JP2014064424A - Dc motor controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータに流れる電流を検出してフィードバック制御を行う直流モータの制御装置に関する。 The present invention relates to a DC motor control apparatus that performs feedback control by detecting a current flowing through a motor.
フィードバック制御によりモータの回転を制御する技術は、従来からよく知られている。例えば、モータに流れる電流(モータ電流)を制御して、モータの回転速度を制御する場合は、モータ電流を検出する電流検出回路が設けられる。そして、この電流検出回路で検出されたモータ電流の電流値を指令値と比較し、指令値と一致する電流がモータに流れるように、フィードバック制御が行われる。特許文献1、2には、このようなフィードバック制御によるモータ制御装置が記載されている。
A technique for controlling the rotation of a motor by feedback control has been well known. For example, when controlling the rotation speed of the motor by controlling the current flowing through the motor (motor current), a current detection circuit for detecting the motor current is provided. Then, the current value of the motor current detected by the current detection circuit is compared with the command value, and feedback control is performed so that a current that matches the command value flows to the motor.
特許文献1のモータ制御装置では、モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段で検出された電流から、第1のカットオフ周波数以上の交流成分を除去して、モータ電流として出力する第1のフィルタ手段と、電流検出手段で検出された電流から、第1のカットオフ周波数より小さい第2のカットオフ周波数以上の交流成分を除去して、モータの回転トルクとして出力する第2のフィルタ手段とが設けられている。そして、第1のフィルタ手段により、位置制御の応答性を確保しつつ、第2のフィルタ手段により、トルク制御の高精度化を図るようにしている。
In the motor control device of
特許文献2のモータ制御装置では、モータ電流を検出する電流検出手段と、モータ電流に含まれる電流リップルを検出してモータの回転に同期したパルス信号を出力する電流リップル検出部と、パルス信号に基づいてモータを制御するモータ制御部とが設けられている。そして、電流検出手段で検出された電流値が所定値よりも大きく、かつパルス信号が所定時間連続して検出されない場合に、モータがロック状態にあると判断して、モータを停止させるようにしている。
In the motor control device of
特許文献1においては、モータの回転位置(回転量)や回転速度を制御するために、ロータリエンコーダなどの検出手段が設けられている。一方、特許文献2においては、モータ電流のリップルを検出し、このリップルに基づいてモータの回転位置や回転速度の情報を取得して制御を行う。
In
特許文献1のモータ制御装置では、ロータリエンコーダなどの検出手段が必要となるため、部品点数が増加するという問題がある。一方、特許文献2のモータ制御装置によれば、モータ電流のリップルを利用することで、ロータリエンコーダなどが不要となる。しかしながら、特許文献2のように、モータ電流のリップルに基づいて、モータの回転位置や回転速度を制御することは、実際には困難である。その理由は、次の通りである。
The motor control device disclosed in
図11は、モータに流れる電流を検出してフィードバック制御を行う、従来のモータ制御装置300の一例を示している。位置制御部1は、目標位置と検出位置との比較結果に基づいて速度指令値を出力する。速度制御部2は、速度指令値と検出速度との比較結果に基づいて電流指令値を出力する。電流制御部3は、電流指令値と検出電流との比較結果に基づいて電圧指令値を出力する。デューティ算出部4は、電圧指令値と電源Bの電圧値とに基づいてPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)信号のデューティを算出する。PWM回路5は、デューティに応じたPWM信号を生成し出力する。インバータ回路6は、PWM信号によりスイッチング動作を行い、モータ200を駆動する。電流検出部7は、電流検出抵抗Rの両端に生じる電圧に基づいて、モータ200に流れる電流の値を検出する。
FIG. 11 shows an example of a conventional
電流検出部7の出力は、検出電流として電流制御部3にフィードバックされる。また、電流検出部7の出力は、バンドパスフィルタ9、パルス生成回路10、および速度算出部11を介して、検出速度として速度制御部2にフィードバックされる。さらに、電流検出部7の出力は、バンドパスフィルタ9、パルス生成回路10、および位置算出部12を介して、検出位置として位置制御部1にフィードバックされる。
The output of the
図11においては、電流検出部7で検出したモータ電流を、そのまま電流制御部3にフィードバックしている。しかし、このようにすると、電流制御部3は、モータ電流に含まれるリップルの変動を打ち消すように電圧指令値を出力するので、フィードバック制御の結果、モータ200にはリップルのない電流が流れる。つまり、電流検出部7で検出された電流は、図12(a)のように、リップル(破線)を含まない電流となってしまう。このため、バンドパスフィルタ9においても、出力は図12(b)のような一定値となり、リップル(破線)が抽出されなくなる。したがって、パルス生成回路10では、リップルと同期したパルスが生成されず、図12(c)のように、パルス出力はゼロとなる。その結果、速度算出部11では、パルスの周期からモータ200の回転速度の情報を取得することができず、位置算出部12では、パルスの個数からモータ200の回転位置(回転量)の情報を取得することができないので、モータ制御を適正に行うことができなくなる。
In FIG. 11, the motor current detected by the
本発明の課題は、モータ電流がリップルを含んでいても、モータ電流に基づいて適正にフィードバック制御を行うことが可能な直流モータの制御装置を提供することにある。 The subject of this invention is providing the control apparatus of the direct current motor which can perform feedback control appropriately based on a motor current, even if a motor current contains a ripple.
本発明に係る直流モータの制御装置は、直流モータに流れる電流を検出する電流検出部と、この電流検出部で検出された電流からリップルを除去する第1のフィルタと、電流検出部で検出された電流からリップルを抽出し、当該リップルに基づいて直流モータの回転速度を検出する速度検出部と、速度指令値と速度検出部で検出された回転速度の値との比較結果に基づいて、電流指令値を出力する第1の制御部と、電流指令値と第1のフィルタから出力される電流の値との比較結果に基づいて、電圧指令値を出力する第2の制御部と、この第2の制御部から出力される電圧指令値に基づいて、直流モータを駆動するモータ駆動部とを備えている。
A control device for a DC motor according to the present invention is detected by a current detection unit that detects a current flowing through the DC motor, a first filter that removes a ripple from the current detected by the current detection unit, and a current detection unit. Ripple is extracted from the detected current, and the speed detection unit that detects the rotational speed of the DC motor based on the ripple is compared with the current based on the comparison result between the speed command value and the rotation speed value detected by the speed detection unit. A first control unit that outputs a command value; a second control unit that outputs a voltage command value based on a comparison result between the current command value and the current value output from the first filter; And a motor drive unit that drives the DC motor based on the voltage command value output from the
このようにすると、電流検出部で検出されたモータ電流のリップルが第1のフィルタにより除去され、第2の制御部には、リップルのない検出電流が入力される。したがって、第2の制御部は、リップルの変動を打ち消すような指令値を出力しないので、モータにはリップルを含んだ電流が流れる。このため、モータ電流のリップルからモータの回転位置や回転速度の情報を取得することができ、これによってモータ制御を適正に行うことができる。 If it does in this way, the ripple of the motor current detected by the current detection part will be removed by the 1st filter, and the detection current without a ripple will be inputted into the 2nd control part. Accordingly, since the second control unit does not output a command value that cancels the fluctuation of the ripple, a current including the ripple flows in the motor. For this reason, it is possible to acquire information on the rotational position and rotational speed of the motor from the ripple of the motor current, thereby enabling proper motor control.
本発明では、速度検出部を、電流検出部で検出された電流からリップルを抽出する第2のフィルタと、第2のフィルタで抽出されたリップルからパルスを生成するパルス生成回路と、このパルス生成回路で生成されたパルスに基づいて、直流モータの回転速度を算出する速度算出部とを有する構成としてもよい。 In the present invention, the speed detection unit includes a second filter that extracts a ripple from the current detected by the current detection unit, a pulse generation circuit that generates a pulse from the ripple extracted by the second filter, and the pulse generation A speed calculation unit that calculates the rotational speed of the DC motor based on the pulse generated by the circuit may be used.
本発明では、パルス生成回路で生成されたパルスに基づいて、直流モータの回転位置を算出する位置算出部と、目標位置と位置算出部で算出された回転位置との比較結果に基づいて、第1の制御部へ速度指令値を出力する第3の制御部とをさらに設けてもよい。 In the present invention, based on the comparison result between the position calculation unit that calculates the rotational position of the DC motor based on the pulse generated by the pulse generation circuit, and the rotational position calculated by the target position and the position calculation unit, A third control unit that outputs a speed command value to one control unit may be further provided.
本発明では、第1のフィルタをローパスフィルタで構成し、第2のフィルタをバンドパスフィルタで構成するのが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the first filter is constituted by a low-pass filter and the second filter is constituted by a band-pass filter.
本発明では、第1および第2のフィルタを制御するフィルタ制御部をさらに設けてもよい。この場合、フィルタ制御部は、直流モータの速度が低速から高速になるに従って、第1および第2のフィルタの各信号通過帯域を、連動して低域側から高域側へ変化させる。 In this invention, you may further provide the filter control part which controls the 1st and 2nd filter. In this case, the filter control unit changes the signal pass bands of the first and second filters from the low frequency side to the high frequency side in conjunction with the speed of the DC motor from low to high.
本発明によれば、モータ電流がリップルを含んでいても、モータ電流に基づいて適正にフィードバック制御を行うことが可能な直流モータの制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if motor current contains a ripple, the control apparatus of the DC motor which can perform feedback control appropriately based on motor current can be provided.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一の符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts.
まず、図1を参照して、本発明の実施形態による直流モータの制御装置(以下、「モータ制御装置」という。)の構成を説明する。ここでは、車両のパワーウィンドウ装置に用いられるモータ制御装置を例に挙げる。但し、本発明はこれ以外に、車両の電動パーキングブレーキや、スライドドアあるいはサンルーフの開閉などに用いられるモータ制御装置にも適用が可能である。 First, the configuration of a DC motor control device (hereinafter referred to as “motor control device”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, a motor control device used for a vehicle power window device is taken as an example. However, the present invention can also be applied to a motor control device used to open and close an electric parking brake of a vehicle, a sliding door, or a sunroof.
図1において、モータ制御装置100は、窓開閉用の直流モータ(以下、単に「モータ」という。)200を制御するもので、符号1〜12で示される各ブロックを備えている。
In FIG. 1, a
位置制御部1は、外部から入力される目標位置(窓位置の目標値)と、後述する位置算出部12から入力される検出位置との比較結果に基づいて、速度指令値を出力する。
The
速度制御部2は、位置制御部1から入力される速度指令値と、後述する速度算出部11から入力される検出速度との比較結果に基づいて、電流指令値を出力する。
The
電流制御部3は、速度制御部2から入力される電流指令値と、後述するローパスフィルタ8から入力される検出電流との比較結果に基づいて、電圧指令値を出力する。
The
デューティ算出部4は、電流制御部3から入力される電圧指令値と、電源Bの電圧値とに基づいて所定の演算を行い、モータ200を駆動するためのPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)信号のデューティを算出する。
The
PWM回路5は、デューティ算出部4で算出されたデューティに応じたPWM信号を生成し、このPWM信号をインバータ回路6へ出力する。また、PWM回路5は、モータ200の正転・逆転を表す情報を、符号として後述する電流検出部7へ出力する。
The
インバータ回路6は、PWM回路5から与えられるPWM信号によりスイッチング動作を行い、電源Bからモータ200へ電流を供給して、モータ200を駆動する。インバータ回路6とグランドとの間には、モータ200に流れる電流(モータ電流)を検出するための電流検出抵抗Rが接続されている。
The
モータ200は、ブラシと整流子を備えた直流モータからなり、流れる電流の方向に応じて正転または逆転し、車両の窓を開閉する。モータ200の駆動中は、ブラシと摺接する整流子が切り替わる度に、モータ電流にリップルが発生する。後述するように、このリップルに基づいて、モータ200の回転速度(=窓の開閉速度)や、回転位置(=窓の開閉位置)を検出することができる。
The
電流検出部7は、電流検出抵抗Rの両端に生じる電圧に基づいて、モータ200に流れる電流の値を検出する。また、電流検出部7は、PWM回路5から入力される符号に基づいて、モータ200に流れる電流の方向を判別する。電流検出部7の出力(a点の信号)は、図6(a)に示すようなリップルを含んだ信号となる。
The
ローパスフィルタ8(第1のフィルタ)は、図5に示すLPF(実線)のようなフィルタ特性を有しており、電流検出部7で検出されたモータ電流から、リップルを除去する。ローパスフィルタ8の出力(b点の信号)は、図6(b)の実線に示すような直流信号となり、検出電流(電流値)として電流制御部3に与えられる。
The low-pass filter 8 (first filter) has a filter characteristic like the LPF (solid line) shown in FIG. 5 and removes ripples from the motor current detected by the
バンドパスフィルタ9(第2のフィルタ)は、図5に示すBPF(破線)のようなフィルタ特性を有しており、電流検出部7で検出されたモータ電流から、特定の周波数帯域に含まれるリップルを抽出する。バンドパスフィルタ9の出力(c点の信号)は、図6(c)に示すような周期が一定のリップルとなり、パルス生成回路10に与えられる。
The bandpass filter 9 (second filter) has a filter characteristic like the BPF (broken line) shown in FIG. 5 and is included in a specific frequency band from the motor current detected by the
パルス生成回路10は、バンドパスフィルタ9から入力されるリップルをもとに、パルスを生成する。例えば、リップル波形の正の半波の区間でハイレベルとなり、負の半波の区間でローレベルとなるようなパルスが生成される。パルス生成回路10の出力(d点の信号)は、図6(d)に示すようなリップルと同期したパルス(周期=T)となり、速度算出部11および位置算出部12に与えられる。
The
速度算出部11は、パルス生成回路10から入力されるパルスの周期Tを計測し、この周期Tから現在のモータ200の回転速度、すなわち窓の開閉速度を算出する。バンドパスフィルタ9から出力されるリップルの周波数は、モータ200の回転速度に比例しているので、パルス生成回路10で生成されたパルスの周期Tは、モータ200の回転速度に反比例している。したがって、モータ200の回転速度Vmは、Vm=1/Tの演算により求めることができる。速度算出部11の出力(速度値)は、検出速度として速度制御部2に与えられる。
The
位置算出部12は、図6(e)に示すように、パルス生成回路10から入力されるパルスの数を計数し、この計数値から現在のモータ200の回転位置(回転量)、すなわち窓の位置を算出する。位置算出部12の出力(パルス計数値)は、検出位置として位置制御部1に与えられる。
As shown in FIG. 6E, the
以上において、デューティ算出部4、PWM回路5、およびインバータ回路6は、モータ駆動部20を構成している。バンドパスフィルタ9、パルス生成回路10、および速度算出部11は、速度検出部30を構成している。バンドパスフィルタ9、パルス生成回路10、および位置算出部12は、位置検出部40を構成している。また、速度制御部2は、本発明における「第1の制御部」を構成し、電流制御部3は、本発明における「第2の制御部」を構成し、位置制御部1は、本発明における「第3の制御部」を構成する。
In the above, the
図1の位置制御部1、速度制御部2、電流制御部3、およびデューティ算出部4の具体的構成が、図2に示されている。
A specific configuration of the
位置制御部1は、目標位置と検出位置との偏差を演算する演算器1aと、当該偏差に対して微分(S、D)、比例演算(P)、積分(1/S、I)の各演算を行い、それらに基づき速度指令値を演算して出力する制御器1bとを備えている。
The
速度制御部2は、速度指令値と検出速度との偏差を演算する演算器2aと、当該偏差に対して比例演算(P)を行って電流指令値を出力する制御器2bとを備えている。
The
電流制御部3は、電流指令値と検出電流との偏差を演算する演算器3aと、当該偏差に対して比例演算(P)、積分(1/S、I)の各演算を行い、それらに基づき電圧指令値を演算して出力する制御器3bとを備えている。
The
デューティ算出部4は、電源電圧Bの電圧値に対する電圧指令値の割合を演算する演算器4aと、当該演算結果に100%を乗じてデューティを算出する制御器4bとを備えている。
The
図1のインバータ回路6と電流検出部7の具体的構成が、図3に示されている。
Specific configurations of the
インバータ回路6は、4個のスイッチング素子Q1〜Q4がブリッジ接続されたHブリッジ回路から構成されている。スイッチング素子Q1〜Q4は、例えばMOS型FETからなる。PWM回路5は、デューティ算出部4で算出されたデューティに基づいて、4つのPWM信号(PWM1〜PWM4)を生成し、それぞれのPWM信号を、スイッチング素子Q1〜Q4の各ゲートに出力する。スイッチング素子Q1〜Q4は、このPWM信号に基づいてオン・オフのスイッチング動作を行い、電源Bからモータ200へ電流を供給する。
The
電流検出部7は、演算増幅器7aと乗算器7bとを有している。演算増幅器7aは、電流検出抵抗Rに流れるモータ電流によって当該抵抗Rの両端に生じる電圧を取り込み、これに所定のゲインを乗算することによって、電流値に変換する。乗算器7bは、演算増幅器7aの出力に対し、PWM回路5から与えられる符号(1または−1)を乗算して、正負の符号を持った検出電流値を出力する。
The
上記の符号は、モータ200に流れる電流の方向により決まる。図4(a)に示すように、スイッチング素子のうちQ1がオン状態、Q2およびQ3がオフ状態にあり、Q4がPWM信号によりスイッチング動作をしているときは、矢印の経路でモータ200に電流が流れ、モータ200が正転する。この場合、PWM回路5から電流検出部7へ、モータの正転を表す符号「1」が出力される。モータ200が正転することによって、窓が閉じる。
The above sign is determined by the direction of the current flowing through the
一方、図4(b)に示すように、スイッチング素子のうちQ3がオン状態、Q1およびQ4がオフ状態にあり、Q2がPWM信号によりスイッチング動作をしているときは、矢印の経路でモータ200に電流が流れ、モータ200が逆転する。この場合、PWM回路5から電流検出部7へ、モータの逆転を表す符号「−1」が出力される。モータ200が逆転することによって、窓が開く。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when Q3 among the switching elements is in the on state, Q1 and Q4 are in the off state, and Q2 is performing the switching operation by the PWM signal, the
以上のような構成を備えたモータ制御装置100においては、電流検出部7の出力を、電流制御部3へ直接フィードバックするのではなく、ローパスフィルタ8を介して電流制御部3へフィードバックする点が特徴となっている。
In the
先にも述べたように、電流検出部7の出力を電流制御部3へ直接フィードバックすると、電流検出部7の出力は、図6(a)に示されるようにリップルを含んでいるので、電流制御部3はこのリップルの変動を抑制するような電圧指令値を出力する。このため、モータ200に流れる電流、すなわち電流検出抵抗Rに流れる電流は、リップルのない電流となる。その結果、電流検出部7の出力にもリップルが現れなくなるので、バンドパスフィルタ9においては、リップルが抽出されない。したがって、速度算出部11や位置算出部12では、リップルからモータ200の回転速度や回転位置を算出することができなくなる。
As described above, when the output of the
しかるに、上述した実施形態によれば、電流検出部7の出力に含まれるリップルをローパスフィルタ8で除去してから、当該出力を電流制御部3へフィードバックするので、電流制御部3はリップルの変動を抑制するような電圧指令値を出力しない。このため、電流検出抵抗Rにはリップルを含むモータ電流が流れ、電流検出部7の出力にリップルが現れる。したがって、このリップルをバンドパスフィルタ9で抽出し、パルス生成回路10でパルスに変換することで、速度算出部11や位置算出部12では、リップルからモータ200の回転速度(=窓の開閉速度)や回転位置(=窓の開閉位置)を算出することが可能となる。その結果、正確な回転速度や回転位置の情報に基づき、モータ200に対する適正なフィードバック制御を行うことができる。
However, according to the above-described embodiment, the ripple included in the output of the
次に、本発明の他の実施形態につき、図7を参照しながら説明する。図7のモータ制御装置101においては、図1の構成にフィルタ制御部13が追加されている。その他の構成は図1と同じであるので、図1と重複する部分の説明は省略する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the
本実施形態では、ローパスフィルタ8およびバンドパスフィルタ9がデジタルフィルタから構成されており、各フィルタ8、9の特性が、モータ200の回転速度に応じて、フィルタ制御部13により制御される。以下、その詳細を説明する。
In the present embodiment, the low-
各フィルタ8、9は、初期状態において、図8(a)に示すように、信号通過帯域が低域側に設定されている。モータ200が回転すると、フィルタ制御部13は、電流検出部7から出力される電流の波形を、高速フーリエ変換(FFT)により周波数スペクトルに変換し、この周波数スペクトルを解析することにより、リップルの周波数を抽出する。
In the initial state, each of the
モータ200が低速で回転する場合は、リップルの周波数は低く、モータ200が高速で回転する場合は、リップルの周波数は高くなる。そこで、フィルタ制御部13は、リップルの周波数の時間的変化を監視して、モータ200の速度が低速から高速になるに従って、各フィルタ8、9の信号通過帯域を、図8(b)、(c)に示すように、連動して低域側から高域側へ変化させる。
When the
このようにすることで、モータ200の回転速度が小さい場合は、低域側に設定されたフィルタ8、9により、低速回転時のリップルを除去または抽出し、モータ200の回転速度が大きい場合は、高域側に設定されたフィルタ8、9により、高速回転時のリップルを除去または抽出することができる。つまり、モータ200の回転速度に応じた周波数のリップルが、正確に除去・抽出されることになる。
In this way, when the rotation speed of the
ここでは、フィルタ制御部13が、電流検出部7から出力される電流波形を高速フーリエ変換して、リップルの周波数を抽出することによって、モータ200の回転速度を監視し、回転速度に応じて各フィルタ8、9の特性を変化させた。これに代えて、図9に示すモータ制御装置102のように、フィルタ制御部13が、速度算出部11から回転速度を取得し、当該回転速度に応じて各フィルタ8、9の特性を変化させるようにしてもよい。
Here, the
本発明では、以上述べた以外にも、種々の実施形態を採用することができる。例えば、上記実施形態では、位置制御部1を備えたモータ制御装置100〜102を例に挙げたが、図10に示すように、位置制御部1を含まない(位置制御を行わない)モータ制御装置103にも、本発明を適用することができる。なお、図10において、図7、図9のフィルタ制御部13を設けてもよいことは勿論である。
In the present invention, various embodiments other than those described above can be adopted. For example, in the above embodiment, the
また、前記の実施形態では、スイッチング素子Q1〜Q4をPWM信号で駆動する例を挙げたが、PWM信号以外のパルス信号により、スイッチング素子Q1〜Q4を駆動するようにしてもよい。 In the above embodiment, the switching elements Q1 to Q4 are driven by the PWM signal. However, the switching elements Q1 to Q4 may be driven by a pulse signal other than the PWM signal.
また、前記の実施形態では、モータ200として、ブラシと整流子を備えた直流モータを例に挙げたが、これ以外の直流モータを制御対象とする装置にも、本発明は適用が可能である。
In the above-described embodiment, a DC motor including a brush and a commutator has been described as an example of the
また、前記の実施形態では、車両のパワーウィンドウ装置に用いられるモータ制御装置を例に挙げたが、前述したように、本発明は、車両の電動パーキングブレーキや、スライドドアあるいはサンルーフの開閉などに用いられるモータ制御装置にも適用が可能であり、さらには、車両以外の用途に用いられるモータ制御装置にも適用することができる。 In the above embodiment, the motor control device used for the power window device of the vehicle is taken as an example. However, as described above, the present invention is applicable to the electric parking brake of the vehicle, the opening / closing of the slide door or sunroof, etc. The present invention can also be applied to a motor control device used, and can also be applied to a motor control device used for purposes other than vehicles.
1 位置制御部(第3の制御部)
2 速度制御部(第1の制御部)
3 電流制御部(第2の制御部)
4 デューティ算出部
5 PWM回路
6 インバータ回路
7 電流検出部
8 ローパスフィルタ(第1のフィルタ)
9 バンドパスフィルタ(第2のフィルタ)
10 パルス生成回路
11 速度算出部
12 位置算出部
13 フィルタ制御部
20 モータ駆動部
30 速度検出部
40 位置検出部
100〜103 直流モータの制御装置
200 直流モータ
1 Position control unit (third control unit)
2 Speed controller (first controller)
3 Current control unit (second control unit)
4
9 Bandpass filter (second filter)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電流検出部で検出された電流からリップルを除去する第1のフィルタと、
前記電流検出部で検出された電流からリップルを抽出し、当該リップルに基づいて前記直流モータの回転速度を検出する速度検出部と、
速度指令値と前記速度検出部で検出された回転速度の値との比較結果に基づいて、電流指令値を出力する第1の制御部と、
前記電流指令値と前記第1のフィルタから出力される電流の値との比較結果に基づいて、電圧指令値を出力する第2の制御部と、
前記第2の制御部から出力される電圧指令値に基づいて、前記直流モータを駆動するモータ駆動部と、
を備えたことを特徴とする直流モータの制御装置。 A current detector for detecting the current flowing through the DC motor;
A first filter that removes ripples from the current detected by the current detector;
A speed detection unit that extracts a ripple from the current detected by the current detection unit and detects a rotation speed of the DC motor based on the ripple;
A first control unit that outputs a current command value based on a comparison result between a speed command value and a rotation speed value detected by the speed detection unit;
A second control unit that outputs a voltage command value based on a comparison result between the current command value and a current value output from the first filter;
A motor drive unit that drives the DC motor based on a voltage command value output from the second control unit;
A control apparatus for a DC motor, comprising:
前記速度検出部は、
前記電流検出部で検出された電流からリップルを抽出する第2のフィルタと、
前記第2のフィルタで抽出されたリップルからパルスを生成するパルス生成回路と、
前記パルス生成回路で生成されたパルスに基づいて、前記直流モータの回転速度を算出する速度算出部と、
を有することを特徴とする直流モータの制御装置。 In the control apparatus of the DC motor according to claim 1,
The speed detector
A second filter for extracting ripples from the current detected by the current detection unit;
A pulse generation circuit for generating a pulse from the ripple extracted by the second filter;
Based on the pulse generated by the pulse generation circuit, a speed calculator that calculates the rotational speed of the DC motor;
A control apparatus for a direct current motor, characterized by comprising:
前記パルス生成回路で生成されたパルスに基づいて、前記直流モータの回転位置を算出する位置算出部と、
目標位置と前記位置算出部で算出された回転位置との比較結果に基づいて、前記第1の制御部へ前記速度指令値を出力する第3の制御部と、
をさらに有することを特徴とする直流モータの制御装置。 In the control device for a DC motor according to claim 2,
A position calculation unit that calculates a rotational position of the DC motor based on the pulse generated by the pulse generation circuit;
A third control unit that outputs the speed command value to the first control unit based on a comparison result between a target position and the rotational position calculated by the position calculation unit;
A control apparatus for a DC motor, further comprising:
前記第1のフィルタはローパスフィルタであり、前記第2のフィルタはバンドパスフィルタであることを特徴とする直流モータの制御装置 In the control apparatus for a DC motor according to claim 2 or 3,
The DC motor control apparatus, wherein the first filter is a low-pass filter, and the second filter is a band-pass filter.
前記第1および第2のフィルタを制御するフィルタ制御部をさらに備え、
前記フィルタ制御部は、前記直流モータの速度が低速から高速になるに従って、前記第1および第2のフィルタの各信号通過帯域を、連動して低域側から高域側へ変化させることを特徴とする直流モータの制御装置。 In the control apparatus of the DC motor according to any one of claims 2 to 4,
A filter control unit for controlling the first and second filters;
The filter control unit is configured to change each signal pass band of the first and second filters from the low frequency side to the high frequency side in conjunction with the speed of the DC motor from low to high. DC motor control device.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101676266B1 (en) * | 2016-02-18 | 2016-11-16 | 이래오토모티브시스템 주식회사 | Detecting Apparatus and Detecting Method of Sensorless EPB Motor |
JP2017189025A (en) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | 株式会社ミツバ | Motor device |
JPWO2018207698A1 (en) * | 2017-05-09 | 2020-03-12 | アルプスアルパイン株式会社 | Motor with rotation angle detector, rotation angle detector for motor, and method for detecting failure of rotation angle detector for motor |
WO2020129922A1 (en) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 株式会社デンソー | Dc motor |
CN113241977A (en) * | 2021-05-10 | 2021-08-10 | 上海宏英智能科技股份有限公司 | Motor drive control system and method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06173526A (en) * | 1992-12-02 | 1994-06-21 | Omron Corp | Device for and method of detecting position of movable body driven by dc motor |
JPH07231687A (en) * | 1994-02-10 | 1995-08-29 | Nippondenso Co Ltd | Current detector for servo motor |
JPH11187687A (en) * | 1997-12-22 | 1999-07-09 | Matsushita Electric Works Ltd | Servo controller with current ripple detection |
JP2000166275A (en) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Matsushita Electric Works Ltd | Servo control device by detecting current ripple |
-
2012
- 2012-09-24 JP JP2012209133A patent/JP5980071B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06173526A (en) * | 1992-12-02 | 1994-06-21 | Omron Corp | Device for and method of detecting position of movable body driven by dc motor |
JPH07231687A (en) * | 1994-02-10 | 1995-08-29 | Nippondenso Co Ltd | Current detector for servo motor |
JPH11187687A (en) * | 1997-12-22 | 1999-07-09 | Matsushita Electric Works Ltd | Servo controller with current ripple detection |
JP2000166275A (en) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Matsushita Electric Works Ltd | Servo control device by detecting current ripple |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101676266B1 (en) * | 2016-02-18 | 2016-11-16 | 이래오토모티브시스템 주식회사 | Detecting Apparatus and Detecting Method of Sensorless EPB Motor |
WO2017142300A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 이래오토모티브시스템 주식회사 | Detection device and detection method for detecting number of revolutions of epb motor without sensor |
RU2704965C1 (en) * | 2016-02-18 | 2019-11-01 | Ерае Амс Ко., Лтд. | Detection device and a detection method for detecting the number of revolutions of a sensor-free epb-electric motor |
US10797625B2 (en) | 2016-02-18 | 2020-10-06 | Erae Ams Co., Ltd. | Detection device and detection method for detecting number of revolutions of sensorless EPB motor |
JP2017189025A (en) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | 株式会社ミツバ | Motor device |
JPWO2018207698A1 (en) * | 2017-05-09 | 2020-03-12 | アルプスアルパイン株式会社 | Motor with rotation angle detector, rotation angle detector for motor, and method for detecting failure of rotation angle detector for motor |
WO2020129922A1 (en) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 株式会社デンソー | Dc motor |
CN113169652A (en) * | 2018-12-17 | 2021-07-23 | 株式会社电装 | DC motor |
JPWO2020129922A1 (en) * | 2018-12-17 | 2021-09-30 | 株式会社デンソー | DC motor |
US20220037974A1 (en) * | 2018-12-17 | 2022-02-03 | Denso Corporation | Dc motor |
CN113241977A (en) * | 2021-05-10 | 2021-08-10 | 上海宏英智能科技股份有限公司 | Motor drive control system and method |
CN113241977B (en) * | 2021-05-10 | 2023-01-24 | 上海宏英智能科技股份有限公司 | Motor drive control system and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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