CN110323977B - 马达单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种马达单元，其具有：马达；控制部，其输出脉冲信号；驱动部，其根据脉冲信号而向马达提供驱动电流；以及观测部，其观测马达的实际转速。控制部具有：多个计算部，它们计算马达的转速的控制值；以及脉冲生成部，其具有多个控制阶段，该脉冲生成部在各控制阶段选择由多个所述计算部计算出的各控制值中的一个，根据所选择的一个控制值而生成所述脉冲信号。多个计算部包含第一计算部，该第一计算部计算使转速按照一定的图案上升的控制值，所述控制值将使马达以比最终目标转速小的第一目标转速旋转的控制值作为上限，所述脉冲生成部在所述马达刚起动后的第一阶段，选择由第一计算部计算出的控制值。

Description

马达单元

技术领域

本发明涉及马达单元。

背景技术

在马达中，一般进行以下的旋转控制：反馈马达的实际转速，使实际转速收敛为目标转速。作为反馈控制，公知有PID控制。例如，根据PI控制，基于目标转速与实际转速之差而进行比例控制和积分控制，从而设定马达的控制电压(例如，参照日本公开公报特开2001-103776号公报)。在马达的实际转速的检测中使用霍尔元件、编码器等检测马达的旋转角度的传感器。

由于在马达起动时，使转速从0开始上升，因此目标转速与实际转速之差较大。此外，在转速为低速的状态下，根据所使用的传感器的分辨率，有时实际转速的检测误差和检测的延迟变大。因此，如果在起动初期，根据实际转速而进行反馈控制，则有时会产生转速急剧上升的过冲，对马达产生冲击。转速一旦上升后，则只能等待自然减速，因此有时转速不稳定，起动后到达最终目标转速为止的起动时间延长。

发明内容

本发明的目的在于，在抑制马达起动后转速急剧上升的同时使转速上升到最终目标转速。

根据本发明的例示性实施方式，提供了一种马达单元，其具有：马达；控制部，其输出对所述马达的转速进行控制的脉冲信号；驱动部，其根据所述脉冲信号而向所述马达提供驱动电流；以及观测部，其观测所述马达的实际转速。所述控制部具有：多个计算部，它们计算所述马达的转速的控制值；以及脉冲生成部，其在从马达起动之后至达到最终目标转速的期间具有多个控制阶段，所述脉冲生成部在各控制阶段选择由多个所述计算部计算出的各控制值中的一个，根据所选择的一个控制值而生成所述脉冲信号。多个所述计算部包含第一计算部，该第一计算部计算使转速按照一定的图案上升的控制值，该控制值将使所述马达以比所述最终目标转速小的第一目标转速旋转的控制值作为上限，所述脉冲生成部在所述马达刚起动后的第一阶段，选择由所述第一计算部计算出的控制值。

根据本发明的例示性的实施方式，能够在抑制马达的起动后转速急剧上升的同时使转速上升到最终目标转速。

由以下的本发明优选实施方式的详细说明、参照附图、可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是功能性地示出作为本发明的一个实施方式的马达单元的结构的框图。

图2是功能性地示出图1中的控制部的结构的框图。

图3是示出由控制部进行的转速的控制例的曲线图。

标号说明

1：马达单元；11：AC/DC转换器；12：驱动部；13：检测部；20：控制部；21：第一计算部；22：第二计算部；23：第三计算部；24：第四计算部；25：脉冲生成部；26：观测部；M：马达。

具体实施方式

以下，参照附图来对本发明的马达单元的实施方式进行说明。

图1示出本发明的实施方式的马达单元1的结构。如图1所示，马达单元1构成为具有AC/DC转换器11、驱动部12、检测部13、控制部20以及马达M。马达单元1与作为外部电源的电源2连接，从电源2接受交流电压的供给。

本实施方式的马达M是三相无刷直流(DC)马达。马达M具有U相、V相以及W相各相的线圈。当向各相的线圈提供驱动电流时，在定子与转子之间产生转矩，从而转子旋转。

AC/DC转换器11将从电源2提供的交流(AC)电压转换为直流(DC)电压。通过AC/DC转换器11，能够使用交流电源而对马达M进行驱动。

驱动部12包含逆变电路，该驱动部12根据由控制部20输出的脉冲信号而向马达M提供驱动电流。在逆变电路中，桥接有例如与马达M的各相对应的三个桥臂。各桥臂具有串联连接的上侧和下侧的开关元件。逆变电路根据脉冲信号而切换各桥臂的上侧和下侧的开关元件的接通和断开，从而向马达M的各相提供交流电压波形的驱动电流。

(检测部)

检测部13检测马达M的旋转角度。作为检测部13，能够使用例如霍尔元件、编码器、旋转变压器等。在本实施方式中，对使用霍尔元件作为检测部13的例子进行说明。

(控制部)

控制部20输出对马达M的转速进行控制的脉冲信号。作为控制部20，能够使用例如CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器、微型计算机等计算机。

图2示出控制部20的结构。

如图2所示，控制部20具有计算马达M的转速的控制值的四个计算部、即第一计算部21、第二计算部22、第三计算部23以及第四计算部24。

此外，控制部20具有脉冲生成部25和观测部26。脉冲生成部25根据由第一计算部21、第二计算部22、第三计算部23以及第四计算部24计算出的各控制值中的一个而生成脉冲信号。在本实施方式中，脉冲生成部25生成PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)方式的脉冲信号。此外，各计算部21～24计算脉冲信号的占空比作为转速的控制值。

(观测部)

观测部26观测马达M的实际转速，并输出给各计算部21～24。在本实施方式中，观测部26根据从检测部13输出的检测信号，按照恒定间隔来计算马达M的实际转速，从而进行实际转速的观测。具体而言，由于通过作为检测部13而配置于线圈之间的三个霍尔元件而输出磁场强度的检测信号，因此观测部26根据从各霍尔元件输出的三个为一组的检测信号来检测旋转角度的变化。观测部26计算每单位时间的旋转角度的变化量作为马达M的实际转速。另外，虽然对将三个霍尔元件的检测信号作为一组的例子进行了说明，但作为一组的霍尔元件的数量不限于此，能够使用与马达M的结构相对应的数量的霍尔元件。

此外，观测部26向各计算部21～24中的计算在生成脉冲信号中所使用的控制值的计算部输出有效信号。

在本实施方式中，观测部26设置于控制部20，但也可以与控制部20分别构成。

(第一计算部)

第一计算部21计算使转速按照一定的图案上升的占空比，并且该占空比将以第一目标转速N1旋转的占空比作为上限。第一目标转速N1是比最终目标转速Nf小的转速。最终目标转速Nf是被设定为马达M起动后的恒定转速的目标转速。

如图2所示，第一计算部21具有控制值输出部211、初始值输出部212以及加法部213。

向控制值输出部211输入占空比根据从马达M起动开始的经过时间而增加的图案Np。在图案Np中设定了使马达M以第一目标转速N1旋转时的占空比作为占空比的上限。图案Np只要使马达M的转速缓慢地上升即可，可以是占空比呈直线状增加的图案，也可以是占空比呈S形曲线、指数函数曲线等那样的曲线状增加的图案。控制值输出部211从图案Np中取得与从起动开始的经过时间相对应的占空比并输出。可以是向控制值输出部211输入从外部所指示的图案Np的结构，也可以是控制值输出部211读出保存于存储器中的图案Np的结构。

初始值输出部212输出占空比的初始值na。加法部213将初始值na与从控制值输出部211输出的占空比相加而输出。通过加上初始值na，能够使按照图案Np输出的占空比增加。即使转速的加速度相同，使转速从0或低速的状态开始加速的情况与从转速上升到某种程度后的状态开始加速的情况相比，加速慢。因此，通过加上初始值na来提高占空比，能够缩短从起动至达到最终目标转速Nf所需的起动时间。此外，即使在加速度根据马达M的特性而不同的情况下，能够仅通过变更初始值na的设定这样的简单操作来进行时间调整，调整很容易。

(第二计算部)

第二计算部22计算第二目标转速N2与从观测部26输入的马达M的实际转速之差的比例项和积分项之和作为占空比。第二目标转速N2是在第一目标转速N1以上并且小于最终目标转速Nf的转速。

如图2所示，第二计算部22具有目标转速输出部221、差分计算部222、比例项计算部223、积分项计算部224、限制部225、加法部226以及限制部227。

目标转速输出部221在从观测部26输入有效信号和实际转速时，输出预先设定的第二目标转速N2。目标转速输出部221在与最初的有效信号一同输入的实际转速未达到第一目标转速N1的情况下，将从第一目标转速N1减去实际转速而得到的差与第二目标转速N2相加而输出。通过将与第一目标转速N1相差的转速追加到第二目标转速N2，能够加快从低速旋转状态开始的加速。

差分计算部222计算从目标转速输出部221输出的第二目标转速N2与从观测部26输入的实际转速之差。

比例项计算部223将比例系数与由差分计算部222计算出的差相乘而计算比例项。

积分项计算部224通过将积分系数与由差分计算部222计算出的差相乘并进行积分而计算积分项。

限制部225在由积分项计算部224计算出的积分项超过对积分项设定的上限值的情况下，将积分项限制为上限值。通过限制容易引起转速急剧上升的过冲的积分项的上限，能够避免占空比急剧增加，能够有效地抑制在起动初期转速急剧上升。上限值能够任意地设定。例如，能够通过实验来求取在根据按照不同的积分项所计算出的占空比来分别进行旋转控制时不会产生过冲的积分项，并将其设定为上限值。

限制部225也能够针对积分项利用阶段性地上升的下限值来限制积分项。具体而言，限制部225在计算出的积分项低于下限值的情况下输出下限值。通过限制下限值，能够避免占空比急剧下降的下冲。此外，通过利用上限值和阶段性地上升的下限值双方来限制积分项，占空比的变动幅度变小。马达M的转速的变动幅度被限制，从而能够抑制马达M对于脉冲信号的反应的延迟。

加法部226计算由比例项计算部223计算出的比例项与由积分项计算部224计算出的积分项相加的和。计算出的和是占空比。在本实施方式中，由于积分项被限制部225限制，因此加法部226将被限制的积分项与比例项相加。

下式示出占空比的计算公式。

u(t)＝Kp·e(t)+Ki·∫e(t)dt

在上述公式中，u(t)表示时间t时的占空比。Kp和Ki分别表示比例系数和积分系数。e(t)表示目标转速与时间t时的实际转速之差。∫e(t)dt表示到时间t为止的差e(t)的积分值。

限制部227在由加法部226计算出的占空比超过针对占空比的上限值的情况下，将占空比限制为上限值。能够抑制进行PI控制的占空比急剧增加，能够抑制在起动初期转速急剧上升。上限值能够任意地设定。例如，能够通过实验来求取在按照不同的占空比分别进行旋转控制时不会产生过冲的占空比，并将其设定为上限值。此外，限制部227能够与限制部225同样地利用阶段性上升的下限值而将计算出的占空比限制为下限值。

(第三计算部)

第三计算部23计算第三目标转速N3与从观测部26输入的实际转速之差的比例项和积分项之和作为占空比。第三目标转速N3是以最终目标转速Nf为上限而阶段性地上升的转速。

如图2所示，第三计算部23具有目标转速输出部231、差分计算部232、比例项计算部233、积分项计算部234、限制部235、加法部236以及限制部237。

目标转速输出部231在从观测部26输入有效信号和实际转速时，计算从该实际转速阶段性地上升到最终目标转速Nf的第三目标转速N3并输出。例如，目标转速输出部231能够输出按照十六个阶段上升的第三目标转速N3。

差分计算部232计算从目标转速输出部231输出的第三目标转速N3与从观测部26输入的实际转速之差。

比例项计算部233、积分项计算部234、限制部235、加法部236以及限制部237与第二计算部22的比例项计算部223、积分项计算部224、限制部225、加法部226以及限制部227同样地，根据差分计算部232计算出的差来计算占空比。比例项计算部233和积分项计算部234分别使用的比例系数和积分系数可以是与第二计算部22不同的比例系数和积分系数。通过设定适合向第三目标转速N3加速的系数，能够缩短达到最终目标转速Nf的时间。

(第四计算部)

第四计算部24计算最终目标转速Nf与从观测部26输入的实际转速之差的比例项和积分项之和作为占空比。

如图2所示，第四计算部24具有差分计算部241、比例项计算部242、积分项计算部243、限制部244、加法部245以及限制部246。

差分计算部241计算最终目标转速Nf与从观测部26输入的实际转速之差。

比例项计算部242、积分项计算部243、限制部244、加法部245以及限制部246与第二计算部22的比例项计算部223、积分项计算部224、限制部225、加法部226以及限制部227同样地，根据差分计算部241计算出的差来计算占空比。比例项计算部242和积分项计算部243分别使用的比例系数和积分系数可以是与第二计算部22和第三计算部23不同的比例系数和积分系数。通过设定适合向最终目标转速Nf收敛的系数，能够缩短收敛之前的时间。

由于旋转特性根据各个马达而不同，因此上述的第一目标转速N1、第二目标转速N2、最终目标转速Nf以及初始值na只要根据通过实验而求出的马达M的旋转特性来设定即可。例如，能够通过实验而求出即使从无旋转或低速旋转状态开始旋转也不会产生过冲的转速来设定第一目标转速N1和第二目标转速N2。第二目标转速N2优选是能够保证检测部13的检测精度的转速。由此，能够在使转速从第二目标转速N2附近上升到最终目标转速Nf的阶段，根据检测误差和检测延迟小的实际转速而进行旋转控制，能够有效地防止由于检测误差而引起的过冲。

例如，能够相对于马达M的最大转速时的占空比100％，将占空比为80％时的转速设定为最终目标转速Nf。在这种情况下，能够将占空比为5％～15％时的转速设定为第一目标转速N1，将1％～5％的占空比设定为初始值na。在不加上初始值na的情况下，只要将初始值na设定为0％即可。此外，能够将占空比为15％～25％时的转速定为第二目标转速N2。

(脉冲生成部)

本实施方式的脉冲生成部25在从马达M起动之后至达到最终目标转速Nf的期间具有四个控制阶段，在各控制阶段，选择由各计算部21～24计算出的占空比中的一个。脉冲生成部25根据所选择的一个占空比而生成脉冲信号。

(第一阶段)

脉冲生成部25在马达M刚起动后的第一阶段，选择由第一计算部21计算出的控制值。由此，在刚起动后，以按照一定的图案上升并将第一目标转速N1作为上限的占空比而生成脉冲信号，因此能够使转速按照图案Np缓慢地上升。虽然在起动初期的无旋转或低速旋转的状态下，实际转速的检测误差或检测延迟容易变大，但是由于在第一阶段并不向占空比的计算反馈实际转速，因此能够避免因最终目标转速Nf与实际转速之差或实际转速的检测误差或检测延迟而引起的转速的急剧上升。

(第二阶段)

在本实施方式中，脉冲生成部25在接着第一阶段的第二阶段，选择由第二计算部21计算出的占空比。当在脉冲生成部25中进行从第一阶段向第二阶段的切换时，观测部26向第二计算部22输出有效信号。此外，观测部26在切换时观测实际转速并将其与有效信号一同输出。

从第一阶段向第二阶段切换的时机能够任意地决定。例如，脉冲生成部25能够在达到了第一目标转速N1的时机切换成第二阶段。在这种情况下，能够使转速从第一目标转速N1阶段性地向第二目标转速N2上升。

此外，脉冲生成部25能够在从马达M起动后经过一定时间时，从第一阶段切换成第二阶段。在这种情况下，不论是否达到了第一目标转速N1都切换成第二阶段，从而能够实现缩短从起动到稳定为最终目标转速Nf为止的起动时间，是优选的。

从第一阶段切换成第二阶段时的一定时间能够设定为与根据占空比进行旋转控制的时间间隔、即与在观测部26中观测实际转速的时间间隔相同的时间。例如，在脉冲信号的频率为20kHz、一个脉冲即对脉冲信号的占空比进行控制的时间间隔为50msec的情况下，只要从马达M起动、第一阶段开始之后50msec后切换成第二阶段即可。根据这样的时间设定，从马达M起动之后到最初对脉冲信号的占空比进行控制为止的时间是第一阶段，因此能够在实际转速未知的刚起动后的期间，无论实际转速如何都使占空比按照一定的图案上升。

(第三阶段)

在本实施方式中，脉冲生成部25在接着第二阶段的第三阶段，选择由第三计算部23计算出的占空比，根据所选择的占空比而生成脉冲信号。当在脉冲生成部25中进行从第二阶段向第三阶段的切换时，观测部26向第三计算部23输出有效信号。此外，观测部26观测切换时的实际转速并将其与有效信号一同输出。

从第二阶段向第三阶段切换的时机能够任意地确定。例如，脉冲生成部25能够在达到了第二目标转速N2的时机切换成第三阶段。在这种情况下，能够使转速从第二目标转速N2阶段性地向最终目标转速Nf上升。

此外，脉冲生成部25能够在从第二阶段开始后经过一定时间时切换成第三阶段。在这种情况下，不论是否达到了第二目标转速N2都切换成第三阶段，从而能够实现从起动到稳定为最终目标转速Nf为止的起动时间的缩短化，是优选的。一定时间能够与上述的从第一阶段向第二阶段的切换时同样地设定为与在脉冲生成部25中根据占空比进行旋转控制的时间间隔相同的时间。

此外，在从第二阶段开始经过了一定时间也未达到第二目标转速N2的情况下，脉冲生成部25也能够在再经过一定时间后切换成第三阶段。在这种情况下，也可以在追加的一定时间内提高第二计算部22的限制部225和227的上限值以减小限制。即使减小限制而转速也没有上升的情况是因为凭借低速的第二目标转速N2都无法旋转的较大的负载在进行作用，因此观测部26判断为马达M处于锁定状态。脉冲生成部25在即使缩小限制而转速也没有上升的情况下，也可以在判断为处于锁定状态之前，输出100％的最大占空比而不切换到第三阶段。

(第四阶段)

在本实施方式中，脉冲生成部25在接着第三阶段的第四阶段，选择由第四计算部24计算出的占空比，根据所选择的占空比而生成脉冲信号。

在本实施方式中，当在第三阶段由观测部26观测到的实际转速到达最终目标转速Nf时，脉冲生成部25从第三阶段切换成第四阶段。由此，当在第三阶段使转速上升到最终目标转速Nf之后，能够在第四阶段进行使实际转速向最终目标转速Nf收敛并稳定化的旋转控制。

图3示出由上述控制部20进行的转速的控制例。

在第一阶段，无论实际转速如何，占空比都按照一定的图案上升，但上升的占空比被限制为以第一目标转速N1旋转时的占空比。因此，如图3中的线L1所示，在第一阶段，即使转速上升，也被限制为第一目标转速N1，抑制了转速急剧上升。

在接下来的第二阶段，根据第二目标转速N2与实际转速之差进行PI控制，马达M的转速上升。因此，在第二阶段，转速像线L1所示那样上升到第二目标转速N2附近。当像图3中的线L2所示那样在第一阶段转速并不充分地进行旋转的情况下，所差之量的转速被加到第二目标转速N2，与实际转速之差变大，因此能够在第二阶段使转速上升。

在接下来的第三阶段，根据阶段性地上升的第三目标转速N3与实际转速之差进行PI控制，马达M的转速逐渐上升。由于第三目标转速N3的上限是最终目标转速Nf，因此如线L1所示，在第三阶段，转速上升到最终目标转速Nf附近。

由于在第三阶段，转速已经上升到最终目标转速Nf附近，因此在最后的第四阶段，通过根据最终目标转速Nf与实际转速之差进行PI控制，马达M的转速像线L1所示那样收敛为最终目标转速Nf。

(1)如上所述，在本实施方式的马达单元1中，控制部20在从马达M起动开始至达到最终目标转速Nf的期间具有四个控制阶段。并且，控制部20在最初的第一阶段，根据使转速按照一定的图案上升并且将以第一目标转速N1旋转的占空比作为上限的占空比而生成脉冲信号。能够按照图案，尝试以低电流开始旋转并且控制为转速缓慢上升。此外，即使实际转速通过第一阶段的旋转控制而上升，也能够将上限限制为第一目标转速N1，从而能够避免起动初期的急剧上升。在起动初期的无旋转或低速旋转的状态下，容易因最终目标转速Nf与实际转速之差较大以及检测部13的检测误差或检测延迟容易变大而导致转速急剧上升。但是，在第一阶段，在转速的控制中并不使用实际转速。因此，能够在最终目标转速Nf与实际转速之差较大的起动初期避免由于实际转速的检测误差而引起的转速的急剧上升。

(2)此外，在第二阶段，控制部20通过使用了实际转速的反馈控制而使转速上升，但是由于能够将上限限制为第二目标转速N2，因此能够避免转速急剧上升并且使转速从第一目标转速N1阶段性地向第二目标转速N2上升。

(3)在第三阶段，控制部20根据最终目标转速Nf与实际转速之差而对占空比进行PI控制。当在第一和第二阶段使转速上升到能够获得实际转速的充分的检测精度之后，能够在第三阶段使实际转速上升到最终目标转速Nf附近。因此，能够在第三阶段根据检测误差或检测延迟小的实际转速而进行反馈控制，从而能够抑制因检测误差或检测的延迟而引起的转速的急剧上升。此外，由于第三目标转速N3阶段性地上升，因此能够使转速逐渐上升。

(4)在第四阶段，控制部20根据最终目标转速Nf与实际转速之差而对占空比进行PI控制。能够使在第三阶段上升到了最终目标转速Nf附近的转速在第四阶段收敛为最终目标转速Nf并且稳定化。

(5)在各控制阶段的切换时，观测部26向各计算部21～24输出有效信号。由此，能够在第二计算部22和第三计算部23中计算使转速从与有效信号一同输入的实际转速、即在上一阶段上升后的最后的实际转速开始上升的占空比。能够通过观测部26而在各阶段之间承袭转速，进行连续的旋转控制，能够抑制在控制阶段切换时产生振动和过冲。

(6)特别是，当在实际转速的检测中使用霍尔元件的情况下，根据霍尔元件与起动时的转子的位置关系，有时容易产生检测误差，检测精度通常比编码器等低。但是，根据本实施方式的马达单元1，即使在使用霍尔元件的情况下，也能够抑制转速急剧上升并且使转速旋转到稳定的最终目标转速Nf，能够以低成本进行稳定的起动。

(7)一般情况下，当马达起动时的负载小时，与负载大的情况相比，容易过冲，因此需要根据负载而设定用于旋转控制的比例系数等。因此，以往，根据载荷而改变旋转控制的规格以进行应对。但是，根据本实施方式，通过使转速适度地上升到第一目标转速N1的旋转控制来抑制起动初期的过冲，因此不论起动时的负载的大小如何都能够通过相同结构的控制部20来进行旋转控制，从而通用性高。

(8)根据上述实施方式，能够在接受交流电源的供给而在有限的供电能力中起动的作为DC马达的马达M中抑制过冲和下冲。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明不限于这些实施方式，能够在其主旨的范围内进行各种各样的变形和变更。

例如，对马达M是三相无刷DC马达的例子进行了说明，但也能够在单相马达、有刷马达等中实施本发明。

此外，也能够在以下的情况下实施本发明：在脉冲生成部25中生成PAM(PulseAmplitude Modulation：脉幅调制)方式的脉冲信号，在各计算部21～24中计算作为脉冲信号的振幅的电压值而作为控制值。在PAM方式的情况下，只要根据需要而在马达单元中设置接收PAM方式的脉冲信号而对马达M进行驱动的电源电路部等即可。

在上述实施方式中，在各计算部21～24中，除了限制积分项之外，也限制比例项与被限制的积分项之和，但也可以是仅进行某一方限制的结构。

此外，在各计算部21～24中，计算比例项与积分项之和作为占空比，从而进行PI控制，但也可以进一步计算目标转速与实际转速之差的微分项，进行计算比例项、积分项以及微分项之和作为占空比的PID控制。

上述实施方式的脉冲生成部25分为四个控制阶段而生成脉冲信号，但只要控制阶段的数量是多个并且至少在最初的第一阶段选择第一计算部21计算出的控制值即可，控制阶段的数量不限于四个。例如，也可以在上述第二阶段与第三阶段之间再增加一个控制阶段，在增加的控制阶段中，使转速上升到在第二目标转速N2以上并且在第三目标转速N3以下的第x目标转速Nx。控制阶段越多，能够使转速越平缓上升，越容易避免过冲。另一方面，如果控制阶段少，则能够使结构简化。

Claims (8)

1.一种马达单元，其具有：

马达；

控制部，其输出对所述马达的转速进行控制的脉冲信号；

驱动部，其根据所述脉冲信号而向所述马达提供驱动电流；以及

观测部，其观测所述马达的实际转速，

所述控制部具有：

多个计算部，它们计算所述马达的转速的控制值；以及

脉冲生成部，其在从马达起动之后至达到最终目标转速的期间具有多个控制阶段，所述脉冲生成部在各控制阶段选择由多个所述计算部计算出的各控制值中的一个，根据所选择的一个控制值而生成所述脉冲信号，

其特征在于，

多个所述计算部包含第一计算部，该第一计算部计算使转速按照一定的图案上升的控制值，该控制值将使所述马达以比所述最终目标转速小的第一目标转速旋转的控制值作为上限，

所述脉冲生成部在所述马达刚起动后的第一阶段，选择由所述第一计算部计算出的控制值，

多个所述计算部还包含具有目标转速输出部的第二计算部，该第二计算部计算第二目标转速与所述实际转速之差的比例项和积分项之和作为控制值，其中，所述第二目标转速在所述第一目标转速以上并且小于所述最终目标转速，

所述脉冲生成部在接着所述第一阶段的第二阶段，选择由所述第二计算部计算出的控制值，

所述脉冲生成部在从所述马达起动开始经过一定时间时，从所述第一阶段切换成所述第二阶段，

所述目标转速输出部在从所述观测部输入有效信号和实际转速时，输出预先设定的第二目标转速，

所述目标转速输出部在所述实际转速未达到所述第一目标转速的情况下，将从所述第一目标转速减去所述实际转速而得到的差与所述第二目标转速相加而输出。

2.根据权利要求1所述的马达单元，其特征在于，

所述第一计算部将初始值与使转速按照所述一定的图案上升的控制值相加而输出。

3.根据权利要求1所述的马达单元，其特征在于，

多个所述计算部还包含第三计算部，该第三计算部计算第三目标转速与所述实际转速之差的比例项和积分项之和作为控制值，其中，所述第三目标转速阶段性地上升并且以所述最终目标转速作为上限，

所述脉冲生成部在接着所述第二阶段的第三阶段，选择由所述第三计算部计算出的控制值，根据所选择的控制值而生成所述脉冲信号。

4.根据权利要求3所述的马达单元，其特征在于，

所述脉冲生成部在从所述第二阶段的开始经过一定时间时，切换成所述第三阶段。

5.根据权利要求3所述的马达单元，其特征在于，

多个所述计算部还包含第四计算部，该第四计算部计算所述最终目标转速与所述实际转速之差的比例项和积分项之和作为控制值，

所述脉冲生成部在接着所述第三阶段的第四阶段，选择由所述第四计算部计算出的控制值，根据所选择的控制值而生成所述脉冲信号。

6.根据权利要求5所述的马达单元，其特征在于，

当在所述第三阶段中所述实际转速达到所述最终目标转速时，所述脉冲生成部从所述第三阶段切换成所述第四阶段。

7.根据权利要求5所述的马达单元，其特征在于，

所述第二计算部、所述第三计算部以及所述第四计算部中的至少一个计算部在计算出的所述控制值超过针对控制值而设定的上限值的情况下，将计算出的所述控制值限制为所述上限值而输出给所述脉冲生成部。

8.根据权利要求5所述的马达单元，其特征在于，

所述第二计算部、所述第三计算部以及所述第四计算部中的至少一个计算部在计算出的所述积分项超过针对积分项而设定的上限值的情况下，将计算出的所述积分项限制为所述上限值，计算所述比例项与被限制的所述积分项之和，在计算出的所述和超过针对控制值而设定的上限值的情况下，将计算出的所述和限制为所述上限值，将被限制的所述和作为所述控制值而输出给所述脉冲生成部。

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