SE1251365A1 - Styrning av åtminstone ett tillstånd i ett system - Google Patents

Abstract

Ett förfarande och ett system för styrning av åtminstone ett tillstånd i ett system mot ett referensvärde presenteras, varvid nämnda åtminstone ett tillstånd innefattar en tröghet och nämnda styrning utförs genom utnyttjande av en styrsignal. Enligt föreliggande uppfinning är nämnda styrning modellbaserad, där modellen innefattar en kraftekvation relaterad till nämnda system. Vidare är en storlek hos nämnda styrsignal proportionell mot en förändring hos nämnda åtminstone ett tillstånd.Fig. 2

Description

lO l5 20 Fg. “p-,w_l,_¿Ü _ p , - $ï..p,æï§__š-___§ .år 5 * (ekv. l) där: - Kp utgör en förstärkningskonstant; - KI utgör en integreringskonstant; och - KD utgör en deriveringskonstant.

En PID-regulator reglerar på tre sätt, genom en proportionell förstärkning (P; Kp), genom en integrering (I; Ki), och genom en derivering (D; Kg.

Konstanterna Kp, Ki och Kd påverkar systemet enligt följande.

Ett ökat värde för förstärkningskonstanten Kp leder till följande förändring av PID-regulatorn: - ökad snabbhet; - minskade stabilitetsmarginaler; - förbättrad kompensering av processtörningar; och - ökad styrsignalaktivitet.

Ett ökat värde för integreringskonstanten Ki leder till följande förändring av PID-regulatorn: - bättre kompensering av lågfrekventa processtörningar (eliminerar kvarstående fel vid stegstörningar); - ökad snabbhet; och - minskade stabilitetsmarginaler lO l5 20 25 Ett ökat värde för deriveringskonstanten Kd leder till följande förändring av PID-regulatorn: - ökad snabbhet - ökade stabilitetsmarginaler; och - ökad styrsignalaktivitet.

Såsom nämnts ovan finns även andra typer/varianter av reglulatorer/regleralgoritmer vilka har en funktion liknande den för PID-regulatorn.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen Tidigare kända reglulatorer/regleralgoritmer, såsom exempelvis PID-regulatorn, har en stor mängd parametrar vilka behöver kalibreras för att styrningen av systemen de är avsedda att styra skall bli exakt och riktig. Detta gör att kalibreringen ofta behöver utföras av någon som har god kännedom om systemet som ska styras och som dessutom har god förståelse för regulatorfunktionen. Tyvärr har den person som äger eller utnyttjar systemet sällan har den detaljkunskap om systemet och/eller regleralgoritmen som behövs för att kalibreringen ska ge ett optimalt reglersystem. Att till exempel PID- regulatorn är så vanligt förekommande i reglersystem beror delvis på att den är relativt robust mot felaktig kalibrering.

Alltså ger PID-regulatorn ofta ett fungerande reglersystem.

Sällan är dock detta reglersystem optimerat för styrning av det system det är avsett att styra. Med andra ord Ger PID- regulatorn en reglering som fungerar för de flesta system, men samtidigt blir PID-regleringen inte särskilt exakt. Alltså följer PID-regleringen sällan de önskade referensvärdena särskilt väl, vilket ofta leder till undermålig prestanda och/eller onödiga kostnader. l0 l5 20 25 30 Exempelvis kan nämndas att en PID-reglering i ett farthållarsystem i ett fordon anpassar sig relativt dåligt till en referenshastighet som farthållaren har räknat ut att fordonet ska hålla för att minimera bränsleförbrukningen, vilket leder till onödigt hög bränsleförbrukning i fordonet.

Motsvarande gäller för andra kända regulatorer som har liknande funktion som PID-regulatorn.

Ett problem med PID-regulatorn, vilket även är en bidragande orsak till att PID-regleringen blir inexakt, är att PID- algoritmen ger upphov till över- och/eller underslängar för styrsignalen till det system som ska styras, det vill säga insignalen u(t). Dessa över- och/eller underslängar beror åtminstone delvis på en uppvridning i regulatorn på grund av förstärkningen från I-delen, det vill säga från den integrerande delen (I; Ki) av algoritmen. Uppvridningen fungerar ungefär som ett minne som minns för långt bakåt i tiden, vilket gör att regulatorn riskerar att kompensera för gamla fel. Motsvarande problem finns även för andra regulatorer som innefattar en åtminstone delvis integrerande funktion.

Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett reglersystem vilket löser ovan nämnda problem med tidigare kånda reglersystem.

Detta syfte uppnås genom det ovan nämnda förfarandet enligt den kännetecknande delen av patentkrav 1. Syftet uppnås även genom ovan nämnda reglersystem enligt kännetecknande delen av patentkrav 27, samt av ovan nämnda datorprogram och datorprogramprodukt.

Genom föreliggande uppfinning styrs ett åtminstone tillstånd i ett system mot ett referensvärde, där det åtminstone ett tillståndet har en tröghet, exempelvis en masströghet, en l0 l5 20 25 30 termisk tröghet eller ett tröghetsmoment såsom förklarats ovan. Styrningen enligt uppfinningen ar baserad på en modell vilken innefattar en kraftekvation som är relaterad till systemet som ska regleras. Styrningen av det åtminstone ett tillståndet utförs genom utnyttjande av en styrsignal, vilken enligt uppfinningen ska vara proportionell mot förändringen, det vill säga derivatan, hos det åtminstone ett tillståndet som styrs.

Alltså utgår styrningen av tillstånden enligt föreliggande uppfinning från systemen vilka innefattar respektive tillstånd. Med andra ord regleras systemen baserat på systemen själva, eftersom regleringen av systemen utförs baserat på modeller av systemen som ska regleras. Härigenom finns en god kännedom om systemen som ska regleras inom regleralgoritmen, vilket gör att regleralgoritmen kan göras stabil.

Eftersom regleringen enligt uppfinningen utgår från systemet som ska regleras erhålls en så kraftfull eller finkänslig reglering som systemet kräver. Härigenom erhålls en adaptiv justering av regleringen, där justeringen följer systemets förändring. Detta gör att en mycket exakt reglering av systemet kan erhållas då föreliggande uppfinning utnyttjas.

Regleringen enligt uppfinningen behöver inte utnyttja på förhand bestämda förstärkningsfaktorer såsom krävs vid till exempel PID-reglering, vilket gör att regleringen enkelt kan anpassas till systemet som ska styras. Dessutom minskar antalet parametrar som måste kalibreras radikalt med föreliggande uppfinning jämfört exempelvis med en PID- regulator.

Eftersom en fysikalisk modell för systemet som ska regleras ligger till grund för regleringen krävs avsevärt mindre kunskaper inom reglerteknik för att ställa in reglersystemet. l0 l5 20 25 30 Väsentligen inga detaljkunskaper i reglerteknik eller regleralgoritmer krävs för att handha reglersystemet enligt föreliggande uppfinning.

Regleringen enligt föreliggande uppfinning anpassar snabbt och väl sig efter referensvärdet eftersom över- och/eller underslängar hos styrsignalen som tidigare kända regleralgoritmer har haft problem inte uppstår vid regleringen enligt föreliggande uppfinning. Speciellt kan nämnas att uppvridningen i hos tidigare kända regulatorer på grund av förstarkningen från I-delen kan undvikas med uppfinningen.

Enligt en utföringsform av uppfinningen ar systemet som ska regleras ett farthållningssystem i ett fordon, vilket har en tröghet som är relaterad till en massa m för fordonet.

Tillståndet utgör här en faktisk hastighet vad för fordonet. Då föreliggande uppfinning tillämpas på ett sådant farthållningssystem kan fordonets bränsleförbrukning minskas eftersom regleringen mer exakt följer referenshastigheten som bestämts av farthållarsystemet.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är systemet som ska regleras en motor i ett fordon, vilket har en tröghet baserad på ett tröghetsmoment ] för motorn. Det åtminstone ett tillståndet innefattar här ett faktiskt varvtal maa för motorn. Genom reglering enligt föreliggande uppfinning kan motorns varvtal styras mycket exakt utan stort kalibreringsarbete.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är systemet som ska regleras ett temperaturregleringssystem, vilket har en tröghet baserad på en termisk tröghet K. Det åtminstone ett tillståndet innefattar här en faktisk temperatur Tha. Härigenom erhålls en mycket exakt justering av den faktiska temperaturen 10 l5 20 25 Täa mot det önskade referensvardet, vilket i vissa miljöer, till exempel i laboratorier, ar helt avgörande verksamheten och i andra miljöer, exempelvis i kontorslokaler och fordonshytter, höjer komforten för exempelvis personal.

Enligt en utföringsform av uppfinningen ar systemet som ska regleras ett system för accelerationsbegransning i ett fordon, vilket har en tröghet baserad på en massa m för fordonet. Det åtminstone ett tillstånd innefattar har en faktisk acceleration aa” för fordonet. Harigenom kan en mycket god kontroll över fordonsaccelerationen erhållas.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är systemet som ska regleras ett system för bromsning av fordonet, vilket har en tröghet baserad fordonsmassan m. Det åtminstone ett tillstånd innefattar har en faktisk hastighet vad för fordonet. Härigenom kan vasentligen alla darför lampliga typer av bromssystem för ett fordon styras mycket exakt.

Kortfattad figurförteckning Uppfinningen kommer att belysas närmare nedan med ledning av de bifogade ritningarna, dar lika hanvisningsbeteckningar anvands för lika delar, och vari: Figur l visar ett exempel på insvangningsförlopp mot ett referensvarde, Figur 2 visar ett exempel på insvangningsförlopp mot ett referensvarde, Figurer 3a och 3b visar ett exempel på massbestämning av ett fordon, och Figur 4 visar en styrenhet. lO 15 20 25 30 Beskrivning av föredragna utföringsformer Föreliggande uppfinning hänför sig enligt en aspekt till ett förfarande för styrning av ett eller flera tillstånd i ett system mot ett referensvärde och enligt en aspekt till ett reglersystem anordnat för styrning av detta åtminstone ett tillstånd mot referensvärdet. Tillstånd för systemen som kan regleras enligt föreliggande uppfinning har en tröghet, vilket innebär att ett motstånd mot förändring finns för tillståndet, till exempel mot en rörelseförändring eller mot en temperaturförändring. Förändringar för tillstånden sker därför över en tidsperiod och inte momentant.

Många system har inbyggda trögheter för sina tillstånd.

Väsentligen alla sådana system kan regleras genom utnyttjande av föreliggande uppfinning. Ett par utföringsformer av föreliggande uppfinning kommer att beskrivas nedan. Dock inser en fackman på området att föreliggande uppfinning generellt kan tillämpas på väsentligen alla system där systemens tillstånd har någon slags motvilja till att förändras, det vill säga någon slags tröghet.

Exempelvis kan med föreliggande uppfinning i temperaturreglersystem temperaturen styras mot ett temperaturreferensvärde. I ett motorreglersystem i ett fordon kan motorvarvtalet styras mot ett referensvarvtal. I ett farthållarsystem i ett fordon kan fordonshastigheten styras mot en referenshastighet. I ett bromsreglersystem i ett fordon kan fordonshastigheten styras mot ett referensvärde i form av en maximal hastighet. I ett reglersystem för accelerationsbegränsning kan fordonsaccelerationen styras mot en referensacceleration. Dessa utföringsformer och tillämpningar av uppfinningen kommer att beskrivas mer i detalj nedan. l0 l5 20 25 30 Styrningen av det åtminstone ett tillståndet i systemet som ska regleras ar enligt uppfinningen modellbaserat. Modellen vilken här tillämpas är relaterad till systemet som ska regleras genom att modellen innefattar en kraftekvation eller en annan ekvation som är relaterad till detta system. Alltså tas en modell av systemet fram åtminstone delvis genom att en kraftekvation ställs upp för åtminstone en del av systemet.

Vidare utförs vid regleringen av systemet styrningen av tillståndet genom utnyttjande av en styrsignal, varvid den modellbaserade styrningen gör att en storlek hos denna styrsignal är proportionell mot en förändring för det åtminstone ett tillståndet. Alltså tillhandahåller en styrenhet styrsignalen baserat på modellen så att dess storlek är proportionell mot en förändring hos tillståndet.

Att reglera system baserat på utseendet och särdrag för systemen själva gör regleringen av systemen mycket exakt. Till skillnad från tidigare kända reglersystem, i vilka systemen som ska regleras har tvingats in i reglersystemens regleralgoritmer, exempelvis i form av förstärkningsparametrar, utgår regleringsalgoritmen enligt föreliggande uppfinning helt utifrån det system som ska regleras, varför en optimalt anpassad reglering kan tillhandahållas då föreliggande uppfinning utnyttjas.

Antalet parametrar som måste kalibreras i reglersystemet inför regleringen minskas radikalt med föreliggande uppfinning jämfört tidigare kända regulatorer. Detta gör även att avsevärt mindre kunskaper inom reglerteknik krävs för att ställa in reglersystemet så att en god reglering erhålls.

Dessutom minimeras med regleringen enligt föreliggande uppfinning över- och/eller underslangar hos styrsignalen som i tidigare kända regulatorer uppstått på grund av den l0 l5 20 25 30 l0 integrerande minnesdelen av dess regleralgoritmer, det vill exempelvis säga hos I-delen för en PID-regulator.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är systemet som ska regleras ett farthållningssystem i ett fordon, vilket har en tröghet är relaterad till en massa m för fordonet. Tillståndet som ska styras utgör här en faktisk hastighet vad för fordonet, det vill säga den verkliga hastighet fordonet kommer att hålla som reslutat av farthållningen. Referensvärdet som tillståndet styrs emot utgör här en referenshastighet vmf för fordonet.

Det finns en mängd olika typer av farthållare för fordon. I en del av dessa typer av farthållare ställer föraren själv in referenshastigheten væf. I andra typer av farthållare ställer föraren in en set-hastighet vw, baserat på vilken farthållaren sedan fastställer storleken på referenshastigheten væf som skickas till hastighetsregulatorn, varvid referenshastigheten væf kan ha ett annat värde än set-hastigheten væt.

Enligt utföringsformen tar modellen hänsyn till en skillnad mellan en faktisk acceleration aad för fordon, det vill säga den verkliga acceleration som resulterar av farthållningen, och en referensacceleration amf för fordonet. Denna skillnad beror av en tidsparameter T, vilket beskrivs mer i detalj nedan. Tidsparametern I avgör hur utseendet på insvängningsförloppet för den faktiska hastigheten vmï mot referenshastigheten væf ser ut på så sätt att ett mindre värde på tidsparametern I ger ett snabbt insvängningsförlopp och ett större värde på tidsparametern I ger ett långsamt insvängningsförlopp. Detta visas schematiskt i figur l, där den streckade raka horisontella linjen är en referenshastighet vad mot vilken faktiska hastigheter för olika värden på I svänger in. Såsom illustreras i figur l ger det minsta värdet lO l5 20 25 30 ll på tidsparametern I==2 (heldragen kurva) det snabbaste insvangningsförloppet, det större vårdet på tidsparametern T==5 (punktad kurva) ett långsammare insvångningsförlopp, och det största vardet på tidsparametern T==8 (streckad kurva) det långsammaste insvångningsförloppet.

Enligt utföringsformen utgör alltså tidsparametern I den enda parameter som ska kalibreras för att regleringen ska få det önskade förloppet. Med andra ord avgör vårdet för tidsparametern I hur lång tid det tar för den faktiska hastigheten vwx att bli lika stor som referenshastigheten væf.

Alltså bör enligt uppfinningen tidsparametern I justeras för att ge ett för systemet som ska regleras optimalt utseende på insvångningsförloppet för den faktiska hastigheten vad mot referenshastigheten vmf. Det år förhållandevis enkelt och intuitivt för en anvåndare av ett reglersystem enligt föreliggande uppfinning att inse vilken inverkan en justering av storleken på tidsparametern I har på regleringen.

Alltså behöver endast en parameter, tidsparametern I, hår kalibreras, dar det dessutom år enkelt att förstå och förklara vilken inverkan denna parameter har på regleringen. Detta år en avsevard förenkling och förbattring för anvåndaren jamfört med tidigare regulatorer, såsom för PID-regulatorer, där ett flertal parametrar, vilka för anvåndaren har en svårförståelig inverkan på regleringen, måste justeras för att anpassa regleringen till systemet som ska regleras. Till exempel måste parametrar för P-delen, I-delen och D-delen kalibreras då en PID-regulator ska anpassas till ett system den ska reglera.

Inverkan av dessa justeringar av P-, I- och D-delen på regleringen år i basta fall oöverskådlig för anvåndaren och i värsta fall totalt obegriplig. 10 l5 20 25 30 l2 Föreliggande uppfinning presenterar därför en avsevärd förenkling av den kalibrering som behöver göras för att utföra regleringen av systemet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är värdet på tidsparametern I relaterat till en körmod, även benämnt körläge, för fordonet. Detta visas schematiskt i figur 2.

Värdet på tidsparametern I ses här som relaterat till en aggressivitet hos regleringen. Därför kan vid en normal körmod, exempelvis benämnd som ”standard” (punktad kurva), tidsparametern I ges ett medelstort värde.

För en mer aggressiv körmod, exempelvis benämnd ”power” (streckad kurva), ges tidsparametern I ges ett förhållandevis litet värde om den faktiska hastigheten vad är lägre än referenshastigheten vmf. För denna körmod ges tidsparametern I ges ett förhållandevis stort värde om den faktiska hastigheten vmï är högre än referenshastigheten vmf, såsom visas i figur 2.

Den mer aggressivare körmoden power svänger alltså in snabbt när den närmar sig referenshastigheten vmf nerifrån (från en lägre hastighet), men svänger in långsamt när den närmar sig referenshastigheten væf uppifrån (från en högre hastighet).

Körmoden power försöker alltså snabbt nå upp till referenshastigheten væf nerifrån och möter tidigt upp uppifrån, vilket ger ett kraftfullt intryck, en högre medelhastighet och en tidsvinst i jämförelse med de andra körmoderna.

I/ I/ För en mindre aggressiv körmod, exempelvis benämnd eco (heldragen kurva), ges tidsparametern T ges ett förhållandevis stort värde om den faktiska hastigheten vad är lägre än referenshastigheten vwf. På motsvarande sätt ges tidsparametern I för denna körmod ett förhållandevis litet värde om den faktiska hastigheten vad är högre än referenshastigheten væf, l0 l5 20 25 l3 såsom visas i figur 2. Den mindre aggressiva körmoden eco svänger alltså in snabbt när den närmar sig referenshastigheten væf uppifrån (från en högre hastighet), men svänger in långsamt när den närmar sig referenshastigheten vwf nerifrån (från en lägre hastighet), vilket ger ett mjukt intryck, samt en lägre medelhastighet och därmed en lägre total bränsleförbrukning. Dessutom minskas även mängden bortbromsad energi med körmoden eco, eftersom ett fordon exempelvis under ett vägavsnitt innefattande en uppförsbacke följt av en nedförsbacke har en lägre hastighet på toppen av krönet. På grund av den lägre hastigheten på toppen krävs mindre bromsning under nedforsbacken varvid mindre energi bromsas bort.

Såsom framgår av det i figur 2 visade icke-begränsade exemplet kan regleringen enligt föreliggande uppfinning enkelt justeras så att olika körmoder för fordonet erhålls. Den enda parametern som behöver ändras för att åstadkomma detta är tidsparametern I, vilket är en avsevärd förenkling jämfört med tidigare kända reglersystem.

Enligt en utföringsform där uppfinningen tillämpas vid farthållning har kraftekvationen som modellen för systemet som ska regleras beskriver är relaterad till ett utseende enligt: Fk+l=m*(i- am)+Fk, där (ekv. 1) - Fku är en kraft vilken kommer verka på nämnda fordon vid nästa iteration av ekvationen beräknas; - nï är massan för fordonet; - vmf är referenshastigheten; - vad är den faktiska hastigheten; - I är tidsparametern; 10 15 20 25 14 - amï är den faktiskt accelerationen för fordonet; och - Pa är en nuvarande kraft vilken verkar på fordonet.

O _ v _11 Som framgar av ekvation 1, motsvarar termen lflä-52 en referensacceleration amf, vilket gör att storleken på skillnaden för tidsparametern I har en direkt påverkan på skillnaden mellan referensacceleration amf och den faktiska accelerationen aan. Härigenom kan en enkel justering av värdet för tidsparametern I påverka hela regleringen enligt föreliggande uppfinning, på så sätt som beskrivs ovan.

Då föreliggande uppfinning tillämpas på ett farthållningssystem kan fordonets bränsleförbrukning minskas eftersom regleringen mer exakt följer referenshastigheten som bestämts av farthållarsystemet. Detta beror på att regleringen enligt uppfinningen baseras på en fysikalisk modell av farthållningssystemet, det vill säga att regleringen utgår från det system som ska regleras.

Den signal för den faktiska accelerationen aan som fordonet kan tillhandahålla innehåller ofta brus. Denna signal kan genereras på en mängd olika sätt i fordonet. Exempelvis kan accelerationen bestämmas genom derivering av den faktiska fordonshastigheten vad, genom utnyttjande av kraftekvationen, eller genom utnyttjande av en accelerometer. Oavsett hur signalen för den faktiska accelerationen aan har genererats är den ofta brusig, vilket gör att den är svår att basera regleringen på eftersom den riskerar att bli instabil.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning justeras därför kraftekvationen för att kompensera för brusigheten hos signalen för den faktiska accelerationen aad. Den justerade kraftekvationen har då ett utseende enligt: 10 15 20 25 15 _ h Vref -Vact Fk+1 _ çm * _ am)+Fk, där (ekv. 2) - EH4 är en kraft vilken kommer verka på fordonet vid nästa iteration; - h är en diskretitionsfaktor, vilken anger en upplösning i reglersystemet, där denna upplösning kan vara relaterad till reglersystemets samplingstid/tidssteg, vilken exempelvis kan vara 0.01 sekunder; - y är en kalibreringstid; - nï är massan för fordonet; - vmf är referenshastigheten; - vad är den faktiska hastigheten; - I är tidsparametern; - aan är den faktiska accelerationen; och - Fk är en nuvarande kraft vilken verkar på fordonet.

Värdet för kalibreringstiden y anger hur snabbt den faktiska accelerationen aaa närmar sig referensaccelerationen awf. Med andra ord anger värdet för kalibreringstiden y hur snabbt (Vre f - ”act T - aMI)==0 i ekvation 2.

Genom utnyttjande av den kompenserade kraftekvationen i ekvation 2 kan oscillationsproblem undvikas for regleringen då signalen för den faktiska accelerationen add är brusig. Även problem relaterade till felskattningar av fordonsmassan m i modellen kan undvikas genom denna utforingsform av uppfinningen.

Enligt denna utföringsform görs regleringen av systemet oscillationsfri, det vill säga styrningen av tillståndet görs icke-oscillativ, genom att ge tidsparametern I ett värde som är åtminstone fyra gånger större än värdet för kalibreringstiden y, I21l*y. Då I21l*y sker insvängningen för det faktiska lO l5 20 25 16 värdet mot referensvärdet helt utan över- och/eller underslängar. Oscillationer i själva insvängningsförloppet för det faktiska värdet mot referensvärdet undviks alltså då r24*)/.

Enligt en annan utföringsform ges tidsparametern I ett värde som är åtminstone mer än fyra gånger så stort som värdet för kalibreringstiden y, T>>4*y. Exempelvis kan här tidsparametern I ges värdet 5*y, r==5*y, vilket ger ytterligare 20 % stabilitetsmarginal jämfört med värdet I==4*y. Även högre värden för tidsparametern I kan utnyttjas, exempelvis r==6*y, eller T==7*y, vilket ger ytterligare marginaler mot oscillation i regleringen. De högre värdena för tidsparametern I kan utnyttjas för att ge ytterligare marginaler mot felskattningar av fordonsmassan m.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är systemet som ska regleras ett system för accelerationsbegränsning i ett fordon. Tillståndet som ska styras utgör då en faktisk acceleration add för fordonet och referensvärdet som utnyttjas vid styrningen utgör en referensacceleration amf för fordonet.

Trögheten i systemet för accelerationsbegränsning baseras här på fordonsmassan m. Den fysikaliska modellen, på vilken regleringen baseras, tar hänsyn till en skillnad mellan den faktiska accelerationen aan och referensaccelerationen awf, då kraftekvationen har ett utseende enligt: Fk+1=m*(a,e,- aa,,)+F,., där (ekv. 3) - EH4 är den kraft som kommer verka på fordonet vid nästa iteration; -in är massan för fordonet; - aæf är referensaccelerationen; 10 15 20 25 30 17 - aan är den faktiska accelerationen; och - Fk är en tidigare nuvarande kraft vilken verkar på fordonet.

Genom denna utföringsform av uppfinningen styrs alltså den faktiska accelerationen aaa mot referensacceleration amf så att en begränsning av den faktiska accelerationen aaa erhålls.

Eftersom regleringen är baserad på en fysikalisk modell av accelerationsbegränsningssystemet erhålls härigenom en exakt styrning av den faktiska accelerationen aan, vilken dessutom är enkel att kalibrera. Storleken på tidsparametern I bestämmer på så sätt som har beskrivits ovan hur insvängningsförloppet ser ut när den faktiska accelerationen aaa närmar sig referensacceleration aæf, så att olika värden på tidsparametern I ger olika uppförande för systemet för accelerationsbegränsning.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgör systemet som ska regleras ett system för bromsning fordonet.

Väsentligen vilken typ av fordonsbromssystem som helst kan regleras enligt denna utföringsform, exempelvis en färdbroms, en retarder, eller en elektromagnetisk broms, vilken till exempel kan utgöras av en elmotor i ett hybridfordon. Det åtminstone ett tillståndet utgör här en faktisk fordonshastighet vafl och referensvärdet utgör en maximal fordonshastighet vmax, vars värde exempelvis kan baseras på en hastighetsbegränsning för ett vägavsnitt. Trögheten baseras för fordonsbromssystemet på fordonsmassan m.

För denna utföringsform av uppfinningen tar modellen av fordonsbromssystemet hänsyn till en skillnad mellan den faktiska fordonsaccelerationen aaa och referensaccelerationen amf för fordonet då kraftekvation har ett utseende enligt: Bkfl =m* (e- acw.) +Bk, där (ekv. 4) 1.' 10 l5 20 25 l8 - BM4 är en kraften vilken kommer verka på nämnda fordon vid nästa iteration av algoritmen; - n1 är fordonsmassan; - væf är referenshastigheten; - vad är den faktiska hastigheten; - I är tidsparametern; - aad är den faktiska fordonsaccelerationen; och - Bk är den nuvarande bromsande kraften vilken verkar på fordon.

Såsom framgår av ekvation 4 beror skillnaden mellan den faktiska fordonsaccelerationen aaa och referensaccelerationen aæf av tidsparametern I eftersom referensaccelerationen aæf Vmax -Vact motsvaras av termen På motsvarande sätt som beskrivits ovan bestämmer storleken på tidsparametern I hur insvängningsforloppet ser ut när här den faktiska fordonshastigheten vad närmar sig den maximala fordonshastigheten vmax. På så sätt kan fordonsbromssystemet enkelt kalibreras, och eventuellt ges ett ändrat uppförande, endast genom att ändra värdet på tidsparametern T, samtidigt som en mycket exakt reglering erhålls. Även for denna utforingsform kan ovan beskrivna justeringen av kraftekvationen tillämpas på kraftekvationen i ekvation 4 genom inforandet av kvoten å i ekvation 4, där h är en diskretitionsfaktor och y är en kalibreringstid, varigenom problem relaterade till brusighet hos den faktiska accelerationen aan och/eller felskattningar av fordonsmassan m minimeras.

Såsom nämnts ovan kan reglersystemet goras oscillationsfritt, det vill säga icke-ocsillativt genom att ge tidsparametern I 10 15 20 25 30 19 ett lämpligt värde, vilket är värde som är åtminstone fyra gånger större än värdet för kalibreringstiden V, I 211*y. Ännu större marginaler mot svängningar/oscillation kan erhållas genom att större värden på tidsparametern T utnyttjas, exempelvis =5*y, I=6*)/, eller r=7*y.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgör systemet som ska regleras en motor i ett fordon. Tillståndet som ska styras vid denna reglering utgör då ett faktiskt varvtal waa för nämnda motor och referensvärdet som det faktiska varvtalet waa ska styras mot utgör ett referensvarvtal wmf för motorn. Trögheten för motorsystemet utgörs här av ett tröghetsmoment ] för motorn. Modellen för motorsystemet, på vilken regleringen baseras, tar här hänsyn till en skillnad mellan en förändring av ett faktiskt varvtal w¿Ü för motorn och en förändring av ett referensvarvtal wgj för motorn. Skillnaden beror här av en tidsparameter I, wref -wact eftersom termen innefattar tidsparameter I, varför förloppet för det faktiska varvtalets maa insvängning mot referensvarvtalet wæf kan styras genom storleken på tidsparametern I, på motsvarande sätt som beskrivits ovan för olika utföringsformer.

Enligt utföringsformen har modellens kraftekvation ett utseende enligt: Tk+1 :f * (d _ mass) + Tkf där T (ekv. 5) - Ykil är ett vridmoment vilket kommer avges av motorn vid nästa iteration av algoritmen; - ] är tröghetsmomentet för motorn; - aqfi-är referensvarvtalet för motorn; - wad är motorns faktiska varvtal; I är tidsparametern; l0 l5 20 25 20 - w¿fl är en förändring av det faktiska varvtalet; och - T; är det vridmoment som för närvarande avges av motorn.

En exakt och enkelt kalibrerbar reglering av motorsystemet erhålls genom regleralgoritmen i ekvation 5.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgör systemet som ska regleras ett temperaturregleringssystem för en begränsad volym, där temperaturregleringssystemets tröghet baseras på en termisk tröghet K för volymen. Det åtminstone ett tillståndet utgör här en faktisk temperatur Tha för den begränsade volymen och den faktiska temperaturen Tha styrs mot en referenstemperatur Ræf för volymen.

Modellen för temperaturregleringssystemet tar hänsyn till en skillnad mellan en förändring av en faktisk temperatur Tan för volymen och en förändring av en referenstemperatur Rgf för denna volym. Skillnaden beror här av tidsparametern I och en ekvation för temperaturreglering vilken enligt modellen av temperaturregleringssystemet har ett utseende enligt: Pkflflrfle- (ekv. e) I ut) + Pk, där - HH4 är en termisk effekt vilken kommer avges i den begränsade volymen vid nästa iteration av algoritmen; - K är den termiska trögheten för den begränsade volymen; - æf är referenstemperaturen; - T¿ï är den faktiska temperaturen; - I är tidsparametern; - Täï är en förändring av den faktiska temperaturen; och - PQ är en nuvarande termisk effekt vilken avges i den begränsade volymen.

Aggressiviteten hos insvängningsförlopp för den faktiska temperaturen Tha mot referenstemperaturen flwf kan enkelt 10 15 20 25 30 21 ställas in genom justring av värdet för modellens tidsparameter T, varigenom insvängningsförloppets karaktär ändras såsom har beskrivits i detalj ovan.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgör det system som ska regleras ett godtyckligt lämpligt system inkopplat till ett kraftuttag i fordonet. Vissa fordon, exempelvis lastbilar och traktorer, har kraftuttag till vilka en användare kan koppla in i stort sett vilken utrustning som helst, såsom exempelvis en kran, en cementblandare, eller olika typer av kraftaggregat. I fordon med tidigare kända reglersystem implementerade har användaren då kunnat välja mellan ett förutbestämt antal förinställda kalibreringar av PID-regulatorn för detta kraftuttag, vilket inte har varit tillfredställande för användarna. Den stora variationen mellan de olika typer av system som kan kopplas in till kraftuttaget gör att regulatorer med en relativt stor mängd olika egenskaper krävs för att på ett tillfredställande sätt driva dessa system.

Då föreläggande uppfinning utnyttjas för kraftuttaget kan, på så sätt som beskrivs ovan, regleringen av systemet som ansluts till kraftuttaget ges en önskad karaktär/aggressivitet genom en enkel justering av tidsparameter I. Härigenom kan aggressiviteten hos regleringen väljas väsentligen fritt av användaren, så att den kan optimeras mot det system som ska regleras. Härigenom erhålls en mycket väl anpassad reglering av alla de olika godtyckliga lämpliga system vilka kan vara inkopplade till kraftuttaget i fordonet.

Enligt en utföringsform ges tidsparameter I ett relativt stor värde då reglering av system anslutna till kraftuttaget sker, exempelvis I==4*y, ==5*y, I==6*y, eller I==7*y, vilket ger l0 l5 20 25 22 säkerhetsmarginaler för att regleringen skall förbli icke- oscillerande.

Föreliggande uppfinning kan även utnyttjas för att bestämma fordonsmassan m. Detta görs genom analys av insvängningsförlopp för faktiska tillståndsvärden mot referensvärdet. Här jämförs utseendet för det faktiska insvängningsförloppet, exempelvis för den faktiska fordonshastigheten vad, med ett förväntat utseende för samma insvängningsförlopp, exempelvis med ett förväntat utseende för denna fordonshastighet vaaßmwa Om dessa två insvängningsförlopp skiljer sig ät kan det bero på att skattningen av fordonsmassan ar felaktig, vilket gör att regleringen enligt uppfinningen blir något inexakt, varvid den faktiska fordonshastigheten vad fär ett annat utseende än den borde fä. Därför kan skattningen av fordonsmassan m justeras baserat pä denna analys av insvängningsförloppen. För att kunna skatta en kvot mellan den verkliga massan nzför fordonet och den skattade massan rn* för fordonet görs en matematisk analys av ett insvängningsförlopp, vilken beskrivs härefter.

Fordonet följer alltid kraftekvationen (Newtons andra lag): -F "V¿l=I%w wwwmg (ekV- 7) Dä fordonet verkligen styrs av regulatorn, det vill säga dä regulatorn får det den begär och då reglersystemet inte ligger i mättning mot maxmoment eller släpmoment, kommer hastighetsprofilen för den faktiska fordonshastigheten vaa att följa en fördefinierad profil som endast beror på de två parametrarna I och Y, vilket kan härledas enligt nedan.

Fordonet styrs, när regulatorn verkligen styr, av ekvationen: lO l5 20 23 F I hm Vref _ Vacgk _ a M am +Fk, där (ekv. 8) - EH4 är en kraft vilken kommer verka på fordonet vid nästa iteration; - h är en diskretitionsfaktor; - y är en kalibreringstid; - nï är massan for fordonet; - væf är referenshastigheten; Væßk är den faktiska hastigheten; - I är tidsparametern; ammk är den faktiska accelerationen; och - Fk är en nuvarande kraft vilken verkar på fordonet.

Genom att kombinera kraftekvationen (ekvation 7) och kraftuppdateringsekvationen (ekvation 8) erhålls uttrycket: hm* Vref _ Vacßk maacgkfl + Fomgivníng,k+] I T I _ aaczgk + Famgívníngk + maacßk 9) (ekv.

Anta att omgivningskraften F' är konstant från ett sampel omgivning till ett annat, vilket är ett rimligt antagande i exempelvis ett farthållningssystem, vilket är relativt långsamt. Då erhålls efter lite algebraisk ommoblering uttrycket: 1 m* Vref _ vactk (aactk _ aacl k+1) o--_ í-aaayk +í Y m T h (ekv. 10) Om ett hastighetsfel definieras som 8==væ,-VM, och utnyttjar (aacßk _ aact,k+1 ) h accelerationen erhålls istället foljande ordinära att termen är den numeriska derivatan av differentialekvation av andra ordningen for hastighetsfelet om 10 l5 20 24 man dessutom övergår från diskret tid till kontinuerlig tid: (ekv. ll) >|= - ;L=2L år kvoten mellan den hittills skattade massan m m och den verkliga massan nz.

Ur ekvation ll kan masskvoten ;L enkelt losas ut och beråknas.

Problemet år att både å och É ofta år valdigt brusiga, varfor skattningen dårmed också ofta blir brusig.

For att minimera problemet med brus i måtsignaler integreras ekvationen från och med att regulatorn verkligen borjar styra fordonet vid tiden t=O tills systemet stabiliserats kring referensen efter tiden t=T. Då fås ett uttryck for masskvoten enligt: <°i(0)-~°l(T) «(s(T)-s(o))+í8(1)df u=1~v (ekv. l2) Ekvation 12 år enkel att realisera i ett diskret styrsystem och den konvergerar garanterat så långe hastigheten konvergerar mot referensen.

Når detta vårde for masskvoten 1L år beräknat enligt ekvation 12 kan en ny masskattning nfly erhållas genom att multiplicera den gamla skattningen nf med den beråknade masskvoten uz (ekv. 13) Detta kan upprepas vid varje insvångning mot referensen.

Ett icke-begränsande simulerat exempel på masskattning enligt denna utforingsform visas i figurerna 3a och 3b, där den 10 15 20 25 30 25 heldragna kurvan motsvarar en insvängning där masskattningen är korrekt och den punktade kurvan motsvarar en insvängning med felaktig masskattning. För den korrekta masskattningen blir insvängningen oscillationsfri (framgår av figur 3a) och masskvoten LL=1 (framgår av figur 3b).

För den inkorrekta masskattningen får insvängningen en översläng (framgår av figur 3a) och masskvoten ;L=05 (framgår O av figur 3b). Massan är här alltså 50 6 underskattad.

I figur 3b framgår tydligt att algoritmen konvergerar mot masskvotsvärdena LL=1 respektive Ufl=Q5 för korrekt respektive felaktig masskattning, vilket gör att algoritmen blir mycket användbar för att korrigera felaktiga masskattningar. Dessutom kan algoritmen implementeras med mycket lågt komplexitetstillskott.

Fackmannen inser att det ovan beskrivna förfarandet enligt föreliggande uppfinning dessutom kan implementeras i ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator åstadkommer att datorn utför metoden. Datorprogrammet utgör vanligtvis av en datorprogramprodukt 403 lagrad på ett digitalt lagringsmedium, dar datorprogrammet är innefattat i en datorprogramproduktens datorläsbara medium. Nämnda datorläsbara medium består av ett lämpligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read- Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc.

Figur 4 visar schematiskt en styrenhet 400. Styrenheten 400 innefattar en beräkningsenhet 401, vilken kan utgöras av väsentligen någon lämplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik 10 15 20 25 30 26 funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC).

Beräkningsenheten 401 är förbunden med en, i styrenheten 400 anordnad, minnesenhet 402, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 401 t.ex. den lagrade programkoden och/eller den lagrade data beräkningsenheten 401 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten 401 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 402.

Vidare är styrenheten 400 försedd med anordningar 411, 412, 413, 414 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 411, 413 för mottagande av insignaler kan detekteras som information och kan omvandlas till signaler som kan behandlas av beräkningsenheten 401. Dessa signaler tillhandahålls sedan beräkningsenheten 401. Anordningarna 412, 414 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla signaler erhållna från beräkningsenheten 401 för skapande av utsignaler genom att t.ex. modulera signalerna, vilka kan överföras till andra delar av reglersystemet och/eller till system som regleras enligt föreliggande uppfinning.

Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss (Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media Orientated Systems Transport bus), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning.

En fackman inser att den ovan nämnda datorn kan utgöras av beräkningsenheten 401 och att det ovan nämnda minnet kan utgöras av minnesenheten 402. l0 l5 20 27 Allmänt består styrsystem i moderna fordon av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar for att sammankoppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, och olika på fordonet lokaliserade komponenter. Ett dylikt styrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, och ansvaret for en specifik funktion kan vara uppdelat på fler ån en styrenhet. Fordon av den visade typen innefattar alltså ofta betydligt fler styrenheter ån vad som visas i figur 4, vilket år valkant for fackmannen inom teknikområdet.

Foreliggande uppfinning år i den visade utforingsformen implementerad i styrenheten 400. Uppfinningen kan dock aven implementeras helt eller delvis i en eller flera andra vid fordonet redan befintliga styrenheter eller i någon for foreliggande uppfinning dedikerad styrenhet.

Fackmannen inser också att systemet ovan kan modifieras enligt de olika utforingsformerna av metoden enligt uppfinningen.

Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon, till exempel en lastbil eller en buss, innefattande åtminstone ett reglersystem enligt uppfinningen.

Föreliggande uppfinning år inte begränsad till de ovan beskrivna utforingsformerna av uppfinningen utan avser och innefattar alla utföringsformer inom de bifogade sjålvståndiga kravens skyddsomfång.

Claims (32)

l0 l5 20 25 28 Patentkrav

1. l. Förfarande för styrning av åtminstone ett tillstånd i ett system mot ett referensvärde, varvid nämnda åtminstone ett tillstånd innefattar en tröghet och nämnda styrning utförs genom utnyttjande av en styrsignal kännetecknat av att - nämnda styrning är modellbaserad, där modellen innefattar en kraftekvation, eller annan ekvation relaterad till nämnda system; och - en storlek hos nämnda styrsignal är proportionell mot en förändring hos nämnda åtminstone ett tillstånd.

2. Förfarande enligt patentkrav l, varvid nämnda system är ett farthållningssystem i ett fordon, nämnda åtminstone ett tillstånd utgör en faktisk hastighet vad för nämnda fordon, nämnda referensvärde utgör en referenshastighet væf för nämnda fordon, och nämnda tröghet är relaterad till en massa m för nämnda fordon.

3. Förfarande enligt patentkrav 2, varvid nämnda modell tar hänsyn till en skillnad mellan en faktisk acceleration aad för nämnda fordon och en referensacceleration amf för nämnda fordon, där nämnda skillnad beror av en tidsparameter I.

4. Förfarande enligt något av patentkrav 2-3, varvid nämnda kraftekvation har ett utseende enligt: ”ref -vact T P¿+1==n1*( - add)-+P}, där - EH4 är en kraft vilken kommer verka på nämnda fordon vid nästa iteration; -1n är nämnda massa för nämnda fordon; - vmf är nämnda referenshastighet; - vad är nämnda faktiska hastighet; - I är en tidsparameter; l0 l5 20 25 29 - awï är en faktisk acceleration för nämnda fordon; och - Fk är en nuvarande kraft vilken verkar på nämnda fordon.

5. Förfarande enligt patentkrav 2, varvid nämnda kraftekvation justeras för att kompensera för att en signal för en faktisk acceleration aad för nämnda fordon är brusig.

6. Förfarande enligt patentkrav 5, varvid nämnda kraftekvation har ett utseende enligt: P}+1==%n1*(5É¿fÉï5- aan)-kF¿, där - HH4 är en kraft vilken kommer verka på nämnda fordon vid nästa iteration; - h är en diskretitionsfaktor; - y är en kalibreringstid; -in är nämnda massa för nämnda fordon; - vmf är nämnda referenshastighet; - vad är nämnda faktiska hastighet; - I är en tidsparameter; - aaa är en faktisk acceleration för nämnda fordon; och - Fk är en nuvarande kraft vilken verkar på nämnda fordon.

7. Förfarande enligt patentkrav 6, varvid nämnda styrning görs oscillationsfri genom att nämnda tidsparameter I är åtminstone fyra gånger större än nämnda kalibreringstid y, r24*y.

8. Förfarande enligt något av patentkrav 2-7, varvid nämnda modell innefattar en tidsparameter I med en storlek vilken bestämmer ett utseende hos ett insvängningsförlopp för nämnda faktiska hastighet vmï mot nämnda referenshastighet vwf. 10 15 20 25 30

9. Förfarande enligt patentkrav 8, varvid nämnda storlek hos nämnda tidsparameter I är relaterad till en körmod för nämnda fordon.

10. Förfarande enligt något av patentkrav 2-9, varvid ett insvängningsförlopp för nämnda faktiska hastighet vad mot nämnda referenshastighet vmf utnyttjas för att bestämma nämnda massa m för nämnda fordon

11. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid nämnda system är en motor i ett fordon, nämnda ätminstone ett tillständ utgör ett faktiskt varvtal waa för nämnda motor, nämnda referensvärde utgör ett referensvarvtal wmf för nämnda motor, och nämnda tröghet baseras på ett tröghetsmoment ] för nämnda motor.

12. Förfarande enligt patentkrav 11, varvid nämnda modell tar hänsyn till en skillnad mellan en förändring av ett faktiskt varvtal w¿a för nämnda motor och en förändring av ett referensvarvtal wflf för nämnda motor, där nämnda skillnad beror av en tidsparameter I.

13. Förfarande enligt något av patentkrav 11-12, varvid nämnda kraftekvation har ett utseende enligt: m1 =1* (i- w;...) + T., där - RH4 är ett vridmoment vilket kommer avges av nämnda motor vid nästa iteration; - ] är nämnda tröghetsmoment för nämnda motor; - ayfl-är nämnda referensvarvtal; - maa är nämnda faktiska varvtal; - I är en tidsparameter; - w¿fl är en förändring av nämnda faktiska varvtal; och - T; är ett nuvarande vridmoment avgivet av nämnda motor. 10 15 20 25 31

14. Förfarande enligt något av patentkrav 11-13, varvid nämnda modell innefattar en tidsparameter I med en storlek vilken bestämmer ett utseende hos ett insvängningsförlopp för nämnda faktiska varvtal wan mot nämnda referensvarvtal wwf.

15. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid nämnda system är ett temperaturregleringssystem, nämnda åtminstone ett tillstånd utgör en faktisk temperatur T@ï för en begränsad volym, nämnda referensvärde utgör en referenstemperatur fiæf för nämnda volym, och nämnda tröghet baseras på en termisk tröghet för nämnda volym.

16. Förfarande enligt patentkrav 15, varvid nämnda modell tar hänsyn till en skillnad mellan en förändring av en faktisk temperatur Tan för nämnda volym och en förändring av en referenstemperatur Rgf för nämnda volym, där nämnda skillnad beror av en tidsparameter I.

17. Förfarande enligt något av patentkrav 15-16, varvid nämnda ekvation har ett utseende enligt: 1%+1:}(*(EflI3EE_ I ga) + Pk, där - HH4 är en termisk effekt vilken kommer avges i nämnda volym vid nästa iteration; - K är nämnda termiska tröghet; - Ræf är nämnda referenstemperatur; - ad är nämnda faktiska temperatur; - I är en tidsparameter; - Tha är en förändring av nämnda faktiska temperatur; och - Fk är en nuvarande termisk effekt avgiven i nämnda volym.

18. Förfarande enligt något av patentkrav 15-17, varvid nämnda modell innefattar en tidsparameter I med en storlek vilken bestämmer ett utseende hos ett insvängningsförlopp för 10 15 20 25 32 nämnda faktiska temperatur Tàa mot nämnda referenstemperatur flæf.

19. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid nämnda system är ett system för accelerationsbegränsning i ett fordon, nämnda åtminstone ett tillstånd utgör en faktisk acceleration amï för nämnda fordon, nämnda referensvärde utgör en referensacceleration an; för nämnda fordon, och nämnda tröghet baseras på en massa m för nämnda fordon.

20. Förfarande enligt patentkrav 19, varvid nämnda modell tar hänsyn till en skillnad mellan nämnda faktiska acceleration aa” och nämnda referensacceleration amf.

21. Förfarande enligt något av patentkrav 19-20, varvid nämnda kraftekvation har ett utseende enligt: Fk+1 I m * (aref _ aact) +Fkr där - HH4 är en kraft vilken kommer verka på nämnda fordon vid nästa iteration; -in är nämnda massa för nämnda fordon; - amf är nämnda referensacceleration; - aan är nämnda faktiska acceleration; och - Fk är en tidigare nuvarande kraft vilken verkar på nämnda fordon.

22. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid nämnda system är ett system för bromsning av ett fordon, nämnda åtminstone ett tillstånd utgör en faktisk hastighet vad för nämnda fordon, nämnda referensvärde utgör en maximal hastighet vmax för nämnda fordon, och nämnda tröghet baseras på en massa m för nämnda fordon.

23. Förfarande enligt patentkrav 22, varvid nämnda modell tar hänsyn till en skillnad mellan en faktisk acceleration aaa l0 15 20 25 30 33 för nämnda fordon och en referensacceleration amf för nämnda fordon, där nämnda skillnad beror av en tidsparameter T.

24. Förfarande enligt något av patentkrav 22-23, varvid nämnda kraftekvation har ett utseende enligt: Bk+1 I m * ( _ aact) + Bk: där - Bmg är en kraft vilken kommer verka på nämnda fordon vid nästa iteration; -in är nämnda massa för nämnda fordon; - vmf är nämnda referenshastighet; - vad är nämnda faktiska hastighet; - I är en tidsparameter; - amï är en faktisk acceleration för nämnda fordon; och - Bk är en nuvarande bromsande kraft vilken verkar på nämnda fordon.

25. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför metoden enligt något av patentkrav 1-24.

26. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 25, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium.

27. Reglersystem anordnat för styrning av åtminstone ett tillstånd i ett system mot ett referensvärde, varvid nämnda tillstånd innefattar en tröghet och nämnda reglersystem är anordnat att utföra nämnda styrning genom utnyttjande av en styrsignal kännetecknat av - en modellenhet, anordnad att tillhandahålla en modell innefattande en kraftekvation relaterad till nämnda system, varvid nämnda styrning är modellbaserad; och - en styrenhet, anordnad att tillhandahålla nämnda styrsignal 10 15 20 25 34 så att en storlek hos nämnda styrsignal är proportionell mot en förändring hos nämnda åtminstone ett tillstånd.

28. Reglersystem enligt patentkrav 27, varvid nämnda system är ett farthållningssystem i ett fordon, nämnda åtminstone ett tillstånd utgör en faktisk hastighet vmx for nämnda fordon, nämnda referensvärde utgör en referenshastighet mwf för nämnda fordon, och nämnda tröghet är relaterad till en massa m för nämnda fordon.

29. Reglersystem enligt patentkrav 27, varvid nämnda system är en motor i ett fordon, nämnda åtminstone ett tillstånd utgör ett faktiskt varvtal wad för nämnda motor, nämnda referensvärde utgör ett referensvarvtal wnf för nämnda motor, och nämnda tröghet baseras på ett tröghetsmoment ] för nämnda motor.

30. Reglersystem enligt patentkrav 27, varvid nämnda system är ett temperaturregleringssystem, nämnda åtminstone ett tillstånd utgör en faktisk temperatur T@ï för en begränsad volym, nämnda referensvärde utgör en referenstemperatur Éæf för nämnda volym, och nämnda tröghet baseras på en termisk tröghet för nämnda volym.

31. Reglersystem enligt patentkrav 27, varvid nämnda system är ett system för accelerationsbegränsning i ett fordon, nämnda åtminstone ett tillstånd utgör en faktisk acceleration aa” för nämnda fordon, nämnda referensvärde utgör en referensacceleration aæf för nämnda fordon, och nämnda tröghet baseras på en massa m för nämnda fordon.

32. Reglersystem enligt patentkrav 27, varvid nämnda system är ett system för bromsning av nämnda fordon, nämnda åtminstone ett tillstånd utgör en faktisk hastighet vwï för 35 nämnda fordon, nämnda referensvärde utgör en maximal hastighet vmflx for nämnda fordon, och nämnda troghet baseras på en massa m för nämnda fordon.