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JP2002354880A - リアルタイムシミュレータおよびリアルタイムシミュレーション方法 - Google Patents

リアルタイムシミュレータおよびリアルタイムシミュレーション方法

Info

Publication number
JP2002354880A
JP2002354880A JP2001158923A JP2001158923A JP2002354880A JP 2002354880 A JP2002354880 A JP 2002354880A JP 2001158923 A JP2001158923 A JP 2001158923A JP 2001158923 A JP2001158923 A JP 2001158923A JP 2002354880 A JP2002354880 A JP 2002354880A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
microcomputer
real
simulated
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001158923A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaki Kono
雅樹 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2001158923A priority Critical patent/JP2002354880A/ja
Publication of JP2002354880A publication Critical patent/JP2002354880A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製品である制御装置のマイクロコンピュータ
を使用する電子機器のソフトウエア並びにハードウエア
を開発する時間の短縮、検証する時間の短縮、検証する
内容の充実を図ることができるリアルタイムシミュレー
タおよびリアルタイムシミュレーション方法を得る。 【解決手段】 マイクロコンピュータ上で被模擬対象物
をモデル化したプログラムを動作させて模擬し、上記被
模擬対象物に関連した実機をモデル化し実現する模擬手
段３と、マイクロコンピュータ上でソフトウエアによっ
て計算時間を補償する要素を構成し、マイクロコンピュ
ータの計算時間の遅れを補償する補償手段４と、模擬手
段３および補償手段４と被模擬対象物の間に設けられ、
被模擬対象物に関連した外部信号を授受するＤ／Ａボー
ド１４、Ａ／Ｄボード１５からなるインターフェースボ
ード５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、製品であるイン
バータ制御用制御装置のマイクロコンピュータを使用す
る電子機器のインバータ制御用ソフトウエア並びにイン
バータ制御用ハードウエアを動作確認および検証を行う
ためのリアルタイムシミュレータおよびリアルタイムシ
ミュレーション方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来のリアルタイムシミュレー
タの一例を示す構成図である。図において、１はリアル
タイムシミュレータ（仮想実機）、２はＣＰＵを含むマ
イクロコンピュータ（計算機）、３は実機をモデル化
し、マイクロコンピュータ上で実現する模擬手段、５は
Ｄ／Ａボード１４およびＡ／Ｄボード１５を有するイン
ターフェースボード、６は制御装置のマイクロコンピュ
ータを使用する電子機器（製品）である。
【０００３】次に、動作について説明する。リアルシミ
ュレータ１では、製品である制御装置のマイクロコンピ
ュータを使用する電子機器６からの制御信号をインター
フェースボード５に入力し、インターフェースボード５
は入力信号をＡ／Ｄボード１５によりアナログ信号から
デジタル信号に変換してマイクロコンピュータ２に出力
する。マイクロコンピュータ２上の実機をモデル化し実
現する模擬手段３は模擬的に主回路装置の役割を実現
し、センサ信号を計算し、インターフェースボード５の
Ｄ／Ａボード１４に出力する。Ｄ／Ａボード１４はセン
サ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し、電子
機器６にフィードバックする。
【０００４】マイクロコンピュータ上の実機をモデル化
し実現する模擬手段３は、電気車などのインバータの制
御装置、コンバータの制御装置、インバータとコンバー
タを組合せた主変換装置を実現する機能を有する。
【０００５】ここでは、インバータ制御を用いている直
流電気車を例に挙げているが、その他のインバータ制御
とコンバータ制御を用いている交流電気車の場合でも同
様に適用できる。
【０００６】具体的に説明すると、製品であるインバー
タ制御用制御装置のマイクロコンピュータを使用する電
子機器６からインバータを制御するための制御信号Ｖｕ
（ｔ）、Ｖｖ（ｔ）、Ｖｗ（ｔ）が出力され、リアルタ
イムシミュレータ１のインターフェースボード５のＡ／
Ｄボード１５を通って、マイクロコンピュータ２上にあ
るの実機をモデル化し実現する模擬手段３に入力され
る。
【０００７】模擬手段３では、等価的に実機のインバー
タとモータを実現して、センサ信号であるＩｕ（ｔ＋ｔ
ss）、Ｉｖ（ｔ＋ｔss）、Ｉｗ（ｔ＋ｔss）がリアルタ
イムシミュレータ１から出力され、電子機器６にフィー
ドバックされる。
【０００８】模擬手段３について、図７の機能ブロック
をを用いて具体的に説明する。図において、７は３相／
２相変換部、８は誘導電動機モデル部、９は２相／３相
変換部である。まず、３相／２相変換部７で下記の式
（１）により入力信号Ｖｕ（ｔ）、Ｖｖ（ｔ）、Ｖｗ
（ｔ）である制御信号を変換する。
【０００９】
【数１】
【００１０】３相／２相変換部７の出力を誘導電動機モ
デル部８によってセンサ信号の２相成分が下記の式
（２）によって計算される。
【００１１】
【数２】
【００１２】但し、上記式（２）において、Ｌｓ：一次
インダクタンス、Ｌｒ：二次インダクタンス、Ｒｓ：一
次抵抗、Ｒｒ：２次抵抗、Ｍ：相互インダクタンス、σ
＝１−Ｍ2／Ｌｓ／Ｌｒである。
【００１３】誘導電動機モデル部８によって計算された
出力信号は、３相／２相変換部９で下記の式（３）によ
って３相のセンサ信号に変換される。
【００１４】
【数３】
【００１５】但し、上記（３）式において、ｔssは、リ
アルタイムシミュレータ１の計算時間を表す。上記式
（３）の出力信号であるセンサ信号Ｉｕ（ｔ＋ｔss）、
Ｉｖ（ｔ＋ｔss）、Ｉｗ（ｔ＋ｔss）は、入力である制
御信号Ｖｕ（ｔ）、Ｖｖ（ｔ）、Ｖｗ（ｔ）に対してリ
アルタイムシミュレータ１の計算時間を示すｔss分だけ
遅れて出力されることを示している。
【００１６】製品である制御装置のマイクロコンピュー
タを使用する電子機器６は、フィードバックされたセン
サ信号であるＩｕ（ｔ＋ｔss）、Ｉｖ（ｔ＋ｔss）、Ｉ
ｗ（ｔ＋ｔss）に基づいて次のＶｕ（ｔ＋ｔss）、Ｖｖ
（ｔ＋ｔss）、Ｖｗ（ｔ＋ｔ ss）を出力する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気車など
のインバータの制御装置、コンバータの制御装置、イン
バータとコンバータを組合せた主変換装置の制御装置の
検証方法は、駆動装置の誘導電動機、インバータ、コン
バータ、フィルタリアクトル、フィルタコンデンサなど
の巨大な主回路装置を用いて実験する方法しかなく、コ
ストと時間を要する。リアルタイムシミュレータを用い
ることによって様々の主回路装置を簡単に摸擬すること
ができるため、準備時間や開発期間、検証時間の短縮や
人件費などのコスト低減の効果が期待できる。
【００１８】ところが、従来のリアルタイムシミュレー
タは、マイクロコンピュータの計算時間の遅れが存在す
るので、実際の主回路装置で検証した結果と比較した場
合、リアルタイムシミュレータで検証した結果は、マイ
クロコンピュータの計算時間の遅れの影響で実際の主回
路装置の検証結果と異なる。つまり、従来のリアルタイ
ムシミュレータの場合は、リアルタイムシミュレータで
検証した結果が実際の主回路装置で検証した結果と異な
る問題があり、リアルタイムシミュレータの検証結果に
あまり高い信頼性を得られることができない等の問題点
があった。この発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、リアルタイムシミュレータの
検証結果に高い信頼性を得ることができるリアルタイム
シミュレータおよびリアルタイムシミュレーション方法
を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るリ
アルタイムシミュレータは、マイクロコンピュータ上で
被模擬対象物をモデル化したプログラムを動作させて模
擬し、上記被模擬対象物に関連した実機をモデル化し実
現する模擬手段と、上記マイクロコンピュータ上でソフ
トウエアによって計算時間を補償する要素を構成し、上
記マイクロコンピュータの計算時間の遅れを補償する補
償手段と、上記模擬手段および補償手段と上記被模擬対
象物の間に設けられ、上記被模擬対象物に関連した外部
信号を授受する入出力手段とを備えたものである。
【００２０】請求項２の発明に係るリアルタイムシミュ
レータは、請求項１の発明において、上記模擬手段は３
相／２相変換部と、誘導電動機モデル部と、２相／３相
変換部とを有し、上記補償手段は上記２相／３相変換部
の出力に対して上記計算時間の遅れを補償するものであ
る。
【００２１】請求項３の発明に係るリアルタイムシミュ
レータは、請求項１または２の発明において、上記計算
時間を補償する要素は、２次近似予測法の理論を用いて
算出されるものである。
【００２２】請求項４の発明に係るリアルタイムシミュ
レータは、請求項１〜３のいずれかの発明において、上
記入出力手段は上記模擬手段および補償手段と上記被模
擬対象物の間に設けられ、上記被模擬対象物に関連した
外部信号を授受するＤ／ＡボードおよびＡ／Ｄボードか
らなるインターフェースボードであるものである。
【００２３】請求項５の発明に係るリアルタイムシミュ
レータは、マイクロコンピュータ上で被模擬対象物をモ
デル化したプログラムを動作させて模擬し、上記被模擬
対象物に関連した実機をモデル化し実現する模擬手段
と、上記マイクロコンピュータ上でソフトウエアによっ
て計算時間を補償するモデルを構成し、位相角を補正し
て上記マイクロコンピュータの計算時間の遅れを補償す
る補償手段と、上記模擬手段および補償手段と上記被模
擬対象物の間に設けられ、上記被模擬対象物に関連した
外部信号を授受する入出力手段とを備えたものである。
【００２４】請求項６の発明に係るリアルタイムシミュ
レータは、請求項５の発明において、上記模擬手段は３
相／２相変換部と、誘導電動機モデル部と、２相／３相
変換部とを有し、上記補償手段は上記３相／２相変換部
と上記２相／３相変換部の各出力に対して上記計算時間
の遅れを補償するものである。
【００２５】請求項７の発明に係るリアルタイムシミュ
レータは、請求項５または６の発明において、上記計算
時間を補償するモデルは、上記３相／２相変換部と上記
２相／３相変換部の変換出力の位相を補正する位相補正
部であるものである。
【００２６】請求項８の発明に係るリアルタイムシミュ
レータは、請求項５〜７のいずれかの発明において、上
記入出力手段は上記模擬手段と上記被模擬対象物の間に
設けられ、上記被模擬対象物に関連した外部信号を授受
するＤ／ＡボードおよびＡ／Ｄボードからなるインター
フェースボードであるものである。
【００２７】請求項９の発明に係るリアルタイムシミュ
レータは、請求項１〜８のいずれかの発明において、上
記被模擬対象物は、インバータ制御用制御装置のマイク
ロコンピュータを使用する電子機器であるものである。
【００２８】請求項１０の発明に係るリアルタイムシミ
ュレーション方法は、マイクロコンピュータ上で被模擬
対象物をモデル化したプログラムを動作させて模擬し、
上記被模擬対象物に関連した実機をモデル化し実現する
ステップと、上記マイクロコンピュータ上でソフトウエ
アによって計算時間を補償する要素を構成し、上記マイ
クロコンピュータの計算時間の遅れを補償するステップ
とを含むものである。
【００２９】請求項１１の発明に係るリアルタイムシミ
ュレーション方法は、マイクロコンピュータ上で被模擬
対象物をモデル化したプログラムを動作させて模擬し、
上記被模擬対象物に関連した実機をモデル化し実現する
ステップと、上記マイクロコンピュータ上でソフトウエ
アによって計算時間を補償するモデルを構成し、位相角
を補正して上記マイクロコンピュータの計算時間の遅れ
を補償するステップとを含むものである。
【００３０】請求項１２の発明に係るリアルタイムシミ
ュレーション方法、請求項１０または１１の発明におい
て、上記被模擬対象物は、インバータ制御用制御装置の
マイクロコンピュータを使用する電子機器であるもので
ある。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態
を、図を参照して説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１を示す
構成図である。図において、１Ａはリアルタイムシミュ
レータ（仮想実機）、２Ａはマイクロコンピュータ（計
算機）、３は主回路を模擬する実機をモデル化し、マイ
クロコンピュータ上で実現する模擬手段であって、例え
ば電気車のインバータ、誘導電動機、ＬＣフィルタなど
の主回路装置をモデル化したプログラムを動作させてイ
ンバータの主回路装置などを模擬する。
【００３２】４はマイクロコンピュータ２Ａの計算時間
の遅れを補償する補償手段であって、マイクロコンピュ
ータ２Ａ上でソフトウエアにより２次近似予測を構成
し、計算時間の遅れ時間だけを補償するものである。５
はＤ／Ａボード１４およびＡ／Ｄボード１５を有する入
出力手段としてのインターフェースボードであって、製
品である制御装置のマイクロコンピュータを使用する被
模擬対象物としての電子機器６からの外部信号としての
制御信号の入力と、マイクロコンピュータ２Ａ上で計算
された信号を計算時間の遅れを補償したセンサ信号を出
力するものである。
【００３３】次に、動作について説明する。リアルシミ
ュレータ１Ａでは、電子機器６からの制御信号をインタ
ーフェースボード５に入力し、インターフェースボード
５は入力信号をＡ／Ｄボード１５によりアナログ信号か
らデジタル信号に変換してマイクロコンピュータ２Ａに
出力する。マイクロコンピュータ２Ａ上の実機をモデル
化し実現する模擬手段３は模擬的に主回路装置の役割を
実現し、センサ信号を計算し、マイクロコンピュータ２
Ａ上でソフトウエアによって、つまり、補償手段４を用
いてマイクロコンピュータ２Ａの計算時間の遅れを補償
したセンサ信号をインターフェースボード５のＤ／Ａボ
ード１４に出力する。
【００３４】Ｄ／Ａボード１４はセンサ信号をデジタル
信号からアナログ信号に変換し、制御装置のマイクロコ
ンピュータを使用する電子機器６にフィードバックす
る。これより、制御装置のマイクロコンピュータを使用
する電子機器６は、実機の主回路装置を動作させている
同等な条件下での動作を行い、制御装置のマイクロコン
ピュータを使用する電子機器６の実機と同様の検証が可
能となる。
【００３５】さらに、上述のリアルタイムシミュレータ
１Ａの作用について説明する。製品であるインバータ制
御用制御装置のマイクロコンピュータを使用する電子機
器６からインバータを制御するための制御信号Ｖｕ
（ｔ）、Ｖｖ（ｔ）、Ｖｗ（ｔ）が出力され、リアルタ
イムシミュレータ１Ａのインターフェースボード５を通
って、マイクロコンピュータ２Ａ上にあるの実機をモデ
ル化し実現する模擬手段３に入力される。
【００３６】実機をモデル化し実現する模擬手段３で
は、等価的に実機のインバータとモータを実現して、セ
ンサ信号であるＩｕ（ｔ）、Ｉｖ（ｔ）、Ｉｗ（ｔ）が
リアルタイムシミュレータ１Ａから出力され、製品であ
るインバータ制御用制御装置のマイクロコンピュータを
使用する電子機器６にフィードバックされる。
【００３７】図２は、マイクロコンピュータ２Ａの具体
例を示す機能ブロック図である。図において、７は３相
／２相変換部、８は誘導電動機モデル部、９は２相／３
相変換部である。
【００３８】次に、動作について説明する。まず、３相
／２相変換部７で上記式（１）により入力信号Ｖｕ
（ｔ）、Ｖｖ（ｔ）、Ｖｗ（ｔ）である制御信号を変換
する。３相／２相変換部７の出力を誘導電動機モデル部
８によってセンサ信号の２相成分が上記式（２）を用い
て計算される。
【００３９】誘導電動機モデル部８によって計算された
出力信号は、３相／２相変換部９で上記式（３）によっ
て３相のセンサ信号に変換される。上記式（３）の出力
信号であるセンサ信号Ｉｕ（ｔ＋ｔss）、Ｉｖ（ｔ＋ｔ
ss）、Ｉｗ（ｔ＋ｔss）は、入力である制御信号Ｖｕ
（ｔ）、Ｖｖ（ｔ）、Ｖｗ（ｔ）に対してリアルタイム
シミュレータ１Ａの計算時間を示すｔss分だけ遅れて出
力されることを表している。
【００４０】そこで、補償手段４によりこのリアルタイ
ムシミュレータ１Ａの計算時間の遅れを補償する。補償
方法は、マイクロコンピュータ上でソフトウエアによっ
て計算時間を補償する要素として、２次近似予測法の理
論を用いて、下記の式（４）で計算を行う。
【００４１】
【数４】
【００４２】製品である制御装置のマイクロコンピュー
タを使用する電子機器６は、フィードバックされた遅れ
時間を補償したセンサ信号であるＩｕ（ｔ）、Ｉｖ
（ｔ）、Ｉｗ（ｔ）に基づいて次のＶｕ（ｔ＋ｔss）、
Ｖｖ（ｔ＋ｔss）、Ｖｗ（ｔ＋ｔ ss）を出力する。この
ように、本実施の形態では、マイクロコンピュータの計
算時間の遅れの影響を補償することができるので、実際
の主回路装置で検証した結果と同等の結果が得られ、リ
アルタイムシミュレータの検証結果に高い信頼性を得る
ことができる。
【００４３】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２を示す構成図である。なお、図３において、図１
と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明を省
略する。図において、１Ｂはリアルタイムシミュレータ
（仮想実機）、２Ｂはマイクロコンピュータ（計算
機）、１０は主回路を模擬する実機をモデル化し、マイ
クロコンピュータ上で実現する模擬手段であって、例え
ば電気車のインバータ、誘導電動機、ＬＣフィルタなど
の主回路装置をモデル化したプログラムを動作させてイ
ンバータの主回路装置などを模擬する。模擬手段１０
は、後述するように、その内部にマイクロコンピュータ
２Ｂ上でソフトウエアによってマイクロコンピュータ２
Ｂの計算時間の遅れを補償する補償機能を有する。
【００４４】次に、動作について説明する。リアルシミ
ュレータ１Ｂでは、電子機器６からの制御信号をインタ
ーフェースボード５に入力し、インターフェースボード
５は入力信号をＡ／Ｄボード１５によりアナログ信号か
らデジタル信号に変換してマイクロコンピュータ２Ｂに
出力する。マイクロコンピュータ２Ｂ上の実機をモデル
化し実現する模擬手段１０は模擬的に主回路装置の役割
を実現し、センサ信号を計算し、マイクロコンピュータ
２Ｂ上でソフトウエアによってマイクロコンピュータ２
Ｂの計算時間の遅れを補償したセンサ信号をインターフ
ェースボード５のＤ／Ａボード１４に出力する。
【００４５】Ｄ／Ａボード１４はセンサ信号をデジタル
信号からアナログ信号に変換し、制御装置のマイクロコ
ンピュータを使用する電子機器６にフィードバックす
る。これより、制御装置のマイクロコンピュータを使用
する電子機器６は、実機の主回路装置を動作させている
同等な条件下での動作を行い、制御装置のマイクロコン
ピュータを使用する電子機器６の実機と同様の検証が可
能となる。
【００４６】さらに、上述のリアルタイムシミュレータ
１Ｂの作用について説明する。製品であるインバータ制
御用制御装置のマイクロコンピュータを使用する電子機
器６からインバータを制御するための制御信号Ｖｕ
（ｔ）、Ｖｖ（ｔ）、Ｖｗ（ｔ）が出力され、リアルタ
イムシミュレータ１Ｂのインターフェースボード５を通
って、マイクロコンピュータ２Ｂ上にあるの実機をモデ
ル化し実現する模擬手段１０に入力される。
【００４７】実機をモデル化し実現する模擬手段１０で
は、等価的に実機のインバータとモータを実現して、セ
ンサ信号であるＩｕ（ｔ）、Ｉｖ（ｔ）、Ｉｗ（ｔ）が
リアルタイムシミュレータ１Ｂから出力され、製品であ
るインバータ制御用制御装置のマイクロコンピュータを
使用する電子機器６にフィードバックされる。
【００４８】図４は、マイクロコンピュータ２Ｂに含ま
れる模擬手段１０の具体例を示す機能ブロック図であ
る。図において、１１は３相／２相変換部、１２は２相
／３相変換部、１４はマイクロコンピュータ上でソフト
ウエアによって計算時間を補償するモデルとしての位相
角補正部である。従って、本実施の形態の模擬手段１０
は、上記実施の形態１の模擬手段３と比較して、誘導電
動機モデル部８が変わらず、３相／２相変換部１１およ
び３相／２相変換部１２が実質的に異なる。
【００４９】次に、動作について、図５を参照して説明
する。まず、３相／２相変換部１１で下記の式（５）に
より入力信号Ｖｕ（ｔ）、Ｖｖ（ｔ）、Ｖｗ（ｔ）であ
る制御信号を変換する。
【００５０】
【数５】
【００５１】位相角補正部１３で位相角θは、製品であ
る制御装置のマイクロコンピュータを使用する電子機器
６からの制御信号と同様に入力されたインバータ周波数
であるＦＩＮＶを用いて下記の式（６）によって計算す
る。
【００５２】
【００５３】また、位相角補正部１３で下記の式（７）
を用いて補正を行う。
【００５４】
【００５５】図５に示すように、位相角θを進めること
によって、３相／２相変換部１１および３相／２相変換
部１２で変換される電圧、電流は、実質的にマイクロコ
ンピュータ２Ｂの計算時間の遅れを補償した値となる。
３相／２相変換部１１の出力を誘導電動機モデル部８に
入力し、誘導電動機モデル部８においてセンサ信号の２
相成分が上記式（２）を用いて計算される。誘導電動機
モデル部８によって計算された出力信号は、３相／２相
変換部９で下記の式（８）によって３相のセンサ信号に
変換される。
【００５６】
【数６】
【００５７】但し、上記式（８）において、ｔssは、リ
アルタイムシミュレータの計算時間を示す。上記式
（８）の出力信号であるセンサ信号Ｉｕ（ｔ）、Ｉｖ
（ｔ）、Ｉｗ（ｔ）は、入力である制御信号Ｖｕ
（ｔ）、Ｖｖ（ｔ）、Ｖｗ（ｔ）に対してリアルタイム
シミュレータ１Ｂの計算時間を示すｔss分だけ遅れず出
力されることを表している。
【００５８】このように、本実施の形態でも、マイクロ
コンピュータの計算時間の遅れの影響を補償することが
できるので、実際の主回路装置で検証した結果と同等の
結果が得られ、リアルタイムシミュレータの検証結果に
高い信頼性を得ることができ、しかも、上記実施の形態
１が実質的にマイクロコンピュータの出力側での計算時
間の遅れの補償であるのに対し、本実施の形態では、実
質的にマイクロコンピュータの入力側と出力側の両方で
の計算時間の遅れの補償であるので、それだけ補償精度
を上げることが出来る。
【００５９】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、マイクロコンピュータ上で被模擬対象物をモデル化
したプログラムを動作させて模擬し、上記被模擬対象物
に関連した実機をモデル化し実現する模擬手段と、上記
マイクロコンピュータ上でソフトウエアによって計算時
間を補償する要素を構成し、上記マイクロコンピュータ
の計算時間の遅れを補償する補償手段と、上記模擬手段
および補償手段と上記被模擬対象物の間に設けられ、上
記被模擬対象物に関連した外部信号を授受する入出力手
段とを備えたので、信頼性の高いリアルタイムシミュレ
ータが得られるという効果がある。
【００６０】また、請求項２の発明によれば、上記模擬
手段は３相／２相変換部と、誘導電動機モデル部と、２
相／３相変換部とを有し、上記補償手段は上記２相／３
相変換部の出力に対して上記計算時間の遅れを補償する
ので、マイクロコンピュータの計算時間の遅れを確実に
補償することができるという効果がある。
【００６１】また、請求項３の発明によれば、上記計算
時間を補償する要素は、２次近似予測法の理論を用いて
算出されるので、信頼性の高い検証結果を得るのに寄与
できるという効果がある。
【００６２】また、請求項４の発明によれば、上記入出
力手段は上記模擬手段および補償手段と上記被模擬対象
物の間に設けられ、上記被模擬対象物に関連した外部信
号を授受するＤ／ＡボードおよびＡ／Ｄボードからなる
インターフェースボードであるので、信頼性の高い検証
結果を得るのに寄与できるという効果がある。
【００６３】また、請求項５の発明によれば、マイクロ
コンピュータ上で被模擬対象物をモデル化したプログラ
ムを動作させて模擬し、上記被模擬対象物に関連した実
機をモデル化し実現する模擬手段と、上記マイクロコン
ピュータ上でソフトウエアによって計算時間を補償する
モデルを構成し、位相角を補正して上記マイクロコンピ
ュータの計算時間の遅れを補償する補償手段と、上記模
擬手段および補償手段と上記被模擬対象物の間に設けら
れ、上記被模擬対象物に関連した外部信号を授受する入
出力手段とを備えたので、高精度で信頼性の高いリアル
タイムシミュレータが得られるという効果がある。
【００６４】また、請求項６の発明によれば、上記模擬
手段は３相／２相変換部と、誘導電動機モデル部と、２
相／３相変換部とを有し、上記補償手段は上記３相／２
相変換部と上記２相／３相変換部の各出力に対して上記
計算時間の遅れを補償するので、高精度で信頼性の高い
検証結果を得るのに寄与できるという効果がある。
【００６５】また、請求項７の発明によれば、上記計算
時間を補償するモデルは、上記３相／２相変換部と上記
２相／３相変換部の変換出力の位相を補正する位相補正
部であるので、マイクロコンピュータの計算時間の遅れ
を確実に補償することができるという効果がある。
【００６６】また、請求項８の発明によれば、上記入出
力手段は上記模擬手段と上記被模擬対象物の間に設けら
れ、上記被模擬対象物に関連した外部信号を授受するＤ
／ＡボードおよびＡ／Ｄボードからなるインターフェー
スボードであるので、高精度で信頼性の高い検証結果を
得るのに寄与できるという効果がある。
【００６７】また、請求項９の発明によれば、上記被模
擬対象物は、インバータ制御用制御装置のマイクロコン
ピュータを使用する電子機器であるので、実際のインバ
ータの主回路装置で検証した結果と同等の結果が得ら
れ、リアルタイムシミュレータの検証結果に高い信頼性
を得ることができるという効果がある。
【００６８】また、請求項１０の発明によれば、マイク
ロコンピュータ上で被模擬対象物をモデル化したプログ
ラムを動作させて模擬し、上記被模擬対象物に関連した
実機をモデル化し実現するステップと、上記マイクロコ
ンピュータ上でソフトウエアによって計算時間を補償す
る要素を構成し、上記マイクロコンピュータの計算時間
の遅れを補償するステップとを含むので、信頼性の高い
リアルタイムシミュレーション方法が得られるという効
果がある。
【００６９】また、請求項１１の発明によれば、マイク
ロコンピュータ上で被模擬対象物をモデル化したプログ
ラムを動作させて模擬し、上記被模擬対象物に関連した
実機をモデル化し実現するステップと、上記マイクロコ
ンピュータ上でソフトウエアによって計算時間を補償す
るモデルを構成し、位相角を補正して上記マイクロコン
ピュータの計算時間の遅れを補償するステップとを含む
ので、高精度で信頼性の高いリアルタイムシミュレーシ
ョン方法が得られるという効果がある。
【００７０】さらに、請求項１２の発明によれば、上記
被模擬対象物は、インバータ制御用制御装置のマイクロ
コンピュータを使用する電子機器であるので、リアルタ
イムシミュレーション方法の検証結果に高い信頼性を得
ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示す構成図であ
る。
【図２】 この発明の実施の形態１の要部を示す機能ブ
ロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態２を示す構成図であ
る。
【図４】 この発明の実施の形態２の要部を示す機能ブ
ロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２における位相角θの
補正方法の一例を説明するための図である。
【図６】 従来のリアルタイムシミュレータを示す構成
図である。
【図７】 従来のリアルタイムシミュレータの実機をモ
デル化し実現するための機能ブロック図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ リアルタイムシミュレータ（仮想実機）、
２Ａ，２Ｂ マイクロコンピュータ（計算機）、３，１
０ 模擬手段、４ 補償手段、５ インターフェースボ
ード、６ 電子機器、７，１１ ３相／２相変換部、８
誘導電動機モデル部、９，１２ ２相／３相変換部、
１３ 位相角補正部、１４ Ｄ／Ａボード、１５ Ａ／
Ｄ）ボード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B046 AA07 BA03 JA04 5B056 BB51 5H570 AA01 BB10 DD03 GG01 HB06 JJ03 JJ04 JJ16 LL02 5H576 AA01 AA20 BB06 DD02 DD04 EE01 GG04 GG05 JJ03 JJ04 JJ08 JJ16 JJ17 KK06 LL22 LL24

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マイクロコンピュータ上で被模擬対象物
    をモデル化したプログラムを動作させて模擬し、上記被
    模擬対象物に関連した実機をモデル化し実現する模擬手
    段と、 上記マイクロコンピュータ上でソフトウエアによって計
    算時間を補償する要素を構成し、上記マイクロコンピュ
    ータの計算時間の遅れを補償する補償手段と、 上記模擬手段および補償手段と上記被模擬対象物の間に
    設けられ、上記被模擬対象物に関連した外部信号を授受
    する入出力手段とを備えたことを特徴とするリアルタイ
    ムシミュレータ。
  2. 【請求項２】 上記模擬手段は３相／２相変換部と、誘
    導電動機モデル部と、２相／３相変換部とを有し、上記
    補償手段は上記２相／３相変換部の出力に対して上記計
    算時間の遅れを補償することを特徴とする請求項１記載
    のリアルタイムシミュレータ。
  3. 【請求項３】 上記計算時間を補償する要素は、２次近
    似予測法の理論を用いて算出されることを特徴とする請
    求項１または２記載のリアルタイムシミュレータ。
  4. 【請求項４】 上記入出力手段は上記模擬手段および補
    償手段と上記被模擬対象物の間に設けられ、上記被模擬
    対象物に関連した外部信号を授受するＤ／Ａボードおよ
    びＡ／Ｄボードからなるインターフェースボードである
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリア
    ルタイムシミュレータ。
  5. 【請求項５】 マイクロコンピュータ上で被模擬対象物
    をモデル化したプログラムを動作させて模擬し、上記被
    模擬対象物に関連した実機をモデル化し実現する模擬手
    段と、 上記マイクロコンピュータ上でソフトウエアによって計
    算時間を補償するモデルを構成し、位相角を補正して上
    記マイクロコンピュータの計算時間の遅れを補償する補
    償手段と、 上記模擬手段および補償手段と上記被模擬対象物の間に
    設けられ、上記被模擬対象物に関連した外部信号を授受
    する入出力手段とを備えたことを特徴とするリアルタイ
    ムシミュレータ。
  6. 【請求項６】 上記模擬手段は３相／２相変換部と、誘
    導電動機モデル部と、２相／３相変換部とを有し、上記
    補償手段は上記３相／２相変換部と上記２相／３相変換
    部の各出力に対して上記計算時間の遅れを補償すること
    を特徴とする請求項５記載のリアルタイムシミュレー
    タ。
  7. 【請求項７】 上記計算時間を補償するモデルは、上記
    ３相／２相変換部と上記２相／３相変換部の変換出力の
    位相を補正する位相補正部であることを特徴とする請求
    項５または６記載のリアルタイムシミュレータ。
  8. 【請求項８】 上記入出力手段は上記模擬手段と上記被
    模擬対象物の間に設けられ、上記被模擬対象物に関連し
    た外部信号を授受するＤ／ＡボードおよびＡ／Ｄボード
    からなるインターフェースボードであることを特徴とす
    る請求項５〜７のいずれかに記載のリアルタイムシミュ
    レータ。
  9. 【請求項９】 上記被模擬対象物は、インバータ制御用
    制御装置のマイクロコンピュータを使用する電子機器で
    あることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の
    リアルタイムシミュレータ。
  10. 【請求項１０】 マイクロコンピュータ上で被模擬対象
    物をモデル化したプログラムを動作させて模擬し、上記
    被模擬対象物に関連した実機をモデル化し実現するステ
    ップと、 上記マイクロコンピュータ上でソフトウエアによって計
    算時間を補償する要素を構成し、上記マイクロコンピュ
    ータの計算時間の遅れを補償するステップとを含むこと
    を特徴とするリアルタイムシミュレーション方法。
  11. 【請求項１１】 マイクロコンピュータ上で被模擬対象
    物をモデル化したプログラムを動作させて模擬し、上記
    被模擬対象物に関連した実機をモデル化し実現するステ
    ップと、 上記マイクロコンピュータ上でソフトウエアによって計
    算時間を補償するモデルを構成し、位相角を補正して上
    記マイクロコンピュータの計算時間の遅れを補償するス
    テップとを含むことを特徴とするリアルタイムシミュレ
    ーション方法。
  12. 【請求項１２】 上記被模擬対象物は、インバータ制御
    用制御装置のマイクロコンピュータを使用する電子機器
    であることを特徴とする請求項１０または２記載のリア
    ルタイムシミュレーション方法。
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