WO2018164266A1 - 試験システムの入出力特性推定方法 - Google Patents

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WO2018164266A1
WO2018164266A1 PCT/JP2018/009256 JP2018009256W WO2018164266A1 WO 2018164266 A1 WO2018164266 A1 WO 2018164266A1 JP 2018009256 W JP2018009256 W JP 2018009256W WO 2018164266 A1 WO2018164266 A1 WO 2018164266A1
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motor
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岳夫 秋山
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株式会社明電舎
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    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a method for estimating input / output characteristics of a test system. More specifically, the present invention relates to an input / output characteristic estimation method for estimating input / output characteristics from a predetermined input to a predetermined output in a test system for a specimen having at least two axes.
  • Patent Document 1 discloses an engine test system (hereinafter referred to as an “engine bench system”) configured by connecting an engine as a specimen and a dynamometer with a coupling shaft.
  • engine bench system engine durability, fuel consumption, and exhaust purification performance are controlled by controlling the torque and speed of the dynamometer using the dynamometer controller while controlling the throttle opening of the engine using the engine controller.
  • the engine bench system measures engine characteristics, especially the moment of inertia of the engine, before performing a test to evaluate the performance of the engine, and uses this as a control parameter for torque control or speed control in the dynamometer control device. There is.
  • Patent Document 1 discloses a signal input / output characteristic (more specifically, from a torque current command signal) in an engine bench system by performing excitation control that oscillates torque of a dynamometer coupled to an engine and a coupling shaft.
  • a method for estimating the moment of inertia of the engine by measuring the transfer function G1 to the angular velocity detection signal and the transfer function G2) from the torque current command signal to the shaft torque detection signal is shown.
  • the engine bench system only one dynamometer is connected to the engine that is the specimen, so its input / output characteristics can be easily measured by measuring the response of a predetermined signal to the excitation input to the dynamometer. Can be measured.
  • a drive train bench system using a vehicle drive train as a specimen in addition to an engine bench system using an engine as shown in Patent Document 1.
  • a drive train is a generic name for multiple devices that transmit energy generated by the engine to the drive wheels, and is composed of a combination of the engine, clutch, transmission, drive shaft, propeller shaft, differential gear, and drive wheels.
  • the drive train has three axes including one input shaft coupled to the output shaft of the engine and first and second output shafts connected to the input shaft so as to be able to transmit power.
  • a power generation source such as an actual engine or a dynamometer is connected to the input shaft of the drive train, and the power generated by this power generation source is input to the input shaft to drive the specimen.
  • the rotational speeds of the first and second dynamometers connected to each of the first and second output shafts are controlled by a speed control device, and the performance of the specimen is evaluated by absorbing power with the first and second dynamometers.
  • the present invention provides an input / output characteristic estimation method for a test system capable of accurately estimating input / output characteristics from a predetermined input to a predetermined output in a test system in which a specimen having at least two axes is to be tested. With the goal.
  • a test system (for example, a test system S to be described later) includes a first axis (for example, a first axis S1 to be described later) and a second axis (for example, to be described later) connected to the first shaft so that power can be transmitted.
  • a specimen (for example, a specimen W to be described later) provided with a second axis S2) and a third axis (for example, a third axis S3 to be described later), and a second electric motor (for example to be described later) connected to the second axis.
  • 2nd dynamometer 22 a 3rd electric motor (for example, below-mentioned 3rd dynamometer 23) connected with the 3rd axis, and the state of the 2nd axis or the 2nd electric motor is detected, and the 2nd state detection Second state detection means (for example, a second rotational speed detector 52 and a second shaft torque detector 62 described later) for generating a signal (t2, w2) and the state of the third shaft or the third motor are detected.
  • Second state detection means for example, a second rotational speed detector 52 and a second shaft torque detector 62 described later
  • third state detection means (for example, a later-described first state detection means (t3, w3)) Based on the rotational speed detector 53 and the third shaft torque detector 63) and predetermined input signals (w2, w3, w_av, dw) to the second electric motor for controlling the rotational speed of the second electric motor Second torque control input (for example, second torque control input ib2 described later) and a third torque control input (for example, third torque described later) to the third motor for controlling the rotation speed of the third motor.
  • Second torque control input for example, second torque control input ib2 described later
  • third torque control input for example, third torque described later
  • the input / output characteristic estimation method inputs the excitation input (d2) superimposed on the second torque control input (ib2) to the second motor as a second input (i2) and A 3-torque control input (ib3) is input to the third motor as a third input (i3), and a response to the excitation input (d2) (for example, frequency response i2d2, t2d2, w2d2, i3d2, t3d2, w3d2 described later) )
  • the second torque control input (ib2) as a second input (i2) is input to the second motor as a second excitation control step (for example, steps S3 to S5 in FIG. 3 described later).
  • a signal obtained by superimposing the vibration input (d3) on the third torque control input (ib3) is input to the third motor as a third input, and a response to the vibration input (d3) (for example, a frequency described later) Measured in the second vibration measurement step (for example, steps S7 to S9 in FIG. 3 described later) and the first vibration measurement step to measure the number responses i2d3, t2d3, w2d3, i3d3, t3d3, and w3d3).
  • the second or third state detection signal (t2, t3, w2, w3) from the second or third input (i2 or i3).
  • the second state detection means detects a torque of the second shaft and generates a second torque detection signal (t2) (for example, a second shaft torque detector described later). 62) and a second rotation speed detector (for example, a second rotation speed detector 52 described later) that detects the rotation speed of the second electric motor and generates a second speed signal (w2).
  • the three-state detecting means detects a torque of the third shaft and generates a third torque detection signal (t3) (for example, a third shaft torque detector 63 described later), and the third electric motor.
  • a third rotational speed detector (for example, a third rotational speed detector 53 described later) that detects a rotational speed of the second rotational speed detector and generates a third speed signal (w3).
  • the first vibration measurement step at least one of the responses (i2d2, i3d2) of the second and third inputs to the vibration input superimposed on the second torque control input is measured, and the second vibration measurement is performed.
  • a response (i2d3, i3d3) of at least one of the second and third inputs with respect to the excitation input superimposed on the third torque control input is measured.
  • the mechanical property estimation step the first and By using the response measured in the second vibration measurement step, the second or third torque detection signal (t2 or t3) or the second or third input from the second or third input (i2 or i3).
  • the responses (i2d2, i3d2, w2d2) of the second input, the third input, the second speed signal, and the third speed signal with respect to the excitation input. , W3d2), and in the second excitation measuring step, the second input, the third input, the second speed signal, and the response of the third speed signal (i2d3, i3d3, to the excitation input) w2d3, w3d3) are measured, and in the mechanical property estimation step, the second or third input is used from the second or third input by using the response measured in the first and second excitation measurement steps. It is preferable to estimate the transfer function (Gw2_i2, Gw2_i3, Gw3_i2, Gw3_i3) up to the speed signal.
  • the input / output characteristic estimation method uses the response measured in the first vibration measurement step and the response measured in the second vibration measurement step, so that the speed control device uses the response. It is preferable to further include a control circuit characteristic estimation step (for example, step S31 in FIG. 5 described later) for estimating a transfer function from the input signal (w2 or w3) to the second or third input (i2 or i3). .
  • a control circuit characteristic estimation step for example, step S31 in FIG. 5 described later for estimating a transfer function from the input signal (w2 or w3) to the second or third input (i2 or i3).
  • the test system detects the state of the first electric motor (for example, a first dynamometer 21 described later) connected to the first shaft and the first shaft or the first electric motor.
  • a first state detection means for example, a first rotational speed detector 51 and a first shaft torque detector 61 described later for generating a one state detection signal (t1, w1); Inputs the excitation input (d1) to a predetermined reference input (ib1) as a first input (i1) and inputs the first and second torque control inputs to the first motor.
  • a third excitation measurement step (for example, a diagram described later) that inputs the second and third motors as the third input and measures responses (t1d1, w1d1, t2d1, w2d1, t3d1, and w3d1) to the excitation inputs.
  • 6B S64-S66 Step
  • the response measured in one or both of the first and second vibration measurement steps and the response measured in the third vibration measurement step are used.
  • the test system includes a first shaft and a specimen including a second shaft and a third shaft connected to the first shaft so as to be capable of transmitting power, a second electric motor coupled to the second shaft, A third motor coupled to a third shaft; second state detection means for detecting a state of the second shaft or the second motor and generating a second state detection signal; and the third shaft or the third motor.
  • Third state detecting means for detecting the state of the engine and generating a third state detection signal, and second torque control for the second motor for controlling the rotational speed of the second motor based on a predetermined input signal
  • a speed control device that generates an input and a third torque control input to the third motor for controlling the rotational speed of the third motor, and an excitation that generates an excitation input that changes at a predetermined frequency Input generating means.
  • the input / output characteristic estimation method inputs the excitation input superimposed on the second torque control input to the second motor as a second input and uses the third torque control input as a third input.
  • a first vibration measurement step (for example, steps S23 to S25 in FIG.
  • Second excitation measurement that inputs the second motor and superimposes the excitation input on the third torque control input as a third input to the third motor and measures a response to the excitation input
  • the speed control Control circuit characteristic estimation step for estimating a transfer function (C22, C23, C32, C33) from the input signal (w2 or w3) to the second or third input (i2 or i3) 5 step S31).
  • the second state detecting means detects the torque of the second shaft and generates a second torque detection signal, and detects the rotational speed of the second motor and detects the second speed.
  • a second rotational speed detector for generating a speed signal, wherein the third state detecting means detects a torque of the third shaft and generates a third torque detection signal; and
  • a third rotational speed detector for detecting a rotational speed of the three electric motors and generating a third speed signal, wherein the speed control device is configured to perform the second and third based on the second and third speed signals.
  • a torque control input is generated, and in the first excitation measurement step, responses of the second and third speed signals to the excitation input superimposed on the second torque control input are measured, and the second excitation measurement step Then, with respect to the excitation input superimposed on the third torque control input, The responses of the second and third speed signals are measured, and the control circuit characteristic estimation step uses the responses measured in the first and second vibration measurement steps, thereby allowing the second speed control device to perform the second response.
  • the test system includes a first axis (for example, a first axis S1 described later) and a second axis (for example, a second axis S2 or third axis S3 described later) connected to the first axis so that power can be transmitted. ) (For example, a specimen W to be described later), a first electric motor (for example, a first dynamometer 21 to be described later) connected to the first shaft, and a second connected to the second shaft.
  • a first electric motor for example, a first dynamometer 21 to be described later
  • An electric motor for example, a second dynamometer 22 or a third dynamometer 23 to be described later
  • first state detection means for example, a first state detection means for detecting a state of the first shaft or the first motor and generating a first state detection signal
  • a first rotation speed detector 51 and a first shaft torque detector 61 which will be described later
  • second state detection means for detecting a state of the second shaft or the second motor and generating a second state detection signal
  • a second rotational speed detector 52 and a second shaft torque detector 62 or a third rotational speed detector which will be described later.
  • the input / output characteristic estimation method inputs a first input (i1) into which the excitation input (d1) is superimposed on a predetermined reference input (ib1) and inputs the second torque.
  • a control input (ib2 or ib3) is input to the second electric motor as a second input (i2 or i3) and a response to the excitation input is measured (for example, S64 to S64 in FIG. 6B described later).
  • Step S66 the reference input as a first input to the first motor, and the excitation input superimposed on the second torque control input as a second input to the second motor,
  • a second vibration measurement step (eg, steps S53 to S55 or steps S57 to S59 in FIG.
  • a mechanical characteristic estimation step for example, steps S68 and S69 in FIG. 6B described later for estimating transfer functions (Gt1_i1, Gt2_i1, Gt3_i1, Gw1_i1, Gw2_i1, Gw3_i1) up to the signal.
  • the first state detection means detects the torque of the first shaft and generates a first torque detection signal, and detects the rotational speed of the first motor to detect the first torque.
  • a first rotation speed detector for generating a speed signal wherein the second state detection means detects a torque of the second shaft and generates a second torque detection signal; and
  • a second rotation speed detector that detects a rotation speed of the two motors and generates a second speed signal; and in the first excitation measurement step, the second speed signal for the excitation input superimposed on the reference input
  • Transfer function to signal (Gt1_ It is preferable to estimate 1).
  • the first vibration measurement step the response of the second speed signal and the first and second torque detection signals to the vibration input superimposed on the reference input is measured, and the mechanical characteristic estimation is performed.
  • the transfer function from the first input to the first torque detection signal and the second torque detection signal from the first input are used. It is preferable to estimate the transfer function up to (Gt2_i1 or Gt3_i1).
  • the first state detection means detects the torque of the first shaft and generates a first torque detection signal, and detects the rotational speed of the first motor to detect the first torque.
  • a first rotation speed detector for generating a speed signal wherein the second state detection means detects a torque of the second shaft and generates a second torque detection signal; and
  • a second rotation speed detector that detects a rotation speed of the two motors and generates a second speed signal; and in the first vibration measurement step, the first and second vibrations with respect to the vibration input superimposed on the reference input
  • a transfer function from the first input to the first speed signal is measured by measuring a response of the two speed signal, and using the response measured in the first and second vibration measurement steps in the mechanical property estimation step. (Gw1_i1) and the first input It is preferable to estimate the transfer function (Gw2_i1 or Gw3_i1) to the second speed signal.
  • the response to the vibration input when the second and third motors are connected to the second and third shafts of the specimen respectively and the second motor is subjected to vibration control in the first vibration measurement step.
  • the response to the vibration input when the third motor is subjected to vibration control is measured.
  • the mechanical characteristic estimation step uses the response to the vibration input obtained in the first and second vibration measurement steps, thereby transferring the transfer function from the second or third input to the second or third state detection signal. Is estimated.
  • from the second or third input to the second or third state detection signal by combining the response when the second motor is subjected to vibration control and the response when the third motor is subjected to vibration control.
  • the responses of the second and third inputs to the vibration input input to the second motor are measured, and in the second vibration measurement step, the response is input to the third motor.
  • the response of the second and third inputs with respect to the vibration input is measured, and the mechanical characteristic estimation step uses the four responses to determine the second or third torque detection signal or the second or third input from the second or third input. Estimate the transfer function up to 3 speed signals. Thereby, these transfer functions can be estimated with higher accuracy.
  • the responses of the second and third inputs and the second and third speed signals to the excitation input input to the second motor, and the excitation input to the third motor is estimated using eight responses consisting of the second and third inputs and the responses of the second and third speed signals to the input. Thereby, these transfer functions can be estimated with higher accuracy.
  • the control circuit characteristic estimation step of the present invention uses the responses measured in the first and second excitation measurement steps to obtain the transfer function from the input signal to the second or third input in the speed control device.
  • the transfer function representing the input / output characteristics of the speed control device is estimated.
  • the transfer function can be accurately estimated in a state where the speed control device is actually operated. Since an actual speed control device is configured by combining various control circuits, it is difficult to operate only a specific control circuit and estimate its input / output characteristics, or it takes time. Sometimes. In the present invention, since the input / output characteristics can be estimated in a state where the speed control apparatus is actually operated, the input / output characteristics can be estimated easily and in a short time.
  • the first motor is connected to the first shaft of the specimen, and in the third vibration measurement step, the response to the vibration input when the first motor is subjected to vibration control is measured. Further, in the mechanical property estimation step, the first input is used by using the response measured in one or both of the first and second vibration measurement steps and the response measured in the third vibration measurement step.
  • the transfer function from the first to third state detection signals or the transfer function from the second or third input to the first state detection signal is estimated.
  • the response to the vibration input when the second and third motors are connected to the second and third shafts of the specimen respectively and the second motor is subjected to vibration control in the first vibration measurement step.
  • the response to the vibration input when the third motor is subjected to vibration control is measured.
  • the transfer function from the input signal to the second or third input in the speed control device is estimated by using the responses measured in the first and second vibration measurement steps. As described above, in the present invention, by combining the response when the second motor is subjected to the vibration control and the response when the third motor is subjected to the vibration control, the transfer function representing the input / output characteristics of the speed control device is estimated.
  • the transfer function can be accurately estimated in a state where the speed control device is actually operated. Since an actual speed control device is configured by combining various control circuits, it is difficult to operate only a specific control circuit and estimate its input / output characteristics, or it takes time. Sometimes. In the present invention, since the input / output characteristics can be estimated in a state where the speed control apparatus is actually operated, the input / output characteristics can be estimated easily and in a short time.
  • the response of the second and third speed signals to the vibration input input to the second motor is measured, and in the second vibration measurement step, the response is input to the third motor.
  • the response of the second and third speed signals to the excitation input is measured, and in the control circuit characteristic estimation step, these four responses are used to determine the second or third input from the second or third speed signal in the speed control device. Estimate the transfer function up to. Thereby, these transfer functions can be estimated with higher accuracy.
  • the first and second motors are connected to the first and second shafts of the specimen, respectively, and the rotational speed of the second motor is controlled by the speed control device.
  • the first vibration measurement step the response to the vibration input when the first motor is subjected to vibration control is measured
  • the second vibration measurement step the response to the vibration input when the second motor is subjected to vibration control is measured.
  • a transfer function from the first input to the first or second state detection signal is estimated by using a response to the vibration input obtained by the first and second vibration measurement steps. .
  • the transfer function from the first input to the first or second state detection signal by combining the response when the first motor is subjected to vibration control and the response when the second motor is subjected to vibration control.
  • the response of the second speed signal and the first torque detection signal to the vibration input input to the first motor is measured, and in the mechanical characteristic estimation step, the first vibration is measured.
  • a transfer function from the first input to the first torque detection signal is estimated using these two responses measured in the measurement step and the response measured in the second vibration measurement step. Thereby, this transfer function can be estimated with higher accuracy.
  • the response of the second speed signal and the first and second torque detection signals to the vibration input input to the first motor is measured.
  • a transfer function from the first input to the first torque detection signal using these three responses measured in the first vibration measurement step and the response measured in the second vibration measurement step, and from the first input to the second The transfer function up to the torque detection signal is estimated. Thereby, these transfer functions can be estimated with higher accuracy.
  • the first vibration measurement step of the present invention the response of the first and second speed signals to the vibration input input to the first motor is measured, and in the mechanical characteristic estimation step, the first vibration measurement step A transfer function from the first input to the first speed signal, and a transfer function from the first input to the second speed signal using these two responses measured and the response measured by the second vibration measurement step, Is estimated.
  • these transfer functions can be estimated with higher accuracy.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a specific calculation procedure of the input / output characteristic estimation method according to the first embodiment. It is a figure which shows the estimation result (Gt2_i2) of Example 1. FIG. It is a figure which shows the estimation result (Gt3_i2) of Example 1. FIG. It is a figure which shows the estimation result (Gw2_i2) of Example 1. FIG. It is a figure which shows the estimation result (Gw3_i2) of Example 1. FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a specific calculation procedure of the input / output characteristic estimation method according to the second embodiment.
  • 12 is a flowchart illustrating a specific calculation procedure of the input / output characteristic estimation method according to the third embodiment.
  • 12 is a flowchart illustrating a specific calculation procedure of the input / output characteristic estimation method according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a test system S to which the input / output characteristic estimation method according to the present embodiment is applied.
  • the test system S includes a drive train including a first shaft S1 as at least one input shaft, and a second shaft S2 and a third shaft S3 as output shafts connected to the first shaft S1 so as to be able to transmit power.
  • the specimen W is used to evaluate the performance of the specimen W.
  • the test system S includes a specimen W, a first dynamometer 21, a second dynamometer 22, a third dynamometer 23 connected to the specimen W, and a first dynamometer that supplies power to each dynamometer 21-23.
  • Torque to the detector 53, the first shaft torque detector 61, the second shaft torque detector 62, the third shaft torque detector 63, and the inverters 31 to 33 that detect the shaft torque in the dynamometers 21 to 23.
  • a dynamometer control device 7 for inputting a current command signal and an estimation device 8 for estimating input / output characteristics from a predetermined input to a predetermined output in the test system S are provided.
  • the output shaft of the first dynamometer 21 is connected coaxially with the first shaft S1 of the specimen W.
  • the output shaft of the second dynamometer 22 is coaxially connected to the second shaft S2 of the specimen W.
  • the output shaft of the third dynamometer 23 is connected coaxially with the third shaft S3 of the specimen W.
  • the first rotation speed detector 51 detects a first rotation speed that is the number of rotations per unit time of the output shaft of the first dynamometer 21, and generates a first speed detection signal w1 corresponding to the first rotation speed.
  • the second rotation speed detector 52 detects a second rotation speed that is the number of rotations per unit time of the output shaft of the second dynamometer 22, and generates a second speed detection signal w2 corresponding to the second rotation speed.
  • the third rotational speed detector 53 detects a third rotational speed that is the rotational speed per unit time of the output shaft of the third dynamometer 23, and generates a third speed detection signal w3 corresponding to the third rotational speed. To do.
  • the first shaft torque detector 61 detects torsional torque (hereinafter referred to as “first shaft torque”) generated in the first shaft S1, and generates a first shaft torque detection signal t1 corresponding to the first shaft torque.
  • the second shaft torque detector 62 detects torsional torque (hereinafter referred to as “second shaft torque”) generated on the second shaft S2, and generates a second shaft torque detection signal t2 corresponding to the second shaft torque.
  • the third shaft torque detector 63 detects torsional torque (hereinafter referred to as “third shaft torque”) generated on the third shaft S3, and generates a third shaft torque detection signal t3 corresponding to the third shaft torque. To do.
  • the dynamometer control device 7 uses the speed detection signals w1 to w3, the shaft torque detection signals t1 to t3, and a predetermined command signal to thereby generate a first torque current that is a torque current command signal for the first dynamometer 21.
  • the signals i1 to i3 are input to the inverters 31 to 33, respectively.
  • the first inverter 31 supplies power corresponding to the first torque current command signal i ⁇ b> 1 to the first dynamometer 21.
  • the second inverter 32 supplies power corresponding to the second torque current command signal i ⁇ b> 2 to the second dynamometer 22.
  • the third inverter 33 supplies electric power corresponding to the third torque current command signal i3 to the third dynamometer 23.
  • the estimation device 8 includes speed detection signals w1 to w3, shaft torque detection signals t1 to t3, torque current command signals i1 to i3, Is used to estimate the input / output characteristics from the predetermined input signal to the predetermined output signal in the test system S.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a control circuit of the dynamometer control device 7. More specifically, FIG. 2 illustrates only a portion of the control circuit configured in the dynamometer control device 7 that is used when the input / output characteristics of the test system S are estimated using the estimation device 8. .
  • the dynamometer controller 7 includes a base torque generator 71, an excitation torque generator 72, a speed controller 73, a first command signal generator 74, a second command signal generator 75, and a third command signal.
  • torque current command signals i1 to i3 are generated by using these.
  • the base torque generation unit 71 generates a base torque command signal ib1 having a constant magnitude that does not change over time.
  • the excitation torque generating unit 72 includes a first excitation torque input d1 and a second excitation torque that randomly vary within a predetermined range centered on 0 under a predetermined excitation frequency.
  • An input d2 and a third excitation torque input d3 are generated.
  • the first command signal generation unit 74 outputs the first base torque command signal ib1 as the first torque current command signal i1 when the first excitation torque input d1 is not generated, and the first excitation torque input d1. Is generated, the input torque d1 superimposed on the base torque command signal ib1 is output as the first torque current command signal i1.
  • the speed control device 73 uses the predetermined command signal, the second speed detection signal w2, and the third speed detection signal w3, thereby controlling the second rotation speed and the third rotation speed to a predetermined target.
  • a second torque control input ib2 that is an input to the dynamometer 22 and a third torque control input ib3 that is an input to the third dynamometer 23 are generated. More specifically, the speed control device 73 is an instruction signal for the average speed of the second rotation speed and the third rotation speed and does not change with time, the average speed command signal w_av, the second rotation speed, and the third rotation speed.
  • a differential speed command signal dw (hereinafter referred to as 0), which is a command signal for the difference from the speed and does not change with time, is input, the second speed detection signal w2 and the third speed detection signal w3 It is known that the average ((w2 + w3) / 2) becomes the average speed command signal w_av, and the difference (w2-w3) between the second speed detection signal w2 and the third speed detection signal w3 becomes the differential speed command signal dw.
  • a second torque control input ib2 and a third torque control input ib3 are generated by a feedback algorithm.
  • the second command signal generation unit 75 When the second excitation torque input d2 is not generated, the second command signal generation unit 75 outputs the second torque control input ib2 as the second torque current command signal i2, and the second excitation torque input d2 If generated, the input d2 superimposed on the second torque control input ib2 is output as the second torque current command signal i2.
  • the third command signal generator 76 outputs the third torque control input ib3 as the third torque current command signal i3 when the third excitation torque input d3 is not generated, and the third excitation torque input d3 is If it is generated, the input d3 superimposed on the third torque control input ib3 is output as the third torque current command signal i3.
  • the dynamometer control device 7 when estimating the input / output characteristics of the test system S, the dynamometer control device 7 appropriately performs the first dynamometer 21 while performing torque current control using the base torque command signal ib1. Excitation control is performed by superimposing the excitation torque input d1. Further, when estimating the input / output characteristics of the test system S, the dynamometer control device 7 appropriately controls the second and third dynamometers 22 and 23 while performing speed control using the speed detection signals w2 and w3. Excitation control is performed by superimposing excitation torque inputs d2 and d3.
  • the estimation device 8 controls the dynamometers 21 to 23 by the dynamometer control device 7 as described above, whereby each torque current command signal i1 to i3 to each shaft torque detection signal t1 to t3.
  • Transfer function matrix Gti representing the mechanical characteristics (hereinafter also referred to as “torque command-shaft torque characteristics”), and mechanical characteristics (hereinafter referred to as the speed detection signals w1 to w3) from the torque current command signals i1 to i3.
  • torque command-rotational speed characteristics which are also referred to as “torque command-rotational speed characteristics”
  • control circuit characteristics input / output characteristics of the speed control device 73 from the speed detection signals w2 to w3 to the torque control inputs ib2 to ib3
  • the transfer function matrix Gti representing the torque command-axis torque characteristics is represented by a 3 ⁇ 3 matrix composed of a total of nine independent components as shown in the following equation (1).
  • a transfer function Gt1_i1 that is a component in the first column and the first row of the matrix Gti represents the mechanical characteristics of the first shaft torque detection signal t1 with respect to the first torque current command signal i1.
  • a transfer function Gt1_i2 that is a component in the second column and first row of the matrix Gti represents the mechanical characteristics of the first shaft torque detection signal t1 with respect to the second torque current command signal i2.
  • the other components are the same and will not be described.
  • the transfer function matrix Gwi representing the torque command-rotation speed characteristics is represented by a 3 ⁇ 3 matrix composed of a total of nine independent components as shown in the following equation (2).
  • a transfer function Gw1_i1 which is a component in the first column and the first row of the matrix Gwi is a mechanical function transfer function of the first speed detection signal w1 with respect to the first torque current command signal i1.
  • a transfer function Gw1_i2 that is a component in the second column and first row of the matrix Gwi represents a transfer function of the mechanical characteristics of the first speed detection signal w1 with respect to the second torque current command signal i2.
  • the other components are the same and will not be described.
  • the transfer function matrix C is substantially as shown in the following equation (3). Is represented by a 2 ⁇ 2 matrix.
  • a transfer function C22 that is a component of the second column and second row of the matrix C is a transfer function of the second torque control input ib2 with respect to the second speed detection signal w2 in the speed controller 73. Represents.
  • a transfer function C23 which is a component of the third column and second row of the matrix C, represents a transfer function of the second torque control input ib2 with respect to the third speed detection signal w3 in the speed controller 73.
  • the other components are the same and will not be described.
  • the transfer function from the second torque current command signal i2 or the third torque current command signal i3 to the second shaft torque detection signal t2 or the third shaft torque detection signal t3 that is, the equation ( In the transfer function matrix Gti of 1), the second column, the second row component Gt2_i2, the third column, the second row component Gt2_i3, the second column, the third row component Gt3_i2, and the third column (Four transfer functions of the third row component Gt3_i3) and a transfer function from the second torque current command signal i2 or the third torque current command signal i3 to the second speed detection signal w2 or the third speed detection signal w3 ( That is, in the transfer function matrix Gwi of Expression (2), the second column, the second row component Gw2_i2, the third column, the second row component Gw2_i3, the second column, the third row component G
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a specific calculation procedure for estimating input / output characteristics by the input / output characteristic estimation method according to the first embodiment.
  • control of the first to third dynamometers using the dynamometer control device shown in FIG. 2 is started. That is, the first dynamometer performs torque current control using the base torque command signal ib1, and the second and third dynamometers perform speed control using the speed detection signals w2, w3, and the like.
  • the excitation torque inputs d1 to d3 are all 0.
  • the dynamometer control device sets the operating point of the first to third dynamometers to a predetermined operating point for measuring input / output characteristics. More specifically, the base torque command signal ib1 is kept constant at a predetermined value while the excitation torque inputs d1 to d3 are all 0, and the average speed command signal w_av is set to a predetermined value. The differential speed command signal dw is set to 0.
  • the dynamometer control device In S3, the dynamometer control device generates a second excitation torque input d2 that fluctuates at a predetermined excitation frequency while maintaining the base torque command signal, the average speed command signal, and the differential speed command signal at the operating point of S2. This is superimposed on the second torque control input ib2, and the second torque current command signal i2 is vibrated. At this time, the other excitation torque inputs d1 and d3 are both zero.
  • the estimation device performs the second excitation torque input d2, the second torque current command signal i2, the second shaft torque detection signal t2, the second speed detection signal w2, and the third torque current command signal i3.
  • the third shaft torque detection signal t3 and the third speed detection signal w3 are measured.
  • the estimation device calculates the ratio between the second excitation torque input d2 measured in S4 and the other output signals i2, t2, w2, i3, t3, w3, thereby obtaining the following equation (4-1) )
  • i2d2 represents the frequency response of the second torque current command signal i2 with respect to the second excitation torque input d2 input to the second dynamometer 22
  • t2d2 represents the frequency of the second shaft torque detection signal t2 with respect to the input d2.
  • W2d2 represents the frequency response of the second speed detection signal w2 with respect to the input d2
  • i3d2 represents the frequency response of the third torque current command signal i3 with respect to the input d2
  • t3d2 represents the third axis with respect to the input d2.
  • the frequency response of the torque detection signal t3 is represented
  • w3d2 represents the frequency response of the third speed detection signal w3 with respect to the input d2.
  • the estimation device determines whether or not measurement of six frequency responses i2d2 and the like is completed within a predetermined frequency region. If the determination in S6 is NO, the process returns to S3, changes the excitation frequency of the second excitation torque input d2, and executes the processes in S4 to S5 again. If the determination in S6 is YES, the process moves to S7.
  • the dynamometer control device In S7, the dynamometer control device generates a third excitation torque input d3 that fluctuates at a predetermined excitation frequency while maintaining the base torque command signal, the average speed command signal, and the differential speed command signal at the operating point of S2. This is superimposed on the third torque control input ib3 to vibrate the third torque current command signal i3. At this time, the other excitation torque inputs d1 and d2 are both set to zero.
  • the estimation device performs the third excitation torque input d3, the second torque current command signal i2, the second shaft torque detection signal t2, the second speed detection signal w2, and the third torque current command signal i3.
  • the third shaft torque detection signal t3 and the third speed detection signal w3 are measured.
  • the estimation device calculates the ratio between the third excitation torque input d3 measured in S8 and the other output signals i2, t2, w2, i3, t3, w3, thereby obtaining the following equation (5-1 )
  • 5-6 six frequency responses i2d3, t2d3, w2d3, i3d3, t3d3, and w3d3 are measured.
  • i2d3 represents the frequency response of the second torque current command signal i2 to the third excitation torque input d3 input to the third dynamometer 23
  • t2d3 represents the frequency response of the second shaft torque detection signal t2 to the input d3.
  • W2d3 represents the frequency response of the second speed detection signal w2 with respect to the input d
  • i3d3 represents the frequency response of the third torque current command signal i3 with respect to the input d3
  • t3d3 represents the third axis torque detection signal t3 with respect to the input d3.
  • W3d3 represents the frequency response of the third speed detection signal w3 to the input d3.
  • the estimation device determines whether or not measurement of six frequency responses i2d3 and the like is completed within a predetermined frequency region. If the determination in S10 is NO, the process returns to S7, the excitation frequency of the third excitation torque input d3 is changed, and the processes of S8 to S9 are executed again. If the determination in S10 is YES, the process moves to S11.
  • the estimation device uses four sets of frequency responses i2d2, t2d2, i2d3, t2d3, i3d2, t3d2, i3d3, and t3d3 measured by the above processing, so that four sets of transfer functions Gt2_i2, Gt2_i3, Gt3_i2, Gt3_i3 Is calculated, and this process ends. More specifically, the transfer function Gt2_i2 and the like are obtained by inputting the frequency response i2d2 and the like into the following equations (6-1) to (6-4) derived based on the equations (1) to (3). Is calculated.
  • Gt2_i2 in the following equation (6-1) represents a transfer function from the second torque current command signal i2 to the second shaft torque detection signal t2
  • Gt2_i3 in the following equation (6-2) represents the third torque current command signal.
  • the transfer function from i3 to the second shaft torque detection signal t2 is represented.
  • Gt3_i2 in the following equation (6-3) represents the transfer function from the second torque current command signal i2 to the third shaft torque detection signal t3.
  • Gt3_i3 in Expression (6-4) represents a transfer function from the third torque current command signal i3 to the third shaft torque detection signal t3.
  • the estimation apparatus uses four frequency responses i2d2, w2d2, i2d3, w2d3, i3d2, w3d2, i3d3, and w3d3 measured by the above processing to obtain four transfer functions Gw2_i2, Gw2_i3, Gw3_i2, and Gw3_i3. calculate. More specifically, the transfer function Gw2_i2 and the like are obtained by inputting the frequency response i2d2 and the like into the following equations (7-1) to (7-4) derived based on the equations (1) to (3). Is calculated.
  • Gw2_i2 in the following formula (7-1) represents a transfer function from the second torque current command signal i2 to the second speed detection signal w2
  • Gw2_i3 in the following formula (7-2) is a third torque current command signal i3.
  • Gw3_i2 in the following formula (7-3) represents a transfer function from the second speed detection signal w2 to the second speed detection signal w2.
  • Gw3_i3 represents a transfer function from the third torque current command signal i3 to the third speed detection signal w3.
  • FIG. 4A to 4H are diagrams showing estimation results obtained by the estimation apparatus according to the first embodiment. More specifically, FIG. 4A shows a Bode diagram of the transfer function Gt2_i2 estimated by the equation (6-1), and FIG. 4B shows a Bode diagram of the transfer function Gt3_i2 estimated by the equation (6-3).
  • 4C shows a Bode diagram of the transfer function Gw2_i2 estimated by the equation (7-1)
  • FIG. 4D shows a Bode diagram of the transfer function Gw3_i2 estimated by the equation (7-3)
  • FIG. 4F shows a Bode diagram of the transfer function Gt3_i3 estimated by the equation (6-4)
  • FIG. 4H shows a Bode diagram of the transfer function Gw3_i3 estimated by the equation (7-4).
  • a thin continuous line shows a true mechanical characteristic
  • a broken line shows the estimation result by the input / output characteristic estimation method of Example 1.
  • the thick solid line in each figure shows the estimation result by the conventional input / output characteristics estimation method.
  • the conventional input / output characteristic estimation method means a method of simply measuring a response to an excitation torque input.
  • the thick solid line in FIG. 4A is the response of the second shaft torque detection signal t2 when the excitation torque input d2 is input to the second dynamometer (that is, t2d2 in equation (4-2)).
  • 4B is a response of the third shaft torque detection signal t3 when the excitation torque input d2 is input to the second dynamometer (that is, t3d2 in the equation (4-5)), and the thick line in FIG. 4C.
  • the solid line is the response of the second speed detection signal w2 when the excitation torque input d2 is input to the second dynamometer (that is, w2d2 in equation (4-3)), and the thick solid line in FIG. 4D is the second dynamometer.
  • the response of the third speed detection signal w3 when the excitation torque input d2 is input to ie, w3d2 in the equation (4-6)
  • the thick solid line in FIG. 4E indicates the excitation torque input d3 to the third dynamometer.
  • the second shaft torque detection signal t2 that is, the equation (5-2)
  • 4F represents the response of the third shaft torque detection signal t3 when the excitation torque input d3 is input to the third dynamometer (that is, t3d3 in equation (5-5)).
  • 4G is the response of the second speed detection signal w2 when the excitation torque input d3 is input to the third dynamometer (that is, w2d3 in equation (5-3)), and the thick solid line in FIG. 4H.
  • true mechanical characteristics can be obtained only by measuring the response to the excitation torque input for the mechanical characteristics to be obtained as in the conventional input / output characteristics estimation method.
  • I can't. This is because the specimen includes a plurality of shafts, and each shaft is controlled by the speed control device, and receives characteristics of the speed control device.
  • the input / output characteristic device of Example 1 a single transfer function is estimated by combining a plurality of responses obtained when vibration control is performed on a plurality of dynamometers connected to the specimen.
  • the input / output characteristics of the test system can be accurately estimated while excluding the characteristics of the speed control device.
  • the second torque current command signal i2 or the third torque is obtained from two input signals (second speed detection signal w2 or third speed detection signal w3) in the speed control device 73 of FIG.
  • the transfer function up to the current command signal i3 that is, in the transfer function matrix C of Equation (3), the second column second row component C22, the third column second row component C23, the second column third 4 transfer functions of the row component C32 and the third column third row component C33
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a specific calculation procedure for estimating input / output characteristics by the input / output characteristic estimation method according to the second embodiment.
  • S21 similarly to S1 in FIG. 3, control of the first to third dynamometers using the dynamometer control device in FIG. 2 is started.
  • the dynamometer control device sets the operating points of the first to third dynamometers to predetermined operating points for measuring the input / output characteristics, as in S2 of FIG.
  • the dynamometer control device generates the second excitation torque input d2 and superimposes it on the second torque control input ib2 to vibrate the second torque current command signal i2, as in S3 of FIG.
  • the estimation device includes a second excitation torque input d2, a second torque current command signal i2, a second speed detection signal w2, a third torque current command signal i3, a third speed detection signal w3, Measure.
  • the estimation device calculates the ratio between the second excitation torque input d2 measured in S24 and the other output signals i2, w2, i3, w3, and the following equations (8-1) to (8) As shown in -4), four frequency responses i2d2, w2d2, i3d2, and w3d2 are measured.
  • the estimation device determines whether or not the measurement of the four frequency responses i2d2 and the like is completed within a predetermined frequency region. If the determination in S26 is NO, the process returns to S23, the excitation frequency of the second excitation torque input d2 is changed, and the processes of S24 to S25 are executed again. If the determination in S26 is YES, the process moves to S27. In S27, the dynamometer control device generates the third excitation torque input d3, superimposes it on the third torque control input ib3, and vibrates the third torque current command signal i3, as in S7 of FIG.
  • the estimation device includes a third excitation torque input d3, a second torque current command signal i2, a second speed detection signal w2, a third torque current command signal i3, a third speed detection signal w3, Measure.
  • the estimation device calculates the ratio between the third excitation torque input d3 measured in S28 and the other output signals i2, w2, i3, w3, and the following equations (9-1) to (9- As shown in 4), four frequency responses i2d2, w2d3, i3d3, and w3d3 are measured.
  • the estimation device determines whether or not the measurement of four frequency responses i2d3 and the like is completed within a predetermined frequency region. If the determination in S30 is NO, the process returns to S37, changes the excitation frequency of the third excitation torque input d3, and executes the processes of S28 to S29 again. If the determination in S30 is YES, the process moves to S31.
  • the estimation apparatus uses four frequency responses i2d2, w2d2, i3d2, w3d2, i2d3, w2d3, i3d3, and w3d3 measured by the above processing to obtain four transfer functions C22, C23, C32, and C33. calculate. More specifically, by inputting the frequency response i2d2 etc. into the following formulas (10-1) to (10-4) derived based on the formulas (1) to (3), the transfer function C22 etc. Is calculated.
  • C22 in the following equation (10-1) represents a transfer function from the second speed detection signal w2 to the second torque current command signal i2 (or the second torque control input ib2), and C23 in the following equation (10-2).
  • the frequency response (i2d3, w2d3, etc.) is measured with respect to the input d3 when the third dynamometer is controlled to vibrate with the vibration torque input d3.
  • the transfer function up to i2 or i3).
  • the transfer function can be accurately estimated in a state where the speed control device is actually operated. Since an actual speed control device is configured by combining various control circuits, it is difficult to operate only a specific control circuit and estimate its input / output characteristics, or it takes time. Sometimes.
  • the input / output characteristic estimation method according to the second embodiment since the input / output characteristics can be estimated in a state where the speed control device is actually operated, the input / output characteristics can be estimated easily and in a short time.
  • FIG. 6A and 6B are flowcharts illustrating a specific calculation procedure for estimating input / output characteristics by the input / output characteristic estimation method according to the third embodiment. Note that the processing in S51 to S62 is the same as the processing in S1 to S12 in FIG. 3, and the processing in S63 is the same as the processing in S31 in FIG.
  • the dynamometer control device In S64, the dynamometer control device generates the first excitation torque input d1 that fluctuates at a predetermined excitation frequency while maintaining the base torque command signal, the average speed command signal, and the differential speed command signal at the operating point of S52. This is superimposed on the base torque command signal ib1 to vibrate the first torque current command signal i1. At this time, the other excitation torque inputs d2 and d3 are both 0.
  • the estimation device includes a first excitation torque input d1, a first shaft torque detection signal t1, a first speed detection signal w1, a second shaft torque detection signal t2, and a second speed detection signal w2.
  • the third shaft torque detection signal t3 and the third speed detection signal w3 are measured.
  • the estimation device calculates a ratio between the first excitation torque input d1 measured in S65 and the other output signals t1, w1, t2, w2, t3, w3, thereby obtaining the following equation (11-1 )
  • t1d1 represents the frequency response of the first shaft torque detection signal t1 to the first excitation torque input d1 input to the first dynamometer 21
  • w1d1 represents the frequency response of the first speed detection signal w1 to the input d1.
  • T2d1 represents the frequency response of the second axis torque detection signal t2 to the input d1
  • w2d1 represents the frequency response of the second speed detection signal w2 to the input d1
  • t3d1 represents the third axis torque detection signal t3 to the input d1.
  • the frequency response represents w3d1, and the frequency response of the third speed detection signal w3 to the input d1.
  • the estimation apparatus determines whether or not the measurement of the six frequency responses t1d1 and the like has been completed within a predetermined frequency region. If the determination in S67 is NO, the process returns to S64, the excitation frequency of the first excitation torque input d1 is changed, and the processes of S65 to S66 are executed again. If the determination in S67 is YES, the process moves to S68.
  • the estimation device performs the six frequency responses t1d1, w1d1, t2d1, w2d1, t3d1, and w3d1 measured in S66, the vibration control for the second dynamometer (see S53 to S55), and the third dynamometer.
  • 12 sets of transfer functions see S61 to S63
  • the frequency corresponding to the first excitation torque input d1 measured in S66 is calculated.
  • a response t1d1 and the like, a frequency response t1d2 and the like for the excitation torque inputs d2 and d3 measured in S55 and S59, and a transfer function Gw2_i2, C22 and the like calculated in S61 to S63 based on these frequency responses t1d2 and the like By inputting, the transfer function Gt1_i1 and the like are calculated.
  • the estimation apparatus performs the six sets of frequency responses t1d1, w1d1, t2d1, w2d1, t3d1, and w3d1 measured in S66, the vibration control for the second dynamometer (see S53 to S55), and the third dynamometer.
  • 12 sets of transfer functions see S61 to S63
  • 5 sets of transfer functions Gw1_i1, Gw1_i2, Gw1_i3 Gw2_i1 and Gw3_i1 are calculated, and this process ends.
  • the frequency corresponding to the first excitation torque input d1 measured in S66 is calculated.
  • a response t1d1 and the like, a frequency response t1d2 and the like for the excitation torque inputs d2 and d3 measured in S55 and S59, and a transfer function Gw2_i2, C22 and the like calculated in S61 to S63 based on these frequency responses t1d2 and the like By inputting, the transfer function Gw1_i1 and the like are calculated.
  • FIG. 7A to 7J are diagrams showing estimation results obtained by the input / output characteristic estimation method of the third embodiment. More specifically, FIG. 7A shows a Bode diagram of the transfer function Gt1_i1 estimated by the equation (12-1), and FIG. 7B shows a Bode diagram of the transfer function Gt2_i1 estimated by the equation (12-4). 7C shows a Bode diagram of the transfer function Gt3_i1 estimated by the equation (12-5), FIG. 7D shows a Bode diagram of the transfer function Gw1_i1 estimated by the equation (13-1), and FIG. Shows a Bode diagram of the transfer function Gw2_i1 estimated by the equation (13-4), FIG.
  • FIG. 7F shows a Bode diagram of the transfer function Gw3_i1 estimated by the equation (13-5), and FIG. -2) shows a Bode diagram of the transfer function Gt1_i2 estimated by the equation (2)
  • FIG. 7H shows a Bode diagram of the transfer function Gt1_i3 estimated by the equation (12-3), and FIG. 13-2) by shows a Bode diagram of the transfer function Gw1_i2 estimated
  • FIG. 7J shows a Bode diagram of the transfer function Gw1_i3 estimated by equation (13-3).
  • a thin continuous line shows a true mechanical characteristic
  • a broken line shows the estimation result by the input / output characteristic estimation method of Example 1.
  • the thick solid line in each figure shows the estimation result by the conventional input / output characteristics estimation method. More specifically, the thick solid line in FIG. 7A is the response of the first shaft torque detection signal t1 when the excitation torque input d1 is input to the first dynamometer (that is, t1d1 in Expression (11-1)). 7B is a response of the second shaft torque detection signal t2 when the excitation torque input d1 is input to the first dynamometer (that is, t2d1 in the equation (11-3)), and the thick line in FIG. 7C.
  • the solid line is the response of the first shaft torque detection signal t1 when the excitation torque input d3 is input to the third dynamometer (that is, t3d1 in the equation (11-5)), and the thick solid line in FIG.
  • FIG. 7E shows the response of the first speed detection signal w1 when the excitation torque input d1 is input to the meter (ie, w1d1 in the equation (11-2)).
  • the bold solid line in FIG. 7E indicates the excitation torque input to the first dynamometer.
  • Response of the second speed detection signal w2 when d1 is input is the w2d1), and the thick solid line in FIG.
  • 7F shows the response of the third speed detection signal w3 when the excitation torque input d1 is input to the first dynamometer (that is, w3d1 in Expression (11-6)).
  • 7G represents the response of the first shaft torque detection signal t1 when the excitation torque input d2 is input to the second dynamometer
  • the thick solid line in FIG. 7H represents the vibration to the third dynamometer.
  • the response of the first shaft torque detection signal t1 when the torque input d3 is input, and the thick solid line in FIG. 7I is the response of the first speed detection signal w1 when the excitation torque input d2 is input to the second dynamometer.
  • the thick solid line in FIG. 7J represents the response of the first speed detection signal w1 when the excitation torque input d3 is input to the third dynamometer.
  • the conventional input / output characteristic device receives the characteristics of the speed control device and cannot obtain the true mechanical characteristics.
  • the input / output characteristic estimation method of Example 3 by estimating a single transfer function by combining a plurality of responses obtained when vibration control is performed on a plurality of dynamometers connected to the specimen, As shown in FIGS. 7A to 7J, the input / output characteristics of the test system can be accurately estimated while excluding the characteristics of the speed control device.

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Abstract

目的は、所定の入力から所定の出力までの入出力特性を精度良く推定できる試験システムの入出力特性推定方法を提供すること。　試験システムの入出力特性推定方法は、第２トルク制御入力ｉｂ２に加振入力ｄ２を重畳したものを第２トルク電流指令信号ｉ２として第２動力計に入力し、加振入力ｄ２に対する周波数応答ｉ２ｄ２等を測定する第１加振測定工程（Ｓ３～Ｓ５）と、第３トルク制御入力ｉｂ３に加振入力ｄ３を重畳したものを第３トルク電流指令信号ｉ３として第３動力計に入力し、加振入力ｄ３に対する周波数応答ｉ２ｄ３等を測定する第２加振測定工程（Ｓ７～Ｓ９）と、第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、第２又は第３トルク電流指令信号（ｉ２、ｉ３）から第１又は第２軸トルク検出信号（ｔ２又はｔ３）までの伝達関数Ｇｔ２＿ｉ２等を推定する機械特性推定工程（Ｓ１１及びＳ１２）と、を備える。

Description

試験システムの入出力特性推定方法
　本発明は、試験システムの入出力特性推定方法に関する。より詳しくは、少なくとも２つの軸を備える供試体の試験システムにおける所定の入力から所定の出力までの入出力特性を推定する入出力特性推定方法に関する。
　特許文献１には、供試体であるエンジンと動力計とを結合軸で連結して構成されるエンジンの試験システム（以下、「エンジンベンチシステム」という）が示されている。エンジンベンチシステムでは、エンジン制御装置を用いてエンジンのスロットル開度を制御しながら、動力計制御装置によって動力計のトルクや速度等を制御することにより、エンジンの耐久性、燃費、及び排気浄化性能等を評価する。エンジンベンチシステムではエンジンの性能を評価する試験を行う前に、エンジンの特性、とりわけエンジンの慣性モーメントを測定しておき、これを動力計制御装置におけるトルク制御や速度制御の制御パラメータとして利用する場合がある。
　特許文献１には、エンジンと結合軸で連結された動力計のトルクを振動させる加振制御を行うことにより、エンジンベンチシステムにおける信号の入出力特性（より具体的には、トルク電流指令信号から角速度検出信号への伝達関数Ｇ１、及びトルク電流指令信号から軸トルク検出信号への伝達関数Ｇ２）を測定し、この測定結果を利用することによってエンジンの慣性モーメントを推定する方法が示されている。エンジンベンチシステムでは、供試体であるエンジンには１台の動力計のみが連結されることから、その入出力特性は、動力計への加振入力に対する所定の信号の応答を測定することによって容易に測定することができる。
特開２００８－７６０６１号公報
　ところで、動力計を用いた試験システムには、特許文献１に示すようなエンジンを供試体としたエンジンベンチシステムの他、車両のドライブトレインを供試体としたドライブトレインベンチシステムも存在する。ドライブトレインとは、エンジンで発生したエネルギを駆動輪に伝達するための複数の装置の総称をいい、エンジン、クラッチ、トランスミッション、ドライブシャフト、プロペラシャフト、デファレンシャルギヤ、及び駆動輪等を組み合わせて構成される。ドライブトレインは、エンジンの出力軸に連結される１つの入力軸と、この入力軸と動力伝達可能に接続された第１及び第２出力軸とを備える３軸である。
　ドライブトレインベンチシステムは、ドライブトレインの入力軸に実エンジンやダイナモメータ等の動力発生源を接続し、この動力発生源で発生した動力を入力軸に入力し供試体を駆動しながら、その第１及び第２出力軸の各々に連結された第１及び第２ダイナモメータの回転速度を速度制御装置によって制御し、これら第１及び第２ダイナモメータで動力を吸収することによって供試体の性能を評価する。
　このようなドライブトレインベンチシステムにおいても、上述のエンジンベンチシステムと同様に信号の入出力特性を推定したい場合がある。しかしながらドライブトレインベンチシステムでは、エンジンベンチシステムと異なり、供試体には２台又は３台の動力計が連結されているため、特許文献１の発明の方法をそのまま適用しただけでは、その入出力特性を精度良く推定することできない。より具体的には、ドライブトレインベンチシステムでは、供試体には加振させる動力計の他にも、速度制御装置によって制御されている動力計が接続されていることから、この速度制御装置の影響によって、特許文献１の発明のように単純に加振入力信号に対する対象とする出力信号の応答を測定するだけでは、その入出力特性を正確に推定することができない。
　本発明は、少なくとも２つの軸を備える供試体を試験対象とした試験システムにおいて、所定の入力から所定の出力までの入出力特性を精度良く推定できる試験システムの入出力特性推定方法を提供することを目的とする。
　（１）試験システム（例えば、後述の試験システムＳ）は、第１軸（例えば、後述の第１軸Ｓ１）及び当該第１軸と動力伝達可能に接続された第２軸（例えば、後述の第２軸Ｓ２）及び第３軸（例えば、後述の第３軸Ｓ３）を備える供試体（例えば、後述の供試体Ｗ）と、前記第２軸に連結された第２電動機（例えば、後述の第２動力計２２）と、前記第３軸に連結された第３電動機（例えば、後述の第３動力計２３）と、前記第２軸又は前記第２電動機の状態を検出し第２状態検出信号（ｔ２，ｗ２）を発生する第２状態検出手段（例えば、後述の第２回転速度検出器５２及び第２軸トルク検出器６２）と、前記第３軸又は前記第３電動機の状態を検出し第３状態検出信号（ｔ３，ｗ３）を発生する第３状態検出手段（例えば、後述の第３回転速度検出器５３及び第３軸トルク検出器６３）と、所定の入力信号（ｗ２，ｗ３，ｗ＿ａｖ，ｄｗ）に基づいて、前記第２電動機の回転速度を制御するための前記第２電動機への第２トルク制御入力（例えば、後述の第２トルク制御入力ｉｂ２）と、前記第３電動機の回転速度を制御するための前記第３電動機への第３トルク制御入力（例えば、後述の第３トルク制御入力ｉｂ３）と、を生成する速度制御装置（例えば、後述の速度制御装置７３）と、所定の周波数で変化する加振入力（ｄ１，ｄ２，ｄ３）を発生する加振入力発生手段（例えば、後述の加振トルク生成部７２）と、を備える。この試験システムの入出力特性推定方法は、前記第２トルク制御入力（ｉｂ２）に前記加振入力（ｄ２）を重畳したものを第２入力（ｉ２）として前記第２電動機に入力しかつ前記第３トルク制御入力（ｉｂ３）を第３入力（ｉ３）として前記第３電動機に入力し、当該加振入力（ｄ２）に対する応答（例えば、後述の周波数応答ｉ２ｄ２，ｔ２ｄ２，ｗ２ｄ２，ｉ３ｄ２，ｔ３ｄ２，ｗ３ｄ２）を測定する第１加振測定工程（例えば、後述の図３のＳ３～Ｓ５の工程）と、前記第２トルク制御入力（ｉｂ２）を第２入力（ｉ２）として前記第２電動機に入力しかつ前記第３トルク制御入力（ｉｂ３）に前記加振入力（ｄ３）を重畳したものを第３入力として前記第３電動機に入力し、当該加振入力（ｄ３）に対する応答（例えば、後述の周波数応答ｉ２ｄ３，ｔ２ｄ３，ｗ２ｄ３，ｉ３ｄ３，ｔ３ｄ３，ｗ３ｄ３）を測定する第２加振測定工程（例えば、後述の図３のＳ７～Ｓ９の工程）と、前記第１加振測定工程において測定された応答と前記第２加振測定工程において測定された応答とを用いることによって、前記第２又は第３入力（ｉ２又はｉ３）から前記第２又は第３状態検出信号（ｔ２，ｔ３，ｗ２，ｗ３）までの伝達関数（例えば、後述のＧｔ２＿ｉ２，Ｇｔ２＿ｉ３，Ｇｔ３＿ｉ２，Ｇｔ３＿ｉ３，Ｇｗ２＿ｉ２，Ｇｗ２＿ｉ３，Ｇｗ３＿ｉ２，Ｇｗ３＿ｉ３）を推定する機械特性推定工程（例えば、後述の図３のＳ１１及びＳ１２の工程）と、を備えることを特徴とする。
　（２）この場合、前記第２状態検出手段は、前記第２軸のトルクを検出し第２トルク検出信号（ｔ２）を発生する第２トルク検出器（例えば、後述の第２軸トルク検出器６２）と、前記第２電動機の回転速度を検出し第２速度信号（ｗ２）を発生する第２回転速度検出器（例えば、後述の第２回転速度検出器５２）と、を備え、前記第３状態検出手段は、前記第３軸のトルクを検出し第３トルク検出信号（ｔ３）を発生する第３トルク検出器（例えば、後述の第３軸トルク検出器６３）と、前記第３電動機の回転速度を検出し第３速度信号（ｗ３）を発生する第３回転速度検出器（例えば、後述の第３回転速度検出器５３）と、を備え、前記速度制御装置は、前記第２及び第３速度信号に基づいて、前記第２及び第３トルク制御入力を生成し、前記第１加振測定工程では、前記第２トルク制御入力に重畳した加振入力に対する前記第２及び第３入力の少なくとも何れかの応答（ｉ２ｄ２，ｉ３ｄ２）を測定し、前記第２加振測定工程では、前記第３トルク制御入力に重畳した加振入力に対する前記第２及び第３入力の少なくとも何れかの応答（ｉ２ｄ３，ｉ３ｄ３）を測定し、前記機械特性推定工程では、前記第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記第２若しくは第３入力（ｉ２又はｉ３）から前記第２若しくは第３トルク検出信号（ｔ２又はｔ３）又は前記第２若しくは第３速度信号（ｗ２又はｗ３）までの伝達関数（Ｇｔ２＿ｉ２，Ｇｔ２＿ｉ３，Ｇｔ３＿ｉ２，Ｇｔ３＿ｉ３，Ｇｗ２＿ｉ２，Ｇｗ２＿ｉ３，Ｇｗ３＿ｉ２，Ｇｗ３＿ｉ３）を推定することが好ましい。
　（３）この場合、前記第１加振測定工程では、前記加振入力に対する前記第２入力、前記第３入力、前記第２トルク検出信号、及び前記第３トルク検出信号の応答（ｉ２ｄ２，ｉ３ｄ２，ｔ２ｄ２，ｔ３ｄ２）を測定し、前記第２加振測定工程では、前記加振入力に対する前記第２入力、前記第３入力、前記第２トルク検出信号、及び前記第３トルク検出信号の応答（ｉ２ｄ３，ｉ３ｄ３，ｔ２ｄ３，ｔ３ｄ３）を測定し、前記機械特性推定工程では、前記第１及び前記第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記第２又は第３入力から前記第２又は第３トルク検出信号までの伝達関数（Ｇｔ２＿ｉ２，Ｇｔ２＿ｉ３，Ｇｔ３＿ｉ２，Ｇｔ３＿ｉ３）を推定することが好ましい。
　（４）この場合、前記第１加振測定工程では、前記加振入力に対する前記第２入力、前記第３入力、前記第２速度信号、及び前記第３速度信号の応答（ｉ２ｄ２，ｉ３ｄ２，ｗ２ｄ２，ｗ３ｄ２）を測定し、前記第２加振測定工程では、前記加振入力に対する前記第２入力、前記第３入力、前記第２速度信号、及び前記第３速度信号の応答（ｉ２ｄ３，ｉ３ｄ３，ｗ２ｄ３，ｗ３ｄ３）を測定し、前記機械特性推定工程では、前記第１及び前記第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記第２又は第３入力から前記第２又は第３速度信号までの伝達関数（Ｇｗ２＿ｉ２，Ｇｗ２＿ｉ３，Ｇｗ３＿ｉ２，Ｇｗ３＿ｉ３）を推定することが好ましい。
　（５）この場合、入出力特性推定方法は、前記第１加振測定工程において測定された応答と前記第２加振測定工程において測定された応答とを用いることによって、前記速度制御装置における前記入力信号（ｗ２又はｗ３）から前記第２又は第３入力（ｉ２又はｉ３）までの伝達関数を推定する制御回路特性推定工程（例えば、後述の図５のＳ３１の工程）をさらに備えることが好ましい。
　（６）この場合、前記試験システムは、前記第１軸に連結された第１電動機（例えば、後述の第１動力計２１）と、前記第１軸又は前記第１電動機の状態を検出し第１状態検出信号（ｔ１，ｗ１）を発生する第１状態検出手段（例えば、後述の第１回転速度検出器５１、第１軸トルク検出器６１）と、をさらに備え、前記入出力特性推定方法は、所定の基準入力（ｉｂ１）に前記加振入力（ｄ１）を重畳したものを第１入力（ｉ１）として前記第１電動機に入力しかつ前記第２及び第３トルク制御入力をそれぞれ第２及び第３入力として前記第２及び第３電動機に入力し、当該加振入力に対する応答（ｔ１ｄ１，ｗ１ｄ１，ｔ２ｄ１，ｗ２ｄ１，ｔ３ｄ１，ｗ３ｄ１）を測定する第３加振測定工程（例えば、後述の図６ＢのＳ６４～Ｓ６６の工程）をさらに備え、前記機械特性推定工程では、前記第１及び第２加振測定工程の何れか又は両方において測定された応答と前記第３加振測定工程において測定された応答とを用いることによって、前記第１入力から前記第１、第２若しくは第３状態検出信号までの伝達関数（Ｇｔ１＿ｉ１，Ｇｔ２＿ｉ１，Ｇｔ３＿ｉ１，Ｇｗ１＿ｉ１，Ｇｗ２＿ｉ１，Ｇｗ３＿ｉ１）又は前記第２若しくは第３入力から前記第１状態検出信号までの伝達関数（Ｇｔ１＿ｉ２，Ｇｔ１＿ｉ３，Ｇｗ１＿ｉ２，Ｇｗ１＿ｉ３）を推定することが好ましい。
　（７）試験システムは、第１軸及び当該第１軸と動力伝達可能に接続された第２軸及び第３軸を備える供試体と、前記第２軸に連結された第２電動機と、前記第３軸に連結された第３電動機と、前記第２軸又は前記第２電動機の状態を検出し第２状態検出信号を発生する第２状態検出手段と、前記第３軸又は前記第３電動機の状態を検出し第３状態検出信号を発生する第３状態検出手段と、所定の入力信号に基づいて、前記第２電動機の回転速度を制御するための前記第２電動機への第２トルク制御入力と、前記第３電動機の回転速度を制御するための前記第３電動機への第３トルク制御入力と、を生成する速度制御装置と、所定の周波数で変化する加振入力を発生する加振入力発生手段と、を備える。この試験システムの入出力特性推定方法は、前記第２トルク制御入力に前記加振入力を重畳したものを第２入力として前記第２電動機に入力しかつ前記第３トルク制御入力を第３入力として前記第３電動機に入力し、当該加振入力に対する応答を測定する第１加振測定工程（例えば、後述の図５のＳ２３～Ｓ２５の工程）と、前記第２トルク制御入力を第２入力として前記第２電動機に入力しかつ前記第３トルク制御入力に前記加振入力を重畳したものを第３入力として前記第３電動機に入力し、当該加振入力に対する応答を測定する第２加振測定工程（例えば、後述の図５のＳ２７～Ｓ２９の工程）と、前記第１加振測定工程において測定された応答と前記第２加振測定工程において測定された応答とを用いることによって、前記速度制御装置における前記入力信号（ｗ２又はｗ３）から前記第２又は第３入力（ｉ２又はｉ３）までの伝達関数（Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ３２，Ｃ３３）を推定する制御回路特性推定工程（例えば、後述の図５のＳ３１の工程）と、を備えることを特徴とする。
　（８）この場合、前記第２状態検出手段は、前記第２軸のトルクを検出し第２トルク検出信号を発生する第２トルク検出器と、前記第２電動機の回転速度を検出し第２速度信号を発生する第２回転速度検出器と、を備え、前記第３状態検出手段は、前記第３軸のトルクを検出し第３トルク検出信号を発生する第３トルク検出器と、前記第３電動機の回転速度を検出し第３速度信号を発生する第３回転速度検出器と、を備え、前記速度制御装置は、前記第２及び第３速度信号に基づいて、前記第２及び第３トルク制御入力を生成し、前記第１加振測定工程では、前記第２トルク制御入力に重畳した加振入力に対する前記第２及び第３速度信号の応答を測定し、前記第２加振測定工程では、前記第３トルク制御入力に重畳した加振入力に対する前記第２及び第３速度信号の応答を測定し、前記制御回路特性推定工程では、前記第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記速度制御装置における前記第２又は第３速度信号から前記第２又は第３入力までの伝達関数（Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ３２，Ｃ３３）を推定することが好ましい。
　（９）試験システムは、第１軸（例えば、後述の第１軸Ｓ１）及び当該第１軸と動力伝達可能に接続された第２軸（例えば、後述の第２軸Ｓ２又は第３軸Ｓ３）を備える供試体（例えば、後述の供試体Ｗ）と、前記第１軸に連結された第１電動機（例えば、後述の第１動力計２１）と、前記第２軸に連結された第２電動機（例えば、後述の第２動力計２２又は第３動力計２３）と、前記第１軸又は前記第１電動機の状態を検出し第１状態検出信号を発生する第１状態検出手段（例えば、後述の第１回転速度検出器５１、第１軸トルク検出器６１）と、前記第２軸又は前記第２電動機の状態を検出し第２状態検出信号を発生する第２状態検出手段（例えば、後述の第２回転速度検出器５２及び第２軸トルク検出器６２又は第３回転速度検出器５３及び第３軸トルク検出器６３）と、所定の入力信号（ｗ２又はｗ３）に基づいて、前記第２電動機の回転速度を制御するための前記第２電動機への第２トルク制御入力（ｉｂ２又はｉｂ３）を生成する速度制御装置（例えば、後述の速度制御装置７３）と、所定の周波数で変化する加振入力（ｄ１，ｄ２，ｄ３）を発生する加振入力発生手段（例えば、後述の加振トルク生成部７２）と、を備える。この試験システムの入出力特性推定方法は、所定の基準入力（ｉｂ１）に前記加振入力（ｄ１）を重畳したものを第１入力（ｉ１）として前記第１電動機に入力しかつ前記第２トルク制御入力（ｉｂ２又はｉｂ３）を第２入力（ｉ２又はｉ３）として前記第２電動機に入力し、当該加振入力に対する応答を測定する第１加振測定工程（例えば、後述の図６ＢのＳ６４～Ｓ６６の工程）と、前記基準入力を第１入力として前記第１電動機に入力しかつ前記第２トルク制御入力に前記加振入力を重畳したものを第２入力として前記第２電動機に入力し、当該加振入力に対する応答を測定する第２加振測定工程（例えば、後述の図６ＡのＳ５３～Ｓ５５の工程若しくはＳ５７～Ｓ５９の工程）と、前記第１加振測定工程において測定された応答（ｔ１ｄ１，ｗ１ｄ１，ｔ２ｄ１，ｗ２ｄ１，ｔ３ｄ１，ｗ３ｄ１）と前記第２加振測定工程において測定された応答（ｉ２ｄ２，ｉ２ｄ３等）とを用いることによって、前記第１入力から前記第１又は第２状態検出信号までの伝達関数（Ｇｔ１＿ｉ１，Ｇｔ２＿ｉ１，Ｇｔ３＿ｉ１，Ｇｗ１＿ｉ１，Ｇｗ２＿ｉ１，Ｇｗ３＿ｉ１）を推定する機械特性推定工程（例えば、後述の図６ＢのＳ６８及びＳ６９の工程）と、を備えることを特徴とする。
　（１０）この場合、前記第１状態検出手段は、前記第１軸のトルクを検出し第１トルク検出信号を発生する第１トルク検出器と、前記第１電動機の回転速度を検出し第１速度信号を発生する第１回転速度検出器と、を備え、前記第２状態検出手段は、前記第２軸のトルクを検出し第２トルク検出信号を発生する第２トルク検出器と、前記第２電動機の回転速度を検出し第２速度信号を発生する第２回転速度検出器と、を備え、前記第１加振測定工程では、前記基準入力に重畳した加振入力に対する前記第２速度信号及び前記第１トルク検出信号の応答を測定し、前記機械特性推定工程では、前記第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記第１入力から前記第１トルク検出信号までの伝達関数（Ｇｔ１＿ｉ１）を推定することが好ましい。
　（１１）この場合、前記第１加振測定工程では、前記基準入力に重畳した加振入力に対する前記第２速度信号並びに前記第１及び第２トルク検出信号の応答を測定し、前記機械特性推定工程では、前記第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記第１入力から前記第１トルク検出信号までの伝達関数及び前記第１入力から前記第２トルク検出信号までの伝達関数（Ｇｔ２＿ｉ１又はＧｔ３＿ｉ１）を推定することが好ましい。
　（１２）この場合、前記第１状態検出手段は、前記第１軸のトルクを検出し第１トルク検出信号を発生する第１トルク検出器と、前記第１電動機の回転速度を検出し第１速度信号を発生する第１回転速度検出器と、を備え、前記第２状態検出手段は、前記第２軸のトルクを検出し第２トルク検出信号を発生する第２トルク検出器と、前記第２電動機の回転速度を検出し第２速度信号を発生する第２回転速度検出器と、を備え、前記第１加振測定工程では、前記基準入力に重畳した加振入力に対する前記第１及び第２速度信号の応答を測定し、前記機械特性推定工程では、前記第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記第１入力から前記第１速度信号までの伝達関数（Ｇｗ１＿ｉ１）及び前記第１入力から前記第２速度信号までの伝達関数（Ｇｗ２＿ｉ１又はＧｗ３＿ｉ１）を推定することが好ましい。
　（１）本発明では、供試体の第２及び第３軸に第２及び第３電動機をそれぞれ連結し、第１加振測定工程では第２電動機を加振制御したときにおける加振入力に対する応答を測定し、第２加振測定工程では第３電動機を加振制御したときにおける加振入力に対する応答を測定する。また機械特性推定工程は、これら第１及び第２加振測定工程において得られた加振入力に対する応答を用いることによって、第２又は第３入力から第２又は第３状態検出信号までの伝達関数を推定する。このように本発明では、第２電動機を加振制御したときの応答と第３電動機を加振制御したときの応答とを組み合わせて第２又は第３入力から第２又は第３状態検出信号までの伝達関数を推定することにより、速度制御装置の入出力特性の影響を除いて精度良く伝達関数を推定することができる。
　（２）本発明の第１加振測定工程では第２電動機に入力される加振入力に対する第２及び第３入力の応答を測定し、第２加振測定工程では第３電動機に入力される加振入力に対する第２及び第３入力の応答を測定し、機械特性推定工程は、これら４つの応答を用いて第２又は第３入力から、第２若しくは第３トルク検出信号又は第２若しくは第３速度信号までの伝達関数を推定する。これにより、これら伝達関数をさらに精度良く推定することができる。
　（３）本発明の機械特性推定工程では、第２電動機に入力される加振入力に対する第２及び第３入力並びに第２及び第３トルク検出信号の応答と、第３電動機に入力される加振入力に対する第２及び第３入力並びに第２及び第３トルク検出信号の応答と、からなる８つの応答を用いて第２又は第３入力から第２又は第３トルク検出信号までの伝達関数を推定する。これにより、これら伝達関数をさらに精度良く推定することができる。
　（４）本発明の機械特性推定工程では、第２電動機に入力される加振入力に対する第２及び第３入力並びに第２及び第３速度信号の応答と、第３電動機に入力される加振入力に対する第２及び第３入力並びに第２及び第３速度信号の応答と、からなる８つの応答を用いて第２又は第３入力から第２又は第３速度信号までの伝達関数を推定する。これにより、これら伝達関数をさらに精度良く推定することができる。
　（５）本発明の制御回路特性推定工程は、第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、速度制御装置における入力信号から第２又は第３入力までの伝達関数を推定する。このように本発明では、第２電動機を加振制御したときの応答と第３電動機を加振制御したときの応答とを組み合わせて速度制御装置の入出力特性を表す伝達関数を推定することにより、速度制御装置を実際に稼働させた状態でその伝達関数を精度良く推定することができる。なお、実際の速度制御装置は、様々な制御回路を組み合わせて構成されていることから、特定の制御回路のみを稼働させてその入出力特性を推定することが困難である場合や、時間がかかったりする場合がある。本発明では、速度制御装置を実際に稼働させた状態でその入出力特性を推定できるので、容易かつ短い時間でその入出力特性を推定できる。
　（６）本発明では、供試体の第１軸に第１電動機を連結し、第３加振測定工程では、第１電動機を加振制御したときにおける加振入力に対する応答を測定する。また機械特性推定工程では、第１及び第２加振測定工程の何れか又は両方において測定された応答と、第３加振測定工程において測定された応答とを用いることによって、第１入力から第１～第３状態検出信号までの伝達関数又は第２若しくは第３入力から第１状態検出信号までの伝達関数を推定する。これにより本発明によれば、速度制御装置の入出力特性の影響を除いて精度良く伝達関数を推定することができる。
　（７）本発明では、供試体の第２及び第３軸に第２及び第３電動機をそれぞれ連結し、第１加振測定工程では第２電動機を加振制御したときにおける加振入力に対する応答を測定し、第２加振測定工程では第３電動機を加振制御したときにおける加振入力に対する応答を測定する。また制御回路特性推定工程では、これら第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、速度制御装置における入力信号から第２又は第３入力までの伝達関数を推定する。このように本発明では、第２電動機を加振制御したときの応答と第３電動機を加振制御したときの応答とを組み合わせて速度制御装置の入出力特性を表す伝達関数を推定することにより、速度制御装置を実際に稼働させた状態でその伝達関数を精度良く推定することができる。なお、実際の速度制御装置は、様々な制御回路を組み合わせて構成されていることから、特定の制御回路のみを稼働させてその入出力特性を推定することが困難である場合や、時間がかかったりする場合がある。本発明では、速度制御装置を実際に稼働させた状態でその入出力特性を推定できるので、容易かつ短い時間でその入出力特性を推定できる。
　（８）本発明の第１加振測定工程では第２電動機に入力される加振入力に対する第２及び第３速度信号の応答を測定し、第２加振測定工程では第３電動機に入力される加振入力に対する第２及び第３速度信号の応答を測定し、制御回路特性推定工程では、これら４つの応答を用いて速度制御装置における第２又は第３速度信号から第２又は第３入力までの伝達関数を推定する。これにより、これら伝達関数をさらに精度良く推定することができる。
　（９）本発明では、供試体の第１及び第２軸に第１及び第２電動機をそれぞれ連結し、第２電動機の回転速度を速度制御装置によって制御する。第１加振測定工程では第１電動機を加振制御したときにおける加振入力に対する応答を測定し、第２加振測定工程では第２電動機を加振制御したときにおける加振入力に対する応答を測定する。また機械特性推定工程では、これら第１及び第２加振測定工程によって得られた加振入力に対する応答を用いることによって、第１入力から第１又は第２状態検出信号までの伝達関数を推定する。このように本発明では、第１電動機を加振制御したときの応答と第２電動機を加振制御したときの応答とを組み合わせて第１入力から第１又は第２状態検出信号までの伝達関数を推定することにより、速度制御装置の入出力特性の影響を除いて精度良く伝達関数を推定することができる。
　（１０）本発明の第１加振測定工程では第１電動機に入力される加振入力に対する第２速度信号及び第１トルク検出信号の応答を測定し、機械特性推定工程では、第１加振測定工程において測定されたこれら２つの応答と第２加振測定工程において測定された応答とを用いて第１入力から第１トルク検出信号までの伝達関数を推定する。これにより、この伝達関数をさらに精度良く推定することができる。
　（１１）本発明の第１加振測定工程では第１電動機に入力される加振入力に対する第２速度信号並びに第１及び第２トルク検出信号の応答を測定し、機械特性推定工程では、第１加振測定工程において測定されたこれら３つの応答と第２加振測定工程において測定された応答とを用いて第１入力から第１トルク検出信号までの伝達関数と、第１入力から第２トルク検出信号までの伝達関数とを推定する。これにより、これら伝達関数をさらに精度良く推定することができる。
　（１２）本発明の第１加振測定工程では第１電動機に入力される加振入力に対する第１及び第２速度信号の応答を測定し、機械特性推定工程では、第１加振測定工程によって測定されたこれら２つの応答と第２加振測定工程によって測定された応答とを用いて第１入力から第１速度信号までの伝達関数と、第１入力から第２速度信号までの伝達関数とを推定する。これにより、これら伝達関数をさらに精度良く推定することができる。
本発明の一実施形態に係る試験システム及びその入出力特性推定方法の構成を示す図である。 入出力特性を推定する際における動力計制御装置の制御回路の構成を示す図である。 実施例１の入出力特性推定方法の具体的な演算手順を示すフローチャートである。 実施例１の推定結果（Ｇｔ２＿ｉ２）を示す図である。 実施例１の推定結果（Ｇｔ３＿ｉ２）を示す図である。 実施例１の推定結果（Ｇｗ２＿ｉ２）を示す図である。 実施例１の推定結果（Ｇｗ３＿ｉ２）を示す図である。 実施例１の推定結果（Ｇｔ２＿ｉ３）を示す図である。 実施例１の推定結果（Ｇｔ３＿ｉ３）を示す図である。 実施例１の推定結果（Ｇｗ２＿ｉ３）を示す図である。 実施例１の推定結果（Ｇｗ３＿ｉ３）を示す図である。 実施例２の入出力特性推定方法の具体的な演算手順を示すフローチャートである。 実施例３の入出力特性推定方法の具体的な演算手順を示すフローチャートである。 実施例３の入出力特性推定方法の具体的な演算手順を示すフローチャートである。 実施例３の推定結果（Ｇｔ１＿ｉ１）を示す図である。 実施例３の推定結果（Ｇｔ２＿ｉ１）を示す図である。 実施例３の推定結果（Ｇｔ３＿ｉ１）を示す図である。 実施例３の推定結果（Ｇｗ１＿ｉ１）を示す図である。 実施例３の推定結果（Ｇｗ２＿ｉ１）を示す図である。 実施例３の推定結果（Ｇｗ３＿ｉ１）を示す図である。 実施例３の推定結果（Ｇｔ１＿ｉ２）を示す図である。 実施例３の推定結果（Ｇｔ１＿ｉ３）を示す図である。 実施例３の推定結果（Ｇｗ１＿ｉ２）を示す図である。 実施例３の推定結果（Ｇｗ１＿ｉ３）を示す図である。
　以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１は、本実施形態に係る入出力特性推定方法が適用された試験システムＳの構成を示す図である。試験システムＳは、少なくとも１つの入力軸としての第１軸Ｓ１並びにこの第１軸Ｓ１とそれぞれ動力伝達可能に接続された出力軸としての第２軸Ｓ２及び第３軸Ｓ３とを備えるドライブトレインを供試体Ｗとし、この供試体Ｗの性能を評価するためのものである。
　試験システムＳは、供試体Ｗと、供試体Ｗに連結された第１動力計２１、第２動力計２２、及び第３動力計２３と、各動力計２１～２３に電力を供給する第１インバータ３１、第２インバータ３２、及び第３インバータ３３と、各動力計２１～２３における軸の回転速度を検出する第１回転速度検出器５１、第２回転速度検出器５２、及び第３回転速度検出器５３と、各動力計２１～２３における軸トルクを検出する第１軸トルク検出器６１、第２軸トルク検出器６２、及び第３軸トルク検出器６３と、各インバータ３１～３３へトルク電流指令信号を入力する動力計制御装置７と、試験システムＳにおける所定の入力から所定の出力までの入出力特性を推定する推定装置８と、を備える。
　第１動力計２１の出力軸は、供試体Ｗの第１軸Ｓ１と同軸に連結されている。第２動力計２２の出力軸は、供試体Ｗの第２軸Ｓ２と同軸に連結されている。第３動力計２３の出力軸は、供試体Ｗの第３軸Ｓ３と同軸に連結されている。
　第１回転速度検出器５１は、第１動力計２１の出力軸の単位時間当たりの回転数である第１回転速度を検出し、この第１回転速度に応じた第１速度検出信号ｗ１を発生する。第２回転速度検出器５２は、第２動力計２２の出力軸の単位時間当たりの回転数である第２回転速度を検出し、この第２回転速度に応じた第２速度検出信号ｗ２を発生する。第３回転速度検出器５３は、第３動力計２３の出力軸の単位時間当たりの回転数である第３回転速度を検出し、この第３回転速度に応じた第３速度検出信号ｗ３を発生する。
　第１軸トルク検出器６１は、第１軸Ｓ１に発生する捩れトルク（以下、「第１軸トルク」という）を検出し、この第１軸トルクに応じた第１軸トルク検出信号ｔ１を発生する。第２軸トルク検出器６２は、第２軸Ｓ２に発生する捩れトルク（以下、「第２軸トルク」という）を検出し、この第２軸トルクに応じた第２軸トルク検出信号ｔ２を発生する。第３軸トルク検出器６３は、第３軸Ｓ３に発生する捩れトルク（以下、「第３軸トルク」という）を検出し、この第３軸トルクに応じた第３軸トルク検出信号ｔ３を発生する。
　動力計制御装置７は、速度検出信号ｗ１～ｗ３と、軸トルク検出信号ｔ１～ｔ３と、所定の指令信号とを用いることによって、第１動力計２１に対するトルク電流指令信号である第１トルク電流指令信号ｉ１と、第２動力計２２に対するトルク電流指令信号である第２トルク電流指令信号ｉ２と、第３動力計２３に対するトルク電流指令信号である第３トルク電流指令信号ｉ３と、を所定のアルゴリズムに基づいて生成し、各信号ｉ１～ｉ３を各インバータ３１～３３へ入力する。第１インバータ３１は、第１トルク電流指令信号ｉ１に応じた電力を第１動力計２１に供給する。第２インバータ３２は、第２トルク電流指令信号ｉ２に応じた電力を第２動力計２２に供給する。第３インバータ３３は、第３トルク電流指令信号ｉ３に応じた電力を第３動力計２３に供給する。
　推定装置８は、上述の動力計制御装置７による各動力計２１～２３の制御下において、速度検出信号ｗ１～ｗ３と、軸トルク検出信号ｔ１～ｔ３と、トルク電流指令信号ｉ１～ｉ３と、を用いることによって、試験システムＳにおける所定の入力信号から所定の出力信号までの入出力特性を推定する。
　図２は、動力計制御装置７の制御回路の構成を示す図である。より具体的には、図２には、動力計制御装置７に構成される制御回路のうち、推定装置８を用いて試験システムＳの入出力特性を推定する際に用いられる部分のみを図示する。
　動力計制御装置７は、ベーストルク生成部７１と、加振トルク生成部７２と、速度制御装置７３と、第１指令信号生成部７４と、第２指令信号生成部７５と、第３指令信号生成部７６と、を備え、入出力特性を推定する際には、これらを用いることによってトルク電流指令信号ｉ１～ｉ３を生成する。
　ベーストルク生成部７１は、時間変化しない一定の大きさのベーストルク指令信号ｉｂ１を生成する。加振トルク生成部７２は、所定の要求に応じて、０を中心とした所定の幅内で所定の加振周波数の下でランダムに変動する第１加振トルク入力ｄ１、第２加振トルク入力ｄ２、及び第３加振トルク入力ｄ３を生成する。
　第１指令信号生成部７４は、第１加振トルク入力ｄ１が生成されていない場合には第１ベーストルク指令信号ｉｂ１を第１トルク電流指令信号ｉ１として出力し、第１加振トルク入力ｄ１が生成されている場合にはこの入力ｄ１をベーストルク指令信号ｉｂ１に重畳したものを第１トルク電流指令信号ｉ１として出力する。
　速度制御装置７３は、所定の指令信号と第２速度検出信号ｗ２と第３速度検出信号ｗ３とを用いることによって、第２回転速度及び第３回転速度を所定の目標へ制御するための第２動力計２２への入力である第２トルク制御入力ｉｂ２及び第３動力計２３への入力である第３トルク制御入力ｉｂ３を生成する。より具体的には、速度制御装置７３は、第２回転速度と第３回転速度の平均速度に対する指令信号であって時間変化しないものである平均速度指令信号ｗ＿ａｖと第２回転速度と第３回転速度との差に対する指令信号であって時間変化しないものである差速度指令信号ｄｗ（以下では、０とする）とが入力されると、第２速度検出信号ｗ２と第３速度検出信号ｗ３の平均（（ｗ２＋ｗ３）／２）が平均速度指令信号ｗ＿ａｖになり、かつ第２速度検出信号ｗ２と第３速度検出信号ｗ３の差（ｗ２－ｗ３）が差速度指令信号ｄｗになるように既知のフィードバックアルゴリズムによって第２トルク制御入力ｉｂ２及び第３トルク制御入力ｉｂ３を生成する。
　第２指令信号生成部７５は、第２加振トルク入力ｄ２が生成されていない場合には第２トルク制御入力ｉｂ２を第２トルク電流指令信号ｉ２として出力し、第２加振トルク入力ｄ２が生成されている場合にはこの入力ｄ２を第２トルク制御入力ｉｂ２に重畳したものを第２トルク電流指令信号ｉ２として出力する。
　第３指令信号生成部７６は、第３加振トルク入力ｄ３が生成されていない場合には第３トルク制御入力ｉｂ３を第３トルク電流指令信号ｉ３として出力し、第３加振トルク入力ｄ３が生成されている場合にはこの入力ｄ３を第３トルク制御入力ｉｂ３に重畳したものを第３トルク電流指令信号ｉ３として出力する。
　以上のように動力計制御装置７は、試験システムＳの入出力特性を推定する際には、第１動力計２１についてはベーストルク指令信号ｉｂ１を用いたトルク電流制御を行いながら、適宜第１加振トルク入力ｄ１を重畳して加振制御を行う。また動力計制御装置７は、試験システムＳの入出力特性を推定する際には、第２及び第３動力計２２，２３については速度検出信号ｗ２，ｗ３を用いた速度制御を行いながら、適宜加振トルク入力ｄ２，ｄ３を重畳して加振制御を行う。
　図１に戻り、推定装置８は、上述のような動力計制御装置７による各動力計２１～２３を制御することにより、各トルク電流指令信号ｉ１～ｉ３から各軸トルク検出信号ｔ１～ｔ３までの機械特性（以下、これらを「トルク指令－軸トルク特性」ともいう）を表した伝達関数行列Ｇｔｉと、各トルク電流指令信号ｉ１～ｉ３から各速度検出信号ｗ１～ｗ３までの機械特性（以下、これらを「トルク指令－回転速度特性」ともいう）を表した伝達関数行列Ｇｗｉと、各速度検出信号ｗ２～ｗ３から各トルク制御入力ｉｂ２～ｉｂ３までの速度制御装置７３の入出力特性（以下、「制御回路特性」ともいう）を表した伝達関数行列Ｃと、を推定する。
　先ず、トルク指令－軸トルク特性を表した伝達関数行列Ｇｔｉは、下記式（１）に示すように合計９個の独立した成分によって構成される３×３の行列によって表される。下記式（１）において、例えば、行列Ｇｔｉの第１列目第１行目の成分である伝達関数Ｇｔ１＿ｉ１は、第１トルク電流指令信号ｉ１に対する第１軸トルク検出信号ｔ１の機械特性を表す。また行列Ｇｔｉの第２列目第１行目の成分である伝達関数Ｇｔ１＿ｉ２は、第２トルク電流指令信号ｉ２に対する第１軸トルク検出信号ｔ１の機械特性を表す。他の成分も同様であり、説明を省略する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　またトルク指令－回転速度特性を表した伝達関数行列Ｇｗｉは、下記式（２）に示すように合計９個の独立した成分によって構成される３×３の行列によって表される。下記式（２）において、例えば、行列Ｇｗｉの第１列目第１行目の成分である伝達関数Ｇｗ１＿ｉ１は、第１トルク電流指令信号ｉ１に対する第１速度検出信号ｗ１の機械特性の伝達関数を表す。また行列Ｇｗｉの第２列目第１行目の成分である伝達関数Ｇｗ１＿ｉ２は、第２トルク電流指令信号ｉ２に対する第１速度検出信号ｗ１の機械特性の伝達関数を表す。他の成分も同様であり、説明を省略する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　また、図２に示すような動力計制御装置７において、その入力である速度検出信号ｗ１～ｗ３及び加振トルク入力ｄ１～ｄ３から、その出力であるトルク電流指令信号ｉ１～ｉ３までの入出力特性は、３×３の単位行列Ｉと、速度制御装置７３の制御回路特性を表した伝達関数行列Ｃと、を用いて下記式（３）によって表される。なお推定装置８における演算では、加振トルク入力ｄ１～ｄ３を用いて加振した時における周波数特性を計測することから、時間変化しないベーストルク指令信号ｉｂ１、平均速度指令信号ｗ＿ａｖ、及び差速度指令信号ｄｗは、下記式（３）に示すように無視することができる。また速度制御装置７３では、２つの速度検出信号ｗ２，ｗ３を入力として２つのトルク制御入力ｉｂ２，ｉｂ３を生成することから、その伝達関数行列Ｃは、下記式（３）に示すように実質的に２×２の行列によって表される。下記式（３）において、例えば、行列Ｃの第２列目第２行目の成分である伝達関数Ｃ２２は、速度制御装置７３における第２速度検出信号ｗ２に対する第２トルク制御入力ｉｂ２の伝達関数を表す。また行列Ｃの第３列目第２行目の成分である伝達関数Ｃ２３は、速度制御装置７３における第３速度検出信号ｗ３に対する第２トルク制御入力ｉｂ２の伝達関数を表す。他の成分も同様であり、説明を省略する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　次に、以上のような試験システムを用いた実施例１の入出力特性推定方法について説明する。実施例１の入出力推定方法では、第２トルク電流指令信号ｉ２又は第３トルク電流指令信号ｉ３から第２軸トルク検出信号ｔ２又は第３軸トルク検出信号ｔ３までの伝達関数（すなわち、式（１）の伝達関数行列Ｇｔｉのうち、第２列目第２行目成分Ｇｔ２＿ｉ２と、第３列目第２行目成分Ｇｔ２＿ｉ３と、第２列目第３行目成分Ｇｔ３＿ｉ２と、第３列目第３行目成分Ｇｔ３＿ｉ３と、の４つの伝達関数）と、第２トルク電流指令信号ｉ２又は第３トルク電流指令信号ｉ３から第２速度検出信号ｗ２又は第３速度検出信号ｗ３までの伝達関数（すなわち、式（２）の伝達関数行列Ｇｗｉのうち、第２列目第２行目成分Ｇｗ２＿ｉ２と、第３列目第２行目成分Ｇｗ２＿ｉ３と、第２列目第３行目成分Ｇｗ３＿ｉ２と、第３列目第３行目成分Ｇｗ３＿ｉ３と、の４つの伝達関数）と、を推定する。
　図３は、実施例１の入出力特性推定方法によって入出力特性を推定する具体的な演算手順を示すフローチャートである。
　Ｓ１では、図２に示す動力計制御装置を用いた第１～第３動力計の制御を開始する。すなわち、第１動力計はベーストルク指令信号ｉｂ１を用いたトルク電流制御を行い、第２及び第３動力計は速度検出信号ｗ２，ｗ３等を用いた速度制御を行う。なお、加振トルク入力ｄ１～ｄ３は、何れも０とする。
　Ｓ２では、動力計制御装置は、第１～第３動力計の動作点を、入出力特性の測定時用に予め定められた動作点に設定する。より具体的には、加振トルク入力ｄ１～ｄ３を何れも０としたまま、ベーストルク指令信号ｉｂ１を予め定められた所定値で一定とし、さらに平均速度指令信号ｗ＿ａｖを予め定められた所定値で一定とし、差速度指令信号ｄｗを０とする。
　Ｓ３では、動力計制御装置は、ベーストルク指令信号、平均速度指令信号及び差速度指令信号をＳ２の動作点で維持したまま、所定の加振周波数で変動する第２加振トルク入力ｄ２を生成しこれを第２トルク制御入力ｉｂ２に重畳し、第２トルク電流指令信号ｉ２を振動させる。なおこの際、他の加振トルク入力ｄ１，ｄ３は何れも０とする。
　Ｓ４では、推定装置は、第２加振トルク入力ｄ２と、第２トルク電流指令信号ｉ２と、第２軸トルク検出信号ｔ２と、第２速度検出信号ｗ２と、第３トルク電流指令信号ｉ３と、第３軸トルク検出信号ｔ３と、第３速度検出信号ｗ３と、を測定する。
　Ｓ５では、推定装置は、Ｓ４で測定した第２加振トルク入力ｄ２と、他の出力信号ｉ２，ｔ２，ｗ２，ｉ３，ｔ３，ｗ３との比を算出することにより、下記式（４－１）～（４－６）に示すように、６つの周波数応答ｉ２ｄ２，ｔ２ｄ２，ｗ２ｄ２，ｉ３ｄ２，ｔ３ｄ２，ｗ３ｄ２を測定する。ここでｉ２ｄ２は、第２動力計２２に入力される第２加振トルク入力ｄ２に対する第２トルク電流指令信号ｉ２の周波数応答を表し、ｔ２ｄ２は、入力ｄ２に対する第２軸トルク検出信号ｔ２の周波数応答を表し、ｗ２ｄ２は、入力ｄ２に対する第２速度検出信号ｗ２の周波数応答を表し、ｉ３ｄ２は、入力ｄ２に対する第３トルク電流指令信号ｉ３の周波数応答を表し、ｔ３ｄ２は、入力ｄ２に対する第３軸トルク検出信号ｔ３の周波数応答を表し、ｗ３ｄ２は、入力ｄ２に対する第３速度検出信号ｗ３の周波数応答を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　Ｓ６では、推定装置は、予め定められた周波数領域内で６つの周波数応答ｉ２ｄ２等の測定が完了したか否かを判定する。Ｓ６の判定がＮＯである場合には、Ｓ３に戻り第２加振トルク入力ｄ２の加振周波数を変更してＳ４～Ｓ５の処理を再度実行する。Ｓ６の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ７に移る。
　Ｓ７では、動力計制御装置は、ベーストルク指令信号、平均速度指令信号及び差速度指令信号をＳ２の動作点で維持したまま、所定の加振周波数で変動する第３加振トルク入力ｄ３を生成し、これを第３トルク制御入力ｉｂ３に重畳し、第３トルク電流指令信号ｉ３を振動させる。なおこの際、他の加振トルク入力ｄ１，ｄ２は何れも０とする。
　Ｓ８では、推定装置は、第３加振トルク入力ｄ３と、第２トルク電流指令信号ｉ２と、第２軸トルク検出信号ｔ２と、第２速度検出信号ｗ２と、第３トルク電流指令信号ｉ３と、第３軸トルク検出信号ｔ３と、第３速度検出信号ｗ３と、を測定する。
　Ｓ９では、推定装置は、Ｓ８で測定した第３加振トルク入力ｄ３と、他の出力信号ｉ２，ｔ２，ｗ２，ｉ３，ｔ３，ｗ３との比を算出することにより、下記式（５－１）～（５－６）に示すように、６つの周波数応答ｉ２ｄ３，ｔ２ｄ３，ｗ２ｄ３，ｉ３ｄ３，ｔ３ｄ３，ｗ３ｄ３を測定する。ここでｉ２ｄ３は、第３動力計２３に入力される第３加振トルク入力ｄ３に対する第２トルク電流指令信号ｉ２の周波数応答を表し、ｔ２ｄ３は入力ｄ３に対する第２軸トルク検出信号ｔ２の周波数応答を表し、ｗ２ｄ３は入力ｄ３に対する第２速度検出信号ｗ２の周波数応答を表し、ｉ３ｄ３は入力ｄ３に対する第３トルク電流指令信号ｉ３の周波数応答を表し、ｔ３ｄ３は入力ｄ３に対する第３軸トルク検出信号ｔ３の周波数応答を表し、ｗ３ｄ３は入力ｄ３に対する第３速度検出信号ｗ３の周波数応答を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　Ｓ１０では、推定装置は、予め定められた周波数領域内で６つの周波数応答ｉ２ｄ３等の測定が完了したか否かを判定する。Ｓ１０の判定がＮＯである場合には、Ｓ７に戻り第３加振トルク入力ｄ３の加振周波数を変更してＳ８～Ｓ９の処理を再度実行する。Ｓ１０の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ１１に移る。
　Ｓ１１では、推定装置は、以上の処理によって測定した８組の周波数応答ｉ２ｄ２，ｔ２ｄ２，ｉ２ｄ３，ｔ２ｄ３，ｉ３ｄ２，ｔ３ｄ２，ｉ３ｄ３，ｔ３ｄ３を用いることにより、４組の伝達関数Ｇｔ２＿ｉ２，Ｇｔ２＿ｉ３，Ｇｔ３＿ｉ２，Ｇｔ３＿ｉ３を算出し、この処理を終了する。より具体的には、上記式（１）～（３）に基づいて導出される下記式（６－１）～（６－４）に上記周波数応答ｉ２ｄ２等を入力することにより、伝達関数Ｇｔ２＿ｉ２等を算出する。下記式（６－１）のＧｔ２＿ｉ２は、第２トルク電流指令信号ｉ２から第２軸トルク検出信号ｔ２までの伝達関数を表し、下記式（６－２）のＧｔ２＿ｉ３は、第３トルク電流指令信号ｉ３から第２軸トルク検出信号ｔ２までの伝達関数を表し、下記式（６－３）のＧｔ３＿ｉ２は、第２トルク電流指令信号ｉ２から第３軸トルク検出信号ｔ３までの伝達関数を表し、下記式（６－４）のＧｔ３＿ｉ３は、第３トルク電流指令信号ｉ３から第３軸トルク検出信号ｔ３までの伝達関数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　Ｓ１２では、推定装置は、以上の処理によって測定した８組の周波数応答ｉ２ｄ２，ｗ２ｄ２，ｉ２ｄ３，ｗ２ｄ３，ｉ３ｄ２，ｗ３ｄ２，ｉ３ｄ３，ｗ３ｄ３を用いることにより、４つの伝達関数Ｇｗ２＿ｉ２，Ｇｗ２＿ｉ３，Ｇｗ３＿ｉ２，Ｇｗ３＿ｉ３を算出する。より具体的には、上記式（１）～（３）に基づいて導出される下記式（７－１）～（７－４）に上記周波数応答ｉ２ｄ２等を入力することにより、伝達関数Ｇｗ２＿ｉ２等を算出する。下記式（７－１）のＧｗ２＿ｉ２は、第２トルク電流指令信号ｉ２から第２速度検出信号ｗ２までの伝達関数を表し、下記式（７－２）のＧｗ２＿ｉ３は、第３トルク電流指令信号ｉ３から第２速度検出信号ｗ２までの伝達関数を表し、下記式（７－３）のＧｗ３＿ｉ２は、第２トルク電流指令信号ｉ２から第３速度検出信号ｗ３までの伝達関数を表し、下記式（７－４）のＧｗ３＿ｉ３は、第３トルク電流指令信号ｉ３から第３速度検出信号ｗ３までの伝達関数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　図４Ａ～図４Ｈは、それぞれ実施例１の推定装置による推定結果を示す図である。より具体的には、図４Ａは式（６－１）によって推定された伝達関数Ｇｔ２＿ｉ２のボード線図を示し、図４Ｂは式（６－３）によって推定された伝達関数Ｇｔ３＿ｉ２のボード線図を示し、図４Ｃは式（７－１）によって推定された伝達関数Ｇｗ２＿ｉ２のボード線図を示し、図４Ｄは式（７－３）によって推定された伝達関数Ｇｗ３＿ｉ２のボード線図を示し、図４Ｅは式（６－２）によって推定された伝達関数Ｇｔ２＿ｉ３のボード線図を示し、図４Ｆは式（６－４）によって推定された伝達関数Ｇｔ３＿ｉ３のボード線図を示し、図４Ｇは式（７－２）によって推定された伝達関数Ｇｗ２＿ｉ３のボード線図を示し、図４Ｈは式（７－４）によって推定された伝達関数Ｇｗ３＿ｉ３のボード線図を示す。また各図において、細実線は真の機械特性を示し、破線は実施例１の入出力特性推定方法による推定結果を示す。
　また各図における太実線は、それぞれ従来の入出力特性推定方法による推定結果を示す。ここで従来の入出力特性推定方法とは、単純に加振トルク入力に対する応答を測定するものをいう。より具体的には、図４Ａの太実線は第２動力計に加振トルク入力ｄ２を入力したときの第２軸トルク検出信号ｔ２の応答（すなわち、式（４－２）のｔ２ｄ２）であり、図４Ｂの太実線は第２動力計に加振トルク入力ｄ２を入力したときの第３軸トルク検出信号ｔ３の応答（すなわち、式（４－５）のｔ３ｄ２）であり、図４Ｃの太実線は第２動力計に加振トルク入力ｄ２を入力したときの第２速度検出信号ｗ２の応答（すなわち、式（４－３）のｗ２ｄ２）であり、図４Ｄの太実線は第２動力計に加振トルク入力ｄ２を入力したときの第３速度検出信号ｗ３の応答（すなわち、式（４－６）のｗ３ｄ２）であり、図４Ｅの太実線は第３動力計に加振トルク入力ｄ３を入力したときの第２軸トルク検出信号ｔ２の応答（すなわち、式（５－２）のｔ２ｄ３）であり、図４Ｆの太実線は第３動力計に加振トルク入力ｄ３を入力したときの第３軸トルク検出信号ｔ３の応答（すなわち、式（５－５）のｔ３ｄ３）であり、図４Ｇの太実線は第３動力計に加振トルク入力ｄ３を入力したときの第２速度検出信号ｗ２の応答（すなわち、式（５－３）のｗ２ｄ３）であり、図４Ｈの太実線は第３動力計に加振トルク入力ｄ３を入力したときの第３速度検出信号ｗ３の応答（すなわち、式（５－６）のｗ３ｄ３）である。
　これら図４Ａ～図４Ｈに示すように、従来の入出力特性推定方法のように、得ようとする機械特性について、単に加振トルク入力に対する応答を測定しただけでは、真の機械特性を得ることができない。これは、供試体が複数の軸を備えており、各軸が速度制御装置によって制御されており、この速度制御装置の特性を受けてしまうからである。これに対し実施例１の入出力特性装置では、供試体に接続されている複数の動力計を加振制御したときに得られる複数の応答を組み合わせて１つの伝達関数を推定することにより、図４Ａ～図４Ｈに示すように、速度制御装置の特性を除きながら正確に試験システムの入出力特性を推定することができる。
　なお図３の処理では、各伝達関数を推定するにあたり、第１動力計に加振トルク入力ｄ１を入力したときの応答を測定する必要はない。このため、実施例１の入出力特性方法を行うにあたっては、供試体Ｗの第１軸Ｓ１には第１動力計２１を接続せずに、実際のエンジンを接続してもよい。
　次に、実施例２の試験システムの入出力特性推定方法について説明する。実施例２の入出力特性推定方法では、図２の速度制御装置７３における２つの入力信号（第２速度検出信号ｗ２又は第３速度検出信号ｗ３）から第２トルク電流指令信号ｉ２又は第３トルク電流指令信号ｉ３までの伝達関数（すなわち、式（３）の伝達関数行列Ｃのうち、第２列第２行目成分Ｃ２２と、第３列第２行目成分Ｃ２３と、第２列第３行目成分Ｃ３２と、第３列第３行目成分Ｃ３３と、の４つの伝達関数）を推定する。
　図５は、実施例２の入出力特性推定方法によって入出力特性を推定する具体的な演算手順を示すフローチャートである。
　Ｓ２１では、図３のＳ１と同様に、図２の動力計制御装置を用いた第１～第３動力計の制御を開始する。Ｓ２２では、動力計制御装置は、図３のＳ２と同様に、第１～第３動力計の動作点を、入出力特性の測定用に予め定められた動作点に設定する。Ｓ２３では、動力計制御装置は、図３のＳ３と同様に、第２加振トルク入力ｄ２を生成しこれを第２トルク制御入力ｉｂ２に重畳し、第２トルク電流指令信号ｉ２を振動させる。
　Ｓ２４では、推定装置は、第２加振トルク入力ｄ２と、第２トルク電流指令信号ｉ２と、第２速度検出信号ｗ２と、第３トルク電流指令信号ｉ３と、第３速度検出信号ｗ３と、を測定する。
　Ｓ２５では、推定装置は、Ｓ２４で測定した第２加振トルク入力ｄ２と、他の出力信号ｉ２，ｗ２，ｉ３，ｗ３との比を算出することにより、下記式（８－１）～（８－４）に示すように、４つの周波数応答ｉ２ｄ２，ｗ２ｄ２，ｉ３ｄ２，ｗ３ｄ２を測定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　Ｓ２６では、推定装置は、予め定められた周波数領域内で４つの周波数応答ｉ２ｄ２等の測定が完了したか否かを判定する。Ｓ２６の判定がＮＯである場合には、Ｓ２３に戻り第２加振トルク入力ｄ２の加振周波数を変更してＳ２４～Ｓ２５の処理を再度実行する。Ｓ２６の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ２７に移る。Ｓ２７では、動力計制御装置は、図３のＳ７と同様に、第３加振トルク入力ｄ３を生成しこれを第３トルク制御入力ｉｂ３に重畳し、第３トルク電流指令信号ｉ３を振動させる。
　Ｓ２８では、推定装置は、第３加振トルク入力ｄ３と、第２トルク電流指令信号ｉ２と、第２速度検出信号ｗ２と、第３トルク電流指令信号ｉ３と、第３速度検出信号ｗ３と、を測定する。
　Ｓ２９では、推定装置は、Ｓ２８で測定した第３加振トルク入力ｄ３と、他出力信号ｉ２，ｗ２，ｉ３，ｗ３との比を算出することにより、下記式（９－１）～（９－４）に示すように、４つの周波数応答ｉ２ｄ２，ｗ２ｄ３，ｉ３ｄ３，ｗ３ｄ３を測定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　Ｓ３０では、推定装置は、予め定められた周波数領域内で４つの周波数応答ｉ２ｄ３等の測定が完了したか否かを判定する。Ｓ３０の判定がＮＯである場合には、Ｓ３７に戻り第３加振トルク入力ｄ３の加振周波数を変更してＳ２８～Ｓ２９の処理を再度実行する。Ｓ３０の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ３１に移る。
　Ｓ３１では、推定装置は、以上の処理によって測定した８組の周波数応答ｉ２ｄ２，ｗ２ｄ２，ｉ３ｄ２，ｗ３ｄ２，ｉ２ｄ３，ｗ２ｄ３，ｉ３ｄ３，ｗ３ｄ３を用いることにより、４つの伝達関数Ｃ２２、Ｃ２３，Ｃ３２，Ｃ３３を算出する。より具体的には、上記式（１）～（３）に基づいて導出される下記式（１０－１）～（１０－４）に上記周波数応答ｉ２ｄ２等を入力することにより、伝達関数Ｃ２２等を算出する。下記式（１０－１）のＣ２２は、第２速度検出信号ｗ２から第２トルク電流指令信号ｉ２（又は第２トルク制御入力ｉｂ２）までの伝達関数を表し、下記式（１０－２）のＣ２３は、第３速度検出信号ｗ３から第２トルク電流指令信号ｉ２（又は第２トルク制御入力ｉｂ２）までの伝達関数を表し、下記式（１０－３）のＣ３２は、第２速度検出信号ｗ２から第３トルク電流指令信号ｉ３（又は第３トルク制御入力ｉｂ３）までの伝達関数を表し、下記式（１０－４）のＣ３３は、第３速度検出信号ｗ３から第３トルク電流指令信号ｉ３（又は第３トルク制御入力ｉｂ３）までの伝達関数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　なお図５の処理では、各伝達関数を推定するにあたり、第１動力計に加振トルク入力ｄ１を入力したときの応答を測定する必要はない。このため、実施例２の入出力特性方法を行うにあたっては、実施例１と同様に供試体Ｗの第１軸Ｓ１には第１動力計２１を接続せずに、実際のエンジンを接続してもよい。
　以上のような実施例２の入出力特性推定方法によれば、Ｓ２３～Ｓ２５の処理では第２動力計を加振トルク入力ｄ２によって加振制御したときにおける入力ｄ２に対する周波数応答（ｉ２ｄ２，ｗ２ｄ２等）を測定し、Ｓ２７～Ｓ２９の処理では第３動力計を加振トルク入力ｄ３によって加振制御したときにおける入力ｄ３に対する周波数応答（ｉ２ｄ３，ｗ２ｄ３等）を測定する。そしてＳ３１の処理では、これら加振制御によって測定された複数の周波数応答を用いることによって、第２及び第３動力計の速度を制御する速度制御装置における入力信号（ｗ２又はｗ３）から出力信号（ｉ２又はｉ３）までの伝達関数を推定する。このように実施例２の入出力特性推定方法では、第２動力計を入力ｄ２で加振制御したときの周波数応答と、これとは別の第３動力計を入力ｄ３で加振制御したときの周波数応答とを組み合わせて速度制御装置の入出力特性を表す伝達関数を推定することにより、速度制御装置を実際に稼働させた状態でその伝達関数を精度良く推定することができる。なお、実際の速度制御装置は、様々な制御回路を組み合わせて構成されていることから、特定の制御回路のみを稼働させてその入出力特性を推定することが困難である場合や、時間がかかったりする場合がある。実施例２の入出力特性推定方法では、速度制御装置を実際に稼働させた状態でその入出力特性を推定できるので、容易かつ短い時間でその入出力特性を推定できる。
　次に、実施例３の試験システムの入出力特性推定方法について説明する。実施例３の入出力推定装置では、上記式（１）～（３）に示す全ての伝達関数を推定する。
　図６Ａ及び図６Ｂは、実施例３の入出力特性推定方法によって入出力特性を推定する具体的な演算手順を示すフローチャートである。
　なお、Ｓ５１～Ｓ６２の処理は、図３のＳ１～Ｓ１２の処理と同じであり、Ｓ６３の処理は、図５のＳ３１の処理と同じであるので、詳細な説明は省略する。
　Ｓ６４では、動力計制御装置は、ベーストルク指令信号、平均速度指令信号及び差速度指令信号をＳ５２の動作点で維持したまま、所定の加振周波数で変動する第１加振トルク入力ｄ１を生成しこれをベーストルク指令信号ｉｂ１に重畳し、第１トルク電流指令信号ｉ１を振動させる。なおこの際、他の加振トルク入力ｄ２，ｄ３は何れも０とする。
　Ｓ６５では、推定装置は、第１加振トルク入力ｄ１と、第１軸トルク検出信号ｔ１と、第１速度検出信号ｗ１と、第２軸トルク検出信号ｔ２と、第２速度検出信号ｗ２と、第３軸トルク検出信号ｔ３と、第３速度検出信号ｗ３と、を測定する。
　Ｓ６６では、推定装置は、Ｓ６５で測定した第１加振トルク入力ｄ１と、他の出力信号ｔ１，ｗ１，ｔ２，ｗ２，ｔ３，ｗ３との比を算出することにより、下記式（１１－１）～（１１－６）に示すように、６つの周波数応答ｔ１ｄ１，ｗ１ｄ１，ｔ２ｄ１，ｗ２ｄ１，ｔ３ｄ１，ｗ３ｄ１を測定する。ここでｔ１ｄ１は、第１動力計２１に入力される第１加振トルク入力ｄ１に対する第１軸トルク検出信号ｔ１の周波数応答を表し、ｗ１ｄ１は入力ｄ１に対する第１速度検出信号ｗ１の周波数応答を表し、ｔ２ｄ１は入力ｄ１に対する第２軸トルク検出信号ｔ２の周波数応答を表し、ｗ２ｄ１は入力ｄ１に対する第２速度検出信号ｗ２の周波数応答を表し、ｔ３ｄ１は入力ｄ１に対する第３軸トルク検出信号ｔ３の周波数応答を表し、ｗ３ｄ１は入力ｄ１に対する第３速度検出信号ｗ３の周波数応答を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　Ｓ６７では、推定装置は、予め定められた周波数領域内で６つの周波数応答ｔ１ｄ１等の測定が完了したか否かを判定する。Ｓ６７の判定がＮＯである場合には、Ｓ６４に戻り第１加振トルク入力ｄ１の加振周波数を変更してＳ６５～Ｓ６６の処理を再度実行する。Ｓ６７の判定がＹＥＳである場合には、Ｓ６８に移る。
　Ｓ６８では、推定装置は、Ｓ６６で測定された６組の周波数応答ｔ１ｄ１，ｗ１ｄ１，ｔ２ｄ１，ｗ２ｄ１，ｔ３ｄ１，ｗ３ｄ１と、第２動力計に対する加振制御（Ｓ５３～Ｓ５５参照）及び第３動力計に対する加振制御（Ｓ５７～Ｓ５９参照）によって測定された周波数応答に基づいて算出された１２組の伝達関数（Ｓ６１～Ｓ６３参照）と、を用いることにより、５組の伝達関数Ｇｔ１＿ｉ１，Ｇｔ１＿ｉ２，Ｇｔ１＿ｉ３，Ｇｔ２＿ｉ１，Ｇｔ３＿ｉ１を算出する。より具体的には、上記式（１）～（３）に基づいて導出される下記式（１２－１）～（１２－５）に、Ｓ６６において測定された第１加振トルク入力ｄ１に対する周波数応答ｔ１ｄ１等と、Ｓ５５及びＳ５９において測定された加振トルク入力ｄ２，ｄ３に対する周波数応答ｔ１ｄ２等と、これら周波数応答ｔ１ｄ２等に基づいてＳ６１～Ｓ６３において算出された伝達関数Ｇｗ２＿ｉ２，Ｃ２２等と、を入力することにより、伝達関数Ｇｔ１＿ｉ１等を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　Ｓ６９では、推定装置は、Ｓ６６で測定された６組の周波数応答ｔ１ｄ１，ｗ１ｄ１，ｔ２ｄ１，ｗ２ｄ１，ｔ３ｄ１，ｗ３ｄ１と、第２動力計に対する加振制御（Ｓ５３～Ｓ５５参照）及び第３動力計に対する加振制御（Ｓ５７～Ｓ５９参照）によって測定された周波数応答に基づいて算出された１２組の伝達関数（Ｓ６１～Ｓ６３参照）と、を用いることにより、５組の伝達関数Ｇｗ１＿ｉ１，Ｇｗ１＿ｉ２，Ｇｗ１＿ｉ３，Ｇｗ２＿ｉ１，Ｇｗ３＿ｉ１を算出し、この処理を終了する。より具体的には、上記式（１）～（３）に基づいて導出される下記式（１３－１）～（１３－５）に、Ｓ６６において測定された第１加振トルク入力ｄ１に対する周波数応答ｔ１ｄ１等と、Ｓ５５及びＳ５９において測定された加振トルク入力ｄ２，ｄ３に対する周波数応答ｔ１ｄ２等と、これら周波数応答ｔ１ｄ２等に基づいてＳ６１～Ｓ６３において算出された伝達関数Ｇｗ２＿ｉ２，Ｃ２２等と、を入力することにより、伝達関数Ｇｗ１＿ｉ１等を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
　図７Ａ～図７Ｊは、それぞれ実施例３の入出力特性推定方法による推定結果を示す図である。より具体的には、図７Ａは式（１２－１）によって推定された伝達関数Ｇｔ１＿ｉ１のボード線図を示し、図７Ｂは式（１２－４）によって推定された伝達関数Ｇｔ２＿ｉ１のボード線図を示し、図７Ｃは式（１２－５）によって推定された伝達関数Ｇｔ３＿ｉ１のボード線図を示し、図７Ｄは式（１３－１）によって推定された伝達関数Ｇｗ１＿ｉ１のボード線図を示し、図７Ｅは式（１３－４）によって推定された伝達関数Ｇｗ２＿ｉ１のボード線図を示し、図７Ｆは式（１３－５）によって推定された伝達関数Ｇｗ３＿ｉ１のボード線図を示し、図７Ｇは式（１２－２）によって推定された伝達関数Ｇｔ１＿ｉ２のボード線図を示し、図７Ｈは式（１２－３）によって推定された伝達関数Ｇｔ１＿ｉ３のボード線図を示し、図７Ｉは式（１３－２）によって推定された伝達関数Ｇｗ１＿ｉ２のボード線図を示し、図７Ｊは式（１３－３）によって推定された伝達関数Ｇｗ１＿ｉ３のボード線図を示す。また各図において、細実線は真の機械特性を示し、破線は実施例１の入出力特性推定方法による推定結果を示す。
　また各図における太実線は、それぞれ従来の入出力特性推定方法による推定結果を示す。より具体的には、図７Ａの太実線は第１動力計に加振トルク入力ｄ１を入力したときの第１軸トルク検出信号ｔ１の応答（すなわち、式（１１－１）のｔ１ｄ１）であり、図７Ｂの太実線は第１動力計に加振トルク入力ｄ１を入力したときの第２軸トルク検出信号ｔ２の応答（すなわち、式（１１－３）のｔ２ｄ１）であり、図７Ｃの太実線は第３動力計に加振トルク入力ｄ３を入力したときの第１軸トルク検出信号ｔ１の応答（すなわち、式（１１－５）のｔ３ｄ１）であり、図７Ｄの太実線は第１動力計に加振トルク入力ｄ１を入力したときの第１速度検出信号ｗ１の応答（すなわち、式（１１－２）のｗ１ｄ１）であり、図７Ｅの太実線は第１動力計に加振トルク入力ｄ１を入力したときの第２速度検出信号ｗ２の応答（すなわち、式（１１－４）のｗ２ｄ１）であり、図７Ｆの太実線は第１動力計に加振トルク入力ｄ１を入力したときの第３速度検出信号ｗ３の応答（すなわち、式（１１－６）のｗ３ｄ１）であり、図７Ｇの太実線は第２動力計に加振トルク入力ｄ２を入力したときの第１軸トルク検出信号ｔ１の応答であり、図７Ｈの太実線は第３動力計に加振トルク入力ｄ３を入力したときの第１軸トルク検出信号ｔ１の応答であり、図７Ｉの太実線は第２動力計に加振トルク入力ｄ２を入力したときの第１速度検出信号ｗ１の応答であり、図７Ｊの太実線は第３動力計に加振トルク入力ｄ３を入力したときの第１速度検出信号ｗ１の応答である。
　これら図７Ａ～図７Ｊに示すように、従来の入出力特性装置では、速度制御装置の特性を受けてしまい、真の機械特性を得ることができない。これに対し実施例３の入出力特性推定方法では、供試体に接続されている複数の動力計を加振制御したときに得られる複数の応答を組み合わせて１つの伝達関数を推定することにより、図７Ａ～図７Ｊに示すように、速度制御装置の特性を除きながら正確に試験システムの入出力特性を推定することができる。
　Ｓ…試験システム
　Ｗ…供試体
　Ｓ１…第１軸
　Ｓ２…第２軸
　Ｓ３…第３軸
　２１…第１動力計
　２２…第２動力計
　２３…第３動力計
　５１…第１回転速度検出器
　５２…第２回転速度検出器
　５３…第３回転速度検出器
　６１…第１軸トルク検出器
　６２…第２軸トルク検出器
　６３…第３軸トルク検出器
　７…動力計制御装置
　７２…加振トルク生成部
　７３…速度制御装置
　８…推定装置

Claims (12)

  1. 　第１軸及び当該第１軸と動力伝達可能に接続された第２軸及び第３軸を備える供試体と、
    　前記第２軸に連結された第２電動機と、
    　前記第３軸に連結された第３電動機と、
    　前記第２軸又は前記第２電動機の状態を検出し第２状態検出信号を発生する第２状態検出手段と、
    　前記第３軸又は前記第３電動機の状態を検出し第３状態検出信号を発生する第３状態検出手段と、
    　所定の入力信号に基づいて、前記第２電動機の回転速度を制御するための前記第２電動機への第２トルク制御入力と、前記第３電動機の回転速度を制御するための前記第３電動機への第３トルク制御入力と、を生成する速度制御装置と、
    　所定の周波数で変化する加振入力を発生する加振入力発生手段と、を備える試験システムの入出力特性推定方法であって、
    　前記第２トルク制御入力に前記加振入力を重畳したものを第２入力として前記第２電動機に入力しかつ前記第３トルク制御入力を第３入力として前記第３電動機に入力し、当該加振入力に対する応答を測定する第１加振測定工程と、
    　前記第２トルク制御入力を第２入力として前記第２電動機に入力しかつ前記第３トルク制御入力に前記加振入力を重畳したものを第３入力として前記第３電動機に入力し、当該加振入力に対する応答を測定する第２加振測定工程と、
    　前記第１加振測定工程において測定された応答と前記第２加振測定工程において測定された応答とを用いることによって、前記第２又は第３入力から前記第２又は第３状態検出信号までの伝達関数を推定する機械特性推定工程と、を備えることを特徴とする試験システムの入出力特性推定方法。
  2. 　前記第２状態検出手段は、前記第２軸のトルクを検出し第２トルク検出信号を発生する第２トルク検出器と、前記第２電動機の回転速度を検出し第２速度信号を発生する第２回転速度検出器と、を備え、
    　前記第３状態検出手段は、前記第３軸のトルクを検出し第３トルク検出信号を発生する第３トルク検出器と、前記第３電動機の回転速度を検出し第３速度信号を発生する第３回転速度検出器と、を備え、
    　前記速度制御装置は、前記第２及び第３速度信号に基づいて、前記第２及び第３トルク制御入力を生成し、
    　前記第１加振測定工程では、前記第２トルク制御入力に重畳した加振入力に対する前記第２及び第３入力の少なくとも何れかの応答を測定し、
    　前記第２加振測定工程では、前記第３トルク制御入力に重畳した加振入力に対する前記第２及び第３入力の少なくとも何れかの応答を測定し、
    　前記機械特性推定工程では、前記第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記第２若しくは第３入力から前記第２若しくは第３トルク検出信号又は前記第２若しくは第３速度信号までの伝達関数を推定することを特徴とする請求項１に記載の試験システムの入出力特性推定方法。
  3. 　前記第１加振測定工程では、前記加振入力に対する前記第２入力、前記第３入力、前記第２トルク検出信号、及び前記第３トルク検出信号の応答を測定し、
    　前記第２加振測定工程では、前記加振入力に対する前記第２入力、前記第３入力、前記第２トルク検出信号、及び前記第３トルク検出信号の応答を測定し、
    　前記機械特性推定工程では、前記第１及び前記第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記第２又は第３入力から前記第２又は第３トルク検出信号までの伝達関数を推定することを特徴とする請求項２に記載の試験システムの入出力特性推定方法。
  4. 　前記第１加振測定工程では、前記加振入力に対する前記第２入力、前記第３入力、前記第２速度信号、及び前記第３速度信号の応答を測定し、
    　前記第２加振測定工程では、前記加振入力に対する前記第２入力、前記第３入力、前記第２速度信号、及び前記第３速度信号の応答を測定し、
    　前記機械特性推定工程では、前記第１及び前記第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記第２又は第３入力から前記第２又は第３速度信号までの伝達関数を推定することを特徴とする請求項２に記載の試験システムの入出力特性推定方法。
  5. 　前記第１加振測定工程において測定された応答と前記第２加振測定工程において測定された応答とを用いることによって、前記速度制御装置における前記入力信号から前記第２又は第３入力までの伝達関数を推定する制御回路特性推定工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の試験システムの入出力特性推定方法。
  6. 　前記試験システムは、
    　前記第１軸に連結された第１電動機と、
    　前記第１軸又は前記第１電動機の状態を検出し第１状態検出信号を発生する第１状態検出手段と、をさらに備え、
    　前記入出力特性推定方法は、
    　所定の基準入力に前記加振入力を重畳したものを第１入力として前記第１電動機に入力しかつ前記第２及び第３トルク制御入力をそれぞれ第２及び第３入力として前記第２及び第３電動機に入力し、当該加振入力に対する応答を測定する第３加振測定工程をさらに備え、
    　前記機械特性推定工程では、前記第１及び第２加振測定工程の何れか又は両方において測定された応答と前記第３加振測定工程において測定された応答とを用いることによって、前記第１入力から前記第１、第２若しくは第３状態検出信号までの伝達関数又は前記第２若しくは第３入力から前記第１状態検出信号までの伝達関数を推定することを特徴とする請求項１に記載の試験システムの入出力特性推定方法。
  7. 　第１軸及び当該第１軸と動力伝達可能に接続された第２軸及び第３軸を備える供試体と、
    　前記第２軸に連結された第２電動機と、
    　前記第３軸に連結された第３電動機と、
    　前記第２軸又は前記第２電動機の状態を検出し第２状態検出信号を発生する第２状態検出手段と、
    　前記第３軸又は前記第３電動機の状態を検出し第３状態検出信号を発生する第３状態検出手段と、
    　所定の入力信号に基づいて、前記第２電動機の回転速度を制御するための前記第２電動機への第２トルク制御入力と、前記第３電動機の回転速度を制御するための前記第３電動機への第３トルク制御入力と、を生成する速度制御装置と、
    　所定の周波数で変化する加振入力を発生する加振入力発生手段と、を備える試験システムの入出力特性推定方法であって、
    　前記第２トルク制御入力に前記加振入力を重畳したものを第２入力として前記第２電動機に入力しかつ前記第３トルク制御入力を第３入力として前記第３電動機に入力し、当該加振入力に対する応答を測定する第１加振測定工程と、
    　前記第２トルク制御入力を第２入力として前記第２電動機に入力しかつ前記第３トルク制御入力に前記加振入力を重畳したものを第３入力として前記第３電動機に入力し、当該加振入力に対する応答を測定する第２加振測定工程と、
    　前記第１加振測定工程において測定された応答と前記第２加振測定工程において測定された応答とを用いることによって、前記速度制御装置における前記入力信号から前記第２又は第３入力までの伝達関数を推定する制御回路特性推定工程と、を備えることを特徴とする試験システムの入出力特性推定方法。
  8. 　前記第２状態検出手段は、前記第２軸のトルクを検出し第２トルク検出信号を発生する第２トルク検出器と、前記第２電動機の回転速度を検出し第２速度信号を発生する第２回転速度検出器と、を備え、
    　前記第３状態検出手段は、前記第３軸のトルクを検出し第３トルク検出信号を発生する第３トルク検出器と、前記第３電動機の回転速度を検出し第３速度信号を発生する第３回転速度検出器と、を備え、
    　前記速度制御装置は、前記第２及び第３速度信号に基づいて、前記第２及び第３トルク制御入力を生成し、
    　前記第１加振測定工程では、前記第２トルク制御入力に重畳した加振入力に対する前記第２及び第３速度信号の応答を測定し、
    　前記第２加振測定工程では、前記第３トルク制御入力に重畳した加振入力に対する前記第２及び第３速度信号の応答を測定し、
    　前記制御回路特性推定工程では、前記第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記速度制御装置における前記第２又は第３速度信号から前記第２又は第３入力までの伝達関数を推定することを特徴とする請求項７に記載の試験システムの入出力特性推定方法。
  9. 　第１軸及び当該第１軸と動力伝達可能に接続された第２軸を備える供試体と、
    　前記第１軸に連結された第１電動機と、
    　前記第２軸に連結された第２電動機と、
    　前記第１軸又は前記第１電動機の状態を検出し第１状態検出信号を発生する第１状態検出手段と、
    　前記第２軸又は前記第２電動機の状態を検出し第２状態検出信号を発生する第２状態検出手段と、
    　所定の入力信号に基づいて、前記第２電動機の回転速度を制御するための前記第２電動機への第２トルク制御入力を生成する速度制御装置と、
    　所定の周波数で変化する加振入力を発生する加振入力発生手段と、を備える試験システムの入出力特性推定方法であって、
    　所定の基準入力に前記加振入力を重畳したものを第１入力として前記第１電動機に入力しかつ前記第２トルク制御入力を第２入力として前記第２電動機に入力し、当該加振入力に対する応答を測定する第１加振測定工程と、
    　前記基準入力を第１入力として前記第１電動機に入力しかつ前記第２トルク制御入力に前記加振入力を重畳したものを第２入力として前記第２電動機に入力し、当該加振入力に対する応答を測定する第２加振測定工程と、
    　前記第１加振測定工程において測定された応答と前記第２加振測定工程において測定された応答とを用いることによって、前記第１入力から前記第１又は第２状態検出信号までの伝達関数を推定する機械特性推定工程と、を備えることを特徴とする試験システムの入出力特性推定方法。
  10. 　前記第１状態検出手段は、前記第１軸のトルクを検出し第１トルク検出信号を発生する第１トルク検出器と、前記第１電動機の回転速度を検出し第１速度信号を発生する第１回転速度検出器と、を備え、
    　前記第２状態検出手段は、前記第２軸のトルクを検出し第２トルク検出信号を発生する第２トルク検出器と、前記第２電動機の回転速度を検出し第２速度信号を発生する第２回転速度検出器と、を備え、
    　前記第１加振測定工程では、前記基準入力に重畳した加振入力に対する前記第２速度信号及び前記第１トルク検出信号の応答を測定し、
    　前記機械特性推定工程では、前記第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記第１入力から前記第１トルク検出信号までの伝達関数を推定することを特徴とする請求項９に記載の試験システムの入出力特性推定方法。
  11. 　前記第１加振測定工程では、前記基準入力に重畳した加振入力に対する前記第２速度信号並びに前記第１及び第２トルク検出信号の応答を測定し、
    　前記機械特性推定工程では、前記第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記第１入力から前記第１トルク検出信号までの伝達関数及び前記第１入力から前記第２トルク検出信号までの伝達関数を推定することを特徴とする請求項１０に記載の試験システムの入出力特性推定方法。
  12. 　前記第１状態検出手段は、前記第１軸のトルクを検出し第１トルク検出信号を発生する第１トルク検出器と、前記第１電動機の回転速度を検出し第１速度信号を発生する第１回転速度検出器と、を備え、
    　前記第２状態検出手段は、前記第２軸のトルクを検出し第２トルク検出信号を発生する第２トルク検出器と、前記第２電動機の回転速度を検出し第２速度信号を発生する第２回転速度検出器と、を備え、
    　前記第１加振測定工程では、前記基準入力に重畳した加振入力に対する前記第１及び第２速度信号の応答を測定し、
    　前記機械特性推定工程では、前記第１及び第２加振測定工程において測定された応答を用いることによって、前記第１入力から前記第１速度信号までの伝達関数及び前記第１入力から前記第２速度信号までの伝達関数を推定することを特徴とする請求項９に記載の試験システムの入出力特性推定方法。
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