用于控制转速的方法和控制装置制造方法及图纸

用于控制机器、尤其是试验台的加载机器(2)的转速(n)的方法。用于控制器(3)的转速参考变量(n

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制转速的方法和控制装置
[0001]本专利技术涉及一种用于控制机器、尤其是试验台的加载机器的转速的方法，其中用于控制器的转速参考变量由转速设定值生成。此外，本专利技术涉及一种用于控制机器、尤其是试验台的加载机器的转速的控制装置。
[0002]在常规的转速传感器(尤其是增量编码器)的情况下，正如其通常在试验台上的电加载机器中被使用的那样，基本上仅未充分地覆盖在零Upm处且恰好为零Upm的测量范围。在此，在一定的最小转速以下，绝对值与增量信号之间的取决于转速的偏差不能再被容易地忽略。因此，解析不佳的转速信号导致控制时的问题。无法实现所需的控制质量。低转速下的转速控制的这种问题出现在汽车试验台的情况下，尤其是在从静止出发或非常低的转速下进行试验时。从传动系试验台也已知该问题，在该传动系试验台处，加载机器在车轮水平处接合。自从电气化组件(例如，电动机或混合驱动器)的增强的引入，在电动机试验台的情况下也越来越多地出现该问题。
[0003]本专利技术的任务在于，改进在其性能方面对机器的转速的控制，即使在转速接近零时或在从静止出发或进入静止的控制过程中也是如此。
[0004]根据本专利技术，这些和其他任务通过开头提及的类型的方法来解决，其中在考虑旋转角实际值和根据转速设定值所确定的旋转角设定值的情况下确定经适配的转速设定值，其中转速参考变量取决于转速而在转速设定值与经适配的转速设定值之间切换。由此，在低转速的情况下，可以取决于受控机器如何随时间跟随理想的(角度)位置来调整用于控制的转速设定值。在较高转速的情况下，例如在转速传感器具有足够高的分辨率时，控制切换到传统的控制方法。在低转速下使用位置信号(即，角度信号)的优点还在于，在转速设定值为零U/min时，转速由于与角度的绝对值相关联而不会漂移。在切换发生时的转速被选择得如此高，以使得即使没有经适配的转速设定值，控制也能足够好地工作。在该范围内，预期不再存在旋转角实际值与旋转角设定值的偏差，以使得预期在切换时没有转速参考变量的突然变化。
[0005]以有利的方式，切换可以根据具有优选斜坡状过渡阶段的切换特性曲线来实施，其中在过渡阶段中，转速参考变量尤其对应于转速设定值和经适配的转速设定值的线性组合。由此实现的控制的斜坡状过渡出于控制稳定性的原因是有利的，其中防止了转矩波动的发生。
[0006]在优选的实施方式中，可以由旋转角实际值与旋转角设定值的偏差来确定经适配的转速设定值。这可以通过简单的求和元件结合相应的信号处理来实现。
[0007]以有利的方式，旋转角设定值可被确定为转速设定值的经积分和归一化的值。
[0008]根据另一有利的实施方式，旋转角实际值可被确定为旋转角原始信号的经缩放和归一化的值。由此可以按简单的方式将旋转角设定值和旋转角实际值相互关联。
[0009]在有利的实施方式中，根据本专利技术，控制的转速反馈变量可以取决于转速而在一般转速测量值与高分辨率转速测量值之间切换。由于该特征，可以进一步提高控制精度，因为在低转速范围内使用高分辨率的转速测量值。
[0010]以有利的方式，切换可以根据具有优选斜坡状过渡阶段的切换特性曲线来实施，
其中在过渡阶段中，转速反馈变量尤其对应于一般转速测量值和高分辨率转速测量值的线性组合。这进而用于控制稳定性和防止转矩波动。
[0011]此外，本专利技术的任务还通过开头提及的类型的控制装置来解决，其中该控制装置具有积分元件，该积分元件由转速设定值来确定旋转角设定值；适配元件，该适配元件在考虑旋转角实际值和旋转角设定值的情况下确定经适配的转速设定值；以及设定值切换元件，该设定值切换元件取决于转速而在转速设定值与经适配的转速设定值之间切换转速参考变量。该控制装置允许上述公开的方法的有利实施。
[0012]以有利的方式，设定值切换元件可以被设计成根据具有优选斜坡状过渡阶段的切换特性曲线来实施切换过程，其中转速参考变量尤其被确定为转速设定值和经适配的转速设定值的线性组合。
[0013]在本专利技术的有利设计构造中，控制装置可具有适配元件，该适配元件由旋转角实际值与旋转角设定值的偏差来确定经适配的转速设定值。
[0014]在另一有利的实施方式中，控制装置可具有积分元件，该积分元件将旋转角设定值确定为转速设定值的经积分和归一化值。
[0015]根据另一有利的实施例，控制装置可具有角度信号处理元件，该角度信号处理元件将旋转角实际值确定为旋转角原始信号的经缩放和归一化的值。
[0016]以有利的方式，控制装置可具有实际值切换元件，该实际值切换元件取决于转速而在一般转速测量值与高分辨率转速测量值之间切换控制的转速反馈变量。
[0017]在另一有利的根据本专利技术的设计构造中，实际值切换元件可以被设计成根据具有优选斜坡状过渡阶段的切换特性曲线来实施切换过程，其中转速反馈变量尤其被确定为一般转速测量值和高分辨率转速测量值的线性组合。
[0018]在下文中将参照图1至图2更详细地阐释本专利技术，图1至图2示例地、示意性地且非限制地示出本专利技术有利的设计构造。附图中示出：
[0019]图1是根据第一实施方式的控制装置的示意图，
[0020]图2是根据有利实施方式的控制的设定值切换元件的框图，
[0021]图3以更详细的示图示出了控制的一部分的框图，
[0022]图4是根据本专利技术的控制的另一设计构造的实际值切换元件的框图，以及
[0023]图5是根据第二实施方式的控制装置的示意图。
[0024]图1示出了对试验台的加载机器2的控制，其中加载机器2经由轴与试验件(未示出)连接。加载机器上的轴所旋转的转速n是控制变量。转速n通过传感器装置9来测量并且作为转速反馈变量n
r
反馈给控制器3。在控制器3中，转速反馈变量n
r
与转速参考变量n
lead
的偏差被确定并且作为控制差被馈送给控制元件10，该控制元件10根据所定义的控制策略来生成用于加载机器2的调节变量。
[0025]在“正常”操作期间(即，高于某个最低转速n
min
)，转速参考变量n
lead
通常对应于例如由系统控制或仿真生成的转速设定值n
set
。
[0026]在低转速n的情况下，尤其在从静止加速和减速到静止的情况下，在用于试验台上的加载机器的已知控制方法的情况下会导致控制质量方面的损失。因此，为了改进控制质量，根据本专利技术，在转速n低于最小转速n
min
时，利用位于控制器3的上游的设定值切换元件4来将转速参考变量n
lead
切换到经适配的转速设定值n
adap
。在所示的情形中，根据转速设定值
n
set
来进行与最小转速n
min
的比较，然而，该比较例如也可在转速反馈变量n
r
上进行。经适配的转速设定值n
adap
即使在低转速范围内也能确保高且稳定的控制质量。在此，最小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制机器的转速(n)、尤其是试验台的加载机器(2)的转速(n)的方法，其中用于控制器(3)的转速参考变量(n
lead
)由转速设定值(n
set
)生成，其特征在于，在考虑旋转角实际值和根据所述转速设定值(n
set
)所确定的旋转角设定值的情况下确定经适配的转速设定值(n
adap
)，其中所述转速参考变量(n
lead
)取决于转速而在所述转速设定值(n
set
)与所述经适配的转速设定值(n
adap
)之间切换。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切换根据具有优选斜坡状过渡阶段(t)的切换特性曲线(11)来实施，其中在所述过渡阶段(t)中，所述转速参考变量(n
lead
)尤其对应于所述转速设定值(n
set
)和所述经适配的转速设定值(n
adap
)的线性组合。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述经适配的转速设定值(n
adap
)由所述旋转角实际值与所述旋转角设定值的偏差来确定。4.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述旋转角设定值被确定为所述转速设定值(n
set
)的经积分和经归一化的值。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述旋转角实际值被确定为旋转角原始信号的经缩放和经归一化的值。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，控制的转速反馈变量(n
r
)取决于转速而在一般转速测量值(n
sr
)与高分辨率转速测量值(n
hr
)之间切换。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述切换根据具有优选斜坡状过渡阶段(t')的切换特性曲线(11')来实施，其中在所述过渡阶段(t')中，所述转速参考变量(n
r
)尤其对应于一般转速测量值(n
sr
)和高分辨率转速测量值(n
hr
)的线性组合。8.一种用于控制机器的转速(n)、尤其是试验台的加载机器(2)的转速(n)的控制装置(1)，其特征在于，所述控制装置(1)具有积分元件(6)，所述积分元件从转速设定值(n

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：AVL李斯特有限公司，
类型：发明
国别省市：