JPH06335101A - 列車速度制御装置 - Google Patents
列車速度制御装置Info
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- JPH06335101A JPH06335101A JP5121361A JP12136193A JPH06335101A JP H06335101 A JPH06335101 A JP H06335101A JP 5121361 A JP5121361 A JP 5121361A JP 12136193 A JP12136193 A JP 12136193A JP H06335101 A JPH06335101 A JP H06335101A
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- running resistance
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 走行抵抗演算式の空気抵抗の演算係数をリア
ルタイムに補正し、実速度を速度指令によく一致する速
度制御を可能とする。 【構成】 この発明の列車速度制御装置は、列車走行中
に走行抵抗演算のための走行抵抗演算式の中で、空気抵
抗Da の演算係数K1 を速度偏差の大きさに応じてΔK
1 だけ異なる値K1 ,K1 +ΔK1 ,K1 −ΔK1 を用
意しておき、常に模擬速度を演算して模擬速度の結果を
比較することによって適切な係数を選択するようにして
いるので、リアルタイムで係数を補正することができ、
出力電流指令値Iout を調整するために走行抵抗から求
める予測電流値If の精度を向上させる。
ルタイムに補正し、実速度を速度指令によく一致する速
度制御を可能とする。 【構成】 この発明の列車速度制御装置は、列車走行中
に走行抵抗演算のための走行抵抗演算式の中で、空気抵
抗Da の演算係数K1 を速度偏差の大きさに応じてΔK
1 だけ異なる値K1 ,K1 +ΔK1 ,K1 −ΔK1 を用
意しておき、常に模擬速度を演算して模擬速度の結果を
比較することによって適切な係数を選択するようにして
いるので、リアルタイムで係数を補正することができ、
出力電流指令値Iout を調整するために走行抵抗から求
める予測電流値If の精度を向上させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、列車速度制御装置に
関し、特に走行抵抗に応じて出力電流値を補正し、駆動
電動機の制御を行なう列車速度制御装置に関する。
関し、特に走行抵抗に応じて出力電流値を補正し、駆動
電動機の制御を行なう列車速度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から一般に、列車速度制御方式とし
て、速度指令v* と実際の列車速度vとの偏差に応じて
速度補償系により指示電流値Iv を演算し、その演算さ
れた指示電流値Iv に基づき、実速度vよりあらかじめ
設定されている走行抵抗演算式(1)を用いて走行抵抗
を演算し、その走行抵抗による列車の速度変化分に相当
する予測電流値を式(2)によって求め、これらの電流
値を加算することによって駆動電動機の電流指令値Iou
t として出力する方式が用いられている。
て、速度指令v* と実際の列車速度vとの偏差に応じて
速度補償系により指示電流値Iv を演算し、その演算さ
れた指示電流値Iv に基づき、実速度vよりあらかじめ
設定されている走行抵抗演算式(1)を用いて走行抵抗
を演算し、その走行抵抗による列車の速度変化分に相当
する予測電流値を式(2)によって求め、これらの電流
値を加算することによって駆動電動機の電流指令値Iou
t として出力する方式が用いられている。
【0003】 Fd =K1 Da +K2 Dm +K3 De +K4 Di +K5 Dg +K6 Mα …(1) ここで、Da =f1 (ρ,I,A′,v,λ,d′,C
dp): 空気抵抗 Dm =f2 (M,g,γ): 磁気抵抗 De =f3 (F,v,N): 渦電流損 Di =f4 (CONST ): 誘導集電抵抗 Dg =f5 (M,g,θ): 勾配係数 K1 〜K6 : 係数 M : 列車重量 α : 加減速度 また、 ρ: 空気抵抗 I: 列車長 A′:列車断面積 d′:列車水力的直径 v: 列車速度 Cdp:圧力抵抗係数 g: 重力加速度 γ: 揚抗比 F: 渦電流損 N: 台車数 CONST :定数 θ:勾配 である。
dp): 空気抵抗 Dm =f2 (M,g,γ): 磁気抵抗 De =f3 (F,v,N): 渦電流損 Di =f4 (CONST ): 誘導集電抵抗 Dg =f5 (M,g,θ): 勾配係数 K1 〜K6 : 係数 M : 列車重量 α : 加減速度 また、 ρ: 空気抵抗 I: 列車長 A′:列車断面積 d′:列車水力的直径 v: 列車速度 Cdp:圧力抵抗係数 g: 重力加速度 γ: 揚抗比 F: 渦電流損 N: 台車数 CONST :定数 θ:勾配 である。
【0004】If=f0 (Fd ) …(2) 図3はこのような制御方式を採用した従来の電気車制御
装置の回路ブロック図であり、差分演算器1 において速
度指令v* と実速度演算器2によって演算された列車実
速度vとの偏差Δvを演算し、速度補償器3において速
度偏差Δvより指令速度v* と実速度vとの偏差に相当
する電流指令値Iv を演算する。さらに走行抵抗演算器
4において実速度vに応じた列車の走行抵抗Fd を求
め、予測電流演算器5において走行抵抗演算器4で演算
された走行抵抗Fd に基づき、走行抵抗に起因する速度
変化分に応じた電流値、つまり予測電流値If を演算す
る。そしてこれらの電流指令値Iv と予測電流値If を
加算器6によって加算することによって出力電流値Iou
t を求めるようにしていた。
装置の回路ブロック図であり、差分演算器1 において速
度指令v* と実速度演算器2によって演算された列車実
速度vとの偏差Δvを演算し、速度補償器3において速
度偏差Δvより指令速度v* と実速度vとの偏差に相当
する電流指令値Iv を演算する。さらに走行抵抗演算器
4において実速度vに応じた列車の走行抵抗Fd を求
め、予測電流演算器5において走行抵抗演算器4で演算
された走行抵抗Fd に基づき、走行抵抗に起因する速度
変化分に応じた電流値、つまり予測電流値If を演算す
る。そしてこれらの電流指令値Iv と予測電流値If を
加算器6によって加算することによって出力電流値Iou
t を求めるようにしていた。
【0005】他方、変換器と駆動電動機が接続されてい
ない場合において模擬走行シミュレーションを行なうた
めに、模擬走行抵抗演算器7によって模擬速度から模擬
走行抵抗Fd (m)を演算し、さらに模擬速度演算器8
によって列車重量、電流指令値、走行抵抗などから計算
によって模擬速度を求めるようにしていた。
ない場合において模擬走行シミュレーションを行なうた
めに、模擬走行抵抗演算器7によって模擬速度から模擬
走行抵抗Fd (m)を演算し、さらに模擬速度演算器8
によって列車重量、電流指令値、走行抵抗などから計算
によって模擬速度を求めるようにしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところがこのような従
来の電気車制御装置では、次のような問題点があった。
すなわち、走行抵抗演算器4で用いられている走行抵抗
演算式(1)はあらかじめ設定された係数K1 〜K6 を
一律に用いているために、天候の変化、逆方向からの列
車とのすれちがいの有無によって実際には走行抵抗が変
化する場合においても、走行抵抗演算器4によって求め
られる、実速度に対する走行抵抗Fd は変化することが
ない。そのために、求められた走行抵抗Fd を用いて予
測電流値If を演算すると実際の走行抵抗による速度変
化分と異なる予測電流値となり、電流指令値Iv に予測
電流値If を加算した出力電流指令値Iout を変換器に
対して出力しても、速度指令値v* と実速度vとの偏差
Δvが大きく出る結果となり、列車速度の追従性の向上
が困難であり、また乗り心地も悪化させることになる問
題点があった。
来の電気車制御装置では、次のような問題点があった。
すなわち、走行抵抗演算器4で用いられている走行抵抗
演算式(1)はあらかじめ設定された係数K1 〜K6 を
一律に用いているために、天候の変化、逆方向からの列
車とのすれちがいの有無によって実際には走行抵抗が変
化する場合においても、走行抵抗演算器4によって求め
られる、実速度に対する走行抵抗Fd は変化することが
ない。そのために、求められた走行抵抗Fd を用いて予
測電流値If を演算すると実際の走行抵抗による速度変
化分と異なる予測電流値となり、電流指令値Iv に予測
電流値If を加算した出力電流指令値Iout を変換器に
対して出力しても、速度指令値v* と実速度vとの偏差
Δvが大きく出る結果となり、列車速度の追従性の向上
が困難であり、また乗り心地も悪化させることになる問
題点があった。
【0007】この発明はこのような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、天候、列車すれちがいなどによる走
行抵抗の非定常的な変化を走行抵抗演算式の係数をリア
ルタイムで補正することにより、速度指令と実速度との
偏差を低減し、制御性能を向上させることができる列車
速度制御装置を提供することを目的とする。
てなされたもので、天候、列車すれちがいなどによる走
行抵抗の非定常的な変化を走行抵抗演算式の係数をリア
ルタイムで補正することにより、速度指令と実速度との
偏差を低減し、制御性能を向上させることができる列車
速度制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、速度
指令値と実速度との偏差に基づいて指示電流値を求める
速度補償器と、あらかじめ与えられている走行抵抗演算
式に基づいて実速度に応じた走行抵抗を求める走行抵抗
演算器と、走行抵抗演算器が求めた走行抵抗に基づいて
予測電流値を求める予測電流演算器と、指示電流値と予
測電流値とを加算して電流指令値を求める加算器とを備
え、加算器からの電流指令値に基づいて駆動電動機の電
流制御を行なう列車速度制御装置において、電流指令値
と模擬速度に応じた模擬走行抵抗とから列車の模擬速度
を演算する模擬速度演算器と、走行抵抗演算式の空気抵
抗係数を補正し、補正走行抵抗を求める補正走行抵抗演
算器と、補正走行抵抗演算器が求めた補正走行抵抗に基
づいて補正予測電流値を求める補正予測電流演算器と、
補正予測電流演算器が求めた補正予測電流値と速度補償
器が求めた指示電流値とを加算して補正指示電流値を出
力する加算器と、補正した空気抵抗係数に基づいて求め
られた補正模擬走行抵抗と加算器からの補正指示電流値
とに基づいて列車の補正模擬速度を求める補正模擬速度
演算器と、実速度と模擬速度、および実速度と補正模擬
速度それぞれの大小関係を判定する速度偏差比較器と、
速度偏差比較器の判定結果に基づいて走行抵抗演算器、
模擬走行抵抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれ
の走行抵抗演算式の空気抵抗係数を補正する係数補正器
とを備えたものである。
指令値と実速度との偏差に基づいて指示電流値を求める
速度補償器と、あらかじめ与えられている走行抵抗演算
式に基づいて実速度に応じた走行抵抗を求める走行抵抗
演算器と、走行抵抗演算器が求めた走行抵抗に基づいて
予測電流値を求める予測電流演算器と、指示電流値と予
測電流値とを加算して電流指令値を求める加算器とを備
え、加算器からの電流指令値に基づいて駆動電動機の電
流制御を行なう列車速度制御装置において、電流指令値
と模擬速度に応じた模擬走行抵抗とから列車の模擬速度
を演算する模擬速度演算器と、走行抵抗演算式の空気抵
抗係数を補正し、補正走行抵抗を求める補正走行抵抗演
算器と、補正走行抵抗演算器が求めた補正走行抵抗に基
づいて補正予測電流値を求める補正予測電流演算器と、
補正予測電流演算器が求めた補正予測電流値と速度補償
器が求めた指示電流値とを加算して補正指示電流値を出
力する加算器と、補正した空気抵抗係数に基づいて求め
られた補正模擬走行抵抗と加算器からの補正指示電流値
とに基づいて列車の補正模擬速度を求める補正模擬速度
演算器と、実速度と模擬速度、および実速度と補正模擬
速度それぞれの大小関係を判定する速度偏差比較器と、
速度偏差比較器の判定結果に基づいて走行抵抗演算器、
模擬走行抵抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれ
の走行抵抗演算式の空気抵抗係数を補正する係数補正器
とを備えたものである。
【0009】請求項2の発明は、請求項1の列車速度制
御装置においてさらに、列車重量検知器を備え、列車重
量検知器が検知した列車重量を用いて走行抵抗演算器、
模擬走行抵抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれ
の走行抵抗演算式の磁気抵抗係数を補正するようにした
ものである。
御装置においてさらに、列車重量検知器を備え、列車重
量検知器が検知した列車重量を用いて走行抵抗演算器、
模擬走行抵抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれ
の走行抵抗演算式の磁気抵抗係数を補正するようにした
ものである。
【0010】請求項3の発明は、請求項1の列車速度制
御装置においてさらに、列車重量検知器を備え、列車重
量検知器が検知した列車重量を用いて走行抵抗演算器、
模擬走行抵抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれ
の走行抵抗演算式の勾配抵抗係数を補正するようにした
ものである。
御装置においてさらに、列車重量検知器を備え、列車重
量検知器が検知した列車重量を用いて走行抵抗演算器、
模擬走行抵抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれ
の走行抵抗演算式の勾配抵抗係数を補正するようにした
ものである。
【0011】請求項4の発明は、請求項1の列車速度制
御装置においてさらに、列車重量検知器を備え、列車重
量検知器が検知した列車重量を用いて走行抵抗演算器、
模擬走行抵抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれ
の走行抵抗演算式の磁気抵抗係数および勾配抵抗係数を
補正するようにしたものである。
御装置においてさらに、列車重量検知器を備え、列車重
量検知器が検知した列車重量を用いて走行抵抗演算器、
模擬走行抵抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれ
の走行抵抗演算式の磁気抵抗係数および勾配抵抗係数を
補正するようにしたものである。
【0012】
【作用】請求項1の発明の列車速度制御装置では、速度
補償器が速度指令値と実速度との偏差に基づいて指示電
流値を求め、走行抵抗演算器があらかじめ与えられてい
る走行抵抗演算式に基づいて実速度に応じた走行抵抗を
求め、予測電流演算器が走行抵抗演算器の求めた走行抵
抗に基づいて予測電流値を求め、加算器においてこれら
の指示電流値と予測電流値とを加算して電流指令値を求
めて出力する。
補償器が速度指令値と実速度との偏差に基づいて指示電
流値を求め、走行抵抗演算器があらかじめ与えられてい
る走行抵抗演算式に基づいて実速度に応じた走行抵抗を
求め、予測電流演算器が走行抵抗演算器の求めた走行抵
抗に基づいて予測電流値を求め、加算器においてこれら
の指示電流値と予測電流値とを加算して電流指令値を求
めて出力する。
【0013】これと共に、模擬速度演算器が電流指令値
と模擬速度に応じた模擬走行抵抗とから列車の模擬速度
を演算する。
と模擬速度に応じた模擬走行抵抗とから列車の模擬速度
を演算する。
【0014】また補正走行抵抗演算器が走行抵抗演算式
の空気抵抗係数を補正して補正走行抵抗を求め、補正予
測電流演算器が補正走行抵抗演算器の求めた補正走行抵
抗に基づいて補正予測電流値を求め、これらの補正予測
電流値と速度補償器の求めた指示電流値とを加算器で加
算して補正指示電流値を出力する。
の空気抵抗係数を補正して補正走行抵抗を求め、補正予
測電流演算器が補正走行抵抗演算器の求めた補正走行抵
抗に基づいて補正予測電流値を求め、これらの補正予測
電流値と速度補償器の求めた指示電流値とを加算器で加
算して補正指示電流値を出力する。
【0015】さらに補正模擬速度演算器が、補正した空
気抵抗係数に基づいて求められた補正模擬走行抵抗と前
述の補正指示電流値とに基づいて列車の補正模擬速度を
求める。
気抵抗係数に基づいて求められた補正模擬走行抵抗と前
述の補正指示電流値とに基づいて列車の補正模擬速度を
求める。
【0016】こうして求められた実速度と模擬速度、お
よび実速度と補正模擬速度それぞれの大小関係を速度偏
差比較器において判定し、この判定結果に基づいて係数
補正器が走行抵抗演算器、模擬走行抵抗演算器、補正模
擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗演算式の空気抵抗
係数を補正する。
よび実速度と補正模擬速度それぞれの大小関係を速度偏
差比較器において判定し、この判定結果に基づいて係数
補正器が走行抵抗演算器、模擬走行抵抗演算器、補正模
擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗演算式の空気抵抗
係数を補正する。
【0017】こうして、走行抵抗演算式の係数をリアル
タイムに補正し、その補正した係数によって走行抵抗を
求め、得られた走行抵抗を用いて予測電流値を演算する
ことにより、速度指令と実速度との偏差が低減する速度
制御を行なう。
タイムに補正し、その補正した係数によって走行抵抗を
求め、得られた走行抵抗を用いて予測電流値を演算する
ことにより、速度指令と実速度との偏差が低減する速度
制御を行なう。
【0018】請求項2の発明では、請求項1の列車速度
制御装置においてさらに、列車重量検知器によって検知
した列車重量を用いて走行抵抗演算器、模擬走行抵抗演
算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗演算
式の磁気抵抗係数をリアルタイムに補正し、その補正し
た係数によって走行抵抗を求め、得られた走行抵抗を用
いて予測電流値を演算することにより、速度指令と実速
度との偏差がいっそう低減する速度制御を行なう。
制御装置においてさらに、列車重量検知器によって検知
した列車重量を用いて走行抵抗演算器、模擬走行抵抗演
算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗演算
式の磁気抵抗係数をリアルタイムに補正し、その補正し
た係数によって走行抵抗を求め、得られた走行抵抗を用
いて予測電流値を演算することにより、速度指令と実速
度との偏差がいっそう低減する速度制御を行なう。
【0019】請求項3の発明では、請求項1の列車速度
制御装置においてさらに、列車重量検知器によって検知
した列車重量を用いて走行抵抗演算器、模擬走行抵抗演
算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗演算
式の勾配抵抗係数をリアルタイムに補正し、その補正し
た係数によって走行抵抗を求め、得られた走行抵抗を用
いて予測電流値を演算することにより、速度指令と実速
度との偏差がいっそう低減する速度制御を行なう。
制御装置においてさらに、列車重量検知器によって検知
した列車重量を用いて走行抵抗演算器、模擬走行抵抗演
算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗演算
式の勾配抵抗係数をリアルタイムに補正し、その補正し
た係数によって走行抵抗を求め、得られた走行抵抗を用
いて予測電流値を演算することにより、速度指令と実速
度との偏差がいっそう低減する速度制御を行なう。
【0020】請求項4の発明では、請求項1の列車速度
制御装置においてさらに、列車重量検知器によって検知
した列車重量を用いて走行抵抗演算器、模擬走行抵抗演
算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗演算
式の磁気抵抗係数および勾配抵抗係数をリアルタイムに
補正し、その補正した係数によって走行抵抗を求め、得
られた走行抵抗を用いて予測電流値を演算することによ
り、速度指令と実速度との偏差がいっそう低減する速度
制御を行なう。
制御装置においてさらに、列車重量検知器によって検知
した列車重量を用いて走行抵抗演算器、模擬走行抵抗演
算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗演算
式の磁気抵抗係数および勾配抵抗係数をリアルタイムに
補正し、その補正した係数によって走行抵抗を求め、得
られた走行抵抗を用いて予測電流値を演算することによ
り、速度指令と実速度との偏差がいっそう低減する速度
制御を行なう。
【0021】
【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。図1は請求項1の発明の一実施例の回路ブロック
図であり、この実施例の列車速度制御装置は、差分演算
器1 と、実速度演算器2と、速度補償器3と、走行抵抗
演算器4と、予測電流演算器5と、電流指令値加算器6
aと、補正電流指令値加算器6bを備え、また模擬走行
抵抗演算器7と、模擬速度演算器8と、補正走行抵抗演
算器9と、補正予測電流値演算器1 0と、補正模擬走行
抵抗演算器11と、補正模擬速度演算器1 2と、偏差演算
器1 3aと、補正偏差演算器1 3bと、速度偏差比較器
1 4と、係数補正器1 5を備えている。
する。図1は請求項1の発明の一実施例の回路ブロック
図であり、この実施例の列車速度制御装置は、差分演算
器1 と、実速度演算器2と、速度補償器3と、走行抵抗
演算器4と、予測電流演算器5と、電流指令値加算器6
aと、補正電流指令値加算器6bを備え、また模擬走行
抵抗演算器7と、模擬速度演算器8と、補正走行抵抗演
算器9と、補正予測電流値演算器1 0と、補正模擬走行
抵抗演算器11と、補正模擬速度演算器1 2と、偏差演算
器1 3aと、補正偏差演算器1 3bと、速度偏差比較器
1 4と、係数補正器1 5を備えている。
【0022】上記構成の列車速度制御装置では、列車が
走行することにより実速度演算器2によって実速度vが
演算され、差分演算器1 においてこの実速度vと速度指
令v* との偏差Δvが演算され、速度補償器3へ出力さ
れる。速度補償器3では、あらかじめ設定されている速
度補償式(公知の一般的なものが用いられる)によって
指示電流値Iv が演算され、出力される。
走行することにより実速度演算器2によって実速度vが
演算され、差分演算器1 においてこの実速度vと速度指
令v* との偏差Δvが演算され、速度補償器3へ出力さ
れる。速度補償器3では、あらかじめ設定されている速
度補償式(公知の一般的なものが用いられる)によって
指示電流値Iv が演算され、出力される。
【0023】実速度演算器2で演算された実速度vは、
走行抵抗演算器4、補正走行抵抗演算器9それぞれにも
入力され、それぞれの演算器4,9において走行抵抗演
算が行なわれる。
走行抵抗演算器4、補正走行抵抗演算器9それぞれにも
入力され、それぞれの演算器4,9において走行抵抗演
算が行なわれる。
【0024】走行抵抗演算器4では、前述の走行抵抗演
算式(1)に基づいて走行抵抗Fdを演算する。この走
行抵抗Fd を演算する場合、一般的に走行中の走行抵抗
の変化は式(1)の空気抵抗Da による影響が大きい。
そこで、補正走行抵抗演算器9では空気抵抗Da の演算
係数K1 にあらかじめ設定した補正幅ΔK1 ,−ΔK1
を加えた係数をあらためにK1 にして、式(1)に基づ
いて走行抵抗を求め、これらを補正走行抵抗Fd ′
(+),Fd ′(−)とする。すなわち、 Fd ′(+)=Fd (K1 +ΔK1 ) Fd ′(−)=Fd (K1 −ΔK1 ) とするのである。
算式(1)に基づいて走行抵抗Fdを演算する。この走
行抵抗Fd を演算する場合、一般的に走行中の走行抵抗
の変化は式(1)の空気抵抗Da による影響が大きい。
そこで、補正走行抵抗演算器9では空気抵抗Da の演算
係数K1 にあらかじめ設定した補正幅ΔK1 ,−ΔK1
を加えた係数をあらためにK1 にして、式(1)に基づ
いて走行抵抗を求め、これらを補正走行抵抗Fd ′
(+),Fd ′(−)とする。すなわち、 Fd ′(+)=Fd (K1 +ΔK1 ) Fd ′(−)=Fd (K1 −ΔK1 ) とするのである。
【0025】走行抵抗演算器4が求めた走行抵抗Fd は
予測電流演算器5に入力され、ここで予測電流値If が
演算され、速度補償器3が求めた指示電流値Iv と電流
指令値加算器6aにおいて加算され、電流指令値Iout
として出力される。この電流指令値Iout は変換器(図
示せず)に出力され、コイル電流に変換されて駆動電動
機を駆動することになる。
予測電流演算器5に入力され、ここで予測電流値If が
演算され、速度補償器3が求めた指示電流値Iv と電流
指令値加算器6aにおいて加算され、電流指令値Iout
として出力される。この電流指令値Iout は変換器(図
示せず)に出力され、コイル電流に変換されて駆動電動
機を駆動することになる。
【0026】電流指令値加算器6aから出力される電流
指令値Iout は模擬速度演算器8にも与えられ、ここで
は模擬走行抵抗演算器7が前述の演算式(1)に基づい
て算出した模擬走行抵抗Fd (m)と出力電流指令値値
Iout によって模擬速度vcを演算し、偏差演算器1 3
aにおいてこの模擬速度vcと実速度vとの偏差Δvc
を演算する。
指令値Iout は模擬速度演算器8にも与えられ、ここで
は模擬走行抵抗演算器7が前述の演算式(1)に基づい
て算出した模擬走行抵抗Fd (m)と出力電流指令値値
Iout によって模擬速度vcを演算し、偏差演算器1 3
aにおいてこの模擬速度vcと実速度vとの偏差Δvc
を演算する。
【0027】一方、補正走行抵抗演算器9において演算
された補正走行抵抗Fd ′(+),Fd ′(−)は補正
予測電流演算器1 0に入力され、ここで予測電流値If
′,If ″を求めて出力し、補正電流指令値加算器6
bにおいて速度補償器3からの指示電流値Iv と加算さ
れ、補正電流指令値Iout ′,Iout ″として補正模擬
速度演算器1 2に与えられる。
された補正走行抵抗Fd ′(+),Fd ′(−)は補正
予測電流演算器1 0に入力され、ここで予測電流値If
′,If ″を求めて出力し、補正電流指令値加算器6
bにおいて速度補償器3からの指示電流値Iv と加算さ
れ、補正電流指令値Iout ′,Iout ″として補正模擬
速度演算器1 2に与えられる。
【0028】補正模擬走行抵抗演算器11において、走行
抵抗演算式(1)の空気抵抗Da の演算係数K1 にΔK
1 ,−ΔK1 それぞれを加算してあらためてK1 とし、
この補正した演算係数を用いて走行抵抗を求め、これら
がFd ′(+m),Fd ′(−m)として補正模擬速度
演算器1 2に入力される。
抵抗演算式(1)の空気抵抗Da の演算係数K1 にΔK
1 ,−ΔK1 それぞれを加算してあらためてK1 とし、
この補正した演算係数を用いて走行抵抗を求め、これら
がFd ′(+m),Fd ′(−m)として補正模擬速度
演算器1 2に入力される。
【0029】そこで補正模擬速度演算器1 2では、、補
正電流指令値Iout ′,Iout ″と補正模擬走行抵抗F
d ′(+m),Fd ′(−m)を用いて補正模擬速度v
c′,vc″を演算し、偏差演算器1 3bにおいて実速
度vcとこれらの補正模擬速度vc′,vc″との偏差
Δvc′,Δvc″を演算する。
正電流指令値Iout ′,Iout ″と補正模擬走行抵抗F
d ′(+m),Fd ′(−m)を用いて補正模擬速度v
c′,vc″を演算し、偏差演算器1 3bにおいて実速
度vcとこれらの補正模擬速度vc′,vc″との偏差
Δvc′,Δvc″を演算する。
【0030】こうして偏差演算器1 3aにおいて得られ
た偏差Δvcと、偏差演算器1 3bにおいて得られた偏
差Δvc′,Δvc″は速度偏差比較器1 4に入力さ
れ、ここでΔvcとΔvc′との大小関係、またΔvc
とΔvc″との大小関係が比較され、その結果が係数補
正器1 5に与えられる。
た偏差Δvcと、偏差演算器1 3bにおいて得られた偏
差Δvc′,Δvc″は速度偏差比較器1 4に入力さ
れ、ここでΔvcとΔvc′との大小関係、またΔvc
とΔvc″との大小関係が比較され、その結果が係数補
正器1 5に与えられる。
【0031】係数補正器1 5では、速度偏差比較器1 4
の比較結果に基づいて次のように補正係数ΔK1 ,−Δ
K1 を決定する。
の比較結果に基づいて次のように補正係数ΔK1 ,−Δ
K1 を決定する。
【0032】<<Δvc>Δvc′の場合>>現在の空
気抵抗演算係数K1 は実際に与えられた値と比較してΔ
K1 以上大きいとして、もとの空気抵抗演算係数K1 に
ΔK1 を加算した値を新たな係数K1とする。すなわ
ち、 K1 ←K1 +ΔK1 <<Δvc<Δvc″の場合>> 現在の空気抵抗演算係数K1 は実際に与えられた値と比
較してΔK1 以上小さいとして、もとの空気抵抗演算係
数K1 からΔK1 を減算した値を新たな係数K1 とす
る。すなわち、 K1 ←K1 −ΔK1 こうして、この実施例の列車速度制御装置では、列車走
行中に走行抵抗演算のための走行抵抗演算式(1)の中
で、空気抵抗Da の演算係数K1 を速度偏差の大きさに
応じてΔK1 だけ異なる値K1 ,K1 +ΔK1 ,K1 −
ΔK1 を用意しておき、常に模擬速度を演算して模擬速
度の結果を比較することによって適切な係数を選択する
ようにしているので、リアルタイムで係数を補正するこ
とができ、出力電流指令値Iout を調整するために走行
抵抗から求める予測電流値If の精度を向上させること
ができるようになる。
気抵抗演算係数K1 は実際に与えられた値と比較してΔ
K1 以上大きいとして、もとの空気抵抗演算係数K1 に
ΔK1 を加算した値を新たな係数K1とする。すなわ
ち、 K1 ←K1 +ΔK1 <<Δvc<Δvc″の場合>> 現在の空気抵抗演算係数K1 は実際に与えられた値と比
較してΔK1 以上小さいとして、もとの空気抵抗演算係
数K1 からΔK1 を減算した値を新たな係数K1 とす
る。すなわち、 K1 ←K1 −ΔK1 こうして、この実施例の列車速度制御装置では、列車走
行中に走行抵抗演算のための走行抵抗演算式(1)の中
で、空気抵抗Da の演算係数K1 を速度偏差の大きさに
応じてΔK1 だけ異なる値K1 ,K1 +ΔK1 ,K1 −
ΔK1 を用意しておき、常に模擬速度を演算して模擬速
度の結果を比較することによって適切な係数を選択する
ようにしているので、リアルタイムで係数を補正するこ
とができ、出力電流指令値Iout を調整するために走行
抵抗から求める予測電流値If の精度を向上させること
ができるようになる。
【0033】次に、請求項2〜4の発明の共通する実施
例について説明する。図2は請求項2〜4の発明の共通
する実施例の回路ブロック図であり、図1に示した実施
例と大部分共通するが、図1に示した実施例に対してさ
らに、列車重量検知を行なう重量検知器1 6を追加した
ところに特徴がある。したがって、図1に示す実施例と
共通する部分については同一の符号を付すことによって
説明を省略する。
例について説明する。図2は請求項2〜4の発明の共通
する実施例の回路ブロック図であり、図1に示した実施
例と大部分共通するが、図1に示した実施例に対してさ
らに、列車重量検知を行なう重量検知器1 6を追加した
ところに特徴がある。したがって、図1に示す実施例と
共通する部分については同一の符号を付すことによって
説明を省略する。
【0034】この実施例の特徴である重量検知器1 6か
らの重量検知信号は走行抵抗演算器4、模擬走行抵抗演
算器7、補正走行抵抗演算器9および補正模擬走行抵抗
演算器11に与えられるようになっている。
らの重量検知信号は走行抵抗演算器4、模擬走行抵抗演
算器7、補正走行抵抗演算器9および補正模擬走行抵抗
演算器11に与えられるようになっている。
【0035】そこで、各走行抵抗演算器4,7,9,11
では、入力される速度信号あるいは模擬速度信号によっ
て走行抵抗演算式(1)の中の空気抵抗Da の演算係数
K1を補正すると共に、列車重量の影響を受ける磁気抗
力Dm 、勾配抵抗Dg にかかる係数K2 ,K5 のいずれ
か一方または両方の補正を行なう。
では、入力される速度信号あるいは模擬速度信号によっ
て走行抵抗演算式(1)の中の空気抵抗Da の演算係数
K1を補正すると共に、列車重量の影響を受ける磁気抗
力Dm 、勾配抵抗Dg にかかる係数K2 ,K5 のいずれ
か一方または両方の補正を行なう。
【0036】つまり、これらの係数K2 ,K5 につい
て、重量信号が大、中、小それぞれの基準値のいずれの
範囲に属するかによって±ΔK2 ,±ΔK5 を加算する
ことによって新たな係数K2 ,K5 を設定し、これらの
補正した係数のいずれか一方または両方を用いて走行抵
抗、補正走行抵抗、模擬走行抵抗および補正模擬走行抵
抗を演算するのである。
て、重量信号が大、中、小それぞれの基準値のいずれの
範囲に属するかによって±ΔK2 ,±ΔK5 を加算する
ことによって新たな係数K2 ,K5 を設定し、これらの
補正した係数のいずれか一方または両方を用いて走行抵
抗、補正走行抵抗、模擬走行抵抗および補正模擬走行抵
抗を演算するのである。
【0037】なお、この係数の補正は、検知重量との関
係式を実験的に定めてそれを用いるようにしてもよい。
つまり、重量Wとすると、 K2 =f2 (W) ; K5 =f5 (W) ここで、f2 ,f5 は列車重量Wの関数となるように定
めることもできる。
係式を実験的に定めてそれを用いるようにしてもよい。
つまり、重量Wとすると、 K2 =f2 (W) ; K5 =f5 (W) ここで、f2 ,f5 は列車重量Wの関数となるように定
めることもできる。
【0038】こうして得られた各走行抵抗に基づいて、
以下、予測電流、補正予測電流、模擬速度、補正模擬速
度それぞれの演算を行ない、偏差比較によって走行抵抗
の空気抵抗Da の係数K1 を補正する処理手順は、図1
に示した第1 実施例とまったく同じである。
以下、予測電流、補正予測電流、模擬速度、補正模擬速
度それぞれの演算を行ない、偏差比較によって走行抵抗
の空気抵抗Da の係数K1 を補正する処理手順は、図1
に示した第1 実施例とまったく同じである。
【0039】そしてこの図2の実施例の場合には、列車
走行中に走行抵抗演算のための走行抵抗演算式(1)の
中で、空気抵抗Da の演算係数K1 を速度偏差の大きさ
に応じてΔK1 だけ異なる値K1 ,K1 +ΔK1 ,K1
−ΔK1 を用意しておき、常に模擬速度を演算して模擬
速度の結果を比較することによって適切な係数を選択す
るようにし、さらに列車重量の検出値に基づいて磁気抗
力Dm の係数K2 または/および勾配抵抗Dg の係数K
5 も補正するようにしているのでリアルタイムで係数を
補正することができ、出力電流指令値Iout を調整する
ために走行抵抗から求める予測電流値If の精度をいっ
そう向上させることができるようになる。
走行中に走行抵抗演算のための走行抵抗演算式(1)の
中で、空気抵抗Da の演算係数K1 を速度偏差の大きさ
に応じてΔK1 だけ異なる値K1 ,K1 +ΔK1 ,K1
−ΔK1 を用意しておき、常に模擬速度を演算して模擬
速度の結果を比較することによって適切な係数を選択す
るようにし、さらに列車重量の検出値に基づいて磁気抗
力Dm の係数K2 または/および勾配抵抗Dg の係数K
5 も補正するようにしているのでリアルタイムで係数を
補正することができ、出力電流指令値Iout を調整する
ために走行抵抗から求める予測電流値If の精度をいっ
そう向上させることができるようになる。
【0040】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
速度補償器が速度指令値と実速度との偏差に基づいて指
示電流値を求め、走行抵抗演算器があらかじめ与えられ
ている走行抵抗演算式に基づいて実速度に応じた走行抵
抗を求め、予測電流演算器が走行抵抗演算器の求めた走
行抵抗に基づいて予測電流値を求め、加算器においてこ
れらの指示電流値と予測電流値とを加算して電流指令値
を求めて出力し、これと共に、模擬速度演算器が電流指
令値と模擬速度に応じた模擬走行抵抗とから列車の模擬
速度を演算し、また補正走行抵抗演算器が走行抵抗演算
式の空気抵抗係数を補正して補正走行抵抗を求め、補正
予測電流演算器が補正走行抵抗演算器の求めた補正走行
抵抗に基づいて補正予測電流値を求め、もう1 つの加算
器が補正予測電流値と速度補償器の求めた指示電流値と
を加算して補正指示電流値を出力し、補正模擬速度演算
器が、補正した空気抵抗係数に基づいて求められた補正
模擬走行抵抗と加算器からの補正指示電流値とに基づい
て列車の補正模擬速度を求め、求めた実速度と模擬速
度、および実速度と補正模擬速度それぞれの大小関係を
速度偏差比較器において判定し、この判定結果に基づい
て係数補正器が走行抵抗演算器、模擬走行抵抗演算器、
補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗演算式の空
気抵抗係数を補正するようにしているので、走行抵抗演
算式の係数をリアルタイムに補正し、その補正した係数
によって走行抵抗を求め、得られた走行抵抗を用いて予
測電流値を演算することにより、実速度が速度指令とよ
く一致する速度制御を行なうことができる。
速度補償器が速度指令値と実速度との偏差に基づいて指
示電流値を求め、走行抵抗演算器があらかじめ与えられ
ている走行抵抗演算式に基づいて実速度に応じた走行抵
抗を求め、予測電流演算器が走行抵抗演算器の求めた走
行抵抗に基づいて予測電流値を求め、加算器においてこ
れらの指示電流値と予測電流値とを加算して電流指令値
を求めて出力し、これと共に、模擬速度演算器が電流指
令値と模擬速度に応じた模擬走行抵抗とから列車の模擬
速度を演算し、また補正走行抵抗演算器が走行抵抗演算
式の空気抵抗係数を補正して補正走行抵抗を求め、補正
予測電流演算器が補正走行抵抗演算器の求めた補正走行
抵抗に基づいて補正予測電流値を求め、もう1 つの加算
器が補正予測電流値と速度補償器の求めた指示電流値と
を加算して補正指示電流値を出力し、補正模擬速度演算
器が、補正した空気抵抗係数に基づいて求められた補正
模擬走行抵抗と加算器からの補正指示電流値とに基づい
て列車の補正模擬速度を求め、求めた実速度と模擬速
度、および実速度と補正模擬速度それぞれの大小関係を
速度偏差比較器において判定し、この判定結果に基づい
て係数補正器が走行抵抗演算器、模擬走行抵抗演算器、
補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗演算式の空
気抵抗係数を補正するようにしているので、走行抵抗演
算式の係数をリアルタイムに補正し、その補正した係数
によって走行抵抗を求め、得られた走行抵抗を用いて予
測電流値を演算することにより、実速度が速度指令とよ
く一致する速度制御を行なうことができる。
【0041】請求項2の発明によれば、請求項1の列車
速度制御装置においてさらに、列車重量検知器によって
検知した列車重量を用いて走行抵抗演算器、模擬走行抵
抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗
演算式の磁気抵抗係数をリアルタイムに補正し、その補
正した係数によって走行抵抗を求め、得られた走行抵抗
を用いて予測電流値を演算するようにしているので、速
度指令と実速度との偏差がいっそう低減する速度制御を
行なうことができる。
速度制御装置においてさらに、列車重量検知器によって
検知した列車重量を用いて走行抵抗演算器、模擬走行抵
抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗
演算式の磁気抵抗係数をリアルタイムに補正し、その補
正した係数によって走行抵抗を求め、得られた走行抵抗
を用いて予測電流値を演算するようにしているので、速
度指令と実速度との偏差がいっそう低減する速度制御を
行なうことができる。
【0042】請求項3の発明によれば、請求項1の列車
速度制御装置においてさらに、列車重量検知器によって
検知した列車重量を用いて走行抵抗演算器、模擬走行抵
抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗
演算式の勾配抵抗係数をリアルタイムに補正し、その補
正した係数によって走行抵抗を求め、得られた走行抵抗
を用いて予測電流値を演算するようにしているので、速
度指令と実速度との偏差がいっそう低減する速度制御を
行なうことができる。
速度制御装置においてさらに、列車重量検知器によって
検知した列車重量を用いて走行抵抗演算器、模擬走行抵
抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗
演算式の勾配抵抗係数をリアルタイムに補正し、その補
正した係数によって走行抵抗を求め、得られた走行抵抗
を用いて予測電流値を演算するようにしているので、速
度指令と実速度との偏差がいっそう低減する速度制御を
行なうことができる。
【0043】請求項4の発明によれば、請求項1の列車
速度制御装置においてさらに、列車重量検知器によって
検知した列車重量を用いて走行抵抗演算器、模擬走行抵
抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗
演算式の磁気抵抗係数および勾配抵抗係数をリアルタイ
ムに補正し、その補正した係数によって走行抵抗を求
め、得られた走行抵抗を用いて予測電流値を演算するよ
うにしているので、速度指令と実速度との偏差がいっそ
う低減する速度制御を行なうことができる。
速度制御装置においてさらに、列車重量検知器によって
検知した列車重量を用いて走行抵抗演算器、模擬走行抵
抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの走行抵抗
演算式の磁気抵抗係数および勾配抵抗係数をリアルタイ
ムに補正し、その補正した係数によって走行抵抗を求
め、得られた走行抵抗を用いて予測電流値を演算するよ
うにしているので、速度指令と実速度との偏差がいっそ
う低減する速度制御を行なうことができる。
【図1】請求項1の発明の一実施例の回路ブロック図。
【図2】請求項2〜4の発明の共通する実施例の回路ブ
ロック図。
ロック図。
【図3】従来例の回路ブロック図。
1 差分演算器 2 実速度演算器 3 速度補償器 4 走行抵抗演算器 5 予測電流演算器 6a,6b 加算器 7 模擬走行抵抗演算器 8 模擬速度演算器 9 補正走行抵抗演算器 10 補正予測電流演算器 11 補正模擬走行抵抗演算器 12 補正模擬速度演算器 13a,13b 偏差演算器 14 偏差比較器 15 係数補正器 16 重量検知器
Claims (4)
- 【請求項1】 速度指令値と実速度との偏差に基づいて
指示電流値を求める速度補償器と、あらかじめ与えられ
ている走行抵抗演算式に基づいて実速度に応じた走行抵
抗を求める走行抵抗演算器と、前記走行抵抗演算器が求
めた走行抵抗に基づいて予測電流値を求める予測電流演
算器と、前記指示電流値と予測電流値とを加算して電流
指令値を求める加算器とを備え、前記加算器からの電流
指令値に基づいて駆動電動機の電流制御を行なう列車速
度制御装置において、 前記電流指令値と模擬速度に応じた模擬走行抵抗とから
列車の模擬速度を演算する模擬速度演算器と、 前記走行抵抗演算式の空気抵抗係数を補正し、補正走行
抵抗を求める補正走行抵抗演算器と、 前記補正走行抵抗演算器が求めた補正走行抵抗に基づい
て補正予測電流値を求める補正予測電流演算器と、 前記補正予測電流演算器が求めた補正予測電流値と前記
速度補償器が求めた指示電流値とを加算して補正指示電
流値を出力する加算器と、 補正した空気抵抗係数に基づいて求められた補正模擬走
行抵抗と前記加算器からの補正指示電流値とに基づいて
列車の補正模擬速度を求める補正模擬速度演算器と、 前記実速度と模擬速度、および実速度と補正模擬速度そ
れぞれの大小関係を判定する速度偏差比較器と、 前記速度偏差比較器の判定結果に基づいて前記走行抵抗
演算器、模擬走行抵抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器
それぞれの走行抵抗演算式の空気抵抗係数を補正する係
数補正器とを備えて成る列車速度制御装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の列車速度制御装置にお
いてさらに、列車重量検知器を備え、前記列車重量検知
器が検知した列車重量を用いて前記走行抵抗演算器、模
擬走行抵抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの
走行抵抗演算式の磁気抵抗係数を補正するようにして成
る列車速度制御装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の列車速度制御装置にお
いてさらに、列車重量検知器を備え、前記列車重量検知
器が検知した列車重量を用いて前記走行抵抗演算器、模
擬走行抵抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの
走行抵抗演算式の勾配抵抗係数を補正するようにして成
る列車速度制御装置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の列車速度制御装置にお
いてさらに、列車重量検知器を備え、前記列車重量検知
器が検知した列車重量を用いて前記走行抵抗演算器、模
擬走行抵抗演算器、補正模擬走行抵抗演算器それぞれの
走行抵抗演算式の磁気抵抗係数および勾配抵抗係数を補
正するようにして成る列車速度制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05121361A JP3124412B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 列車速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05121361A JP3124412B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 列車速度制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06335101A true JPH06335101A (ja) | 1994-12-02 |
JP3124412B2 JP3124412B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=14809353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05121361A Expired - Fee Related JP3124412B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 列車速度制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3124412B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2356707A (en) * | 1999-10-18 | 2001-05-30 | Daimler Chrysler Ag | Train speed safety system |
CN106568605A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-04-19 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | Crh5型动车组列车恒速偏差故障的诊断方法 |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP05121361A patent/JP3124412B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2356707A (en) * | 1999-10-18 | 2001-05-30 | Daimler Chrysler Ag | Train speed safety system |
CN106568605A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-04-19 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | Crh5型动车组列车恒速偏差故障的诊断方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3124412B2 (ja) | 2001-01-15 |
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