控制装置的设计方法及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术的控制装置的设计方法包括：阈值决定步骤（S102a），决定第1、第2及第3阈值；权重函数设定步骤（S103a），设定用于与控制目标值和蓄电池的输出值之差相乘而计算第1控制量的第1权重函数、用于与蓄电池的输出值相乘而计算第2控制量的第2权重函数、以及用于与蓄电池的输出值的积分值相乘而计算第3控制量的第3权重函数；以及传递函数决定步骤（S104a），通过H∞控制理论决定控制装置的传递函数，以使第1控制量、第2控制量及第3控制量分别比第1、第2及第3阈值小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制装置的设计方法等，特别涉及向控制蓄电池应充电或放电的电力的变换器输出指令值的控制装置的设计方法等。
技术介绍
在蓄电池中，能够充电或放电的电力量是有限的。所以，提出了具备如下控制装置的蓄电装置，该控制装置用于通过反馈蓄电量的计划值与实际的蓄电量的值之间的偏差来控制蓄电池的动作(例如，专利文献I及2)。现有技术文献 专利文献专利文献1:特开2001 — 112176号公报专利文献2 :特开2010 — 41802号公报非专利文献非专利文献1:Doyle, John C. and Glover, Keith and Khargonekar, PramodP.and Francis,Bruce A.著,“State-space solutions to standard H2and H 00 controlproblems，，，IEEE Transactions on Automatic Control, 1989年，第34卷，第8号，p. 831 —847专利技术概要专利技术要解决的问题但是，在以往的控制装置中，有难以将剩余容量变动抑制性、目标值跟随性及鲁棒性这3个性能全部以适当的平衡实现的问题。
技术实现思路
所以，本专利技术的目的是解决以往的问题，提供一种控制装置的设计方法，能够设计对蓄电池进行控制以将剩余容量变动抑制性、目标值跟随性及鲁棒性这3个性能全部以适当的平衡实现的控制装置。用于解决问题的手段有关本专利技术的一技术方案的控制装置的设计方法，该控制装置向控制蓄电池应充电或放电的电力即输出值以使上述蓄电池的蓄电量适合于控制目标值的变换器输出用于指示充电或放电的输出指令值，上述设计方法包括阈值决定步骤，决定在第I控制量的判断中使用的第I阈值、在第2控制量的判断中使用的第2阈值、以及在第3控制量的判断中使用的第3阈值；权重函数设定步骤，设定用于计算上述第I控制量的第I权重函数、用于计算上述第2控制量的第2权重函数、以及用于计算上述第3控制量的第3权重函数；以及传递函数决定步骤，决定以上述控制目标值与上述输出值之差及上述输出值的积分值为输入、以上述输出指令值为输出的上述控制装置的传递函数；在上述传递函数决定步骤中，通过H c 控制理论决定上述传递函数，以使对上述控制目标值与上述输出值之差乘以上述第I权重函数而得到的上述第I控制量比上述第I阈值小，对上述输出值乘以上述第2权重函数而得到的上述第2控制量比上述第2阈值小、并且对上述输出值的积分值乘以上述第3权重函数而得到的上述第3控制量比上述第3阈值小。另外，本专利技术不仅能够作为这样的控制装置的设计方法实现，还能够作为通过控制装置的设计方法设计的控制装置实现。此外，还能够作为使计算机执行这样的控制装置的设计方法的程序实现。 此外，该程序当然能够经由⑶一 ROM (Compact Disc Read OnlyMemory )等的记录介质及因特网等的传送介质流通。进而，本专利技术可以作为实现通过这样的控制装置的设计方法设计的控制装置的功能的一部分或全部的半导体集成电路(LSI)实现，或包括这样的控制装置的电力控制装置实现。专利技术效果通过本专利技术，能够设计对蓄电池进行控制以将剩余容量变动抑制性、目标值跟随性及鲁棒性这3个性能全部以适当的平衡实现的控制装置。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的蓄电装置的系统结构的图。图2是表示本专利技术的实施方式的电力控制装置的功能模块的图。图3是表示本专利技术的实施方式的控制装置的功能模块的图。图4是表示负载电力、发电装置电力和受电点电力目标值的变化的一例的图。图5是表示通过本专利技术的实施方式的设计方法设计控制装置作为H c 控制器的情况下所使用的蓄电装置的模型的结构例的模块图。图6是表示本专利技术的实施方式的控制装置的设计方法的处理的流程的流程图。图7是表示本专利技术的实施方式的控制装置的设计方法的处理的流程的流程图。图8是表示本专利技术的实施方式的蓄电装置的模型所具有的参数的例子。图9是表示本专利技术的实施方式的控制装置的状态空间方程式的例子。图10是表示通过本专利技术的实施方式的控制装置的设计方法设计的H c 控制器的增益线图。图11是表示通过本专利技术的实施方式的设计方法设计的控制装置的控制的仿真结果(W3的效果)的图。图12是表示通过本专利技术的实施方式的设计方法设计的控制装置的控制的仿真结果(W3的副作用)的图。图13是表示通过本专利技术的实施方式的设计方法设计的控制装置的控制的仿真结果(W4的效果)的图。图14是表示以往的蓄电池的控制装置的结构的模块图。具体实施例方式(本专利技术的基础知识)本专利技术人关于在“
技术介绍
”中记载的控制装置，发现了会发生以下的问题。能量管理系统的蓄电池作为停电等的紧急时的后备用电源使用。此外，该蓄电池通过在白天储存太阳电池的剩余电力，在夜间作为供给电力的电源使用。近年来，提出了将蓄电池与燃气发动机或燃料电池等的发电装置组合的系统。在该系统中，对于仅通过发电装置不能供给的急剧变动的负载的电力需求，通过由响应速度比较快的蓄电池辅助地供给电力，能够使系统整体的电力供需的平衡稳定化。但是，在蓄电池中，能够充电或放电的电力量是有限的。所以，提出了具备如下控制装置的蓄电装置，该控制装置用于通过反馈蓄电量的计划值与实际的蓄电量的值之间的偏差来控制蓄电池的动作(例如，专利文献I及2)。图14是表示在专利文献2中记载的、有关本专利技术的关联技术的蓄电装置具备的控制装置的结构的模块图。在图14中，控制装置900由蓄电量偏差推定部901、修正量计算部902和蓄电值输出指令部903构成。控制装置900以蓄电值输出计划值、计划蓄电量和实际蓄电量这3个参数为输入，以蓄电值应输出的指令值为输出。控制装置900通过蓄电量偏差推定部901计算计划蓄电量与实际蓄电量的偏差。接着，由修正量计算部902计算将该偏差按单位时间划分的修正量。接着，通过在蓄电值输出指令部903中将该修正量与蓄电装置输出计划值相加，计算蓄电值的输出值。这样，控制装置900由将蓄电量的计划值与实际值的偏差反馈来控制蓄电池的动作的称作PI控制的控制方法构成。这里，所谓PI控制，是古典控制方法中的使用比例动作(Proportional Action)和积分动作(IntegralAction)的控制方式。以下，将控制蓄电池的充电及放电以使蓄电量的计划值与实际值的偏差在较短时间内变小的性能称作目标值跟随性。但是，在有关使用PI控制的关联技术的控制装置中，有难以同时实现目标值跟随性和蓄电池的长寿命化的问题。已知蓄电池的容量的较大的变动会加快蓄电池的劣化，从蓄电池的长寿命化的观点来看抑制蓄电池的容量的变动的性能(以下，称作剩余容量变动抑制性)是非常重要的。即，存在控制装置的剩余容量变动抑制性越高则蓄电装置具备的蓄电池的寿命越延长的关系O此外，电力供需平衡的性能通过30分钟同时同量来评价。30分钟同时同量由每30分钟的受电点的电力目标值和实际的受电点的电力值之差、与合同电力量之比表示。各需求户例如通过与电气业者之间的协定而谋求该值总是在±3%以内。因而，为了使30分钟同时同量接近于0，进一步提高对于受电点的电力目标值的目标值跟随性对于控制装置而言变得重要。因此，为了在抑制蓄电池的容量的变动的同时不使同时同量变差，需要使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.30 JP 2011-1468011.一种控制装置的设计方法，该控制装置向控制蓄电池应充电或放电的电力即输出值以使上述蓄电池的蓄电量适合于控制目标值的变换器，输出用于指示充电或放电的输出指令值，上述设计方法包括阈值决定步骤，决定在第I控制量的判断中使用的第I阈值、在第2控制量的判断中使用的第2阈值、以及在第3控制量的判断中使用的第3阈值；权重函数设定步骤，设定用于计算上述第I控制量的第I权重函数、用于计算上述第2 控制量的第2权重函数、以及用于计算上述第3控制量的第3权重函数；以及传递函数决定步骤，决定以上述控制目标值与上述输出值之差及上述输出值的积分值为输入、以上述输出指令值为输出的上述控制装置的传递函数；在上述传递函数决定步骤中，通过H c 控制理论决定上述传递函数，以使对上述控制目标值与上述输出值之差乘以上述第I权重函数而得到的上述第I控制量比上述第I阈值小、对上述输出值乘以上述第2权重函数而得到的上述第2控制量比上述第2阈值小、并且对上述输出值的积分值乘以上述第3权重函数而得到的上述第3控制量比上述第3阈值小。2.如权利要求1所述的控制装置的设计方法，在上述阈值决定步骤中，还决定第4阈值；在上述权重函数设定步骤中，还设定第4权重函数，该第4权重函数用于与上述输出指令值相乘而计算第4控制量；在上述传递函数决定步骤中，还通过H c 控制理论决定上述传递函数，以使上述第4控制量比上述第4阈值小。3.—种控制装置，具备矩阵存储部，存储有用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎诚也，工藤贵弘，山本裕，永原正章，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：