　エンジン回転数が一定の状態とは、エンジントルクと負荷トルクが釣り合っている状態です。エンジントルクは、エンジンが発生する回転力です。負荷トルクは、負荷が回転を止めようとする力です。何も仕事をしていない場合は、回転摩擦力が働きます。エンジントルクが負荷トルクを上回ると、余剰のトルクによってエンジンと負荷の回転数が増加します。回転数の増加は余剰トルクに比例し、回転運動の運動方程式で表すことが出来ます。

Te－Tl＝I×dω／dt

　ただし、Teはエンジントルク（Torque Engine）、Tlは負荷トルク（Torque Load）、Iはエンジンと負荷の慣性モーメントの和、ωは回転速度で、dω／dtは回転加速度です。

制御とは何？

　この装置を回転数一定で運転することを考えます。

　エンジン回転数が目標値より低い場合は燃料レバーを燃料を増やす方向に動かし、エンジン回転数が高い場合には燃料を減らす方向に動かします。回転数計を凝視して数rpm程度の回転変化を見分け、頻繁に細かく燃料レバーを動かして回転数を調節することになります。

　この操作を上手く行うには熟練が必要です。いきなり実際のエンジンを操作すると少しレバーを動かすだけでエンジン回転数が大きく変化します。油断するとエンジンが止まったり、逆に回転数が上がり過ぎたりして、エンジンや発電機が壊れてしまうかもしれません。回転数一定の制御をするには、熟練した操作員が1人、かかりきりで操作する必要があります。

　もし、人に代わって操作をしてくれる装置が有れば、操作員は目標回転数を設定し、後は装置に任せておけば、一定回転の運転が可能となります。このような装置のことを回転制御装置と呼び、ECUはマイクロコンピュータと電子技術によってこの課題を実現するものです。ECUはエンジンの回転数を見張って、燃料レバーを増減してくれます。発電システムのECUに求められる基本的な制御機能／性能要件には、以下の項目が考えられます。

起動機能
停止機能
発電出力制御機能
- エンジンが発電機を回転させて電力を発生すること。発電電力は、出力1000wとする
- 一定電圧／一定周波数（AC100V／50Hzと60Hz選択可能）の交流を発電すること。電力は0～1000Wまで変化できること
過渡性能
- 発電電力が変化しても、電圧、周波数の変化が少なく一定時間内に収束すること。そのため、エンジン回転数変化が一定値以下であること