JP2008278565A - 電動機の制御装置、制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動機の制御装置100において、電流補正部111は、テーブル記憶部1111に記憶されたテーブルからロータの回転位置θに対応した前回電流偏差ed0、eq0と前回電流補正値ud0、uq0を読み出す。そして、前回電流偏差ed0、eq0を定数倍した値と前回電流補正値ud0、uq0を加算した値を、電流指令値req_id、req_iqに加算することにより、電動機のロータの回転位置に依存して発生する電流高調波によるコイル電流iU、iV、iWの変動を低減する。
【選択図】図1
Description
「ACサーボシステムの理論と設計の実際 基礎からソフトウェアサーボまで」 編者:工学博士 杉本英彦、出版:総合電子出版社、4章 ブラシレスDCサーボモータ 85−92頁
電動機のロータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
電動機の各相のコイルに流れる電流の電流値を検出する電流値検出手段と、
前記電流値検出手段により検出された電流値を入力し、該電流値を該電流値と実質的に等価な二相の電流値である二相電流値に変換する電流値変換手段と、
電動機に発生させるトルクの大きさを指示する指示トルクを得るために必要な二相の電流指令値を求め、該電流指令値を出力する電流指令値出力手段と、
前記電流指令値出力手段により出力された電流指令値と、前記電流値変換手段により変換された二相電流値とを入力し、該二相電流値に基づいて前記電流指令値を補正することにより、補正後の電流指令値である補正後電流指令値を求め、該補正後電流指令値を出力する電流指令値補正手段と、
前記電流指令値補正手段により出力された補正後電流指令値に基づいて、電動機を駆動する駆動手段と、
を備えた電動機の制御装置であって、
前記電流指令値補正手段は、
電流指令値の補正値である電流補正値と、電流指令値と二相電流値との偏差である電流偏差とを、ロータの回転位置に対応付けてを記憶する記憶手段と、
前記回転位置検出手段により検出されたロータの回転位置を入力し、該ロータの回転位置に対応付けて記憶されている電流補正値と電流偏差とを、前記記憶手段から読み出すデータ読み出し手段と、
前記データ読み出し手段により読み出された電流補正値と電流偏差とに基づいて、電流補正値を求める補正値算出手段と、
前記電流指令値出力手段により出力された電流指令値を入力し、該電流指令値と、前記補正値算出手段により求められた電流補正値と、から補正後電流指令値を求め、該補正後電流指令値を出力する補正値出力手段と、
前記電流指令値出力手段により出力された電流指令値と、前記電流値変換手段により変換された二相電流値とを入力し、前記電流指令値から前記二相電流値を減算することにより電流偏差を求める偏差算出手段と、
前記回転位置検出手段により検出されたロータの回転位置を入力し、前記補正値算出手段により求められた電流補正値と、前記偏差算出手段により求められた電流偏差とを、前記ロータの回転位置に対応付けて前記記憶手段に書き込むデータ書き込み手段と、を備える、
ことを特徴とする。
前記電流指令値出力手段は、電流指令値として励磁電流指令値とトルク電流指令値を求め、電流指令値として励磁電流指令値とトルク電流指令値を出力し、
前記電流指令値補正手段は、前記電流指令値出力手段により出力された励磁電流指令値とトルク電流指令値のうち少なくとも一方の電流指令値と、前記電流値変換手段により変換された励磁電流値とトルク電流値のうち少なくとも一方の二相電流値とを入力し、該少なくとも一方の二相電流値に基づいて前記少なくとも一方の電流指令値を補正することにより、少なくとも一方の補正後の電流補正値である補正後電流指令値を求め、該少なくとも一方の補正後電流指令値を出力してもよい。
前記データ読み出し手段は、指示トルクと前記回転位置検出手段により検出されたロータの回転位置とを入力し、該指示トルクと該ロータの回転位置に対応付けて記憶されている電流補正値と電流偏差とを、前記記憶手段から読み出し、
前記データ書き込み手段は、指示トルクと前記回転位置検出手段により検出されたロータの回転位置とを入力し、該指示トルクと該ロータの回転位置とに対応付けて、電流補正値と電流偏差とを、前記記憶手段に書き込んでもよい。
電動機のロータの回転位置を検出する回転位置検出ステップと、
電動機の各相のコイルに流れる電流の電流値を検出する電流値検出ステップと、
前記電流値検出ステップにより検出された電流値を入力し、該電流値を該電流値と実質的に等価な二相の電流値である二相電流値に変換する電流値変換ステップと、
電動機に発生させるトルクの大きさを指示する指示トルクを得るために必要な二相の電流指令値を求め、該電流指令値を出力する電流指令値出力ステップと、
前記電流指令値出力ステップにより出力された電流指令値と、前記電流値変換ステップにより変換された二相電流値とを入力し、該二相電流値に基づいて前記電流指令値を補正することにより、補正後の電流指令値である補正後電流指令値を求め、該補正後電流指令値を出力する電流指令値補正ステップと、
前記電流指令値補正ステップにより出力された補正後電流指令値に基づいて、電動機を駆動する駆動ステップと、
を備えた電動機の制御方法であって、
前記電流指令値補正ステップは、
前記回転位置検出ステップにより検出されたロータの回転位置を入力し、電流指令値の補正値である電流補正値と、電流指令値と二相電流値との偏差である電流偏差とを、ロータの回転位置に対応付けて記憶する記憶手段から、前記ロータの回転位置に対応付けて記憶されている電流補正値と電流偏差とを、読み出すデータ読み出しステップと、
前記データ読み出しステップにより読み出された電流補正値と電流偏差とに基づいて、電流補正値を求める補正値算出ステップと、
前記電流指令値出力ステップにより出力された電流指令値を入力し、該電流指令値と、前記補正値算出ステップにより求められた電流補正値と、から補正後電流指令値を求め、該補正後電流指令値を出力する補正値出力ステップと、
前記電流指令値出力ステップにより出力された電流指令値と、前記電流値変換ステップにより変換された二相電流値とを入力し、前記電流指令値から前記二相電流値を減算することにより電流偏差を求める偏差算出ステップと、
前記回転位置検出ステップにより検出されたロータの回転位置を入力し、前記補正値算出ステップにより求められた電流補正値と、前記偏差算出ステップにより求められた電流偏差とを、前記ロータの回転位置に対応付けて前記記憶手段に書き込むデータ書き込みステップと、を備える、
ことを特徴とする。
図3は、本発明の実施形態に係るテーブル記憶部1111が記憶するテーブルを説明するための図である。図3に示すテーブルにおいては、回転位置θは1度刻みに設定されており、回転位置θ毎に1〜360まで合計360組のデータが格納されている。また、データはd軸電流偏差(ed0_1〜ed0_360)、q軸電流偏差(eq0_1〜eq0_360)、d軸電流補正値(ud0_1〜ud0_360)及びq軸電流補正値(uq0_1〜uq0_360)の4つから構成されている。テーブルには、対応する回転位置θのアドレスに最新の電流偏差ed、eq及び電流補正値ud、uqが書き込まれる。また、テーブルからは、回転位置θに対応したアドレスから、その回転位置θにおいて最後に書き込まれた電流偏差ed、eqである前回電流偏差ed0、eq0及びその回転位置θにおいて最後に書き込まれた電流補正値ud、uqである前回電流補正値ud0、uq0が読み出される。なお、回転位置θが整数値でない場合は、回転位置θの小数第一位を四捨五入して対応するデータを読み書きすればよい。テーブル記憶部1111は、RAM(Random Access Memory)などにより構成される。
(数2)
ud = ud0 + K × ed0 (2)
(数3)
uq = uq0 + K × eq0 (3)
このとき各相のコイルに流れるコイル電流iU、iV、iWの値が三相電流検出部109により検出される。
図5(a)は、従来の電動機の制御装置におけるd軸方向の電流応答と時間の関係図である。図5(b)は、従来の電動機の制御装置におけるq軸方向の電流応答と時間の関係図である。図6(a)は、本発明の実施形態に係る電動機の制御装置におけるd軸方向の電流応答と時間の関係図である。図6(b)は、本発明の実施形態に係る電動機の制御装置におけるq軸方向の電流応答と時間の関係図である。
20 直流電源
30 キャパシタ
40 インバータ
50 三相交流電動機
101 トルク/電流変換部 (電流指令値出力手段)
102 減算器
103 減算器
104 電流制御部
105 二相/三相電圧変換部
106 PWM生成部 (駆動手段)
107 回転位置検出部 (回転位置検出手段)
108 回転数検出部
109 三相電流検出部 (電流値検出手段)
110 三相/二相電流変換部 (電流値変換手段)
111 電流補正部 (電流指令値補正手段)
1111 テーブル記憶部 (記憶手段)
1112 テーブル管理部 (データ書き込み手段、データ読み出し手段)
1113 補正演算部 (補正値算出手段)
1114 加算器 (補正値出力手段)
1115 加算器 (補正値出力手段)
1116 減算器 (偏差算出手段)
1117 減算器 (偏差算出手段)
Claims (7)
- 電動機のロータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
電動機の各相のコイルに流れる電流の電流値を検出する電流値検出手段と、
前記電流値検出手段により検出された電流値を入力し、該電流値を該電流値と実質的に等価な二相の電流値である二相電流値に変換する電流値変換手段と、
電動機に発生させるトルクの大きさを指示する指示トルクを得るために必要な二相の電流指令値を求め、該電流指令値を出力する電流指令値出力手段と、
前記電流指令値出力手段により出力された電流指令値と、前記電流値変換手段により変換された二相電流値とを入力し、該二相電流値に基づいて前記電流指令値を補正することにより、補正後の電流指令値である補正後電流指令値を求め、該補正後電流指令値を出力する電流指令値補正手段と、
前記電流指令値補正手段により出力された補正後電流指令値に基づいて、電動機を駆動する駆動手段と、
を備えた電動機の制御装置であって、
前記電流指令値補正手段は、
電流指令値の補正値である電流補正値と、電流指令値と二相電流値との偏差である電流偏差とを、ロータの回転位置に対応付けてを記憶する記憶手段と、
前記回転位置検出手段により検出されたロータの回転位置を入力し、該ロータの回転位置に対応付けて記憶されている電流補正値と電流偏差とを、前記記憶手段から読み出すデータ読み出し手段と、
前記データ読み出し手段により読み出された電流補正値と電流偏差とに基づいて、電流補正値を求める補正値算出手段と、
前記電流指令値出力手段により出力された電流指令値を入力し、該電流指令値と、前記補正値算出手段により求められた電流補正値と、から補正後電流指令値を求め、該補正後電流指令値を出力する補正値出力手段と、
前記電流指令値出力手段により出力された電流指令値と、前記電流値変換手段により変換された二相電流値とを入力し、前記電流指令値から前記二相電流値を減算することにより電流偏差を求める偏差算出手段と、
前記回転位置検出手段により検出されたロータの回転位置を入力し、前記補正値算出手段により求められた電流補正値と、前記偏差算出手段により求められた電流偏差とを、前記ロータの回転位置に対応付けて前記記憶手段に書き込むデータ書き込み手段と、を備える、
ことを特徴とする電動機の制御装置。 - 前記補正値算出手段は、前記データ読み出し手段により読み出された電流補正値に、前記データ読み出し手段により読み出された電流偏差を定数倍した値を加算して電流補正値を求める、ことを特徴とする請求項1に記載の電動機の制御装置。
- 前記電流値変換手段は、前記電流値検出手段により検出された電流値を入力し、該電流値を二相電流値として励磁電流値とトルク電流値に変換し、
前記電流指令値出力手段は、電流指令値として励磁電流指令値とトルク電流指令値を求め、電流指令値として励磁電流指令値とトルク電流指令値を出力し、
前記電流指令値補正手段は、前記電流指令値出力手段により出力された励磁電流指令値とトルク電流指令値のうち少なくとも一方の電流指令値と、前記電流値変換手段により変換された励磁電流値とトルク電流値のうち少なくとも一方の二相電流値とを入力し、該少なくとも一方の二相電流値に基づいて前記少なくとも一方の電流指令値を補正することにより、少なくとも一方の補正後の電流補正値である補正後電流指令値を求め、該少なくとも一方の補正後電流指令値を出力する、ことを特徴とする請求項1に記載の電動機の制御装置。 - 前記記憶手段は、電流補正値と電流偏差とを、指示トルクとロータの回転位置とに対応付けて記憶し、
前記データ読み出し手段は、指示トルクと前記回転位置検出手段により検出されたロータの回転位置とを入力し、該指示トルクと該ロータの回転位置とに対応付けて記憶されている電流補正値と電流偏差とを、前記記憶手段から読み出し、
前記データ書き込み手段は、指示トルクと前記回転位置検出手段により検出されたロータの回転位置とを入力し、該指示トルクと該ロータの回転位置とに対応付けて、電流補正値と電流偏差とを、前記記憶手段に書き込む、
ことを特徴とする請求項1に記載の電動機の制御装置。 - 前記データ読み出し手段は、前記回転位置検出手段により検出されたロータの回転位置を入力し、該ロータの回転位置にオフセットを加えたロータの回転位置に対応付けて記憶されている電流補正値と電流偏差とを、前記記憶手段から読み出す、ことを特徴とする請求項1に記載の電動機の制御装置。
- 電動機のロータの回転位置を検出する回転位置検出ステップと、
電動機の各相のコイルに流れる電流の電流値を検出する電流値検出ステップと、
前記電流値検出ステップにより検出された電流値を入力し、該電流値を該電流値と実質的に等価な二相の電流値である二相電流値に変換する電流値変換ステップと、
電動機に発生させるトルクの大きさを指示する指示トルクを得るために必要な二相の電流指令値を求め、該電流指令値を出力する電流指令値出力ステップと、
前記電流指令値出力ステップにより出力された電流指令値と、前記電流値変換ステップにより変換された二相電流値とを入力し、該二相電流値に基づいて前記電流指令値を補正することにより、補正後の電流指令値である補正後電流指令値を求め、該補正後電流指令値を出力する電流指令値補正ステップと、
前記電流指令値補正ステップにより出力された補正後電流指令値に基づいて、電動機を駆動する駆動ステップと、
を備えた電動機の制御方法であって、
前記電流指令値補正ステップは、
前記回転位置検出ステップにより検出されたロータの回転位置を入力し、電流指令値の補正値である電流補正値と、電流指令値と二相電流値との偏差である電流偏差とを、ロータの回転位置に対応付けて記憶する記憶手段から、前記ロータの回転位置に対応付けて記憶されている電流補正値と電流偏差とを、読み出すデータ読み出しステップと、
前記データ読み出しステップにより読み出された電流補正値と電流偏差とに基づいて、電流補正値を求める補正値算出ステップと、
前記電流指令値出力ステップにより出力された電流指令値を入力し、該電流指令値と、前記補正値算出ステップにより求められた電流補正値と、から補正後電流指令値を求め、該補正後電流指令値を出力する補正値出力ステップと、
前記電流指令値出力ステップにより出力された電流指令値と、前記電流値変換ステップにより変換された二相電流値とを入力し、前記電流指令値から前記二相電流値を減算することにより電流偏差を求める偏差算出ステップと、
前記回転位置検出ステップにより検出されたロータの回転位置を入力し、前記補正値算出ステップにより求められた電流補正値と、前記偏差算出ステップにより求められた電流偏差とを、前記ロータの回転位置に対応付けて前記記憶手段に書き込むデータ書き込みステップと、を備える、
ことを特徴とする電動機の制御方法。 - コンピュータに、
電動機の各相のコイルに流れる電流の電流値を入力し、該電流値を該電流値と実質的に等価な二相の電流値である二相電流値に変換する電流値変換ステップと、
電動機に発生させるトルクの大きさを指示する指示トルクを得るために必要な二相の電流指令値を求め、該電流指令値を出力する電流指令値出力ステップと、
前記電流指令値出力ステップにより出力された電流指令値と、前記電流値変換ステップにより変換された二相電流値とを入力し、該二相電流値に基づいて前記電流指令値を補正することにより、補正後の電流指令値である補正後電流指令値を求め、該補正後電流指令値を出力する電流指令値補正ステップと、
を実施させるコンピュータプログラムであって、
前記電流指令値補正ステップは、
電動機のロータの回転位置を入力し、電流指令値の補正値である電流補正値と、電流指令値と二相電流値との偏差である電流偏差とを、ロータの回転位置に対応付けて記憶する記憶手段から、前記ロータの回転位置に対応付けて記憶されている電流補正値と電流偏差とを、読み出すデータ読み出しステップと、
前記データ読み出しステップにより読み出された電流補正値と電流偏差とに基づいて、電流補正値を求める補正値算出ステップと、
前記電流指令値出力ステップにより出力された電流指令値を入力し、該電流指令値と、前記補正値算出ステップにより求められた電流補正値と、から補正後電流指令値を求め、該補正後電流指令値を出力する補正値出力ステップと、
前記電流指令値出力ステップにより出力された電流指令値と、前記電流値変換ステップにより変換された二相電流値とを入力し、前記電流指令値から前記二相電流値を減算することにより電流偏差を求める偏差算出ステップと、
電動機のロータの回転位置を入力し、前記補正値算出ステップにより求められた電流補正値と、前記偏差算出ステップにより求められた電流偏差とを、前記ロータの回転位置に対応付けて前記記憶手段に書き込むデータ書き込みステップと、を備える、
ことを特徴とするコンピュータプログラム。
Priority Applications (1)
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JP2007116093A JP4952359B2 (ja) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | 電動機の制御装置、制御方法及びコンピュータプログラム |
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Publication Number | Publication Date |
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JPS58123394A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-22 | Hitachi Ltd | 交流電動機の制御装置 |
JP2001352798A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | 永久磁石形同期電動機の制御装置及び制御方法 |
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2007
- 2007-04-25 JP JP2007116093A patent/JP4952359B2/ja not_active Expired - Fee Related
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