特許 7506683 回転数を制御する方法及び制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-18

(45)【発行日】2024-06-26

(54)【発明の名称】回転数を制御する方法及び制御装置

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/007 20060101AFI20240619BHJP

   G05B 11/36 20060101ALI20240619BHJP

【ＦＩ】

G01M17/007 A

G05B11/36 505A

【請求項の数】 24

(21)【出願番号】P 2021554625

(86)(22)【出願日】2020-03-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-02

(86)【国際出願番号】 EP2020056521

(87)【国際公開番号】W WO2020182895

(87)【国際公開日】2020-09-17

【審査請求日】2023-03-07

(31)【優先権主張番号】A50198/2019

(32)【優先日】2019-03-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】AT

(73)【特許権者】

【識別番号】398055255

【氏名又は名称】アー・ファウ・エル・リスト・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(74)【代理人】

【識別番号】100221981

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 大成

(72)【発明者】

【氏名】オーリプ・ホルスト

(72)【発明者】

【氏名】アブラー・ゲオルク

(72)【発明者】

【氏名】ビーア・マクシミーリアーン

【審査官】岩永 寛道

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２１７５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２１７８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２７１１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２８４６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０５－５００４４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １７／００－ １７／１０

Ｇ０５Ｂ １１／３６

Ｈ０２Ｐ １／００－ １／５８

Ｇ０１Ｄ ５／２４９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転数基準量（ｎ _ｌｅａｄ ）及び回転数フィードバック量（ｎ _ｒ ）を用いて機械の回転数（ｎ）を制御する方法であって、制御器（３）についての回転数基準量（ｎ_ｌｅａｄ）が回転数目標値（ｎ_ｓｅｔ）に基づいて生成される前記方法において、
回転角度実際値（φ_ａｃｔ）と、回転数目標値（ｎ_ｓｅｔ）に基づき算出される回転角度目標値（φ_ｓｅｔ）とを考慮して、適応された回転数目標値（ｎ_ａｄａｐ）が算出され、回転数基準量（ｎ_ｌｅａｄ）が、回転数目標値（ｎ_ｓｅｔ）と適応された回転数目標値（ｎ_ａｄａｐ）の間で回転数に依存して切り換えられることを特徴とする方法。

【請求項2】

機械として試験台の負荷機械（２）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

切換が、移行段階（ｔ）を有する切換特性曲線（１１）に従って行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

切換が、傾斜路状の移行段階（ｔ）を有する切換特性曲線（１１）に従って行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。

【請求項5】

移行段階（ｔ）において、回転数基準量（ｎ_ｌｅａｄ）が、回転数目標値（ｎ_ｓｅｔ）と適応された回転数目標値（ｎ_ａｄａｐ）の線形結合に相当することを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。

【請求項6】

適応された回転数目標値（ｎ_ａｄａｐ）が回転角度目標値（φ_ｓｅｔ）からの回転角度実際値（φ_ａｃｔ）の差異に基づいて算出されることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

回転角度目標値（φ_ｓｅｔ）が、回転数目標値（ｎ_ｓｅｔ）に基づき積分された値及び標準化された値として算出されることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項8】

回転角度実際値（φ_ａｃｔ）が、回転角度原信号（φ_ｒａｗ）に基づきスケーリングされた値及び標準化された値として算出されることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

制御の回転数フィードバック量（ｎ_ｒ）が、一般回転数測定値（ｎ_ｓｒ）と高分解能回転数測定値（ｎ_ｈｒ）の間で回転数に依存して切り換えられることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

切換が、移行段階（ｔ’）を有する切換特性曲線（１１’）に従って行われることを特徴とする請求項９に記載の方法。

【請求項11】

切換が、傾斜路状の移行段階（ｔ’）を有する切換特性曲線（１１’）に従って行われることを特徴とする請求項９に記載の方法。

【請求項12】

移行段階（ｔ’）において、回転数フィードバック量（ｎ_ｒ）が、一般回転数測定値（ｎ_ｓｒ）と高分解能回転数測定値（ｎ_ｈｒ）の線形結合に相当することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の方法。

【請求項13】

回転数基準量（ｎ _ｌｅａｄ ）及び回転数フィードバック量（ｎ _ｒ ）を用いて機械の回転数（ｎ）を制御する制御装置（１）において、
制御装置（１）が、回転数目標値（ｎ_ｓｅｔ）に基づき回転角度目標値（φ_ｓｅｔ）を算出する積分要素（６）と、回転角度実際値（φ_ａｃｔ）及び回転角度目標値（φ_ｓｅｔ）を考慮して、適応された回転数目標値（ｎ_ａｄａｐ）を算出する適応要素（５）と、回転数基準量（ｎ_ｌｅａｄ）を回転数目標値（ｎ_ｓｅｔ）と適応された回転数目標値（ｎ_ａｄａｐ）の間で回転数に依存して切り換える目標値切換要素（４）とを備えていることを特徴とする制御装置。

【請求項14】

機械が試験台の負荷機械（２）であることを特徴とする請求項１３に記載の制御装置（１）。

【請求項15】

移行段階（ｔ）を有する切換特性曲線（１１）に従って切換過程を行うように目標値切換要素（４）が形成されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の制御装置（１）。

【請求項16】

傾斜路状の移行段階（ｔ）を有する切換特性曲線（１１）に従って切換過程を行うように目標値切換要素（４）が形成されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の制御装置（１）。

【請求項17】

移行段階において、回転数基準量（ｎ _ｌｅａｄ ）が、回転数目標値（ｎ _ｓｅｔ ）と適応された回転数目標値（ｎ _ａｄａｐ ）の線形結合として算出されることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の制御装置（１）。

【請求項18】

制御装置（１）が、回転角度目標値（φ_ｓｅｔ）からの回転角度実際値（φ_ａｃｔ）の差異に基づいて適応された回転数目標値（ｎ_ａｄａｐ）を算出する適応要素（５）を備えていることを特徴とする請求項１３～１７のいずれか１項に記載の制御装置（１）。

【請求項19】

制御装置（１）が、回転角度目標値（φ_ｓｅｔ）を回転数目標値（ｎ_ｓｅｔ）に基づき積分された値及び標準化された値として算出する積分要素（６）を備えていることを特徴とする請求項１３～１８のいずれか１項に記載の制御装置（１）。

【請求項20】

制御装置（１）が、回転角度実際値（φ_ａｃｔ）を回転角度原信号（φ_ｒａｗ）に基づきスケーリングされた値及び標準化された値として算出する角度信号処理要素（７）を備えていることを特徴とする請求項１３～１９のいずれか１項に記載の制御装置（１）。

【請求項21】

制御装置（１）が、制御の回転数フィードバック量（ｎ_ｒ）を一般回転数測定値（ｎ_ｓｒ）と高分解能回転数測定値（ｎ_ｈｒ）の間で回転数に依存して切り換える実際値切換要素（８）を備えていることを特徴とする請求項１３～２０のいずれか１項に記載の制御装置（１）。

【請求項22】

移行段階（ｔ’）を有する切換特性曲線（１１’）に従って切換過程を行うように実際値切換要素（８）が形成されていることを特徴とする請求項２１に記載の制御装置。

【請求項23】

傾斜路状の移行段階（ｔ’）を有する切換特性曲線（１１’）に従って切換過程を行うように実際値切換要素（８）が形成されていることを特徴とする請求項２１に記載の制御装置。

【請求項24】

移行段階（ｔ’）において、回転数フィードバック量（ｎ _ｒ ）が、一般回転数測定値（ｎ _ｓｒ ）と高分解能回転数測定値（ｎ _ｈｒ ）の線形結合として算出されることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機械、特に試験台の負荷機械の回転数を制御する方法であって、制御器についての回転数基準量が回転数目標値に基づいて生成される前記方法に関するものである。さらに、本発明は、機械、特に試験台の負荷機械の回転数を制御する制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

古典的な回転数センサ（特にインクリメンタルエンコーダ）においては、これらが通常は試験台における電気的な負荷機械において用いられるように、測定範囲は、ゼロ回転／分近傍で、及びちょうどゼロ回転／分において基本的に十分にカバーされていない。このとき、所定の最小回転数以下では、絶対値とインクリメンタル信号の間の回転数に依存する差異は、もはや容易に無視することができない。低い分解能の回転数信号は、結果的に制御における問題につながってしまう。必要な制御クオリティを得ることができない。低い回転数での回転数制御の当該問題は、とりわけ試験が静止状態から、又は非常に低い回転数において実行されるべき場合に自動車の試験台において生じる。当該問題は、負荷機械が車輪レベルに介入するパワートレイン試験台によっても知られている。電動化された構成要素（例えば電気モータ又はハイブリッド駆動部）が多く実装されてきて以来、エンジン試験台においても問題がますます増えている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

具体的な本発明は、ゼロ近傍の回転数においても、又は静止状態からの、若しくは静止状態への制御過程においても、機械の性能に関して機械の回転数の制御を改善することという課題を有している。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明によれば、当該課題及び更なる課題は、冒頭に挙げた種類の方法によって解決され、回転角度実際値と、回転数目標値に基づき算出される回転数目標値とを考慮して、適応された回転数目標値が算出され、回転数基準量が、回転数目標値と適応された回転数目標値の間で回転数に依存して切り換えられる。これにより、低い回転数において、制御される機械が時間とともにどのように理想的な（角度）位置に従うかに依存して、制御のための回転数目標値を適合させることが可能である。より高い回転数の場合には、例えば回転数センサが十分に大きな分解能を備えていれば、制御部は、従来の制御方法へ切り換える。低い回転数における位置信号（すなわち角度信号）の使用は、ゼロ回転／分の回転数目標値において、回転数が角度の絶対値との関連により変動することがないという利点も有している。切換がなされる回転数は、制御部が適応された回転数目標値なしでも既に十分良好に機能するほど高く選択される。当該範囲では、回転角度目標値からの回転角度実際値の差異がもはや想定されないため、切換時に回転数基準量の跳躍的な（急激な）変化が想定されていない。

【0005】

有利には、切換は、好ましくは傾斜路状の移行段階を有する切換特性曲線に従って行われることができ、移行段階において、回転数基準量が、特に回転数目標値と適応された回転数目標値の線形結合に相当する。これにより達成される制御の傾斜路状の移行は、制御安定性の理由から有利であり、トルク脈動の発生が防止される。

【0006】

有利な一実施形態では、適応された回転数目標値を、回転角度目標値からの回転角度実際値の差異に基づいて算出することが可能である。このことは、単純な加算要素によって、対応する信号処理に関連して実現されることが可能である。

【0007】

有利には、回転角度目標値は、回転数目標値に基づき、積分された、及び標準化された値として算出されることが可能である。

【0008】

有利な別の一実施形態によれば、回転角度実際値は、回転角度原信号に基づき、スケーリングされた、及び標準化された値として算出されることが可能である。これにより、回転角度目標値及び回転角度実際値を互いに容易に関連させることが可能である。

【0009】

有利な一実施形態では、本発明により、制御の回転数フィードバック量を一般回転数測定値と高分解能回転数測定値の間で回転数に依存して切り換えることが可能である。当該特徴により、制御精度を更に向上させることが可能である。なぜなら、低い回転数の範囲では高分解能回転数測定値が用いられるためである。

【0010】

有利には、切換は、好ましくは傾斜路状の移行段階を有する切換特性曲線に従って行われることができ、移行段階において、回転数フィードバンク量が、特に一般回転数測定値と高分解能回転数測定値の線形結合に相当する。このことは、同様に制御安定性及びトルク脈動の防止に寄与する。

【0011】

さらに、本発明の課題は、冒頭に挙げた種類の制御装置によって解決され、制御装置は、回転数目標値に基づき回転角度目標値を算出する積分要素と、回転角度実際値及び回転数目標値を考慮して、適応された回転数目標値を算出する適応要素と、回転数基準量を回転数目標値と適応された回転数目標値の間で回転数に依存して切り換える目標値切換要素とを備えている。当該制御装置により、上記方法の有利な実施が可能である。

【0012】

有利には、好ましくは傾斜路状の移行段階を有する切換特性曲線に従って切換過程を行うように目標値切換要素が形成されており、移行段階において、回転数基準量が、特に回転数目標値と適応された回転数目標値の線形結合として算出される。

【0013】

有利な一実施形態では、制御装置が適応要素を備えることができ、当該適応要素は、適応された回転数目標値を、回転角度目標値からの回転角度実際値の差異に基づいて算出する。

【0014】

別の好ましい一実施形態では、制御装置が積分要素を備えることができ、当該積分要素は、回転角度目標値を、回転数目標値に基づき、積分された、及び標準化された値として算出する。

【0015】

別の好ましい一実施形態によれば、制御装置は、角度信号処理要素を備えることができ、当該角度信号処理要素は、回転角度実際値を、回転角度原信号に基づき、スケーリングされた、及び標準化された値として算出する。

【0016】

好ましくは、制御装置は実際値切換要素を備えることができ、当該実際値切換要素は、制御の回転数フィードバック量を一般回転数測定値と高分解能回転数測定値の間で回転数に依存して切り換える。

【0017】

本発明による別の好ましい一実施形態では、好ましくは傾斜路状の移行段階を有する切換特性曲線に従って切換過程を行うように実際値切換要素が形成されており、移行段階において、回転数フィードバック量が、特に一般回転数測定値と高分解能回転数測定値の線形結合として算出される。

【0018】

以下に、具体的な本発明を、例示的、概略的、かつ、制限せずに本発明の有利な形態を示す図１～図２を参照しつつ詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１の実施形態による制御装置を概略的に示す図である。

【図2】好ましい一実施形態による制御部の目標値切換要素のブロック図である。

【図3】制御部の一部を詳細に示すブロック図である。

【図4】本発明による制御部の別の一形態による実際値切換要素のブロック図である。

【図5】第２の実施形態による制御装置を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１には、試験台の負荷機械２の制御部が示されており、負荷機械２は、シャフトを介して被試験物（不図示）に結合されている。負荷機械におけるシャフトが回転する回転数ｎは制御量である。回転数ｎは、センサ装置９を介して測定されるとともに、回転数フィードバック量ｎ_ｒとして制御器３へフィードバックされる。制御器３では、回転数基準量ｎ_ｌｅａｄからの回転数フィードバック量ｎ_ｒの偏差が算出されるとともに制御偏差として制御要素１０へ供給され、当該制御要素は、所定の制御ストラテジに従って負荷機械２についての制御量（制御変数）を生成する。

【0021】

「通常の」動作中、すなわちある程度の最小回転数ｎ_ｍｉｎ以上では、回転数基準量ｎ_ｌｅａｄが従来の態様において回転数目標値ｎ_ｓｅｔに対応し、当該回転数目標値は、例えばシステム制御又はシミュレーションによって生成される。

【0022】

回転数ｎが低い場合、特に停止状態からの加速時及び停止状態への減速時には、試験台における負荷機械についての公知の制御方法では、制御クオリティについて損失に至る。したがって、制御クオリティを改善するために、本発明によれば、回転数ｎが最小回転数ｎ_ｍｉｎを下回る場合に、制御器３の前方にある目標値切換要素４によって、回転数基準量ｎ_ｌｅａｄが適応された回転数目標値ｎａｄａｐへ切り換えられる。図示の場合には、回転数目標値ｎ_ｓｅｔに基づき最小回転数ｎ_ｍｉｎとの比較が行われるが、比較は、例えば回転数フィードバック量ｎ_ｒにおいて行われることも可能である。適応された回転数目標値ｎ_ａｄａｐは、緩慢な回転数範囲において、高く安定した制御クオリティに寄与するものである。このとき、低い回転数の臨界的な範囲が完全に含まれるように、及びできる限り非臨界的な回転数範囲において切換が行われるように、最小回転数ｎ_ｍｉｎが選択される。

【0023】

適応された回転数目標値ｎ_ａｄａｐは、回転角度評価に基づき適応要素５によって形成され、回転数目標次ｎ_ｓｅｔに基づき積分要素６によって算出される回転角度目標値φ_ｓｅｔが、センサ装置９（又は対応する他の測定装置）に基づき算出される回転角度実際値φ_ａｃｔと比較される。回転数基準量ｎ_ｌｅａｄは、低い回転数範囲において、当該適応された回転数目標値ｎ_ａｄａｐを用いて、負荷機械２が時間とともにどのようにその理想的な（角度）位置に従うかに依存して適合される。図示の場合では、回転角度実際値φ_ａｃｔは、センサ装置９によって測定される回転角度原信号φ_ｒａｗに基づいて算出され、角度信号処理要素７が、角度信号原信号φ_ｒａｗに基づき、回転角度目標値φ_ｓｅｔに適合する形態で回転角度実際値φ_ａｃｔを生成する。

【0024】

位置信号（すなわち角度信号）を用いることは、低い回転数ｎの場合の測定される回転信号（すなわち回転数フィードバック量ｎ_ｒに基づく信号）の低すぎる分解能の問題を回避するとともに、回転数目標値＝０回転／分の場合に、回転数が角度の絶対値との関連によって変動することがないという利点も有している。

【0025】

図２には、目標値切換要素４の代替的な実施形態が示されている。このとき、回転数基準量ｎ_ｌｅａｄの切換は、傾斜路状の移行段階ｔを含む切換特性曲線１１に従って、回転数目標値ｎ_ｓｅｔと適応された回転数目標値ｎ_ａｄａｐの間でなされる。ここでも、最小回転数ｎ_ｍｉｎが（正の回転方向ｎ_ｍｉｎ ^＋についても、また負の回転方向ｎ_ｍｉｎ ^－についても）規定されている。絶対値が最小回転数ｎ_ｍｉｎ以上である回転数ｎでは、目標値切換要素４は、同様に回転数目標値ｎ_ｓｅｔを回転数基準量ｎ_ｌｅａｄとして用いる。回転数の絶対値が最小回転数ｎ_ｍｉｎを下回ると、目標切換要素４は、移行段階ｔ内で、回転数目標値ｎ_ｓｅｔと適応された回転数目標値ｎ_ａｄａｐの線形結合として回転数基準量ｎ_ｌｅａｄを生成する。回転数の絶対値が移行段階を下回っていれば、適応された回転数目標値ｎ_ａｄａｐは、回転数基準量ｎ_ｌｅａｄとして用いられる。

【0026】

図３には、図１に図示された制御部の一部の有利な一実施形態が示されており、積分要素６、角度信号処理要素７及び適応要素５がより詳細に図示されている。適応された回転数目標値ｎ_ａｄａｐの生成を、この具体的な実施例に基づき、図３を参照しつつ説明する。

【0027】

積分要素６は、回転数目標値ｎ_ｓｅｔに基づいて、積分された、０～３６０°の角度範囲へ標準化された値として回転角度目標値φ_ｓｅｔを生成する。回転角度実際値φ_ａｃｔを当該値と比較することができるように、回転角度原信号φ_ｒａｗが角度信号処理要素７においてスケーリングされ（スケーリング要素）、標準化要素１３においても同様に０～３６０°の角度範囲へ標準化される。

【0028】

適応要素５では、回転角度目標値φ_ｓｅｔ及び回転角度実際値φ_ａｃｔに基づいて回転角度差φ_{ｄｅｌｔａ}が形成される。回転角度差φ_{ｄｅｌｔａ}は、第２の標準化要素１４において－１８０°～＋１８０°の角度範囲へ標準化され、増幅要素１５において増幅される。適応された回転数目標値ｎ_ａｄａｐを得るために、信号は、更に勾配補正部１６へもたらされ、値制限部１７において制限される。

【0029】

図４には、本発明の代替的な一実施形態による実際値切換要素８の詳細が図示されている。図４に図示された実際値切換要素８は、上述の制御に加えて、又は場合によっては「単独で」、すなわち従来の制御と関連して用いられることが可能である。実際値切換要素８の機能は、通常用いられる低分解能の測定システムからの測定信号の問題を回避する高分解能の信号を、低い回転数において回転数フィードバック量ｎ_ｒとして用いるという着想に基づいている。それにもかかわらず、当該低分解能の測定システムをより大きな回転数範囲において提供する利点を引き続き利用可能であるべきである。

【0030】

実際値切換要素８は、それぞれ１つの測定装置、例えばセンサ装置９からの２つの入力値と、制御部における回転数フィードバック量ｎ_ｒとしてフィードバックされる１つの出力値とを有している。第１の入力値は、例えば、例えばエンコーダの従来の回転数測定装置からの一般回転数測定値ｎ_ｓｒである。一般回転数測定値ｎ_ｓｒは、例えば５１２の分割マーク数及び「１エッジ評価」の検出タイプを有するエンコーダからのものであり得る。低い回転数の場合には、個々の測定点間の時間的な間隔は、当然ますます大きくなるとともに、制御クオリティに関して最終的に問題となり得る。例えば、１回転／分の回転数（これは６°／秒で増減する角度に対応する）では、このようなエンコーダは、１秒当たり９インパルスより小さいものしか生成しない。したがって、回転数の絶対値が最長回転数ｎ’_ｍｉｎ以下であれば、実際値切換要素８は、一般回転数測定値ｎ_ｓｒから、高分解能の測定センサからの高分解能回転数測定値ｎ_ｈｒへ切り換える。これは、実際値切換要素８の第２の入力値である。

【0031】

高分解能回転数測定値ｎ_ｈｒは、例えば、０回転／分の回転数において高分解能の信号、例えば１００ｋＨｚ以上の周波数を有する信号を提供する回転数測定システムによって得ることができる。このような高分解能の回転数測定システムには、例えば、それぞれＢａｕｍｅｒ－Ｈｕｅｂｎｅｒ社により提供される信号スプリッタＨＥＡＧ－１５８又はＨＭＣＰ１６Ａと接続されるロータリエンコーダＨＭＣＲ１６が含まれる。このようなセンサは、非常に低い回転数においても正確な測定値を生成するという利点を有しているものの、ある最大回転数以上ではもはや使用可能でない。なぜなら、値が不正確となるためである。高分解能回転数測定値ｎ_ｈｒと一般回転数測定値ｎ_ｓｒの間の切換は、両センサの信頼性をもった動作範囲が重なり合う回転数範囲において行われるため、最小回転数ｎ’_ｍｉｎでの切換時には、両値、すなわち一般回転数測定値ｎ_ｓｒ及び高分解能回転数測定値ｎ_ｈｒが一致する。これにより、切換時の回転数フィードバック量ｎ_ｒの値跳躍（値の急変）が回避される。加えて、目標値切換要素４に関連して説明したように、切換過程を傾斜路状の移行段階ｔ’をもって行うことができ、当該移行段階では、回転数フィードバック量ｎ_ｒについての値が、高分解能回転数測定値ｎ_ｈｒと一般回転数測定値ｎ_ｓｒに基づく線形結合として生成される。

【0032】

実際値切換要素８によって用いられる最小回転数ｎ’_ｍｉｎは、目標値切換要素４によって用いられる最小回転数ｎ_ｍｉｎと一致し得る（これら両成分が１つの制御部において共通に用いられる場合）ものの、当該値は異なっていてもよい。各図の図示では、正の最小回転数ｎ_ｍｉｎ ^＋あるいはｎ’_ｍｉｎ ^＋及び負の最小回転数ｎ_ｍｉｎ ^－あるいはｎ’_ｍｉｎ ^－についても、それぞれ同一の絶対値が用いられる。しかしながら、このことは必須の前提ではなく、これら値も互いに異なっていてよい。各図において図示された傾斜路状の移行部は、容易な実現可能性に基づき好ましい実施形態となっているが、有利であれば例えば段階状の切換又は不連続点を有さない曲線状の切換のために、他の種類の移行部あるいは切換特性曲線を用いることも可能であることは明らかである。

【0033】

図５には、上述の全ての態様が共通に実装されている制御装置１が示されている。ここで、センサ装置９は、複数のセンサを含んでいるとともに、一般回転数測定値ｎ_ｓｒ、高分解能回転数測定値ｎ_ｈｒ及び回転角度原信号φ_ｒａｗを実際値切換要素８あるいは角度信号処理要素７へ提供するために、これら値を生成する。
なお、本発明は、以下の態様も包含し得る：
１．機械、特に試験台の負荷機械（２）の回転数（ｎ）を制御する方法であって、制御器（３）についての回転数基準量（ｎ _ｌｅａｄ ）が回転数目標値（ｎ _ｓｅｔ ）に基づいて生成される前記方法において、
回転角度実際値（φ _ａｃｔ ）と、回転数目標値（ｎ _ｓｅｔ ）に基づき算出される回転数目標値（φ _ｓｅｔ ）とを考慮して、適応された回転数目標値（ｎ _ａｄａｐ ）が算出され、回転数基準量（ｎ _ｌｅａｄ ）が、回転数目標値（ｎ _ｓｅｔ ）と適応された回転数目標値（ｎ _ａｄａｐ ）の間で回転数に依存して切り換えられることを特徴とする方法。
２．切換が、好ましくは傾斜路状の移行段階（ｔ）を有する切換特性曲線（１１）に従って行われ、移行段階（ｔ）において、回転数基準量（ｎ _ｌｅａｄ ）が、特に回転数目標値（ｎ _ｓｅｔ ）と適応された回転数目標値（ｎ _ａｄａｐ ）の線形結合に相当することを特徴とする上記１．に記載の方法。
３．適応された回転数目標値（ｎ _ａｄａｐ ）が回転角度目標値（φ _ｓｅｔ ）からの回転角度実際値（φ _ａｃｔ ）の差異に基づいて算出されることを特徴とする上記１．又は２．に記載の方法。
４．回転角度目標値（φ _ｓｅｔ ）が、回転数目標値（ｎ _ｓｅｔ ）に基づき積分された値及び標準化された値として算出されることを特徴とする上記１．又は２．に記載の方法。
５．回転角度実際値（φ _ａｃｔ ）が、回転角度原信号（φ _ｒａｗ ）に基づきスケーリングされた値及び標準化された値として算出されることを特徴とする上記１．～４．のいずれか１つに記載の方法。
６．制御の回転数フィードバック量（ｎ _ｒ ）が、一般回転数測定値（ｎ _ｓｒ ）と高分解能回転数測定値（ｎ _ｈｒ ）の間で回転数に依存して切り換えられることを特徴とする上記１．～５．のいずれか１つに記載の方法。
７．切換が、好ましくは傾斜路状の移行段階（ｔ’）を有する切換特性曲線（１１’）に従って行われ、移行段階（ｔ’）において、回転数フィードバック量（ｎ _ｒ ）が、特に一般回転数測定値（ｎ _ｓｒ ）と高分解能回転数測定値（ｎ _ｈｒ ）の線形結合に相当することを特徴とする上記６．に記載の方法。
８．機械、特に試験台の負荷機械（２）の回転数（ｎ）を制御する制御装置（１）において、
制御装置（１）が、回転数目標値（ｎ _ｓｅｔ ）に基づき回転角度目標値（φ _ｓｅｔ ）を算出する積分要素（６）と、回転角度実際値（φ _ａｃｔ ）及び回転数目標値（φ _ｓｅｔ ）を考慮して、適応された回転数目標値（ｎ _ａｄａｐ ）を算出する適応要素（５）と、回転数基準量（ｎ _ｌｅａｄ ）を回転数目標値（ｎ _ｓｅｔ ）と適応された回転数目標値（ｎ _ａｄａｐ ）の間で回転数に依存して切り換える目標値切換要素（４）とを備えていることを特徴とする制御装置。
９．好ましくは傾斜路状の移行段階（ｔ）を有する切換特性曲線（１１）に従って切換過程を行うように目標値切換要素（４）が形成されており、移行段階において、回転数基準量（ｎ _ｌｅａｄ ）が、特に回転数目標値（ｎ _ｓｅｔ ）と適応された回転数目標値（ｎ _ａｄａｐ ）の線形結合として算出されることを特徴とする上記８．に記載の制御装置（１）。
１０．制御装置（１）が、回転角度目標値（φ _ｓｅｔ ）からの回転角度実際値（φ _ａｃｔ ）の差異に基づいて適応された回転数目標値（ｎ _ａｄａｐ ）を算出する適応要素（５）を備えていることを特徴とする上記８．又は９．に記載の制御装置（１）。
１１．制御装置（１）が、回転角度目標値（φ _ｓｅｔ ）を回転数目標値（ｎ _ｓｅｔ ）に基づき積分された値及び標準化された値として算出する積分要素（６）を備えていることを特徴とする上記８．～１０．のいずれか１つに記載の制御装置（１）。
１２．制御装置（１）が、回転角度実際値（φ _ａｃｔ ）を回転角度原信号（φ _ｒａｗ ）に基づきスケーリングされた値及び標準化された値として算出する角度信号処理要素（７）を備えていることを特徴とする上記８．～１１．のいずれか１つに記載の制御装置（１）。
１３．制御装置（１）が、制御の回転数フィードバック量（ｎ _ｒ ）を一般回転数測定値（ｎ _ｓｒ ）と高分解能回転数測定値（ｎ _ｈｒ ）の間で回転数に依存して切り換える実際値切換要素（８）を備えていることを特徴とする上記８．～１２．のいずれか１つに記載の制御装置（１）。
１４．好ましくは傾斜路状の移行段階（ｔ’）を有する切換特性曲線（１１’）に従って切換過程を行うように実際値切換要素（８）が形成されており、移行段階において、回転数フィードバック量（ｎ _ｒ ）が、特に一般回転数測定値（ｎ _ｓｒ ）と高分解能回転数測定値（ｎ _ｈｒ ）の線形結合として算出されることを特徴とする上記１３．に記載の制御装置。

【符号の説明】

【0034】

ｎ 回転数
ｎ_ｓｅｔ 回転数目標値
ｎ_ｌｅａｄ 回転数基準量
ｎ_ａｄａｐ 適応された回転数目標値
ｎ_ｒ 回転数フィードバック量
ｎ_ｓｒ 一般回転数測定値
ｎ_ｈｒ 高分解能回転数測定値
ｎ_ｍｉｎ 最小回転数
φ_ａｃｔ 回転角度実際値
φ_ｓｅｔ 回転角度目標値
φ_ｒａｗ 回転角度原信号
φ_{ｄｅｌｔａ} 回転角度差
１ 制御装置
２ 負荷機械
３ 制御器
４ 目標値切換要素
５ 適応要素
６ 積分要素
７ 角度信号処理要素
８ 実際値切換要素
９ センサ装置
１０ 制御要素
１１，１１’ 切換特性曲線
１２ スケーリング要素
１３ 標準化要素
１４ 第２の標準化要素
１５ 増幅要素
１６ 勾配補正部
１７ 値制限部
ｔ，ｔ’ 移行段階

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】