JP7317597B2 - 制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る制御装置10の構成例を示す図である。本実施形態に係る制御装置10は、モータと機械装置とが連結部などの捻じれ要素により結合され、捻じれ要素を介してモータにより機械装置が駆動される系において、モータを制御対象とするものである。具体的には、本実施形態に係る制御装置10は、モータと機械装置との間の共振による振動を抑制するようにモータを制御するものである。機械装置は、例えば、自動車のエンジンで発生したエネルギーを駆動輪に伝達するトランスミッションなどの駆動伝達系(供試体)である。エンジン駆動方式は、付帯設備が多くなり、手間がかかるため、昨今では、エンジンの代わりにモータを用いて供試体の駆動軸に駆動トルクをかけるモータ駆動方式が用いられている。本実施形態に係る制御装置10は、例えば、このような供試体の駆動軸に駆動トルクをかけるモータを制御するものである。
図2は、本発明の第2の実施形態に係る制御装置10aの構成例を示す図である。図2において、図1と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
第1の実施形態および第2の実施形態においては、モータと機械装置とが捻じれ要素により連結され、モータにより機械装置を駆動する系において、モータの摩擦トルクTMDおよび慣性トルクTMJにより、モータと機械装置との間の共振による振動を補償する例を用いて説明したが、本発明が適用されるのはこの例に限られない。本発明は、ダイナモメータのような負荷発生装置とモータとが捻じれ要素により連結され、負荷発生装置により負荷をモータに与えて、モータの動力を吸収する系における振動の抑制にも適用可能である。以下では、負荷発生装置とモータとが捻じれ要素により連結された系に本発明を適用した場合について説明する。
図4は、本発明の第4の実施形態に係る制御装置30aの構成例を示す図である。図4において、図3と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
11,31 検出部
12D,32D 摩擦トルクシミュレータ部
12J,32J 慣性トルクシミュレータ部
13D 位相調整部(第1の位相調整部)
13J 位相調整部(第2の位相調整部)
33D 位相調整部(第3の位相調整部)
33J 位相調整部(第4の位相調整部)
14,15,34,35 加算器
16,24,25,26,36,44,45,46 減算器
17D,37D 摩擦係数修正部
17J,37J 慣性係数修正部
18,38 フィルタ
20,40 2慣性系モデル
21,41 モータ慣性・摩擦
22 機械装置慣性・摩擦
23,43 捻じれ要素
42 負荷発生装置慣性・摩擦
Claims (8)
- 捻じれ要素により連結された機械装置を駆動するモータを制御する制御装置であって、
前記モータと前記機械装置との間の捻じれトルクを検出する検出部と、
前記モータの出力トルクと前記捻じれトルクとの偏差および前記モータの機械的要素の伝達関数に基づき求められるモータ回転速度と、前記モータの摩擦係数とに基づき、前記モータによる摩擦トルクを演算する摩擦トルクシミュレータ部と、
前記モータ回転速度と、前記モータの慣性係数とに基づき、前記モータによる慣性トルクを演算する慣性トルクシミュレータ部と、
前記モータに対するトルク指令と、前記摩擦トルクと、前記慣性トルクとを加算して前記モータの出力トルクとして出力する加算器と、
前記トルク指令と前記捻じれトルクとの偏差が小さくなるように前記摩擦係数を調整する摩擦係数修正部と、
前記トルク指令と前記捻じれトルクとの偏差が小さくなるように前記慣性係数を調整する慣性係数修正部と、を備えることを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置において、
前記摩擦係数修正部および前記慣性係数修正部は、前記摩擦係数と前記慣性係数とを重み付けして制御することを特徴とする制御装置。 - 請求項1または2に記載の制御装置において、
繰り返し学習しながら前記摩擦トルクの位相調整を行う第1の位相調整部と、
繰り返し学習しながら前記慣性トルクの位相調整を行う第2の位相調整部と、をさらに備えることを特徴とする制御装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記モータ回転速度に対するフィルタ処理により前記モータ回転速度の振動成分を抽出するフィルタをさらに備え、
前記摩擦トルクシミュレータ部は、前記モータ回転速度の振動成分と、前記モータの摩擦係数とに基づき、前記モータによる摩擦トルクを演算することを特徴とする制御装置。 - 捻じれ要素により連結されたモータに負荷を与える負荷発生装置の制御装置であって、
前記モータと前記負荷発生装置との間の捻じれトルクを検出する検出部と、
前記捻じれトルクと前記負荷発生装置の負荷トルクとの偏差および前記負荷発生装置の機械的要素の伝達関数に基づき求められる負荷発生装置回転速度と、前記負荷発生装置の摩擦係数とに基づき、前記負荷発生装置による摩擦トルクを演算する摩擦トルクシミュレータ部と、
前記負荷発生装置回転速度と、前記負荷発生装置の慣性係数とに基づき、前記負荷発生装置による慣性トルクを演算する慣性トルクシミュレータ部と、
前記負荷発生装置に対するトルク指令と、前記摩擦トルクと、前記慣性トルクとを加算して前記負荷発生装置の負荷トルクとして出力する加算器と、
前記負荷発生装置に対するトルク指令と前記捻じれトルクとの偏差が小さくなるように前記摩擦係数を調整する摩擦係数修正部と、
前記トルク指令と前記捻じれトルクとの偏差が小さくなるように前記慣性係数を調整する慣性係数修正部と、を備えることを特徴とする制御装置。 - 請求項5に記載の制御装置において、
前記摩擦係数修正部および前記慣性係数修正部は、前記摩擦係数と前記慣性係数とを重み付けして制御することを特徴とする制御装置。 - 請求項5または6に記載の制御装置において、
繰り返し学習しながら前記摩擦トルクの位相調整を行う第3の位相調整部と、
繰り返し学習しながら前記慣性トルクの位相調整を行う第4の位相調整部と、をさらに備えることを特徴とする制御装置。 - 請求項5から7のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記負荷発生装置回転速度に対するフィルタ処理により前記負荷発生装置回転速度の振動成分を抽出するフィルタをさらに備え、
前記摩擦トルクシミュレータ部は、前記負荷発生装置回転速度の振動成分と、前記負荷発生装置の摩擦係数とに基づき、前記負荷発生装置による摩擦トルクを演算することを特徴とする制御装置。
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