特開2017-204237IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

電力変換装置等を制御する制御装置の検証のためのシミュレーションを行うシミュレーション装置

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】 制御対象の状態を示す状態変数を推定し、その推定値に応じた制御を制御対象に行う制御装置の検証を容易に実現することを可能とする技術を提供する。
【解決手段】 主回路模擬部112は、制御装置200の制御対象であるインバータ主回路の動作を実時間で模擬し、模擬的なインバータ主回路から出力された電圧の電圧値を状態変数として検証部114に与える。機械負荷模擬部113は、インバータ主回路の駆動対象であるモータの動作を実時間で模擬し、模擬的な内部磁束の磁束量を状態変数として検証部114に与える。検証部114は、制御装置200により算出された状態変数の推定値を制御装置200から受け取る。検証部114は、主回路模擬部112および機械負荷模擬部113の各々から受け取った状態変数の値と、制御装置200により算出された状態変数の推定値との比較結果に基づき、制御装置200の妥当性を検証する。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

推定値に応じた制御に支障が生じないようにするには、次に示すような手順に従って、制御装置(ソフトウェア)の開発・検証を行う必要がある。より詳細に説明すると、まず、非線形性等が排除された理想的なインバータ主回路の回路機能を実現するプログラムの開発を行う。このプログラムの作成が完了すると、これを用いて、推定値を算出するための推定アルゴリズムを含む制御アルゴリズムの妥当性の検証を行う。具体的には、作成したプログラムをCPUに実行させ、このプログラムによって実現される理想的な回路モデルを用いて制御アルゴリズムの検証を行う。この検証により、制御アルゴリズムの妥当性が確認された場合、その制御アルゴリズム(或いは、これと等価の制御アルゴリズム)を実装したプログラムを開発する。このプログラムの作成が完了すると、当該プログラムを制御装置に搭載し、各種装置を含めて制御装置の検証を行う。 上述したように、推定値(例えば、インバータ主回路の出力電圧)の妥当性の検証は、実機またはシミュレーション装置を用いて行われる。実機を用いる場合、まず、算出された推定値を実際の電圧として出力できるようなD/A変換器を設け、このD/A変換器が出力するアナログ信号をオシロスコープに入力してその波形を表示させるとともに、実機(インバータ主回路)から出力される電圧をオシロスコープに入力してその波形を表示させる。次いで、オシロスコープに表示された両波形を対比し、両波形が一致しているか否かを判定することにより推定値の妥当性を検証する。なお、シミュレーション装置を用いる場合は、実機から検出したインバータ主回路の出力電圧に替えて、シミュレーション装置から取得した模擬的なインバータ主回路の出力電圧が比較対象として用いられる。 しかし、D/A変換器やオシロスコープの操作に不慣れな者にとっては、これらの装置を用いて推定値の検証を行うことは容易ではない。また、検証対象の推定値に対応する実際の値がモータの内部磁束のような容易に測定不可能な物理値の場合は、実機からは取得困難である。シミュレーション装置を用いて推定値の検証を行う場合も、シミュレーション装置の該当する物理値を出力できるD/A変換器を別途用意する必要がある。また、検証対象となる状態変数の種別に応じて、都度、模擬させるモデルの状態変数の出力部を変更しなければならず、このような作業は手間がかかり時間・工数を要するため、推定値の検証を行うことは容易ではない。 この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、制御対象の状態を示す状態変数の値を推定し、その推定値に応じて制御対象を制御する制御装置の検証を容易に実現することを可能とする技術を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するために本発明は、制御対象の状態を示す状態変数の値を算出し、その値を基に生成した制御信号を前記制御対象に与える制御装置を検証するシミュレーション装置において、前記制御信号を受信し、その制御信号に応じた前記制御対象の動作を模擬して前記状態変数の値を更新する模擬部と、前記制御装置により算出された状態変数の値を前記制御装置から取得するとともに、前記模擬部の状態を示す状態変数の値を前・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、制御対象の状態を示す状態変数の値を推定し、その推定値に応じて制御対象を制御する制御装置の検証を容易に実現することが可能となる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の一実施形態であるシミュレーション装置100の構成を示すブロック図である。

【図2】同実施形態において、シミュレーションデータおよび評価対象データの各データの表す波形を示す図である。

【図3】同実施形態において、シミュレーションデータの表す波形の他の例を示す図である。

【図4】同実施形態における端末装置300の一例を示す図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

100…シミュレーション装置、110…演算部、120…通信手段、111…センサ模擬部、112…主回路模擬部、113…機械負荷模擬部、114…検証部、200…制御装置、210…CPU、211…制御部、212…通信部、220…A/D変換器、230…PWM信号生成部、240…通信手段、300…端末装置。

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