KR20190101490A

KR20190101490A - 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법

Info

Publication number: KR20190101490A
Application number: KR1020197024470A
Authority: KR
Inventors: 타카오 아키야마
Original assignee: 메이덴샤 코포레이션
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2019-08-30
Also published as: US11029233B2; WO2018164266A1; JP6390734B1; JP2018151183A; US20200264072A1; KR102069654B1

Abstract

목적은 소정의 입력부터 소정의 출력까지의 입출력 특성을 정밀하게 추정할 수 있는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법을 제공하는 것. 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법은 제2 토크 제어 입력 ib2에 가진 입력 d2를 중첩한 것을 제2 토크 전류 지령 신호 i2로서 제2 동력계에 입력하고, 가진 입력 d2에 대한 주파수 응답 i2d2 등을 측정하는 제1 가진 측정 공정(S3~S5), 제3 토크 제어 입력 ib3에 가진 입력 d3을 중첩한 것을 제3 토크 전류 지령 신호 i3으로서 제3 동력계에 입력하고, 가진 입력 d3에 대한 주파수 응답 i2d3 등을 측정하는 제2 가진 측정 공정(S7~S9), 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 제2 또는 제3 토크 전류 지령 신호(i2, i3)부터 제1 또는 제2축 토크 검출 신호(t2 또는 t3)까지의 전달 함수 Gt2_i2 등을 추정하는 기계 특성 추정 공정(S11 및 S12)을 구비한다.

Description

시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법

본 발명은 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 적어도 2개의 축을 구비하는 공시체의 시험 시스템에서의 소정의 입력부터 소정의 출력까지의 입출력 특성을 추정하는 입출력 특성 추정 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에는 공시체인 엔진과 동력계를 결합축으로 연결하여 구성되는 엔진의 시험 시스템(이하, '엔진 벤치 시스템'이라고 함)이 나타나 있다. 엔진 벤치 시스템에서는 엔진 제어 장치를 이용하여 엔진의 스로틀 개도(開度)를 제어하면서, 동력계 제어 장치에 의해 동력계의 토크나 속도 등을 제어함으로써, 엔진의 내구성, 연비 및 배기 정화 성능 등을 평가한다. 엔진 벤치 시스템에서는 엔진의 성능을 평가하는 시험을 수행하기 전에, 엔진의 특성, 특히 엔진의 관성 모멘트를 측정해 두고, 이를 동력계 제어 장치에서의 토크 제어나 속도 제어의 제어 파라미터로 이용하는 경우가 있다.

특허문헌 1에는, 엔진과 결합축으로 연결된 동력계의 토크를 진동시키는 가진 제어를 수행함으로써, 엔진 벤치 시스템에서의 신호의 입출력 특성(보다 구체적으로는 토크 전류 지령 신호로부터 각속도 검출 신호로의 전달 함수 G1 및 토크 전류 지령 신호로부터 축 토크 검출 신호로의 전달 함수 G2)을 측정하고, 이 측정 결과를 이용함으로써 엔진의 관성 모멘트를 추정하는 방법이 나타나 있다. 엔진 벤치 시스템에서는 공시체인 엔진에는 1대의 동력계만 연결되기 때문에, 그 입출력 특성은 동력계에의 가진 입력에 대한 소정 신호의 응답을 측정함으로써 용이하게 측정할 수 있다.

일본 공개특허공보 특개2008-76061호

그런데, 동력계를 이용한 시험 시스템에는 특허문헌 1에 나타낸 바와 같은 엔진을 공시체로 한 엔진 벤치 시스템 외에, 차량의 드라이브 트레인을 공시체로 한 드라이브 트레인 벤치 시스템도 존재한다. 드라이브 트레인이란, 엔진에서 발생한 에너지를 구동륜으로 전달하기 위한 복수의 장치의 총칭을 말하며, 엔진, 클러치, 트랜스미션, 드라이브 샤프트, 프로펠러 샤프트, 디퍼렌셜 기어 및 구동륜 등을 조합하여 구성된다. 드라이브 트레인은 엔진의 출력축에 연결되는 1개의 입력축과, 이 입력축과 동력 전달 가능하도록 접속된 제1 및 제2 출력축을 구비하는 3축이다.

드라이브 트레인 벤치 시스템은 드라이브 트레인의 입력축에 실제 엔진이나 다이나모미터 등의 동력 발생원을 접속하고, 이 동력 발생원에서 발생한 동력을 입력축에 입력하여 공시체를 구동하면서, 그 제1 및 제2 출력축의 각각에 연결된 제1 및 제2 다이나모미터의 회전 속도를 속도 제어 장치에 의해 제어하고, 이들 제1 및 제2 다이나모미터에서 동력을 흡수함으로써 공시체의 성능을 평가한다.

이러한 드라이브 트레인 벤치 시스템에서도, 상술한 엔진 벤치 시스템과 마찬가지로 신호의 입출력 특성을 추정하고자 하는 경우가 있다. 그러나 드라이브 트레인 벤치 시스템에서는, 엔진 벤치 시스템과 달리 공시체에는 2대 또는 3대의 동력계가 연결되어 있기 때문에, 특허문헌 1의 발명의 방법을 그대로 적용한 것 만으로는 그 입출력 특성을 정밀하게 추정할 수 없다. 보다 구체적으로는, 드라이브 트레인 벤치 시스템에서는, 공시체에는 가진시키는 동력계 외에도, 속도 제어 장치에 의해 제어되고 있는 동력계가 접속되어 있기 때문에, 이 속도 제어 장치의 영향으로 인해, 특허문헌 1의 발명과 같이 단순히 가진 입력 신호에 대한 대상으로 하는 출력 신호의 응답을 측정하는 것 만으로는 그 입출력 특성을 정확하게 추정할 수 없다.

본 발명은 적어도 2개의 축을 구비하는 공시체를 시험 대상으로 한 시험 시스템에 있어서, 소정의 입력부터 소정의 출력까지의 입출력 특성을 정밀하게 추정할 수 있는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 시험 시스템(예를 들어 후술하는 시험 시스템(S))은 제1축(예를 들어 후술하는 제1축(S1)) 및 상기 제1축과 동력 전달 가능하도록 접속된 제2축(예를 들어 후술하는 제2축(S2)) 및 제3축(예를 들어 후술하는 제3축(S3))을 구비하는 공시체(예를 들어 후술하는 공시체(W)), 상기 제2축에 연결된 제2 전동기(예를 들어 후술하는 제2 동력계(22)), 상기 제3축에 연결된 제3 전동기(예를 들어 후술하는 제3 동력계(23)), 상기 제2축 또는 상기 제2 전동기의 상태를 검출하여 제2 상태 검출 신호(t2, w2)를 발생하는 제2 상태 검출 수단(예를 들어 후술하는 제2 회전 속도 검출기(52) 및 제2축 토크 검출기(62)), 상기 제3축 또는 상기 제3 전동기의 상태를 검출하여 제3 상태 검출 신호(t3, w3)를 발생하는 제3 상태 검출 수단(예를 들어 후술하는 제3 회전 속도 검출기(53) 및 제3축 토크 검출기(63)), 소정의 입력 신호(w2, w3, w_av, dw)를 기초로, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 제어하기 위한 상기 제2 전동기로의 제2 토크 제어 입력(예를 들어 후술하는 제2 토크 제어 입력 ib2)과, 상기 제3 전동기의 회전 속도를 제어하기 위한 상기 제3 전동기로의 제3 토크 제어 입력(예를 들어 후술하는 제3 토크 제어 입력 ib3)을 생성하는 속도 제어 장치(예를 들어 후술하는 속도 제어 장치(73)), 소정의 주파수로 변화하는 가진 입력(d1, d2, d3)을 발생하는 가진 입력 발생 수단(예를 들어 후술하는 가진 토크 생성부(72))을 구비한다. 이 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법은 상기 제2 토크 제어 입력(ib2)에 상기 가진 입력(d2)을 중첩한 것을 제2 입력(i2)으로서 상기 제2 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제3 토크 제어 입력(ib3)을 제3 입력(i3)으로서 상기 제3 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력(d2)에 대한 응답(예를 들어 후술하는 주파수 응답 i2d2, t2d2, w2d2, i3d2, t3d2, w3d2)을 측정하는 제1 가진 측정 공정(예를 들어 후술하는 도 3의 S3~S5의 공정), 상기 제2 토크 제어 입력(ib2)을 제2 입력(i2)으로서 상기 제2 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제3 토크 제어 입력(ib3)에 상기 가진 입력(d3)을 중첩한 것을 제3 입력으로서 상기 제3 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력(d3)에 대한 응답(예를 들어 후술하는 주파수 응답 i2d3, t2d3, w2d3, i3d3, t3d3, w3d3)을 측정하는 제2 가진 측정 공정(예를 들어 후술하는 도 3의 S7~S9의 공정), 상기 제1 가진 측정 공정에서 측정된 응답과 상기 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제2 또는 제3 입력(i2 또는 i3)부터 상기 제2 또는 제3 상태 검출 신호(t2, t3, w2, w3)까지의 전달 함수(예를 들어 후술하는 Gt2_i2, Gt2_i3, Gt3_i2, Gt3_i3, Gw2_i2, Gw2_i3, Gw3_i2, Gw3_i3)를 추정하는 기계 특성 추정 공정(예를 들어 후술하는 도 3의 S11 및 S12의 공정)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

(2) 이 경우, 상기 제2 상태 검출 수단은 상기 제2축의 토크를 검출하여 제2 토크 검출 신호(t2)를 발생하는 제2 토크 검출기(예를 들어 후술하는 제2축 토크 검출기(62))와, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 검출하여 제2 속도 신호(w2)를 발생하는 제2 회전 속도 검출기(예를 들어 후술하는 제2 회전 속도 검출기(52))를 구비하고, 상기 제3 상태 검출 수단은 상기 제3축의 토크를 검출하여 제3 토크 검출 신호(t3)를 발생하는 제3 토크 검출기(예를 들어 후술하는 제3축 토크 검출기(63))와, 상기 제3 전동기의 회전 속도를 검출하여 제3 속도 신호(w3)를 발생하는 제3 회전 속도 검출기(예를 들어 후술하는 제3 회전 속도 검출기(53))를 구비하며, 상기 속도 제어 장치는 상기 제2 및 제3 속도 신호를 기초로 상기 제2 및 제3 토크 제어 입력을 생성하고, 상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 제2 토크 제어 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제2 및 제3 입력 중 적어도 어느 하나의 응답(i2d2, i3d2)을 측정하고, 상기 제2 가진 측정 공정에서는, 상기 제3 토크 제어 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제2 및 제3 입력 중 적어도 어느 하나의 응답(i2d3, i3d3)을 측정하며, 상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제2 혹은 제3 입력(i2 또는 i3)부터 상기 제2 혹은 제3 토크 검출 신호(t2 또는 t3) 또는 상기 제2 혹은 제3 속도 신호(w2 또는 w3)까지의 전달 함수(Gt2_i2, Gt2_i3, Gt3_i2, Gt3_i3, Gw2_i2, Gw2_i3, Gw3_i2, Gw3_i3)를 추정하는 것이 바람직하다.

(3) 이 경우, 상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 가진 입력에 대한 상기 제2 입력, 상기 제3 입력, 상기 제2 토크 검출 신호 및 상기 제3 토크 검출 신호의 응답(i2d2, i3d2, t2d2, t3d2)을 측정하고, 상기 제2 가진 측정 공정에서는, 상기 가진 입력에 대한 상기 제2 입력, 상기 제3 입력, 상기 제2 토크 검출 신호 및 상기 제3 토크 검출 신호의 응답(i2d3, i3d3, t2d3, t3d3)을 측정하며, 상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 상기 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제2 또는 제3 입력부터 상기 제2 또는 제3 토크 검출 신호까지의 전달 함수(Gt2_i2, Gt2_i3, Gt3_i2, Gt3_i3)를 추정하는 것이 바람직하다.

(4) 이 경우, 상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 가진 입력에 대한 상기 제2 입력, 상기 제3 입력, 상기 제2 속도 신호 및 상기 제3 속도 신호의 응답(i2d2, i3d2, w2d2, w3d2)을 측정하고, 상기 제2 가진 측정 공정에서는, 상기 가진 입력에 대한 상기 제2 입력, 상기 제3 입력, 상기 제2 속도 신호 및 상기 제3 속도 신호의 응답(i2d3, i3d3, w2d3, w3d3)을 측정하며, 상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 상기 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제2 또는 제3 입력부터 상기 제2 또는 제3 속도 신호까지의 전달 함수(Gw2_i2, Gw2_i3, Gw3_i2, Gw3_i3)를 추정하는 것이 바람직하다.

(5) 이 경우, 입출력 특성 추정 방법은 상기 제1 가진 측정 공정에서 측정된 응답과 상기 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 속도 제어 장치에서의 상기 입력 신호(w2 또는 w3)부터 상기 제2 또는 제3 입력(i2 또는 i3)까지의 전달 함수를 추정하는 제어 회로 특성 추정 공정(예를 들어 후술하는 도 5의 S31 공정)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

(6) 이 경우, 상기 시험 시스템은 상기 제1축에 연결된 제1 전동기(예를 들어 후술하는 제1 동력계(21)), 상기 제1축 또는 상기 제1 전동기의 상태를 검출하여 제1 상태 검출 신호(t1, w1)를 발생하는 제1 상태 검출 수단(예를 들어 후술하는 제1 회전 속도 검출기(51), 제1축 토크 검출기(61))을 더 구비하며, 상기 입출력 특성 추정 방법은 소정의 기준 입력(ib1)에 상기 가진 입력(d1)을 중첩한 것을 제1 입력(i1)으로서 상기 제1 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제2 및 제3 토크 제어 입력을 각각 제2 및 제3 입력으로서 상기 제2 및 제3 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력에 대한 응답(t1d1, w1d1, t2d1, w2d1, t3d1, w3d1)을 측정하는 제3 가진 측정 공정(예를 들어 후술하는 도 6b의 S64~S66 공정)을 더 구비하며, 상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 제2 가진 측정 공정 중 어느 하나 또는 둘다에서 측정된 응답과 상기 제3 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제1 입력부터 상기 제1, 제2 혹은 제3 상태 검출 신호까지의 전달 함수(Gt1_i1, Gt2_i1, Gt3_i1, Gw1_i1, Gw2_i1, Gw3_i1) 또는 상기 제2 혹은 제3 입력부터 상기 제1 상태 검출 신호까지의 전달 함수(Gt1_i2, Gt1_i3, Gw1_i2, Gw1_i3)를 추정하는 것이 바람직하다.

(7) 시험 시스템은 제1축 및 상기 제1축과 동력 전달 가능하도록 접속된 제2축 및 제3축을 구비하는 공시체, 상기 제2축에 연결된 제2 전동기, 상기 제3축에 연결된 제3 전동기, 상기 제2축 또는 상기 제2 전동기의 상태를 검출하여 제2 상태 검출 신호를 발생하는 제2 상태 검출 수단, 상기 제3축 또는 상기 제3 전동기의 상태를 검출하여 제3 상태 검출 신호를 발생하는 제3 상태 검출 수단, 소정의 입력 신호를 기초로, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 제어하기 위한 상기 제2 전동기로의 제2 토크 제어 입력과, 상기 제3 전동기의 회전 속도를 제어하기 위한 상기 제3 전동기로의 제3 토크 제어 입력을 생성하는 속도 제어 장치, 소정의 주파수로 변화하는 가진 입력을 발생하는 가진 입력 발생 수단을 구비한다. 이 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법은 상기 제2 토크 제어 입력에 상기 가진 입력을 중첩한 것을 제2 입력으로서 상기 제2 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제3 토크 제어 입력을 제3 입력으로서 상기 제3 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력에 대한 응답을 측정하는 제1 가진 측정 공정(예를 들어 후술하는 도 5의 S23~S25 공정), 상기 제2 토크 제어 입력을 제2 입력으로서 상기 제2 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제3 토크 제어 입력에 상기 가진 입력을 중첩한 것을 제3 입력으로서 상기 제3 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력에 대한 응답을 측정하는 제2 가진 측정 공정(예를 들어 후술하는 도 5의 S27~S29 공정), 상기 제1 가진 측정 공정에서 측정된 응답과 상기 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 속도 제어 장치에서의 상기 입력 신호(w2 또는 w3)부터 상기 제2 또는 제3 입력(i2 또는 i3)까지의 전달 함수(C22, C23, C32, C33)를 추정하는 제어 회로 특성 추정 공정(예를 들어 후술하는 도 5의 S31 공정)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

(8) 이 경우, 상기 제2 상태 검출 수단은 상기 제2축의 토크를 검출하여 제2 토크 검출 신호를 발생하는 제2 토크 검출기와, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 검출하여 제2 속도 신호를 발생하는 제2 회전 속도 검출기를 구비하고, 상기 제3 상태 검출 수단은 상기 제3축의 토크를 검출하여 제3 토크 검출 신호를 발생하는 제3 토크 검출기와, 상기 제3 전동기의 회전 속도를 검출하여 제3 속도 신호를 발생하는 제3 회전 속도 검출기를 구비하며, 상기 속도 제어 장치는 상기 제2 및 제3 속도 신호를 기초로 상기 제2 및 제3 토크 제어 입력을 생성하고, 상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 제2 토크 제어 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제2 및 제3 속도 신호의 응답을 측정하고, 상기 제2 가진 측정 공정에서는, 상기 제3 토크 제어 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제2 및 제3 속도 신호의 응답을 측정하며, 상기 제어 회로 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 속도 제어 장치에서의 상기 제2 또는 제3 속도 신호부터 상기 제2 또는 제3 입력까지의 전달 함수(C22, C23, C32, C33)를 추정하는 것이 바람직하다.

(9) 시험 시스템은 제1축(예를 들어 후술하는 제1축(S1)) 및 상기 제1축과 동력 전달 가능하도록 접속된 제2축(예를 들어 후술하는 제2축(S2) 또는 제3축(S3))을 구비하는 공시체(예를 들어 후술하는 공시체(W)), 상기 제1축에 연결된 제1 전동기(예를 들어 후술하는 제1 동력계(21)), 상기 제2축에 연결된 제2 전동기(예를 들어 후술하는 제2 동력계(22) 또는 제3 동력계(23)), 상기 제1축 또는 상기 제1 전동기의 상태를 검출하여 제1 상태 검출 신호를 발생하는 제1 상태 검출 수단(예를 들어 후술하는 제1 회전 속도 검출기(51), 제1축 토크 검출기(61)), 상기 제2축 또는 상기 제2 전동기의 상태를 검출하여 제2 상태 검출 신호를 발생하는 제2 상태 검출 수단(예를 들어 후술하는 제2 회전 속도 검출기(52) 및 제2축 토크 검출기(62) 또는 제3 회전 속도 검출기(53) 및 제3축 토크 검출기(63)), 소정의 입력 신호(w2 또는 w3)를 기초로, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 제어하기 위한 상기 제2 전동기로의 제2 토크 제어 입력(ib2 또는 ib3)을 생성하는 속도 제어 장치(예를 들어 후술하는 속도 제어 장치(73)), 소정의 주파수로 변화하는 가진 입력(d1, d2, d3)을 발생하는 가진 입력 발생 수단(예를 들어 후술하는 가진 토크 생성부(72))을 구비한다. 이 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법은 소정의 기준 입력(ib1)에 상기 가진 입력(d1)을 중첩한 것을 제1 입력(i1)으로서 상기 제1 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제2 토크 제어 입력(ib2 또는 ib3)을 제2 입력(i2 또는 i3)으로서 상기 제2 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력에 대한 응답을 측정하는 제1 가진 측정 공정(예를 들어 후술하는 도 6b의 S64~S66 공정), 상기 기준 입력을 제1 입력으로서 상기 제1 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제2 토크 제어 입력에 상기 가진 입력을 중첩한 것을 제2 입력으로서 상기 제2 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력에 대한 응답을 측정하는 제2 가진 측정 공정(예를 들어 후술하는 도 6a의 S53~S55 공정 혹은 S57~S59 공정), 상기 제1 가진 측정 공정에서 측정된 응답(t1d1, w1d1, t2d1, w2d1, t3d1, w3d1)과 상기 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답(i2d2, i2d3 등)을 이용함으로써, 상기 제1 입력부터 상기 제1 또는 제2 상태 검출 신호까지의 전달 함수(Gt1_i1, Gt2_i1, Gt3_i1, Gw1_i1, Gw2_i1, Gw3_i1)를 추정하는 기계 특성 추정 공정(예를 들어 후술하는 도 6b의 S68 및 S69 공정)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

(10) 이 경우, 상기 제1 상태 검출 수단은 상기 제1축의 토크를 검출하여 제1 토크 검출 신호를 발생하는 제1 토크 검출기와, 상기 제1 전동기의 회전 속도를 검출하여 제1 속도 신호를 발생하는 제1 회전 속도 검출기를 구비하고, 상기 제2 상태 검출 수단은 상기 제2축의 토크를 검출하여 제2 토크 검출 신호를 발생하는 제2 토크 검출기와, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 검출하여 제2 속도 신호를 발생하는 제2 회전 속도 검출기를 구비하며, 상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 기준 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제2 속도 신호 및 상기 제1 토크 검출 신호의 응답을 측정하고, 상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제1 입력부터 상기 제1 토크 검출 신호까지의 전달 함수(Gt1_i1)를 추정하는 것이 바람직하다.

(11) 이 경우, 상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 기준 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제2 속도 신호 및 상기 제1 및 제2 토크 검출 신호의 응답을 측정하고, 상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제1 입력부터 상기 제1 토크 검출 신호까지의 전달 함수 및 상기 제1 입력부터 상기 제2 토크 검출 신호까지의 전달 함수(Gt2_i1 또는 Gt3_i1)를 추정하는 것이 바람직하다.

(12) 이 경우, 상기 제1 상태 검출 수단은 상기 제1축의 토크를 검출하여 제1 토크 검출 신호를 발생하는 제1 토크 검출기와, 상기 제1 전동기의 회전 속도를 검출하여 제1 속도 신호를 발생하는 제1 회전 속도 검출기를 구비하며, 상기 제2 상태 검출 수단은 상기 제2축의 토크를 검출하여 제2 토크 검출 신호를 발생하는 제2 토크 검출기와, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 검출하여 제2 속도 신호를 발생하는 제2 회전 속도 검출기를 구비하며, 상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 기준 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제1 및 제2 속도 신호의 응답을 측정하고, 상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제1 입력부터 상기 제1 속도 신호까지의 전달 함수(Gw1_i1) 및 상기 제1 입력부터 상기 제2 속도 신호까지의 전달 함수(Gw2_i1 또는 Gw3_i1)를 추정하는 것이 바람직하다.

(1) 본 발명에서는, 공시체의 제2 및 제3축에 제2 및 제3 전동기를 각각 연결하고, 제1 가진 측정 공정에서는 제2 전동기를 가진 제어했을 때의 가진 입력에 대한 응답을 측정하고, 제2 가진 측정 공정에서는 제3 전동기를 가진 제어했을 때의 가진 입력에 대한 응답을 측정한다. 또한 기계 특성 추정 공정은 이들 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 얻어진 가진 입력에 대한 응답을 이용함으로써, 제2 또는 제3 입력부터 제2 또는 제3 상태 검출 신호까지의 전달 함수를 추정한다. 이와 같이 본 발명에서는, 제2 전동기를 가진 제어했을 때의 응답과 제3 전동기를 가진 제어했을 때의 응답을 조합하여 제2 또는 제3 입력부터 제2 또는 제3 상태 검출 신호까지의 전달 함수를 추정함으로써, 속도 제어 장치의 입출력 특성의 영향을 없애고 정밀하게 전달 함수를 추정할 수 있다.

(2) 본 발명의 제1 가진 측정 공정에서는 제2 전동기에 입력되는 가진 입력에 대한 제2 및 제3 입력의 응답을 측정하고, 제2 가진 측정 공정에서는 제3 전동기에 입력되는 가진 입력에 대한 제2 및 제3 입력의 응답을 측정하고, 기계 특성 추정 공정은 이들 4개의 응답을 이용하여 제2 또는 제3 입력부터 제2 혹은 제3 토크 검출 신호 또는 제2 혹은 제3 속도 신호까지의 전달 함수를 추정한다. 이로써, 이들 전달 함수를 더욱 정밀하게 추정할 수 있다.

(3) 본 발명의 기계 특성 추정 공정에서는, 제2 전동기에 입력되는 가진 입력에 대한 제2 및 제3 입력 및 제2 및 제3 토크 검출 신호의 응답과, 제3 전동기에 입력되는 가진 입력에 대한 제2 및 제3 입력 및 제2 및 제3 토크 검출 신호의 응답으로 이루어지는 8개의 응답을 이용하여 제2 또는 제3 입력부터 제2 또는 제3 토크 검출 신호까지의 전달 함수를 추정한다. 이로써, 이들 전달 함수를 더욱 정밀하게 추정할 수 있다.

(4) 본 발명의 기계 특성 추정 공정에서는, 제2 전동기에 입력되는 가진 입력에 대한 제2 및 제3 입력 및 제2 및 제3 속도 신호의 응답과, 제3 전동기에 입력되는 가진 입력에 대한 제2 및 제3 입력 및 제2 및 제3 속도 신호의 응답으로 이루어지는 8개의 응답을 이용하여 제2 또는 제3 입력부터 제2 또는 제3 속도 신호까지의 전달 함수를 추정한다. 이로써, 이들 전달 함수를 더욱 정밀하게 추정할 수 있다.

(5) 본 발명의 제어 회로 특성 추정 공정은 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써 속도 제어 장치에서의 입력 신호부터 제2 또는 제3 입력까지의 전달 함수를 추정한다. 이와 같이 본 발명에서는, 제2 전동기를 가진 제어했을 때의 응답과 제3 전동기를 가진 제어했을 때의 응답을 조합하여 속도 제어 장치의 입출력 특성을 나타내는 전달 함수를 추정함으로써, 속도 제어 장치를 실제로 가동시킨 상태에서 그 전달 함수를 정밀하게 추정할 수 있다. 아울러, 실제 속도 제어 장치는 다양한 제어 회로를 조합하여 구성되어 있기 때문에, 특정 제어 회로만을 가동시켜 그 입출력 특성을 추정하는 것이 어려운 경우나 시간이 걸리는 경우가 있다. 본 발명에서는, 속도 제어 장치를 실제로 가동시킨 상태에서 그 입출력 특성을 추정할 수 있기 때문에, 용이하게 짧은 시간에 그 입출력 특성을 추정할 수 있다.

(6) 본 발명에서는 공시체의 제1축에 제1 전동기를 연결하고, 제3 가진 측정 공정에서는, 제1 전동기를 가진 제어했을 때의 가진 입력에 대한 응답을 측정한다. 또한 기계 특성 추정 공정에서는, 제1 및 제2 가진 측정 공정 중 어느 하나 또는 둘다에서 측정된 응답과 제3 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 제1 입력부터 제1~ 제3 상태 검출 신호까지의 전달 함수 또는 제2 혹은 제3 입력부터 제1 상태 검출 신호까지의 전달 함수를 추정한다. 이로써 본 발명에 의하면, 속도 제어 장치의 입출력 특성의 영향을 없애고 정밀하게 전달 함수를 추정할 수 있다.

(7) 본 발명에서는, 공시체의 제2 및 제3축에 제2 및 제3 전동기를 각각 연결하고, 제1 가진 측정 공정에서는 제2 전동기를 가진 제어했을 때의 가진 입력에 대한 응답을 측정하고, 제2 가진 측정 공정에서는 제3 전동기를 가진 제어했을 때의 가진 입력에 대한 응답을 측정한다. 또한 제어 회로 특성 추정 공정에서는, 이들 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 속도 제어 장치에서의 입력 신호부터 제2 또는 제3 입력까지의 전달 함수를 추정한다. 이와 같이 본 발명에서는, 제2 전동기를 가진 제어했을 때의 응답과 제3 전동기를 가진 제어했을 때의 응답을 조합하여 속도 제어 장치의 입출력 특성을 나타내는 전달 함수를 추정함으로써, 속도 제어 장치를 실제로 가동시킨 상태에서 그 전달 함수를 정밀하게 추정할 수 있다. 아울러, 실제 속도 제어 장치는 다양한 제어 회로를 조합하여 구성되어 있기 때문에, 특정 제어 회로만을 가동시켜 그 입출력 특성을 추정하는 것이 어려운 경우나 시간이 걸리는 경우가 있다. 본 발명에서는, 속도 제어 장치를 실제로 가동시킨 상태에서 그 입출력 특성을 추정할 수 있기 때문에, 용이하게 짧은 시간에 그 입출력 특성을 추정할 수 있다.

(8) 본 발명의 제1 가진 측정 공정에서는 제2 전동기에 입력되는 가진 입력에 대한 제2 및 제3 속도 신호의 응답을 측정하고, 제2 가진 측정 공정에서는 제3 전동기에 입력되는 가진 입력에 대한 제2 및 제3 속도 신호의 응답을 측정하고, 제어 회로 특성 추정 공정에서는 이들 4개의 응답을 이용하여 속도 제어 장치에서의 제2 또는 제3 속도 신호부터 제2 또는 제3 입력까지의 전달 함수를 추정한다. 이로써, 이들 전달 함수를 더욱 정밀하게 추정할 수 있다.

(9) 본 발명에서는, 공시체의 제1 및 제2축에 제1 및 제2 전동기를 각각 연결하고, 제2 전동기의 회전 속도를 속도 제어 장치에 의해 제어한다. 제1 가진 측정 공정에서는 제1 전동기를 가진 제어했을 때의 가진 입력에 대한 응답을 측정하고, 제2 가진 측정 공정에서는 제2 전동기를 가진 제어했을 때의 가진 입력에 대한 응답을 측정한다. 또한 기계 특성 추정 공정에서는, 이들 제1 및 제2 가진 측정 공정에 의해 얻어진 가진 입력에 대한 응답을 이용함으로써, 제1 입력부터 제1 또는 제2 상태 검출 신호까지의 전달 함수를 추정한다. 이와 같이 본 발명에서는, 제1 전동기를 가진 제어했을 때의 응답과 제2 전동기를 가진 제어했을 때의 응답을 조합하여 제1 입력부터 제1 또는 제2 상태 검출 신호까지의 전달 함수를 추정함으로써, 속도 제어 장치의 입출력 특성의 영향을 없애고 정밀하게 전달 함수를 추정할 수 있다.

(10) 본 발명의 제1 가진 측정 공정에서는 제1 전동기에 입력되는 가진 입력에 대한 제2 속도 신호 및 제1 토크 검출 신호의 응답을 측정하고, 기계 특성 추정 공정에서는, 제1 가진 측정 공정에서 측정된 이들 2개의 응답과 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용하여 제1 입력부터 제1 토크 검출 신호까지의 전달 함수를 추정한다. 이로써, 이 전달 함수를 더욱 정밀하게 추정할 수 있다.

(11) 본 발명의 제1 가진 측정 공정에서는 제1 전동기에 입력되는 가진 입력에 대한 제2 속도 신호 및 제1 및 제2 토크 검출 신호의 응답을 측정하고, 기계 특성 추정 공정에서는, 제1 가진 측정 공정에서 측정된 이들 3개의 응답과 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용하여 제1 입력부터 제1 토크 검출 신호까지의 전달 함수와 제1 입력부터 제2 토크 검출 신호까지의 전달 함수를 추정한다. 이로써, 이들 전달 함수를 더욱 정밀하게 추정할 수 있다.

(12) 본 발명의 제1 가진 측정 공정에서는 제1 전동기에 입력되는 가진 입력에 대한 제1 및 제2 속도 신호의 응답을 측정하고, 기계 특성 추정 공정에서는, 제1 가진 측정 공정에 의해 측정된 이들 2개의 응답과 제2 가진 측정 공정에 의해 측정된 응답을 이용하여 제1 입력부터 제1 속도 신호까지의 전달 함수와 제1 입력부터 제2 속도 신호까지의 전달 함수를 추정한다. 이로써, 이들 전달 함수를 더욱 정밀하게 추정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 시험 시스템 및 그 입출력 특성 추정 방법의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 입출력 특성을 추정할 때의 동력계 제어 장치의 제어 회로의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 실시예 1의 입출력 특성 추정 방법의 구체적인 연산 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 4a는 실시예 1의 추정 결과(Gt2_i2)를 나타낸 도면이다.
도 4b는 실시예 1의 추정 결과(Gt3_i2)를 나타낸 도면이다.
도 4c는 실시예 1의 추정 결과(Gw2_i2)를 나타낸 도면이다.
도 4d는 실시예 1의 추정 결과(Gw3_i2)를 나타낸 도면이다.
도 4e는 실시예 1의 추정 결과(Gt2_i3)를 나타낸 도면이다.
도 4f는 실시예 1의 추정 결과(Gt3_i3)를 나타낸 도면이다.
도 4g는 실시예 1의 추정 결과(Gw2_i3)를 나타낸 도면이다.
도 4h는 실시예 1의 추정 결과(Gw3_i3)를 나타낸 도면이다.
도 5는 실시예 2의 입출력 특성 추정 방법의 구체적인 연산 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 6a는 실시예 3의 입출력 특성 추정 방법의 구체적인 연산 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 6b는 실시예 3의 입출력 특성 추정 방법의 구체적인 연산 순서를 나타낸 흐름도이다.
도 7a는 실시예 3의 추정 결과(Gt1_i1)를 나타낸 도면이다.
도 7b는 실시예 3의 추정 결과(Gt2_i1)를 나타낸 도면이다.
도 7c는 실시예 3의 추정 결과(Gt3_i1)를 나타낸 도면이다.
도 7d는 실시예 3의 추정 결과(Gw1_i1)를 나타낸 도면이다.
도 7e는 실시예 3의 추정 결과(Gw2_i1)를 나타낸 도면이다.
도 7f는 실시예 3의 추정 결과(Gw3_i1)를 나타낸 도면이다.
도 7g는 실시예 3의 추정 결과(Gt1_i2)를 나타낸 도면이다.
도 7h는 실시예 3의 추정 결과(Gt1_i3)를 나타낸 도면이다.
도 7i는 실시예 3의 추정 결과(Gw1_i2)를 나타낸 도면이다.
도 7j는 실시예 3의 추정 결과(Gw1_i3)를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 본 실시 형태에 따른 입출력 특성 추정 방법이 적용된 시험 시스템(S)의 구성을 나타낸 도면이다. 시험 시스템(S)은 적어도 1개의 입력축으로서의 제1축(S1) 및 이 제1축(S1)과 각각 동력 전달 가능하도록 접속된 출력축으로서의 제2축(S2) 및 제3축(S3)을 구비하는 드라이브 트레인을 공시체(W)로 하여, 이 공시체(W)의 성능을 평가하기 위한 것이다.

시험 시스템(S)은 공시체(W), 공시체(W)에 연결된 제1 동력계(21), 제2 동력계(22) 및 제3 동력계(23), 각 동력계(21~23)에 전력을 공급하는 제1 인버터(31), 제2 인버터(32) 및 제3 인버터(33), 각 동력계(21~23)에서의 축의 회전 속도를 검출하는 제1 회전 속도 검출기(51), 제2 회전 속도 검출기(52) 및 제3 회전 속도 검출기(53), 각 동력계(21~23)에서의 축 토크를 검출하는 제1축 토크 검출기(61), 제2축 토크 검출기(62) 및 제3축 토크 검출기(63), 각 인버터(31~33)에 토크 전류 지령 신호를 입력하는 동력계 제어 장치(7), 시험 시스템(S)에서의 소정의 입력부터 소정의 출력까지의 입출력 특성을 추정하는 추정 장치(8)를 구비한다.

제1 동력계(21)의 출력축은 공시체(W)의 제1축(S1)과 동축(同軸)에 연결되어 있다. 제2 동력계(22)의 출력축은 공시체(W)의 제2축(S2)과 동축에 연결되어 있다. 제3 동력계(23)의 출력축은 공시체(W)의 제3축(S3)과 동축에 연결되어 있다.

제1 회전 속도 검출기(51)는 제1 동력계(21)의 출력축의 단위 시간당 회전수인 제1 회전 속도를 검출하고, 이 제1 회전 속도에 따른 제1 속도 검출 신호 w1을 발생한다. 제2 회전 속도 검출기(52)는 제2 동력계(22)의 출력축의 단위 시간당 회전수인 제2 회전 속도를 검출하고, 이 제2 회전 속도에 따른 제2 속도 검출 신호 w2를 발생한다. 제3 회전 속도 검출기(53)는 제3 동력계(23)의 출력축의 단위 시간당 회전수인 제3 회전 속도를 검출하고, 이 제3 회전 속도에 따른 제3 속도 검출 신호 w3을 발생한다.

제1축 토크 검출기(61)는 제1축(S1)에 발생하는 비틀림 토크(이하 '제1축 토크'라고 함)를 검출하고, 이 제1축 토크에 따른 제1축 토크 검출 신호 t1을 발생한다. 제2축 토크 검출기(62)는 제2축(S2)에 발생하는 비틀림 토크(이하 '제2축 토크'라고 함)를 검출하고, 이 제2축 토크에 따른 제2축 토크 검출 신호 t2를 발생한다. 제3축 토크 검출기(63)는 제3축(S3)에 발생하는 비틀림 토크(이하 '제3축 토크'라고 함)를 검출하고, 이 제3축 토크에 따른 제3축 토크 검출 신호 t3을 발생한다.

동력계 제어 장치(7)는 속도 검출 신호 w1~w3, 축 토크 검출 신호 t1~t3, 소정의 지령 신호를 이용함으로써, 제1 동력계(21)에 대한 토크 전류 지령 신호인 제1 토크 전류 지령 신호 i1, 제2 동력계(22)에 대한 토크 전류 지령 신호인 제2 토크 전류 지령 신호 i2, 제3 동력계(23)에 대한 토크 전류 지령 신호인 제3 토크 전류 지령 신호 i3을 소정의 알고리즘을 기초로 생성하고, 각 신호 i1~i3을 각 인버터(31~33)에 입력한다. 제1 인버터(31)는 제1 토크 전류 지령 신호 i1에 따른 전력을 제1 동력계(21)에 공급한다. 제2 인버터(32)는 제2 토크 전류 지령 신호 i2에 따른 전력을 제2 동력계(22)에 공급한다. 제3 인버터(33)는 제3 토크 전류 지령 신호 i3에 따른 전력을 제3 동력계(23)에 공급한다.

추정 장치(8)는 상술한 동력계 제어 장치(7)에 의한 각 동력계(21~23)의 제어하에서, 속도 검출 신호 w1~w3, 축 토크 검출 신호 t1~t3, 토크 전류 지령 신호 i1~i3을 이용함으로써, 시험 시스템(S)에서의 소정의 입력 신호부터 소정의 출력 신호까지의 입출력 특성을 추정한다.

도 2는 동력계 제어 장치(7)의 제어 회로의 구성을 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 2에는 동력계 제어 장치(7)에 구성되는 제어 회로 중, 추정 장치(8)를 이용하여 시험 시스템(S)의 입출력 특성을 추정할 때 이용되는 부분만을 도시한다.

동력계 제어 장치(7)는 베이스 토크 생성부(71), 가진 토크 생성부(72), 속도 제어 장치(73), 제1 지령 신호 생성부(74), 제2 지령 신호 생성부(75), 제3 지령 신호 생성부(76)를 구비하며, 입출력 특성을 추정할 때에는, 이들을 이용함으로써 토크 전류 지령 신호 i1~i3을 생성한다.

베이스 토크 생성부(71)는 시간 변화하지 않는 일정한 크기의 베이스 토크 지령 신호 ib1을 생성한다. 가진 토크 생성부(72)는 소정의 요구에 따라, 0을 중심으로 한 소정의 폭 내에서 소정의 가진 주파수하에서 랜덤으로 변동하는 제1 가진 토크 입력 d1, 제2 가진 토크 입력 d2 및 제3 가진 토크 입력 d3을 생성한다.

제1 지령 신호 생성부(74)는 제1 가진 토크 입력 d1이 생성되지 않은 경우에는 제1 베이스 토크 지령 신호 ib1을 제1 토크 전류 지령 신호 i1로서 출력하고, 제1 가진 토크 입력 d1이 생성된 경우에는 이 입력 d1을 베이스 토크 지령 신호 ib1에 중첩한 것을 제1 토크 전류 지령 신호 i1로서 출력한다.

속도 제어 장치(73)는 소정의 지령 신호와 제2 속도 검출 신호 w2와 제3 속도 검출 신호 w3을 이용함으로써, 제2 회전 속도 및 제3 회전 속도를 소정의 목표로 제어하기 위한 제2 동력계(22)로의 입력인 제2 토크 제어 입력 ib2 및 제3 동력계(23)로의 입력인 제3 토크 제어 입력 ib3을 생성한다. 보다 구체적으로는, 속도 제어 장치(73)는 제2 회전 속도와 제3 회전 속도의 평균 속도에 대한 지령 신호이며 시간 변화하지 않는 것인 평균 속도 지령 신호 w_av와, 제2 회전 속도와 제3 회전 속도의 차에 대한 지령 신호이며 시간 변화하지 않는 것인 차속도(差速度) 지령 신호 dw(이하에서는 0으로 함)가 입력되면, 제2 속도 검출 신호 w2와 제3 속도 검출 신호 w3의 평균((w2＋w3)/2)이 평균 속도 지령 신호 w_av가 되는 동시에, 제2 속도 검출 신호 w2와 제3 속도 검출 신호 w3의 차(w2-w3)가 차속도 지령 신호 dw가 되도록 기존의 피드백 알고리즘에 의해 제2 토크 제어 입력 ib2 및 제3 토크 제어 입력 ib3을 생성한다.

제2 지령 신호 생성부(75)는 제2 가진 토크 입력 d2가 생성되지 않은 경우에는 제2 토크 제어 입력 ib2를 제2 토크 전류 지령 신호 i2로서 출력하고, 제2 가진 토크 입력 d2가 생성된 경우에는 이 입력 d2를 제2 토크 제어 입력 ib2에 중첩한 것을 제2 토크 전류 지령 신호 i2로서 출력한다.

제3 지령 신호 생성부(76)는 제3 가진 토크 입력 d3이 생성되지 않은 경우에는 제3 토크 제어 입력 ib3을 제3 토크 전류 지령 신호 i3으로서 출력하고, 제3 가진 토크 입력 d3이 생성된 경우에는 이 입력 d3을 제3 토크 제어 입력 ib3에 중첩한 것을 제3 토크 전류 지령 신호 i3으로서 출력한다.

이상과 같이 동력계 제어 장치(7)는 시험 시스템(S)의 입출력 특성을 추정할 때에는, 제1 동력계(21)에 대해서는 베이스 토크 지령 신호 ib1을 이용한 토크 전류 제어를 수행하면서, 적절히 제1 가진 토크 입력 d1을 중첩하여 가진 제어를 수행한다. 또한 동력계 제어 장치(7)는 시험 시스템(S)의 입출력 특성을 추정할 때에는, 제2 및 제3 동력계(22, 23)에 대해서는 속도 검출 신호 w2, w3을 이용한 속도 제어를 수행하면서, 적절히 가진 토크 입력 d2, d3을 중첩하여 가진 제어를 수행한다.

도 1로 돌아가, 추정 장치(8)는 상술한 바와 같은 동력계 제어 장치(7)에 의한 각 동력계(21~23)를 제어함으로써, 각 토크 전류 지령 신호 i1~i3부터 각 축 토크 검출 신호 t1~t3까지의 기계 특성(이하, 이들을 '토크 지령-축 토크 특성'이라고도 함)을 나타낸 전달 함수 행렬 Gti, 각 토크 전류 지령 신호 i1~i3부터 각 속도 검출 신호 w1~w3까지의 기계 특성(이하, 이들을 '토크 지령-회전 속도 특성'이라고도 함)을 나타낸 전달 함수 행렬 Gwi, 각 속도 검출 신호 w2~w3부터 각 토크 제어 입력 ib2~ib3까지의 속도 제어 장치(73)의 입출력 특성(이하, '제어 회로 특성'이라고도 함)을 나타낸 전달 함수 행렬 C를 추정한다.

먼저, 토크 지령-축 토크 특성을 나타낸 전달 함수 행렬 Gti는 하기 식 (1)에 나타낸 바와 같이 합계 9개의 독립적인 성분으로 구성되는 3×3의 행렬에 의해 표시된다. 하기 식 (1)에서, 예를 들어 행렬 Gti의 제1열 제1행의 성분인 전달 함수 Gt1_i1은 제1 토크 전류 지령 신호 i1에 대한 제1축 토크 검출 신호 t1의 기계 특성을 나타낸다. 또한 행렬 Gti의 제2열 제1행의 성분인 전달 함수 Gt1_i2는 제2 토크 전류 지령 신호 i2에 대한 제1축 토크 검출 신호 t1의 기계 특성을 나타낸다. 다른 성분도 마찬가지이며, 설명을 생략한다.

또한 토크 지령-회전 속도 특성을 나타낸 전달 함수 행렬 Gwi는 하기 식 (2)에 나타낸 바와 같이 합계 9개의 독립적인 성분으로 구성되는 3×3의 행렬에 의해 표시된다. 하기 식 (2)에서, 예를 들어 행렬 Gwi의 제1열 제1행의 성분인 전달 함수 Gw1_i1은 제1 토크 전류 지령 신호 i1에 대한 제1 속도 검출 신호 w1의 기계 특성의 전달 함수를 나타낸다. 또한 행렬 Gwi의 제2열 제1행의 성분인 전달 함수 Gw1_i2는 제2 토크 전류 지령 신호 i2에 대한 제1 속도 검출 신호 w1의 기계 특성의 전달 함수를 나타낸다. 다른 성분도 마찬가지이며, 설명을 생략한다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같은 동력계 제어 장치(7)에서, 그 입력인 속도 검출 신호 w1~w3 및 가진 토크 입력 d1~d3부터, 그 출력인 토크 전류 지령 신호 i1~i3까지의 입출력 특성은 3×3의 단위행렬 I와, 속도 제어 장치(73)의 제어 회로 특성을 나타낸 전달 함수 행렬 C를 이용하여 하기 식 (3)에 의해 표시된다. 아울러 추정 장치(8)에서의 연산에서는, 가진 토크 입력 d1~d3을 이용하여 가진했을 때의 주파수 특성을 계측하기 때문에, 시간 변화하지 않는 베이스 토크 지령 신호 ib1, 평균 속도 지령 신호 w_av 및 차속도 지령 신호 dw는 하기 식 (3)에 나타낸 바와 같이 무시할 수 있다. 또한 속도 제어 장치(73)에서는, 2개의 속도 검출 신호 w2, w3을 입력으로 하여 2개의 토크 제어 입력 ib2, ib3을 생성하기 때문에, 그 전달 함수 행렬 C는 하기 식 (3)에 나타낸 바와 같이 실질적으로 2×2의 행렬에 의해 표시된다. 하기 식 (3)에서, 예를 들어 행렬 C의 제2열 제2행의 성분인 전달 함수 C22는 속도 제어 장치(73)에서의 제2 속도 검출 신호 w2에 대한 제2 토크 제어 입력 ib2의 전달 함수를 나타낸다. 또한 행렬 C의 제3열 제2행의 성분인 전달 함수 C23은 속도 제어 장치(73)에서의 제3 속도 검출 신호 w3에 대한 제2 토크 제어 입력 ib2의 전달 함수를 나타낸다. 다른 성분도 마찬가지이며, 설명을 생략한다.

실시예 1

다음으로, 이상과 같은 시험 시스템을 이용한 실시예 1의 입출력 특성 추정 방법에 대해 설명한다. 실시예 1의 입출력 추정 방법에서는, 제2 토크 전류 지령 신호 i2 또는 제3 토크 전류 지령 신호 i3부터 제2축 토크 검출 신호 t2 또는 제3축 토크 검출 신호 t3까지의 전달 함수(즉, 식 (1)의 전달 함수 행렬 Gti 중, 제2열 제2행 성분 Gt2_i2, 제3열 제2행 성분 Gt2_i3, 제2열 제3행 성분 Gt3_i2, 제3열 제3행 성분 Gt3_i3의 4개의 전달 함수)와, 제2 토크 전류 지령 신호 i2 또는 제3 토크 전류 지령 신호 i3부터 제2 속도 검출 신호 w2 또는 제3 속도 검출 신호 w3까지의 전달 함수(즉, 식 (2)의 전달 함수 행렬 Gwi 중, 제2열 제2행 성분 Gw2_i2, 제3열 제2행 성분 Gw2_i3, 제2열 제3행 성분 Gw3_i2, 제3열 제3행 성분 Gw3_i3의 4개의 전달 함수)를 추정한다.

도 3은 실시예 1의 입출력 특성 추정 방법에 의해 입출력 특성을 추정하는 구체적인 연산 순서를 나타낸 흐름도이다.

S1에서는, 도 2에 나타낸 동력계 제어 장치를 이용한 제1~제3 동력계의 제어를 시작한다. 즉, 제1 동력계는 베이스 토크 지령 신호 ib1을 이용한 토크 전류 제어를 수행하고, 제2 및 제3 동력계는 속도 검출 신호 w2, w3 등을 이용한 속도 제어를 수행한다. 아울러, 가진 토크 입력 d1~d3은 모두 0으로 한다.

S2에서는, 동력계 제어 장치는 제1~제3 동력계의 동작점을 입출력 특성의 측정시용으로 미리 결정된 동작점으로 설정한다. 보다 구체적으로는, 가진 토크 입력 d1~d3을 모두 0으로 한 채로, 베이스 토크 지령 신호 ib1을 미리 결정된 소정값으로 일정하게 하고, 또한 평균 속도 지령 신호 w_av를 미리 결정된 소정값으로 일정하게 하고, 차속도 지령 신호 dw를 0으로 한다.

S3에서는, 동력계 제어 장치는 베이스 토크 지령 신호, 평균 속도 지령 신호 및 차속도 지령 신호를 S2의 동작점에서 유지한 채로, 소정의 가진 주파수로 변동하는 제2 가진 토크 입력 d2를 생성하여 이를 제2 토크 제어 입력 ib2에 중첩하고, 제2 토크 전류 지령 신호 i2를 진동시킨다. 아울러 이 때, 다른 가진 토크 입력 d1, d3은 모두 0으로 한다.

S4에서는, 추정 장치는 제2 가진 토크 입력 d2, 제2 토크 전류 지령 신호 i2, 제2축 토크 검출 신호 t2, 제2 속도 검출 신호 w2, 제3 토크 전류 지령 신호 i3, 제3축 토크 검출 신호 t3, 제3 속도 검출 신호 w3을 측정한다.

S5에서는, 추정 장치는 S4에서 측정한 제2 가진 토크 입력 d2와 다른 출력 신호 i2, t2, w2, i3, t3, w3의 비를 산출함으로써, 하기 식 (4-1)~(4-6)에 나타낸 바와 같이, 6개의 주파수 응답 i2d2, t2d2, w2d2, i3d2, t3d2, w3d2를 측정한다. 여기서 i2d2는 제2 동력계(22)에 입력되는 제2 가진 토크 입력 d2에 대한 제2 토크 전류 지령 신호 i2의 주파수 응답을 나타내고, t2d2는 입력 d2에 대한 제2축 토크 검출 신호 t2의 주파수 응답을 나타내고, w2d2는 입력 d2에 대한 제2 속도 검출 신호 w2의 주파수 응답을 나타내고, i3d2는 입력 d2에 대한 제3 토크 전류 지령 신호 i3의 주파수 응답을 나타내고, t3d2는 입력 d2에 대한 제3축 토크 검출 신호 t3의 주파수 응답을 나타내고, w3d2는 입력 d2에 대한 제3 속도 검출 신호 w3의 주파수 응답을 나타낸다.

S6에서는, 추정 장치는 미리 결정된 주파수 영역 내에서 6개의 주파수 응답 i2d2 등의 측정이 완료되었는지 여부를 판정한다. S6의 판정이 NO인 경우에는, S3으로 돌아가 제2 가진 토크 입력 d2의 가진 주파수를 변경하고 S4~S5의 처리를 재차 실행한다. S6의 판정이 YES인 경우에는, S7로 이동한다.

S7에서는, 동력계 제어 장치는 베이스 토크 지령 신호, 평균 속도 지령 신호 및 차속도 지령 신호를 S2의 동작점에서 유지한 채로, 소정의 가진 주파수로 변동하는 제3 가진 토크 입력 d3을 생성하여 이를 제3 토크 제어 입력 ib3에 중첩하고, 제3 토크 전류 지령 신호 i3을 진동시킨다. 아울러 이 때, 다른 가진 토크 입력 d1, d2는 모두 0으로 한다.

S8에서는, 추정 장치는 제3 가진 토크 입력 d3, 제2 토크 전류 지령 신호 i2, 제2축 토크 검출 신호 t2, 제2 속도 검출 신호 w2, 제3 토크 전류 지령 신호 i3, 제3축 토크 검출 신호 t3, 제3 속도 검출 신호 w3을 측정한다.

S9에서는, 추정 장치는 S8에서 측정한 제3 가진 토크 입력 d3과 다른 출력 신호 i2, t2, w2, i3, t3, w3의 비를 산출함으로써, 하기 식 (5-1)~(5-6)에 나타낸 바와 같이, 6개의 주파수 응답 i2d3, t2d3, w2d3, i3d3, t3d3, w3d3을 측정한다. 여기서 i2d3은 제3 동력계(23)에 입력되는 제3 가진 토크 입력 d3에 대한 제2 토크 전류 지령 신호 i2의 주파수 응답을 나타내고, t2d3은 입력 d3에 대한 제2축 토크 검출 신호 t2의 주파수 응답을 나타내고, w2d3은 입력 d3에 대한 제2 속도 검출 신호 w2의 주파수 응답을 나타내고, i3d3은 입력 d3에 대한 제3 토크 전류 지령 신호 i3의 주파수 응답을 나타내고, t3d3은 입력 d3에 대한 제3축 토크 검출 신호 t3의 주파수 응답을 나타내고, w3d3은 입력 d3에 대한 제3 속도 검출 신호 w3의 주파수 응답을 나타낸다.

S10에서는, 추정 장치는 미리 결정된 주파수 영역 내에서 6개의 주파수 응답 i2d3 등의 측정이 완료되었는지 여부를 판정한다. S10의 판정이 NO인 경우에는, S7로 돌아가 제3 가진 토크 입력 d3의 가진 주파수를 변경하고 S8~S9의 처리를 재차 실행한다. S10의 판정이 YES인 경우에는, S11로 이동한다.

S11에서는, 추정 장치는 이상의 처리에 의해 측정한 8세트의 주파수 응답 i2d2, t2d2, i2d3, t2d3, i3d2, t3d2, i3d3, t3d3을 이용함으로써, 4세트의 전달 함수 Gt2_i2, Gt2_i3, Gt3_i2, Gt3_i3을 산출하고, 이 처리를 종료한다. 보다 구체적으로는, 상기 식 (1)~(3)을 기초로 도출되는 하기 식 (6-1)~(6-4)에 상기 주파수 응답 i2d2 등을 입력함으로써, 전달 함수 Gt2_i2 등을 산출한다. 하기 식 (6-1)의 Gt2_i2는 제2 토크 전류 지령 신호 i2부터 제2축 토크 검출 신호 t2까지의 전달 함수를 나타내고, 하기 식 (6-2)의 Gt2_i3은 제3 토크 전류 지령 신호 i3부터 제2축 토크 검출 신호 t2까지의 전달 함수를 나타내고, 하기 식 (6-3)의 Gt3_i2는 제2 토크 전류 지령 신호 i2부터 제3축 토크 검출 신호 t3까지의 전달 함수를 나타내고, 하기 식 (6-4)의 Gt3_i3은 제3 토크 전류 지령 신호 i3부터 제3축 토크 검출 신호 t3까지의 전달 함수를 나타낸다.

S12에서는, 추정 장치는 이상의 처리에 의해 측정한 8세트의 주파수 응답 i2d2, w2d2, i2d3, w2d3, i3d2, w3d2, i3d3, w3d3을 이용함으로써, 4개의 전달 함수 Gw2_i2, Gw2_i3, Gw3_i2, Gw3_i3을 산출한다. 보다 구체적으로는, 상기 식 (1)~(3)을 기초로 도출되는 하기 식 (7-1)~(7-4)에 상기 주파수 응답 i2d2 등을 입력함으로써, 전달 함수 Gw2_i2 등을 산출한다. 하기 식 (7-1)의 Gw2_i2는 제2 토크 전류 지령 신호 i2부터 제2 속도 검출 신호 w2까지의 전달 함수를 나타내고, 하기 식 (7-2)의 Gw2_i3은 제3 토크 전류 지령 신호 i3부터 제2 속도 검출 신호 w2까지의 전달 함수를 나타내고, 하기 식 (7-3)의 Gw3_i2는 제2 토크 전류 지령 신호 i2부터 제3 속도 검출 신호 w3까지의 전달 함수를 나타내고, 하기 식 (7-4)의 Gw3_i3은 제3 토크 전류 지령 신호 i3부터 제3 속도 검출 신호 w3까지의 전달 함수를 나타낸다.

도 4a~도 4h는 각각 실시예 1의 추정 장치에 의한 추정 결과를 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 4a는 식 (6-1)에 의해 추정된 전달 함수 Gt2_i2의 보드 선도를 나타내고, 도 4b는 식 (6-3)에 의해 추정된 전달 함수 Gt3_i2의 보드 선도를 나타내고, 도 4c는 식 (7-1)에 의해 추정된 전달 함수 Gw2_i2의 보드 선도를 나타내고, 도 4d는 식 (7-3)에 의해 추정된 전달 함수 Gw3_i2의 보드 선도를 나타내고, 도 4e는 식 (6-2)에 의해 추정된 전달 함수 Gt2_i3의 보드 선도를 나타내고, 도 4f는 식 (6-4)에 의해 추정된 전달 함수 Gt3_i3의 보드 선도를 나타내고, 도 4g는 식 (7-2)에 의해 추정된 전달 함수 Gw2_i3의 보드 선도를 나타내고, 도 4h는 식 (7-4)에 의해 추정된 전달 함수 Gw3_i3의 보드 선도를 나타낸다. 또한 각 도면에서, 얇은 실선은 진짜(true) 기계 특성을 나타내고, 파선은 실시예 1의 입출력 특성 추정 방법에 의한 추정 결과를 나타낸다.

또한 각 도면에서의 굵은 실선은 각각 종래의 입출력 특성 추정 방법에 의한 추정 결과를 나타낸다. 여기서 종래의 입출력 특성 추정 방법이란, 단순히 가진 토크 입력에 대한 응답을 측정하는 것을 말한다. 보다 구체적으로는, 도 4a의 굵은 실선은 제2 동력계에 가진 토크 입력 d2를 입력했을 때의 제2축 토크 검출 신호 t2의 응답(즉, 식 (4-2)의 t2d2)이고, 도 4b의 굵은 실선은 제2 동력계에 가진 토크 입력 d2를 입력했을 때의 제3축 토크 검출 신호 t3의 응답(즉, 식 (4-5)의 t3d2)이고, 도 4c의 굵은 실선은 제2 동력계에 가진 토크 입력 d2를 입력했을 때의 제2 속도 검출 신호 w2의 응답(즉, 식 (4-3)의 w2d2)이고, 도 4d의 굵은 실선은 제2 동력계에 가진 토크 입력 d2를 입력했을 때의 제3 속도 검출 신호 w3의 응답(즉, 식 (4-6)의 w3d2)이고, 도 4e의 굵은 실선은 제3 동력계에 가진 토크 입력 d3을 입력했을 때의 제2축 토크 검출 신호 t2의 응답(즉, 식 (5-2)의 t2d3)이고, 도 4f의 굵은 실선은 제3 동력계에 가진 토크 입력 d3을 입력했을 때의 제3축 토크 검출 신호 t3의 응답(즉, 식 (5-5)의 t3d3)이고, 도 4g의 굵은 실선은 제3 동력계에 가진 토크 입력 d3을 입력했을 때의 제2 속도 검출 신호 w2의 응답(즉, 식 (5-3)의 w2d3)이고, 도 4h의 굵은 실선은 제3 동력계에 가진 토크 입력 d3을 입력했을 때의 제3 속도 검출 신호 w3의 응답(즉, 식 (5-6)의 w3d3)이다.

이들 도 4a~도 4h에 나타낸 바와 같이, 종래의 입출력 특성 추정 방법과 같이, 얻고자 하는 기계 특성에 대해 단순히 가진 토크 입력에 대한 응답을 측정한 것 만으로는 진짜 기계 특성을 얻을 수 없다. 이는, 공시체가 복수의 축을 구비하고 있으며, 각 축이 속도 제어 장치에 의해 제어되고 있고, 이 속도 제어 장치의 특성을 받기 때문이다. 이에 반해 실시예 1의 입출력 특성 장치에서는, 공시체에 접속되어 있는 복수의 동력계를 가진 제어했을 때 얻어지는 복수의 응답을 조합하여 1개의 전달 함수를 추정함으로써, 도 4a~도 4h에 나타낸 바와 같이, 속도 제어 장치의 특성을 없애면서 정확하게 시험 시스템의 입출력 특성을 추정할 수 있다.

아울러 도 3의 처리에서는, 각 전달 함수를 추정함에 있어서, 제1 동력계에 가진 토크 입력 d1을 입력했을 때의 응답을 측정할 필요가 없다. 때문에, 실시예 1의 입출력 특성 방법을 수행함에 있어서는, 공시체(W)의 제1축(S1)에는 제1 동력계(21)를 접속하지 않고 실제 엔진을 접속할 수도 있다.

실시예 2

다음으로, 실시예 2의 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법에 대해 설명한다. 실시예 2의 입출력 특성 추정 방법에서는, 도 2의 속도 제어 장치(73)에서의 2개의 입력 신호(제2 속도 검출 신호 w2 또는 제3 속도 검출 신호 w3)부터 제2 토크 전류 지령 신호 i2 또는 제3 토크 전류 지령 신호 i3까지의 전달 함수(즉, 식 (3)의 전달 함수 행렬 C 중, 제2열 제2행 성분 C22, 제3열 제2행 성분 C23, 제2열 제3행 성분 C32, 제3열 제3행 성분 C33의 4개의 전달 함수)를 추정한다.

도 5는 실시예 2의 입출력 특성 추정 방법에 의해 입출력 특성을 추정하는 구체적인 연산 순서를 나타낸 흐름도이다.

S21에서는, 도 3의 S1과 마찬가지로, 도 2의 동력계 제어 장치를 이용한 제1~제3 동력계의 제어를 시작한다. S22에서는, 동력계 제어 장치는 도 3의 S2와 마찬가지로, 제1~제3 동력계의 동작점을 입출력 특성의 측정용으로 미리 결정된 동작점으로 설정한다. S23에서는, 동력계 제어 장치는 도 3의 S3과 마찬가지로, 제2 가진 토크 입력 d2를 생성하여 이를 제2 토크 제어 입력 ib2에 중첩하고, 제2 토크 전류 지령 신호 i2를 진동시킨다.

S24에서는, 추정 장치는 제2 가진 토크 입력 d2, 제2 토크 전류 지령 신호 i2, 제2 속도 검출 신호 w2, 제3 토크 전류 지령 신호 i3, 제3 속도 검출 신호 w3을 측정한다.

S25에서는, 추정 장치는 S24에서 측정한 제2 가진 토크 입력 d2와 다른 출력 신호 i2, w2, i3, w3의 비를 산출함으로써, 하기 식 (8-1)~(8-4)에 나타낸 바와 같이, 4개의 주파수 응답 i2d2, w2d2, i3d2, w3d2를 측정한다.

S26에서는, 추정 장치는 미리 결정된 주파수 영역 내에서 4개의 주파수 응답 i2d2 등의 측정이 완료되었는지 여부를 판정한다. S26의 판정이 NO인 경우에는, S23으로 돌아가 제2 가진 토크 입력 d2의 가진 주파수를 변경하고 S24~S25의 처리를 재차 실행한다. S26의 판정이 YES인 경우에는, S27로 이동한다. S27에서는, 동력계 제어 장치는 도 3의 S7과 마찬가지로, 제3 가진 토크 입력 d3을 생성하여 이를 제3 토크 제어 입력 ib3에 중첩하고, 제3 토크 전류 지령 신호 i3을 진동시킨다.

S28에서는, 추정 장치는 제3 가진 토크 입력 d3, 제2 토크 전류 지령 신호 i2, 제2 속도 검출 신호 w2, 제3 토크 전류 지령 신호 i3, 제3 속도 검출 신호 w3을 측정한다.

S29에서는, 추정 장치는 S28에서 측정한 제3 가진 토크 입력 d3과 다른 출력 신호 i2, w2, i3, w3의 비를 산출함으로써, 하기 식 (9-1)~(9-4)에 나타낸 바와 같이, 4개의 주파수 응답 i2d2, w2d3, i3d3, w3d3을 측정한다.

S30에서는, 추정 장치는 미리 결정된 주파수 영역 내에서 4개의 주파수 응답 i2d3 등의 측정이 완료되었는지 여부를 판정한다. S30의 판정이 NO인 경우에는, S37로 돌아가 제3 가진 토크 입력 d3의 가진 주파수를 변경하고 S28~S29의 처리를 재차 실행한다. S30의 판정이 YES인 경우에는, S31로 이동한다.

S31에서는, 추정 장치는 이상의 처리에 의해 측정한 8세트의 주파수 응답 i2d2, w2d2, i3d2, w3d2, i2d3, w2d3, i3d3, w3d3을 이용함으로써, 4개의 전달 함수 C22, C23, C32, C33을 산출한다. 보다 구체적으로는, 상기 식 (1)~(3)을 기초로 도출되는 하기 식 (10-1)~(10-4)에 상기 주파수 응답 i2d2 등을 입력함으로써, 전달 함수 C22 등을 산출한다. 하기 식 (10-1)의 C22는 제2 속도 검출 신호 w2부터 제2 토크 전류 지령 신호 i2(또는 제2 토크 제어 입력 ib2)까지의 전달 함수를 나타내고, 하기 식 (10-2)의 C23은 제3 속도 검출 신호 w3부터 제2 토크 전류 지령 신호 i2(또는 제2 토크 제어 입력 ib2)까지의 전달 함수를 나타내고, 하기 식 (10-3)의 C32는 제2 속도 검출 신호 w2부터 제3 토크 전류 지령 신호 i3(또는 제3 토크 제어 입력 ib3)까지의 전달 함수를 나타내고, 하기 식 (10-4)의 C33은 제3 속도 검출 신호 w3부터 제3 토크 전류 지령 신호 i3(또는 제3 토크 제어 입력 ib3)까지의 전달 함수를 나타낸다.

아울러 도 5의 처리에서는, 각 전달 함수를 추정함에 있어서, 제1 동력계에 가진 토크 입력 d1을 입력했을 때의 응답을 측정할 필요가 없다. 때문에, 실시예 2의 입출력 특성 방법을 수행함에 있어서는, 실시예 1과 마찬가지로 공시체(W)의 제1축(S1)에는 제1 동력계(21)를 접속하지 않고 실제 엔진을 접속할 수도 있다.

이상과 같은 실시예 2의 입출력 특성 추정 방법에 의하면, S23~S25의 처리에서는 제2 동력계를 가진 토크 입력 d2에 의해 가진 제어했을 때의 입력 d2에 대한 주파수 응답(i2d2, w2d2 등)을 측정하고, S27~S29의 처리에서는 제3 동력계를 가진 토크 입력 d3에 의해 가진 제어했을 때의 입력 d3에 대한 주파수 응답(i2d3, w2d3 등)을 측정한다. 그리고 S31의 처리에서는, 이들 가진 제어에 의해 측정된 복수의 주파수 응답을 이용함으로써, 제2 및 제3 동력계의 속도를 제어하는 속도 제어 장치에서의 입력 신호(w2 또는 w3)부터 출력 신호(i2 또는 i3)까지의 전달 함수를 추정한다. 이와 같이 실시예 2의 입출력 특성 추정 방법에서는, 제2 동력계를 입력 d2로 가진 제어했을 때의 주파수 응답과, 이와는 별도의 제3 동력계를 입력 d3으로 가진 제어했을 때의 주파수 응답을 조합하여 속도 제어 장치의 입출력 특성을 나타내는 전달 함수를 추정함으로써, 속도 제어 장치를 실제로 가동시킨 상태에서 그 전달 함수를 정밀하게 추정할 수 있다. 아울러, 실제 속도 제어 장치는 다양한 제어 회로를 조합하여 구성되어 있기 때문에, 특정 제어 회로만을 가동시켜 그 입출력 특성을 추정하는 것이 어려운 경우나 시간이 걸리는 경우가 있다. 실시예 2의 입출력 특성 추정 방법에서는, 속도 제어 장치를 실제로 가동시킨 상태에서 그 입출력 특성을 추정할 수 있기 때문에, 용이하게 짧은 시간에 그 입출력 특성을 추정할 수 있다.

실시예 3

다음으로, 실시예 3의 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법에 대해 설명한다. 실시예 3의 입출력 추정 장치에서는, 상기 식 (1)~(3)에 나타낸 모든 전달 함수를 추정한다.

도 6a 및 도 6b는 실시예 3의 입출력 특성 추정 방법에 의해 입출력 특성을 추정하는 구체적인 연산 순서를 나타낸 흐름도이다.

아울러, S51~S62의 처리는 도 3의 S1~S12의 처리와 동일하고, S63의 처리는 도 5의 S31의 처리와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.

S64에서는, 동력계 제어 장치는 베이스 토크 지령 신호, 평균 속도 지령 신호 및 차속도 지령 신호를 S52의 동작점에서 유지한 채로, 소정의 가진 주파수로 변동하는 제1 가진 토크 입력 d1을 생성하여 이를 베이스 토크 지령 신호 ib1에 중첩하고, 제1 토크 전류 지령 신호 i1을 진동시킨다. 아울러 이 때, 다른 가진 토크 입력 d2, d3은 모두 0으로 한다.

S65에서는, 추정 장치는 제1 가진 토크 입력 d1, 제1축 토크 검출 신호 t1, 제1 속도 검출 신호 w1, 제2축 토크 검출 신호 t2, 제2 속도 검출 신호 w2, 제3축 토크 검출 신호 t3, 제3 속도 검출 신호 w3을 측정한다.

S66에서는, 추정 장치는 S65에서 측정한 제1 가진 토크 입력 d1과 다른 출력 신호 t1, w1, t2, w2, t3, w3의 비를 산출함으로써, 하기 식 (11-1)~(11-6)에 나타낸 바와 같이, 6개의 주파수 응답 t1d1, w1d1, t2d1, w2d1, t3d1, w3d1을 측정한다. 여기서 t1d1은 제1 동력계(21)에 입력되는 제1 가진 토크 입력 d1에 대한 제1축 토크 검출 신호 t1의 주파수 응답을 나타내고, w1d1은 입력 d1에 대한 제1 속도 검출 신호 w1의 주파수 응답을 나타내고, t2d1은 입력 d1에 대한 제2축 토크 검출 신호 t2의 주파수 응답을 나타내고, w2d1은 입력 d1에 대한 제2 속도 검출 신호 w2의 주파수 응답을 나타내고, t3d1은 입력 d1에 대한 제3축 토크 검출 신호 t3의 주파수 응답을 나타내고, w3d1은 입력 d1에 대한 제3 속도 검출 신호 w3의 주파수 응답을 나타낸다.

S67에서는, 추정 장치는 미리 결정된 주파수 영역 내에서 6개의 주파수 응답 t1d1 등의 측정이 완료되었는지 여부를 판정한다. S67의 판정이 NO인 경우에는, S64로 돌아가 제1 가진 토크 입력 d1의 가진 주파수를 변경하고 S65~S66의 처리를 재차 실행한다. S67의 판정이 YES인 경우에는, S68로 이동한다.

S68에서는, 추정 장치는 S66에서 측정된 6세트의 주파수 응답 t1d1, w1d1, t2d1, w2d1, t3d1, w3d1과 제2 동력계에 대한 가진 제어(S53~S55 참조) 및 제3 동력계에 대한 가진 제어(S57~S59 참조)에 의해 측정된 주파수 응답을 기초로 산출된 12세트의 전달 함수(S61~S63 참조)를 이용함으로써, 5세트의 전달 함수 Gt1_i1, Gt1_i2, Gt1_i3, Gt2_i1, Gt3_i1을 산출한다. 보다 구체적으로는, 상기 식 (1)~(3)을 기초로 도출되는 하기 식 (12-1)~(12-5)에, S66에서 측정된 제1 가진 토크 입력 d1에 대한 주파수 응답 t1d1 등과, S55 및 S59에서 측정된 가진 토크 입력 d2, d3에 대한 주파수 응답 t1d2 등과, 이들 주파수 응답 t1d2 등을 기초로 S61~S63에서 산출된 전달 함수 Gw2_i2, C22 등을 입력함으로써, 전달 함수 Gt1_i1 등을 산출한다.

S69에서는, 추정 장치는 S66에서 측정된 6세트의 주파수 응답 t1d1, w1d1, t2d1, w2d1, t3d1, w3d1과, 제2 동력계에 대한 가진 제어(S53~S55 참조) 및 제3 동력계에 대한 가진 제어(S57~S59 참조)에 의해 측정된 주파수 응답을 기초로 산출된 12세트의 전달 함수(S61~S63 참조)를 이용함으로써, 5세트의 전달 함수 Gw1_i1, Gw1_i2, Gw1_i3, Gw2_i1, Gw3_i1을 산출하고, 이 처리를 종료한다. 보다 구체적으로는, 상기 식 (1)~(3)을 기초로 도출되는 하기 식 (13-1)~(13-5)에, S66에서 측정된 제1 가진 토크 입력 d1에 대한 주파수 응답 t1d1 등과, S55 및 S59에서 측정된 가진 토크 입력 d2, d3에 대한 주파수 응답 t1d2 등과, 이들 주파수 응답 t1d2 등을 기초로 S61~S63에서 산출된 전달 함수 Gw2_i2, C22 등을 입력함으로써, 전달 함수 Gw1_i1 등을 산출한다.

도 7a~도 7j는 각각 실시예 3의 입출력 특성 추정 방법에 의한 추정 결과를 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로는, 도 7a는 식 (12-1)에 의해 추정된 전달 함수 Gt1_i1의 보드 선도를 나타내고, 도 7b는 식 (12-4)에 의해 추정된 전달 함수 Gt2_i1의 보드 선도를 나타내고, 도 7c는 식 (12-5)에 의해 추정된 전달 함수 Gt3_i1의 보드 선도를 나타내고, 도 7d는 식 (13-1)에 의해 추정된 전달 함수 Gw1_i1의 보드 선도를 나타내고, 도 7e는 식 (13-4)에 의해 추정된 전달 함수 Gw2_i1의 보드 선도를 나타내고, 도 7f는 식 (13-5)에 의해 추정된 전달 함수 Gw3_i1의 보드 선도를 나타내고, 도 7g는 식 (12-2)에 의해 추정된 전달 함수 Gt1_i2의 보드 선도를 나타내고, 도 7h는 식 (12-3)에 의해 추정된 전달 함수 Gt1_i3의 보드 선도를 나타내고, 도 7i는 식 (13-2)에 의해 추정된 전달 함수 Gw1_i2의 보드 선도를 나타내고, 도 7j는 식 (13-3)에 의해 추정된 전달 함수 Gw1_i3의 보드 선도를 나타낸다. 또한 각 도면에서, 얇은 실선은 진짜 기계 특성을 나타내고, 파선은 실시예 1의 입출력 특성 추정 방법에 의한 추정 결과를 나타낸다.

또한 각 도면에서의 굵은 실선은 각각 종래의 입출력 특성 추정 방법에 의한 추정 결과를 나타낸다. 보다 구체적으로는, 도 7a의 굵은 실선은 제1 동력계에 가진 토크 입력 d1을 입력했을 때의 제1축 토크 검출 신호 t1의 응답(즉, 식 (11-1)의 t1d1)이고, 도 7b의 굵은 실선은 제1 동력계에 가진 토크 입력 d1을 입력했을 때의 제2축 토크 검출 신호 t2의 응답(즉, 식 (11-3)의 t2d1)이고, 도 7c의 굵은 실선은 제3 동력계에 가진 토크 입력 d3을 입력했을 때의 제1축 토크 검출 신호 t1의 응답(즉, 식 (11-5)의 t3d1)이고, 도 7d의 굵은 실선은 제1 동력계에 가진 토크 입력 d1을 입력했을 때의 제1 속도 검출 신호 w1의 응답(즉, 식 (11-2)의 w1d1)이고, 도 7e의 굵은 실선은 제1 동력계에 가진 토크 입력 d1을 입력했을 때의 제2 속도 검출 신호 w2의 응답(즉, 식 (11-4)의 w2d1)이고, 도 7f의 굵은 실선은 제1 동력계에 가진 토크 입력 d1을 입력했을 때의 제3 속도 검출 신호 w3의 응답(즉, 식 (11-6)의 w3d1)이고, 도 7g의 굵은 실선은 제2 동력계에 가진 토크 입력 d2를 입력했을 때의 제1축 토크 검출 신호 t1의 응답이고, 도 7h의 굵은 실선은 제3 동력계에 가진 토크 입력 d3을 입력했을 때의 제1축 토크 검출 신호 t1의 응답이고, 도 7i의 굵은 실선은 제2 동력계에 가진 토크 입력 d2를 입력했을 때의 제1 속도 검출 신호 w1의 응답이고, 도 7j의 굵은 실선은 제3 동력계에 가진 토크 입력 d3을 입력했을 때의 제1 속도 검출 신호 w1의 응답이다.

이들 도 7a~도 7j에 나타낸 바와 같이, 종래의 입출력 특성 장치에서는 속도 제어 장치의 특성을 받아, 진짜 기계 특성을 얻을 수 없다. 이에 반해 실시예 3의 입출력 특성 추정 방법에서는, 공시체에 접속되어 있는 복수의 동력계를 가진 제어했을 때 얻어지는 복수의 응답을 조합하여 1개의 전달 함수를 추정함으로써, 도 7a~도 7j에 나타낸 바와 같이, 속도 제어 장치의 특성을 없애면서 정확하게 시험 시스템의 입출력 특성을 추정할 수 있다.

S: 시험 시스템
W: 공시체
S1: 제1축
S2: 제2축
S3: 제3축
21: 제1 동력계
22: 제2 동력계
23: 제3 동력계
51: 제1 회전 속도 검출기
52: 제2 회전 속도 검출기
53: 제3 회전 속도 검출기
61: 제1축 토크 검출기
62: 제2축 토크 검출기
63: 제3축 토크 검출기
7: 동력계 제어 장치
72: 가진 토크 생성부
73: 속도 제어 장치
8: 추정 장치

Claims

제1축 및 상기 제1축과 동력 전달 가능하도록 접속된 제2축 및 제3축을 구비하는 공시체;
상기 제2축에 연결된 제2 전동기;
상기 제3축에 연결된 제3 전동기;
상기 제2축 또는 상기 제2 전동기의 상태를 검출하여 제2 상태 검출 신호를 발생하는 제2 상태 검출 수단;
상기 제3축 또는 상기 제3 전동기의 상태를 검출하여 제3 상태 검출 신호를 발생하는 제3 상태 검출 수단;
소정의 입력 신호를 기초로, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 제어하기 위한 상기 제2 전동기로의 제2 토크 제어 입력과, 상기 제3 전동기의 회전 속도를 제어하기 위한 상기 제3 전동기로의 제3 토크 제어 입력을 생성하는 속도 제어 장치; 및
소정의 주파수로 변화하는 가진 입력을 발생하는 가진 입력 발생 수단을 구비하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법에 있어서,
상기 제2 토크 제어 입력에 상기 가진 입력을 중첩한 것을 제2 입력으로서 상기 제2 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제3 토크 제어 입력을 제3 입력으로서 상기 제3 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력에 대한 응답을 측정하는 제1 가진 측정 공정;
상기 제2 토크 제어 입력을 제2 입력으로서 상기 제2 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제3 토크 제어 입력에 상기 가진 입력을 중첩한 것을 제3 입력으로서 상기 제3 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력에 대한 응답을 측정하는 제2 가진 측정 공정; 및
상기 제1 가진 측정 공정에서 측정된 응답과 상기 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제2 또는 제3 입력부터 상기 제2 또는 제3 상태 검출 신호까지의 전달 함수를 추정하는 기계 특성 추정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 상태 검출 수단은 상기 제2축의 토크를 검출하여 제2 토크 검출 신호를 발생하는 제2 토크 검출기와, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 검출하여 제2 속도 신호를 발생하는 제2 회전 속도 검출기를 구비하고,
상기 제3 상태 검출 수단은 상기 제3축의 토크를 검출하여 제3 토크 검출 신호를 발생하는 제3 토크 검출기와, 상기 제3 전동기의 회전 속도를 검출하여 제3 속도 신호를 발생하는 제3 회전 속도 검출기를 구비하며,
상기 속도 제어 장치는 상기 제2 및 제3 속도 신호를 기초로 상기 제2 및 제3 토크 제어 입력을 생성하고,
상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 제2 토크 제어 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제2 및 제3 입력 중 적어도 어느 하나의 응답을 측정하고,
상기 제2 가진 측정 공정에서는, 상기 제3 토크 제어 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제2 및 제3 입력 중 적어도 어느 하나의 응답을 측정하며,
상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제2 혹은 제3 입력부터 상기 제2 혹은 제3 토크 검출 신호 또는 상기 제2 혹은 제3 속도 신호까지의 전달 함수를 추정하는 것을 특징으로 하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 가진 입력에 대한 상기 제2 입력, 상기 제3 입력, 상기 제2 토크 검출 신호 및 상기 제3 토크 검출 신호의 응답을 측정하고,
상기 제2 가진 측정 공정에서는, 상기 가진 입력에 대한 상기 제2 입력, 상기 제3 입력, 상기 제2 토크 검출 신호 및 상기 제3 토크 검출 신호의 응답을 측정하며,
상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 상기 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제2 또는 제3 입력부터 상기 제2 또는 제3 토크 검출 신호까지의 전달 함수를 추정하는 것을 특징으로 하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 가진 입력에 대한 상기 제2 입력, 상기 제3 입력, 상기 제2 속도 신호 및 상기 제3 속도 신호의 응답을 측정하고,
상기 제2 가진 측정 공정에서는, 상기 가진 입력에 대한 상기 제2 입력, 상기 제3 입력, 상기 제2 속도 신호 및 상기 제3 속도 신호의 응답을 측정하며,
상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 상기 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제2 또는 제3 입력부터 상기 제2 또는 제3 속도 신호까지의 전달 함수를 추정하는 것을 특징으로 하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 가진 측정 공정에서 측정된 응답과 상기 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 속도 제어 장치에서의 상기 입력 신호부터 상기 제2 또는 제3 입력까지의 전달 함수를 추정하는 제어 회로 특성 추정 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법.
제1항에 있어서,
상기 시험 시스템은,
상기 제1축에 연결된 제1 전동기; 및
상기 제1축 또는 상기 제1 전동기의 상태를 검출하여 제1 상태 검출 신호를 발생하는 제1 상태 검출 수단을 더 구비하고,
상기 입출력 특성 추정 방법은,
소정의 기준 입력에 상기 가진 입력을 중첩한 것을 제1 입력으로서 상기 제1 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제2 및 제3 토크 제어 입력을 각각 제2 및 제3 입력으로서 상기 제2 및 제3 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력에 대한 응답을 측정하는 제3 가진 측정 공정을 더 구비하며,
상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 제2 가진 측정 공정 중 어느 하나 또는 둘다에서 측정된 응답과 상기 제3 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제1 입력부터 상기 제1, 제2 혹은 제3 상태 검출 신호까지의 전달 함수 또는 상기 제2 혹은 제3 입력부터 상기 제1 상태 검출 신호까지의 전달 함수를 추정하는 것을 특징으로 하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법.
제1축 및 상기 제1축과 동력 전달 가능하도록 접속된 제2축 및 제3축을 구비하는 공시체;
상기 제2축에 연결된 제2 전동기;
상기 제3축에 연결된 제3 전동기;
상기 제2축 또는 상기 제2 전동기의 상태를 검출하여 제2 상태 검출 신호를 발생하는 제2 상태 검출 수단;
상기 제3축 또는 상기 제3 전동기의 상태를 검출하여 제3 상태 검출 신호를 발생하는 제3 상태 검출 수단;
소정의 입력 신호를 기초로, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 제어하기 위한 상기 제2 전동기로의 제2 토크 제어 입력과, 상기 제3 전동기의 회전 속도를 제어하기 위한 상기 제3 전동기로의 제3 토크 제어 입력을 생성하는 속도 제어 장치; 및
소정의 주파수로 변화하는 가진 입력을 발생하는 가진 입력 발생 수단을 구비하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법에 있어서,
상기 제2 토크 제어 입력에 상기 가진 입력을 중첩한 것을 제2 입력으로서 상기 제2 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제3 토크 제어 입력을 제3 입력으로서 상기 제3 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력에 대한 응답을 측정하는 제1 가진 측정 공정;
상기 제2 토크 제어 입력을 제2 입력으로서 상기 제2 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제3 토크 제어 입력에 상기 가진 입력을 중첩한 것을 제3 입력으로서 상기 제3 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력에 대한 응답을 측정하는 제2 가진 측정 공정; 및
상기 제1 가진 측정 공정에서 측정된 응답과 상기 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 속도 제어 장치에서의 상기 입력 신호부터 상기 제2 또는 제3 입력까지의 전달 함수를 추정하는 제어 회로 특성 추정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법.
제7항에 있어서,
상기 제2 상태 검출 수단은 상기 제2축의 토크를 검출하여 제2 토크 검출 신호를 발생하는 제2 토크 검출기와, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 검출하여 제2 속도 신호를 발생하는 제2 회전 속도 검출기를 구비하고,
상기 제3 상태 검출 수단은 상기 제3축의 토크를 검출하여 제3 토크 검출 신호를 발생하는 제3 토크 검출기와, 상기 제3 전동기의 회전 속도를 검출하여 제3 속도 신호를 발생하는 제3 회전 속도 검출기를 구비하며,
상기 속도 제어 장치는 상기 제2 및 제3 속도 신호를 기초로 상기 제2 및 제3 토크 제어 입력을 생성하고,
상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 제2 토크 제어 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제2 및 제3 속도 신호의 응답을 측정하고,
상기 제2 가진 측정 공정에서는, 상기 제3 토크 제어 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제2 및 제3 속도 신호의 응답을 측정하며,
상기 제어 회로 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 속도 제어 장치에서의 상기 제2 또는 제3 속도 신호부터 상기 제2 또는 제3 입력까지의 전달 함수를 추정하는 것을 특징으로 하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법.
제1축 및 상기 제1축과 동력 전달 가능하도록 접속된 제2축을 구비하는 공시체;
상기 제1축에 연결된 제1 전동기;
상기 제2축에 연결된 제2 전동기;
상기 제1축 또는 상기 제1 전동기의 상태를 검출하여 제1 상태 검출 신호를 발생하는 제1 상태 검출 수단;
상기 제2축 또는 상기 제2 전동기의 상태를 검출하여 제2 상태 검출 신호를 발생하는 제2 상태 검출 수단;
소정의 입력 신호를 기초로, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 제어하기 위한 상기 제2 전동기로의 제2 토크 제어 입력을 생성하는 속도 제어 장치; 및
소정의 주파수로 변화하는 가진 입력을 발생하는 가진 입력 발생 수단을 구비하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법에 있어서,
소정의 기준 입력에 상기 가진 입력을 중첩한 것을 제1 입력으로서 상기 제1 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제2 토크 제어 입력을 제2 입력으로서 상기 제2 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력에 대한 응답을 측정하는 제1 가진 측정 공정;
상기 기준 입력을 제1 입력으로서 상기 제1 전동기에 입력하는 동시에, 상기 제2 토크 제어 입력에 상기 가진 입력을 중첩한 것을 제2 입력으로서 상기 제2 전동기에 입력하고, 상기 가진 입력에 대한 응답을 측정하는 제2 가진 측정 공정; 및
상기 제1 가진 측정 공정에서 측정된 응답과 상기 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제1 입력부터 상기 제1 또는 제2 상태 검출 신호까지의 전달 함수를 추정하는 기계 특성 추정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 상태 검출 수단은 상기 제1축의 토크를 검출하여 제1 토크 검출 신호를 발생하는 제1 토크 검출기와, 상기 제1 전동기의 회전 속도를 검출하여 제1 속도 신호를 발생하는 제1 회전 속도 검출기를 구비하고,
상기 제2 상태 검출 수단은 상기 제2축의 토크를 검출하여 제2 토크 검출 신호를 발생하는 제2 토크 검출기와, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 검출하여 제2 속도 신호를 발생하는 제2 회전 속도 검출기를 구비하며,
상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 기준 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제2 속도 신호 및 상기 제1 토크 검출 신호의 응답을 측정하고,
상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제1 입력부터 상기 제1 토크 검출 신호까지의 전달 함수를 추정하는 것을 특징으로 하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 기준 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제2 속도 신호 및 상기 제1 및 제2 토크 검출 신호의 응답을 측정하고,
상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제1 입력부터 상기 제1 토크 검출 신호까지의 전달 함수 및 상기 제1 입력부터 상기 제2 토크 검출 신호까지의 전달 함수를 추정하는 것을 특징으로 하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 상태 검출 수단은 상기 제1축의 토크를 검출하여 제1 토크 검출 신호를 발생하는 제1 토크 검출기와, 상기 제1 전동기의 회전 속도를 검출하여 제1 속도 신호를 발생하는 제1 회전 속도 검출기를 구비하고,
상기 제2 상태 검출 수단은 상기 제2축의 토크를 검출하여 제2 토크 검출 신호를 발생하는 제2 토크 검출기와, 상기 제2 전동기의 회전 속도를 검출하여 제2 속도 신호를 발생하는 제2 회전 속도 검출기를 구비하며,
상기 제1 가진 측정 공정에서는, 상기 기준 입력에 중첩한 가진 입력에 대한 상기 제1 및 제2 속도 신호의 응답을 측정하고,
상기 기계 특성 추정 공정에서는, 상기 제1 및 제2 가진 측정 공정에서 측정된 응답을 이용함으로써, 상기 제1 입력부터 상기 제1 속도 신호까지의 전달 함수 및 상기 제1 입력부터 상기 제2 속도 신호까지의 전달 함수를 추정하는 것을 특징으로 하는 시험 시스템의 입출력 특성 추정 방법.