KR20150084041A

KR20150084041A - 주기적 외란 자동 억제 장치

Info

Publication number: KR20150084041A
Application number: KR1020157015225A
Authority: KR
Inventors: 타카시 야마구치; 유고 타다노
Original assignee: 메이덴샤 코포레이션
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2013-12-05
Publication date: 2015-07-21
Also published as: US20150326163A1; KR101734976B1; US9614474B2; WO2014088054A1; CN104838322B; JP5532115B1; CN104838322A; JP2014115746A

Abstract

주기적 외란 관측기로 토크 리플을 억제함에 있어서, 이득부의 조정은 작동조건을 모니터링하는 모니터링 작동 동안에 후속적으로 결정된다. 그러므로, 많은 조정 파라메터가 관련되며 수정의 달성은 조정 또는 설계 담당 당업자에 따라 달라진다.
상기 주기적 외란 관측기에는 상기 주기적 외란 관측기의 출력 및 플랜트의 감지값에 의한 시차량을 이용함으로써 식별모형의 오차를 계산하고 상기 식별모형을 상기 식별모형의 오차로 수정하는 모형 수정 수단 또는 모형 수정부가 마련된다. 그리하여, 상기 시스템은 정확하게 추정된 주기적 외란으로 상기 토크 리플 억제 제어를 수행한다.

Description

주기적 외란 자동 억제 장치 {PERIODIC DISTURBANCE AUTOMATIC SUPPRESSION DEVICE}

본 발명은 자동적인 주기적 외란 억제 장치, 또는 모터와 같이 회전하는 전기 기계에서 토크 리플(torque ripple)을 자동적으로 억제하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 억제 제어 동안에 요구되는 주기적 외란 관측기(periodic disturbance observer)의 식별모형(identification model)을 수정하기 위하여 조정된 자동적인 주기적 외란 억제 장치에 관한 것이다.

주기적 외란 발생의 억제 제어는 수신 및 변환 시설에서의 전력 시스템 제어, 로봇을 이용한 위치 제어, 동력계 시스템에서의 샤프트 토크 공진 억제 및 모터 하우징의 진동 억제(전기 자동차 및 엘리베이터와 같은 차량의 승차감 관련)와 같이 다양한 제어에 사용된다. 이러한 적용에서는 주기적 외란을 정확히 억제하고자 하는 수요가 있다.

예를 들면, 모터는 원칙적으로 토크 리플을 발생시키고, 이에 따라, 진동, 소음, 승차감에의 부정적인 영향 및 전기적 기계적 공진과 같이 다양한 문제를 유발한다.

특히, 매립형 영구자석 모터(interior PM motor)의 경우에는, 코깅 토크 리플 및 릴럭턴스 토크 리플이 복합적으로 발생된다. 대응책으로서, 토크 리플 억제를 위한 주기적 외란 관측기 보상 방법이 제안된다.

도 6은, 특허 문헌 1 및 비-특허 문헌 1로부터 알려진, 주기적 외란 관측의 n번째 순서 토크 리플 주파수를 위한 제어 시스템을 나타내는 제어 블록도이다.

토크 리플 보상수량 계산부(1)는 사인파/코사인파 제어 명령(r_n:통상 0과 동일함) 및 주기적 외란 관측기(3)에 의하여 추정된 추정수량(dT_A^n, dT_B^n) 사이의 차이를, 각각, 사인파/코사인파 값으로 곱하여, 그 결과를 합산함으로써 토크 리플 보상 명령(Tc*n)을 발생한다. 상기 토크 리플 보상수량 계산부(1)는 상기 토크 리플 보상 명령(Tc*n)을 제어 대상(2)에 전달한다. 상기 제어 대상(2)에서, 주기적 외란(이하, 주기적 외란(dTn)으로 칭함)이 발생될 수 있다. 모터를 제어 대상으로 하는 경우에는, 예를 들면, 상기 주기적 외란은 코깅 토크로 인하여 회전과 동기되는 외란인 토크 리플의 형태로 발생될 수 있고, 상기 주기적 외란은 진동과 잡음을 유발한다.

상기 주기적 외란 관측기(3)는 상기 주기적 외란(dTn)을 억제하기 위한 장치이다. 주기적 외란 관측기(3)는 각각의 주파수 성분에 대한 복소벡터(complex vector) 조건으로 나타나는 시스템 식별모형 및 외란 관측기의 역시스템 모형을 이용하며, 따라서, 직접적으로, 보상을 수행하기 위하여 제어될 주파수의 외란을 추정한다.

이러한 제어 구조는 비교적 간단하지만, 순서에 관계없이 목표 주파수에 높은 억제 효과를 제공하기에 효과적이다.

상기 시스템 식별모형(P^n)을 얻기 위해서는, 제어에 앞서, 제어 대상의 플랜트 Pn(=P_An+jP_Bn)에 대하여 시스템 식별을 수행하고, 1차원적 복소벡터의 형태로 다음의 방정식(1)을 얻는다.

P^n = P^_An+jP^_Bn ......(1)

이 방정식에서, 아래문자 n은 n번째 순서 성분을 나타내며, 각각의 변수는 Xn = X_An + jX_Bn로 표시되는 복소벡터다.

예를 들어, 1~1000 [Hz] 범위의 시스템 식별 결과가 각각 1 Hz 간격으로 되는 복소벡터의 형태로 표시될 때에는, 1차원적 복소벡터 1000개 요소의 표에 의하여 시스템을 나타내는 것이 가능하다. 양자택일적으로, 상기 식별 결과로부터 얻어지는 수학적 표현에 의하여 시스템을 나타내는 것도 가능하다. 어느 경우에든, 소정의 주파수 성분을 위해서는, 단순한 1차원적 복소벡터로 시스템 모형을 형성하는 것이 가능하다. 설명 뿐만 아니라 시스템 식별모형에 있어서, 각각의 P^n, r_n, dTn, dT^n 및 Tn은 Xn = X_An + jX_Bn로 표시되는 복소벡터다.

토크 리플은 회전위상(θ[rad])에 따라 주기적으로 발생되는 외란이다. 그러므로, 상기 주기적 외란 관측기(3)의 제어로서, 토크 맥동 주파수 성분 추출수단 또는 추출부는 임의의 순서(n)(전기적 회전 주파수의 중적분)의 코사인 계수(T_An) 및 사인 계수(T_Bn)로의 변환에 사용된다. 주파수 성분의 엄격한 측정을 위하여 퓨리에 변환을 사용할 수 있다. 그러나, 도 6의 시스템은 단순화에 무게를 두어 퓨리에 변환의 단순화된 형태로서 저역필터(G_F(s))를 사용한다. 상기 시스템은 플랜트 출력으로 하여금 저역필터(G_F(s))를 통과하도록 하며, 따라서 주기적 외란(dTn)이 억제되어야 하는 주파수 성분을 추출한다. 상기 시스템은 이 값에 앞서 추출된 시스템 식별모형의 역수(reciprocal)(P^n^-1)로 표시되는 역시스템을 곱하고, 그렇게 얻어진 값과 상기 저역필터(G_F(s))를 통과한 제어 명령과의 차이로부터 주기적 외란(dTn)을 추정하고, 그리고 추정된 값을 추정된 주기적 외란(dT^n(=dT^_An + jdT^_Bn))으로서 상기 토크 리플 보상 계산부(1)에 전달한다. 상기 토크 리플 보상 계산부(1)는 상기 제어 명령(r_n)으로부터 상기 추정된 주기적 외란을 감산하고, 따라서 상기 주기적 외란(dTn)을 억제한다.

특허 문헌 1: WO2010/024195A1

비-특허 문헌 1: "영구자석 동기 모터에 대한 복소벡터 표시로써 주기적 외란 관측기에 기초한 토크 리플 억제 제어(Torque Ripple Suppression Control Based on the Periodic Disturbance Observer with a Complex Vector Representation for Permanent Magnet Synchronous Motors)", 일본 전기 학회 논문(the Transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan), D, Vol. 132, No. 1. p. 84-93(2012).

주기적 외란 관측기에 기초한 제어에 있어서, 제어 성능에 영향을 미치는 제어의 핵심 기반은 상기 시스템 식별모형(P^n)의 참값에 대한 정확성이다. 주기적 외란 억제 성능을 개선하기 위해서는, 시스템 식별의 정확성을 개선하는 것이 요구된다. 그러나, 정확한 식별모형을 얻는 것은 곤란하며, 노화 또는 기타 요인으로 인하여 플랜트의 장기변동 및 예상 밖의 갑작스러운 시스템 변동으로 인한 단기변동을 고려할 필요가 있다. 식별모형에 있어서의 오차는 억제 말기까지 정착시간을 증가시킬 수 있고, 최악의 경우 외란으로서 작용하는 억제 제어 자체로 인하여 상기 제어를 불안정하게 만들 수 있다. 그러므로, 식별모형에 있어서 오차에 대한 확고함(robustness)을 개선하고자 하는 요구가 있다.

이득부의 조정은 종전에서와 같이 작동조건을 모니터링하는 모니터링 작동 동안 연속적으로 결정된다. 이 경우, 많은 조정 파라메터가 관련되며, 수정의 달성은 조정 및 설계 담당자의 기술에 따라 달라진다. 더욱이, 모형 수정은 순서(sequence)의 가정 범위를 벗어나는 조건에 대해서는 달성이 불가능하다.

본 발명의 목적은 조정 파라메터의 수를 감소시키고 조정 및/또는 설계 담당자의 기술에 의존하지 않는 주기적 외란 억제 시스템 또는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양상에 의하면, 주기적 외란을 발생하는 제어대상의 출력을 주기적 외란 관측기에 입력함으로써 추정된 주기적 외란 또는 주기적 외란의 추정치를 계산하기 위한 그리고 계산된 추정된 주기적 외란과 제어 명령 사이의 차이에 따라 상기 제어대상을 제어하기 위한 주기적 외란 자동 억제 장치에 있어서, 상기 주기적 외란 관측기를 위한 모형 수정 수단 또는 모형 수정부가 제공되며, 상기 모형 수정 수단 또는 모형 수정부는 상기 주기적 외란 관측기의 출력 및 상기 제어 대상의 감지값에 의한 시차량을 사용함으로써 수정된 식별모형으로부터의 오차를 계산하기 위한 그리고 상기 수정된 식별모형으로부터의 오차를 상기 주기적 외란 관측기의 식별모형에 피드백하기 위한 구조로 이루어진다.

본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 모형 수정 수단 또는 모형 수정부는 하나의 시간(t)에 상기 제어 대상의 n번째 순서 출력을 y_nt로 설정하고 상기 식별모형(P^_n)의 추정된 플랜트 출력을 y^_n로 설정함으로써 다음의 방정식에 의하여, 시간차(t₁, t₂)에서 식별모형(P^^_n)으로부터의 오차를 결정하기 위한 구조로 이루어진다,

P_n = -(y^_n.t₂ - y^_n.t₁/d^_n.t₂ - d^_n.t₁)

(=P^^_n)

여기에서 P_n은 플랜트이고, 그리고 각각의 수는 복소수이다.

본 발명의 다른 일 양상에 의하면, 상기 모형 수정 수단 또는 모형 수정부는 하나의 시간(t)에 상기 제어 대상의 n번째 순서 출력을 y_nt로 설정하고, 추정된 주기적 외란을 d^_n로 설정하며, 상기 식별모형(P^_n)의 추정된 플랜트 출력을 y^_n으로 설정함으로써 다음의 방정식에 의하여, 시간차(t₁, t₂)에서 식별모형으로부터의 오차(P^ref _n·P^_n)를 결정하는 구조로 이루어진다,

P_n = -(y^_n.t₂ - y^_n.t₁/d^_n.t₂ - d^_n.t₁)·P^_n

= P^ref _n·P^_n

여기에서 Pn은 플랜트이고, 그리고 각각의 수는 복소수이다.

본 발명의 다른 일 양상에 의하면, 상기 주기적 외란 관측기에는 상기 모형 수정 수단 또는 모형 수정부에 의하여 계산된 식별모형 오차 및 플랜트의 회전 주파수를 저장하기 위하여 학습 메모리 기능부가 더욱 제공되며, 그리고 수정된 식별모형은 상기 저장된 식별모형 오차를 곱하여 계산되고 제어 출력으로서 사용된다.

본 발명의 또 다른 일 양상에 의하면, 상기 주기적 외란 자동 억제 장치에는 상기 모형 수정 수단 또는 모형 수정부가 제공되며, 평행하게 연결되고, 복수의 추정된 주기적 외란을 발생하는 구조로 이루어진 복수의 주기적 외란 관측기가 제공된다.

도 1은 기본적인 주기적 외란 관측기 제어 시스템을 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 주기적 외란 관측기 제어 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예를 나타내는 주기적 외란 관측기 제어 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예를 나타내는 주기적 외란 관측기 제어 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예를 나타내는 주기적 외란 관측기 제어 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 6은 상기 주기적 외란 관측기 제어 시스템의 전체를 나타내는 블록 다이어그램이다.

본 발명에 의하면, 주기적 외란을 겪거나 발생하는 제어 대상의 출력을 주기적 외란 관측기에 입력함으로써 추정된 주기적 외란 또는 주기적 외란의 추정치를 계산하기 위한, 그리고 상기 계산된 추정된 주기적 외란과 제어 명령 사이의 차이에 따라 상기 제어 대상을 제어하기 위한 시스템 또는 장치에 있어서, 상기 주기적 외란 관측기에는, 아래에 도면을 참조하여 상세히 설명하는 바와 같이, 상기 주기적 외란 관측기의 출력 또는 출력치 및/또는 상기 제어 대상의 감지값의 시차량 또는 시간차 수량을 사용함으로써 수정되는 수정된 식별모형으로부터의 오차로써 상기 추정된 주기적 외란을 수정하기 위한 모형 수정부 또는 모형 수정 수단이 제공된다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 주기적 외란 관측기 제어 구조를 나타낸다. 도 1에서는 다음의 부호가 사용된다.

P_n: 플랜트(제어 대상), d^_n: 추정된 주기적 외란(시스템 식별모형),

y_n: 제어 대상 출력(도 6에서 T_An, T_Bn에 해당함), r_n: n번째 순서 제어 명령, d_n: n번째 순서 외란, d^_n.t: 시간(t)에서의 n번째 순서 보상 명령(도 6에서 dT_A^n, dT_B _^n에 해당함), P^_n: 식별모형, y^_n:(d^_n.)이 외란일 때 식별모형(P^_n)의 추정된 플랜트 출력, PDO: 주기적 외란 관측기, y_n.t: 시간(t)에서의 n번째 순서 출력. 상기 s 영역에서의 수량은 아래문자 콤마 이후의 시간(t)로 나타낸다.

상태 방정식은 시간(t₁)에서 다음의 표현식(2) 및(3)으로 표현된다. t=t₀~tn인 동안 상기 명령 또는 명령값은 일정하고 상기 명령은 r_n = 0 [n>0]와 같이 표현되는 주기성이 없는 정상-상태값인 것으로 가정한다. 각각의 수는 복소수이다.

(d_n - d^_n.t₁) × P_n = y_n.t₁ ......(2)

d^_n.t₁ × P^_n = y^_n.t₁ ......(3)

마찬가지로, 상태 방정식은 시간(t₂)에서 다음의 표현식(4) 및(5)으로 표현된다.

(d_n - d^_n.t₂) × P_n = y_n.t₂ ......(4)

d^_n.t₂ × P^_n = y^_n.t₂ ......(5)

다음의 방정식(6) 및 (7)은 상기 방정식(2) ~(5)으로부터 상기 시각들 사이의 차이량 또는 차이를 결정함으로써 얻어진다. 이 경우, 상기 외란(dn) 및 플랜트(Pn )가 시간에 관계없이 일정하다는 가정하에 차이수량을 결정함으로써 상기 외란의 정상-상태 항을 제거할 수 있다. 더욱이, 시각 t₁과 t₂를 얻거나 샘플링하는 것 사이의 시간차는 목표값으로서 몇 밀리세컨드[ms] 정도이다. 플랜트 변수 및/또는 외란 변수가 작동 중에 발생되더라도, 상기 변수의 기간은 시각 t₁ 및 t₂ 사이의 시간차에 비하여 매우 길다고 가정되고, 상술한 바의 가정은 유효한 것으로 간주된다.

-(d^_n.t₂ - d^_n.t₁) × P_n = y_n.t₂ - y_n.t₁ ......(6)

-(d^n.t₂ - d^_n.t₁) × P^_n = y^_n.t₂ - y^_n.t1 ......(7)

방정식(8)은 상기 방정식(6)으로부터 얻어지며, 방정식(9)은 상기 방정식(7)을 상기 방정식(8)으로 대체함으로써 얻어진다. 차이 결과로부터 추정된 시스템 모형은 P^^_n으로 설정되고, 상기 식별모형에 대한 오차 또는 오차수량은 P^ref _n으로 설정된다.

P_n = -(y^_n.t₂ - y^_n.t₁/d^_n.t₂ - d^_n.t₁)

(=P^^_n) ......(8)

P_n = -(y^_n.t₂ - y^_n.t₁/d^_n.t₂ - d^_n.t₁)·P^_n

= P^ref _n·P^_n ......(9)

이러한 방식으로, 상기 시각 t₁과 t₂ 사이의 상태의 차이를 이용함으로써 상기 시스템 모형을 추정하는 것이 가능하다. 이를 다시 상기 식별모형(P^_n)에 피드백 함으로써 수정을 수행하는 것이 가능하며, 마침내 상기 추정된 외란(d^_n)을 정확하게 구하는 것이 가능하다.

도 2는 모형 수정부 또는 모형 수정수단이 제공된 주기적 외란 관측기의 제어 블록 다이어그램이다. 상기 모형 수정부(30)는 상기 방정식(9)에 의하여 수정 계산을 수행한다. 즉, 모형 수정부(30)는 상기 식별모형(P^_n)으로부터의 n번째 순서 플랜트 출력 보상 수량(y^_n) 및 플랜트 출력(y_n)을 입력으로서 수신하고, 방정식(9)에 해당하는 계산을 수행한다. 상기 방정식(9)의 계산은 미분연산을 수반하며, 이에 잡음이 포함된다. 그러므로, 모형 수정부(30)의 출력은 잡음제거를 위하여 저역필터(31)를 통과하게 된다. 나머지 작동에 있어서, 도 2의 시스템은 도 6의 시스템과 동일한 기본적인 작동을 수행한다.

그러므로, 상기 주기적 외란 관측기(periodic disturbance observer, PDO)는 상기 수정된 식별모형에 대한 오차를 이용하여 위상오차 및 이득오차에 수정 명령을 출력함으로써 토크 리플 억제 제어 동안에 필요에 따라 언제든지 상기 식별모형을 수정할 수 있다. 그 결과, 본 실시예의 장치는 조정 파라메터의 수를 감소시킬 수 있고, 조정 및 설계자의 기술 또는 기량을 재-손질하지 않고도 보다 정확한 주기적 외란 억제를 가능하게 할 수 있다.

제 1 실시예에 의하면, 상기 주기적 외란 관측기(PDO) 내의 내부 모형은 상기 방정식(9)에 상응하는 계산 수단을 갖는 상기 모형 수정부 또는 모형 수정부(30)에 의하여 수정된다. 제 2 실시예에서, 모형 수정부 또는 모형 수정부(30a)는 상기 방정식(8)의 차이 결과로부터 추정된 시스템 모형(P^^_n)을 이용하여 계산을 수행한다. 상기 장치는 상기 식별모형(d^_n)을 전혀 모르더라도 P^^_n을 사용함으로써 외란을 억제할 수 있다. 이 경우, 상기 제어는 상기 모형 수정 기능을 항상 가능하게 함으로써, 그리고 상기 내부 모형에 대하여 상기 방정식(8)에 따라 상기 모형 수정부(30a)에 의하여 차이 수량으로부터 추정된 상기 시스템 모형(P^^_n)을 사용함으로써 수행된다.

그러므로, 본 실시예는 제 1 실시예에서와 같은 효과를 제공할 수 있다. 더욱이, 상기 시스템 모형의 추정은 시각 t₁ 및 t₂ 사이의 시차량의 감지값을 사용함으로써 달성가능하기 때문에, 본 실시예의 장치는 상기 시스템 식별이 사전에 가능하지 않을 때에 특히 효과적이다.

상술한 바의 제 1 및 제 2 실시예는 상기 주기적 외란 관측기(PDO)의 식별모형을 특정 주파수에서 적응적으로 수정하기 위한 수단을 채용한다. 제 3 실시예에서, 상기 장치는 메모리 기능에 있어서 상기 모형 수정부(30(30a))에 의한 수정의 최종값을 기록하는 학습(저장) 기능이 추가로 제공된다.

도 4는 상기 제 3 실시예에 의한 주기적 외란 관측기(PDO)에 대한 제어 블록 다이어그램이다. 이에는 스위치(SW) 및 메모리 기능부(32)의 메모리 기능이 제공된다. 나머지 관점에서, 도 4의 시스템은 도 2의 시스템과 동일한 방식으로 구성된다.

상기 메모리 기능부(32)는 상기 플랜트의 회전 주파수(nω) 및 상기 시스템 식별 오차(P^ref _n)를 참조하기 위한 표 데이터(table data)를 저장한다. 방정식(10)으로 표현되는 바와 같이, 수정된 식별모형(P´_n)은 상기 방정식(9)을 회전벡터(P_n ^mem)의 메모리 출력에 곱하여 결정되고, 이러한 식별모형(P´_n)은 상기 주기적 외란 관측기(PDO)에서의 제어에 사용된다.

P´_n = P^ref _n·P^_n·P_n ^mem ......(10)

상기 메모리 기능부(32)에서 상기 수정된 식별 모드(P´_n)를 저장하는 시간에 관련하여, 상기 수정된 식별모형(P´_n)은 상기 식별모형을 수정하는 작동이 수행되며 상기 주기적 외란이 충분히 억제될 때의 타이밍에 스위칭되는 스위치(SW)의 스위칭 타이밍에 저장된다. 이 타이밍에 상기 시스템 식별 오차(P^ref _n) 를 메모리 기능부(32)에 저장함으로써, 상기 장치는 수정 작동의 결과를 학습한다.

제 1 실시예의 효과에 더하여, 본 실시예는 다음의 효과를 제공할 수 있다. 본 실시예에 의한 장치는 소정의 주파수에서 상기 식별모형 오차에 대한 수정 수량을 학습할 수 있다. 따라서, 동일한 주파수에서 다음 작동에서의 수정 말기까지의 학습시간을 단축할 수 있고 또는 그 작동의 필요성을 제거할 수 있다.

앞서의 실시예에 있어서, 상기 장치는 식별모형 오차를 제거할 수 있도록 그리고 소정 주파수에서 상기 식별모형을 수정할 수 있도록 배열된다. 도 5에 나타낸 제 4 실시예에서, 상기 장치는 각각의 억제 순서에 대한 제어 시스템을 포함하며, 상기 순서에 대하여 각각 제공된 상기 제어 시스템은 서로 평행하게 배열되어 평행하고 동시적인 배열을 형성한다. 달리 말하자면, 상기 장치는 추정될 n번째 순서의 주기적 외란 성분에 대한 식별모형 오차를 추정하기 위하여 도 1~4에 나타낸 모형 오차 수정이 제공되는 주기적 외란 관측기(PDO)를 포함하는 각각의 N개의 유니트 또는 부를 포함한다. 추정된 오차로 상기 시스템 식별모형을 수정함으로써 구해지는 추정된 주기적 외란(d^_n-₁ ~ d^_n-_N)은 상기 토크 리플 보상 계산부(1)에 전달된다(도 6에 도시됨).

위에 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 조정 파라메터의 수를 감소시키는 것이 가능하며, 조정이나 설계 담당자의 기술에 따른 필요성 없이 정확한 주기적 외란 억제 제어를 가능하게 할 수 있다

Claims

주기적 외란을 겪는 제어 대상의 출력을 주기적 외란 관측기에 입력함으로써 추정된 주기적 외란을 계산하기 위한, 그리고 상기 추정된 주기적 외란과 제어 명령 사이의 차이에 따라 상기 제어 대상을 제어하기 위한 주기적 외란 자동 억제 장치로서,
상기 주기적 외란 관측기의 출력 및 상기 제어 대상의 감지값의 시차량을 사용함으로써 수정되는 수정된 식별모형으로부터의 오차를 계산하기 위한 그리고 상기 수정된 식별모형으로부터의 오차를 상기 주기적 외란 관측기의 식별모형에 피드백하기 위한 구조로 이루어지며, 상기 주기적 외란 관측기를 위하여 제공되는 모형 수정 수단을 구비하여 이루어지는 상기 주기적 외란 자동 억제 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 모형 수정 수단은, 하나의 시간(t)에 상기 제어 대상의 n번째 순서 출력을 y_nt로 설정하고 상기 식별모형(P^_n)의 추정된 플랜트 출력을 y^_n로 설정함으로써 다음의 방정식에 의하여, 시간차(t₁, t₂)에서 식별모형(P^^_n)으로부터의 오차를 결정하기 위한 구조로 이루어짐을 특징으로 하는 주기적 외란 자동 억제 장치
Pn = -(y^_n.t₂ - y^_n.t₁/d^_n.t₂ - d^_n.t₁)
(=P^^_n)
여기에서 P_n은 플랜트이고, 그리고 각각의 수는 복소수임.
청구항 1에 있어서, 상기 모형 수정 수단은, 하나의 시간(t)에 상기 제어 대상의 n번째 순서 출력을 y_nt로 설정하고,추정된 주기적 외란을 d^_n로 설정하며,상기 식별모형(P^_n)의 추정된 플랜트 출력을 y^_n으로 설정함으로써 다음의 방정식에 의하여, 시간차(t₁, t₂)에서 식별모형으로부터의 오차(P^ref _n·P^_n)를 결정하는 구조로 이루어짐을 특징으로 하는 주기적 외란 자동 억제 장치
Pn = -(y^_n.t₂ - y^_n.t₁/d^_n.t₂ - d^_n.t₁)·P^_n
= P^ref _n·P^_n
여기에서 Pn은 플랜트이고, 그리고 각각의 수는 복소수임.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주기적 외란 자동 억제 장치는, 상기 주기적 외란 관측기를 위하여 마련되며 상기 모형 수정부에 의하여 계산된 식별모형 오차 및 플랜트의 회전 주파수를 저장하기 위한 구조로 이루어지는 학습 메모리 기능부를 더욱 포함하며, 그리고 수정된 식별모형은 상기 저장된 식별모형 오차를 곱하여 계산되고 제어 출력으로서 사용됨을 특징으로 하는 주기적 외란 자동 제어 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주기적 외란 자동 억제 장치는, 상기 모형 수정 수단이 마련되며, 평행하게 연결되고, 다수의 추정된 주기적 외란을 발생하는 구조로 이루어진 다수의 주기적 외란 관측기를 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 주기적 외란 자동 제어 장치.