JP3175353B2 - 制御系の切換制御装置 - Google Patents
制御系の切換制御装置Info
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- JP3175353B2 JP3175353B2 JP31546492A JP31546492A JP3175353B2 JP 3175353 B2 JP3175353 B2 JP 3175353B2 JP 31546492 A JP31546492 A JP 31546492A JP 31546492 A JP31546492 A JP 31546492A JP 3175353 B2 JP3175353 B2 JP 3175353B2
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- control system
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の制御系を持つ制
御システムにおいて、制御対象に切換ショックを与える
ことなく制御系を切換える切換制御装置に関する。
御システムにおいて、制御対象に切換ショックを与える
ことなく制御系を切換える切換制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の模擬走行試験やエンジンの単体
試験のためのシヤシーダイナモメータ、エンジン試験装
置等の各種試験装置は、運転中に速度制御やトルク制
御、吸気圧制御を切換えることが必要になる。
試験のためのシヤシーダイナモメータ、エンジン試験装
置等の各種試験装置は、運転中に速度制御やトルク制
御、吸気圧制御を切換えることが必要になる。
【０００３】また、プラントにおける種々の機構制御や
油圧制御等にも複数の制御系を持つ制御装置を運転状態
に応じて制御系の切換えを行うことが多い。
油圧制御等にも複数の制御系を持つ制御装置を運転状態
に応じて制御系の切換えを行うことが多い。
【０００４】図３は、ダイナモメータにおける速度制御
とトルク制御を切換えるための切換制御回路を例示す
る。自動車の駆動輪からの動力吸収負荷等になるダイナ
モメータ１は、速度・トルク制御アンプ２の制御出力に
従った電力変換器３の出力によって駆動・制動力を発生
する。
とトルク制御を切換えるための切換制御回路を例示す
る。自動車の駆動輪からの動力吸収負荷等になるダイナ
モメータ１は、速度・トルク制御アンプ２の制御出力に
従った電力変換器３の出力によって駆動・制動力を発生
する。
【０００５】速度・トルク制御アンプ２は、手動設定時
には速度設定器４とトルク設定器５の設定値が速度／ト
ルク切換スイッチ６で切換えられて目標値として与えら
れ、自動設定時にはプログラマブルコントローラ７から
の速度又はトルク設定値が自動／手動切換スイッチ８を
通して目標値が与えられる。
には速度設定器４とトルク設定器５の設定値が速度／ト
ルク切換スイッチ６で切換えられて目標値として与えら
れ、自動設定時にはプログラマブルコントローラ７から
の速度又はトルク設定値が自動／手動切換スイッチ８を
通して目標値が与えられる。
【０００６】速度・トルク制御アンプ２へのフィードバ
ック信号は、パルスピックアップ９とＦ／Ｖ変換器１０
によるダイナモメータ１の速度検出信号と、ロードセル
１１とトルク変換器１２によるトルク検出信号とを速度
／トルク切換スイッチ１３で切換えられる。
ック信号は、パルスピックアップ９とＦ／Ｖ変換器１０
によるダイナモメータ１の速度検出信号と、ロードセル
１１とトルク変換器１２によるトルク検出信号とを速度
／トルク切換スイッチ１３で切換えられる。
【０００７】切換スイッチ６，１３はプログラマブルコ
ントローラ７による自動切換え又は手動による切換えが
なされ、これに連動して速度・トルク制御アンプ２内の
制御特性切換スイッチ２Ａ，２Ｂが切換えられる。
ントローラ７による自動切換え又は手動による切換えが
なされ、これに連動して速度・トルク制御アンプ２内の
制御特性切換スイッチ２Ａ，２Ｂが切換えられる。
【０００８】さらに、プログラマブルコントローラ７に
は速度及びトルク検出信号が与えられ、プログラム指令
値（速度又はトルク）を調節、切換えるための状態信号
として利用される。
は速度及びトルク検出信号が与えられ、プログラム指令
値（速度又はトルク）を調節、切換えるための状態信号
として利用される。
【０００９】上述の構成において、例えば速度制御状態
からトルク制御に切換える場合、切換直前のトルク検出
信号をコントローラ７に読取り、この信号に手動又は自
動のトルク設定値を一致させ、この後にスイッチ６，
８，１３及び２Ａ，２Ｂをトルク制御側に切換える。
からトルク制御に切換える場合、切換直前のトルク検出
信号をコントローラ７に読取り、この信号に手動又は自
動のトルク設定値を一致させ、この後にスイッチ６，
８，１３及び２Ａ，２Ｂをトルク制御側に切換える。
【００１０】このような切換えにより、切換時のトルク
ショック発生を防止し（バンプレス）、切換後にはトル
ク指令を徐々に新しい設定に変化させる。
ショック発生を防止し（バンプレス）、切換後にはトル
ク指令を徐々に新しい設定に変化させる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来のバンプレス切換
において、制御系の切換時に検出値に手動設定値を一致
させるのは困難であるため、切換によって設定値のわず
かな偏差が制御出力にトルクショックを発生してしま
う。
において、制御系の切換時に検出値に手動設定値を一致
させるのは困難であるため、切換によって設定値のわず
かな偏差が制御出力にトルクショックを発生してしま
う。
【００１２】この点、自動設定値による切換えは検出値
に設定値を一致させるのは容易であるが、このための一
致制御回路を必要とするし、切換後に目標となる設定値
まで徐々に変化させる設定値調節回路を必要とする。
に設定値を一致させるのは容易であるが、このための一
致制御回路を必要とするし、切換後に目標となる設定値
まで徐々に変化させる設定値調節回路を必要とする。
【００１３】また、自動切換えの場合、指令値の出力タ
イミングとスイッチ８，１３等の切換タイミングにずれ
が生じ易い。例えば、指令値と切換指令が同時に出力さ
れるもインタフェースリレーの動作遅れで切換えが遅れ
る。このような遅れは切換前の制御状態で切換後の設定
値で運転することになり、ダイナモメータ１には大きな
出力トルク変化を生じさせる。
イミングとスイッチ８，１３等の切換タイミングにずれ
が生じ易い。例えば、指令値と切換指令が同時に出力さ
れるもインタフェースリレーの動作遅れで切換えが遅れ
る。このような遅れは切換前の制御状態で切換後の設定
値で運転することになり、ダイナモメータ１には大きな
出力トルク変化を生じさせる。
【００１４】上述のような切換時のトルクショックはダ
イナモメータシステムの計測に悪影響を及ぼし、精度良
い計測及び試験を難しくするし、切換ショックが制御対
象に損傷を与えることがある。
イナモメータシステムの計測に悪影響を及ぼし、精度良
い計測及び試験を難しくするし、切換ショックが制御対
象に損傷を与えることがある。
【００１５】本発明の目的は、制御系のバンプレス切換
えを確実にしながら装置構成を簡単にする切換制御装置
を提供することにある。
えを確実にしながら装置構成を簡単にする切換制御装置
を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、複数の制御系を運転中に切換えて制御対
象を制御する制御システムにおいて、一方の制御系によ
る制御状態では他方の制御系の制御アンプ２Tを一方の
制御系の制御アンプ２Sと同じ入出力状態に保持する回
路１８S，１８Tと、一方の制御系から他方の制御系に切
換えるときに一定時間だけ前記一方の制御系の制御アン
プ２Sの出力を保持して制御出力とするホールド回路１
６と、前記一定時間だけ一方の制御系の入力から他方の
制御系の制御状態検出出力に切換え入力され該入力を他
方の制御系の制御アンプの設定入力とし、該一定時間後
に該設定入力から他方の制御系の設定入力にクッション
特性を有して一致させた出力を得る時間関数回路２０を
備えたことを特徴とする。
決を図るため、複数の制御系を運転中に切換えて制御対
象を制御する制御システムにおいて、一方の制御系によ
る制御状態では他方の制御系の制御アンプ２Tを一方の
制御系の制御アンプ２Sと同じ入出力状態に保持する回
路１８S，１８Tと、一方の制御系から他方の制御系に切
換えるときに一定時間だけ前記一方の制御系の制御アン
プ２Sの出力を保持して制御出力とするホールド回路１
６と、前記一定時間だけ一方の制御系の入力から他方の
制御系の制御状態検出出力に切換え入力され該入力を他
方の制御系の制御アンプの設定入力とし、該一定時間後
に該設定入力から他方の制御系の設定入力にクッション
特性を有して一致させた出力を得る時間関数回路２０を
備えたことを特徴とする。
【００１７】
【作用】複数の制御系の制御アンプの入出力状態を同じ
にしておき、制御系の切換時に一定時間だけそれまでの
制御系による制御状態にホールド回路で保持しておき、
この一定時間内に時間関数回路が他方の制御系の制御状
態検出力と同じ値を他方の制御系の設定値入力として与
え、この値から他方の制御系の設定値入力にクッション
特性を持たせて変化させ、一致したときに通常の制御に
する。
にしておき、制御系の切換時に一定時間だけそれまでの
制御系による制御状態にホールド回路で保持しておき、
この一定時間内に時間関数回路が他方の制御系の制御状
態検出力と同じ値を他方の制御系の設定値入力として与
え、この値から他方の制御系の設定値入力にクッション
特性を持たせて変化させ、一致したときに通常の制御に
する。
【００１８】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す回路図であ
り、図３のものと同等のものは同一符号で示す。制御ア
ンプは速度制御アンプ２Sとトルク制御アンプ２Tに分離
構成され、両アンプ２S，２Tの出力は切換スイッチ１５
によって切換えられ、さらにホールド回路１６を通して
電力変換器３の制御入力にされる。
り、図３のものと同等のものは同一符号で示す。制御ア
ンプは速度制御アンプ２Sとトルク制御アンプ２Tに分離
構成され、両アンプ２S，２Tの出力は切換スイッチ１５
によって切換えられ、さらにホールド回路１６を通して
電力変換器３の制御入力にされる。
【００１９】ホールド回路１６は、常時は入力信号をそ
のまま出力し、ホールド指令が与えられたときにその出
力を保持し、ホールド指令の解除で入力信号の出力に戻
る。
のまま出力し、ホールド指令が与えられたときにその出
力を保持し、ホールド指令の解除で入力信号の出力に戻
る。
【００２０】制御アンプ２S，２Tは入力側には切換スイ
ッチ１７S，１７Tが設けられ、偏差検出回路１８S，１
８Tからの偏差入力を取込みできるようにされる。偏差
検出回路１８S，１８Tは、ホールド回路１６の出力とア
ンプ２S，２Tの出力との偏差を検出する。
ッチ１７S，１７Tが設けられ、偏差検出回路１８S，１
８Tからの偏差入力を取込みできるようにされる。偏差
検出回路１８S，１８Tは、ホールド回路１６の出力とア
ンプ２S，２Tの出力との偏差を検出する。
【００２１】これら偏差検出回路１８S，１８Tからの入
力を取込むことでアンプ２S，２Tは通常時には互いの出
力を一致させる。例えば、スイッチ１７S，１７Tが図示
の状態になる速度制御状態では、アンプ２Sの出力がホ
ールド回路１６の出力に一致し、アンプ２Tの出力はホ
ールド回路１６の出力と一致すること、即ち偏差検出回
路１８Tの偏差出力が零になるよう調節される。
力を取込むことでアンプ２S，２Tは通常時には互いの出
力を一致させる。例えば、スイッチ１７S，１７Tが図示
の状態になる速度制御状態では、アンプ２Sの出力がホ
ールド回路１６の出力に一致し、アンプ２Tの出力はホ
ールド回路１６の出力と一致すること、即ち偏差検出回
路１８Tの偏差出力が零になるよう調節される。
【００２２】速度制御アンプ２S又はトルク制御アンプ
２Tへの入力は時間シフト回路１９と時間関数回路２０
及び偏差演算回路２１S，２１Tを介して与えられる。
２Tへの入力は時間シフト回路１９と時間関数回路２０
及び偏差演算回路２１S，２１Tを介して与えられる。
【００２３】時間シフト回路１９は、切換スイッチ８を
介して与えられる手動又は自動の設定値を一定時間遅ら
せ、これにより設定値の入力タイミングとスイッチ１
３，１７S，１７T，１５等の制御切換え指令タイミング
とのずれを補償した同期切換えを得る。例えば、プログ
ラマブルコントローラ７からの設定値出力に対する速度
／トルクの切換信号の遅れ時間に余裕分＋１０ｍｓを加
えた遅れに設定される。
介して与えられる手動又は自動の設定値を一定時間遅ら
せ、これにより設定値の入力タイミングとスイッチ１
３，１７S，１７T，１５等の制御切換え指令タイミング
とのずれを補償した同期切換えを得る。例えば、プログ
ラマブルコントローラ７からの設定値出力に対する速度
／トルクの切換信号の遅れ時間に余裕分＋１０ｍｓを加
えた遅れに設定される。
【００２４】時間関数回路２０は、常時は時間シフト回
路１９からの設定値をそのまま出力し、切換時に一定時
間（ホールド指令期間）だけ速度／トルク切換スイッチ
１３からのフィードバック信号を取込んで出力し、この
後に時間関数ラン指令が与えられたときにフィードバッ
ク信号から徐々に設定値入力まで増減した出力を得る。
路１９からの設定値をそのまま出力し、切換時に一定時
間（ホールド指令期間）だけ速度／トルク切換スイッチ
１３からのフィードバック信号を取込んで出力し、この
後に時間関数ラン指令が与えられたときにフィードバッ
ク信号から徐々に設定値入力まで増減した出力を得る。
【００２５】偏差演算回路２１S，２１Tは時間関数回路
２０からの速度又はトルク設定値とその検出信号との偏
差を演算し、制御アンプ２S，２Tへの制御入力を得る。
２０からの速度又はトルク設定値とその検出信号との偏
差を演算し、制御アンプ２S，２Tへの制御入力を得る。
【００２６】本実施例の動作を図２に示すタイムチャー
トを参照して詳細に説明する。
トを参照して詳細に説明する。
【００２７】プログラマブルコントローラ７はＡＳＲ／
ＡＴＲ指令によってスイッチ６とスイッチ１３を速度設
定と速度検出又はトルク設定とトルク検出に切換え、手
動／自動指令によってスイッチ８を手動の速度／トルク
設定又は自動の速度／トルク設定に切換える。
ＡＴＲ指令によってスイッチ６とスイッチ１３を速度設
定と速度検出又はトルク設定とトルク検出に切換え、手
動／自動指令によってスイッチ８を手動の速度／トルク
設定又は自動の速度／トルク設定に切換える。
【００２８】図１の各スイッチは自動による速度制御状
態を示し、この状態からトルク制御への切換え及びトル
ク制御から速度制御への切換えは図２によるタイミング
でなされる。
態を示し、この状態からトルク制御への切換え及びトル
ク制御から速度制御への切換えは図２によるタイミング
でなされる。
【００２９】図２おいて、速度制御からトルク制御への
切換えに際し、コントローラ７は内部の速度設定値をト
ルク設定値に切換える（時刻ｔ1）。この設定値は時間
シフト回路１９によって一定時間Ｔｄだけ遅れた時刻ｔ
3に表れる。
切換えに際し、コントローラ７は内部の速度設定値をト
ルク設定値に切換える（時刻ｔ1）。この設定値は時間
シフト回路１９によって一定時間Ｔｄだけ遅れた時刻ｔ
3に表れる。
【００３０】この遅れは、コントローラ７でほぼ同時に
発生する設定値切換と制御切換信号ＡＴＲ，ＡＳＴにお
いて、スイッチ１３等を切換るリレーの遅れを補償し、
スイッチ１３等の切換終了後に設定値の切換え信号を得
る。
発生する設定値切換と制御切換信号ＡＴＲ，ＡＳＴにお
いて、スイッチ１３等を切換るリレーの遅れを補償し、
スイッチ１３等の切換終了後に設定値の切換え信号を得
る。
【００３１】信号ＡＴＲ，ＡＳＴの発生により、スイッ
チ１３が切換えられたとき（時刻ｔ2）、スイッチ２２
が一定時間だけオンされると共にホールド回路１６にホ
ールド指令が与えられる。
チ１３が切換えられたとき（時刻ｔ2）、スイッチ２２
が一定時間だけオンされると共にホールド回路１６にホ
ールド指令が与えられる。
【００３２】スイッチ２２のオンによって、時間関数回
路２０の入力には現在のトルク検出値が取込まれ、この
トルク検出値がそのまま時間関数回路２０の出力にな
る。
路２０の入力には現在のトルク検出値が取込まれ、この
トルク検出値がそのまま時間関数回路２０の出力にな
る。
【００３３】一方、ホールド回路１６はホールド指令に
よって一定時間だけそれまでの速度制御状態による制御
出力を保持する。
よって一定時間だけそれまでの速度制御状態による制御
出力を保持する。
【００３４】このホールド時間中にスイッチ１５，１７
S，１７Tが図示の状態から切換えられる。このとき、ト
ルク制御アンプ２Tの出力は速度制御出力と一致した状
態で切換えられ、スイッチ１７Tの切換えにも時間関数
回路２０の出力がトルク検出値になるためトルク制御ア
ンプ２Tの入力は零に保持された切換えになり、不要な
振動は発生しない。
S，１７Tが図示の状態から切換えられる。このとき、ト
ルク制御アンプ２Tの出力は速度制御出力と一致した状
態で切換えられ、スイッチ１７Tの切換えにも時間関数
回路２０の出力がトルク検出値になるためトルク制御ア
ンプ２Tの入力は零に保持された切換えになり、不要な
振動は発生しない。
【００３５】ホールド指令期間の終了時（時刻ｔ3）、
スイッチ２２は設定値入力側に戻されるが、同時に与え
られるラン指令によってそれまでのトルク検出値出力か
ら徐々に設定値に移行するクッション動作を行う。同時
に、ホールド回路１６のホールド解除によってトルク制
御アンプ２Tの出力に従った電動機１の自動制御が再開
される。
スイッチ２２は設定値入力側に戻されるが、同時に与え
られるラン指令によってそれまでのトルク検出値出力か
ら徐々に設定値に移行するクッション動作を行う。同時
に、ホールド回路１６のホールド解除によってトルク制
御アンプ２Tの出力に従った電動機１の自動制御が再開
される。
【００３６】これにより、トルク制御に移行し、時間関
数回路２０の入出力が一致したとき（時刻ｔ4）、ラン
指令解除され、以後トルク設定値入力に応じた自動制御
が継続される。
数回路２０の入出力が一致したとき（時刻ｔ4）、ラン
指令解除され、以後トルク設定値入力に応じた自動制御
が継続される。
【００３７】このトルク制御状態ではスイッチ１７Sが
オン状態にあって速度制御アンプ２Sはトルク制御アン
プ２Tの出力に一致した出力になり、また入力は零にあ
る。
オン状態にあって速度制御アンプ２Sはトルク制御アン
プ２Tの出力に一致した出力になり、また入力は零にあ
る。
【００３８】この後、トルク制御から速度制御に切換え
られるとき（時刻ｔ5）、時刻ｔ2〜ｔ4と同様にバンプ
レスによる速度制御に切換えられる。
られるとき（時刻ｔ5）、時刻ｔ2〜ｔ4と同様にバンプ
レスによる速度制御に切換えられる。
【００３９】上述までの動作は自動設定の場合である
が、手動設定でも同様にバンプレス切換えができる。ま
た、コントローラ側では指令出力、設定出力にバンプレ
ス機能を付加することなく、標準的なものを使用でき
る。
が、手動設定でも同様にバンプレス切換えができる。ま
た、コントローラ側では指令出力、設定出力にバンプレ
ス機能を付加することなく、標準的なものを使用でき
る。
【００４０】なお、実施例は速度制御系とトルク制御系
を切換える場合を示すが、他の制御系の切換えにも適用
できるのは勿論である。
を切換える場合を示すが、他の制御系の切換えにも適用
できるのは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】以上とおり、本発明によれば、複数の制
御系の制御アンプを同じ入出力状態にしておき、制御系
の切換時に一定時間だけそれまでの制御系による制御状
態に保持しておき、この間に他方の制御系の制御状態検
出出力と同じ値を他方の制御系の設定値入力とし、この
後に他方の制御系の設定値入力にクッション特性を持た
せて一致させるようにしたため、制御系の切換時のショ
ックを完全に零にした確実なバンプレス切換えができ
る。また、回路構成上はコントローラ側の処理にバンプ
レス機能を付加する必要がなく、コントローラに標準的
なものを使用し、制御系に少しの回路付加することで済
む。
御系の制御アンプを同じ入出力状態にしておき、制御系
の切換時に一定時間だけそれまでの制御系による制御状
態に保持しておき、この間に他方の制御系の制御状態検
出出力と同じ値を他方の制御系の設定値入力とし、この
後に他方の制御系の設定値入力にクッション特性を持た
せて一致させるようにしたため、制御系の切換時のショ
ックを完全に零にした確実なバンプレス切換えができ
る。また、回路構成上はコントローラ側の処理にバンプ
レス機能を付加する必要がなく、コントローラに標準的
なものを使用し、制御系に少しの回路付加することで済
む。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図。
【図２】実施例のタイムチャート。
【図３】従来の回路図。
１…ダイナモメータ ２S…速度制御アンプ ２T…トルク制御アンプ ７…コントローラ １６…ホールド回路 １９…時間シフト回路 ２０…時間関数回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 17/00 - 17/10 H02P 5/06 H02P 7/00
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の制御系を運転中に切換えて制御対
象を制御する制御システムにおいて、 一方の制御系による制御状態では他方の制御系の制御ア
ンプ２Tを一方の制御系の制御アンプ２Sと同じ入出力状
態に保持する回路１８S，１８Tと、 一方の制御系から他方の制御系に切換えるときに一定時
間だけ前記一方の制御系の制御アンプ２Sの出力を保持
して制御出力とするホールド回路１６と、 前記一定時間だけ一方の制御系の入力から他方の制御系
の制御状態検出出力に切換え入力され該入力を他方の制
御系の制御アンプの設定入力とし、該一定時間後に該設
定入力から他方の制御系の設定入力にクッション特性を
有して一致させた出力を得る時間関数回路２０を備えた
ことを特徴とする制御系の切換制御装置。 - 【請求項２】 前記各制御系の設定値入力は前記一定時
間以上遅れて前記時間関数回路へ与える時間シフト回路
１９を備えたことを特徴とする請求項１記載の制御系の
切換制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31546492A JP3175353B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 制御系の切換制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31546492A JP3175353B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 制御系の切換制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06160244A JPH06160244A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3175353B2 true JP3175353B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=18065678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31546492A Expired - Fee Related JP3175353B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 制御系の切換制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3175353B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4862758B2 (ja) * | 2007-06-20 | 2012-01-25 | 株式会社明電舎 | ダイナモメータの制御装置 |
| AT509381B1 (de) * | 2011-05-09 | 2012-04-15 | Avl List Gmbh | Prüfstand für dynamische prüfaufgaben an verbrennungskraftmaschinen, sowie verfahren zum betreiben eines derartigen prüfstandes |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP31546492A patent/JP3175353B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06160244A (ja) | 1994-06-07 |
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