JP2006340529A - 電動機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】q軸電流値が変化した際に、比例積分制御におけるd軸積分項の値を、q軸電流値またはq軸電流指令値と、q軸電流値変化前のd軸積分項の値とに基づいて補正するd軸積分項補正演算部13を設けた。変化前のd軸積分項出力Sd、d軸電流値Id、q軸電流値Iq、電動機巻き線抵抗値Ra、電動機角速度ωとしたとき(数1)式で補正係数αを算出し、変化後のq軸電流値Iq’としたとき(数2)式で補正後のd軸積分項の値Sd’を算出する。
α=(Sd−Id×Ra)/(Iq×ω) …(数1)
Sd’=(Id×Ra)+(α×Iq’×ω)…(数2)
【選択図】図4
Description
つまり、q軸インダクタンスLqが一定値の場合は、実際のq軸インダクタンスLqと演算に用いるq軸インダクタンスLqによる相互干渉成分の誤差は、比例積分制御の積分項で補償される。しかし、トルク指令値の変化に応じてq軸電流値Iqが変化するとq軸電流値Iqに比例する相互干渉成分も変化するが、その誤差分を補償している比例積分制御の積分項は、積分演算の遅れをもっているため、応答遅れが大きくなる、という問題があった。
本発明は上記のごとき問題を解決するためになされたものであり、q軸電流値やq軸電流指令値が急峻に変動した場合でも電流応答性能の悪化を防止することの出来る電動機の制御装置を提供することを目的とする。
図1において、外部に設けられたトルク指令値算出部1は、アクセル開度などからトルク指令値T*を決定する。
角度検出器10(レゾルバやエンコーダ等)は電動機9の電機子の回転角度θ(回転位相:電気角)を検出し、回転速度算出部11で回転角度θを微分することにより電動機9の回転速度ω(電機子角速度:電気角)を算出する。
電流指令値算出部2は、上記のトルク指令値T*と回転速度ωからd軸電流指令値Id*およびq軸電流指令値Iq*を算出する。なお、以下において両者をまとめて表現する場合にはd−q軸電流指令値Id*、Iq*と表示する場合もある。
電流PI制御部3は、上記のd−q軸電流指令値Id*、Iq*とd−q軸電流値Id、Iqとのそれぞれの偏差(Id*−Id、Iq*−Iq)を求め、それらを比例積分制御することにより、d軸電圧指令値Vd*およびq軸電圧指令値Vq*を算出する。
q軸干渉成分は、基本的には「q軸干渉成分=Lq×Iq×ω」であるが、従来例の構成では、実際のq軸インダクタンスLqと演算に用いるq軸インダクタンスLqとの誤差を比例積分制御の積分項出力Sdで補償するので、「q軸干渉成分=Lq×Iq×ω+Sd」となっていた。つまり、定常時には相互干渉成分の誤差は、比例積分制御の積分項で補償されている。しかし、トルク指令値の変化に応じてq軸電流値Iqが変化するとq軸電流値Iqに比例するq軸インダクタンスLqも変化するが、その誤差分を補償している比例積分制御の積分項Sdは、積分演算の遅れをもっているため、応答が遅れてしまうという問題が有った。そのため本発明においては、上記の積分演算の遅れを、q軸電流値またはq軸電流指令値と、q軸電流値が変化する前のd軸積分項の値とに基づいて補正するように構成している(詳細後述)。
このPWM信号によってインバータ8を制御し、図示しない直流電源の電力を3相交流電力に変換して電動機9を駆動する。
以上の処理を繰り返して電動機の電流フィードバックによるベクトル制御を行う。
図2の電流PI制御部3では、dq軸各々でPI演算を以下のように実施する。
まず、d軸については、d軸電流指令値Id*からd軸電流値Idを減算して電流偏差(Id*−Id)を算出し、これに比例ゲインKpdを乗算したものと上記電流偏差(Id*−Id)に積分ゲインKidを乗算して積分(1/s)したものとを加算して、d軸電圧指令値Vd*とする。
q軸についても同様に、q軸電流指令値Iq*からq軸電流値Iqを減算して電流偏差(Iq*−Iq)を算出し、これに比例ゲインKpqを乗算したものと上記電流偏差(Iq*−Iq)に積分ゲインKiqを乗算して積分(1/s)したものとを加算して、q軸電圧指令値Vq*とする。
非干渉制御部5では、dq軸相互干渉成分の除去を以下のようにして実施する。
まず、d軸については、q軸電流値Iqに電動機9のq軸インダクタンスLq(所定値を設定しておく)を乗算し、さらに電動機の回転速度ωを乗算してq軸干渉成分を算出し、このq軸干渉成分をd軸電圧指令値Vd*に加算して、干渉成分除去後のd軸電圧指令値Vd*’を算出する。
図4は、d軸積分項補正演算部13を設けた電流PI制御部の実施例1を示すブロック図である。
図4において、Kpd、KId、1/sの部分およびKpq、KIq、1/sの部分は、前記図2に示した電流PI制御部3に相当する。つまり、図4においては、図2の電流PI制御部3のおけるd軸側とq軸側が上下に二つに別れて表示され、その間にd軸積分項補正演算部13が設けられた形になっている。
基本的な制御は、図2で説明した電流PI制御部3と同様に、dq軸各々でPI演算を実施し、d軸電圧指令値Vd*とq軸電圧指令値Vq*を出力する。
α=(Sd−Id×Ra)/(Iq×ω) …(数7)
ここでRaは電動機巻き線抵抗値で定数とする。
α=(Sd−Id*×Ra)/(Iq*×ω) …(数8)
としてもよい。
α=Sd/(Iq×ω) …(数9)
α=Sd/(Iq*×ω) …(数10)
ズレ補正演算部17では、上記の補正係数α、d軸電流値Id、変化した後のq軸電流値Iq’および電動機角速度ωを入力として、下記(数11)式(=数2式)の演算により補正後の積分項出力Sd’を算出する。
Sd’=(Id×Ra)+(α×Iq’×ω) …(数11)
或いは下記(数12)式(=数4式)に示すように、上記のd軸電流値Idをd軸電流指令値Id*に置き換え、かつ、変化した後のq軸電流値Iq’を変化した後のq軸電流指令値Iq'*に置き換え、
Sd’=(Id*×Ra)+(α×Iq'*×ω) …(数12)
としてもよい。
なお、このq軸状態判定部15は、q軸電流指令値Iq*での判定の代わりに、q軸電流値Iqを用いて、例えば「q軸電流値Iqが1ms間に50A以上変化したとき」を動作状態の急変時としてもよい。
上記のように、d軸電流指令値の変動が小さく、かつ電流偏差が小さい場合に、補正係数αをあらかじめ演算しておき、このαを用いて補正後の積分項出力Sd’を算出し、q軸電流値Iqまたはq軸電流指令値Iq*の急変時には、積分項出力SdをSd’に書き替えることにより、積分項出力の補正を行っている。
図5は、d軸積分項補正演算部を設けた電流PI制御部の実施例2を示すブロック図である。
図5において、Kpd、KId、1/sの部分およびKpq、KIq、1/sの部分は、前記図2に示した電流PI制御部3に相当する。つまり、図5においては、図2の電流PI制御部3のおけるd軸側とq軸側が上下に二つに別れて表示され、その間にd軸積分項補正演算部19が設けられた形になっている。
基本的な制御は、図2で説明した電流PI制御部3と同様に、dq軸各々でPI演算を実施し、d軸電圧指令値Vd*とq軸電圧指令値Vq*を出力する。
q軸状態判定部20は、q軸電流値Iqの符号切り替わり判定あるいは0を検出(つまりq軸電流値Iqが0を横切った時)した時に積分補正指令信号Sc3を出力する。この積分補正指令信号Sc3が出力されるとスイッチ部22がオンになり、d軸積分項出力をd軸制御電圧に書き替える。
これは、d軸積分項出力からd軸制御電圧(Id*×Ra)を減算して、それ以外の分をクリア(0に初期化)したのと等価である。つまり、d軸積分項出力A−d軸制御電圧B=Cとしたときに、C=0に初期化すると、A=Bとなり、d軸積分項出力をd軸制御電圧に書き替えたものと等しくなる。
このように、q軸電流の符号が切り替わるときの電流応答を改善することで、例えば電気自動車がブレーキを踏んだり、離したりして速度を調整しながら微速で坂道を下っているような状態で発生する「力行(正トルク)←→回生(負トルク)」の切り替わりでのd軸電流の応答の乱れが改善され、運転者に不快感を与えるトルク変動を抑制することが出来る。
また、q軸電流の符号が切り替わるときに発生するd軸電流応答の乱れを改善することが出来る、等の効果がある。
3…電流PI制御部 4…3相2相変換部
5…非干渉制御部 6…2相3相変換部
7…PWM制御部 8…インバータ
9…電動機 10…角度検出器
11…回転速度算出部 12…電流センサ
13…d軸積分項補正演算部 14…d軸状態判定部
16…ズレ係数演算部 17…ズレ補正演算部
15…q軸状態判定部 18…スイッチ部
19…d軸積分項補正演算部 20…q軸状態判定部
21…乗算部 22…スイッチ部
Claims (7)
- トルク指令値と電動機の回転速度からd軸電流指令値およびq軸電流指令値を求め、該d軸電流指令値およびq軸電流指令値とd軸電流値およびq軸電流値とのそれぞれの偏差に対して比例積分制御を施してd軸電圧指令値およびq軸電圧指令値を算出し、かつ、d軸電流値とq軸電流値の相互干渉成分を打ち消す非干渉制御を行い、前記d軸電圧指令値およびq軸電圧指令値を2相3相変換して3相電圧指令値とし、該3相電圧指令値をPWM変換したPWM信号でインバータを制御することにより、電動機に3相交流電力を供給して駆動する電動機の制御装置において、
q軸電流値が変化した際に、前記比例積分制御におけるd軸積分項の値を、q軸電流値またはq軸電流指令値と、q軸電流値が変化する前のd軸積分項の値とに基づいて補正する手段を設けたことを特徴とする電動機の制御装置。 - q軸電流値が変化する前のd軸積分項出力Sd、d軸電流値Id、q軸電流値Iq、電動機巻き線抵抗値Raおよび電動機角速度ωとした場合に、下記(数1)式の演算により補正係数αを算出し、変化した後のq軸電流値をIq’とした場合に下記(数2)式の演算により補正後のd軸積分項の値Sd’を算出すること特徴とする請求項1に記載の電動機の制御装置。
α=(Sd−Id×Ra)/(Iq×ω) …(数1)
Sd’=(Id×Ra)+(α×Iq’×ω) …(数2) - 請求項2に記載のd軸電流値Idまたはq軸電流値Iqをそれぞれd軸電流指令値Id*またはq軸電流指令値Iq*に置き換えた下記(数3)式の演算により補正係数αを算出し、変化した後のq軸電流指令値をIq'*とした場合に下記(数4)式の演算により補正後のd軸積分項の値Sd’を算出すること特徴とする請求項1に記載の電動機の制御装置。
α=(Sd−Id*×Ra)/(Iq*×ω) …(数3)
Sd’=(Id*×Ra)+(α×Iq'*×ω) …(数4) - 請求項2の(数1)式におけるId×Raまたは請求項3の(数3)式におけるId*×Raを省略した下記(数5)式または(数6)式の演算により補正係数αを算出することを特徴とする請求項1に記載の電動機の制御装置。
α=Sd/(Iq×ω) …(数5)
α=Sd/(Iq*×ω) …(数6) - d軸電流指令値Id*とd軸電流値Idとの偏差(Id*−Id)を検出し、d軸電流指令値Id*の変動が予め定めた所定値より小さく、かつ、前記偏差の値が予め定めた所定値より小さい場合に、前記補正係数αを算出することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の電動機の制御装置。
- q軸電流値Iqまたはq軸電流指令値Iq*の変動が予め定めた所定値より大きい場合に、前記d軸積分項の値を補正することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の電動機の制御装置。
- d軸電流値指令値Id*と電動機巻き線抵抗値Raとの積(Id*×Ra)をd軸制御電圧とした場合に、前記q軸電流値Iqまたはq軸電流指令値Iq*の正負が反転した際に、前記d軸積分項の値から前記d軸制御電圧を減じた値を初期化することを特徴とする請求項1に記載の電動機の制御装置。
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---|---|---|---|---|
JPH09285200A (ja) * | 1996-04-05 | 1997-10-31 | Fanuc Ltd | サーボモータの電流制御方式 |
JPH09294399A (ja) * | 1996-04-25 | 1997-11-11 | Meidensha Corp | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
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JPH09294399A (ja) * | 1996-04-25 | 1997-11-11 | Meidensha Corp | 誘導電動機のベクトル制御装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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