JPH0635163Y2 - 自動運転スケジューラの制御方式切換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、電動機等の自動運転スケジューラに係り、特
に制御方式の切換装置に関する。

B.考案の概要 本考案は、自動運転対象を複数の制御方式に切り換えて
スケジュール運転する自動運転スケジューラにおいて、 制御方式の切換時に現在制御量を目標値として与えてラ
ンプ演算で真の目標値に近付けることにより、 切換時の制御量の急変を無くしたものである。

C.従来の技術 電動機応用分野では、コンピュータ制御による自動運転
方式が多く採用されてきており、電動機の制御方式も複
雑な制御を得るために各種方式の切換機能を持つ自動運
転スケジューラに構成されている。

例えば、第２図に示す自動運転スケジューラは、直流ダ
イナモメータへの適用例を示す。供試自動車１の駆動輪
がローラ２上に乗せられ、このローラ２に慣性力設定用
フライホイール３及び駆動又は吸収動力を発生する直流
電動機４が結合され、該電動機の直流電圧さらには界磁
電流を制御する電力変換装置５によって供試自動車の各
種性能試験を行う直流ダイナモメータにおいて、電動機
４の制御装置６には試験条件に合わせて電動機４の速度
制御，トルク制御，走行抵抗制御，電流制御等を切換制
御できるように構成される。図示の制御装置６では、速
度設定器７の設定値と速度検出器８からの検出速度とを
比較して速度制御増幅器９によって速度制御信号を求
め、切換スイッチ10を通して電流制御増幅器11等の電流
制御系の電流指令にされる。また、トルク設定器12の設
定値とトルク検出器（ロードセル）13の検出トルクとを
比較してトルク制御増幅器14によってトルク制御信号を
求め、切換スイッチ15を通して電流制御系の電流指令に
される。また、トルク設定器12の設定値が切換スイッチ
16を通して直接に電流制御指令にされて電流制御が行わ
れる。

このような制御装置６は、コンピュータ化されるのに、
設定器7,12は手動設定のほかにプログラム設定され、ま
た切換スイッチ10,15,16はリレー切換のほかにプログラ
ム変更でなされ、さらには増幅器9,11,14のアナログ演
算のほかにディジタル演算でなされると共に検出入力の
ディジタル化が行われる場合もある。そして、自動運転
スケジューラとしての機能実現にはスケジュールプログ
ラムに従って設定地の自動切り換えと切換スイッチの切
り換え等が行われる。また、コンピュータは自動運転の
ための検出値入力用端子とインターフェースを有し、出
力用端子とインターフェースを備える。

D.考案が解決しようとする課題 従来の自動運転スケジューラにおいて、制御方式の切り
換えに所定値の切り換えさらには検出値の切り換えによ
る制御演算の切り換えを行う。この切換時に電動機の現
在制御量と新しい目標値とに大きな偏差が生じ、スムー
ズな切換制御ができない問題があった。

例えば、第３図で従来の切換態様を説明すると、速度制
御状態からトルク制御に切り換える場合、同図中、実線
は速度制御出力を示し、時刻t₁で速度制御からトルク制
御に切換運転するとき、時刻t₁までの電動機トルク出力
が一点鎖線Ｔで示すアナログ出力状態にあってトルク目
標値がＣ点で示すアナログレベルにあると、時刻t₁でＡ
点の速度目標値がＣ点のトルク目標値に切り換えられ、
このときの電動機トルク出力がＢ点のレベルにあるた
め、Ｂ点とＣ点の偏差Ｄが発生する。この偏差Ｄによ
り、トルク制御系には外乱として表れ、制御量に振動成
分が表れることがある。

本考案の目的は、制御方式の切換時に制御量の急変を無
くしてスムーズな切り換えになる切換装置を提供するに
ある。

E.課題を解決するための手段と作用 本考案は上記目標を達成するため、自動運転対象を複数
の制御方式に切り換えてスケジュール運転する自動運転
スケジューラにおいて、制御方式の切換直後に切り換え
られた制御方式における現在制御量を目標値として制御
演算部に与え、該目標値を切り換えられた制御方式の目
標値に一定の傾斜で近付ける切換手段を備え、切換直後
には現在制御量と目標値を一致させて制御量の急変を無
くし、切換後には真の目標値にランプ処理で近付けるこ
とで所期の制御状態を得る。

F.実施例 第１図は本考案の一実施例になる切換装置を回路図で示
す。目標値レジスタ21₁〜21_nは各制御方式の目標値を制
御状態に応じて順次記憶更新がなされる。例えばレジス
タ21₁は速度制御の目標値を記憶更新し、レジスタ21₂は
トルク制御の目標値を記憶更新しておく。一方、現在値
レジスタ22₁〜22_nは、各制御方式の制御量現在値が順次
記憶更新される。このレジスタ22₁〜22_nはレジスタ21₁
〜22_nに対応する制御方式の現在値を記憶更新し、この
値は各検出器（例えば速度検出器、トルク検出器）の検
出信号がディジタル値に変換して与えられる。

切換スイッチ23₁，23₂は連動にされ、制御方式の切換指
令に応じて切換制御部24によってレジスタ21₁〜21_nとレ
ジスタ22₁〜22_nの何れかのデータを取り込むようにされ
る。例えば、現在の制御方式が速度制御にあると、切換
スイッチ23₁はレジスタ21₁に接続され、切換スイッチ23
₂はレジスタ22₁に接続され、この状態でトルク制御にモ
ード切換指令が与えられると、切換制御部24が切換スイ
ッチ23₁をレジスタ21₂に、切換スイッチ23₂をレジスタ2
2₂に切り換える。

切換スイッチ23₂が取り込む現在値は、制御演算部25に
現在制御量のフィードバック値として与えられる。一
方、切換スイッチ23₁が取り込む目標値は、ランプ演算
部26に与えられ、このランプ演算部26には制御方式の切
換時に一定時間投入されるスイッチ27を通して切換スイ
ッチ23₂が取り込む新しい制御方式に対応する現在値が
取り込まれる。この現在値と目標値を取り込んだランプ
演算部26は、制御方式の切換直後には現在値を目標値と
して制御演算部25に与え、以後には取り込んだ目標値と
現在値の差（極性も含む）が小さくなる方向に一定の傾
斜を有して増減する出力を得て制御演算部25への目標値
出力を切換スイッチ23₁が取り込む目標値に合わせる。
このランプ演算部26のランプ演算は新しい制御方式での
制御状態で目標値が切り換えられたときには、それまで
の目標値から新規の目標値に向かって一定の傾斜で増減
した出力を得るランプ演算も行う。

以上のような構成により、制御方式が切り換えられると
きに目標値のバンプレス処理が行われる。例えば、第３
図において時刻t₁まで速度制御を行ってＡ点に速度制御
出力があって、Ｂ点に現在のトルク制御量があるとき、
この状態でトルク制御に切り換えるのに目標値がＣ点に
あるも切換直後には目標値がスイッチ27から現在値（Ｃ
点）の値としてランプ演算部26に取り込まれてそのまま
制御演算部25の目標値として与えられる。このため、制
御演算部25は切換直後には目標値と現在値が一致し、偏
差Ｄが零の状態でトルク制御を開始して制御量に振動成
分の発生を抑制する。また、制御方式の切換後にはラン
プ演算部26によって第３図のＢ点から一定の傾斜で目標
値（Ｃ点レベル）まで上昇（又は下降）して目標値と一
致するＥ点の出力を得る。

従って、制御方式の切換時には新しい制御方式の現在値
を目標値として与え、この後に真の目標値にランプ演算
で近付ける切り換えを行うため、切換時の制御量の振動
を抑えたバンプレス処理を行うことができる。

なお、実施例は切換装置を回路図として示すが、これは
コンピュータ制御装置とする場合には各部がソフトウェ
ア処理で実行されるのは勿論である。また、制御演算部
25の演算も含めたコンピュータ処理にも適用できる。

また、実施例では電動機の自動運転スケジューラに適用
した場合を示すが、これはエンジンの速度制御とトルク
制御を切り換えるスケジュール運転装置など他の装置に
適用して同等の作用効果を得ることができるのは勿論で
ある。

G.考案の効果 以上のとおり、方向によれば、制御方式の切換時に切り
換えられた制御方式での現在制御量を目標値として制御
演算を行わせ、その後には真の目標値までランプ演算に
よって近付ける切換装置とするため、制御方式の切換時
に目標値と制御量の差を無くして制御量の急変を防止
し、スムーズな切り換えが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２図は直流
ダイナモメータの構成図、第３図は制御方式の切換態様
図である。 ６……制御装置、21₁，21_n……目標値レジスタ、22₁，2
2_n……現在値レジスタ、23₁，23₂……切換スイッチ、24
……切換制御部、25……制御演算部、26……ランプ演算
部、27……スイッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】自動運転対象を複数の制御方式に切り換え
   てスケジュール運転する自動運転スケジューラにおい
   て、制御方式の切換直後に切り換えられた制御方式にお
   ける現在制御量を目標値として制御演算部に与え、該目
   標値を切り換えられた制御方式の目標値に一定の傾斜で
   近付ける切換手段を備えたことを特徴とする自動運転ス
   ケジューラの制御方式切換装置。