CN104011992A - 电动机控制装置、电动机控制方法 - Google Patents

Abstract

一种电动机控制装置，是从电流指令值生成电压指令值，并利用在电动机流动的检测电流来进行反馈控制的电动机控制装置，具有：在所述电动机以一定速度旋转时，把d轴电流指令值和q轴电流指令值分别设定为零的修正控制部、生成所述电流指令值与所述检测电流的偏差的积分值的电流控制部、测定所述生成的积分值的积分值测定部，所述修正控制部通过进行使所述测定的积分值变成预先决定范围内的值的调整，而调整对于所述电动机旋转位置的修正值。

Description

电动机控制装置、电动机控制方法

技术领域

本发明涉及电动机控制装置、电动机控制方法。

本申请根据2011年10月21日向日本申请的特愿2011-231884号而主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

在控制三相无刷电动机时，一般不是以UVW三相进行控制，而是把UVW的三相向d轴q轴这两轴坐标进行坐标变换，以d轴q轴这两相进行控制。

在此，说明向d轴和q轴这两轴坐标进行坐标变换的dq矢量控制的概略。dq矢量控制是以把转子的磁场方向作为d轴、把与之正交的方向作为q轴的dq坐标系上的等价电路来进行电动机的控制处理。这种控制电动机的电动机控制装置例如使用PI(Proportional Integral：比例积分)控制，使d轴的检测电流Id和q轴的检测电流Iq追随d轴的指令电流Id*和q轴的指令电流Iq*地通过反馈控制来控制d轴指令电压Vd*和q轴指令电压Vq*。

作为这种电动机具有的检测转子旋转角度位置的角度检测器，组合旋转分解器和角度检测电路来检测旋转角度的角度检测器被使用。旋转分解器是利用转子线圈与定子线圈的位置差来检测转子旋转角度的旋转检测装置。旋转分解器通过向转子线圈施加正弦波信号(Esinωt(E是正弦波的振幅、θω是励磁频率))而产生磁场。该磁场中，相互成直角设置的两个定子线圈则在各自的线圈产生有具有相位差的电压(KEsin(ωt)×sin(θ)，KEcos(ωt)×cos(θ))。使用该定子线圈的输出来检测旋转角度θ。且电动机控制装置根据检测出的旋转角度θ来控制电动机的电流。

但这种组装有角度检测器的电动机有时在角度检测器与同步电动机的旋转位置之间由旋转分解器的制造精度而出现误差，以及由旋转分解器的组装而出现误差等。

因此，专利文献1所记载的电动机控制装置把d轴和q轴的各电流指令值设定为0，从外部使电动机旋转。这时，在电动机产生有感应电压，但电动机控制装置控制电动机而使电流成为0。因此，电动机控制装置是使d轴电流Id、q轴电流Iq变成0地进行控制，在角度检测器与同步电动机的旋转位置之间没有相位偏离的情况下，仅有q轴电压Vq产生，而d轴电压Vd是0。

但在角度检测器与同步电动机的旋转位置之间有相位偏离的情况下，则产生有d轴电压Vd。专利文献1所记载的电动机控制装置求出把d轴电流Id和q轴电流Iq设定为0的d轴指令电压Vd*和q轴指令电压Vq*，并计算使求出的d轴指令电压Vd*成为0的偏置量△θ。专利文献1所记载的电动机控制装置使用计算出的偏置量，修正在角度检测器与同步电动机的旋转位置之间产生的偏离。

专利文献2所记载的电动机控制装置把q轴电流Iq控制为0，使d轴电流Id流动以使电动机旋转。这时，q轴电流Iq是产生扭矩的电流，d轴电流Id是励磁电流。因此，在角度检测器与同步电动机的旋转位置之间没有偏离的情况下，即使把q轴电流Iq设定为0而使d轴电流Id流动，也不产生扭矩。但在角度检测器与同步电动机的旋转位置之间有偏离的情况下，若把q轴电流Iq设定为0而使d轴电流Id流动，则产生扭矩。因此，在专利文献2所记载的电动机控制装置中，在把q轴电流Iq控制为0而使d轴电流Id流动来使电动机旋转时，要通过调整使扭矩成为0，修正由角度检测器与同步电动机的旋转位置组装的位置偏离和制造误差等所引起产生的偏离。

专利文献1：(日本)专利第3789895号公报

专利文献2：(日本)特开2002-374692号公报

发明内容

发明要解决的课题

但在专利文献1记载的技术中，要使用把检测信号从两相向三相的变换器，进行向d轴和q轴这两轴坐标的坐标变换。另一方面，专利文献1记载的技术，在根据生成的指令值来驱动电动机的PWM(脉冲宽度调制)变换器中也产生延迟。因此，专利文献1记载的技术有时在角度检测器与PWM变换器的输出之间出现延迟。其结果是专利文献1记载的技术中，由于这些延迟量对偏置调整的精度给予有影响，所以有不能高精度控制电动机的问题点。且专利文献1记载的技术中，是从指令电压值来计算偏置调整量，但由于指令电压容易受到噪声和高频的影响，所以有不能高精度控制电动机的问题点。

专利文献2记载的技术，由于是利用扭矩来进行修正，所以若电动机和与电动机连接的负载有摩擦，则该摩擦影响扭矩而使修正值有误差，有不能高精度控制电动机的问题点。

本发明是鉴于上述问题点而开发的，目的在于提供一种电动机控制装置和电动机控制方法，能够高精度控制电动机。

为了达到上述目的，本发明的电动机控制装置是从电流指令值生成电压指令值，并利用在电动机流动的检测电流来进行反馈控制的电动机控制装置，具有：在所述电动机以一定速度旋转时，把d轴电流指令值和q轴电流指令值分别设定为零的修正控制部、生成所述电流指令值与所述检测电流的偏差积分值的电流控制部、测定所述生成的积分值的积分值测定部，所述修正控制部通过进行使所述测定的积分值成为预先决定范围内的值的调整而调整对于所述电动机旋转位置的修正值。

本发明的电动机控制装置中，优选的是，所述修正控制部把所述调整的修正值和与所述电动机旋转位置对应的检测值相加而生成表示旋转位置的值，所述电流控制部使用生成的表示所述旋转位置的值进行控制，以使在所述电动机流动的所述检测电流成为所述电流指令值。

本发明的电动机控制装置中，优选的是，所述修正控制部通过比例积分控制所述测定的积分值中d轴电流偏差的积分值与零的偏差，来使所述测定的积分值中d轴电流偏差的积分值成为零。

本发明的电动机控制装置中，优选的是，所述电流控制部根据所述修正控制部生成的调整用修正值来进行控制，使在所述电动机流动的所述检测电流成为所述电流指令值，所述积分值测定部在生成所述调整用修正值时来测定各个所述积分值，所述修正控制部至少生成两个调整用修正值，根据所述积分值测定部测定的调整用修正值各自的所述积分值来算出近似式，使用所述计算出的计算式来计算对于所述电动机旋转位置的修正值。

本发明的电动机控制装置中，优选的是，所述修正控制部对于所述电动机以一定速度旋转的转速，在进行对于所述电动机旋转位置的修正值之前来进行dq坐标系的超前角度修正。

为了达到上述目的，本发明是从电流指令值生成电压指令值，并利用在电动机流动的检测电流来进行反馈控制的电动机控制装置的电动机控制方法，包括有：在所述电动机以一定速度旋转时，修正控制部把d轴电流指令值和q轴电流指令值分别设定为零的修正控制步骤、电流控制部生成所述电流指令值与所述检测电流的偏差的积分值的电流控制步骤、积分值测定部测定被生成的所述积分值的积分值测定步骤、所述修正控制部通过进行使所述测定的积分值成为预先决定范围内的值的调整而调整对于所述电动机旋转位置的修正值的步骤。

发明的效果

根据本发明，测定电动机在以一定速度旋转时的电流偏差的积分值，根据测定的电流偏差积分值来调整对于电动机旋转位置的修正值，使用调整的修正值来控制电动机的旋转。其结果是即使检测的旋转位置有偏离，也能够高精度控制电动机。

附图说明

图1是表示第一实施例电动机控制装置的控制块图；

图2是表示第一实施例旋转分解器概略结构的图；

图3是第一实施例的dq坐标系和控制系统d_cq_c坐标系的控制块图；

图4是第一实施例的电流PI控制部的块图；

图5是第一实施例的dq坐标系和d_cq_c坐标中由电流偏差积分值得出的电压矢量图；

图6是在使第一实施例的偏置值△θ′变化时，表示各电流偏差的积分值变化的图；

图7是第一实施例的偏置修正值调整步骤的流程图；

图8A是使用第一实施例的实际机器在使偏置修正值变化时，说明实测各电流偏差的积分值和各电压的结果一例的图；

图8B是使用第一实施例的实际机器在使偏置修正值变化时，说明实测各电流偏差的积分值和各电压的结果一例的图；

图9A是把图8A的偏置修正角度从－3deg到+3deg的范围放大的图；

图9B是把图8B的偏置修正角度从－3deg到+3deg的范围放大的图；

图10是表示第二实施例电动机控制装置的控制块图；

图11是第二实施例的偏置修正值调整步骤的流程图。

具体实施方式

以下使用附图详细说明本发明的实施例。本发明并不限定于该实施例，而是在其技术思想的范围内能够有各种变更。

首先说明电动机控制装置的概略动作。

电动机控制装置例如是在产业车辆和电动车、混合式汽车、列车、船舶、航空器、发电系统等中，接受来自电池单元的电力供给而控制电动机的装置。

把电动机作为动力的电动车和把内燃机与电动机并用作为动力的混合式机动车(以下叫做“电动车”)，为了提高电力的利用效率，电动机控制装置在控制三相驱动电流时是使用调制脉冲宽度的脉冲宽度调制控制(PWM(Pulse Width Modulation)控制)。

电动车等主要是使用永磁铁同步电动机，该电动机有与旋转同步的三相电流流动。为了PWM控制该三相电流，使用被叫做载波信号的一定频率的电脉冲。这时，驱动电流配合载波信号的时机且脉冲宽度被调制了的矩形波向电动机供给，利用电动机的电感而成为正弦波的三相电流。

且在这种电动机控制装置中，为了使在电动机流动的电流成为输入的扭矩指令的扭矩，则通过使用反馈的PI(Proportioral Integral：比例积分)控制来进行控制。PI控制是把向电动机供给的uvw三相向d轴q轴这两轴坐标进行坐标变换，以d轴q轴这两相进行控制。这种电动机控制装置组装有检测电动机旋转角度的角度检测器即旋转分解器。且电流的PI控制根据检测的电动机旋转角度和输入的扭矩指令而生成电流指令值，通过控制成使生成的电流指令值与在电动机流动的电流测定值一致来控制电动机。

d轴q轴的两轴坐标(以下叫做dq坐标系)是旋转坐标系，以由构成转子的永磁铁所产生的磁通方向即d轴和相位从d轴前进90度的q轴构成dq坐标系来表示。dq坐标系旋转，其旋转速度是角速度ω。在该dq坐标系中，把电动机电压V的d轴成分以Vd表示、把q轴成分以Vq表示。在dq坐标系中，把电动机I的d轴成分以Id表示、把q轴成分以Iq表示。

接着，说明本发明的概要。

在电动机控制系统中，产生有由旋转分解器的组装精度引起的误差、由旋转分解器的制造引起的误差和由旋转分解器检测信号处理的延迟引起的误差等(以下叫做旋转分解器的误差)。为了修正这种误差，本发明的电动机控制系统从外部使电动机以一定速度旋转。

在电动机一定旋转，且把d轴电流指令和q轴电流指令分别设定为零的状态下，实际动作的d轴电流和q轴电流仅是噪声等在流动，仅产生q轴电压，而d轴电压是零。但有旋转分解器的误差产生，在实际动作的坐标和电动机控制装置内的坐标则产生有dq坐标系的角度偏离。在实际动作和电动机控制装置内有dq坐标系的角度偏离的情况下，电动机控制装置内在表观上则有励磁电压矢量ωφa的相位偏离，对电动机电压矢量的角度产生影响。其结果是d轴电压不是零，产生与电压矢量的角度相应的电压。

基于该原理，本发明的电动机控制系统在使电动机定速旋转时，测定d轴电流指令值与检测电流的偏差的积分值。且本发明的电动机控制系统调整偏置修正值，以使测定的d轴电流指令值与检测电流的偏差的积分值成为0。

[第一实施例]

第一实施例从外部使电动机定速旋转。在电动机定速旋转时，本实施例的电动机控制装置测定d轴电流偏差的积分值和q轴电流偏差的积分值，调整偏置修正值。以下详细说明第一实施例。

图1是表示本实施例电动机控制系统的控制块图。

如图1所示，本实施例的电动机控制系统1具有：旋转分解器20、电动机控制装置30和偏置修正装置40。

电动机控制装置30具有：速度计算部302、电流指令部304、电流检测部305、三相/两相变换部306、电流PI控制部307(电流控制部)、两相/三相变换部308、负载计算部309和电力变换部310。

偏置修正装置40具有：积分值测定部401、显示部402、调整部403、修正控制部404和加法部405。

电动机控制装置30与电动机10和偏置修正装置40连接。驱动控制装置50具有驱动控制部501和驱动部502。驱动控制装置50与电动机10连接。

电动机10是三相电动机，由从电力变换部310输出的驱动电流来驱动。在电动机10组装有旋转分解器20。

旋转分解器20被组装在电动机10。旋转分解器20在每个采样时刻来检测各瞬间电动机10的旋转角度(或旋转位置)(以下把检测的旋转角度叫做检测角度)，把检测到的检测角度向偏置修正装置40的加法部405输出。采样的频率例如是5[KHz]。

速度计算部302根据加法部405输出的角度测定信号θ′来计算电动机10转子的角速度ω，把计算的角速度ω向电流PI控制部307输出。

在电流指令部304被输入有从速度计算部302输出的角速度ω和来自外部的扭矩指令值τ*。电流指令部304依据该扭矩指令值τ*和角速度ω而生成具有d轴成分和q轴成分的两相指令电流即d轴的电流指令值Id*和q轴的电流指令值Iq*(以下叫做d轴电流指令值、q轴电流指令值)。电流指令部304把生成的d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*向电流PI控制部307输出。

电流检测部305检测对于电动机10的三相电流Iu、Iv、Iw，并把检测的三相电流Iu、Iv、Iw向三相/两相变换部306输出。

三相/两相变换部306把电流检测部305输出的三相电流Iu、Iv、Iw变换成两相的d轴成分Id和q轴成分Iq(以下叫做检测电流)。三相/两相变换部306把变换的检测电流Id和Iq向电流PI控制部307输出。所谓的d轴成分电流(d轴电流)，是在把d轴取成磁通方向的情况下，流动的电流中在电动机10产生磁通而被使用的成分(励磁电流成分)。另外，所谓的q轴成分电流(q轴电流)，是在流动的电流中与负载扭矩对应的成分。

在电流PI控制部307被输入有：电流指令部304输出的d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*、三相/两相变换部306输出的检测电流Id和Iq、速度计算部302输出的角速度ω。电流PI控制部307控制在电动机10流动的电流Iu、Iv、Iw，以使控制变数即检测电流Id和Iq成为与d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*相应的值。且如后述，电流PI控制部307使用d轴电流指令值Id*、q轴电流指令值Iq*和角速度ω等来进行非干涉控制。

电流PI控制部307从输入的d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*分别减去检测电流Id和Iq，计算偏差△Id和△Iq。电流PI控制部307使用计算出的偏差△Id和△Iq，并根据下面的式(1)和式(2)来计算指令电压即d轴的电压指令值Vd*和q轴的电压指令值Vq*(以下叫做d轴电压指令值、q轴电压指令值)。本实施例由于是电流PI控制，所以d轴电压指令值Vd*与电压Vd相等、q轴电压指令值Vq*与电压Vq相等。因此，本实施例把d轴电压指令值Vd*作为d轴电压指令值Vd来表示，把q轴电压指令值Vq*作为q轴电压指令值Vq来表示。

电流PI控制部307把计算的d轴电压指令值Vd和q轴电压指令值Vq向两相/三相变换部308输出。

Vd*＝Kp×△Id+Ki×∫(△Id)dt  (1)

Vq*＝Kp×△Iq+Ki×∫(△Iq)dt  (2)

式(1)、(2)中，系数Kp、Ki是预先设定的系数。且式(1)、(2)中是把非干涉控制部的项除去来表示。

两相/三相变换部308使用加法部405输出的角度测定信号θ′来对电流PI控制部307输出的d轴电压指令值Vd和q轴电压指令值Vq进行坐标变换，计算三相的电压指令值Vu*、Vv*、Vw*。由于与电流PI控制部307同样地是电流PI控制，所以电压指令值Vu*、Vv*、Vw*分别与电压Vu、Vv、Vw相等，因此，把各电压指令值分别作为Vu、Vv、Vw来表示。

两相/三相变换部308把计算出的三相电压指令值Vu、Vv、Vw向负载计算部309输出。

在负载计算部309被输入有两相/三相变换部308输出的三相电压指令值Vu、Vv、Vw。负载计算部309在由载波频率fc决定的时机而根据三相电压指令值Vu、Vv、Vw来计算给予电动机的表示驱动电流信号的负载信号Du、Dv、Dw。负载计算部309把计算的负载信号Du、Dv、Dw向电力变换部310输出。

在电力变换部310具有用于从负载信号Du、Dv、Dw生成驱动电流而进行开关的例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)元件等电力控制元件(功率元件)。电力变换部310生成与负载计算部309输出的负载信号Du、Dv、Dw对应的三相驱动电流，把生成的三相驱动电流分别向电动机10供给。

偏置修正装置40的积分值测定部401测定电流PI控制部307的内部数据即d轴电流偏差的积分值lntgl＿d和q轴电流偏差的积分值lntgl＿q。积分值测定部401把测定的d轴电流偏差的积分值lntgl＿d和q轴电流偏差的积分值lntgl＿q向显示部402输出。且如后述，d轴电流偏差的积分值lntgl＿d是d轴电流指令值Id*与检测的d轴电流值Id的偏差的积分值。同样地，q轴电流偏差的积分值lntgl＿q是q轴电流指令值Iq*与检测的q轴电流值Iq的偏差的积分值。

显示部402显示由积分值测定部401输出的d轴电流偏差的积分值lntgl＿d和q轴电流偏差的积分值lntgl＿q的数据。对于积分值测定部401输出的d轴电流偏差的积分值lntgl＿d和q轴电流偏差的积分值lntgl＿q，显示部402也可以由按每个预先决定的范围设置的灯等来显示。显示部402也可以预先通过实测来设定认为是0的范围，在把d轴电流偏差的积分值lntgl＿d向该设定的范围输入的情况下，使表示判定OK的灯亮灯。

调整部403由进行偏置调整的利用者进行调整，把调整的修正值向修正控制部404输出。具体说就是，进行偏置调整的利用者根据显示在显示部402的d轴电流偏差的积分值lntgl＿d和q轴电流偏差的积分值lntgl＿q而例如利用电位器等进行调整，并把偏置调整值经由修正控制部404来调整。

修正控制部404根据驱动控制装置50输出的表示驱动状态的信息来判定电动机10是否是通过驱动控制装置50而处于以一定速度旋转的状态。在修正控制部404判定电动机10是以一定速度旋转的状态的情况下，控制电动机控制装置30而成为把d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*分别固定在0，且使伺服机构处于开动状态。

修正控制部404根据调整部403输出的修正值而生成偏置修正值，把生成的偏置修正值向加法部405输出。

也可以把偏置调整后的偏置修正值存储在电动机控制装置30或偏置修正装置40的存储部(未图示)。

加法部405把修正控制部404输出的偏置修正值△θ与旋转分解器20输出的检测信号θ相加，并把相加的信号作为角度测定信号θ′向速度计算部302、三相/两相变换部306和两相/三相变换部308输出。

驱动控制装置50的驱动控制部501生成使驱动部502以一定速度旋转的驱动信号，把生成的驱动信号向驱动部502输出。例如在把电动机控制装置30安装在车辆(未图示)的情况下，在偏置调整时，驱动控制部501利用安装在车辆的发动机(驱动部502)而以一定速度旋转，在空转状态生成控制的驱动信号。

驱动部502依据驱动控制部501输出的驱动信号来驱动电动机10。例如在把电动机控制装置30安装在车辆(未图示)的情况下，驱动部502是安装在车辆的发动机。

图2是表示本实施例旋转分解器20概略结构的图。

如图2所示，旋转分解器20被装配在电动机10的贯通轴，调整成与无刷电动机转子的磁场一致。旋转分解器20包括：旋转分解器转子22、一次侧线圈(转子)24和与一次侧线圈24相互成90度分开的两个二次侧线圈(定子)26。若向一次侧施加交流电压，则在二次侧线圈也产生电压。向二次侧输出的电压的振幅，若把θ设定成转子角度，则是sinθ和cosθ。

旋转分解器20根据这些二次侧线圈26的信号来计算电动机10的检测角度。该计算的检测角度在从电动机10电角的旋转基准角度(0度)到旋转一圈(360度)之间，由于电动车等惯性大，且与采样时间相比能够忽略加速度，所以是单调且大致线形增加的值。因此，电动机10多次旋转的计算值例如是锯齿齿状的波形。旋转分解器20利用该计算值而能够检测电动机10电角的检测角度。

图3是本实施例的dq坐标系和控制系统d_cq_c坐标系的控制块图。

偏置值△θ′是(偏置值修正值△θ+实际机器的偏置误差)，表示dq坐标系与控制系统d_cq_c坐标系的相位差。

所说的控制系统d_cq_c坐标系是指把电动机控制装置30a内的d轴置换成d_c轴、把q轴置换成q_c轴所表示的坐标系。

如图3所示，电动机控制装置30a在控制系统d_cq_c坐标系中由电流指令部304a和电流PI控制部307a构成。把控制对象60a的电动机10和旋转分解器20以实际坐标的d轴q轴表示的部分则由第一相位变换部320、第二相位变换部321和电动机电压方程式部322构成。

偏置修正装置40a由积分值测定部401a、显示部402a、调整部403和修正控制部404a构成。

与图1相同的动作部使用相同的符号而省略说明。

在电动机控制装置30a的电流指令部304a被输入有从外部输入的扭矩指令值τ*。电流指令部304a依据该扭矩指令值τ*而生成d_c轴电流指令值Id_c*和q_c轴电流指令值Iq_c*。电流指令部304a把生成的d_c轴电流指令值Id_c*和q_c轴电流指令值Iq_c*向电流PI控制部307a输出。

电流PI控制部307a从输入的d轴电流指令值Id_c*和q轴电流指令值Iq_c*并分别根据d_c轴电流Id_c和q_c轴电流Iq_c而计算d_c轴电压指令值Vd_c和q_c轴电压指令值Vq_c。

控制对象60a的第一相位变换部320是从d轴q轴的电流向d_c轴q_c轴的电流的变换部。第一相位变换部320把偏置值△θ′部分进行坐标变换，从d轴电流Id和q轴电流Iq分别变换成d_c轴电流Id_c和q_c轴电流Iq_c。第一相位变换部320把变换的d_c轴电流Id_c和q_c轴电流Iq_c向电流PI控制部307a输出。

另外，本实施例在偏置调整时由于把d轴电流Id、q轴电流Iq、控制系统坐标的d_c轴电流Id_c和控制系统坐标的q_c轴电流Iq_c控制成0，所以在偏置调整时也可以不考虑第一相位变换部320。

第二相位变换部321是从d_c轴q_c轴的电压向d轴q轴的电压的变换部。第二相位变换部321把偏置值△θ′部分进行坐标变换，从d_c轴电压Vd_c和q_c轴电压Vq_c分别变换成d轴电压Vd和q轴电压Vq。第二相位变换部321把变换的d轴电压Vd和q轴电压Vq向电动机电压方程式部322输出。

在此，若把延迟部分ω△t省略，则第二相位变换部321如下式(3)表示。

[数学式1]

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Vd}\\ \mathrm{Vq}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\cos \left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)-\sin \left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)\\ \sin \left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)\cos \left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{\mathrm{Vd}}_c\\ {\mathrm{Vq}}_c\end{array}\right]...\left(3\right)$

在电动机电压方程式部322被输入有第二相位变换部321所输出的d轴电压Vd和q轴电压Vq。

电动机电压方程式部322具有的电动机10的电压方程式如下式(4)表示(例如参照：参考文献1新中新二、永磁铁同步电动机的矢量控制技术上卷电波新闻社2008年p98)。

[数学式2]

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Vd}\\ \mathrm{Vq}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\mathrm{Ra}+\mathrm{pLd}& -\mathrm{\ωLd}\\ \mathrm{\ωLd}& \mathrm{Ra}+\mathrm{pLd}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{Id}\\ \mathrm{Iq}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}0\\ \mathrm{\ω\Φa}\end{array}\right]...\left(4\right)$

在式(4)中，ω是角速度、φa是电动机10的交链磁通、ωφa是感应电压。Ld是d轴的电感、Lq是q轴的电感。Ra是电动机10每一相线圈的电阻。

式(4)中，p是微分算子。因此，在常规状态下式(4)如下式(5)那样表示。

[数学式3]

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Vd}\\ \mathrm{Vq}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\mathrm{Ra}& -\mathrm{\ωLd}\\ \mathrm{\ωLd}& \mathrm{Ra}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{Id}\\ \mathrm{Iq}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}0\\ \mathrm{\ω\Φa}\end{array}\right]...\left(5\right)$

电动机电压方程式部322使用式(4)或式(5)来计算d轴电流Id和q轴电流Iq，把计算的d轴电流Id和q轴电流Iq向第一相位变换部320输出。

偏置修正装置40a的积分值测定部401a测定电流PI控制部307a的内部数据即d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c和q_c轴电流偏差的积分值lntgl＿q_c。积分值测定部401a把测定的d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c和q_c轴电流偏差的积分值lntgl＿q_c向显示部402a输出。

显示部402a显示由积分值测定部401a输出的d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c和q_c轴电流偏差的积分值lntgl＿q_c。

修正控制部404a根据调整部403a输出的修正值而生成偏置修正值，把生成的偏置修正值向控制对象60a输出。

接着，使用图4说明电流PI控制部307a的概略结构。

图4是本实施例的电流PI控制部307a的块图。

如图4所示，电流PI控制部307a具有：加法部340、344、345和349、放大部Gpd341、放大部Gid342、积分器343和348、放大部Gpq346、放大部Giq347和非干涉控制部350。

非干涉控制部350具有：Ra参数部350-1和350-3、Ld参数部350-6、φ_aff参数部350-8、Lq参数部350-11、加法部350-2、350-4、350-7、350-9、350-12以及乘法部350-5和350-10。

加法部340从电流指令部304a输出的d_c轴电流指令值Id_c*减去第一相位变换部320输出的d_c轴电流Id_c，计算偏差△Id_c。加法部340把计算出的偏差△Id_c向放大部Gpd341和放大部Gid342输出。

在放大部Gpd341存储有d轴电流控制比例增益。另外，d轴电流控制比例增益由电动机控制装置30的设计者预先计算出并存储。放大部Gpd341对加法部340输出的偏差△Id_c乘以d轴电流控制比例增益，把相乘的值Gpd×△Id_c向加法部344输出。

在放大部Gid342存储有d轴电流控制比例增益。另外，d轴电流控制比例增益由电动机控制装置30的设计者预先计算出并存储。放大部Gid342对加法部340输出的偏差△Id_c乘以d轴电流控制比例增益，把相乘的值Gid×△Id_c向积分器343输出。

积分器343把放大部Gid342输出的值Gid×△Id_c进行积分，把积分的值lntgl＿d_c(＝Gid×∑(△Id_c))向加法部344输出。

加法部344把积分器343输出的值lntgl＿d_c与放大部Gpd341输出的值Gpd×△Id_c相加，并把相加的值lntgl＿d_c+Gpd×△Id_c向非干涉控制部350输出。

加法部345从电流指令部304a输出的q_c轴电流指令值Iq_c*减去第一相位变换部320输出的q_c轴电流Iq_c，计算偏差△Iq_c。加法部345把计算出的偏差△Iq_c向放大部Gpq346和放大部Giq347输出。

在放大部Gpq346存储有q轴电流控制比例增益。另外，q轴电流控制比例增益由电动机控制装置30的设计者预先计算出并存储。放大部Gpq346对加法部345输出的偏差△Iq_c乘以q轴电流控制比例增益，把相乘的值Gpd×△Iq_c向加法部349输出。

在放大部Giq347存储有q轴电流控制比例增益。另外，q轴电流控制比例增益由电动机控制装置30的设计者预先计算出并存储。放大部Giq347对加法部345输出的偏差△Iq_c乘以d轴电流控制比例增益，把相乘的值Giq×△Iq_c向积分器348输出。

积分器348把放大部Giq347输出的值Giq×△Iq_c进行积分，把积分的值lntgl＿q_c(＝Giq×∑(△Iq_c))向加法部349输出。

加法部349把积分器348输出的值lntgl＿q_c与放大部Gpd346输出的值Gpq×△Iq_c相加，并把相加的值lntgl＿q_c+Gpq×△Iq_c向非干涉控制部350输出。

接着，说明非干涉控制部350的各部分。

在Ra参数部350-1存储有是预先规定值的线圈电阻Ra的电阻值。线圈电阻Ra的电阻值由电动机控制装置30的设计者预先计算出并存储。Ra参数部350-1把线圈电阻Ra的电阻值与电流指令部304a输出的q_c轴电流指令值Iq_c*相乘，把相乘的值Ra×Iq_c*向加法部350-2输出。

加法部350-2把Ra参数部350-1输出的值Ra×Iq_c*与加法部349输出的值(lntgl＿q_c+Gpq×△Iq_c)相加，并把相加的值(lntgl＿q_c+Gpq×△Iq_c+Ra×Iq_c*)向加法部350-7输出。

在Ra参数部350-3存储有是预先规定值的线圈电阻Ra的电阻值。Ra参数部350-3把线圈电阻Ra的电阻值与电流指令部304a输出的d_c轴电流指令值Id_c*相乘，把相乘的值Ra×Id_c*向加法部350-4输出。

加法部350-4把Ra参数部350-3输出的值Ra×Id_c*与加法部344输出的值(lntgl＿d_c+Gpd×△Id_c)相加，并把相加的值(lntgl＿d_c+Gpd×△Id_c+Ra×Id_c*)向加法部350-12输出。

乘法部350-5把速度计算部302输出的角速度ω与电流指令部304a输出的d_c轴电流指令值Id_c*相乘，把相乘的值ωId_c*向Ld参数部350-6输出。

在Ld参数部350-6存储有是预先规定值的d轴电感Ld。另外，d轴电感Ld由电动机控制装置30的设计者预先计算出并存储。Ld参数部350-6把d轴电感Ld与乘法部350-5输出的值ωId_c*相乘，把相乘的值ωLd×Id_c*向加法部350-7输出。

加法部350-7把Ld参数部350-6输出的值ωLd×Id_c*与加法部350-2输出的值(lntgl＿q_c+Gpq×△Iq_c+Ra×Iq_c*)相加，并把相加的值(lntgl＿q_c+Gpq×△Iq_c+Ra×Iq_c*+ωLd×Id_c*)向加法部350-9输出。

在φ_aff参数部350-8存储有是预先规定值的电动机10转子的交链磁通φ_aff。交链磁通φ_aff由电动机控制装置30的设计者预先计算出并存储。φ_aff参数部350-8把交链磁通φ_aff与速度计算部302输出的角速度ω相乘，并把相乘的值ωφ_aff向加法部350-9输出。

加法部350-9把φ_aff参数部350-8输出的值ωφ_aff与加法部350-7输出的值(lntgl＿q_c+Gpq×△Iq_c+Ra×Iq_c*+ωLd×Id_c*)相加，并把相加的值(lntgl＿q_c+Gpq×△Iq_c+Ra×Iq_c*+ωLd×Id_c*+ωφ_aff)作为q_c轴电压指令值Vq_c输出。

乘法部350-10把电流指令部304a输出的q_c轴电流指令值Iq_c*与速度计算部302输出的角速度ω相乘，把相乘的值ωIq_c*向Lq参数部350-11输出。

在Lq参数部350-11存储有是预先规定值的q轴电感Lq。另外，q轴电感Lq由电动机控制装置30的设计者预先计算出并存储。Lq参数部350-11把q轴电感Lq与乘法部350-10输出的值ωIq_c*相乘，把相乘的值ωLq×Iq_c*向加法部350-12输出。

加法部350-12从加法部350-4输出的值(lntgl＿d_c+Gpd×△Id_c+Ra×Id_c*)减去Lq参数部350-11输出的值ωIq_c*×Lq，并把相减的值(lntgl＿d_c+Gpd×△Id_c+Ra×Id_c*－ωLq×Iq_c*)作为d_c轴电压指令值Vd_c输出。

接着，使用图3、图4说明本实施例的电流偏差积分值与电压指令值的关系。

本实施例如后述，在偏置调整时利用电动机控制装置30a进行控制，以使d轴电流Id、q轴电流Iq、d_c轴电流Id_c和q_c轴电流Id_c成为0。

因此，由式(5)而把d轴电压Vd、q轴电压Vq如下式(6)表示。

[数学式4]

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Vd}\\ \mathrm{Vq}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}0\\ \mathrm{\ω\Φa}\end{array}\right]...\left(6\right)$

       (6)

若把式(6)代入式(3)，则求出下式(7)。

[数学式5]

$\left[\begin{array}{c}0\\ \mathrm{\ω\Φa}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\cos \left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)-\sin \left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)\\ \sin \left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)\cos \left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{\mathrm{Vd}}_c\\ {\mathrm{Vq}}_c\end{array}\right]...\left(7\right)$

由式(7)而把d_c轴电压Vd_c和q_c轴电压Vq_c如下式(8)表示。

[数学式6]

$\begin{array}{c}\left[\begin{array}{c}{\mathrm{Vd}}_c\\ {\mathrm{Vq}}_c\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\cos \left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)\mathrm{s\; in}\left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)\\ -\sin \left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)\mathrm{co\; s}\left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}0\\ \mathrm{\ω\Φa}\end{array}\right]\\ =\left[\begin{array}{c}\sin \left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)\\ \cos \left(\mathrm{\Δ}{\mathrm{\θ}}^{\′}\right)\end{array}\right]\mathrm{\ω\Φa}\end{array}...\left(8\right)$

接着，在电流PI控制部307a，由于在常规状态通过PI控制而把电流偏差控制成为0，所以向放大部Gpd341和放大部Gpq346输入的电流偏差是0。因此，控制系统坐标的d_c轴电压Vd_c如下式(9)表示，控制系统坐标的q_c轴电压Vq_c如下式(10)表示。

Vd_c＝lntgl＿d_c+Ra×Id_c*－ωLq×Iq_c*  (9)

Vq_c＝lntgl＿q_c+Ra×Iq_c*+ωLd×Id_c*+ωφ_aff  (10)

式(10)中，ωφ_aff是表示前馈的感应电压。

由于在偏置调整时以d_c轴电流指令值Id_c*和q_c轴电流指令值Iq_c*成为0地把伺服机构控制成开动状态，所以式(9)和式(10)被表示如下式(11)和下式(12)。

lntgl＿d_c＝Vd_c  (11)

lntgl＿q_c＝Vq_c－ωφ_aff  (12)

若把式(8)代入式(11)和式(12)，则式(11)和式(12)被表示如下式(13)和式(14)。

lntgl＿d_c＝ωφa×sin(△θ′)  (13)

lntgl＿q_c＝ωφa×cos(△θ′)－ωφ_aff  (14)

式(13)和式(14)的关系被表示如图5。图5是第一实施例的dq坐标系和d_cq_c坐标中的电流偏差积分值的电压矢量图。

图5所示的例中，在具有由旋转分解器20组装引起的误差、制造引起的误差、电动机控制装置30延迟引起产生的误差等的情况下，控制系统坐标q_c轴表示出相对实际坐标q轴而超前角度△θ′的状态。

图6是在使偏置值△θ′变化时，表示各电流偏差的积分值变化的图。图6中，横轴表示角度，纵轴表示电流偏差积分值的大小。曲线g101表示d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c相对偏置值△θ′的变化，曲线g102表示q_c轴电流偏差的积分值lntgl＿q_c相对偏置值△θ′的变化。

本实施例中，利用者利用调整部403使偏置修正值△θ变化，通过调整使控制系统坐标的d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c成为0来进行偏置调整。

接着，使用图3、图4和图7来说明偏置修正值△θ的调整步骤。以下的偏置修正值△θ的调整是以把电动机控制系统1安装在车辆的情况来说明。以下的偏置修正值△θ的调整是以使用d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c进行调整为例进行说明。

图7是本实施例的偏置修正值调整步骤的流程图；

(步骤S1)偏置修正装置40a的修正控制部404a以电动机10在步骤S2被驱动的转速而对于由两相/三相变换部308和电力变换部310等引起的延迟影响部分的超前角进行预先调整，其理由是为了防止：如果从d轴电压指令值Vd和q轴电压指令值Vq到d轴电压Vd和q轴电压Vq有延迟时间，则各值的计算产生误差。在步骤S1完成后则向步骤S2前进。

(步骤S2)驱动控制装置50的驱动控制部501经由驱动部502而使电动机10以一定速度旋转。具体说就是驱动控制部501把车辆的发动机(驱动部502)设定在空转状态，使电动机10以一定速度旋转。接着，驱动控制部501把表示电动机10驱动状态的信息向修正控制部404a输出。在步骤S2完成后则向步骤S3前进。

(步骤S3)在驱动控制部501输出的表示驱动状态的信息是表示电动机10在定速旋转的信息的情况下，修正控制部404a把d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*各自设定为0，把电动机控制装置30a的伺服机构控制成开动状态。在步骤S3完成后则向步骤S4前进。

(步骤S4)积分值测定部401a测定d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c。积分值测定部401把测定的d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c向显示部402a输出。在步骤S4完成后则向步骤S5前进。

(步骤S5)利用者根据显示部402a显示的d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c的值，或者一边看灯等的显示一边使d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c成为0地由调整部403进行调整，并向控制对象60a输出。

(步骤S6)利用者判断d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c是否是0。在判断d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c是0的情况下(步骤S6：是)，则向步骤S7前进。在判断d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿d_c不是0的情况下(步骤S6：否)，则向步骤S4返回。

(步骤S7)修正控制部404a把偏置调整完成后的偏置修正值△θ进行固定。

由以上，偏置修正值的调整完成。

接着，使用图8A、图8B、图9A和图9B来说明本实施例电动机控制系统1的实测结果。

图8A和图8B是使用本实施例的实际机器在使偏置修正值变化时，说明实测各电流偏差的积分值和各电压的结果一例的图。

图9A和图9B是把图8A和图8B的偏置修正角度从－3deg到+3deg的范围放大的图。

《实测方法》

步骤1：从外部使电动机以+500[rpm]旋转，多次测定d轴电流指令值和q轴电流指令值各自成为0时的电动机控制装置30b的内部数据。依据测定的数据计算各数据的最大值、最小值和平均值。

步骤2：把偏置修正值设定在－30[deg]，从外部使电动机以+500[rpm]旋转，多次测定d轴电流指令值和q轴电流指令值各自成为0时的电动机控制装置30b的内部数据。依据测定的数据计算各数据的最大值、最小值和平均值。

步骤3：把偏置修正值设定在+30[deg]，从外部使电动机以+500[rpm]旋转，多次测定d轴电流指令值和q轴电流指令值各自成为0时的电动机控制装置30b的内部数据。依据测定的数据计算各数据的最大值、最小值和平均值。

首先，使用图8A和图9A说明偏置修正值是初始状态(0)时的实测结果。

图8A和图9A是通过步骤1～3测定的d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿ld_c和q_c轴电流偏差的积分值lntgl＿lq_c的实测结果。即图8A和图9A是把偏置修正值在－30[deg]、0[deg]、+30[deg]的各d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿ld_c和q_c轴电流偏差的积分值lntgl＿lq_c的最大值、最小值、平均值的关系以曲线来进行表示。

在图8A和图9A中，横轴表示偏置修正值，纵轴表示d_c轴电流偏差的积分值和q_c轴电流偏差的积分值的大小。图8A中，曲线g201表示q_c轴电流偏差的积分值lntgl＿lq_c+ωφ_aff的最大值，曲线g202表示q_c轴电流偏差的积分值lntgl＿lq_c+ωφ_aff的最小值，曲线g203表示q_c轴电流偏差的积分值lntgl＿lq_c+ωφ_aff的平均值。

在图8A和图9A中，曲线g211表示d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿ld_c的最大值，曲线g212表示d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿ld_c的最小值，曲线g213表示d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿ld_c的平均值。

如图9A所示，在d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿ld_c＝0时，偏置修正值的平均值是约－1.7[deg]。这是把实际机器的偏置即+1.7[deg]恰好修正的值。且如箭头g244所示，在d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿ld_c＝0时，偏置修正值在d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿ld_c的最大值与最小值之间的差是少的，即偏差少。在d_c轴电流偏差的积分值lntgl＿ld_c的最大值与最小值之间，偏置修正值的差少的理由是因为仅使用了电流PI控制部307a的积分器343的值，所以不受噪声和高次谐波的影响，偏置修正值的偏差少。包含在d_c轴电压Vd_c的噪声和高次谐波与控制成零的检测电流重叠，特别是放大器Gpd341把检测电流的噪声和高次谐波放大。另一方面，积分器343使噪声和高次谐波衰减。由于把电流指令值变成零，所以在一定速度的常规状态，即使把ωφ_aff以外的非干涉控制和放大器Gpd341的比例控制成分省略，也完全没问题。

接着，作为参考，使用图8B和图9B说明d_c轴电压Vd_c的实测结果。

图8B和图9B是测定步骤1～3的d_c轴电压Vd_c和q_c轴电压Vq_c的实测结果。即图8B和图9B是把偏置修正值在－30[deg]、0[deg]、+30[deg]的各d_c轴电压Vd_c和q_c轴电压Vq_c的最大值、最小值、平均值的关系以曲线来进行表示。在图8B和图9B中，横轴表示偏置修正值，纵轴表示d_c轴电压和q_c轴电压。

图8B中，曲线g221表示q_c轴电压Vq_c的最大值，曲线g222表示q_c轴电压Vq_c的最小值，曲线g223表示q_c轴电压Vq_c的平均值。

在图8B和图9B中，曲线g231表示d_c轴电压Vd_c的最大值，曲线g232表示d_c轴电压Vd_c的最小值，曲线g233表示d_c轴电压Vd_c的平均值。

如图9B所示，在d_c轴电压Vd_c＝0时，偏置修正值的平均值是约－1.0[deg]。这是作为实际机器的偏置即+1.7[deg]的修正而残留有+0.7[deg]的误差。且如箭头g254所示，在d_c轴电压Vd_c＝0时，偏置修正值在d_c轴电压Vd_c的最大值与最小值之间，差是大的，即偏差大。在d_c轴电压Vd_c的最大值与最小值之间差大的理由是，d_c轴电压Vd_c容易受噪声和高次谐波的影响，所以偏置修正值的偏差大。

如使用图8A、图8B、图9A和图9B说明的那样，根据本实施例的电动机控制系统，利用者测定d_c轴电流偏差的积分值，并使d_c轴电流偏差的积分值变成0地进行调整。

其结果是，与把d_c轴电压Vd_c变成0那样地设定偏置修正值并进行调整的情况比较，能够抑制噪声和高次谐波的影响，因此还能够抑制偏置修正值的偏差，能够高精度地抑制偏置误差。

如上所述，本实施例的电动机控制系统1在从外部使电动机10以一定速度旋转的情况下，电动机控制装置30使d轴和q轴的各电流指令值变成0地进行PI控制，把电动机10的伺服机构控制成打开状态。这时，偏置修正装置40测定d轴电流偏差的积分值，利用者使测定的d轴电流偏差的积分值变成0地调整偏置修正值。

其结果是，测定不易受噪声和高次谐波影响的d轴电流偏差的积分值以进行偏置调整，因此抑制噪声和高次谐波的影响，能够高精度地抑制偏置误差。

本实施例说明了利用者一边看显示部402的显示一边利用调整部403进行调整的例，但并不限定于此。也可以修正控制部404在电动机10进行定速旋转时，例如使偏置修正值在－30[deg]～+30[deg]的范围变化。且积分值测定部401测定这时d轴电流偏差的积分值，修正控制部404使测定的d轴电流偏差的积分值成为0或者成为预定范围内的值地进行偏置修正值的调整。

本实施例说明了偏置修正装置40的积分值测定部401测定电流PI控制部307的内部数据即d轴电流偏差的积分值lntgl＿d的例，但并不限定于此。积分值测定部401也可以仅测定q轴电流偏差的积分值lntgl＿q，或者测定d轴电流偏差的积分值lntgl＿d和q轴电流偏差的积分值lntgl＿q这两者。

这时，也可以积分值测定部401把仅测定的q轴电流偏差的积分值lntgl＿q，或者d轴电流偏差的积分值lntgl＿d和q轴电流偏差的积分值lntgl＿q这两者向显示部402输出。利用者依据显示部402显示的值或灯的亮灯状态等而通过调整部403把q轴电流偏差的积分值lntgl＿q调整成极大值。

也可以显示部402显示q轴电流偏差的积分值lntgl＿q的值，或者也可以预先测定并设定极大值的范围，在q轴电流偏差的积分值lntgl＿q进入该设定范围的情况下，使判定OK的灯亮灯。

[第二实施例]

第二实施例说明通过自动调整来调整偏置修正值的方法的一例。

图10是表示本实施例电动机控制系统1a的控制块图。

与第一实施例的电动机控制系统1具有相同功能的功能部则使用相同的符号而省略说明。

与电动机控制系统1的差异是偏置修正装置40b。如图10所示，偏置修正装置40b具有：积分值测定部401b、修正控制部404b和加法部405b。

积分值测定部401b测定电流PI控制部307的内部数据即d轴电流偏差的积分值lntgl＿d和q轴电流偏差的积分值lntgl＿q。积分值测定部401b把测定的d轴电流偏差的积分值lntgl＿d和q轴电流偏差的积分值lntgl＿q向修正控制部404b。

修正控制部404b根据驱动控制装置50输出的表示驱动状态的信息来判定电动机10是否是通过驱动控制装置50而处于以一定速度旋转的状态。在修正控制部404判定电动机10是以一定速度旋转的状态的情况下，控制电动机控制装置30而成为把d轴电流指令值Id和q轴电流指令值Iq分别固定在0，且使伺服机构处于开动状态。

且修正控制部404b通过对积分值测定部401b输出的d轴电流偏差的积分值lntgl＿d与0的偏差进行PI控制，而使d轴电流偏差的积分值lntgl＿d变成0地来控制偏置修正值。修正控制部404b进行如下的控制：例如在d轴电流偏差的积分值lntgl＿d是正的情况下，减去偏置修正值，在d轴电流偏差的积分值lntgl＿d是负的情况下，把偏置修正值加上，这样反复地进行上述计算，而收敛偏置修正值。

接着，使用图10和图10来说明偏置修正值△θ的调整步骤。以下的偏置修正值△θ的调整是以把电动机控制系统1a安装在车辆的情况来说明。以下的偏置修正值△θ的调整是以使用d轴电流偏差的积分值lntgl＿d进行调整为例进行说明。

图11是本实施例的偏置修正值调整步骤的流程图；

(步骤S101～步骤S103)步骤S101～步骤S103与第一实施例的步骤S1～步骤S3(图7)同样进行。

(步骤S104)积分值测定部401b测定d轴电流偏差的积分值lntgl＿d。积分值测定部401把测定的d轴电流偏差的积分值lntgl＿d向修正控制部404b输出。在步骤S104完成后则向步骤S105前进。

(步骤S105)修正控制部404b进行如下的控制：通过对积分值测定部401b输出的d轴电流偏差的积分值lntgl＿d与0的偏差进行PI控制，把偏置修正值△θ向控制对象60a输出，使d轴电流偏差的积分值lntgl＿d成为0。

(步骤S106)修正控制部404b判断d轴电流偏差的积分值lntgl＿d的绝对值是否是在预定的界限值以下。在判断d轴电流偏差的积分值lntgl＿d的绝对值是在预定的界限值以下的情况下，即d轴电流偏差的积分值lntgl＿d收敛的情况下(步骤S106：Yes)，则向步骤S107前进。在判断d轴电流偏差的积分值lntgl＿d的绝对值不是在预定的界限值以下的情况下(步骤S106：No)，则向步骤S104返回。

(步骤S107)修正控制部404b把偏置调整完成后的偏置修正值△θ进行固定。

由以上，偏置修正值的调整完成。

如上所述，本实施例的电动机控制系统1a在从外部使电动机10以一定速度旋转的情况下，电动机控制装置30使d轴和q轴的各电流指令值变成0地进行PI控制，把电动机10的伺服机构控制成打开状态。这时，偏置修正装置40b测定d轴电流偏差的积分值，并使测定的d轴电流偏差的积分值变成0地调整偏置修正值。

其结果是，在第一实施例效果的基础上，还能够高精度且自动地进行偏置修正值的调整。

[第三实施例]

第二实施例说明了通过PI控制而使d轴电流偏差的积分值成为0地调整偏置修正值的例，但第三实施例是说明其他的调整方法。

第三实施例中，偏置修正装置40b至少设定两个以上的偏置修正值，对设定的偏置修正值时的各d轴电流偏差的积分值进行测定。

修正控制部404b把测定的d轴电流偏差的积分值进行插补，计算出近似式。例如在图8A和图8B中，若直线近似于曲线g211，则成为y＝1.0833x+1.75。其中，x是偏置修正值、x是d轴电流偏差的积分值。

接着，修正控制部404b使用计算出的近似式，计算使d轴电流偏差的积分值成为0的偏置修正值。

如上所述，根据本实施例的电动机控制系统，使用设定了两个以上偏置修正值时的d轴电流偏差的积分值，计算出近似式，使用计算出的近似式来计算偏置修正值。

其结果是，本实施例的电动机控制系统能够以少的调整次数来进行偏置修正值。

第三实施例中，也可以是偏置修正装置40b测定q轴电流偏差的积分值，并使用测定的值进行调整。这时，例如修正控制部404b使用设定了两个以上偏置修正值时的q轴电流偏差的积分值，计算出2次近似式，从计算出的近似式来计算成为极大值的偏置修正值。

第一～第三实施例中，在偏置误差大的情况下，电动机控制装置的控制系统不稳定。且在偏置误差大的情况下，还有旋转分解器组装不良、配线错误等。因此，在第一～第三实施例中，也可以以公知的技术检测偏置误差是否比预定的值大(例如90度)，把这样的电动机和旋转分解器通过事前检查除去。

为了实现实施例图1、图4和图10各部分的功能，也可以利用与计算机系统的CPU连接的ROM、HDD等也保存的程序来实行。或者也可以以PLD(可编程序逻辑器件)和ASIC(Application Specific Integratid Circuit)和电路通过计算机来实现。

本发明能够广泛地应用在电动机控制装置和电动机控制方法中，测定在使电动机以一定速度旋转时的电流偏差的积分值，根据测定的电流偏差的积分值来调整对于电动机旋转位置的修正值，使用调整的修正值来控制电动机的旋转，因此，即使检测的旋转位置有偏离，也能够高精度控制电动机。

符号说明

1、1a电动机控制系统 10电动机 20旋转分解器

30、30a电动机控制装置 40、40a、40b偏置修正装置

50驱动控制装置 302速度计算部 304、304a电流指令部

305电流检测部 306三相/两相变换部 307、307a电流PI控制部

308两相/三相变换部 309负载计算部 310电力变换部

320第一相位变换部 321第二相位变换部 322电动机电压方程式部

323加法部 343、348积分器 401、401a、401b积分值测定部

402、402a显示部 403调整部 404、404a、404b修正控制部

405、405a、405b加法部 501驱动控制部 502驱动部

Claims (6)

1.一种电动机控制装置，其特征在于，从电流指令值生成电压指令值，并利用在电动机流动的检测电流来进行反馈控制，

所述电动机控制装置具有：

在所述电动机以一定速度旋转时，把d轴电流指令值和q轴电流指令值分别设定为零的修正控制部；

生成所述电流指令值与所述检测电流的偏差的积分值的电流控制部；

测定生成的所述积分值的积分值测定部，

所述修正控制部通过进行使测定的所述积分值成为预先决定范围内的值的调整，而调整对于所述电动机旋转位置的修正值。

2.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述修正控制部把调整的所述修正值和与所述电动机旋转位置对应的检测值相加而生成表示旋转位置的值，

所述电流控制部使用生成的表示所述旋转位置的值进行控制，以使在所述电动机流动的所述检测电流成为所述电流指令值。

3.如权利要求1或权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述修正控制部通过对测定的所述积分值中d轴电流偏差的积分值与零的偏差进行比例积分控制，而进行使测定的所述积分值中d轴电流偏差的积分值成为零的控制。

4.如权利要求1或权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述电流控制部根据所述修正控制部生成的调整用修正值来进行控制，以使在所述电动机流动的所述检测电流成为所述电流指令值，

所述积分值测定部在生成了所述调整用修正值时，测定各个所述积分值，

所述修正控制部至少生成两个调整用修正值，根据所述积分值测定部测定的调整用修正值各自的所述积分值来算出近似式，使用所述算出的计算式来计算对于所述电动机旋转位置的修正值。

5.如权利要求1到权利要求4任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述修正控制部对于所述电动机以一定速度旋转的转速，在进行对于所述电动机旋转位置的修正值之前来进行dq坐标系的超前角度修正。

6.一种电动机控制方法，其特征在于，

是从电流指令值生成电压指令值，并利用在电动机流动的检测电流来进行反馈控制的电动机控制装置的电动机控制方法，

所述电动机控制方法包括：

在所述电动机以一定速度旋转时，修正控制部把d轴电流指令值和q轴电流指令值分别设定为零的修正控制步骤；

电流控制部生成所述电流指令值与所述检测电流的偏差的积分值的电流控制步骤；

由积分值测定部测定被生成的所述积分值的积分值测定步骤；

所述修正控制部通过进行使测定的所述积分值成为预先决定范围内的值的调整，而调整对于所述电动机旋转位置的修正值的步骤。