JP2003116295A - Drive controller of motor - Google Patents

Drive controller of motor

Info

Publication number
JP2003116295A
JP2003116295A JP2001311070A JP2001311070A JP2003116295A JP 2003116295 A JP2003116295 A JP 2003116295A JP 2001311070 A JP2001311070 A JP 2001311070A JP 2001311070 A JP2001311070 A JP 2001311070A JP 2003116295 A JP2003116295 A JP 2003116295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pwm
cycle
control
phase
motor
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
JP2001311070A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Fujimoto
藤本  覚
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2001311070A priority Critical patent/JP2003116295A/en
Publication of JP2003116295A publication Critical patent/JP2003116295A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive controller in which controllability is enhanced in the high-speed rotational region of a motor. SOLUTION: The drive controller for driving an AC motor by performing discrete digital current feedback control and driving an inverter with a PWM signal to convert DC power into AC power comprises a means for making a control operation period independent from a PWM period by generating interruption signals for a control operation period and a PWM period of digital current feedback control independently, wherein the PWM period is switched depending on the rotational speed of the motor to be short in the high-speed rotational region of the motor and to be long in the low-speed rotational region. The switching loss of the inverter is suppressed by shortening the PWM period in the high rotational region requiring to short the PWM period thereby enhancing control performance and elongating the PWM period in the low rotational region where the shortening of the PWM period is not required.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル電流フ
ィードバック制御を用いて直流電源から可変周波数、可
変電圧の交流を出力して交流電動機を駆動する電動機の
駆動制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device for an electric motor, which outputs an alternating current having a variable frequency and a variable voltage from a direct current power source by using digital current feedback control.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル電流フィードバック制御を用
いて交流電動機(以下、モータと記す)を制御する装置
としては、例えば特開平7−255192号公報に記載
されたものがある。この公知文献にも記載のように、通
常PWM(パルス幅変調)制御を用いてモータを制御す
る場合には、PWM信号の周期毎にコンピュータに割込
みを発生し、指令用PWMデュ−テイ比の演算およびP
WM出力用レジスタヘのセットを実施する構成になって
いる。なお、上記の公知文献においては、このPWM信
号の周期毎のコンピュータへの割込みを、コンピュータ
負荷に応じて間引くことにより、コンピュータ負荷を軽
減するように構成している。
2. Description of the Related Art As an apparatus for controlling an AC electric motor (hereinafter referred to as a motor) using digital current feedback control, there is, for example, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-255192. As described in this publicly known document, when the motor is controlled by using the normal PWM (pulse width modulation) control, an interrupt is generated in the computer at every cycle of the PWM signal, and the command PWM duty ratio Operation and P
The WM output register is set. In the above-mentioned publicly known document, the computer load is reduced by thinning out interruptions to the computer for each cycle of the PWM signal according to the computer load.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の駆
動制御装置においては、PWM信号の周期毎にコンピュ
ータに割込みを発生し、指令用PWMデューティ比の演
算およびPWM出力用レジスタヘのセットを実施すると
いう構成になっていたため、PWM周波数の上限は指令
用PWMデューティ比の演算時間、およびCPUの演算
速度能力によって制限されるので、モータの高速回転域
における制御が困難になる、という問題があった。
In the conventional drive control device as described above, an interrupt is generated in the computer for each cycle of the PWM signal, the command PWM duty ratio is calculated, and the PWM output register is set. Since the upper limit of the PWM frequency is limited by the calculation time of the command PWM duty ratio and the calculation speed capability of the CPU, there is a problem that control in the high speed rotation range of the motor becomes difficult. It was

【0004】本発明は上記ごとき従来技術の問題を解決
するためになされたものであり、モータの高速回転域に
おける制御性を向上させた電動機の駆動制御装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a drive control device for an electric motor with improved controllability in the high speed rotation range of the motor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては特許請求の範囲に記載するように
構成している。すなわち、請求項1に記載の発明におい
ては、ディジタル電流フィードバック制御の制御演算周
期用割込み信号とPWM信号の周期用割込み信号とを別
々に発生させ、前記ディジタル電流フィードバック制御
の制御演算周期と前記PWM信号の周期(以下、PWM
周期と記す)とを独立にする手段を備えるように構成し
ている。なお、上記ディジタル電流フィードバック制御
の制御演算とは、電流指令値等に応じてPWM信号のデ
ューティ比等を演算するものであり、PWM周期とはイ
ンバータを駆動するPWM信号自体の周期を意味する。
In order to achieve the above object, the present invention is constructed as described in the claims. That is, in the invention described in claim 1, the control operation cycle interrupt signal for the digital current feedback control and the cycle interrupt signal for the PWM signal are separately generated, and the control operation cycle for the digital current feedback control and the PWM signal are generated. Signal cycle (hereinafter, PWM
It is configured so as to have a means for making the period independent). The control calculation of the digital current feedback control is to calculate the duty ratio of the PWM signal according to the current command value and the like, and the PWM cycle means the cycle of the PWM signal itself for driving the inverter.

【0006】また、請求項2に記載の発明においては、
前記PWM周期を前記電動機の回転速度に応じて切り換
え、電動機の高速回転域では前記PWM周期を短く、低
速回転域では長くするように構成している。
According to the invention of claim 2,
The PWM cycle is switched according to the rotation speed of the electric motor, and the PWM cycle is short in the high speed rotation range of the electric motor and long in the low speed rotation range of the electric motor.

【0007】また、請求項3に記載の発明においては、
前記制御演算周期を前記PWM周期の整数倍に設定し、
前記PWM周期用の割込み信号を前記制御演算に用いる
データのサンプリングのトリガとするように構成してい
る。
Further, in the invention described in claim 3,
The control calculation cycle is set to an integer multiple of the PWM cycle,
The interrupt signal for the PWM cycle is configured to be a trigger for sampling data used in the control calculation.

【0008】[0008]

【発明の効果】請求項1の発明においては、PWM信号
のデューティ比等を演算する制御演算周期用割込み信号
をPWM周期用割込み信号(PWMタイマによる割込
み)とは別に発生させ、制御演算周期とPWM周期とを
独立させたことにより、PWM周期を制御演算周期とは
異なった高周波に設定することが可能となり、それによ
って電動機の高速回転域における制御性能を向上させる
ことが出来る。
According to the present invention, the control calculation cycle interrupt signal for calculating the duty ratio of the PWM signal is generated separately from the PWM cycle interrupt signal (interruption by the PWM timer), and the control calculation cycle By making the PWM cycle independent, it is possible to set the PWM cycle to a high frequency different from the control calculation cycle, thereby improving the control performance in the high speed rotation range of the electric motor.

【0009】請求項2の発明においては、PWM周期を
電動機の回転速度に応じて切り換えることにより、PW
M周期の高速化が必要な高回転域ではPWM周期を高速
化して制御性能を向上させ、特に高速化が求められない
低回転域ではPWM周期を低速化することにより、イン
バータのスイッチング損失を抑制することが出来る。
According to the second aspect of the invention, the PW is changed by switching the PWM cycle according to the rotation speed of the electric motor.
Suppressing the switching loss of the inverter by speeding up the PWM cycle to improve the control performance in the high rotation range where M cycles need to be speeded up, and slowing down the PWM cycle in the low rotation range where high speed is not particularly required. You can do it.

【0010】請求項3の発明においては、PWM周期用
割込み信号を制御演算用のデータサンプルトリガとする
ことにより、データのサンプル時刻がPWM周期割込み
に一致するので、演算に必要な電気角の推定時間と、電
流値のサンプリングから出力までのフィードバック演算
の遅れ時間とを一定の値とすることができ、制御の安定
性を向上させることができる。また、制御演算周期をP
WM周期の整数倍とすることにより、簡単な補正演算で
整数回分のPWM出力値を演算出来るので、制御演算時
間を短縮できる。
According to the third aspect of the present invention, since the PWM cycle interrupt signal is used as the data sampling trigger for the control calculation, the data sampling time coincides with the PWM cycle interrupt, so that the electrical angle required for the calculation is estimated. The time and the delay time of the feedback calculation from the sampling of the current value to the output can be set to constant values, and the control stability can be improved. Also, the control calculation cycle is set to P
By setting the integral multiple of the WM period, the PWM output value for an integral number of times can be calculated by a simple correction calculation, so that the control calculation time can be shortened.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、本発明を適用する駆動制
御装置の一実施例の構成を示すブロック図である。図1
において、電流PI制御部1は、3相2相変換部10か
らフィードバックされた実際のd軸電流Id、q軸電流
Iqと外部から与えれたd軸電流指令値Id、q軸電
流指令値Iqに対してPI制御(PI制御は公知の比
例・積分制御)を施し、d軸電圧指令値Vdとq軸電
圧指令値Vqを出力する。なお、d軸電流指令値Id
とq軸電流指令値Iqは、例えば出力トルク指令値
(アクセル開度等)と回転速度とに対応した信号であ
る。2相3相変換部2は、入力した2相分のd軸電圧指
令値Vdとq軸電圧指令値Vqと電気角θとに基づ
いて3相分の電圧指令値(Vu、Vv、Vw)を
演算して出力する。PWM変換部3は、3相の電圧指令
値(Vu、Vv、Vw)を入力し、三角波等の信
号と比較することにより、3相のPWM(Pulse Width
Modulation)信号に変換し、それによってインバータ4
を駆動することによって3相交流を生成し、3相モータ
5を駆動する。
1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a drive control device to which the present invention is applied. Figure 1
In the current PI control unit 1, the current d-axis current Id and q-axis current Iq fed back from the three-phase / two-phase conversion unit 10 and the d-axis current command value Id * and the q-axis current command value Iq given from the outside are supplied. PI control on the * (PI control known proportional-integral control) performed, and outputs a d-axis voltage command value Vd * and the q-axis voltage command value Vq *. The d-axis current command value Id
The * and the q-axis current command value Iq * are signals corresponding to the output torque command value (accelerator opening etc.) and the rotation speed, for example. The two-phase / three-phase conversion unit 2 calculates the voltage command values (Vu * , Vv) for three phases based on the input two-phase d-axis voltage command values Vd * , q-axis voltage command values Vq *, and the electrical angle θ. * , Vw * ) are calculated and output. The PWM conversion unit 3 inputs a three-phase voltage command value (Vu * , Vv * , Vw * ) and compares it with a triangular wave signal or the like to generate a three-phase PWM (Pulse Width).
Modulation) signal and thereby the inverter 4
Is driven to generate a three-phase alternating current and drive the three-phase motor 5.

【0012】回転角度センサ6は、3相モータ5の回転
角度(電気角θ)を検出し、それを2相3相変換部2と
3相2相変換部10へ送る。また、電流センサ7、8は
u相電流iuとv相電流iv(共にアナログ値)を検出
する。A/D変換部9は、入力したアナログのiuとi
vをデジタル値のu相電流Iuとv相電流Ivに変換す
る。3相2相変換部10は、入力したu相電流Iuとv
相電流Ivと電気角θとに基づいてd軸電流Id、q軸
電流Iqを演算し、それを電流PI制御部1へ送る。な
お、3相電流値は、Iu+Iv+Iw=0の関係がある
ので、Iwは計算で求めることが出来る。以上の処理を
繰り返すことにより、3相モータ(同期モータ)5の電
流フィードバック制御を行う。上記の説明は通常の電流
フィードバック制御について行ったが、本発明は、上記
の制御を、マイクロコンピュータを用いた離散制御で実
現する際における制御演算周期とPWM周期との関係に
関するものである。
The rotation angle sensor 6 detects the rotation angle (electrical angle θ) of the three-phase motor 5 and sends it to the two-phase / three-phase converter 2 and the three-phase / two-phase converter 10. The current sensors 7 and 8 detect the u-phase current iu and the v-phase current iv (both are analog values). The A / D converter 9 receives the input analog iu and i
v is converted into a digital value u-phase current Iu and v-phase current Iv. The three-phase / two-phase conversion unit 10 receives the input u-phase currents Iu and v
The d-axis current Id and the q-axis current Iq are calculated on the basis of the phase current Iv and the electrical angle θ and sent to the current PI control unit 1. Since the three-phase current value has a relationship of Iu + Iv + Iw = 0, Iw can be calculated. The current feedback control of the three-phase motor (synchronous motor) 5 is performed by repeating the above processing. Although the above description has been made on the ordinary current feedback control, the present invention relates to the relationship between the control calculation cycle and the PWM cycle when the above control is realized by the discrete control using the microcomputer.

【0013】まず、図2に基づいて従来の制御方法を説
明する。図2は、上記の電流フィードバック制御を、マ
イクロコンピュータを用いた離散制御で実現する場合
(従来方法)のタイミングチャートを示す図である。通
常のモータ制御では、PWM周期をdtとすると、PW
M割込み1(図2の)でサンプリングした電気角およ
びA/D変換した電流値を用いて制御演算し、その結果
をPWM出力値の書き込みレジスタに書き込む(図2の
)。そして次のPWM割込み2(図2の)でPWM
出力レジスタに転送し(図2の)、実際に出力する
(図2の)。続いて次回の出力演算用の電流値および
電気角のサンプリングを行い、以後繰返して制御すると
いう構成になっている。したがって、PWM割込みから
データのサンプリング、演算、PWM出力値の書き込み
レジスタへの書き込みが完了するまでに掛かる時間T1
(図2の)よりも短い周期にPWM周期dtを設定す
ることが出来ず、そのためモータの高速回転制御が困難
であった。なお、上記の電流フィードバック制御の制御
演算とは、電流指令値等に応じてPWM信号のデューテ
ィ比等を演算するものであり、PWM周期とはインバー
タを駆動するPWM信号自体の周期を意味する。
First, a conventional control method will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a timing chart in the case of realizing the above-mentioned current feedback control by discrete control using a microcomputer (conventional method). In normal motor control, if the PWM cycle is dt, PW
A control calculation is performed using the electrical angle sampled by the M interrupt 1 (in FIG. 2) and the A / D converted current value, and the result is written in the PWM output value write register (in FIG. 2). Then the next PWM interrupt 2 (shown in FIG. 2) is used for PWM
It is transferred to the output register (of FIG. 2) and is actually output (of FIG. 2). Subsequently, the current value and the electrical angle for the next output calculation are sampled, and the control is repeated thereafter. Therefore, the time T1 required from the PWM interrupt to the completion of data sampling, calculation, and writing of the PWM output value to the write register
The PWM cycle dt cannot be set to a cycle shorter than that (of FIG. 2), which makes it difficult to control the high-speed rotation of the motor. The control calculation of the current feedback control is to calculate the duty ratio of the PWM signal according to the current command value and the like, and the PWM cycle means the cycle of the PWM signal itself that drives the inverter.

【0014】本発明は、PWM周期割り込みと制御演算
周期割り込みを別に発生させ、かつ1制御演算でPWM
2回分の出力値を演算することでPWM周期dtを短周
期化することにより、上記のPWM周期dtを、演算に
必要な時間T1より短く設定出来るようにして、モータ
の高速回転制御を可能にしたものである。
According to the present invention, the PWM cycle interrupt and the control calculation cycle interrupt are separately generated, and the PWM is executed by one control calculation.
By shortening the PWM cycle dt by calculating the output value for two times, the above-mentioned PWM cycle dt can be set shorter than the time T1 required for calculation, and high-speed rotation control of the motor becomes possible. It was done.

【0015】図3は、本発明における電流フィードバッ
ク制御を、マイクロコンピュータを用いた離散制御で実
現する場合におけるタイミングチャートの一実施例を示
す図である。本実施例では、仮に「制御演算所要時間=
70μs」「制御演算周期Ts=100μs」「PWM
周期dt=50μs」とした場合について説明する。P
WMタイマによる割り込み1(図3の)で電流値I
u,IvのA/D変換開始および電気角θのサンプリン
グ(図3の)を行い、またPWM出力指令用バッファ
に一時保管用のバッファAの値を転送(図3の:この
処理の意味は後述する)して割込み処理を終了する。な
お、図1において、電流値はA/D変換前はiu,i
v、変換後はIu,Ivで示しているが、以下では共通
にIu,Ivで示す。次に、制御演算周期用タイマによ
る割り込み1(図3の)でサンプリングした電流値I
u,Ivおよび電気角θを用いて出力値を演算(図3の
)するが、この時に割り込みの優先度でPWMタイマ
による割り込みを高く設定することで、必ずPWMタイ
マによる割り込みが先になるように設定しておく。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a timing chart when the current feedback control according to the present invention is realized by discrete control using a microcomputer. In the present embodiment, it is assumed that "control calculation required time =
70 μs ”“ control calculation cycle Ts = 100 μs ”“ PWM
The case where the period dt = 50 μs ”is described. P
Current value I at interrupt 1 (shown in FIG. 3) by the WM timer
u / Iv A / D conversion start and electrical angle θ sampling (FIG. 3) are performed, and the value of the buffer A for temporary storage is transferred to the PWM output command buffer (FIG. 3: the meaning of this processing is (Described later), and the interrupt processing ends. In FIG. 1, the current values are iu, i before A / D conversion.
v, Iu and Iv after conversion, but they are commonly shown as Iu and Iv below. Next, the current value I sampled by the interrupt 1 (in FIG. 3) by the control calculation period timer
The output value is calculated using u, Iv, and the electrical angle θ (in FIG. 3). At this time, the interrupt by the PWM timer is set to be high by the priority of the interrupt so that the interrupt by the PWM timer always comes first. Set to.

【0016】また、この制御演算では3相2相変換(図
1の3相2相変換部10)、PI制御(図1の電流PI
制御部1)、2相3相変換(図1の2相3相変換部2)
の順で出力値を演算するが、この時に、2相3相変換で
用いる電気角の値を、演算した出力値が実際に出力され
る時刻で推定補正した電気角θ’(サンプリングした電
気角θより125μs後の推定値)および電気角θ”
(サンプリングした電気角θより175μs後の推定
値)の2値を用いて出力値をDpwm’、Dpwm”の
2つ演算し、Dpwm’をPWM出力指令書き込み用バ
ッファに書き込み(図3の)、Dpwm”は1次保管
用のバッファAに書き込む(図3の)。この制御演算
が(70+α)μs(ただし、αは出力2値演算分の増
加分)間かかって処理を実行している間に、優先度の高
い周期50μsのPWMタイマによる割り込み2(図3
の)が割込む。この回の割込みでは、電流値Iu,I
vのA/D変換開始および電気角θのサンプリングは行
なうが、PWMタイマによる割り込み処理の2回に1回
は、データ用バッファヘの電気角θの転送は行なわずに
処理を終了するように設定しているので、結果的には2
回に1回はソフト的な処理は何もしないことと同等とな
る(図3の)。ただし、この時の出力は前述した(図
3の)の処理があるので、Dpwm”の値となる。以
上により、制御演算周期より短いPWM周期が設定可能
となり、モータの高速回転時の制御が可能となる。つま
り、図3の例では、PWM周期は制御演算周期の1/2
となり、2倍の高速化が可能である。
In this control calculation, three-phase / two-phase conversion (three-phase / two-phase conversion unit 10 in FIG. 1) and PI control (current PI in FIG. 1) are performed.
Controller 1) Two-phase / three-phase conversion (two-phase / three-phase conversion unit 2 in FIG. 1)
The output value is calculated in this order, but at this time, the electrical angle value used in the two-phase to three-phase conversion is estimated and corrected at the time when the calculated output value is actually output. 125 μs after θ) and electrical angle θ ″
Using the binary value (estimated value 175 μs after the sampled electrical angle θ), two output values Dpwm ′ and Dpwm ″ are calculated, and Dpwm ′ is written in the PWM output command writing buffer (in FIG. 3), Dpwm "is written in the buffer A for primary storage (in FIG. 3). While this control calculation takes (70 + α) μs (where α is an increment of the output binary calculation) and the process is executed, an interrupt 2 (FIG.
Of) interrupts. In this interruption, the current values Iu, I
The A / D conversion of v is started and the electrical angle θ is sampled, but the setting is made so that once every two interrupt processes by the PWM timer, the electrical angle θ is not transferred to the data buffer and the process is terminated. As a result, the result is 2
Once at a time, soft processing is equivalent to doing nothing (Fig. 3). However, the output at this time is the value of Dpwm "because of the above-described processing (of FIG. 3). Therefore, the PWM cycle shorter than the control calculation cycle can be set, and the control during high-speed rotation of the motor can be performed. That is, in the example of Fig. 3, the PWM cycle is 1/2 of the control calculation cycle.
Therefore, the speed can be doubled.

【0017】また、図3の例のように、制御演算周期を
PWM周期の整数倍とし、さらに電流値Iu、IvのA
/D変換開始および電気角θのサンプリングのトリガと
してPWM周期の割り込みを用いることにより、データ
のサンプリング時刻は必ずPWMタイマと同期すること
が保証される。そのため、制御性能上で重要な条件とな
る「電気角の推定時間」、「電流値のサンプリングから
出力までのフィードバック演算の遅れ時間」を一定とお
けるようになっている。また、制御演算周期をPWM周
期の整数倍とすることにより、簡単な補正演算で整数回
分のPWM出力値を演算出来るので、制御演算時間を短
縮できる。
Further, as in the example of FIG. 3, the control calculation cycle is set to an integral multiple of the PWM cycle, and the current values Iu and Iv are A.
By using the interrupt of the PWM cycle as the trigger of the / D conversion start and the sampling of the electrical angle θ, it is guaranteed that the sampling time of the data is always synchronized with the PWM timer. Therefore, the "electrical angle estimation time" and "feedback calculation delay time from current value sampling to output", which are important conditions for control performance, can be made constant. Further, by setting the control calculation cycle to be an integral multiple of the PWM cycle, the PWM output value for an integral number of times can be calculated by a simple correction calculation, so that the control calculation time can be shortened.

【0018】上記の説明においては、PWM周期dtを
短い値(例えば50μs)にして高速回転域の制御がで
きるようにした例を示したが、PWM周期dtを短くす
る必要のない低速回転域を制御する場合には図4に示す
ようにすればよい。図4において図3と異なる点は次に
処理である。 (1)PWM周期を例えば100μsにする(図4の
)。 (2)PWMタイマによる割り込み1、2の何れにおい
ても、電気角θの1次保管バッファからデータバッファ
ヘの転送を実行する(図4の)。 (3)制御演算周期用タイマによる割り込みでの制御演
算時の2相3相変換で用いる電気角としては、サンプリ
ングした電気角θより150μs後の推定値θ’のみを
求め、かつ、出力値演算はDpwm’のみをPWM出力
指令書き込み用バッファに書き込む(図4の)。つま
り高回転域制御時のようにθ’(125μs後の推定
値)を用いて演算した値Dpwm’とθ”(175μs
後の推定値)を用いて演算した値Dpwm”との二つを
用いる代わりに、150μs後の推定値θ’を用いて演
算したDpwm’のみを用いる。
In the above description, the PWM cycle dt is set to a short value (for example, 50 μs) so that the high speed rotation range can be controlled. However, the low speed rotation range where the PWM cycle dt does not need to be shortened is set. When controlling, it may be performed as shown in FIG. 4 is different from FIG. 3 in processing. (1) The PWM cycle is set to 100 μs (in FIG. 4). (2) In both of the interrupts 1 and 2 by the PWM timer, the transfer from the primary storage buffer of the electrical angle θ to the data buffer is executed (in FIG. 4). (3) Only the estimated value θ ′ 150 μs after the sampled electrical angle θ is obtained as the electrical angle used in the two-phase / three-phase conversion during the control computation by the interrupt for the control computation period timer, and the output value computation is performed. Writes only Dpwm 'to the PWM output command writing buffer (in FIG. 4). That is, the value Dpwm ′ and θ ″ (175 μs) calculated using θ ′ (estimated value after 125 μs) as in the high speed region control.
2) and the value Dpwm ″ calculated using the latter estimated value), only Dpwm ′ calculated using the estimated value θ ′ after 150 μs is used.

【0019】上記の処理を行うことにより、PWM周期
の変更を容易に行うことが可能になる。したがって低回
転域ではインバータのスイッチングモジュールのスイッ
チング損失を押さえるようにPWM周期を遅くし、高回
転域では制御性を上げる為にPWM周期を速くするとい
う制御が可能になる。
By performing the above processing, it becomes possible to easily change the PWM cycle. Therefore, it is possible to control in such a manner that the PWM cycle is slowed down so as to suppress the switching loss of the switching module of the inverter in the low rotation speed range, and the PWM cycle is increased in the high rotation speed range to improve the controllability.

【0020】次に、本実施例における演算処理の内容を
フローチャートを用いて説明する。図5は、PWM周期
での割り込み処理内容を示すフローチャートである。図
5において、まず、ステップ0では、電流値Iu,Iv
のA/D変換をスタートし、電気角θの一時保管用のバ
ッファヘの取り込みを行ってステップ1へ移行する。
Next, the contents of the arithmetic processing in this embodiment will be described using a flow chart. FIG. 5 is a flowchart showing the contents of interrupt processing in the PWM cycle. In FIG. 5, first, in step 0, the current values Iu, Iv
A / D conversion is started, the electrical angle θ is taken into a buffer for temporary storage, and the process proceeds to step 1.

【0021】ステップ1では、PWM周期が“Lo”モ
ード(低速モード)かどうかを判定する。ここでPWM
周期判定フラグが“Lo”モードであればPWM周期設
定用レジスタに“Lo”モードの値を書き込み、ステッ
プ2へ移行し、そうでなければPWM周期設定用レジス
タに“Hi”モード(高速モード)の値を書き込み、ス
テップ3へ移行する。ステップ3では、PWM割り込み
モードフラグが“0”か“1”かを判定する。PWM割
り込みモードフラグが“0”であればステップ4へ、
“1”であればステップ5へ移行する。ステップ4で
は、PWM出力値書き込み用レジスタに一時保管用のバ
ッファA(図3の)の値を書き込み、ステップ2へ移
行する。ステップ2では、電気角θ用のバッファヘステ
ップ0で書き込んだ電気角θの一時保管用のバッファの
値を書き込み、ステップ5へ移行する。ステップ5で
は、PWM割り込みモードフラグの反転を行う。PWM
割り込みモードフラグの値が“0”であれば“1”を、
“1”であれば“0”を書き込んで割り込み処理を終了
する。
In step 1, it is determined whether the PWM cycle is the "Lo" mode (low speed mode). PWM here
If the cycle determination flag is "Lo" mode, the value of "Lo" mode is written to the PWM cycle setting register, and the process proceeds to step 2. If not, "Hi" mode (high speed mode) is written to the PWM cycle setting register. Value is written, and the process proceeds to step 3. In step 3, it is determined whether the PWM interrupt mode flag is "0" or "1". If the PWM interrupt mode flag is “0”, go to step 4.
If it is "1", the process proceeds to step 5. In step 4, the value of the buffer A (FIG. 3) for temporary storage is written in the PWM output value writing register, and the process proceeds to step 2. In step 2, the value of the buffer for temporary storage of the electrical angle θ written in step 0 is written in the buffer for electrical angle θ, and the process proceeds to step 5. In step 5, the PWM interrupt mode flag is inverted. PWM
If the value of the interrupt mode flag is "0", set it to "1".
If it is "1", "0" is written and the interrupt processing is ended.

【0022】次に、図6は制御演算周期での割込み処理
内容を示すフローチャートである。図6において、ま
ず、ステップ0では、モータの回転数からPWM周期モ
ードの決定を行う。モータ回転数が低速モード(低回転
域で動作)であれば、PWM周期判定フラグに“Lo”
モードをセットし、高速モード(高回転域で動作)であ
れば、PWM周期判定フラグに“Hi”モードをセット
してステップ1へ移行する。
Next, FIG. 6 is a flow chart showing the contents of interrupt processing in the control calculation cycle. In FIG. 6, first, in step 0, the PWM cycle mode is determined from the rotation speed of the motor. If the motor speed is in the low speed mode (operating in the low speed range), the PWM cycle determination flag is "Lo".
If the mode is set and the mode is the high speed mode (operating in the high rotation range), the PWM cycle determination flag is set to the “Hi” mode, and the process proceeds to step 1.

【0023】ステップ1では、電流値Iu,IvのA/
D変換の終了を判断する。A/D変換が終了していなけ
れば、再度、ステップ1へ移行し、変換が終了していれ
ばステップ2へ移行する。ステップ2では、A/D変換
の終了した電流値Iu、Iv(Iwは演算で求める)を
3相2相変換して2相電流値Id,Iqを演算してステ
ップ3へ移行する。ステップ3では、ステップ2で演算
した2相電流値Id,Iqと外部から与えられた電流指
令値Id、IqとからPI制御(比例積分制御)で
2相電圧指令値Vd、Vqを算出し、ステップ4へ
移行する。
In step 1, the current values Iu and Iv are A /
Determine the end of D conversion. If the A / D conversion is not completed, the process proceeds to step 1 again, and if the conversion is completed, the process proceeds to step 2. In step 2, the current values Iu and Iv (Iw obtained by calculation) after A / D conversion are three-phase to two-phase converted to calculate two-phase current values Id and Iq, and the process proceeds to step 3. In step 3, the two-phase voltage command values Vd * , Vq * are PI-controlled (proportional-integral control) based on the two-phase current values Id, Iq calculated in step 2 and the externally applied current command values Id * , Iq * . Is calculated and the process proceeds to step 4.

【0024】ステップ4では、PWM周期判定フラグを
判定し、“Lo”モードであればステップ5へ移行し、
“Hi”モードであればステップ6へ移行する。ステッ
プ5では、図5のステップ0でサンプリングした電気角
θより150μs後の電気角θ’を推定し、このθ’と
ステップ3で演算した電圧指令値Vd、Vqから2
相3相変換で3相の電圧指令値Vu、Vv、Vw
を演算し、ステップ7へ移行する。ステップ7では、P
WM出力値書き込み用レジスタにステップ5で演算した
Vu、Vv、Vwの値を書き込み、割り込み処理
を終了する。
In step 4, the PWM cycle determination flag is determined, and if it is the "Lo" mode, the process proceeds to step 5,
If it is the “Hi” mode, the process proceeds to step 6. In Step 5, the electrical angle θ ′ after 150 μs is estimated from the electrical angle θ sampled in Step 0 of FIG. 5, and 2 is calculated from this θ ′ and the voltage command values Vd * and Vq * calculated in Step 3.
Three-phase voltage command values Vu * , Vv * , Vw * by three-phase conversion
Is calculated and the process proceeds to step 7. In step 7, P
The values of Vu * , Vv * , and Vw * calculated in step 5 are written in the WM output value writing register, and the interrupt processing is ended.

【0025】ステップ6では、図5のステップ0でサン
プリングした電気角θより125μs後の電気角θ’を
推定し、このθ’とステップ3で演算したVd、Vq
から2相3相変換でVu1、Vv1、Vw1を
演算し、また同様に、サンプリングした電気角θより1
75μs後の電気角θ”を推定し、このθ”とステップ
3で演算したVd、Vqから2相3相変換でVu
2、Vv2、Vw2を演算し、ステップ8へ移行す
る。ただし、Vu1、Vv1、Vw1は電気角を
θ’(125μs後の値)とした場合の3相電圧指令値
であり、Vu2、Vv2、Vw2は電気角をθ”
(175μs後の値)とした場合の3相電圧指令値であ
る。
In step 6, the electrical angle θ'after 125 μs is estimated from the electrical angle θ sampled in step 0 of FIG. 5, and this θ'and Vd * , Vq calculated in step 3 are calculated.
Vu * 1, Vv * 1, Vw * 1 is calculated from * by two-phase / three-phase conversion, and similarly, 1 is calculated from the sampled electrical angle θ.
The electrical angle θ ″ after 75 μs is estimated, and Vu * is calculated from this θ ″ and Vd * and Vq * calculated in step 3 by two-phase / three-phase conversion .
2, Vv * 2, Vw * 2 are calculated, and the process proceeds to step 8. However, Vu * 1, Vv * 1, and Vw * 1 are three-phase voltage command values when the electrical angle is θ ′ (value after 125 μs), and Vu * 2, Vv * 2, and Vw * 2 are electrical values. The angle is θ ”
This is a three-phase voltage command value when (value after 175 μs).

【0026】ステップ8では、PWM割り込みモードフ
ラグの判定を行い、値が“0”であれば再度ステップ8
へ移行し、“1”であればステップ9へ移行する。ステ
ップ9では、ステップ6で演算したVu1、Vv
1、Vw1をPWM出力値書き込み用レジスタに書
き込み、ステップ6で演算したVu2、Vv 2、V
2を1次保管用のバッファA(図3の)に書き込
み、割込み処理を終了する。なお、マイクロコンピュー
タの起動時には、電気角は前回終了時の値、電流値はそ
の時のサンプリング値(通常は0となる)を用いる。
In step 8, the PWM interrupt mode flag is set.
The lag is determined, and if the value is “0”, step 8 is performed again.
If it is "1", the process proceeds to step 9. Ste
In step 9, Vu calculated in step 6*1, Vv
*1, Vw*Write 1 to the register for writing the PWM output value
Vu calculated and calculated in step 6*2, Vv *2, V
w*Write 2 to buffer A (Fig. 3) for primary storage
End interrupt processing. Microcomputer
At startup, the electrical angle is the value at the end of the previous time, and the current value is
The sampling value at the time of (is normally 0) is used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用する駆動制御装置の一実施例の構
成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a drive control device to which the present invention is applied.

【図2】電流フィードバック制御を、マイクロコンピュ
ータを用いた離散制御で実現する場合(従来方法)のタ
イミングチャートを示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a timing chart when current feedback control is realized by discrete control using a microcomputer (conventional method).

【図3】本発明における電流フィードバック制御を、マ
イクロコンピュータを用いた離散制御で実現する場合に
おけるタイミングチャートの一実施例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a timing chart when the current feedback control according to the present invention is realized by discrete control using a microcomputer.

【図4】低速モードで制御する場合のタイミングチャー
トの一実施例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a timing chart when controlling in a low speed mode.

【図5】PWM周期での割り込み処理内容を示すフロー
チャート。
FIG. 5 is a flowchart showing the details of interrupt processing in a PWM cycle.

【図6】制御演算周期での割り込み処理内容を示すフロ
ーチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing the contents of interrupt processing in a control calculation cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電流PI制御部 2…2相3相変
換部 3…PWM変換部 4…インバータ 5…3相モータ 6…回転角度セ
ンサ 7、8…電流センサ 9…A/D変換
部 10…3相2相変換部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Current PI control part 2 ... 2 phase 3 phase conversion part 3 ... PWM conversion part 4 ... Inverter 5 ... 3 phase motor 6 ... Rotation angle sensor 7, 8 ... Current sensor 9 ... A / D conversion part 10 ... 3 phase 2 Phase converter

フロントページの続き Fターム(参考) 5H560 BB04 DA00 DC12 EB01 EC01 RR05 RR06 TT15 TT20 XA02 XA12 XA13 5H576 BB09 DD05 EE01 EE14 GG04 HB01 JJ03 JJ08 JJ16 JJ24 JJ29 LL22 LL41 Continued front page    F-term (reference) 5H560 BB04 DA00 DC12 EB01 EC01                       RR05 RR06 TT15 TT20 XA02                       XA12 XA13                 5H576 BB09 DD05 EE01 EE14 GG04                       HB01 JJ03 JJ08 JJ16 JJ24                       JJ29 LL22 LL41

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ディジタル電流フィードバック制御を離散
制御で行い、PWM信号によってインバータを駆動する
ことにより直流電力を交流電力に変換して交流電動機を
駆動する電動機の駆動制御装置において、 前記ディジタル電流フィードバック制御の制御演算周期
用割込み信号と前記PWM信号周期用割込み信号とを別
々に発生させ、前記ディジタル電流フィードバック制御
の制御演算周期と前記PWM信号の周期とを独立にする
手段を備えたことを特徴とする電動機の駆動制御装置。
1. A drive control apparatus for an electric motor, wherein digital current feedback control is performed in discrete control, and an inverter is driven by a PWM signal to convert DC power into AC power to drive an AC electric motor. And a means for independently generating the control calculation cycle of the digital current feedback control and the cycle of the PWM signal. Drive control device for electric motor.
【請求項2】前記PWM信号の周期を前記電動機の回転
速度に応じて切り換え、電動機の高速回転域では前記P
WM信号の周期を短く、低速回転域では長くすることを
特徴とする請求項1に記載の電動機の駆動制御装置。
2. The cycle of the PWM signal is switched according to the rotation speed of the electric motor, and the P signal is set in the high speed rotation range of the electric motor.
The drive control device for the electric motor according to claim 1, wherein a cycle of the WM signal is short and is long in a low speed rotation range.
【請求項3】前記制御演算周期を前記PWM信号の周期
の整数倍に設定し、前記PWM信号の周期用の割込み信
号を前記制御演算に用いるデータのサンプリングのトリ
ガとすることを特徴とする請求項1または請求項2に記
載の電動機の駆動制御装置。
3. The control operation cycle is set to an integral multiple of the cycle of the PWM signal, and an interrupt signal for the cycle of the PWM signal is used as a trigger for sampling data used in the control operation. The drive control device for an electric motor according to claim 1 or 2.
JP2001311070A 2001-10-09 2001-10-09 Drive controller of motor Pending JP2003116295A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001311070A JP2003116295A (en) 2001-10-09 2001-10-09 Drive controller of motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001311070A JP2003116295A (en) 2001-10-09 2001-10-09 Drive controller of motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003116295A true JP2003116295A (en) 2003-04-18

Family

ID=19129956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001311070A Pending JP2003116295A (en) 2001-10-09 2001-10-09 Drive controller of motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003116295A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006158119A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Nsk Ltd Power steering control device, method and program
JP2007069833A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Nsk Ltd Apparatus and method for controlling electric power steering system
JP2007159186A (en) * 2005-11-30 2007-06-21 Nsk Ltd Electric power steering controller and method
JP2007159185A (en) * 2005-11-30 2007-06-21 Nsk Ltd Electric power steering controller and method
JP2008228503A (en) * 2007-03-15 2008-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inverter apparatus
JP2012182891A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Inverter control device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006158119A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Nsk Ltd Power steering control device, method and program
JP2007069833A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Nsk Ltd Apparatus and method for controlling electric power steering system
JP2007159186A (en) * 2005-11-30 2007-06-21 Nsk Ltd Electric power steering controller and method
JP2007159185A (en) * 2005-11-30 2007-06-21 Nsk Ltd Electric power steering controller and method
JP2008228503A (en) * 2007-03-15 2008-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inverter apparatus
JP2012182891A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Inverter control device
EP2493068A3 (en) * 2011-02-28 2018-02-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Inverter control device and inverter control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2075906A1 (en) Vector controller of permanent magnet synchronous motor
US9543851B2 (en) Matrix converter
TW200924366A (en) Matrix converter
JP6579195B2 (en) Power control method and power control apparatus
JP2003116295A (en) Drive controller of motor
WO2023053595A1 (en) Motor control device
WO2020059814A1 (en) Motor control device, motor system and inverter control method
JP5011892B2 (en) Electric motor control device
JP3700540B2 (en) Electric motor drive control device
JP5428796B2 (en) Motor drive control device
JP4539192B2 (en) AC motor control device
JP2005137052A (en) Apparatus and method for controlling motor
JP4675766B2 (en) Electric motor control device
JP2004229409A (en) Power converter for electric automobile
JP5163047B2 (en) Electric motor control apparatus and electric motor control method
JP2012090429A (en) Motor drive device
JP2006304417A (en) Inverter controller
JP2004248480A (en) Controlling device for three-phase ac motor
JP2003169490A (en) Motor control system, motor control apparatus, and control method of motor-driving inverter
JP4710259B2 (en) Motor control device and control method thereof
JP2004180444A (en) Motor control arrangement
JP2002051596A (en) Drive controller for ac motor
JP2002209386A (en) Power conversion device and drive control method for polyphase load
WO2023037589A1 (en) Inverter control device
JP2003209999A (en) Motor controller

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060314

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060322

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060501

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20060501

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070320

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070710