JP2712627B2 - ダイナモメータの同期制御回路 - Google Patents
ダイナモメータの同期制御回路Info
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- JP2712627B2 JP2712627B2 JP1243882A JP24388289A JP2712627B2 JP 2712627 B2 JP2712627 B2 JP 2712627B2 JP 1243882 A JP1243882 A JP 1243882A JP 24388289 A JP24388289 A JP 24388289A JP 2712627 B2 JP2712627 B2 JP 2712627B2
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- Japan
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- differential rotation
- phase difference
- zero
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- synchronous control
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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、ダイナモメータの制御装置に係り、特に複
数電動機の同期制御回路に関する。
数電動機の同期制御回路に関する。
B.発明の概要 本発明は、複数の電動機を同期制御する同期制御モー
ドでの試験機能を持つダイナモメータにおいて、 各電動機の位相差が設定値を越えかつ差回転が零にな
ったときに強制同期を行わせることにより、 同期制御モードでの収束時間を短縮し、また供試体に
不要なトルクショックを与えないようにしたものであ
る。
ドでの試験機能を持つダイナモメータにおいて、 各電動機の位相差が設定値を越えかつ差回転が零にな
ったときに強制同期を行わせることにより、 同期制御モードでの収束時間を短縮し、また供試体に
不要なトルクショックを与えないようにしたものであ
る。
C.従来の技術 ４輪駆動車用のシャーシダイナモメータやパワートレ
ーンダイナモメータは、前後又は左右車輪の同期（等
速）制御や差回転制御を行いながら各種性能試験を行
う。また、自動車の差動機構を含む試験においても左右
軸の等速や差回転制御を行いながら試験を行う。
ーンダイナモメータは、前後又は左右車輪の同期（等
速）制御や差回転制御を行いながら各種性能試験を行
う。また、自動車の差動機構を含む試験においても左右
軸の等速や差回転制御を行いながら試験を行う。
上述のようなダイナモメータの回転制御装置は、例え
ば第２図に示す構成にされる。同図は速度制御系（他に
はトルク制御系や走行抵抗制御系を持つ構成にされ
る。）のマイナループに電流制御系を有して２台の電動
機1,2を速度制御する場合である。電動機1,2は供試体３
の２つの軸（左右輪や前後輪）に結合されて供試体３に
体する動力吸収は駆動を行う。電動機1,2の速度制御
は、速度設定器４の設定速度と検出速度から速度制御増
幅器５に電流指令として取り出し、この指令で電流制御
増幅器6,7及び電力変換器8,9を通して電動機1,2の電流
制御を行う。検出速度信号は、電動機1,2の速度を夫々
検出するパルスピックアップ10,11と、この両出力を夫
々電圧信号に変換する周波数−電圧変換器12,13と、両
変換器12,13の出力を加算する加算器14と、この加算出
力を1/2にする係数器15によって両電動機1,2の平均速度
として検出する。
ば第２図に示す構成にされる。同図は速度制御系（他に
はトルク制御系や走行抵抗制御系を持つ構成にされ
る。）のマイナループに電流制御系を有して２台の電動
機1,2を速度制御する場合である。電動機1,2は供試体３
の２つの軸（左右輪や前後輪）に結合されて供試体３に
体する動力吸収は駆動を行う。電動機1,2の速度制御
は、速度設定器４の設定速度と検出速度から速度制御増
幅器５に電流指令として取り出し、この指令で電流制御
増幅器6,7及び電力変換器8,9を通して電動機1,2の電流
制御を行う。検出速度信号は、電動機1,2の速度を夫々
検出するパルスピックアップ10,11と、この両出力を夫
々電圧信号に変換する周波数−電圧変換器12,13と、両
変換器12,13の出力を加算する加算器14と、この加算出
力を1/2にする係数器15によって両電動機1,2の平均速度
として検出する。
両電動機1,2の回転制御には同期制御部16と差回転制
御増幅器17によって電流指令を相補的に調整することで
実現される。同期制御部16は同期制御モードではパルス
ピックアップ10,11の両出力をアップ・ダウンの両入力
とするアップダウンカウンタ18によって両電動機1,2の
回転位相差に比例した計数値を得、この計数値に応じた
利得でマイクロコンピュータ19が比例演算を行い、演算
結果をD/A変換器20でアナログ信号に変換して差回転指
令を得る。また、差回転制御モードでは与えられる差回
転指令を出力する。差回転制御増幅器17は、同期制御部
16からの差回転指令と、変換器12,13の出力差を求める
減算器21の出力とを突き合わせて比例積分（PI）演算を
行い、演算出力を電流制御増幅器6,7の電流指令の加減
入力として与える。
御増幅器17によって電流指令を相補的に調整することで
実現される。同期制御部16は同期制御モードではパルス
ピックアップ10,11の両出力をアップ・ダウンの両入力
とするアップダウンカウンタ18によって両電動機1,2の
回転位相差に比例した計数値を得、この計数値に応じた
利得でマイクロコンピュータ19が比例演算を行い、演算
結果をD/A変換器20でアナログ信号に変換して差回転指
令を得る。また、差回転制御モードでは与えられる差回
転指令を出力する。差回転制御増幅器17は、同期制御部
16からの差回転指令と、変換器12,13の出力差を求める
減算器21の出力とを突き合わせて比例積分（PI）演算を
行い、演算出力を電流制御増幅器6,7の電流指令の加減
入力として与える。
このような構成において、両電動機1,2の同期制御に
は電動機1,2に位相差ΔＡが発生するときにアップダウ
ンカウンタ18の計数値に位相差ΔＡに比例した計数値
（同期ずれ）を得、この計数値に応じた可変利得で差回
転指令を得、この差回転指令によって電動機1,2の差回
転ΔＮが零になる方向に電流指令を調節する。この位相
差ΔＡと差回転ΔＮは次の関係 にあり、ΔＡが零にあればΔＮの積分値が零になること
を意味する。なお、同期状態ではアップダウンカウンタ
18の計数値が＋１と−１を繰り返し、このときにはマイ
クロコンピュータ19はデッドバンドを持ち、該±１の計
数値には差回転指令を零に保持し、電動機1,2間に不用
な加減速を加えない（ガタの防止）ようにしている。
は電動機1,2に位相差ΔＡが発生するときにアップダウ
ンカウンタ18の計数値に位相差ΔＡに比例した計数値
（同期ずれ）を得、この計数値に応じた可変利得で差回
転指令を得、この差回転指令によって電動機1,2の差回
転ΔＮが零になる方向に電流指令を調節する。この位相
差ΔＡと差回転ΔＮは次の関係 にあり、ΔＡが零にあればΔＮの積分値が零になること
を意味する。なお、同期状態ではアップダウンカウンタ
18の計数値が＋１と−１を繰り返し、このときにはマイ
クロコンピュータ19はデッドバンドを持ち、該±１の計
数値には差回転指令を零に保持し、電動機1,2間に不用
な加減速を加えない（ガタの防止）ようにしている。
次に、差回転制御には、マイクロコンピュータ19はカ
ウンタ18の計数値を無視し、プログラム設定される差回
転（可変）値を出力し、差回転検出値との突き合わせで
増幅器17が電流指令を調節し、電動機1,2に設定差回転
を発生させる。
ウンタ18の計数値を無視し、プログラム設定される差回
転（可変）値を出力し、差回転検出値との突き合わせで
増幅器17が電流指令を調節し、電動機1,2に設定差回転
を発生させる。
また、差回転指令は差回転零にも設定される。
D.発明が解決しようとする課題 従来の構成において、同期制御モードと差回転制御モ
ードでの差回転零制御では外乱に対する過渡応答が異な
る。これを以下に詳細に説明する。
ードでの差回転零制御では外乱に対する過渡応答が異な
る。これを以下に詳細に説明する。
第３図は同期制御モードと差回転制御モードの差回転
零の応答波形を示す。同図（ａ）の同期制御モードで
は、回転数の外乱が与えられたときにパルスピックアッ
プ10,11からのサンプリングタイム零の検出による応答
になって、ΔＮ＝０になるまでの応答時間T0は（ｂ）の
差回転制御モードでの応答時間T1に較べて早くなる。し
かしながら、同期制御モードでは、応答時間T0の間に の位相差ΔＡ（面積S1）が発生するため、この位相差Δ
Ａを零にするために逆方向の差回転−ΔＮを与える期間
T2を発生する。この期間T2による位相差−ΔＡ（面積
S2）が位相差ΔＡ（面積S1）に一致する。この位相差Δ
Ａについて、差回転制御モードでは、差回転が零になれ
ば位相差ΔＡ（面積S3）の発生にも収束してくる。
零の応答波形を示す。同図（ａ）の同期制御モードで
は、回転数の外乱が与えられたときにパルスピックアッ
プ10,11からのサンプリングタイム零の検出による応答
になって、ΔＮ＝０になるまでの応答時間T0は（ｂ）の
差回転制御モードでの応答時間T1に較べて早くなる。し
かしながら、同期制御モードでは、応答時間T0の間に の位相差ΔＡ（面積S1）が発生するため、この位相差Δ
Ａを零にするために逆方向の差回転−ΔＮを与える期間
T2を発生する。この期間T2による位相差−ΔＡ（面積
S2）が位相差ΔＡ（面積S1）に一致する。この位相差Δ
Ａについて、差回転制御モードでは、差回転が零になれ
ば位相差ΔＡ（面積S3）の発生にも収束してくる。
従って、同期制御モードでは、外乱に対してΔＮ＝０
になるまでの応答時間T0は早いが位相差ΔＡを零にする
ための戻し制御期間T2を持って収束することになり、収
束時間としてはT0＋T2になってしまうし、供試体３には
期間T0でのトルクショックと期間T2での逆方向のトルク
ショックを与えてしまう。
になるまでの応答時間T0は早いが位相差ΔＡを零にする
ための戻し制御期間T2を持って収束することになり、収
束時間としてはT0＋T2になってしまうし、供試体３には
期間T0でのトルクショックと期間T2での逆方向のトルク
ショックを与えてしまう。
ここで、同期制御を適用するシステムとしてのダイナ
モメータは、例えば前後車輪に差回転が発生（外乱）し
て位相差ΔＡが発生するも、差回転ΔＮが零になればそ
のまま等速で運転すれば何ら問題を生じない。
モメータは、例えば前後車輪に差回転が発生（外乱）し
て位相差ΔＡが発生するも、差回転ΔＮが零になればそ
のまま等速で運転すれば何ら問題を生じない。
本発明は上述の事情に着目し、同期制御モードでの収
束時間を短縮し、また供試体に不要なトルクショックを
与えないようにした同期制御回路を提供することを目的
とする。
束時間を短縮し、また供試体に不要なトルクショックを
与えないようにした同期制御回路を提供することを目的
とする。
E.課題を解決するための手段と作用 本発明は、上記目的を達成するため、供試体に結合さ
れる複数の電動機に与える共通の電流指令に対して、該
各電動機の差回転検出値を積分して位相差ΔＡを求め、
該位相差に応じた差回転指令ΔＮと前記各電動機の差回
転検出値との比較によって前記電流指令を相補的に調節
するダイナモメータの同期制御回路において、前記位相
差ΔＡの絶対値が設定値を越えたことを検出する位相差
比較器と、前記両電動機の差回転検出値が零になったこ
とを検出する差回転零検出器と、前記位相差比較器と差
回転零検出器の両検出出力の同時成立で前記位相差ΔＡ
の検出値をリセットしかつ前記差回転指令ΔＮをリセッ
トする論理積回路とを備え、位相差が設定値を越えたこ
とで同期外れを判定し、この同期外れに対する応答で差
回転が零になったことの検出時に位相差の検出値をリセ
ット及び差回転指令のリセットで強制同期を行わせ、差
回転零以降の位相差零の戻し制御期間を無くして収束時
間を短縮すると共に該期間でのトルクショックも無く
す。
れる複数の電動機に与える共通の電流指令に対して、該
各電動機の差回転検出値を積分して位相差ΔＡを求め、
該位相差に応じた差回転指令ΔＮと前記各電動機の差回
転検出値との比較によって前記電流指令を相補的に調節
するダイナモメータの同期制御回路において、前記位相
差ΔＡの絶対値が設定値を越えたことを検出する位相差
比較器と、前記両電動機の差回転検出値が零になったこ
とを検出する差回転零検出器と、前記位相差比較器と差
回転零検出器の両検出出力の同時成立で前記位相差ΔＡ
の検出値をリセットしかつ前記差回転指令ΔＮをリセッ
トする論理積回路とを備え、位相差が設定値を越えたこ
とで同期外れを判定し、この同期外れに対する応答で差
回転が零になったことの検出時に位相差の検出値をリセ
ット及び差回転指令のリセットで強制同期を行わせ、差
回転零以降の位相差零の戻し制御期間を無くして収束時
間を短縮すると共に該期間でのトルクショックも無く
す。
F.実施例 第１図は本発明の一実施例を示す要部回路図であり、
同期制御部16部分を示す。位相差比較器22はアップダウ
ンカウンタ18の計数値（位相差ΔＡ）が絶対値で設定値
KA以上になったことを検出する。差回転零検出器23はア
ップダウンカウンタ18の計数値変化が零になるときに差
回転ΔＮ＝０として判定し、論理判定出力を得る。論理
積回路24は位相差比較器22の出力と差回転零検出器23の
両出力の論理積を取り、位相差ΔＡが一定値以上かつ差
回転ΔＮが零になるときにアップダウンカウンタ18のリ
セット及びマイクロコンピュータ19の同期制御出力をリ
セットする構成にされる。
同期制御部16部分を示す。位相差比較器22はアップダウ
ンカウンタ18の計数値（位相差ΔＡ）が絶対値で設定値
KA以上になったことを検出する。差回転零検出器23はア
ップダウンカウンタ18の計数値変化が零になるときに差
回転ΔＮ＝０として判定し、論理判定出力を得る。論理
積回路24は位相差比較器22の出力と差回転零検出器23の
両出力の論理積を取り、位相差ΔＡが一定値以上かつ差
回転ΔＮが零になるときにアップダウンカウンタ18のリ
セット及びマイクロコンピュータ19の同期制御出力をリ
セットする構成にされる。
こうした構成において、同期制御モードでの運転中に
外乱が加えられたとき、同期制御部16では第３図（ａ）
に示すように差回転ΔＮを発生させて同期化を図る。こ
のとき、面積S1,S2等になる位相差ΔＡの発生が設定値K
Aを越えたとき、例えば第３図（ａ）中に示す時刻t1ま
での面積に相当する値が設定値KAを越えたとき、位相差
比較器22は検出出力（出力を反転）を得る。この検出出
力はアップダウンカウンタ18の出力ΔＡがKA以下になる
まで継続される。
外乱が加えられたとき、同期制御部16では第３図（ａ）
に示すように差回転ΔＮを発生させて同期化を図る。こ
のとき、面積S1,S2等になる位相差ΔＡの発生が設定値K
Aを越えたとき、例えば第３図（ａ）中に示す時刻t1ま
での面積に相当する値が設定値KAを越えたとき、位相差
比較器22は検出出力（出力を反転）を得る。この検出出
力はアップダウンカウンタ18の出力ΔＡがKA以下になる
まで継続される。
時刻t1以降には差回転ΔＮが第３図（ａ）に示すよう
に変化し、時刻t2で差回転ΔＮが零になるとき、このと
きまではアップダウンカウンタ18の計数値は増加を続け
ており、位相差比較器22の出力は依然として検出出力を
保持している。一方、時刻t2では差回転零検出器23に検
出出力が得られる。このため、論理積回路24は時刻t2で
リセット出力を得、この出力によってアップダウンカウ
ンタ18をリセット（ΔＡ＝０）及びマイクロコンピュー
タ19の出力を零にする。アップダウンカウンタ18のリセ
ットによって位相差比較器22は検出出力が復帰し、論理
積回路24の出力も復帰する。また、マイクロコンピュー
タ19のリセットによってD/A変換器20の出力になる差回
転指令ΔＮも零になる。
に変化し、時刻t2で差回転ΔＮが零になるとき、このと
きまではアップダウンカウンタ18の計数値は増加を続け
ており、位相差比較器22の出力は依然として検出出力を
保持している。一方、時刻t2では差回転零検出器23に検
出出力が得られる。このため、論理積回路24は時刻t2で
リセット出力を得、この出力によってアップダウンカウ
ンタ18をリセット（ΔＡ＝０）及びマイクロコンピュー
タ19の出力を零にする。アップダウンカウンタ18のリセ
ットによって位相差比較器22は検出出力が復帰し、論理
積回路24の出力も復帰する。また、マイクロコンピュー
タ19のリセットによってD/A変換器20の出力になる差回
転指令ΔＮも零になる。
従って、時刻t2では両電動機1,2に対する差回転調節
は停止され、両電動機1,2は位相差（面積S1に相当）を
有したまま同じ回転数（差回転ΔＮ＝０）で同期制御が
再開される。このとき、アップダウンカウンタ18はリセ
ットされるため、検出位相差ΔＡは零になって強制同期
状態として運転が継続され、時刻t2以降には差回転ΔＮ
＝０のまま運転される。
は停止され、両電動機1,2は位相差（面積S1に相当）を
有したまま同じ回転数（差回転ΔＮ＝０）で同期制御が
再開される。このとき、アップダウンカウンタ18はリセ
ットされるため、検出位相差ΔＡは零になって強制同期
状態として運転が継続され、時刻t2以降には差回転ΔＮ
＝０のまま運転される。
上述までのことから、外乱に対して同期化が終了する
のは、時刻t0からt2までの期間T0になり、従来の同期制
御で発生する期間T2（位相差ΔＡを零にするための期
間）を無くしてほぼ半分の収束時間で同期状態を得るこ
とができる。また、電動機1,2に与えるトルクショック
としては期間T0のみになり、従来の期間T0と期間T2によ
り相反するトルクショックに較べて小さくかつ期間を短
くする。
のは、時刻t0からt2までの期間T0になり、従来の同期制
御で発生する期間T2（位相差ΔＡを零にするための期
間）を無くしてほぼ半分の収束時間で同期状態を得るこ
とができる。また、電動機1,2に与えるトルクショック
としては期間T0のみになり、従来の期間T0と期間T2によ
り相反するトルクショックに較べて小さくかつ期間を短
くする。
なお、実施例において、差回転零検出器23はアップダ
ウンカウンタ18の出力変化率から検出するに限らず、パ
ルスピックアップ10,11の出力から直接にパルス周期又
は周波数検出と比較を行う構成とすることもできる。ま
た、電動機の制御系は速度制御系に限らずトルクや走行
抵抗制御系を持つものに適用できる。また、同期制御部
16はマイクロコンピュータとD/A変換器による差回転指
令を求めるに限らず他のハードウェアによる構成さらに
はディジタル量による差回転指令と制御系を持つ構成に
できるのは勿論である。
ウンカウンタ18の出力変化率から検出するに限らず、パ
ルスピックアップ10,11の出力から直接にパルス周期又
は周波数検出と比較を行う構成とすることもできる。ま
た、電動機の制御系は速度制御系に限らずトルクや走行
抵抗制御系を持つものに適用できる。また、同期制御部
16はマイクロコンピュータとD/A変換器による差回転指
令を求めるに限らず他のハードウェアによる構成さらに
はディジタル量による差回転指令と制御系を持つ構成に
できるのは勿論である。
G.発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、各電動機の差回転検
出値の積分によって位相差ΔＡを求めて差回転指令ΔＮ
による電動機の電流指令を調節する同期制御において、
移相差が設定値を越えかつ差回転が零になったときに、
位相差ΔＡを零にかつ差回転指令を零に強制するように
したため、外乱に対する応答に位相差零にする戻し制御
期間を無くして収束時間を短縮し、また供試体に不要な
トルクショックを与えるのを少なくかつ小さくする効果
がある。
出値の積分によって位相差ΔＡを求めて差回転指令ΔＮ
による電動機の電流指令を調節する同期制御において、
移相差が設定値を越えかつ差回転が零になったときに、
位相差ΔＡを零にかつ差回転指令を零に強制するように
したため、外乱に対する応答に位相差零にする戻し制御
期間を無くして収束時間を短縮し、また供試体に不要な
トルクショックを与えるのを少なくかつ小さくする効果
がある。
第１図は本発明の一実施例を示す要部回路図、第２図は
ダイナモメータの装置構成図、第３図は第２図における
各モードでの応答波形図である。 1,2……電動機、３……供試体、５……速度制御増幅
器、6,7……電流制御増幅器、10,11……パルスピックア
ップ、16……同期制御部、18……アップダウンカウン
タ、19……マイクロコンピュータ、20……D/A変換器、2
2……位相差比較器、23……差回転零検出器、24……論
理積回路。
ダイナモメータの装置構成図、第３図は第２図における
各モードでの応答波形図である。 1,2……電動機、３……供試体、５……速度制御増幅
器、6,7……電流制御増幅器、10,11……パルスピックア
ップ、16……同期制御部、18……アップダウンカウン
タ、19……マイクロコンピュータ、20……D/A変換器、2
2……位相差比較器、23……差回転零検出器、24……論
理積回路。
Claims (1)
- 【請求項１】供試体に結合される複数の電動機に与える
共通の電流指令に対して、該各電動機の差回転検出値を
積分して位相差ΔＡを求め、該位相差に応じた差回転指
令ΔＮと前記各電動機の差回転検出値との比較によって
前記電流指令を相補的に調節するダイナモメータの同期
制御回路において、前記位相差ΔＡの絶対値が設定値を
越えたことを検出する位相差比較器と、前記両電動機の
差回転検出値が零になったことを検出する差回転零検出
器と、前記位相差比較器と差回転零検出器の両検出出力
の同時成立で前記位相差ΔＡの検出値をリセットしかつ
前記差回転指令ΔＮをリセットする論理積回路とを備え
たことを特徴とするダイナモメータの同期制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1243882A JP2712627B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | ダイナモメータの同期制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1243882A JP2712627B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | ダイナモメータの同期制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03107388A JPH03107388A (ja) | 1991-05-07 |
| JP2712627B2 true JP2712627B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=17110388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1243882A Expired - Lifetime JP2712627B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | ダイナモメータの同期制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2712627B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008054402A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Omron Corp | モータ制御装置 |
| JP2008072851A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Omron Corp | モータ制御装置 |
-
1989
- 1989-09-20 JP JP1243882A patent/JP2712627B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03107388A (ja) | 1991-05-07 |
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