發動機臺架系統控制系統的製作方法

2023-05-18 17:23:26

專利名稱：發動機臺架系統控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發動機臺架系統控制系統，其中待測試的發動機被直接耦接到作 為能量吸收器的測力計，並且測量發動機的各種特性，以及具體地涉及用於測力計的轉矩 控制。
背景技術：
圖13示出了一種發動機臺架系統。在圖13中，發動機E/G與變速箱TIM(具有離 合器的AT或者MT)相結合，所述變速箱TIM通過耦接軸與測力計DY相連接。發動機E/G 配置有用於控制油門開度的油門傳動機構ACT。另一方面，測力計DY配置有轉速檢測器PP和轉矩檢測器(測力傳感器，load cell)LC。基於該檢測器的檢測信號來控制測力計DY的速度或者轉矩。利用控制器(測力 計控制器)C (多個)通過PID控制來實現上述控制。圖13示出了轉矩控制的情況，其中控 制器C(多個)在計算部分處進行設置的轉矩輸入和測力計DY的測量轉矩之間的差的PID 計算，並且基於所述計算結果通過控制逆變器INV的輸出來執行測力計DY的轉矩控制。在執行測力計的PID控制的發動機臺架系統中，發動機可能會產生脈動轉矩，其 可能會導致耦接軸由於共振而毀壞。存在一種用於防止該共振破壞的控制系統，其中在發 動機、耦接軸和測力計構成的機械系統的共振點被設置為等於或者低於所述發動機產生的 脈動轉矩的頻率的同時，對測力計進行PID控制。然而，如果機械系統的共振點被設置為等 於或者低於發動機的脈動轉矩頻率，則執行具有高速響應的速度控制或者軸轉矩控制是非 常困難的。申請人:已經提出了一種利用P設計方法的軸轉矩控制系統，其是魯棒性控制設 計理論中的一種，該設計方法在抑制軸共振的情況下對於發動機臺架系統來說是一種穩定 且高速的軸轉矩控制系統(例如，參見專利文件1和2)。根據y設計方法，實際系統的每 個擾動的幅值可以用結構的奇異值P來表示。在專利文獻1中，在設計控制器期間，確定 每個擾動的幅值以滿足魯棒性的穩定性和魯棒性的性能條件，並且其被結合到所述控制器 中以構成所述控制器的傳遞函數。專利文獻1 日本專利No. 3775284專利文獻2 日本專利申請公開No. 2003-12130
發明內容
利用y設計方法的軸轉矩控制系統通常需要兩個操作，S卩，(1)被控對象的建模， 以及(2)確定加權函數。加權函數的確定需要反覆試驗。專利文獻2中提出的方法確保了相對於軸的彈簧剛度波動的某種程度的魯棒性。 然而，在彈簧剛度顯著地變化的情況下，例如，從約lOONm/rad到約3000Nm/rad的情況下， 很難實現基於P設計方法的穩定的轉矩控制。本發明的一個目的在於提供一種發動機臺架系統控制系統，其能夠提供共振抑制
4效果，並且即使在軸的彈簧剛度顯著變化的情況下也能夠執行穩定的控制。以下描述根據本發明的控制系統的原理。通常發動機臺架系統的機械系統可以表 示為多慣量(兩個或更多慣量)的機械系統模型。本發明的目的在於一種能夠被近似為二 慣量系統的發動機臺架系統。圖14示出了機械系統模型。在該模型中，假定測力計通過耦 接軸與發動機直接耦接。圖14所示的機械系統模型的每個部分的物理量被表示為J1 發動機慣性力矩； J2 測力計慣性力矩；K12 耦接軸的彈簧剛度；T12 耦接軸的扭轉轉矩(軸轉矩)；ω 1 發 動機角速度；ω2 測力計角速度；以及Τ2 測力計轉矩，利用拉普拉斯算子s由以下公式 (1)至(3)表示所述發動機臺架系統的運動公式。JlXsX ω 1 = Τ12... (1)Τ12 = (K12/s) X (ω2_ω 1)…⑵J2 X s X ω 2 = -Τ12+Τ2 ... (3)在本發明中，軸轉矩指令值(Τ12的指令值)被表示為T12r，並且基於由以下公式 (4)表示的傳遞函數來控制測力計轉矩T2。該公式(4)包括具有積分係數K1的積分環節， 用於對軸轉矩指令T12r和測量的軸轉矩T12之間的差(T12r-T12)進行積分計算；具有微 分係數Kd的微分環節，用於利用一階延遲(時間常數對測量的軸轉矩T12進行微分計 算；以及比例環節KP，用於利用一階延遲(時間常數對測量的軸轉矩T12進行比例計算。 該公式通過從所述積分環節減去微分環節和比例環節來獲得轉矩控制信號T2。 當根據公式(4)控制由運動方程(1)至(3)表示的被控對象時，其閉環特徵多項 式方程是四階多項式方程，其係數可以任意地利用四個參數(K1, Kp, KD, 來設置。公式 (1)至(4)的閉環特徵多項式方程由以下公式(5)表示。 其中 可以通過公式(1)至(4)的閉環特徵多項式的係數和公式(5)的係數之間的比較 來定義係數(ΚρΚρ, ν^。以這種方法，可以根據估算的被控對象參數(J1，K12，J2)和控 制特性參數(a4，a3, a2, al)來確定公式(4)的控制參數(K1, KP, KD, 。以如下公式(6) 至(9)所示的函數f(a4，a3，a2，al, Jl, K12，J2)的形式來表示該關係。K1 = fKj(a4, a3, a2, al, Jl, K12, J2) ...(6)Kp = fKP(a4, a3, a2, al, Jl, K12, J2) ...(7)Kd = fKD(a4, a3, a2, al, Jl, K12, J2) ...(8)K1 = fKi (a4, a3, a2, al, Jl, K12, J2) ...(9)以這種方法，通過如下步驟實現本發明將發動機臺架系統表示為一個二慣量機 械繫統模型；獲得作為該機械系統模型的運動方程的閉環特徵多項式和控制器的傳遞函數 的四階多項式；以及通過四個參數(KpKpA1^f1)任意地設置或者確定控制器的傳遞函數的 每個係數，由此獲得了如下的控制增益，其在不需要如現有技術那樣調節加權函數的情況 下提供了共振抑制效果。在公式(6)至(9)中使用的估算的被控對象參數(J1，K12，J2)完全等於實際系統的物理參數是不可能的。然而，根據本發明，即使在實際系統的彈簧剛度K12r與公式(6) 至(9)中使用的K12相比發現K12r>>K12的情況下，也可以實現穩定控制。考慮到上文，本發明的特徵在於以下的控制系統。(1) 一種用於發動機臺架系統的發動機臺架系統控制系統，其中將待測試的發動 機和測力計通過耦接軸耦接在一起，並且通過測力計的軸轉矩控制來測量發動機的各種特 性，所述發動機臺架系統控制系統包括控制器，其基於測力計的軸轉矩指令T12r和測量 的軸轉矩T12執行所述測力計的軸轉矩控制，利用如下公式表示傳遞函數， 其中K1, Kd, Kp和表示參數，以及s表示拉普拉斯算子。(2)所述發動機臺架系統控制系統進一步包括函數計算部分，其利用以下公式， 基於估算的被控對象參數(Jl，K12，J2)和設定的控制特性參數(a4，a3, a2, al)來確定參 數(K1, Kd, Kp, f\)，K1 = fKj (a4, a3, a2, al, Jl, K12, J2)Kp = fKP(a4, a3, a2, al, Jl, K12, J2)Kd = fKD(a4, a3, a2, al, Jl, K12, J2)K1 = fKi (a4, a3, a2, al, Jl, K12, J2)，其中Jl表示發動機慣性力矩，J2表示測力計慣性力矩，以及K12表示耦接軸的彈
簧剛度。(3)所述發動機臺架系統控制系統進一步包括參數設置器，其將控制特性參數 (a4, a3, a2, al)設置為二項式係數類型或者Butterworth類型。(4)如權利要求1或者2所述的發動機臺架系統控制系統，進一步包括參數計算 部分，其將控制特性參數(a4，a3，a2，al)設置為具有共振特性的二慣量機械系統的特徵多 項式與二階低通濾波器的特徵多項式的乘積的係數。(5)所述發動機臺架系統控制系統進一步包括參數計算部分，其將控制特性參 數(a4，a3，a2，al)設置為具有共振特性A的二慣量系統的特徵多項式與具有共振特性B的 二慣量系統的特徵多項式的乘積的係數。(6)所述發動機臺架系統控制系統進一步包括彈簧剛度計算部分，其將彈簧剛 度K12設置到所述函數計算部分中，其中參考發動機慣性力矩J1，測力計慣性力矩J2和共 振頻率ω c利用以下公式計算彈簧剛度K12， 其中共振頻率《C是從存儲關於系統共振頻率的數據的T2f表中獲得的，所述系 統共振頻率根據軸轉矩指令T12r的幅值變化。(7)所述發動機臺架系統控制系統進一步包括彈簧剛度計算部分，其將彈簧剛 度K12設置到所述函數計算部分中，其中參考發動機慣性力矩J1，測力計慣性力矩J2和共 振頻率ω c利用以下公式計算彈簧剛度K12， 其中共振頻率《C是從存儲關於系統共振頻率的數據的T2f表中獲得的，所述系 統共振頻率根據測量的軸轉矩T12的幅值變化。
(8)所述發動機臺架系統控制系統進一步包括彈簧剛度計算部分，其將彈簧剛 度K12設置到所述函數計算部分中，其中參考發動機慣性力矩J1，測力計慣性力矩J2和共 振頻率ω c利用以下公式計算彈簧剛度K12，Κ12 = J1XJ2X ωc2/(J1+J2)其中共振頻率《C是從存儲關於系統共振頻率的數據的T2f表中獲得的，所述系 統共振頻率根據軸轉矩指令T12r與通過將軸轉矩T12施加通過高通濾波器所獲得的測量 值的和的幅值而變化。(9)所述發動機臺架系統控制系統進一步包括縮放乘法器，其將從T2f表獲得的 共振頻率乘以增益K(0 <K<= 1)，並且將乘法得到的共振頻率輸入到所述彈簧剛度計算 部分中。


圖1示出了測力計的主要部分的控制電路框圖，示出了本發明第一實施例。圖2示出了發動機臺架系統的特性的實例。圖3示出了根據第一實施例的軸轉矩控制的特性圖。圖4示出了根據第一實施例的階躍響應的特性圖。圖5示出了測力計的主要部分的控制電路框圖，示出了本發明的第二實施例。圖6示出了根據第二實施例的軸轉矩控制的特性圖。圖7示出了測力計的主要部分的控制電路框圖，示出了本發明的第三實施例。圖8示出了根據第三實施例的軸轉矩控制的特性圖。圖9示出了測力計的主要部分的控制電路框圖，示出了本發明的第四實施例。圖10示出了測力計的主要部分的控制電路框圖，示出了本發明的第五實施例。圖11示出了測力計的主要部分的控制電路框圖，示出了本發明的第六實施例。圖12示出了測力計的主要部分的控制電路框圖，示出了本發明的第七實施例。圖13示出了發動機臺架系統的配置圖。圖14示出了發動機臺架系統的機械系統模型圖。
具體實施例方式(實施例1)圖1示出了根據本實施例的發動機臺架系統中的測力計主要部分的 控制電路。在發動機1通過軸3耦接到測力計2以及逆變器4控制發動機1的輸出和測力 計2的轉矩的系統配置中，通過利用上述公式(4)的傳遞函數，基於軸轉矩指令T12r和測 量的軸轉矩T12進行計算，從而控制器5產生用於測力計2的轉矩控制信號T2。基於設置在函數計算部分6中的控制特性參數(a4，a3, a2, al)和估算的被控對 象參數(J1，K12，J2)，通過根據上述公式(6)至(9)進行計算，從而確定控制器5中的控制 參數(K1, Kp, KD, 。在本實施例中，公式⑷的係數(K1, Kp, KD, 被如下確定。由參數設置器準備控制特性參數(a4，a3，a2，al)。例如，為了將其設置為二項式系 數類型，控制參數被設置為a4 = 1，a3 = 4，a2 = 6，a = 4。為了將其設置為Butterworth 類型，控制參數被設置為 a4 = 1，a3 = 2. 61312592975275，a2 = 3. 41421356237309，al =2.61312592975275ο通過依據公式(6)至(9)根據二慣量系統的參數J1，K12，J2來直接確定控制增益 從而實施本實施例。因此，不需要如現有技術那樣調節加權函數，以及可以容易地得到提供 共振抑制效果的控制增益。圖2示出了圖1所示的發動機臺架系統的特性的實例。圖2示出了在Jl = 0. 2， K12 = 1500，以及J2 = 0. 7的情況下的從T2到T12的伯德圖。如圖2所示，發動機臺架系 統具有特定頻率(在圖2中約15Hz)的共振點，並且具有從測力計轉矩控制信號T2到不同 於OdB的測量的軸轉矩T12(在圖2中約為-13dB)的穩態增益(低頻範圍中的增益)。圖3示出了在控制特性參數(a4，a3, a2, al)被設置為上述Butterworth類型值 的情況下的從軸轉矩指令值T12r到測量的軸轉矩T12的伯德圖，並且通過公式(6)至(9) 計算的係數(K1, Kp, KD, 被代入公式(4)中。以這種方法，根據本實施例，抑制了共振並且針對將為OdB的穩態增益執行了控 制。此外，不需要如現有技術那樣調節加權函數，以及可以容易地求得提供共振抑制效果的 控制增益。圖4示出了本實施例獲得的效果的另一實例。圖4示出了在實際的機械系統中K12 =1500時，在用於確定公式(4)中的控制增益的公式(6)至(9)中的K12被設置為(A) K12 = 1500，(B) :Κ12 = 750，(C) :Κ12 = 150，以及(D) :Κ12 = 15 的情況下，從軸轉矩指令 值T12r至測量的軸轉矩T12的階躍響應。根據本實施例，儘管不利地影響了響應，然而在實際的機械系統的彈簧剛度高於 用於計算控制增益的公式(6)至(9)所假定的值的情況下，仍然能夠實現穩定控制。(實施例2)圖5示出了根據本實施例的測力計的主要部分的控制電路，其中省略 了機械系統。在本實施例中，提供了參數計算部分7，其如以下將要描述地確定公式(4)中 的參數(K1, Kp, KD, 。參數計算部分7將控制特性參數(a4，a3, a2, al)設置為具有共振特性的二慣量 機械系統的特徵多項式與二階低通濾波器的特徵多項式的乘積的係數。具體地，控制特性 參數被設置如下。當具有期望的共振特性的二慣量機械系統的共振頻率和阻尼係數分別由ωη和z 表示時，其特徵多項式為(s/ n)2+2XzX (s/con)+l。此外，假定二階低通濾波器的特徵多 項式為 c2Xs2+clXs+l。其乘積為((s/con)2+2XzX (s/con)+l) X (c2X S2+cl X s+1))。 這得到了 a4 = c2/con2X cor4，a3 = (cl/ ω n2+2 X c2 X ζ/ω η) X ω r3,a2 = (c2+l/ω n2+2 Xcl X ζ/ω η) X ωΓ2,al = (ο1+2Χζ/ωη) X ωΓ,其中 在函數計算部分6處設置以這種方法計算的控制特性參數(a4，a3, a2, al)，以便 根據公式(6)至(9)確定公式(4)中的控制參數(K1, Kp, KD, 。圖6示出了本實施例的情況，其中低通濾波器特性為Butterworth類型，機械共振 頻率特性為被控對象的機械共振頻率特性，以及阻尼因數ζ被設置為0. 1。具體地，圖6示出了在通過公式(6)至(9)計算的控制參數禮，KP, Kd，被代入公式(4)，且c2 = 1，cl =1. 41421356237309，con = r，z = 0. 1的情況下，從軸轉矩指令值(T12r)到測量的軸 轉矩(T12)的伯德圖。以這種方法，可以以期望的共振特性和OdB的穩態增益執行控制。根據本實施例， 如圖4所示的第一實施例，即使在實際機械系統的彈簧剛度高於用於計算控制增益的公式 (6)至(9)所假定的值的情況下，仍然能夠實現穩定控制。(實施例3)圖7示出了根據本實施例的測力計的主要部分的控制電路框圖，其中 省略了機械系統。在本實施例中，提供了參數計算部分8以便如下地確定公式(4)中的控 制參數(Kx, KP, Kd，。參數計算部分8將控制特性參數(a4，a3, a2, al)設置為具有共振特性A的二慣 量系統的特徵多項式與具有共振特性B的二慣量系統的特徵多項式的乘積的係數。具體地，如下地設置控制特性。當由共振頻率《nl[rad/a]和阻尼係數zl表示共 振特性A以及由共振頻率《n2[rad/a]和阻尼係數z2表示共振特性B時，這些特徵多項式 的乘積為((s/wnl)2+2XzlX (s/wnl)+l) X ((s/wn2)2+2Xz2X (s/wn2)+l)。這些得到 了 a4 = 1/( nl2X n22) X cor4a3 = (2Xzl/(wnlX n22)+2Xz2/(wn2X n2)) X r3a2 = (l/wnl2+l/wn22+4XzlXz2/(wnlX n2)) X r2al = (2Xzl/wnl+2Xz2/wn2) X cor.以這種方法計算的控制特性參數(a4，a3, a2, al)被設置在函數計算部分6中，並 且根據公式(6)至(9)確定公式(4)的控制參數孤，KP, Kd，。圖8示出了本實施例的情況，其中共振特性A被設置為0. 5乘以被控對象的機械 共振頻率以及阻尼因數為0. 1，以及共振特性B被設置為被控對象的機械共振頻率的兩倍 並且阻尼因數z為0. 1。具體地，圖8示出了在公式(6)至(9)中計算的(&，KP, Kd，被 代入公式⑷且《nl = corXO. 5，zl = 0. 1，《n2 = rX2, z2 = 0. 1的情況下，從軸轉 矩指令值(T12r)到測量的軸轉矩(T12)的伯德圖。以這種方法，根據第三實施例，僅僅具有單個共振特性的被控對象的機械系統可 以如同其具有兩個共振特性那樣地被控制，且穩態增益為OdB。此外，如圖8所示的，根據該 實施例，如同第一實施例，即使在實際的機械系統的彈簧剛度高於用於計算控制增益的公 式(6)至(9)所假定的值的情況下，仍然能夠實現穩定控制。(實施例4)圖9示出了根據本實施例的測力計的主要部分的控制電路，其中省略 了機械系統。在本實施例中，通過以下描述的計算環節來確定公式⑷中的^，『『^。第四實施例適用於其共振頻率根據軸轉矩的幅值而變化(其中彈簧具有非線性 特性)的機械系統。在圖14所示的耦接軸被配置有例如離合器的非線性彈簧(彈簧剛度 根據彈簧的扭轉角而變化的彈簧)的情況下，軸轉矩控制系統被構造如下。某些方式被用於準備表格(T2f 表)9，其存儲關於圖1所示的系統的扭轉轉矩的幅 值(軸轉矩指令)與根據所述扭轉轉矩變化的共振頻率之間的關係的數據。可以通過對於 給定非線性彈簧的特性，或者在扭轉轉矩等於特定值時測量共振頻率的情況進行計算，從 而實現所述方式。
彈簧剛度計算部分10基於由某些方式準備的發動機慣性力矩Jl和測力計慣性力矩J2，通過利用以下公式(10)進行計算，從而確定對於從T2f表9獲得的共振頻率 "c[rad/s]的彈簧剛度K12。Jl和J2可以根據各部件的設計值計算或者可以由某些方式測量。K12 = J1XJ2X gjc2/(J1+J2) …(10) 在第一至第三實施例的參數計算部分中的任意一個中提供參數計算部分11，設置 控制特性參數(a4，a3, a2, al)。函數計算部分6根據彈簧剛度K12和控制特性參數(a4，a3, a2, al)確定控制參 數(K1, Kp, KD, ，以及根據公式(4)控制轉矩控制信號T2。在本實施例中，至T2f表的輸入信號被用作軸轉矩指令值(T12r)，以便確定實際 系統的彈簧剛度K12。即使在其共振頻率根據圖2所示的伯德圖中的軸轉矩的幅值變化的 系統中，也可以通過不斷地根據所述共振頻率利用圖9的配置來確定公式(4)中的增益參 數(K1, Kp, Kd, \)。因此，即使對於其共振頻率變化的非線性發動機臺架系統，也可以獲得 與第一至第三實施例相同的效果。(實施例5)圖10示出了根據第五實施例的測力計的主要部分的控制電路圖，其中 省略了機械系統。在本實施例中，通過利用測量的軸轉矩(T12)作為至T2f表9的輸入信 號，改變了根據第四實施例的電路配置。本實施例產生與第四實施例相同的效果。具體地，由於測量的軸轉矩T12被用作 T2f表9的輸入，因此本實施例能夠將所述T2f表輸出的機械共振頻率設置為接近於實際的 機械共振頻率。因此，同第四實施例相比，在公式(6)至(9)中計算的控制參數更好地符合 了機械特性。結果，與第一實施例相同，可以實現保持快速響應的控制。(實施例6)框圖11示出了根據第六實施例的測力計的主要部分的控制電路框圖， 其中省略了機械系統。在本實施例中，改變了第四實施例中的電路配置，由此使得至T2f表 的輸入信號具有如下的值，所述值是軸轉矩指令值(T12r)與將測量的軸轉矩(T12)施加通 過高通濾波器(HPF) 12所獲得的測定值的和。本實施例產生與第五實施例相同的效果。(實施例7)圖12示出了根據第七實施例的測力計的主要部分的控制電路框圖，其 中省略了機械系統。在第七實施例中，根據第四實施例從T2f表9得到的共振頻率《C通 過縮放乘法器13乘以增益Κ(0<Κ<= 1)，並且該乘法得到的值被用於公式(10)的計算。 如第五實施例或者第六實施例，可以改變T2f表9的輸入。在本實施例中，加入的增益Κ(0<Κ<= 1)產生了如下的效果，用於計算控制增 益的公式(6)至(9)中假定的彈簧剛度Κ12表面上看起來好像(deceptively)小於實際機 械繫統的彈簧剛度。因此，即使由於某些原因從T2f表輸出的估算機械共振頻率高於實際 的機械系統的共振頻率，也能夠在第四、第五和第六實施例中獲得與第一實施例相同的效果。如上所述，通過如下方式實現本發明將發動機臺架系統表示為一個二慣量機械 系統模型；獲得作為該機械系統模型的運動方程的閉環特徵多項式和控制器的傳遞函數的 四階多項式；以及通過四個參數(KpKpj1^f1)任意地設置或者確定控制器的傳遞函數的每 個係數；並且進一步基於該機械模型中出現的共振頻率來確定彈簧剛度K12。這產生了共振抑制效果，並且 即使在軸的彈簧剛度顯著地變化的情況下也允許穩定控制。
權利要求
一種用於發動機臺架系統的發動機臺架系統控制系統，其中待測試的發動機和測力計通過耦接軸耦接在一起，並且通過測力計的軸轉矩控制來測量發動機的各種特性，所述發動機臺架系統控制系統包括控制器，其基於測力計的軸轉矩指令T12r和測量的軸轉矩T12執行所述測力計的軸轉矩控制，由如下公式表示傳遞函數， T2= KI s ( T 12 r - T 12 )- K Ds+ K P f 1s+1 T12, 其中KI，KD，KP，和f1表示參數，以及s表示拉普拉斯算子。
2.如權利要求1所述的發動機臺架系統控制系統，進一步包括函數計算部分，其利用 以下公式，基於估算的被控對象參數(J1，K12，J2)設定的控制特性參數(a4，a3，a2，al)來 確定所述參數(Kx, Kd, KP,Kj = fKj(a4, a3, a2, al, Jl, K12, J2)KP = fKp(a4, a3, a2, al, Jl, K12, J2)Kd = fKD(a4, a3, a2, al, Jl, K12, J2) = fK: (a4, a3, a2, al, Jl, K12, J2)，其中Jl表示發動機慣性力矩，J2表示測力計慣性力矩，以及K12表示耦接軸的彈簧剛度。
3.如權利要求1或2所述的發動機臺架系統控制系統，進一步包括參數設置器，其將所 述控制特性參數(a4，a3, a2, al)設置為二項式係數類型或者Butterworth類型。
4.如權利要求1或2所述的發動機臺架系統控制系統，進一步包括參數計算部分，其將 所述控制特性參數(a4，a3, a2, al)設置為具有共振特性的二慣量機械系統的特徵多項式 與二階低通濾波器的特徵多項式的乘積的係數。
5.如權利要求1或2所述的發動機臺架系統控制系統，進一步包括參數計算部分，其將 所述控制特性參數(a4，a3, a2, al)設置為具有共振特性A的二慣量系統的特徵多項式與 具有共振特性B的二慣量系統的特徵多項式的乘積的係數。
6.如權利要求1-5中任意一項所述的發動機臺架系統控制系統，進一步包括彈簧剛 度計算部分，其將彈簧剛度K12設置到所述函數計算部分中，其中參考發動機慣性力矩J1， 測力計慣性力矩J2和共振頻率《 c利用以下公式計算彈簧剛度K12， 其中所述共振頻率是從存儲關於系統共振頻率的數據的T2f表中獲得的，所述系統共 振頻率根據軸轉矩指令T12r的幅值變化。
7.如權利要求1-5中任意一項所述的發動機臺架系統控制系統，進一步包括彈簧剛 度計算部分，其將彈簧剛度K12設置到所述函數計算部分中，其中參考發動機慣性力矩J1， 測力計慣性力矩J2和共振頻率《 c利用以下公式計算彈簧剛度K12， 其中所述共振頻率是從存儲關於系統共振頻率的數據的T2f表中獲得的，所述系統共 振頻率根據測量的軸轉矩T12的幅值變化。
8.如權利要求1-5中任意一項所述的發動機臺架系統控制系統，進一步包括彈簧剛度計算部分，其將彈簧剛度K12設置到所述函數計算部分中，其中參考發動機慣性力矩J1， 測力計慣性力矩J2和共振頻率《 c利用以下公式計算彈簧剛度K12， 其中所述共振頻率是從存儲關於系統共振頻率的數據的T2f表中獲得的，所述系統共 振頻率根據軸轉矩指令T12r與將測量的軸轉矩T12施加通過高通濾波器所獲得的測量值 的和的幅值而變化。
9.如權利要求1-8中任意一項所述的發動機臺架系統控制系統，進一步包括縮放乘 法器，其將從T2f表獲得的共振頻率乘以增益K，0 < K <= 1，並且將經過乘法計算的共振 頻率輸入到所述彈簧剛度計算部分中。
全文摘要
本發明涉及能夠產生共振抑制效果並且即使在軸的彈簧剛度顯著地變化的情況下也能夠執行穩定控制的挑戰。該挑戰如下實現。其中將待測試的發動機1和測力計2通過耦接軸3耦接在一起，並且執行測力計的軸轉矩控制；控制器5包括具有積分係數KI的積分環節，用於對軸轉矩指令T12r和測量的軸轉矩T12之間的差(T12r-T12)進行積分計算；具有微分係數KD的微分環節，用於對測量的軸轉矩T12進行微分計算；以及用於測量的軸轉矩T12的比例環節KP。控制器5通過從所述積分環節減去微分環節和比例環節來獲得轉矩控制信號T2。根據估算的被控對象參數(J1，K12，J2)和設置在函數計算部分6中的控制特性參數(a4，a3，a2，a1)，發動機和測力計的慣性力矩J1、J2和耦接軸的彈簧剛度K12來確定控制參數(KI，KP，KD，f1)。
文檔編號G01M15/02GK101878417SQ20088011816
公開日2010年11月3日 申請日期2008年11月18日 優先權日2007年11月30日
發明者澤田喜正, 秋山嶽夫, 菅家正康 申請人:株式會社明電舍