JPH0439608B2 - - Google Patents
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- JPH0439608B2 JPH0439608B2 JP58142224A JP14222483A JPH0439608B2 JP H0439608 B2 JPH0439608 B2 JP H0439608B2 JP 58142224 A JP58142224 A JP 58142224A JP 14222483 A JP14222483 A JP 14222483A JP H0439608 B2 JPH0439608 B2 JP H0439608B2
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- JP
- Japan
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- pau
- dynamometer
- control
- power converter
- torque sensor
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- GHOKWGTUZJEAQD-ZETCQYMHSA-N (D)-(+)-Pantothenic acid Chemical compound OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC(O)=O GHOKWGTUZJEAQD-ZETCQYMHSA-N 0.000 claims description 41
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000002945 steepest descent method Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M17/00—Testing of vehicles
- G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
- G01M17/0072—Wheeled or endless-tracked vehicles the wheels of the vehicle co-operating with rotatable rolls
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シヤシダイナモメータの制御装置に
関する。
関する。
シヤシダイナモメータを制御する方式として、
従来、フイードフオワード制御とフイードバツク
制御とを組み合わせたトルク制御方式がある。
従来、フイードフオワード制御とフイードバツク
制御とを組み合わせたトルク制御方式がある。
第1図はこのトルク制御方式を適用したシヤシ
ダイナモメータの制御装置の構成を示すブロツク
線図である。
ダイナモメータの制御装置の構成を示すブロツク
線図である。
この図において、1は供試車輛の駆動輪を載せ
るローラ、2は動力吸収装置として作用するジエ
ネレータを備えたダイナモメータ、3はローラ1
とダイナモメータ2との間を直結するシヤフト、
4,5はそれぞれシヤフト3上に設けられるトル
クセンサ、速度センサであり、6は後述する制御
装置10からの制御信号に基づいてダイナモメー
タ2への界磁電流または励磁電流を制御して、車
輛の出力している力を吸収させるようにする電力
変換器である。
るローラ、2は動力吸収装置として作用するジエ
ネレータを備えたダイナモメータ、3はローラ1
とダイナモメータ2との間を直結するシヤフト、
4,5はそれぞれシヤフト3上に設けられるトル
クセンサ、速度センサであり、6は後述する制御
装置10からの制御信号に基づいてダイナモメー
タ2への界磁電流または励磁電流を制御して、車
輛の出力している力を吸収させるようにする電力
変換器である。
10は制御装置で、トルクセンサ4および速度
センサ5の測定値に基づいてフイードフオワード
制御を行うフイードフオワード制御回路11と、
誤差関数演算回路12の出力を安定補償するPI
制御回路13とからなり、ダイナモメータ2の出
力予測値F′PAU(t+ΔT)と設定目標値FTT(t)+
Ln(V)との差ε(t)の積分値を誤差関数とし、
これが0となるようにフイードバツク制御するも
のである。
センサ5の測定値に基づいてフイードフオワード
制御を行うフイードフオワード制御回路11と、
誤差関数演算回路12の出力を安定補償するPI
制御回路13とからなり、ダイナモメータ2の出
力予測値F′PAU(t+ΔT)と設定目標値FTT(t)+
Ln(V)との差ε(t)の積分値を誤差関数とし、
これが0となるようにフイードバツク制御するも
のである。
すなわち、車輛の出力するFvehは、車輛の速度
Vの関数として表される走行抵抗をRL(V)、車
輛重量をI、車輛の加速度をdv/dtとすると、 Fveh=RL(V)+I・dv/dt ……(1) で表される。
Vの関数として表される走行抵抗をRL(V)、車
輛重量をI、車輛の加速度をdv/dtとすると、 Fveh=RL(V)+I・dv/dt ……(1) で表される。
これをさらに、シヤフト3に設けられたフライ
ホイール7の重量Inと電気慣性量Ieを用いて表す
と、 Fveh=RL(V)+In・dv/dt+Ie・dv/dt ……(2) となる。
ホイール7の重量Inと電気慣性量Ieを用いて表す
と、 Fveh=RL(V)+In・dv/dt+Ie・dv/dt ……(2) となる。
このうち、In・dv/dtはフライホイール7で吸
収されるので、ダイナモメータ2が次のタイムス
テツプt+ΔTにおいて吸収するべき力FPAUは、 FPAU(t+ΔT)=RL(V)+Ie・dv/dt……(3) となる。
収されるので、ダイナモメータ2が次のタイムス
テツプt+ΔTにおいて吸収するべき力FPAUは、 FPAU(t+ΔT)=RL(V)+Ie・dv/dt……(3) となる。
ここで、トルクセンサ4の出力FTTを用いて
Fvehを表すと、 Fveh=FTT+In・dv/dt+Ln(V) ……(4) (Ln(V)は機械的ロスを示す) 一方、ダイナモメータ2内のモータのローラの
重量をIrとすると、 I=In+Ir+Ie ……(5) であるから、(1)、(4)、(5)より、ダイナモメータ2
が吸収するべき力FPAUは、 FPAU(t+ΔT)=In+Ir/I・RL(V)+Ie/I{FTT
(t)+In・dv/dt+Ln(V)}……(6) と表され、これをフイードフオワード制御回路1
1によつて制御し、ダイナモメータ2の出力予測
値F′PAU(t+ΔT){=RL(V)+(Ir+Ie)・dv/
dt}と設定目標値FTT(t)+Ln(V)との差であ
るε(t)の積分値は、前記(5)式より、Ir+Ie=I
−Inであるから、 ∫t pε(t)dt=∫t p{FTT(t)+Ln(V)−F′PAU
(t+ΔT)}dt =∫t p{FTT(t)+Ln(V)−RL(V)}dt−(I
−In)・V……(7) となり、これを誤差関数として、これが0となる
ようにフイードバツク制御していた。
Fvehを表すと、 Fveh=FTT+In・dv/dt+Ln(V) ……(4) (Ln(V)は機械的ロスを示す) 一方、ダイナモメータ2内のモータのローラの
重量をIrとすると、 I=In+Ir+Ie ……(5) であるから、(1)、(4)、(5)より、ダイナモメータ2
が吸収するべき力FPAUは、 FPAU(t+ΔT)=In+Ir/I・RL(V)+Ie/I{FTT
(t)+In・dv/dt+Ln(V)}……(6) と表され、これをフイードフオワード制御回路1
1によつて制御し、ダイナモメータ2の出力予測
値F′PAU(t+ΔT){=RL(V)+(Ir+Ie)・dv/
dt}と設定目標値FTT(t)+Ln(V)との差であ
るε(t)の積分値は、前記(5)式より、Ir+Ie=I
−Inであるから、 ∫t pε(t)dt=∫t p{FTT(t)+Ln(V)−F′PAU
(t+ΔT)}dt =∫t p{FTT(t)+Ln(V)−RL(V)}dt−(I
−In)・V……(7) となり、これを誤差関数として、これが0となる
ようにフイードバツク制御していた。
この制御装置においては、フイードフオワード
制御の長所である速応性とフイードバツク制御の
長所である安定性とを組み合わせるようにしてい
たのであるが、次のような欠点がある。
制御の長所である速応性とフイードバツク制御の
長所である安定性とを組み合わせるようにしてい
たのであるが、次のような欠点がある。
すなわち、特に、軽車輛の場合、制御軽の発振
を誘起することがあり安定性が損なわれ、制御不
能となることがある。また、PI制御はパラメー
タを2種類必要とするので、制御調整操作が煩雑
化するという問題点があつた。さらに、この方式
で速応性を追求しようとするとオーバーシユート
を避けることができず、電力変換器6のコンデン
サ容量を大きくしなければならないなどの問題点
がある。
を誘起することがあり安定性が損なわれ、制御不
能となることがある。また、PI制御はパラメー
タを2種類必要とするので、制御調整操作が煩雑
化するという問題点があつた。さらに、この方式
で速応性を追求しようとするとオーバーシユート
を避けることができず、電力変換器6のコンデン
サ容量を大きくしなければならないなどの問題点
がある。
本発明は、上述の事柄に留意してなされたもの
で、その目的とするところは、安定で速応性の良
好な制御が可能で、回路構成の簡単なシヤシダイ
ナモメータの制御装置を提供することにある。
で、その目的とするところは、安定で速応性の良
好な制御が可能で、回路構成の簡単なシヤシダイ
ナモメータの制御装置を提供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明において
は、供試車両の駆動輪が載置されるローラとダイ
ナモメータとを直結するシヤフトにトルクセン
サ、速度センサおよびフライホイールを設けると
共に、電力変換器からの制御信号によりダイナモ
メータが前記車両を出力している力を吸収するよ
うにしたシヤシダイナモメータの制御装置におい
て、 {FTT(t)+Ln(V)−F′PAU(t+ΔT)}
2 (但し、FTT(t):トルクセンサー出力、 Ln(V):フライホイールの機械的損失、 FTT(t)+Ln(V):設定目標値 F′PAU(t+ΔT):ダイナモメータの実際の出力予
想値) で表される評価関数Jの勾配を演算する演算回路
と、フイードバツク回路構成された逐次修正演算
回路とを設け、 前記電力変換器において、最急降下法により、 FPAU(t)−α▽J (但し、FPAU(t)は電力変換器におけるステツ
プ信号、αは定数) で表されるものを次のステツプ信号FPAU(t+
ΔT)としている。
は、供試車両の駆動輪が載置されるローラとダイ
ナモメータとを直結するシヤフトにトルクセン
サ、速度センサおよびフライホイールを設けると
共に、電力変換器からの制御信号によりダイナモ
メータが前記車両を出力している力を吸収するよ
うにしたシヤシダイナモメータの制御装置におい
て、 {FTT(t)+Ln(V)−F′PAU(t+ΔT)}
2 (但し、FTT(t):トルクセンサー出力、 Ln(V):フライホイールの機械的損失、 FTT(t)+Ln(V):設定目標値 F′PAU(t+ΔT):ダイナモメータの実際の出力予
想値) で表される評価関数Jの勾配を演算する演算回路
と、フイードバツク回路構成された逐次修正演算
回路とを設け、 前記電力変換器において、最急降下法により、 FPAU(t)−α▽J (但し、FPAU(t)は電力変換器におけるステツ
プ信号、αは定数) で表されるものを次のステツプ信号FPAU(t+
ΔT)としている。
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第2図は本発明の一実施例を示すブロツク線図
であり、この図において第1図における符号と同
一符号は同一物を示す。
であり、この図において第1図における符号と同
一符号は同一物を示す。
本発明に係るシヤシダイナモメータの制御装置
は次のように構成されている。すなわち、21は
後述する評価関数Jの勾配を演算する演算回路
で、トルクセンサ4で測定されたFTT(t)、速度
センサ5で測定された速度Vおよび微分回路22
で得られた加速度dv/dtが入力として与えられ
る。23は演算回路21の演算出力に定数αを乗
ずる乗算回路である。24はフイードバツク用減
算回路24aおよびメモリ回路24bよりなる逐
次修正演算回路で、電力変換器6の制御信号FPAU
(t+ΔT)を逐次修正演算するものである。
は次のように構成されている。すなわち、21は
後述する評価関数Jの勾配を演算する演算回路
で、トルクセンサ4で測定されたFTT(t)、速度
センサ5で測定された速度Vおよび微分回路22
で得られた加速度dv/dtが入力として与えられ
る。23は演算回路21の演算出力に定数αを乗
ずる乗算回路である。24はフイードバツク用減
算回路24aおよびメモリ回路24bよりなる逐
次修正演算回路で、電力変換器6の制御信号FPAU
(t+ΔT)を逐次修正演算するものである。
そして、本発明においては、前述の誤差関数に
対応する評価関数Jとして、ダイナモメータ2の
出力予測値F′PAU(t+ΔT)と設定目標値FTT(t)
+Ln(V)との差の2乗を用いる。
対応する評価関数Jとして、ダイナモメータ2の
出力予測値F′PAU(t+ΔT)と設定目標値FTT(t)
+Ln(V)との差の2乗を用いる。
すなわち、
J={FTT(t)+Ln(V)−F′PAU(t+ΔT)}2
ここで、
FTT(t):トルクセンサー出力
Ln(V):フライホイールの機械的損失
FTT(t)+Ln(V):設定目標値
F′PAU(t+ΔT):ダイナモメータの実際の出力予
想値 である。
想値 である。
評価関数Jの勾配▽FTT・J(=∂J/∂FTT)が最急
降下法における制御方向を決める値であるため、
この値を演算回路21において求めると、次のよ
うになる。
この値を演算回路21において求めると、次のよ
うになる。
▽FTT・J=∂{FTT(t)+Ln(V)−
F′PAU(t+ΔT)}2/∂FTT
そして、F′PAU(t+ΔT)=RL(V)+(Ir+Ie)
dv/dt、Ir+Ie=I−Inであるから、これらを上
式の右辺に代入することにより、下記(8)式が得ら
れる。すなわち、 ▽FTT・J=FTT(t)+Ln(V)−RL(V)−(I−In
)・dv/dt……(8) なお、上記(8)式において、全体に係る係数の2
は定数であり、後述する定数αに含めることがで
きるので、ここでは省いている。
dv/dt、Ir+Ie=I−Inであるから、これらを上
式の右辺に代入することにより、下記(8)式が得ら
れる。すなわち、 ▽FTT・J=FTT(t)+Ln(V)−RL(V)−(I−In
)・dv/dt……(8) なお、上記(8)式において、全体に係る係数の2
は定数であり、後述する定数αに含めることがで
きるので、ここでは省いている。
そして、この(8)式にトルクセンサ4、速度セン
サ5による測定値であるFTT、Vならびに微分回
路22の出力dv/dtを代入すると、評価関数の
勾配▽FTT・Jが得られる。乗算回路23におい
て、前記勾配▽FTT・Jに小さな定数αを乗じ、
これを逐次修正演算回路24に入力する。
サ5による測定値であるFTT、Vならびに微分回
路22の出力dv/dtを代入すると、評価関数の
勾配▽FTT・Jが得られる。乗算回路23におい
て、前記勾配▽FTT・Jに小さな定数αを乗じ、
これを逐次修正演算回路24に入力する。
逐次修正演算回路24のメモリ24bには常に
1つ前のステツプ(時間)の信号FPAU(t)が蓄
積されているから、電力変換器6の次のステツ
プ、すなわち、ΔT後の制御信号FPAU(t+ΔT)
は、最急降下法によつて、制御信号FPAU(t)と
評価関数Jの勾配▽FTT・Jとの差、すなわち、
次式で与えられる。
1つ前のステツプ(時間)の信号FPAU(t)が蓄
積されているから、電力変換器6の次のステツ
プ、すなわち、ΔT後の制御信号FPAU(t+ΔT)
は、最急降下法によつて、制御信号FPAU(t)と
評価関数Jの勾配▽FTT・Jとの差、すなわち、
次式で与えられる。
FPAU(t+ΔT)=FPAU(t)−α▽J
ここで、
▽J=∂J/∂FTT=2{FTT(t)+Ln(V)−F′PAU
(t+ΔT)} であり、 この式に、F′PAU(t+ΔT)=RL(V)+(Ir+Ie
(dv/dt、Ir+Ie=I−Inなる関係を代入すると、 ▽J=2{FTT(t)+Ln(V)−RL(V)−(Ir+Ie
)dv/dt} =2{FTT(t)+Ln(V)−RL(V)−(I−In)d
v/dt}……(9) なる式が得られる。
(t+ΔT)} であり、 この式に、F′PAU(t+ΔT)=RL(V)+(Ir+Ie
(dv/dt、Ir+Ie=I−Inなる関係を代入すると、 ▽J=2{FTT(t)+Ln(V)−RL(V)−(Ir+Ie
)dv/dt} =2{FTT(t)+Ln(V)−RL(V)−(I−In)d
v/dt}……(9) なる式が得られる。
従つて、前記FPAU(t+ΔT)は、
FPAU(t+ΔT)
=FPAU(t)−α2{FTT(t)+Ln(V)
−RL(V)−(I−In)dv/dt}となる。
ここで、α2をαとおくと、
FPAU(t+ΔT)=FPAU(t)−{FTT(t)+Ln(V)
−RL(V)−(I−In)dv/dt}……(10) となる。
−RL(V)−(I−In)dv/dt}……(10) となる。
すなわち、フイードバツク用減算器24aおよ
びメモリ24bからなる逐次修正演算回路24に
おいては、加速、減速などシステムの変動に適応
して電力変換器6の制御信号FPAU(t+ΔT)を
前記式(10)に示すように、最急降下法により逐次修
正演算する。
びメモリ24bからなる逐次修正演算回路24に
おいては、加速、減速などシステムの変動に適応
して電力変換器6の制御信号FPAU(t+ΔT)を
前記式(10)に示すように、最急降下法により逐次修
正演算する。
以上説明したように、本発明に係るシヤシダイ
ナモメータの制御装置は上記の如く構成したの
で、次のような効果がある。
ナモメータの制御装置は上記の如く構成したの
で、次のような効果がある。
最急降下法により評価関数を最小にすること
によりダイナモメータの出力予測値を逐次修正
演算するようにしているので、システムの変動
(動特性)に対する応答性が良好になる。
によりダイナモメータの出力予測値を逐次修正
演算するようにしているので、システムの変動
(動特性)に対する応答性が良好になる。
実質的にフイードバツク制御のみを行つてい
るので、安定な制御が行なえる。
るので、安定な制御が行なえる。
パラメータを適当に選ぶことによりオーバー
シユートを生ずることがなく、速応性が実現で
きる。
シユートを生ずることがなく、速応性が実現で
きる。
複数のパラメータを使用しなくてもよいの
で、制御調整操作が容易となり、回路構成も簡
素化される。
で、制御調整操作が容易となり、回路構成も簡
素化される。
なお、本発明の実施に当たつてはデイジタル回
路でもコンピユータなどのソフトウエアを用いて
もよいことは勿論である。
路でもコンピユータなどのソフトウエアを用いて
もよいことは勿論である。
第1図は本発明者が先に提案したシヤシダイナ
モメータの制御装置を示すブロツク線図である。
第2図は本発明に係るシヤシダイナモメータの制
御装置の一例を示すブロツク線図である。 1……ローラ、2……ダイナモメータ、3……
シヤフト、4……トルクセンサ、5……速度セン
サ、6……電力変換器、7……フライホイール、
21……演算回路、24……逐次修正演算回路。
モメータの制御装置を示すブロツク線図である。
第2図は本発明に係るシヤシダイナモメータの制
御装置の一例を示すブロツク線図である。 1……ローラ、2……ダイナモメータ、3……
シヤフト、4……トルクセンサ、5……速度セン
サ、6……電力変換器、7……フライホイール、
21……演算回路、24……逐次修正演算回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 供試車両の駆動輪が載置されるローラとダイ
ナモメータとを直結するシヤフトにトルクセン
サ、速度センサおよびフライホイールを設けると
共に、電力変換器からの制御信号によりダイナモ
メータが前記車両の出力している力を吸収するよ
うにしたシヤシダイナモメータの制御装置におい
て、 {FTT(t)+Ln(V)−F′PAU(t+ΔT)}
2 (但し、FTT(t):トルクセンサー出力、 Ln(V):フライホイールの機械的損失、 FTT(t)+Ln(V):設定目標値 F′PAU(t+ΔT):ダイナモメータの実際の出力予
想値) で表される評価関数Jの勾配を演算する演算回路
と、フイードバツク回路構成された逐次修正演算
回路とを設け、 前記電力変換器において、最急降下法により、 FPAU(t)−α▽J (但し、FPAU(t)は電力変換器におけるステツ
プ信号、αは定数) で表されるものを次のステツプ信号FPAU(t+
ΔT)としたことを特徴とするシヤシダイナモメ
ータの制御装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58142224A JPS6033027A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | シヤシダイナモメータの制御装置 |
US06/634,117 US4656576A (en) | 1983-08-02 | 1984-07-24 | Control system for a chassis dynamometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58142224A JPS6033027A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | シヤシダイナモメータの制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6033027A JPS6033027A (ja) | 1985-02-20 |
JPH0439608B2 true JPH0439608B2 (ja) | 1992-06-30 |
Family
ID=15310298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58142224A Granted JPS6033027A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | シヤシダイナモメータの制御装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4656576A (ja) |
JP (1) | JPS6033027A (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2727229B2 (ja) * | 1989-06-07 | 1998-03-11 | 株式会社小野測器 | エンジン試験装置における自動運転時のスロットル予測制御装置 |
JP2604036B2 (ja) * | 1989-06-09 | 1997-04-23 | 株式会社東芝 | エンジン試験制御装置 |
JP2611475B2 (ja) * | 1990-02-07 | 1997-05-21 | 日産自動車株式会社 | 車両の自動運転装置 |
US5375461A (en) * | 1991-06-24 | 1994-12-27 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Control system for chassis dynamometer for simulating road test of automotive vehicle |
JP2969493B2 (ja) * | 1992-05-09 | 1999-11-02 | 株式会社堀場製作所 | 自動車自動運転ロボットの制御方法 |
US5465612A (en) * | 1994-06-16 | 1995-11-14 | Clayton Industries | Method and apparatus for testing motor vehicles under simulated road conditions |
DE4427966A1 (de) * | 1994-08-09 | 1996-02-15 | Schenck Pegasus Corp | Verfahren und Vorrichtung zur Massensimulation auf ortsfesten Prüfständen |
US5531107A (en) * | 1995-02-15 | 1996-07-02 | Ganzcorp Investments, Inc. | Method and apparatus for establishing virtual inertia in a chassis dynamometer |
US5784929A (en) * | 1996-09-10 | 1998-07-28 | Illinois Tool Works Inc. | Dynamometer torsional damping apparatus |
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