process proceeds to step S102. , the evaluation value V is calculated.

上述の具体例について、振動伝達特性の位相誤差Δφが正の値であるときに、その位相誤差Δφを推定する場合を図16に基づいて説明する。図16では、回数i=1において算出した評価値V(1)は正の値であることから、逆伝達特性の位相成分Pを-ΔPだけシフトさせて、回数iを1だけ増加させて、回数i=2において評価値V(2)を算出する。評価値V(2)は正の値であることから、逆伝達特性の位相成分Pを-ΔPだけシフトさせて、回数iを1だけ増加させて、回数i=3において評価値V(3)を算出する。同様に、回数i=3、4、5において算出した評価値V(3)、V(4)、V(5)はいずれも正の値であることから、逆伝達特性の位相成分Pの-ΔPシフトと、評価値Vの算出を繰り返す。回数i=6において算出した評価値V(6)は負の値であり、評価値Vの符号が正から負に変化している。したがって、回数i=5の評価値V(5)と回数i=6の評価値V(6)の符号が異なることから、ステップS108に進む。 With respect to the above specific example, the case of estimating the phase error Δφ of the vibration transfer characteristic when the phase error Δφ is a positive value will be described with reference to FIG. 16 . In FIG. 16, since the evaluation value V(1) calculated at the number of times i=1 is a positive value, the phase component P of the inverse transfer characteristic is shifted by -ΔP, the number of times i is increased by 1, An evaluation value V(2) is calculated at the number i=2. Since the evaluation value V(2) is a positive value, the phase component P of the reverse transfer characteristic is shifted by -ΔP, the number of times i is increased by 1, and the evaluation value V(3) is obtained at the number of times i = 3. Calculate Similarly, since the evaluation values V(3), V(4), and V(5) calculated at the times i = 3, 4, and 5 are all positive values, the phase component P of the reverse transfer characteristic - ΔP shift and calculation of evaluation value V are repeated. The evaluation value V(6) calculated at the number i=6 is a negative value, and the sign of the evaluation value V changes from positive to negative. Therefore, since the evaluation value V(5) for the number of times i=5 and the evaluation value V(6) for the number of times i=6 have different signs, the process proceeds to step S108.

ステップS108において、評価値V(i)が評価値V(i-1)より0に近いか否かを判定し、ステップS109、S110において、評価値V(i)と評価値V(i-1)とで0に近い方に基づいて位相誤差Tmpを算出する。その後、ステップS111において算出した位相誤差Tmpに対してオフセット処理を行うことにより、振動伝達特性の位相誤差Δφの推定が終了する。 In step S108, it is determined whether or not the evaluation value V(i) is closer to 0 than the evaluation value V(i-1). ), the phase error Tmp is calculated based on whichever is closer to 0. After that, the phase error Tmp calculated in step S111 is subjected to offset processing, thereby completing the estimation of the phase error Δφ of the vibration transfer characteristics.

図16の具体例では、評価値V(5)と評価値V(6)の符号が異なり、評価値V(6)が評価値V(5)より0に近いことから、位相誤差Tmp=(6-1)×ΔPが算出して、振動伝達特性の位相誤差Δφが推定される。 In the specific example of FIG. 16, the evaluation value V(5) and the evaluation value V(6) have different signs, and since the evaluation value V(6) is closer to 0 than the evaluation value V(5), the phase error Tmp=( 6-1)×ΔP is calculated to estimate the phase error Δφ of the vibration transfer characteristics.

以上説明したように、本実施形態の制振装置は、振動発生源gnで生じる振動と加振手段2を通じて発生させる相殺振動Vi4とを制振すべき位置posで相殺するにあたり、適応制御アルゴリズムを用いて振動発生源gnから制振すべき位置posへ伝達した振動Vi3を相殺するために必要な疑似振動Vi3’を算出し、算出した疑似振動Vi3’に基づいて相殺振動Vi4を加振手段2を通じて制振すべき位置posに発生させ、発生した相殺振動Vi4と振動発生源gnから制振すべき位置posへ伝達した振動Vi3との相殺誤差として残る残留振動を検出し、検出した相殺誤差として残る残留振動が小さくなるように適応制御アルゴリズムを学習適応するものであり、加振手段2から制振すべき位置posまで伝達する振動の振幅及び位相を変化させる振動伝達特性の逆伝達特性が適応制御アルゴリズム内に予め記憶され、相殺振動Vi4が疑似振動Vi3’に対して逆伝達特性を加味して算出される制振装置であって、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量βを乗算する適応フィルタ係数可変手段3aと、適応フィルタ係数可変手段3aにより積分値操作量βを乗算した際に、加振手段2を駆動する駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を算出する変動量算出手段3bと、指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量に対する振動伝達特性の位相誤差の変化を予め記憶した記憶手段3cを備える。 As described above, the vibration damping device of this embodiment uses an adaptive control algorithm to cancel the vibration generated by the vibration source gn and the canceling vibration Vi4 generated through the vibrating means 2 at the damping position pos. to calculate the pseudo vibration Vi3′ required to cancel the vibration Vi3 transmitted from the vibration source gn to the position pos to be damped using generated at the position pos to be damped through, and the residual vibration remaining as the offset error between the generated offsetting vibration Vi4 and the vibration Vi3 transmitted from the vibration source gn to the position pos to be damped is detected, and the detected offsetting error is The adaptive control algorithm is learned and adapted so that the remaining residual vibration is reduced, and the inverse transmission characteristic of the vibration transmission characteristic that changes the amplitude and phase of the vibration transmitted from the vibrating means 2 to the position pos to be damped is adapted. A vibration damping device that is stored in advance in a control algorithm and in which the counter-vibration Vi4 is calculated by adding the reverse transfer characteristic to the pseudo vibration Vi3′, and the reverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm Adaptive filter coefficient varying means 3a for multiplying the integrated value manipulated variable β, and corresponding to the amplitude and phase of the drive command signal for driving the vibrating means 2 when the integrated value manipulated variable β is multiplied by the adaptive filter coefficient varying means 3a a variation calculation means 3b for calculating a variation in the magnitude of the command vector Ve1A having amplitude information and phase information, and a memory storing in advance a change in the phase error of the vibration transmission characteristic with respect to the variation in the magnitude of the command vector Ve1A. Means 3c are provided.

本実施形態の制振装置の安定性判別方法は、振動発生源gnで生じる振動と加振手段2を通じて発生させる相殺振動Vi4とを制振すべき位置posで相殺するにあたり、適応制御アルゴリズムを用いて振動発生源gnから制振すべき位置posへ伝達した振動Vi3を相殺するために必要な疑似振動Vi3’を算出し、算出した疑似振動Vi3’に基づいて相殺振動Vi4を加振手段2を通じて制振すべき位置posに発生させ、発生した相殺振動Vi4と振動発生源gnから制振すべき位置posへ伝達した振動Vi3との相殺誤差として残る残留振動を検出し、検出した相殺誤差として残る残留振動が小さくなるように適応制御アルゴリズムを学習適応するものであり、加振手段2から制振すべき位置posまで伝達する振動の振幅及び位相を変化させる振動伝達特性の逆伝達特性が適応制御アルゴリズム内に予め記憶され、相殺振動Vi4が疑似振動Vi3’に対して逆伝達特性を加味して算出される制振装置の安定性判定方法であって、適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量βを乗算する適応フィルタ係数可変ステップと、適応フィルタ係数可変ステップにより積分値操作量βを乗算した際に、加振手段2を駆動する駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量を算出する変動量算出ステップと、変動量算出ステップにより算出された指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量と、記憶手段3cに記憶された指令ベクトルVe1Aの大きさの変動量に基づいて、振動伝達特性の位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する安定性判定ステップとを備える。 The method of determining the stability of the vibration damping device of the present embodiment uses an adaptive control algorithm to cancel the vibration generated by the vibration source gn and the canceling vibration Vi4 generated through the vibrating means 2 at the position pos to be damped. to calculate the pseudo vibration Vi3′ required to cancel the vibration Vi3 transmitted from the vibration source gn to the position pos to be damped, and based on the calculated pseudo vibration Vi3′, the canceling vibration Vi4 is generated through the vibrating means 2. A residual vibration remaining as an offset error between the generated offsetting vibration Vi4 generated at the position pos to be damped and the vibration Vi3 transmitted from the vibration source gn to the position pos to be damped is detected, and remains as the detected offsetting error. The adaptive control algorithm is learned and adapted so that the residual vibration is reduced. A method for determining the stability of a vibration damping device, which is stored in advance in an algorithm and in which the counter-vibration Vi4 is calculated by adding a reverse transfer characteristic to the pseudo vibration Vi3′, wherein the reverse transfer stored in the adaptive control algorithm an adaptive filter coefficient variable step for multiplying the characteristic by the integral value manipulated variable β; a variation amount calculating step for calculating an amount of variation in the magnitude of the command vector Ve1A having amplitude information and phase information corresponding to; a variation amount in the magnitude of the command vector Ve1A calculated by the variation amount calculating step; and a stability determination step for determining whether or not the phase error Δφ of the vibration transfer characteristic is in the stable region of the adaptive control system based on the amount of variation in the magnitude of the command vector Ve1A stored in .

これにより、本発明に係る制振装置及び制振装置は、適応フィルタ係数(Re、Im)が増減された際の指令ベクトルVe1Aの再収束挙動から当該指令ベクトルVe1Aの平均値を表す評価値Vを算出し、その評価値Vに基づいて、振動伝達特性の位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定することが可能となる。 As a result, the vibration damping device and the vibration damping device according to the present invention can obtain the evaluation value V is calculated, and based on the evaluation value V, it is possible to determine whether or not the phase error Δφ of the vibration transfer characteristic is in the stable region of the adaptive control system.

本実施形態の車両は、本発明の制振装置を備えたことにより、乗員に快適な乗り心地を提供できる。 The vehicle according to the present embodiment can provide the passenger with a comfortable ride by including the vibration damping device of the present invention.

以上、本発明の一実施形態を説明したが、各部の具体的な構成は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of each part is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the scope of the present invention.

上記実施形態では、指令ベクトルVe1Aの大きさに基づいた評価値Vとして、振動が収束する際のベクトル挙動を示した指令ベクトルVe1Aの大きさ√(Re+Im)の平均値を算出したが、指令ベクトルVe1Aの大きさに基づいた評価値は、これに限られない。 In the above embodiment, as the evaluation value V based on the magnitude of the command vector Ve1A, the average value of the magnitude √(Re 2 +Im 2 ) of the command vector Ve1A indicating the vector behavior when the vibration converges is calculated. , the evaluation value based on the magnitude of the command vector Ve1A is not limited to this.

上記実施形態では、適応フィルタ積分値を5%増減させる積分値操作量βを乗算したときの指令ベクトルVe1Aの大きさの平均値を表す評価値Vに基づいて、位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定したが、適応フィルタ積分値を増減させる操作量βは、これに限られない。 In the above embodiment, the phase error Δφ of the adaptive control system is calculated based on the evaluation value V representing the average magnitude of the command vector Ve1A when multiplied by the integral value manipulation amount β that increases or decreases the adaptive filter integral value by 5%. Although it is determined whether or not it is in the stable region, the manipulated variable β for increasing or decreasing the adaptive filter integral value is not limited to this.

上記実施形態では、位相誤差Δφが、適応制御系の安定限界以下であるか否かを判定する際に、適応フィルタ係数可変手段3aにより適応フィルタ積分値に対して積分値操作量βを乗算し、適応フィルタを変動させる場合を説明したが、制振装置として、制振状態の悪化などで電流指令が電流上限クランプ値まで増加した際、すなわちRe,Imの何れかがクランプ値に掛った際に、電流指令が電流上限クランプ値まで増加した不安定状態を解消するために、適応フィルタ積分値を減らしてRe,Imを減少させる制御が行われるものがある。この制振装置においては、電流指令が電流上限クランプ値まで増加した不安定状態を解消するための制御が行われた際に、振動伝達特性の位相誤差Δφが適応制御系の安定領域にあるかどうか判定してもよい。 In the above embodiment, when determining whether or not the phase error Δφ is equal to or less than the stability limit of the adaptive control system, the adaptive filter coefficient changing means 3a multiplies the adaptive filter integral value by the integral value manipulated variable β. , the case where the adaptive filter is varied has been described. Also, in order to eliminate the unstable state in which the current command has increased to the current upper limit clamp value, there is a control that reduces the adaptive filter integral value to reduce Re and Im. In this vibration damping device, when control is performed to eliminate the unstable state in which the current command has increased to the current upper limit clamp value, whether the phase error Δφ of the vibration transfer characteristics is in the stable region of the adaptive control system. You can judge.

上記実施形態では、制振装置が、安定性判定手段3dを有しているが、制振装置は、適応フィルタ係数可変手段3aと変動量算出手段3bと記憶手段3cとを有し、安定性判定手段3dを有しないものであってよい。したがって、制振装置において、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定されないが、記憶手段3cに記憶された指令ベクトルVe1Aの大きさに基づいた評価値Vに対する振動伝達特性の位相誤差Δφの変化を使用することにより、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定することが可能となって、本発明の効果が得られる。 In the above-described embodiment, the vibration damping device has the stability determination means 3d. It may not have the determination means 3d. Therefore, in the vibration damping device, although it is not determined whether the phase error of the vibration transmission characteristics is in the stable region of the adaptive control system, the vibration transmission for the evaluation value V based on the magnitude of the command vector Ve1A stored in the storage means 3c is determined. By using the change in the phase error Δφ of the characteristic, it becomes possible to determine whether the phase error of the vibration transfer characteristic is in the stable region of the adaptive control system, and the effect of the present invention can be obtained.

1 振動検出手段
2 加振手段
3 制御手段
3a 適応フィルタ係数可変手段
3b 変動量算出手段
3c 記憶手段
3d 安定性判定手段
1 Vibration detection means 2 Vibration means 3 Control means 3a Adaptive filter coefficient varying means 3b Fluctuation amount calculation means 3c Storage means 3d Stability determination means

Claims (6)

振動発生源で生じる振動と加振手段を通じて発生させる相殺振動とを制振すべき位置で相殺するにあたり、適応制御アルゴリズムを用いて前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動を相殺するために必要な疑似振動を算出し、算出した疑似振動に基づいて前記相殺振動を前記加振手段を通じて制振すべき位置に発生させ、発生した相殺振動と前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動との相殺誤差として残る振動を検出し、検出した相殺誤差として残る振動が小さくなるように前記適応制御アルゴリズムが働くものであり、前記加振手段から制振すべき位置まで伝達する振動の振幅及び位相を変化させる振動伝達特性の逆伝達特性が前記適応制御アルゴリズム内に予め記憶され、前記相殺振動が前記疑似振動に対して逆伝達特性を加味して算出される制振装置であって、
前記適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を乗算する適応フィルタ係数可変手段と、
前記適応フィルタ係数可変手段により積分値操作量を乗算した際に、前記加振手段を駆動する駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルの大きさの変動量を算出する変動量算出手段と、
前記指令ベクトルの大きさの変動量振動伝達特性の位相誤差との関係を予め記憶した記憶手段を備え、
前記変動量算出手段により算出された指令ベクトルの大きさの変動量と、前記記憶手段に記憶された前記関係に基づいて、振動伝達特性の位相誤差を推定することを特徴とする制振装置。
An adaptive control algorithm is used to cancel the vibration transmitted from the vibration source to the position to be damped, in order to cancel the vibration generated by the vibration source and the damping vibration generated by the vibrating means at the damping position. A pseudo vibration necessary for vibration is calculated, based on the calculated pseudo vibration, the counteracting vibration is generated at a position to be damped through the vibrating means, and the generated counteracting vibration and the vibration are controlled from the vibration source. The adaptive control algorithm works so that the vibration remaining as an offset error with the vibration transmitted to the target position is detected, and the detected vibration remaining as an offset error is reduced. Vibration suppression in which reverse transfer characteristics of vibration transfer characteristics that change the amplitude and phase of transmitted vibration are stored in advance in the adaptive control algorithm, and the counter-vibration is calculated by adding the reverse transfer characteristics to the pseudo vibration. a device,
adaptive filter coefficient varying means for multiplying the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm by an integral value manipulated variable;
The amount of change in the magnitude of a command vector having amplitude information and phase information corresponding to the amplitude and phase of a drive command signal for driving the vibration excitation means when multiplied by the integral value manipulated variable by the adaptive filter coefficient varying means. a variation calculation means for calculating;
storage means for pre-storing the relationship between the amount of variation in the magnitude of the command vector and the phase error of the vibration transfer characteristic;
A vibration damping device characterized by estimating a phase error of a vibration transmission characteristic based on the amount of variation in magnitude of the command vector calculated by the variation amount calculating means and the relationship stored in the storage means.
前記変動量算出手段により算出された前記指令ベクトルの大きさの変動量と、前記記憶手段に記憶された指令ベクトルの大きさの変動量に基づいて、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する安定性判定手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の制振装置。 The phase error of the vibration transmission characteristics is determined by the adaptive control system based on the amount of variation in the magnitude of the command vector calculated by the variation amount calculating means and the amount of variation in the magnitude of the command vector stored in the storage means. 2. The vibration damping device according to claim 1, further comprising stability determining means for determining whether or not the vehicle is in the stable region. 請求項1または2に記載の制振装置を備えたことを特徴とする車両。 A vehicle comprising the vibration damping device according to claim 1 or 2. 振動発生源で生じる振動と加振手段を通じて発生させる相殺振動とを制振すべき位置で相殺するにあたり、適応制御アルゴリズムを用いて前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動を相殺するために必要な疑似振動を算出し、算出した疑似振動に基づいて前記相殺振動を前記加振手段を通じて制振すべき位置に発生させ、発生した相殺振動と前記振動発生源から前記制振すべき位置へ伝達した振動との相殺誤差として残る振動を検出し、検出した相殺誤差として残る振動が小さくなるように前記適応制御アルゴリズムが働くものであり、前記加振手段から制振すべき位置まで伝達する振動の振幅及び位相を変化させる振動伝達特性の逆伝達特性が前記適応制御アルゴリズム内に予め記憶され、前記相殺振動が前記疑似振動に対して逆伝達特性を加味して算出される制振装置の制御方法であって、
前記適応制御アルゴリズム内に記憶された逆伝達特性に対して積分値操作量を乗算する適応フィルタ係数可変ステップと、
前記適応フィルタ係数可変ステップにより前記積分値操作量を乗算した際に、前記加振手段を駆動する駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルの大きさの変動量を算出する変動量算出ステップと、
前記変動量算出ステップにより算出された指令ベクトルの大きさの変動量と、記憶手段に予め記憶された前記指令ベクトルの大きさの変動量と振動伝達特性の位相誤差との関係に基づいて、振動伝達特性の位相誤差を推定する位相誤差推定ステップとを備えることを特徴とする制振装置の制御方法。
An adaptive control algorithm is used to cancel the vibration transmitted from the vibration source to the position to be damped, in order to cancel the vibration generated by the vibration source and the damping vibration generated by the vibrating means at the damping position. A pseudo vibration necessary for vibration is calculated, based on the calculated pseudo vibration, the counteracting vibration is generated at a position to be damped through the vibrating means, and the generated counteracting vibration and the vibration are controlled from the vibration source. The adaptive control algorithm works so that the vibration remaining as an offset error with the vibration transmitted to the target position is detected, and the detected vibration remaining as an offset error is reduced. Vibration suppression in which reverse transfer characteristics of vibration transfer characteristics that change the amplitude and phase of transmitted vibration are stored in advance in the adaptive control algorithm, and the counter-vibration is calculated by adding the reverse transfer characteristics to the pseudo vibration. A device control method comprising:
an adaptive filter coefficient variable step for multiplying the inverse transfer characteristic stored in the adaptive control algorithm by an integral value manipulated variable;
A variation amount of a command vector having amplitude information and phase information corresponding to the amplitude and phase of a drive command signal for driving the vibrating means when the integrated value manipulated variable is multiplied by the adaptive filter coefficient varying step. A variation amount calculation step for calculating
Based on the relationship between the amount of variation in the magnitude of the command vector calculated in the variation amount calculating step and the amount of variation in the magnitude of the command vector stored in advance in the storage means and the phase error of the vibration transmission characteristics , the vibration and a phase error estimation step of estimating a phase error of the transfer characteristic.
前記位相誤差推定ステップにより推定された振動伝達特性の位相誤差に基づいて、振動伝達特性の位相誤差が適応制御系の安定領域にあるかどうか判定する安定性判定ステップを備えることを特徴とする請求項4に記載の制振装置の制御方法。 A stability determination step for determining whether the phase error of the vibration transfer characteristic is in a stable region of the adaptive control system based on the phase error of the vibration transfer characteristic estimated by the phase error estimation step. Item 5. A control method for a vibration damping device according to item 4. 前記制振装置は、車両に搭載されており、
前記適応フィルタ係数可変ステップは、車両がアイドリング状態である場合または車両が定速走行状態や一定の緩加速・緩減速状態である場合に行われることを特徴とする請求項4または5に記載の制振装置の制御方法。
The damping device is mounted on a vehicle,
6. The adaptive filter coefficient varying step according to claim 4, wherein the step of varying the adaptive filter coefficient is performed when the vehicle is in an idling state, or when the vehicle is in a constant speed running state or a constant slow acceleration/deceleration state. A control method for a damping device.
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