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KR20210136097A - 회전속도 제어 방법 및 제어 장치 - Google Patents

회전속도 제어 방법 및 제어 장치 Download PDF

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KR20210136097A
KR20210136097A KR1020217032414A KR20217032414A KR20210136097A KR 20210136097 A KR20210136097 A KR 20210136097A KR 1020217032414 A KR1020217032414 A KR 1020217032414A KR 20217032414 A KR20217032414 A KR 20217032414A KR 20210136097 A KR20210136097 A KR 20210136097A
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KR
South Korea
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rotational speed
value
rotation
setpoint
control device
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호르스트 올리프
게오르크 아블러
막시밀리안 비어
Original Assignee
아베엘 리스트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 테스트 벤치에 머신, 특히 로드 머신(2)의 회전속도(n)를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 컨트롤러(3)에 대한 회전속도 기준 변수(nlead)는 회전속도 설정값(nset)에서 생성된다. 적합한 회전속도 설정값(nadapt)은 회전속도 설정값(nset)에 기초하여 결정된 회전각 설정값(φset)과 회전각 실제값(φact)을 고려하여 결정된다. 회전속도 기준 변수(nlead)는 회전속도의 함수로서 회전속도 설정값(nset)과 적합 회전속도 설정값(nadapt) 사이에서 전환된다(switched).

Description

회전속도 제어 방법 및 제어 장치
본 발명은 테스트 벤치에 머신, 구체적으로는 로드 머신(load machine)의 회전속도를 제어하기 위한 방법에 관한 것으로, 컨트롤러에 대한 회전속도 기준 변수(rotational speed reference variable)가 회전속도 설정값(setpoint value)으로부터 생성되는 것이다. 본 발명은 또한 테스트 벤치에 머신, 구체적으로는 로드 머신의 회전속도를 제어하기 위한 제어 장치에 관한 것이다.
테스트 벤치에 전기 로드 머신에서 일반적으로 사용되는 기존의 회전속도 센서(특히 증분식 인코더)의 경우에는, 0 rpm 부근 그리고 정확히 0 rpm에서의 측정 범위는 기본적으로 불충분하게 다루어 진다. 특정한 최소 회전속도 미만에서는 절대값과 증분 신호 간의 회전속도 종속 편차를 더 이상 무시할 수가 없다. 그 결과, 제대로 해결되지 않은 회전속도 신호가 제어 문제로 이어진다. 필요한 제어 품질을 얻을 수가 없다. 낮은 회전속도에서 회전속도 제어의 이러한 문제는 자동차 테스트 벤치의 경우, 특히 테스트가 정지 상태에서 또는 매우 낮은 회전속도에서 수행되어야 할 때 발생한다. 이 문제는 또한 로드 머신이 휠 레벨에서 맞물리는 드라이브 트레인 테스트 벤치에서도 알려져 있다. 전기 부품(예: 전기 모터 또는 하이브리드 드라이브)의 도입이 증가함에 따라 엔진 테스트 벤치의 경우에도 문제가 점점 더 많이 발생한다.
본 발명에 의해 다루어지는 문제는 0 에 가까운 회전속도에서 또는 정지 상태에서 또는 정지 상태로 제어 프로세스를 하는 동안에, 머신의 성능과 관련하여 머신의 회전속도의 제어 시스템을 개선하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 문제 및 기타 다른 문제가 처음에 언급된 유형의 방법에 의해 해결되며, 적합한 회전속도 설정값(adapted rotational speed setpoint value)은 회전각 실제값 및 회전속도 설정값을 기초로 하여 결정된 회전각 설정값을 고려하여 결정되고, 회전속도 기준 변수는 회전속도의 함수로서 회전속도 설정값과 적합한 회전속도 설정값 사이에서 전환된다. 그 결과, 낮은 회전속도에서, 제어 시스템에 대한 회전속도 설정값은 제어되는 머신이 시간이 지남에 따라 이상적인 (각도)위치를 어떻게 따르는지에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어 회전속도 센서가 충분히 높은 분해능을 가졌을 때, 더 높은 회전속도에서, 제어 시스템은 기존 제어 방법으로 전환된다. 또한, 낮은 회전속도에서 위치 신호(즉, 각도 신호)를 사용하면, 회전속도 설정값이 0 rpm 인 경우, 각도의 절대값으로 연결되어서 회전속도가 표류(drift) 할 수 없다는 이점도 있다. 전환이 발생하는 회전속도는 적합한 회전속도 설정값이 없어도 제어 시스템이 제대로 작동할 수 있도록 매우 높게 선택된다. 이 범위에서는 회전각 설정값에서 회전각 실제값이 벗어나는 일이 없으므로, 전환 시에 회전속도의 기준 변수가 급격하게 변화하는 일은 없다.
전환(switching)은 바람직하게는 램프형의 천이 위상(ramp-like transition phase)을 갖는 전환 특성 곡선에 따라 유리하게 실행될 수 있으며, 속도 기준 변수는 특히 천이 위상에서의 회전속도 설정값과 적합한 회전속도 설정값과의 선형 결합(linear combination)에 대응한다. 이렇게 해서 이루어진 제어 시스템의 램프형의 천이는 제어 안정성의 이유에서 유리하며, 토크 서지(torque surges)의 발생이 방지된다.
바람직한 실시예에서, 적합한 회전속도 설정값은 회전각 설정값에 대한 회전각 실제값의 편차로 결정될 수 있다. 이는 대응하는 신호 처리와 결합한 간단한 통합 요소를 사용하여 달성할 수 있다.
회전각 설정값은 회전속도 설정값에서 통합 및 정규화된 값(an integrated and normalized value)으로 유리하게 결정될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에 따르면, 회전각 실제값은 회전각 원시 신호(raw signal)로부터 스케일링 및 정규화된 값으로 결정될 수 있다. 그 결과, 회전각 설정값과 회전각 실제값은 간단한 방식으로 서로 상관시킬 수 있다.
유리한 실시예에서, 본 발명에 따르면, 제어 시스템의 회전속도 피드백 변수는 회전속도의 함수로서 일반적인 회전속도 측정값과 고분해능 회전속도 측정값 사이에서 전환될 수 있다. 이러한 특징의 결과로, 낮은 회전속도 범위에서 고분해능의 회전속도 측정값을 사용하기 때문에 제어 정확도를 더욱 높일 수 있다.
전환은 바람직한 램프형의 천이 위상을 갖는 전환 특성 곡선에 따라 유리하게 수행될 수 있으며, 회전속도 피드백 변수는 특히 일반적인 회전속도 측정 값과 천이 위상에서의 고분해능 회전속도 측정 값의 선형 결합에 대응 한다. 이것은 제어 안정성과 토크 서지 방지를 위해 차례로 사용된다.
본 발명에 의해 해결된 문제는 또한 서두에 언급된 유형의 제어 장치에 의해 해결되며, 제어 장치는 회전속도 설정값으로부터 회전각 설정값을 결정하는 통합 요소(integrating element), 회전각 실제값 및 회전각 설정값을 고려하여 적합한 회전속도 설정값을 결정하는 적합 요소(adapting element), 및 회전속도 설정값과 회전속도의 함수로서 적합한 회전속도 설정값과의 사이에서 회전속도 기준 변수를 전환하는 설정값 전환 요소(setpoint value switching element)를 구비한다. 이러한 제어 장치는 위에 개시된 방법을 유리하게 구현할 수 있게 한다.
설정값 전환 요소는 바람직한 램프형의 천이 위상을 갖는 전환 특성 곡선(switching characteristic curve)의 함수로서 전환 프로세스를 수행하도록 유리하게 설계될 수 있으며, 여기서 회전속도 기준 변수는 특히 회전속도 설정값과 적합한 회전속도 설정값의 선형 결합으로 결정된다.
본 발명의 유리한 실시예에서, 제어 장치는 회전각 설정값으로부터 회전각 실제값과의 편차로부터 적합한 회전속도 설정값(adapted rotational speed setpoint value)을 결정하는 적합 요소를 가질 수 있다.
추가의 유리한 실시예에서, 제어 장치는 회전속도 설정값으로부터 통합 및 정규화된 값으로 회전각 설정값을 결정하는 통합 요소를 가질 수 있다.
다른 유리한 실시예에 따르면, 제어 장치는 회전각 원시 신호로부터 스케일링 및 정규화된 값으로 회전각 실제값을 결정하는 각도 신호 처리 요소를 가질 수 있다.
제어 장치는 회전속도의 함수로서 일반적인 회전속도 측정값과 고분해능 회전속도 측정값 사이에서 제어 시스템의 회전속도 피드백 변수를 전환하는 실제값 전환 요소를 바람직하게 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 추가의 유리한 실시예에서, 실제값 전환 요소는 바람직하게 램프형의 천이 위상을 갖는 전환 특성 곡선의 함수로서 전환 프로세스를 수행하도록 설계될 수 있으며, 여기서 회전속도 피드백 변수는 특히 일반적인 회전속도 측정 값과 고분해능 회전속도 측정 값의 선형 결합으로 결정된다.
다음에서, 본 발명은 예를 들어 본 발명의 개략적이고 비제한적인 유리한 실시예를 도시하는 도 1 내지 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명된다.
도 1은 제1 실시예에 따른 제어 장치의 개략도이다.
도 2는 양호한 실시예에 따른 제어 시스템의 설정값 전환요소의 블록도이다.
도 3은 제어 시스템의 일부를 보다 상세하게 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제어 시스템의 다른 실시예에 따른 실제값 전환 요소의 블록도이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 제어 장치의 개략도이다.
도 1은 테스트 벤치에 로드 머신(2)의 제어 시스템을 도시하며, 로드 머신(2)은 샤프트를 통해 테스트 대상(도시되지 않음)에 연결되어 있다. 로드 머신(2) 상의 샤프트가 회전하는 회전속도(n)는 제어 변수이다. 회전속도(n)는 센서 장치(9)에 의해 측정되어, 회전속도 피드백 변수(nr)로서 컨트롤러(3)에 피드백 된다. 컨트롤러(3)에서, 회전속도 기준 변수(nlead)로부터의 회전속도 피드백 변수(nr)의 편차가 결정되고, 정의된 제어 계획에 따라 로드 머신(2)에 대한 조작 변수를 생성하는 제어 요소(10)에 제어 차이(control difference)로 공급된다.
"정상" 작동을 하는 동안, 즉 특정한 최소 회전속도(nmin) 이상에서는, 회전속도 기준 변수(nlead)가 일반적으로 예를 들어 시스템 컨트롤러 또는 시뮬레이션에 의해 생성되는 회전속도 설정값(nset)에 대응 한다.
테스트 벤치에 로드 머신에 대한 알려진 제어 방법의 경우, 특히 정지 상태에서 가속하고 그리고 정지 상태까지 감속할 때, 낮은 회전속도(n)에서는 제어 품질이 저하된다. 제어 품질을 개선하기 위해서, 본 발명에 따르면, 회전속도 기준 변수(nlead)가 회전속도가 최소 회전속도(nmin) 미만으로 있을 때 컨트롤러(3)의 업스트림이 있는 설정값 전환 요소(4)에 의해 적합한 회전속도 설정값(nadapt)으로 전환된다. 도시된 경우에는 최소 회전속도(nmin)와의 비교가 회전속도 설정값(nset)을 기초로 하여 수행되었지만, 비교는 예를 들어 회전속도 피드백 변수(nr)에서도 수행될 수 있다. 적합한 회전속도 설정값(nadapt)은 느린 회전속도 범위에서도 높고 안정적인 제어 품질을 보장한다. 최소 회전속도(nmin)는 낮은 회전속도의 임계 범위가 완전하게 포함되고 그리고 가능한 비임계성으로 있는 회전속도 범위에서 전환이 발생하도록 선택된다.
적합한 회전속도 설정값(nadapt)은 회전각 평가에 기초하여 적합 요소(5)로 형성되며, 여기서 회전속도 설정값(nset)으로부터 통합 요소(6)에 의해 결정된 회전각 설정값(φset)이 센서 장치(9)(또는 대응하는 다른 측정 장치)에 기초하여 결정된 회전각 실제값(φact)과 비교된다. 이 적합한 회전속도 설정값(nadapt)에 의해, 회전속도 기준 변수(nlead)는 로드 머신(2)이 시간이 지남에 따라 이상적인(각도) 위치를 따르는 방법의 함수로서 낮은 회전속도 범위에서 조정된다. 회전각 실제값(φact)은 도시된 실시예에서 센서 장치(9)에 의해 측정된 회전각 원시 신호(φraw)로부터 결정되며, 각도 신호 처리 요소(7)는 회전각 원시 신호(φraw)로부터 회전각 설정값(φset)과 일치하는 형태로 회전각 실제값(φact)을 생성한다. .
위치 신호(즉, 각도 신호)의 사용은 낮은 회전속도에서 측정된 회전속도 신호(즉, 회전속도 피드백 변수(nr)의 기초가 되는 신호)의 분해능이 너무 낮은 문제를 방지하고, 또한 회전속도 설정값 = 0 rpm 인 경우, 각도의 절대값과 연결되어서 회전속도가 이탈할 수 없다는 이점이 있다.
도 2는 설정값 전환 요소(4)의 대안적인 실시예를 도시한다. 이 경우, 회전속도 기준 변수(nlead)는 램프형의 천이 위상(t)을 제공하는 전환 특성 곡선(11)에 따라 회전속도 설정값(nset)과 적합한 회전속도 설정값(nadapt) 사이에서 전환된다. 또한, 최소 회전속도(nmin)가 이 경우에도 정의된다(양의 회전 방향(nmin+) 및 음의 회전 방향(nmin-) 모두에 대해). 절대값이 최소 회전속도(nmin)보다 높은 회전속도(n)에서, 설정값 전환 요소(4)는 차례로 회전속도 기준 변수(nlead)로서 회전속도 설정값(nset)을 사용한다. 회전속도의 절대값이 최소 회전속도(nmin) 아래로 떨어지면 즉시, 설정값 전환 요소(4)가 천이 위상(t) 내에서 회전속도 설정값(nset)과 적합한 회전속도 설정값(nadapt)의 선형 결합으로 회전속도 기준 변수(nlead)를 생성한다. 회전속도의 절대값이 천이 위상 아래에 있으면, 적합한 회전속도 설정값(nadapt)이 회전속도 기준 변수(nlead)로 사용된다.
도 3은 도 1에 개략적으로 나타낸 제어 시스템의 일부를 도시한 바람직한 실시예이며, 통합 요소(6), 각도 신호 처리 요소(7), 및 적합 요소(5)가 상세하게 도시되었다. 도 3을 참조하여, 적합한 회전속도 설정값(nadapt)의 생성이 이제 이 특정 실시예를 사용하여 설명될 것이다.
통합 요소(6)는 0°와 360° 사이의 각도 범위로 정규화된 통합된 값으로 회전속도 설정값(nset)으로부터 회전각 설정값(φset)을 생성한다. 회전각 실제값(φact)을 이 값과 직접 비교할 수 있도록, 회전각 원시 신호(φraw)는 각도 신호 처리 요소(7)(스케일링 요소(12))에서 스케일링되고, 또한 정규화 요소(13)에서 0°와 360°사이의 각도 범위로 정규화 된다.
적합 요소(5)에서는, 회전각 설정값(φset) 및 회전각 실제값(φact)으로부터 회전각 차이(φdelta)가 형성된다. 회전각 차이(φdelta)는 제2 정규화 요소(14)에서 -180°와 +180°사이의 각도 범위로 정규화 되고, 증폭기 요소(15)에서 증폭된다. 적합한 회전속도 설정값(nadapt)을 얻기 위해서, 신호는 또한 기울기 보정(16)을 받게 되고, 값 제한치(17)로 제한된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실제값 전환 요소(8)의 상세도이다. 도 4에 도시된 실제값 전환 요소(8)는 상술한 제어 시스템에 추가하여, 또는 선택적으로 또한 "자체적으로", 즉 종래의 제어 시스템과 함께 사용될 수 있다. 실제값 전환 요소(8)의 기능은 저속에서 고분해능 측정 신호를 회전속도 피드백 변수(nr)로 사용하는 개념을 기반으로 하며, 이는 일반적으로 사용되는 측정 신호가 저분해능 측정 시스템에서 유래하는 문제를 방지한다. 그럼에도 불구하고, 더 높은 회전속도 범위에서 이러한 저분해능 측정 시스템이 제공하는 이점은 여전히 사용할 수 있다.
실제값 전환 요소(8)는 2개의 입력 값을 가지며, 그 각각은 측정 장치, 예를 들어 센서 장치(9)에서 유래하고, 출력 값은 회전속도 피드백 변수(nr)로서 제어 시스템에 피드백 된다. 제1 입력값은 예를 들어 인코더와 같은 종래의 회전속도 측정 장치로부터 유래하는 일반적인 회전속도 측정 값(nsr)이다. 일반적인 회전속도 측정 값(nsr)은 예를 들어 라인 수가 512 이고 그리고 입력 유형이 "1-에지 평가" 인 인코더에서 유래할 수 있다. 낮은 회전속도에서, 개별 측정 지점 사이의 시간 간격은 자연스럽게 증가하고, 궁극적으로는 제어 품질과 관련된 문제로 이어질 수 있다. 예를 들어, 이러한 인코더는 1 rpm의 회전속도에서 초 당 9개 미만의 펄스를 생성한다(이것은 6°/s 로 증가 또는 감소하는 각도에 해당). 회전속도의 절대값이 최소 회전속도(n'min) 미만인 경우, 실제값 전환 요소(8)는 일반적인 회전속도 측정값(nsr)에서 고분해능 회전속도 측정값(nhr)으로 전환되며, 이는 고분해능 측정 센서로부터 유래한다. 이것은 실제값 전환 요소(8)의 제2 입력값이다.
고분해능 회전속도 측정값(nhr)은, 예를 들어 0 rpm 의 회전속도에서도 고분해능 신호, 예를 들어 100kHz 이상의 주파수를 갖는 신호를 제공하는 회전속도 측정 시스템으로 얻을 수 있다. 이러한 고분해능 속도 측정 시스템의 예로는 바우머-허브너(Baumer-Hubner)에서 제공하는 HEAG-158 또는 HMCP 16A 신호 분배기와 함께하는 HMCR16 로터리 인코더가 있다. 이러한 센서는 매우 낮은 회전속도에서도 정확한 측정 값을 생성한다는 장점이 있지만, 값이 부정확해지기 때문에 특정 최대 회전속도 이상에서는 더 이상 사용할 수 없다. 고분해능 속도 측정값(nhr)과 일반 회전속도 측정값(nsr) 사이의 전환은, 2개 센서의 신뢰할 수 있는 작업 범위가 겹치는 회전속도 범위에서 발생하므로, 최소 회전속도(n'min)에서 전환할 때, 2개의 값, 즉 일반 회전속도 측정값(nsr)과 고분해능 회전속도 측정값(nhr)이 일치한다. 이는 전환 시, 회전속도 피드백 변수(nr)의 값에서의 점프를 방지한다. 또한, 설정값 전환 요소(4)와 관련하여 상술한 바와 같이, 전환 프로세스는 램프형의 천이 위상(t')에서 실시할 수 있으며, 여기서 회전속도 피드백 변수(nr)에 대한 값은 고분해능 회전속도 측정값(nhr) 및 일반 회전속도 측정값(nsr)의 선형 결합으로 작성된다.
실제값 전환 요소(8)에 의해 사용되는 최소 회전속도(n'min)는 설정값 전환 요소(4)에 의해 사용되는 최소 회전속도(nmin)와 일치할 수 있지만(이들 2개의 구성요소가 제어 시스템에서 함께 사용되는 경우), 그러나 값은 또한 다를 수 있다. 도면에서, 양의 최소 회전속도(nmin+ 또는 n'min+) 및 음의 최소 회전속도(nmin- 또는 n'min-)에 대해 각각의 경우에 동일한 절대값이 사용된다. 그러나 이것은 필수 요구사항은 아니며, 이러한 값도 또한 서로 다를 수 있다. 도면에 도시된 램프형의 천이부는 간단한 구현 가능성으로 인해 바람직한 실시예로 도시한 것이다. 그러나, 다른 유형의 천이부 또는 전환부의 특징적인 곡선도 사용될 수 있으며, 예를 들어 이것이 유리하다면 불연속한 지점이 없는 계단형 전환 또는 곡선형 전환을 구현하는 데 사용될 수 있다.
도 5는 전술한 모든 변형이 함께 구현되는 제어 장치(1)를 도시한다. 이 경우의 센서 장치(9)는 복수의 센서를 포함하고, 이러한 값을 실제값 전환 요소(8) 및 각도 신호 처리 요소(7)에 제공하기 위해, 일반적인 회전속도 측정값(nsr), 고분해능 회전속도 측정값(nhr) 및 회전각 원시 신호(φraw)를 생성한다.
변수:
n: 회전속도
nset: 회전속도 설정값
nlead: 회전속도 기준 변수
nadap: 적합한 회전속도 설정값
nr: 회전속도 피드백 변수
nsr: 일반 회전속도 측정값
nhr: 고분해능 회전속도 측정값
nmin: 최소 회전속도
φact: 회전각 실제값
φset: 회전각 설정값
φraw: 회전각 원시 신호
φdelta: 회전각 차이
참조 기호:
1: 제어 장치
2: 로드 머신
3: 컨트롤러
4: 설정값 전환 요소
5: 적합 요소(adapting element)
6: 통합 요소(integrating element)
7: 각도 신호 처리 요소
8: 실제값 전환 요소(actual value switching element)
9: 센서 장치
10: 제어 요소
11, 11': 전환 특성 곡선(switching characteristic curve)
12: 스케일링 요소
13: 정규화 요소
14: 제2 정규화 요소
15: 증폭기 요소
16: 기울기 보정
17: 값 제한(value limitation)
t, t': 천이 위상(transition phase)

Claims (14)

  1. 컨트롤러(3)의 회전속도 기준 변수(nlead)는 회전속도 설정값(nset)에서 생성되는, 테스트 벤치에 머신, 특히 로드 머신(2)의 회전속도(n)를 제어하는 방법에 있어서,
    적합한 회전속도 설정값(nadapt)이 회전속도 설정값(nset)에 기초하여 결정된 회전각 설정값(φset) 및 회전각 실제값(φact)을 고려하여 결정되고;
    회전속도 기준 변수(nlead)는 회전속도의 함수로서 회전속도 설정값(nset)과 적합한 회전속도 설정값(nadapt) 사이에서 전환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전환이 바람직한 램프형의 천이 위상(t)을 갖는 전환 특징 곡선(11)에 따라 수행되고, 상기 속도 기준 변수(nlead)는 특별히 천이 위상(t)에 회전속도 설정값(nset)과 적합한 회전속도 설정값(nadapt)의 선형 결합에 대응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적합한 회전속도 설정값(nadapt)은 회전각 설정값(φset)에 대한 회전각 실제값(φact)의 편차로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 회전각 설정값(φset)은 회전속도 설정값(nset)으로부터 통합 및 정규화된 값(an integrated and normalized value )으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 회전각 실제값(φact)은 회전각 원시 신호(φraw)로부터 스케일링 및 정규화된 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 시스템의 회전속도 피드백 변수(nr)는 회전속도의 함수로서 고분해능 회전속도 측정값(nhr)과 일반적인 회전속도 측정값(nsr)과의 사이에서 전환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전환이 바람직하게 램프형의 천이 위상(t')을 갖는 전환 특성 곡선(11')에 따라 수행되고, 상기 회전속도 피드백 변수(nr)는 특히 천이 위상(t')에서 일반 회전속도 측정값(nsr)과 고분해능 회전속도 측정값(nhr)과의 선형 결합에 대응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 테스트 벤치에 머신, 특히 로드 머신(2)의 회전속도(n)를 제어하기 위한 제어 장치(1)에 있어서,
    상기 제어 장치(1)는, 회전속도 설정값(nset)으로부터 회전각 설정값(φset)을 결정하는 통합 요소(6), 회전각 실제값(φact) 및 회전각 설정값(φset)을 고려하여 적합한 회전속도 설정값(nadapt)을 결정하는 적합 요소(5), 및 회전속도의 함수로서 회전속도 설정값(nset)과 적합한 회전속도 설정값(nadapt) 사이에서 회전속도 기준 변수(nlead)를 전환하는 설정값 전환 요소(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치(1).
  9. 제8항에 있어서, 상기 설정값 전환 요소(4)는 바람직한 램프형의 천이 위상(t)을 갖는 전환 특성 곡선(11)에 따라 전환 프로세스를 수행하도록 설계되고, 여기서 회전속도 기준 변수(nlead)는 특히 회전속도 설정값(nset)과 적합한 회전속도 설정값(nadapt)과의 선형 결합으로 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 장치(1).
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 제어 장치(1)가 회전각 설정값(φset)에 대한 회전각 실제값(φact)의 편차로부터 적합한 회전속도 설정값(nadapt)을 결정하는 적합 요소(5)를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 장치(1).
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 장치(1)는 회전속도 설정값(nset)에서 통합 및 정규화된 값으로 회전각 설정값(φset)을 결정하는 통합 요소(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치(1).
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 장치(1)는 회전각 원시 신호(φraw)에서 스케일링 및 정규화된 값으로 회전각 실제값(φact)을 결정하는 각도 신호 처리 요소(7)를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 장치(1).
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 제어 장치(1)는, 회전속도의 함수로서 고분해능 회전속도 측정값(nhr)과 일반 회전속도 측정값(nsr) 사이에서 제어 시스템의 회전속도 피드백 변수(nr)를 전환하는 실제값 전환 요소(8)를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 장치(1).
  14. 제13항에 있어서, 실제값 전환 요소(8)는 바람직한 램프형의 천이 위상(t')을 갖는 전환 특성 곡선(11')에 따라 전환 프로세스를 수행하도록 설계되고, 회전속도 피드백 변수(nr)는 특히 일반 회전속도 측정값(nsr)과 고분해능 회전속도 측정값(nhr)의 선형 결합으로 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 장치(1).
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