JPH033604A

JPH033604A - 定位置停止制御装置

Info

Publication number: JPH033604A
Application number: JP13826189A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kumegawa; 幸雄粂川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は電気車等の移動体を定位置に停止させる定位
置停止制御装置に関するものである。

（従来の技術）一般に、電気車は走行制限の中で速度を変えるが、ある
地点を通過したときの速度が違っていてもこれを定位置
に停止させる必要がある。かかる制御に好適にものとし
て、現在位置と現（「速度とに基づいて減速率を操作す
るファジー制御と呼ばれる手法がある。

第３図はこのファジー制御により、軌道上を走行する電
気車を定位置に停止させる従来の定位置停止制御装置を
示すブロック図である。

同図において、電気車１は電動機２によって駆動されて
おり、この電気車１が減速開始点（ρ−〇）を過ぎてか
ら停止目標点（ｉｔ−Ｌ）に停止させるべく、電動機２
の速度を検出する速度検出手段３と、減速開始点からの
距離を検出するパルス発信器等の現在位置検出手段４と
が設けられている。そして、速度検出手段３によって検
出された電動機速度信号Ｖ　と、位置検出手段４によっ
てｘ検出された現在位置信号Ω　とがデータ入力手段Ｘ６に入力され、ここで、現在速度データ■　および現在
位置データｇ　に変換されて減坤率設定用のファジー処
理手段７に与えられる。このファジー処理手段７はファ
ジー集合を用いて推論した結果の確定値を減速率データ
α１として出ツル、減速量演算手段８に与える。この減
速量演算手段８においては、減速率データα１に基づい
て電動機２の制御データとしての減速率αを演算し、電
動機速度制御手段５に入力する。そして、電動機速度制
御手段５はこの減速率αに従って電動機２を制御する。

第４図はファジー処理手段７によって行われるファジー
制御のファジー関係を示した図である。

ここで、ファジー関係Ｒ１■について、電動機の現在速
度データＶ　のファジー集合Ａ、１、に対する適合度と
、電気車１の現在位置データｇ、のファジー集合Ａ　、
ｔ。に対する適合度との共通部分、すなわち、小さい方
（Ｍ　Ｉ　Ｎ）の適合度をω、■として、ファジー集合
Ｂ、■のメンバーシップ゛関数を適合度ω、１にてカッ
ト（頭切り）を行う。また、ファジー関係Ｒ，２，Ｒｐ
３．　Ｒｐ４についても同様の操作を行い、カットされ
た４つのメンバーシップ関数を重ね合わせてこれをファ
ジー集合Ｂｐｏとする。

そして、このファジー集合Ｂ、ｏのメンバーシップ関数
の図形面積（ＭＡＸ）の重心のファジー制御出力値をα
１とすると、このα１が推論結果の確定値となる。

（発明が解決しようとする課題）上述した従来の定位置停止制御装置は現在速度および現
在位置に応じて減速率データを作っているので、かなり
高精度な定位置停止制御ができる。

しかしながら、電気車のように電動機を用いて小輪を駆
動するものにあっては、駆動機構自体の温度および周辺
の湿度等によりフリクショントルクが変動する。しかし
ながら、従来の定位置停止制御装置にあっては、これら
を数式によって表現することか困難であるという理由で
その影響を無視していたので、実際の停止位置に誤差を
生じるという問題点があった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、移動体のフリクショントルクの変動に対して、目標
停止位置に対する誤差を格段に低く抑えることのできる
定位置停止制御装置を得ることを目的とする。

〔発明の目的〕

（課題を解決するための手段）この発明は、電気車等の移動体の速度および現在位置を
検出し、各検出信号に基づいて前記移動体が減速開始点
を通過してから停止目標点に到達するまで、前記移動体
を駆動する電動機の減速率を演算し、この減速率を設定
値として前記電動機を速度制御する定位置停止制御装置
において、前記移動体の温度、周囲湿度等、前記移動体
のフリクショントルクに影響を与える要因の少なくとも
一つを検出する外的要因検出手段と、検出された要因の
フリクショントルクの変動に対する前記電動機の減速率
補正分をファジー推論の手法で推定し、この減速率補正
分によって前記電動機の減速率を補正するファジー処理
手段とを備え゛たことを特徴とするものである。

（作　用）この発明においては、移動体自体の温度、周囲湿度等、
移動体のフリクショントルクに影響を与える要因の少な
くとも一つを検出し、検出された要因に対する前記電動
機の減速率補正分をファジー推論の手法で推定して電動
機の減速率を補正するので、移動体の目標停止位置に対
する誤差を格段に低く抑えることができる。

（実施例）第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
図中、第３図と同一の要素には同一の符号を付してその
説明を省略する。ここでは、電気車の温度を検出する温
度検出手段９と、電気車周辺の湿度を検出する湿度検出
手段１０とを新たに設けてその検出信号をデータ人力手
段６に加えると共に、このデータ入力手段６で変換され
たディジタルデータに基づいて、減速率補正値を演算す
るファジー処理手段１１を設けた点が第３図と異なって
いる。

上記のように構成された本実施例の動作を、ファジー制
御のファジー関係を示した第２図をも参照して以下に説
明する。

先ず、軌道上を可変速度で進行する電気車１が減速開始
点（Ｎ−０）を通過した後、停止目標点（Ｎ−Ｌ）で停
止させるためには電動機２を速度制御する必要がある。

そして、この電動機２を速度制御するために、速度検出
手段３によって検出された現在の電動機の速度信号Ｖ　
と、位置検出手段４によって検出Ｘされた現在の電気車１の位置信号ｇ　とがデータＸ入力手段６に入力される他、温度検出手段９によって検
出された電気車の温度ｔ　と湿度検出手段ｘ１０によって検出された電気車周辺の湿度ｈ　とｘがデータ入力手段６に入力され、これらの信号がそれぞ
れ内部演算用データとして現在速度データＶ　、現在位
置データΩ　、電気車温度データｐｔ　１周囲湿度データＨに変換する。

ｐ次に、減速車設定用のファジー処理手段７は現在速度デ
ータＶ　および現在位置デーラダｇ　に基ｐづいて電気車１を目標停止点に停止させるための減速率
α１を推論し、電動機２の速度制御データとする。

一方、減速率補正用のファジー処理手段１１は、データ
人力手段６から得た電気車温度データｔ。

および周囲湿度データｈ　を人力し、ファジー制御理論
、すなわち、最大（ＭＡＸ）−最小（ＭＩＮ）演算を用
いる推論方法に従ってフリクショントルク変動に対する
減速率補正値Δαを推論する。

この場合、次にような前提１および前提２がある。

前提１ｔ−ｔ　　　かつ　ｈｐ−ｈｐｌり　　　　ｐｌ前提２ＲＮｌ’ もしｔｐ−ｍＡＮｌｌでｈｐ’＝ＡＮ１２ならばΔａ　
”　Ｂ　Ｎｌである。

ＲＮ２’ もしｔｐ−ＡＮ２１でｈｐ Δａ　”　Ｂ　Ｎ２である。

ＲＮ３′ もしｔＰ”＝ＡＮ３１でｈＰ Δａ　””　Ｂ　Ｎ３である。

＝　ＡＮ２２ならば＝ＡＮ３２ならばＲＮ４’ もしｔｐ＝ＡＮ４１でｈＰ−ＡＮ４２ならばΔａ　”’
　Ｂ　Ｎ４である。

ただし、Ａ　　、、　　Ｂ　　（ｉ、ｊ＝ｏ、Ｉ、２，３．４）
　　：ファジー集合１ｊＮＩＲＮ、（１−１，２，３，４）　　：ファジー関係（フ
ァジー制御規則）１、．１，１：電気車温度り、、ｈ、ｔ：電気車周辺温度である。

上記ＡＮｌｊを表す条件部のファジー集合、ＢＮｌを表
す実行部のファジー集合およびＲＮｌを表すファジー関
係は第２図のようになる。この第２図におけるＡＮｉｊ
　’ ＢＮｌのグラフはメンバーシップ関数であり、制御される電気車とこれを駆動する電動機の
特性に基づいて作成され、このグラフは現場において試
行錯誤的に容易に修正することができる。

ここで先ず、ファジー関係ＲＮｌについて下記の操作を
行う。

電気車温度ｔ　のファジー集合ＡＮｌ□に対する１適合度と、電気車周辺の湿度り、１のファジー集合ＡＮ
１２に対する適合度との共通部分、すなわち、小さい方
（ＭＩ　Ｎ）の適合度をωＮ１として、ファジー集合Ｂ
Ｎｌのメンバーシップ関数を適合度ω１のところでカッ
ト（頭切り）を行う。また、ファジー関係ＲＮ２’　Ｒ
Ｎ３’　ＲＮ４についても同様の操作を行う。

次に、ファジー集合ＢＮｌ’　　ＢＮ２’　　ＢＮ３お
よびＢＮ４のカットされた４つのメンバーシップ関数を
重ね合わせて、これをファジー集合Ｂ。とする。

このファジー集合Ｂｏのメンバーシップ関数の図形の面
積（ＭＡＸ）の重心のファジー制御出力値（Δａ座標）
をΔαとすると、このファジー制御出力値Δαが推論結
果の確定値となる。

上述のようにして得られた推論結果の減速率補正データ
Δαにより、減速率演算手段８は前述の減速率α１を α−αｌ−Δα として補正し、減速率αを求めて電動機速度制御手段５
に出力する。

そして、この電動機速度制御手段５が減速率αに従って
電動機２を速度制御することにより、電動機の環境等、
外的要因によるフリクショントルク変動分に対する停止
目標点ｆｌ−Ｌにおける停止制度誤差を格段に低く抑え
ることが可能となる。

なお、上記実施例では、検出された電気車の速度信号お
よび現在位置信号から、ファジー推論の手法で電動機の
減速率を推定する定位置停止１−１制御装置について説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フ
ァジー推論の手法を採用していない定位置停止制御装置
にも適用できることは言うまでもない。

また、上記実施例では、電気車自体の温度および周囲湿
度を検出したが、電気車自体の温度あるいは周囲湿度の
いずれか一方のみを検出してフリクショントルクの変動
分を推論しても、あるいは、フリクショントルクに影響
を与えるより多くの要因を検出し、検出された要因の全
てに対してフリクショントルクの変動分を推論しても、
要は、停止位置精度に応じてその種類を適当に選定すれ
ばよい。

また、上記実施例では電気車を対象とする定位置停止制
御装置について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、電動機によって駆動される回転体など、
他の移動体の制御にも適用できることは言うまでもない
。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなようにこの発明によれば、
移動体の温度、周囲湿度等、フリクショントルクに影響
を与える要因の少なくとも一つを検出する外的要因検出
手段と、検出された要因のフリクショントルクの変動に
対する電動機の減速率補正分をファジー推論の手法で推
定し、この減速率補正分によって電動機の減速率を補正
するファジー処理手段とを備えているので、フリクショ
ントルクが変動しても停止位置誤差を格段に低く抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は同
実施例の動作を説明するために、温度および湿度のファ
ジー関係を示した線図、第３図は従来の定位置停止制御
装置のブロック図、第４図はこの装置の動作を説明する
ために、速度および位置のファジー関係を示した線図で
ある。１・・・電気車、２・・・電動機、３・・・速度検出手
段、４・・・現在位置検出手段、５・・・電動機速度制
御手段、６・・・データ入力手段、７，１１・・・ファ
ジー処理手段、８・・・減速率演算手段、９・・・温度
検出手段、１０・・・湿度検出手段。

Claims

【特許請求の範囲】

電気車等の移動体の速度および現在位置を検出し、各検
出信号に基づいて前記移動体が減速開始点を通過してか
ら停止目標点に到達するまで、前記移動体を駆動する電
動機の減速率を演算し、この減速率を設定値として前記
電動機を速度制御する定位置停止制御装置において、前
記移動体の温度、周囲湿度等、前記移動体のフリクショ
ントルクに影響を与える要因の少なくとも一つを検出す
る外的要因検出手段と、検出された要因のフリクション
トルクの変動に対する前記電動機の減速率補正分をファ
ジー推論の手法で推定し、この減速率補正分によって前
記電動機の減速率を補正するファジー処理手段とを備え
たことを特徴とする定位置停止制御装置。