JP2011209830A - Motorized actuator drive device and vibration damper including the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an motorized actuator drive device wherein appropriate measures are taken to prevent drive command signals from becoming excessive.SOLUTION: The motorized actuator drive device generates a current command Ibased on a command vector having amplitude information and phase information corresponding to an amplitude and a phase of the current command Ithat is a periodic signal, and the command vector is represented by a plurality of vectors intersecting with each other. The motorized actuator drive device includes: a factor calculation means 44 calculating adaptation filter factors (Re, Im) indicating magnitudes of the respective vectors representing the command vector; a command signal generation means 45 generating the current command Ibased on the adaptation filter factors (Re, Im) of the respective vectors calculated by the factor calculation means 44; and a current exceedance detection device 4c generating a current upper limit exceedance signal Swhen a prescribed condition is satisfied, and inputting it into the factor calculation means 44. The factor calculation means 44 corrects all the adaptation filter factors to a direction wherein the current command Iis limited while the current upper limit exceedance signal Sis inputted, and uses an elimination factor k such that a ratio of the correction to each adaptation filter factors becomes equal in all the adaptation filter factors.

Description

本発明は、駆動指令信号を生成して電動アクチュエータに入力することにより電動アクチュエータの駆動を制御する電動アクチュエータ駆動装置に係り、特に駆動指令信号が過大になることに対する対策を適正化した電動アクチュエータ駆動装置及びこれを備えた制振装置に関するものである。   The present invention relates to an electric actuator driving device that controls driving of an electric actuator by generating a driving command signal and inputting the driving command signal to the electric actuator, and in particular, an electric actuator driving in which measures against an excessive driving command signal are optimized. The present invention relates to a device and a vibration control device including the same.

レシプロモータ等のリニアアクチュエータを始めとする電動アクチュエータを電気的に駆動する際は、可動子の固定子への衝突や、コントローラに対して許容量以上の電流が流れ又は電圧が印加されることによるコントローラの破損等が発生する可能性がある。可動子の固定子への衝突は騒音、異常振動の発生、電動デバイスの寿命劣化につながり、コントローラの破損はデバイスの焼損につながり、何れも未然に防止しなければならない。   When electrically driving an electric actuator such as a linear actuator such as a reciprocating motor, it is caused by a collision of the mover with the stator or a current exceeding the allowable amount flowing or voltage applied to the controller. The controller may be damaged. The collision of the mover with the stator leads to the generation of noise, abnormal vibrations, and the life of the electric device, and the damage to the controller leads to the burning of the device, both of which must be prevented beforehand.

このような対策として、電動アクチュエータの駆動を指令する周期的信号である駆動指令信号の電流や電圧等を不具合発生前に制限(クランプ)し、異常処理を行う手法が有効な手立てとして考えられている。   As a countermeasure against this, a method of limiting (clamping) the current and voltage of the drive command signal, which is a periodic signal that commands the drive of the electric actuator, before the occurrence of a malfunction and performing an abnormal process is considered as an effective measure. Yes.

例えば、特許文献1の図20に示されるものは、エンジン回転数等を入力して、電動アクチュエータたる加振手段に発生させるべき振動の振幅指令値と周波数指令値とを演算により求めて出力する指令値生成部と、前記指令値生成部から出力される振幅指令値と周波数指令値とから決まる印加可能な電流値の上限が周波数毎に定義された振幅上限クランプテーブルと、印加電流生成部とを備えている。印加電流生成部は、前記振幅指令値と前記周波数指令値とを入力し、振幅上限クランプテーブルを参照して、入力した振幅指令値を適切な(可動)範囲に制限するための補正を行い、入力された周波数指令と、この補正(制限)後の振幅指令値とに基づいて、レシプロモータを用いた加振手段に対して印加すべき電流の指令値を求めて出力するものである。そして、リニアアクチュエータの可動子を常に適切な可動範囲内で駆動することで、ストッパへの衝突を避け、衝突音の発生を抑制することができるものとなっている。   For example, what is shown in FIG. 20 of Patent Document 1 inputs an engine speed and the like, and calculates and outputs an amplitude command value and a frequency command value of vibration to be generated by the vibration means as an electric actuator. A command value generation unit, an amplitude upper limit clamp table in which an upper limit of an applicable current value determined from an amplitude command value and a frequency command value output from the command value generation unit is defined for each frequency, and an application current generation unit; It has. The applied current generation unit inputs the amplitude command value and the frequency command value, refers to the amplitude upper limit clamp table, performs correction to limit the input amplitude command value to an appropriate (movable) range, Based on the input frequency command and the corrected (restricted) amplitude command value, the command value of the current to be applied to the vibration means using the reciprocating motor is obtained and output. Then, by always driving the mover of the linear actuator within an appropriate movable range, it is possible to avoid collision with the stopper and suppress the occurrence of collision sound.

国際公開第2007/129627号International Publication No. 2007/129627

ところで、特許文献1に示される構成においては、補正(制限)される振幅指令値は、加振手段に印加すべき電流の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有するベクトルであり、このベクトルを互いに直交する2つのベクトルで表現し、各ベクトルの大きさを実数部及び虚数部という係数で表現して演算に適したものにしている(特許文献1の図10参照)。   By the way, in the configuration shown in Patent Document 1, the amplitude command value to be corrected (restricted) is a vector having amplitude information and phase information corresponding to the amplitude and phase of the current to be applied to the vibration means. A vector is expressed by two vectors orthogonal to each other, and the size of each vector is expressed by a coefficient of a real part and an imaginary part to make it suitable for calculation (see FIG. 10 of Patent Document 1).

しかしながら、上記で述べた振幅上限クランプテーブルを参照して振幅指令値を制限する具体的構成として、実数部又は虚数部のうち上限を超えたものをカットするクランプ制御を行っていたところ、実数部又は虚数部のうちのいずれか一方のみがクランプされた場合に、補正後の実数部及び虚数部により表現されるベクトルの向きが変わり、駆動指令信号の位相ズレが生じて駆動精度が低減してしまう。   However, as a specific configuration for limiting the amplitude command value with reference to the amplitude upper limit clamp table described above, clamp control was performed to cut the real part or the imaginary part that exceeded the upper limit, and the real part Or, when only one of the imaginary part is clamped, the direction of the vector expressed by the corrected real part and imaginary part changes, resulting in a phase shift of the drive command signal and driving accuracy is reduced. End up.

特に、電動アクチュエータを加振手段として用いる制振システムに適用する場合には、制振すべき振動に対して逆相となる振動を加振するにあたり、加振する振動の位相を目的と完全に一致させなければならないという厳格な要求があり、駆動指令信号の位相ズレが制振精度に多大な悪影響を与えてしまう。   In particular, when applied to a vibration control system that uses an electric actuator as a vibration means, the vibration phase to be vibrated should be completely There is a strict requirement that they must be matched, and the phase shift of the drive command signal has a great adverse effect on the vibration control accuracy.

本発明は、上記課題を有効に解決した電動アクチュエータ駆動装置およびこれを備えた制振装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide an electric actuator driving device that effectively solves the above problems and a vibration damping device including the same.

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。   In order to achieve this object, the present invention takes the following measures.

すなわち、本発明の電動アクチュエータ駆動装置は、周期的信号たる駆動指令信号を生成して電動アクチュエータに入力し当該電動アクチュエータを駆動するにあたり、駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルに基づいて前記駆動指令信号を生成するものであって、前記指令ベクトルは互いに交わる複数のベクトルで表現され、前記指令ベクトルを表現する各ベクトルの大きさを示す係数をそれぞれ算出する係数算出手段と、係数算出手段により算出される各々の係数に基づいて前記駆動指令信号を生成する指令信号生成手段と、所定の条件が成立している場合に絞り込み指令信号を生成して前記係数算出手段に入力する絞り込み指令手段とを具備し、前記係数算出手段は、前記絞り込み指令信号が入力されている間、全ての係数を前記駆動指令信号が制限される方向に修正し、各係数に対する修正の割合が全ての係数で同一であることを特徴とする。   That is, when the electric actuator driving device of the present invention generates a drive command signal as a periodic signal and inputs it to the electric actuator to drive the electric actuator, amplitude information and phase information corresponding to the amplitude and phase of the drive command signal The drive command signal is generated based on a command vector having the command vector, wherein the command vector is represented by a plurality of intersecting vectors, and a coefficient indicating the magnitude of each vector representing the command vector is calculated. A coefficient calculating means; a command signal generating means for generating the drive command signal based on each coefficient calculated by the coefficient calculating means; and a refinement command signal when a predetermined condition is satisfied, A narrowing-down command unit that inputs to the calculation unit, and the coefficient calculation unit includes the narrow-down command signal While it is entered, corrected to a direction where the driving command signal to all of the coefficients are limited, and the proportion of fixes for each factor is the same for all coefficients.

この構成によれば、絞り込み指令信号が入力されているときに、指令ベクトルを表現する全ての係数が駆動指令信号を制限する方向に修正され、各係数に対する修正の割合が全ての係数で同一であるので、指令ベクトルの方向が変わることなく指令ベクトルの大きさが駆動指令信号を制限する方向に修正され、この係数に基づいて生成される周期的な駆動指令信号の位相がズレることを回避しつつ、可動子の固定子への衝突やコントローラの破損等を有効に防止することができ、電動アクチュエータの信頼性や耐久性だけでなく駆動精度を有効に向上させることができる。   According to this configuration, when the narrowing-down command signal is input, all the coefficients representing the command vector are corrected in a direction to limit the drive command signal, and the correction ratio for each coefficient is the same for all the coefficients. Therefore, the magnitude of the command vector is corrected to the direction that limits the drive command signal without changing the direction of the command vector, and the shift of the phase of the periodic drive command signal generated based on this coefficient is avoided. On the other hand, it is possible to effectively prevent the movable element from colliding with the stator, damage to the controller, and the like, and it is possible to effectively improve not only the reliability and durability of the electric actuator but also the driving accuracy.

前記指令信号生成手段で生成される駆動指令信号に更に補正を加える駆動指令補正手段を備える場合には、前記絞り込み指令手段は、補正後の駆動指令信号の振幅値が予め設定した上限値を超過している場合に前記所定の条件が成立しているとすることが有効である。   When the drive command correction means for further correcting the drive command signal generated by the command signal generation means is provided, the narrowing-down command means has an amplitude value of the corrected drive command signal exceeding a preset upper limit value. In this case, it is effective that the predetermined condition is satisfied.

即応性を向上させるためには、前記絞り込み指令手段は、前記各々の係数により表現される指令ベクトルの大きさが上限値を超過する場合に前記所定の条件が成立しているとすることが効果的である。   In order to improve the responsiveness, the narrowing-down command means has an effect that the predetermined condition is satisfied when the size of the command vector represented by each coefficient exceeds an upper limit value. Is.

電動アクチュエータの駆動精度を更に追求するためには、前記係数算出手段は、1回あたりの前記係数の修正を予め定めた範囲内に留めて前記係数の算出を繰り返すことにより前記係数の修正を段階的に行うものであることが好ましい。   In order to further pursue the drive accuracy of the electric actuator, the coefficient calculation means performs the correction of the coefficient by repeating the calculation of the coefficient while keeping the correction of the coefficient per time within a predetermined range. It is preferable to carry out automatically.

予め定めた範囲とは、駆動指令信号の大幅な変動を抑える趣旨である。   The predetermined range is intended to suppress significant fluctuations in the drive command signal.

本発明の電動アクチュエータ駆動装置は、電動アクチュエータたる加振手段を通じて制振すべき振動に対して逆相となる振動を発生し振動を制御する制振装置に特に好適に適用が可能である。   The electric actuator driving device according to the present invention can be particularly preferably applied to a vibration damping device that generates vibration having a phase opposite to the vibration to be damped through the vibration means that is an electric actuator and controls the vibration.

本発明は、以上説明したように、指令ベクトルを表現する全ての係数が駆動指令信号を制限する方向に修正され、各係数に対する修正の割合が全ての係数で同一であるので、駆動指令信号を制限する際に指令ベクトルの向きを変えずに指令ベクトルの大きさを駆動指令信号が制限される方向に修正され、駆動指令信号の位相が所望の位相からズレることを回避して、駆動精度を有効に向上させることが可能となる。   In the present invention, as described above, since all the coefficients representing the command vector are corrected in the direction of limiting the drive command signal, and the correction ratio for each coefficient is the same for all the coefficients, When restricting, the direction of the command vector is not changed, and the size of the command vector is corrected to the direction in which the drive command signal is restricted, and the drive command signal is prevented from deviating from the desired phase to improve the drive accuracy. It becomes possible to improve effectively.

本発明の一実施形態に係る制振装置を車両に適用した模式的な構成図。1 is a schematic configuration diagram in which a vibration damping device according to an embodiment of the present invention is applied to a vehicle. 同制振装置を構成するリニアアクチュエータを備えた加振手段の模式的な構成図。The typical block diagram of the vibration means provided with the linear actuator which comprises the vibration damping device. 本発明の一実施形態における基本次数の制振制御に係る構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure which concerns on the vibration suppression control of the basic order in one Embodiment of this invention. 適応フィルタ係数とその係数により表現されるベクトルを示す説明図。Explanatory drawing which shows the vector represented by an adaptive filter coefficient and its coefficient. 適応フィルタ係数とその係数により表現されるベクトルを示す説明図。Explanatory drawing which shows the vector represented by an adaptive filter coefficient and its coefficient. 同実施形態における電流補正部に対応した制振制御に係る構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure concerning the vibration suppression control corresponding to the electric current correction part in the embodiment. 本発明の他の実施形態に係る基本次数の制振制御に係る構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure which concerns on the vibration suppression control of the basic order which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

この実施形態の電動アクチュエータ駆動装置は、周期的信号たる駆動指令信号を生成して電動アクチュエータに入力し電動アクチュエータを駆動するにあたり、駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルに基づいて駆動指令信号を生成するものであり、制振装置に搭載されている。制振装置は、図1に示すように、自動車等の車両に搭載されるものであり、座席st等の制振すべき位置posに設けた加速度センサ等の振動検出手段1と、所定の質量を有する補助質量2aを振動させることにより相殺振動vi2を発生する電動アクチュエータたるリニアアクチュエータ20を用いた加振手段2と、振動発生源gnであるエンジンの点火パルスから取り出される基本周波数fから基準波ejθを生成する基準波生成手段3と、振動検出手段1からの振動検出信号sgと前記基準波ejθとを入力し加振手段2に相殺振動vi2を発生させる適応制御手段4とを有し、車体フレームfrmにマウンタgnmを介して搭載されたエンジン等の振動発生源gnで生じる振動vi1と加振手段2で発生させる相殺振動vi2とを制振すべき位置posで相殺させて制振すべき位置posにおける振動を低減するものである。 The electric actuator driving device of this embodiment has amplitude information and phase information corresponding to the amplitude and phase of the drive command signal when the drive command signal that is a periodic signal is generated and input to the electric actuator to drive the electric actuator. A drive command signal is generated based on the command vector, and is mounted on the vibration damping device. As shown in FIG. 1, the vibration damping device is mounted on a vehicle such as an automobile, and includes a vibration detection means 1 such as an acceleration sensor provided at a position pos to be damped such as a seat st, and a predetermined mass. The reference wave from the vibration means 2 using the linear actuator 20 that is an electric actuator that generates the canceling vibration vi2 by vibrating the auxiliary mass 2a having the above and the fundamental frequency f extracted from the ignition pulse of the engine that is the vibration generation source gn Yes a reference wave generator 3, and an adaptive control means 4 for generating the canceling vibrations vi2 the vibrating unit 2 type vibration detection signal sg from the vibration detecting means 1 and the reference wave e j.theta. for generating e j.theta. The vibration vi1 generated by the vibration generation source gn of the engine or the like mounted on the vehicle body frame frm via the mounter gnm and the canceling vibration vi2 generated by the excitation means 2 are suppressed. Is intended to reduce vibration at the position pos should be damped by offset by should do position pos.

振動検出手段1は、加速度センサ等を用いてエンジンの主振動方向と同一方向の主振動を検出し、振動検出信号sg{=Asin(θ+φ)}を出力する。 The vibration detecting means 1 detects a main vibration in the same direction as the main vibration direction of the engine using an acceleration sensor or the like, and outputs a vibration detection signal sg {= A 1 sin (θ + φ)}.

リニアアクチュエータ20は、図2に示すように、永久磁石を備える固定子22を車体フレームfrmに固定し、抑制するべき振動方向と同方向の往復動(図2の紙面では上下動)を可動子23に行わせるようにしたレシプロタイプのものである。ここでは、車体フレームfrmの抑制すべき振動の方向と可動子23の往復動方向(推力方向)とが一致するように、車体フレームfrmに固定される。可動子23は補助質量2aとともに軸25に取り付けられ、この軸25は可動子23及び補助質量21を推力方向に移動可能なように板バネ24を介して固定子22に支持されている。リニアアクチュエータ20と補助質量21によって、動吸振器が構成されていることになる。   As shown in FIG. 2, the linear actuator 20 fixes a stator 22 having a permanent magnet to the vehicle body frame frm, and moves the reciprocating motion in the same direction as the vibration direction to be suppressed (up and down motion on the paper surface of FIG. 2). It is of a reciprocating type that has been made to perform 23. Here, the body frame frm is fixed to the body frame frm so that the vibration direction to be suppressed matches the reciprocating direction (thrust direction) of the mover 23. The mover 23 is attached to the shaft 25 together with the auxiliary mass 2a. The shaft 25 is supported by the stator 22 via the leaf spring 24 so that the mover 23 and the auxiliary mass 21 can be moved in the thrust direction. The linear actuator 20 and the auxiliary mass 21 constitute a dynamic vibration absorber.

リニアアクチュエータ20を構成するコイル(図示せず)に交流電流(正弦波電流、矩形波電流)を流した場合、コイルに所定方向の電流が流れる状態では、磁束が、永久磁石においてS極からN極に導かれることにより、磁束ループが形成される。その結果、可動子23は、重力に逆らう方向(上方向)に移動する。一方、コイルに対して所定方向とは逆方向の電流を流すと、可動子23は、重力方向(下方向)に移動する。可動子23は、交流電流によるコイルへの電流の流れの方向が交互に変化することにより以上の動作を繰り返し、固定子22に対して軸25の軸方向に往復動することになる。これにより、軸25に接合されている補助質量21が上下方向に振動することになる。このリニアアクチュエータ20それ自体のより具体的な構造や動作説明は特許文献1等にも開示されているように公知であるため、詳細は省略する。可動子23は図示しないストッパによって動作範囲が規制されている。リニアアクチュエータ20と補助質量21とによって構成される動吸振器は、アンプ6から出力される電流制御信号ssに基づいて、補助質量21の加速度を制御して制振力を調節することにより、車体フレームfrmに発生する振動を相殺して振動を低減することができる。   When an alternating current (sine wave current, rectangular wave current) is passed through a coil (not shown) constituting the linear actuator 20, the magnetic flux is changed from the S pole to the N in the permanent magnet when a current in a predetermined direction flows through the coil. By being guided to the pole, a magnetic flux loop is formed. As a result, the mover 23 moves in a direction (upward) against gravity. On the other hand, when a current in a direction opposite to the predetermined direction is applied to the coil, the mover 23 moves in the direction of gravity (downward). The mover 23 repeats the above operation by alternately changing the direction of the current flow to the coil by the alternating current, and reciprocates in the axial direction of the shaft 25 with respect to the stator 22. As a result, the auxiliary mass 21 joined to the shaft 25 vibrates in the vertical direction. Since a more specific structure and description of the operation of the linear actuator 20 itself are known as disclosed in Patent Document 1 and the like, details are omitted. The operating range of the mover 23 is restricted by a stopper (not shown). The dynamic vibration absorber constituted by the linear actuator 20 and the auxiliary mass 21 controls the acceleration of the auxiliary mass 21 and adjusts the damping force based on the current control signal ss output from the amplifier 6. The vibration generated in the frame frm can be canceled to reduce the vibration.

基本次数の基準波生成手段3(31)は、図3に示すように、基本周波数f[Hz]から基本次数の基準波ejθである基準正弦波(sinθ)と基準余弦波(cosθ)を生成する。生成される基準正弦波(sinθ)と基準余弦波(cosθ)は何らかの同期信号に対し同期しても、させなくてもどちらでもよい。θ=ωt=2πftである。 As shown in FIG. 3, the basic order reference wave generating means 3 (31) generates a reference sine wave (sin θ) and a reference cosine wave (cos θ), which are reference waves e of the basic order, from the basic frequency f [Hz]. Generate. The generated reference sine wave (sin θ) and reference cosine wave (cos θ) may or may not be synchronized with any synchronization signal. θ = ωt = 2πft.

適応制御手段4は、基本次数の振動を制御する基本次数適応制御手段たる基本適応アルゴリズムブロック4aを主体とする。この基本適応アルゴリズムブロック4aは、係数算出手段44と、指令信号生成手段45とを有し、振動検出信号sgと前記基準波ejθ{=(sinθ、cosθ)}とから基本次数適応フィルタ係数(Re、Im)=(A´cosφ´、A´sinφ´)を係数算出手段44により算出して当該基本次数適応フィルタ係数(Re、Im)に基づき駆動指令信号たる基本次数制振電流指令I41を指令信号生成手段45により生成し、これに基づき後述するアンプ6を介してリニアアクチュエータ20に電流制御信号ssを入力することで、制振すべき位置posに前記振動発生源gnからの振動に対し逆相となる振動を加振手段2を通じて発生させる。先ず、検出してきた振動検出信号sg{=Asin(θ+φ)}の基本周波数成分の正弦波の逆信号(正逆が反対の信号)を生成する。振動検出信号Asin(θ+φ)は収束パラメータμと乗算されたのち、乗算器41a、41bにおいて基準正弦波sinθ、あるいは、基準余弦波cosθと乗算され、積分器41c、41dにおいて演算毎に前回値Z-1 に加算する形で積分される。その演算結果は、振動検出信号sgの基準正弦波sinθからずれた逆相正弦波ベクトルの収束方向の成分を持つ逆相正弦波のベクトルVe1すなわち適応フィルタ係数(Re、Im)=(A´cosφ´、A´sinφ´)として係数算出手段44により算出される(図4(a)参照)。逆相正弦波のベクトルVe1は、図4(a)に示すように、互いに直交する複数のベクトルVe2、Ve3で表現され、基本次数適応フィルタ係数ReはベクトルVe2の大きさを示し、基本次数適応フィルタ係数ImはベクトルVe3の大きさを示すものである。そして、ベクトルVe1の大きさが振幅に対応し、ベクトルVe1の向き(角度φ’)が位相に対応している。算出した適用フィルタ係数(Re、Im)に対し、図3に示すように、乗算器41e、41fにおいてそれぞれ基準正弦波sinθ、基準余弦波cosθを乗算し、その結果を加算器41gにおいて加算することで、振動検出信号sgの逆相正弦波信号として基本次数制振電流指令I41{=A´sin(θ+φ´)}を指令信号生成手段45により生成する。積分を繰り返すと、A´、φ´が真値A、φと対応する値に収束するにつれて振動の相殺が進むが、基本周波数fや位相θは絶えず変化しているため、常に変化に追従する形で制御が行われる。 The adaptive control means 4 is mainly composed of a basic adaptive algorithm block 4a, which is a basic order adaptive control means for controlling basic order vibrations. This basic adaptive algorithm block 4a has a coefficient calculating means 44 and a command signal generating means 45, and a basic order adaptive filter coefficient (from the vibration detection signal sg and the reference wave e {= (sinθ, cosθ)} ( Re, Im) = (A 1 ' cosφ', A 1 ' sinφ') is calculated by the coefficient calculation means 44, and a basic order damping current command as a drive command signal based on the basic order adaptive filter coefficients (Re, Im). I 41 is generated by the command signal generating means 45, and a current control signal ss is input to the linear actuator 20 via the amplifier 6 described later based on the command signal generating means 45, so that the position pos from the vibration generating source gn A vibration having a phase opposite to the vibration is generated through the vibration means 2. First, a reverse sine wave signal of the fundamental frequency component of the vibration detection signal sg {= A 1 sin (θ + φ)} that has been detected (a signal with the opposite direction) is generated. The vibration detection signal A 1 sin (θ + φ) is multiplied by the convergence parameter μ, and then multiplied by the reference sine wave sinθ or the reference cosine wave cosθ in the multipliers 41a and 41b. It is integrated by adding to the value Z- 1 . The result of the calculation is a negative-phase sine wave vector Ve1 A having a component in the convergence direction of the negative-phase sine wave vector shifted from the reference sine wave sin θ of the vibration detection signal sg, that is, an adaptive filter coefficient (Re, Im) = (A 1 'Cosφ', A 1 ' sinφ') is calculated by the coefficient calculating means 44 (see FIG. 4A). Vector Ve1 A reverse-phase sine wave, as shown in FIG. 4 (a), is represented by a plurality of vectors Ve2 A, Ve3 A mutually orthogonal fundamental order adaptive filter coefficients Re represents the magnitude of the vector Ve2 A , basic order adaptive filter coefficients Im shows a magnitude of a vector Ve3 a. The magnitude of the vector Ve1 A corresponds to the amplitude, and the direction of the vector Ve1 A (angle φ ′ A ) corresponds to the phase. As shown in FIG. 3, the calculated application filter coefficients (Re, Im) are multiplied by a reference sine wave sin θ and a reference cosine wave cos θ in multipliers 41e and 41f, respectively, and the result is added in an adder 41g. Thus, the basic order damping current command I 41 {= A 1 ′ sin (θ + φ ′)} is generated by the command signal generation means 45 as a negative-phase sine wave signal of the vibration detection signal sg. When the integration is repeated, the cancellation of the vibration proceeds as A ′ and φ ′ converge to the values corresponding to the true values A and φ. However, the fundamental frequency f and the phase θ constantly change, so the changes always follow. Control is performed in the form.

このような制御のなかで、過電流によりリニアアクチュエータ20を構成する可動子23が固定子22に設けた図示しないストッパ等へ衝突すると、騒音発生や寿命劣化の原因になることから、制振電流指令I41を抑える必要がある。 Under such control, when the movable element 23 constituting the linear actuator 20 collides with a stopper (not shown) provided on the stator 22 due to overcurrent, noise generation and life deterioration may be caused. it is necessary to suppress the instruction I 41.

そこで、本実施形態はさらに、前記基本次数制振電流指令I41のピーク電流値A´を算出する振幅検出手段4bと、基本周波数fから予め設めた基本次数電流上限値αを導出し前記基本次数制振電流指令I41のピーク電流値A´が前記基本次数電流上限値αを超過している場合に基本次数電流上限超過信号S41を生成する絞り込み指令手段たる基本次数電流超過検出手段4cとを設けている。 Therefore, this embodiment further derives the amplitude detection means 4b for calculating the peak current value A 1 ′ of the basic order damping current command I 41 and the basic order current upper limit value α 1 set in advance from the basic frequency f. When the peak current value A 1 ′ of the basic order damping current command I 41 exceeds the basic order current upper limit value α 1 , the basic order is a narrowing command means for generating the basic order current upper limit excess signal S 41. Current excess detection means 4c is provided.

振幅検出手段4bは、基本次数制振電流指令I41の振幅A´を随時(リアルタイム)に算出するブロックである。生成した基本次数制振電流指令I41の波形A´sin(θ+φ´)から求めてもよいし、その波形生成前の加算データの二乗和平方根をとっても良い。また、演算量を軽くするために二乗和だけをとり、比較する電流上限値αを二乗しても良い。基本次数電流超過検出手段4cは、基本次数電流上限値αを電流クランプテーブル41hの形で記憶している。 The amplitude detector 4b is a block that calculates the amplitude A 1 ′ of the basic order damping current command I 41 as needed (in real time). It may be obtained from the waveform A 1 ′ sin (θ + φ ′) of the generated basic order damping current command I 41 , or the square sum of squares of the addition data before the waveform generation. Further, in order to reduce the amount of calculation, only the sum of squares may be taken and the current upper limit value α 1 to be compared may be squared. Basic order current excess detection means 4c stores the basic order maximum current alpha 1 in the form of a current clamp table 41h.

以上のようにして基本次数電流上限超過信号S41が生成されるが、この信号S41が出力された際に単にフィルタ等により制振電流指令I41をカット(頭切り)することで電流をクランプしたのでは、高調波が発生して、電動アクチュエータの異常駆動といった不具合を引き起こす。また、制振電流指令I41を制限する際に、フィルタ係数Re、Imに対して上限を超えたものをカットするクランプ処理を独立して行うと、図4(b)に示すように、フィルタ係数Re、Imのうちのいずれか一方のみがクランプされた場合に(図示はフィルタ係数Reのみがクランプされた例を示す)、クランプ後のフィルタ係数Re、Imにより表現される逆位相正弦波のベクトルVe1の向きがベクトルVe1の向きと異なり(角度φ’→角度φ’)、ベクトルの向きは位相を表すので、電流指令I41の位相ズレを引き起こす。 The basic order current upper limit excess signal S 41 is generated as described above. When this signal S 41 is output, the current is obtained by simply cutting (cutting off) the damping current command I 41 with a filter or the like. If it clamps, a harmonic will generate | occur | produce and will cause malfunctions, such as abnormal drive of an electric actuator. Further, when the damping current command I 41 is limited, if the clamping process for cutting the filter coefficients Re and Im exceeding the upper limit is performed independently, as shown in FIG. When only one of the coefficients Re and Im is clamped (illustration shows an example in which only the filter coefficient Re is clamped), the antiphase sine wave represented by the clamped filter coefficients Re and Im Since the direction of the vector Ve1 B is different from the direction of the vector Ve1 A (angle φ ′ A → angle φ ′ B ), the vector direction represents a phase, which causes a phase shift of the current command I 41 .

そこで本実施形態は、図3に示すように、かかる基本次数電流上限超過信号S41を前記基本適応アルゴリズムブロック4aに入力して、当該基本適応アルゴリズムブロック4aに、前記基本次数電流上限超過信号S41が入力されている間、前記基本次数適応フィルタ係数(Re、Im)を算出する毎に当該基本次数適応フィルタ係数(Re、Im)を予め定めた範囲内で制振電流指令I41が制限される方向に修正するようにしている。 The present embodiment, as shown in FIG. 3, by entering such a basic order current upper limit exceeded signal S 41 to the basic adaptive algorithm block 4a, to the basic adaptive algorithm block 4a, the fundamental order current upper limit exceeded signal S While 41 is being input, every time the basic order adaptive filter coefficients (Re, Im) are calculated, the basic current adaptive filter coefficients (Re, Im) are limited within a predetermined range by the damping current command I 41. I am trying to correct it in the direction.

基本適応アルゴリズムブロック4aは、前述したごとく、前記振動検出手段1から入力される入力信号sgを積分しながら適応フィルタ係数(Re、Im)を更新する処理を繰り返すものであるが、制振電流指令I41を制限する際、前記積分値を小さく絞り込む位置に積分抜き処理ブロック4dを設け、積分抜き処理を行う。具体的には、電流上限超過信号S41が入力されているか否かによって内部のフラグ設定部41j、41kに0か1のフラグを立て、信号S41が入力されていないとき(フラグ1のとき)は絞り込みを行わず、信号S41が入力されているとき(フラグ0のとき)は演算タイミング毎に乗算器41m、41nにおいて減算係数設定部たる抜き係数設定部41zに設定された減算係数値たる抜き係数値kを前回値Z-1 に乗算することで、積分値を小さく絞り込む。抜き係数値kは一回の演算で絞り込む量を小さくするためのもので、例えばk=1020/1024(=0.9961)などと設定される。抜き係数値kを、1を大きく割り込まない値にしているのは(絞り込み量を小さく抑えているのは)、大きくしすぎると、一回の絞り込み動作で基本次数電流指令I41の値が急変し、出力に高調波が重畳されて異常振動を励起する原因になるからである。このように、抜き係数値kは、全ての適応フィルタ係数(Re、Im)で共用されており、抜き係数値kを全ての係数(Re、Im)に乗算することによって、各係数Re、Imに対する修正の割合が全て同一となり、図5に示すように、修正後の各ベクトルVe2、Ve3により表現されるベクトルVe1の向きが修正前のベクトルVe1の向きに一致して変わらず(φ’=φ’)、ベクトルVe1の大きさのみが制限される。この抜き係数値kは、基本次数電流上限値α(電流クランプ値)からの超過量が大きくなるほど小さくなるように(つまり絞り込み量を大きくするように)、比較部41iからの偏差信号に応じて抜き係数設定部41zにおいて値を可変しても良い。また、超過量の比率を算出して、電流上限値αに同期させても良い。なお、本実施形態では、2つの適応フィルタ係数(Re、Im)を用いて指令ベクトルを表現しているが、3つ以上の係数を用いて指令ベクトルを表現するものにも同様に上記の制限方法を適用できる。 As described above, the basic adaptive algorithm block 4a repeats the process of updating the adaptive filter coefficient (Re, Im) while integrating the input signal sg input from the vibration detecting means 1, but the damping current command When limiting I 41 , an integral removal processing block 4 d is provided at a position where the integral value is narrowed down to perform integral removal processing. Specifically, the current upper limit exceeded signal S 41 is the interior of the flag setting unit 41j by whether or not the input, sets a 0 or 1 in flag 41k, when the signal S 41 is not input (when the flag 1 ) Is not narrowed down, and when the signal S 41 is input (when the flag is 0), the subtraction coefficient value set in the extraction coefficient setting unit 41z as the subtraction coefficient setting unit in the multipliers 41m and 41n at each calculation timing. The integral value is narrowed down by multiplying the previous value Z −1 by the loosening coefficient value k. The extraction coefficient value k is for reducing the amount to be narrowed down by a single calculation, and is set to k = 1020/1024 (= 0.9961), for example. If the extraction coefficient value k is set to a value that does not significantly cut 1 (the amount of reduction is kept small), if the value is too large, the value of the basic order current command I 41 changes suddenly in a single reduction operation. This is because harmonics are superimposed on the output and cause abnormal vibrations. Thus, the extraction coefficient value k is shared by all the adaptive filter coefficients (Re, Im), and by multiplying all the coefficients (Re, Im) by the extraction coefficient value k, each coefficient Re, Im ratio of modifications to all become the same, as shown in FIG. 5, no change in agreement with the direction of orientation unmodified vector Ve1 a vector Ve1 B represented by the vector Ve2 B, Ve3 B after correction (Φ ′ A = φ ′ B ), only the size of the vector Ve1 B is limited. The extraction coefficient value k is reduced according to the deviation signal from the comparison unit 41i so that the excess amount from the basic order current upper limit value α 1 (current clamp value) increases (that is, the narrowing amount increases). The value may be varied in the extraction coefficient setting unit 41z. Further, by calculating the ratio of the excess amount, it may be synchronized with the current upper limit value alpha 1. In the present embodiment, the command vector is expressed using two adaptive filter coefficients (Re, Im). However, the above limitation is also applied to the case where the command vector is expressed using three or more coefficients. The method can be applied.

すなわち、制振電流指令I41が超過している場合に、即座に制振電流指令I41の超過分をカットするのではなく、予め定めた範囲(ここでは、抜き係数値kによる積分の絞込みの範囲)で制振電流指令I41を制限する修正を繰り返すため、高調波の発生や、可動子の衝突のない振幅に向かって、制振電流指令I41が漸近することになる。絞り込み係数生成ブロック4dはあくまでも例であり、電流上限超過信号S41から絞り込み係数kの適用のオンオフないし当該絞り込み係数kを増減させるブロックであれば、内部構成はどの様な形であってもかまわない。適応フィルタ係数(Re、Im)の収束は、収束パラメータμが大きいほど早くなる。 That is, when the damping current command I 41 is exceeded, the excess of the damping current command I 41 is not cut immediately, but instead of a predetermined range (here, the integration is narrowed by the extraction coefficient value k). since in the range) and repeats the modification to limit the damping current command I 41, generation of harmonics, towards the free amplitude collision of the movable element, the damping current command I 41 is to be asymptotic. Refine coefficient generation block 4d is merely an example, if a block to increase or decrease the OFF to the narrowing coefficient k of the application of the narrowing coefficient k from the current upper limit exceeded signal S 41, the internal structure may be any kind of form Absent. The convergence of the adaptive filter coefficients (Re, Im) becomes faster as the convergence parameter μ is larger.

また、図1に示す振動発生源gnで生じる振動には、基本次数のほかに高次次数が重畳しているため、高次次数が過電流となっても上記と同様の不具合が生じる。そこで、高次次数に対しても、高次次数適応アルゴリズムブロック4eを同様に設けて上記と同様の絞り込み制御を行う。   In addition, since the high order other than the basic order is superimposed on the vibration generated by the vibration generating source gn shown in FIG. 1, the same problem as described above occurs even if the high order becomes an overcurrent. Therefore, the high-order adaptive algorithm block 4e is similarly provided for the high-order, and the same narrowing-down control as described above is performed.

更に、電流指令が制限されるケースとして、電流指令I41に図6に示すような補正を加える駆動指令信号補正手段たる電流補正部6aが存する場合がある。このような場合には、補正後の制振電流指令値I61が予め所定の基準に基づき設定した電流上限値αを超過している場合に補正後電流超過信号S61を生成して前記適応アルゴリズムブロック4a、4eに入力する補正後電流超過検出手段6bを更に備えておくとよい。この場合、各適応アルゴリズムブロック4a、4eは、超過信号S41の入力ラインと補正後電流超過信号S61の入力ラインとをOR回路で接続し、たとえ超過信号S41が入力されていない場合にも、前記補正後電流超過信号S61が入力されることをもって、適応フィルタ係数(Re、Im)を算出する毎に当該適応フィルタ係数(Re、Im)を予め定めた範囲内で制振電流指令I41が制限される方向に修正する制御を行う。この補正後電流超過検出手段6bで超過が認められた場合、適応制御が実効を奏するまでに過大な電流指令がそのままリニアアクチュエータ20に突入するおそれがあるため、この補正後電流超過検出手段6bで超過が認められた場合に限っては、従来と同様の電流クランプ(頭切り)を行い、システムを破損等から保護する構成も有効である。このように、補正による電流指令値I61の変動に起因した可動子23の固定子22への衝突やコントローラの破損は、補正前の電流指令I41を生成する適応制御手段4だけでは対処することができないが、補正を加味して電流指令値I61の振幅値が上限を超過しているか否かを判断し、その判断結果をフィルタ係数Re、Imの算出時にフィードバックしている。 Furthermore, there is a case where the current command is as a case to be limited, the drive command signal correction means serving current correction unit 6a for adding the correction as shown in the current command I 41 in FIG. 6 resides. In such a case, when the corrected damping current command value I 61 exceeds the current upper limit value α 3 set in advance based on a predetermined reference, a corrected current excess signal S 61 is generated to It is preferable to further provide a corrected current excess detection means 6b that is input to the adaptive algorithm blocks 4a and 4e. In this case, the adaptive algorithm block 4a, 4e, when an input line of the excess signal S 41 and the input line of the corrected current excess signal S 61 connected by an OR circuit, which is not even input excess signal S 41 In addition, every time the adaptive filter coefficient (Re, Im) is calculated in response to the input of the corrected current excess signal S 61 , the adaptive filter coefficient (Re, Im) is set within a predetermined range. Control is performed to correct the direction in which I 41 is restricted. If an excess is detected by the corrected current excess detection means 6b, an excessive current command may enter the linear actuator 20 until the adaptive control is effective. Therefore, the corrected current excess detection means 6b Only when the excess is recognized, a configuration in which the current clamp (head cutting) similar to the conventional one is performed to protect the system from damage or the like is also effective. As described above, the collision of the mover 23 to the stator 22 and the damage to the controller due to the fluctuation of the current command value I 61 due to the correction are dealt with only by the adaptive control means 4 that generates the current command I 41 before the correction. However, it is determined whether or not the amplitude value of the current command value I 61 exceeds the upper limit in consideration of the correction, and the determination result is fed back when calculating the filter coefficients Re and Im.

以上のように、本実施形態の電動アクチュエータ駆動装置は、周期的信号たる電流指令I41を生成してリニアアクチュエータ20に入力しリニアアクチュエータ20を駆動するにあたり、電流指令I41の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトル(ベクトルVe1、Ve1)に基づいて電流指令I41を生成するものであって、指令ベクトル(ベクトルVe1、Ve1)は互いに交わる複数のベクトル(ベクトルVe2、Ve3、Ve2、Ve3)で表現され、指令ベクトル(ベクトルVe1等)を表現する各ベクトル(ベクトルVe2、Ve3等)の大きさを示す係数(Re、Im)をそれぞれ算出する係数算出手段44と、係数算出手段44により算出される各々の係数(Re、Im)に基づいて電流指令I41を生成する指令信号生成手段45と、所定の条件が成立している場合に絞り込み指令たる基本次数電流上限超過信号S41を生成して係数算出手段44に入力する絞り込み指令手段(電流超過検出手段4c)とを具備し、係数算出手段44は、基本次数電流上限超過信号S41が入力されている間、全ての係数(Re、Im)を電流指令I41が制限される方向に修正し、各係数(Re、Im)に対する修正の割合が全ての係数で同一であるので、指令ベクトル(ベクトルVe1等)の方向が変わることなく指令ベクトルベクトルVe1等の大きさが電流指令I41を制限する方向に修正され、この係数(Re、Im)に基づいて生成される周期的な電流指令I41の位相がズレることを回避しつつ、可動子23の固定子22への衝突やコントローラの破損等を有効に防止することができ、リニアアクチュエータ20の信頼性や耐久性だけでなく駆動精度を有効に向上させることができる。 As described above, the electric actuator driving apparatus according to the present embodiment generates the current command I 41 as a periodic signal, inputs the current command I 41 to the linear actuator 20, and drives the linear actuator 20 with the amplitude and phase of the current command I 41. A current command I 41 is generated based on a command vector (vector Ve1 A , Ve1 B ) having corresponding amplitude information and phase information, and the command vector (vector Ve1 A , Ve1 B ) is a plurality of vectors intersecting each other. is represented by (vector Ve2 a, Ve3 a, Ve2 B , Ve3 B), the coefficient representing the magnitude of each vector representing the reference vector (vector Ve1 a, etc.) (vector Ve2 a, Ve3 a, etc.) (Re, Im ) For calculating each of the parameters), and each coefficient calculated by the coefficient calculation unit 44 (Re, Im) and the command signal generation means 45 for generating a current command I 41 based on the generated by coefficient calculation means basic order current upper limit exceeded signal S 41 serving refine command when a predetermined condition is satisfied The coefficient calculation means 44 supplies all coefficients (Re, Im) to the current while the basic order current upper limit excess signal S41 is input. Since the command I 41 is corrected in the restricted direction and the correction ratio for each coefficient (Re, Im) is the same for all the coefficients, the command vector vector (vector Ve1 A etc.) does not change in direction. Ve1 magnitude and a is corrected in a direction to limit the current command I 41, avoids this factor (Re, Im) phase of the periodic current command I 41 generated based on the deviated On the other hand, it is possible to effectively prevent the movable element 23 from colliding with the stator 22, damage to the controller, etc., and not only the reliability and durability of the linear actuator 20 but also the driving accuracy can be improved effectively.

さらに、指令信号生成手段45で生成される電流指令I41に更に補正を加える電流補正部6aを備えるシステムにおいて、補正による電流指令値I61の変動に起因した可動子23の固定子22への衝突やコントローラの破損は、補正前の電流指令I41を生成する適応制御手段4だけでは対処することができないが、本実施形態では、絞り込み指令手段が補正後電流超過検出手段6bであり、補正後電流超過検出手段6bが、補正後の電流指令値I61の振幅値が予め設定した上限値を超過している場合に所定の条件が成立しているとして補正後電流超過信号S61を係数算出手段44に入力するので、補正を加味して電流指令値I61の振幅値が上限値を超過しているか否かを判断し、電流補正部6aの補正による電流指令値I61の変動に起因する不具合を電流指令値I61の位相ズレを生ずることなく有効に回避することが可能となる。 Further, in a system including a current correction unit 6a that further corrects the current command I 41 generated by the command signal generation unit 45, the mover 23 to the stator 22 due to the fluctuation of the current command value I 61 due to the correction. Although the collision and controller damage cannot be dealt with only by the adaptive control means 4 that generates the current command I 41 before correction, in this embodiment, the narrowing-down command means is the corrected current excess detection means 6b, post current excess detection means 6b is, coefficients a corrected current excess signal S 61 as a predetermined condition is satisfied when the amplitude value of the current command value I 61 after correction exceeds the upper limit value set in advance Since it is input to the calculation means 44, it is determined whether or not the amplitude value of the current command value I 61 exceeds the upper limit value in consideration of the correction, and the fluctuation of the current command value I 61 due to the correction of the current correction unit 6a. It is possible to effectively avoid without problems caused produce a phase shift of the current command value I 61 in.

さらにまた、係数算出手段44は、1回あたりの適応フィルタ係数(Re、Im)の修正を予め定めた範囲内に留めて適応フィルタ係数(Re、Im)の算出を繰り返すことにより適応フィルタ係数(Re、Im)の修正を段階的に行うものであるので、絞り込み指令信号たる電流上限超過信号S41や補正後電流超過信号S61が入力されているときに、即座に電流指令I41をカットするのではなく、予め定めた範囲で電流指令I41を制限する修正を繰り返すので、高調波の発生を回避しながら、可動子23の固定子22への衝突やコントローラの破損等を有効に防止することができ、装置の信頼性や耐久性だけでなく電動アクチュエータの制御精度を向上させることが可能となる。 Furthermore, the coefficient calculation means 44 keeps the correction of the adaptive filter coefficient (Re, Im) per time within a predetermined range and repeats the calculation of the adaptive filter coefficient (Re, Im) to repeat the adaptive filter coefficient (Re, Im). Re, Im) is corrected step by step, so that the current command I 41 is immediately cut when the current upper limit excess signal S 41 or the corrected current excess signal S 61 as the narrowing command signal is input. Instead of repeating the correction to limit the current command I 41 within a predetermined range, it is possible to effectively prevent collision of the mover 23 with the stator 22 and damage to the controller while avoiding the generation of harmonics. Therefore, not only the reliability and durability of the apparatus but also the control accuracy of the electric actuator can be improved.

その他、制振装置では、制振すべき振動に対して逆相となる振動を加振するにあたり、加振する振動の位相を目的と一致させなければならないという厳格な要求があり、電流指令I41の位相ズレが制振精度に多大な悪影響を与えてしまうところ、本実施形態の電動アクチュエータ駆動装置を搭載しこの駆動装置により駆動する電動アクチュエータを通じて制振すべき振動に対して逆相となる振動を発生して制振を行うように制振装置を構成すると、制振精度を著しく向上させることが可能となる。 In addition, in the vibration damping device, there is a strict requirement that the phase of the vibration to be vibrated must match the purpose in order to vibrate vibration that is in reverse phase with respect to the vibration to be damped. When the phase shift of 41 has a great adverse effect on the vibration damping accuracy, the electric actuator driving device of this embodiment is mounted, and the phase is opposite to the vibration to be damped through the electric actuator driven by this driving device. If the vibration damping device is configured to generate vibration and perform vibration damping, it is possible to significantly improve the vibration damping accuracy.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the specific structure of each part is not limited only to embodiment mentioned above.

例えば、前記絞り込み指令手段を、各々の係数により表現される指令ベクトルの大きさが所定の上限値を超過する場合に上記の所定の条件が成立しているとして絞り込み指令信号を係数算出手段に入力するように構成してもよい。具体的には、図7に示すように、絞り込み指令手段として判定部146を設け、この判定部146に適応フィルタ係数(Re、Im)を入力し、入力した適応フィルタ係数(Re、Im)に基づいて指令ベクトル(ベクトルVe1等)の大きさを算出し、この算出結果が所定上限値以上であるか否かを判定し、所定上限値以上であれば電流上限超過信号S41を生成して前記係数算出手段44に入力し、所定上限値以上でなければ電流上限超過信号S41を係数算出手段44に入力しないように構成することが挙げられる。このように構成すると、指令ベクトルの大きさが駆動指令信号の振幅値に対応し、各々の係数はスカラーであるので、簡易な四則演算で指令ベクトルの大きさを求めることができ、周期的信号である駆動指令信号を用いる場合と比べて簡易な演算で駆動指令信号の振幅値を求めることができ、即応性を向上させることが可能となる。 For example, the narrowing-down command means inputs a narrow-down command signal to the coefficient calculation means that the predetermined condition is satisfied when the size of the command vector represented by each coefficient exceeds a predetermined upper limit value. You may comprise. Specifically, as shown in FIG. 7, a determination unit 146 is provided as a narrowing-down instruction unit, and adaptive filter coefficients (Re, Im) are input to the determination unit 146, and the input adaptive filter coefficients (Re, Im) are input. based calculates the magnitude of the command vector (vector Ve1 a, etc.), the calculation result is equal to or more than a predetermined upper limit value, to generate a current upper limit excess signal S 41 equal to or greater than a predetermined upper limit value In other words, the current upper limit excess signal S41 is not input to the coefficient calculating means 44 unless it is input to the coefficient calculating means 44 and is not greater than a predetermined upper limit value. With this configuration, the magnitude of the command vector corresponds to the amplitude value of the drive command signal, and each coefficient is a scalar. Therefore, the magnitude of the command vector can be obtained by simple four arithmetic operations, and the periodic signal As compared with the case of using the drive command signal, the amplitude value of the drive command signal can be obtained by simple calculation, and the responsiveness can be improved.

さらに、本実施形態では、駆動指令信号を電流指令としているが、電圧指令であってもよい。また、本実施形態では係数が適応フィルタ係数であるが、これに特に限定されるものではない。また、絞り込み指令手段が判定するにあたり、駆動指令信号の電動アクチュエータへの入力ラインに現れる最終電流波形又は最終電圧波形の振幅値を用いて上記判定を行ってもよく、また、これらの最終電流波形又は最終電圧波形のうち所定の周波数成分抽出後の振幅値を用いて上記判定を行ってもよい。   Furthermore, in this embodiment, the drive command signal is a current command, but it may be a voltage command. In the present embodiment, the coefficient is an adaptive filter coefficient, but is not particularly limited thereto. Further, in the determination by the narrowing-down command means, the determination may be performed using the amplitude value of the final current waveform or the final voltage waveform appearing on the input line to the electric actuator of the drive command signal, and these final current waveforms Or you may perform the said determination using the amplitude value after extracting a predetermined frequency component among final voltage waveforms.

加えて、本実施形態では、駆動指令補正手段として電流補正部6aを挙げているが、電圧を補正するものでもよい。また、本実施形態において絞り込み指令手段は、電流補正部6a等により能動的に補正を加えられた補正後の駆動指令信号の振幅値を参照しているが、補正された駆動指令信号であれば、これに限定されるものではない。例えば、周波数fが大きくなるか、あるいは、外部から大きな衝撃が印加されリニアアクチュエータ20に多大な電圧が励起された場合には、駆動指令信号のリニアアクチュエータ20への入力ライン上に現れる印加電圧指令が大きくなり、最悪は電圧飽和状態(それ以上電圧印加ができなくなり、電流制御破綻をきたす)が発生する。これを防止するために、絞り込み指令手段を、駆動指令信号のリニアアクチュエータ20への入力ライン上に現れる駆動指令信号の電圧値が所定上限以上であるかを判定して、絞り込み指令信号を生成するようにしてもよい。   In addition, in the present embodiment, the current correction unit 6a is exemplified as the drive command correction unit, but a voltage correction unit may be used. Further, in the present embodiment, the narrowing-down command means refers to the amplitude value of the corrected drive command signal that is actively corrected by the current correction unit 6a or the like, but if it is a corrected drive command signal, However, the present invention is not limited to this. For example, when the frequency f increases or a large impact is applied from the outside and a large voltage is excited in the linear actuator 20, an applied voltage command that appears on the input line of the drive command signal to the linear actuator 20. In the worst case, a voltage saturation state occurs (no more voltage can be applied, causing current control failure). In order to prevent this, the narrow-down command means determines whether the voltage value of the drive command signal appearing on the input line to the linear actuator 20 of the drive command signal is greater than or equal to a predetermined upper limit, and generates a narrow-down command signal. You may do it.

また、本実施形態では、高調波の発生を防止すべく、係数算出手段44を、絞り込み指令信号たる基本次数電流上限超過信号S41が入力されている間、係数(Re、Im)を算出する毎に全ての係数(Re、Im)を予め定めた範囲で電流指令I41が制限される方向に修正し、係数(Re、Im)を段階的に制限するように構成しているが、高調波の発生が問題とならない適用例では、係数(Re、Im)を段階的に修正することに限定されるものではない。 Further, in the present embodiment, in order to prevent the generation of harmonics, the coefficient calculation means 44 calculates the coefficients (Re, Im) while the basic order current upper limit excess signal S 41 as the narrowing command signal is being input. Every coefficient (Re, Im) is corrected in a direction in which the current command I 41 is limited within a predetermined range, and the coefficients (Re, Im) are limited in stages. In an application example in which the generation of waves does not become a problem, the present invention is not limited to correcting the coefficients (Re, Im) step by step.

さらに、本実施形態では、絞り込み指令手段たる電流超過検出手段4cを、所定の条件が成立している場合に絞り込み指令信号たる基本次数電流上限超過信号S41を係数算出手段44へ常に出力するように構成しているが、絞り込み指令信号が入力されているか否かを係数算出手段が係数の算出時に判断可能であれば、常に絞り込み指令信号が入力されるものに限定されるものではない。 Further, in this embodiment, the narrowing command means serving current excess detection means 4c, so that always outputs the narrowing command signal serving basic order current upper limit exceeded signal S 41 to the coefficient calculating unit 44 when a predetermined condition is satisfied However, the present invention is not limited to the case where the narrowing command signal is always input as long as the coefficient calculation means can determine whether the narrowing command signal is input or not when calculating the coefficient.

その他、本発明を制振装置以外に電動アクチュエータの駆動を必要とする装置や機器類に適用するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, such as application of the present invention to devices and devices that require driving of an electric actuator in addition to the vibration damping device.

20…電動アクチュエータ(リニアアクチュエータ)
44…係数算出手段
45…指令信号生成手段
4c…絞り込み指令手段(電流超過検出手段)
6b…絞り込み指令手段(補正後電流超過検出手段)
6a…駆動指令補正手段(電流補正部)
41…駆動指令信号(電流指令)
61…補正後の駆動指令信号(制振電流指令値)
Ve1、Ve1…指令ベクトル
Ve2、Ve3、Ve2、Ve3…指令ベクトルを表現する複数のベクトル
Re、Im…係数(適応フィルタ係数)
S41…絞り込み指令信号(電流上限超過信号)
S61…絞り込み指令信号(補正後電流超過信号)
20 ... Electric actuator (linear actuator)
44 ... Coefficient calculation means 45 ... Command signal generation means 4c ... Refinement command means (overcurrent detection means)
6b ... Narrowing-down command means (corrected current excess detection means)
6a: Drive command correction means (current correction unit)
I 41 ... Drive command signal (current command)
I 61 ... Drive command signal after correction (damping current command value)
Ve1 A, Ve1 B ... command vector Ve2 A, Ve3 A, Ve2 B , Ve3 B ... more vectors Re representing the command vector, Im ... coefficient (adaptive filter coefficients)
S41 ... Refinement command signal (current upper limit excess signal)
S61: Refinement command signal (corrected current excess signal)

Claims (5)

周期的信号たる駆動指令信号を生成して電動アクチュエータに入力し当該電動アクチュエータを駆動するにあたり、駆動指令信号の振幅及び位相に対応する振幅情報及び位相情報を有する指令ベクトルに基づいて前記駆動指令信号を生成する電動アクチュエータ駆動装置であって、
前記指令ベクトルは互いに交わる複数のベクトルで表現され、前記指令ベクトルを表現する各ベクトルの大きさを示す係数をそれぞれ算出する係数算出手段と、
係数算出手段により算出される各々の係数に基づいて前記駆動指令信号を生成する指令信号生成手段と、
所定の条件が成立している場合に絞り込み指令信号を生成して前記係数算出手段に入力する絞り込み指令手段とを具備し、
前記係数算出手段は、前記絞り込み指令信号が入力されている間、全ての係数を前記駆動指令信号が制限される方向に修正し、各係数に対する修正の割合が全ての係数で同一であることを特徴とする電動アクチュエータ駆動装置。
The drive command signal is generated based on a command vector having amplitude information and phase information corresponding to the amplitude and phase of the drive command signal when the drive command signal that is a periodic signal is generated and input to the electric actuator to drive the electric actuator. An electric actuator driving device for generating
The command vector is expressed by a plurality of vectors intersecting each other, and coefficient calculating means for calculating a coefficient indicating the magnitude of each vector expressing the command vector;
Command signal generating means for generating the drive command signal based on each coefficient calculated by the coefficient calculating means;
A narrowing command means for generating a narrowing command signal and inputting it to the coefficient calculating means when a predetermined condition is satisfied,
The coefficient calculation means corrects all the coefficients in a direction in which the drive command signal is limited while the narrowing-down command signal is input, and the correction ratio for each coefficient is the same for all the coefficients. A featured electric actuator driving device.
前記指令信号生成手段で生成される駆動指令信号に更に補正を加える駆動指令補正手段を備え、
前記絞り込み指令手段は、補正後の駆動指令信号の振幅値が予め設定した上限値を超過している場合に前記所定の条件が成立しているとする請求項1に記載の電動アクチュエータ駆動装置。
Drive command correction means for further correcting the drive command signal generated by the command signal generation means,
2. The electric actuator drive device according to claim 1, wherein the narrowing-down command unit satisfies the predetermined condition when an amplitude value of a corrected drive command signal exceeds a preset upper limit value.
前記絞り込み指令手段は、前記各々の係数により表現される指令ベクトルの大きさが上限値を超過する場合に前記所定の条件が成立しているとする請求項1に記載の電動アクチュエータ駆動装置。   2. The electric actuator driving device according to claim 1, wherein the narrowing-down instruction unit satisfies the predetermined condition when a magnitude of a command vector expressed by each coefficient exceeds an upper limit value. 前記係数算出手段は、1回あたりの前記係数の修正を予め定めた範囲内に留めて前記係数の算出を繰り返すことにより前記係数の修正を段階的に行うものである請求項1〜3のいずれかに記載の電動アクチュエータ駆動装置。   The coefficient calculation means performs the correction of the coefficient stepwise by repeating the calculation of the coefficient while keeping the correction of the coefficient per time within a predetermined range. An electric actuator driving device according to claim 1. 請求項1〜4のいずれかの電動アクチュエータ駆動装置を備え、当該駆動装置により駆動する電動アクチュエータを通じて制振すべき振動に対して逆相となる振動を発生して制振を行う制振装置。
A vibration damping device comprising the electric actuator driving device according to any one of claims 1 to 4 and generating vibrations having a phase opposite to vibrations to be damped through an electric actuator driven by the driving device.
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