JP2019106768A - Motor control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device.
回転するセンサレスの3相モータの角速度ωは、推定した制御軸(dc−qc軸)の回転角度位置(推定回転角度位置)θdcと、実際の回転軸である実軸(dq軸)の回転角度位置θdとの差である軸誤差Δθを比例積分(PI)することにより算出する。センサレスの3相モータの制御系では、算出した角速度ωをフィードバックして軸誤差Δθがゼロに近づくように角速度ωを調整する。このようにして得られた角速度ωは、角速度指令値ω*との比較のために用いられる他に、角速度ωを積分してロータの電気角位相θeを推定し、推定したロータの電気角位相θeを用いて3相(U,V,W)/2相(d−q)変換、およびその逆の2相/3相変換が行われる。 The angular velocity ω of the rotating sensorless three-phase motor is the rotation angle position (estimated rotation angle position) θ dc of the estimated control axis (dc-qc axis) and the rotation of the actual axis (dq axis) which is the actual rotation axis the axis error Δθ is the difference between the angular position theta d is calculated by proportional integral (PI). In the control system of the sensorless three-phase motor, the calculated angular velocity ω is fed back to adjust the angular velocity ω so that the axis error Δθ approaches zero. The angular velocity ω obtained in this way is used for comparison with the angular velocity command value ω *, and the electrical angle of the rotor estimated by integrating the angular velocity ω to estimate the electrical angle phase θ e of the rotor 3-phase using the phase θ e (U, V, W ) / 2 phase (d-q) conversion, and 2-phase / 3-phase conversion of the reverse takes place.
モータの中には、空気調和装置等に用いられる圧縮機を駆動するモータがある。圧縮機は、吸入、圧縮、吐出の各行程におけるガス冷媒の圧力変化によって、圧縮機を駆動するモータのロータ1回転中において負荷トルクが周期的に変動する。この周期的な負荷トルク変動は、モータの速度が変動して振動や騒音を発生させる要因となるため、周期的な負荷トルク変動を抑制するトルク補正が一般的に行われる。 Among the motors, there is a motor for driving a compressor used in an air conditioner or the like. In the compressor, the load torque periodically fluctuates during one rotation of the rotor of the motor that drives the compressor due to the pressure change of the gas refrigerant in the suction, compression, and discharge strokes. Since this cyclic load torque fluctuation is a factor that causes the motor speed to fluctuate to generate vibration and noise, torque correction to suppress cyclic load torque fluctuation is generally performed.
しかしながら、このトルク補正は、消費電力低減や過電流防止の観点から、振動や騒音が実用上問題とならない程度の速度変動を許容しているために、実際の角速度は、負荷トルクとモータの出力トルクとの差によって周期的に変動し、軸誤差Δθも周期的に変動する。この軸誤差Δθから求める推定角速度ωは、速度推定器(PLL)により、軸誤差Δθを比例積分(PI)することで算出しているため、推定角速度ωの平均角速度は推定できるものの、瞬時的には実際の角速度との間に振幅と位相のずれがあり、この振幅と位相のずれは周期的に変動する。つまり推定角速度ωと実際の角速度は、同期しない状態となる。この結果、軸誤差Δθの変動が発生し続けることになる。 However, since this torque correction allows speed fluctuation to such an extent that vibration and noise do not pose a practical problem from the viewpoint of power consumption reduction and overcurrent prevention, the actual angular velocity is the load torque and motor output. It fluctuates periodically due to the difference with the torque, and the axis error Δθ also fluctuates periodically. The estimated angular velocity ω calculated from the axis error Δθ is calculated by proportionally integrating (PI) the axis error Δθ by the velocity estimator (PLL). Therefore, although the average angular velocity of the estimated angular velocity ω can be estimated, it is instantaneous There is an amplitude and phase shift between the actual angular velocity and this, and this amplitude and phase shift periodically fluctuates. That is, the estimated angular velocity ω and the actual angular velocity are not synchronized. As a result, the fluctuation of the axis error Δθ continues to occur.
位置センサレスベクトル制御により3相モータのトルク制御を行う制御系では、上記の推定角速度ωをもとに位置推定器によりロータの位置を推定し、推定したロータの位置に基づいてトルク指令値の生成や3相/2相変換および2相/3相変換を行う。したがって推定角速度ωと実際の角速度との間に周期的に変動する振幅と位相のずれがあると、それに起因するトルク指令値の誤差や、3相/2相変換および2相/3相変換の変換誤差が生じる。その結果、推定する制御軸(dc−qc軸)と実際の回転軸(dq軸)の間に周期的に変動する位相のずれが残り、フィードバック制御を繰り返しても軸誤差Δθがゼロとはならず、モータの振動や脱調等が生じる問題がある。 In a control system that performs torque control of a three-phase motor by position sensorless vector control, the position estimator estimates the position of the rotor based on the above estimated angular velocity ω, and generates a torque command value based on the estimated rotor position. And 3 phase / 2 phase conversion and 2 phase / 3 phase conversion. Therefore, if there is a periodically varying amplitude and phase shift between the estimated angular velocity ω and the actual angular velocity, the error in the torque command value resulting from it, the three-phase / two-phase conversion, and the two-phase / three-phase conversion Conversion errors occur. As a result, a phase shift periodically changing between the control axis (dc-qc axis) to be estimated and the actual rotation axis (dq axis) remains, and the axis error Δθ is zero even if feedback control is repeated. As a result, there is a problem that motor vibration or step out occurs.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、推定角速度と実際の角速度との間の振幅と位相のずれの周期的な変動をなくしてそれらを同期させることで、軸誤差Δθの変動を抑制し、モータの振動や脱調等を低減するモータ制御装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above, and eliminates the periodic fluctuation of the amplitude and phase shift between the estimated angular velocity and the actual angular velocity and synchronizes them, thereby causing the fluctuation of the axis error Δθ. To provide a motor control device that suppresses motor vibration and step out.
上述の課題を解決するため、本発明の実施形態の一例は、モータの制御軸と実軸との軸誤差を演算する軸誤差演算器と、軸誤差からモータの平均推定速度を推定する速度推定器と、軸誤差からモータの速度変動を生成する速度変動生成器と、平均推定速度と速度変動を加算した推定速度からモータの回転角度位置を推定する位置推定器を備えることを特徴とする。 In order to solve the problems described above, an example of the embodiment of the present invention is an axis error computing unit that computes an axis error between a control axis of a motor and a real axis, and a speed estimation that estimates an average estimated speed of the motor from the axis error. , A velocity fluctuation generator that generates a motor velocity fluctuation from an axis error, and a position estimator that estimates a rotational angle position of the motor from an estimated velocity obtained by adding the average estimated velocity and the speed fluctuation.
本発明の実施形態の一例によれば、モータの推定速度と実際の速度を同期させることで、3相/2相変換、およびその逆の2相/3相変換による誤差が軽減され、その結果、負荷トルク変動による振動等を抑えることができる。 According to an embodiment of the present invention, by synchronizing the estimated speed of the motor with the actual speed, the error due to the three-phase / two-phase conversion and vice versa is reduced, and as a result Vibration and the like due to load torque fluctuation can be suppressed.
以下に添付図面を参照して開示の技術に係るモータ制御装置の実施形態の一例について説明する。以下の実施形態は、周期的な負荷トルク変動を有する圧縮機を駆動する永久磁石同期モータ(PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor))のトルク制御を、位置センサレスベクトル制御により行う、例えば空気調和装置または低温保存装置等のモータ制御装置に関する。しかし、開示の技術は、周期的な負荷トルク変動を有する負荷を駆動するモータのトルク制御を行うモータ制御装置に広く適用可能である。また、以下の説明で単に速度と記した場合は、特に断らない限り角速度を表す。 An example of an embodiment of a motor control device according to the disclosed technology will be described below with reference to the attached drawings. In the following embodiments, torque control of a permanent magnet synchronous motor (PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor)) for driving a compressor having periodic load torque fluctuation is performed by position sensorless vector control, for example, an air conditioner or low temperature The present invention relates to a motor control device such as a storage device. However, the disclosed technology is widely applicable to motor control devices that perform torque control of a motor that drives a load having periodic load torque fluctuations. Moreover, when it only describes as speed by the following description, unless otherwise indicated, it represents angular velocity.
なお、以下に示す実施形態は、開示の技術を限定するものではない。また、以下に示す実施形態およびその変形例は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせることができる。また、以下に示す実施形態は、開示の技術に係る構成および処理について主に示し、その他の構成および処理の説明を簡略または省略する。また、各実施形態において、同一の構成および処理には同一の符号を付与し、既出の構成および処理の説明は省略する。 Note that the embodiments described below do not limit the disclosed technology. In addition, the embodiments described below and the modifications thereof can be combined as appropriate without causing any contradiction. In addition, embodiments shown below mainly show configurations and processes according to the disclosed technology, and description of the other configurations and processes is simplified or omitted. Moreover, in each embodiment, the same code | symbol is provided to the same structure and process, and description of an existing structure and process is abbreviate | omitted.
なお、以下で用いる記号の説明の一覧を、下記(表1)に示す。 In addition, the list of the description of the symbol used below is shown in the following (Table 1).
[従来技術の概略]
実施形態の説明に先立ち、従来技術の概略について説明する。図1は、従来技術に係る速度推定手段の一例を説明するための図である。図2は、従来技術における速度推定のプロセスの一例を説明するための図である。図3は、従来技術における2相/3相変換および3相/2相変換における誤差発生の一例を説明するための図である。
[Summary of prior art]
Prior to the description of the embodiments, an outline of the prior art will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining an example of speed estimation means according to the prior art. FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the process of speed estimation in the prior art. FIG. 3 is a diagram for explaining an example of error generation in two-phase / three-phase conversion and three-phase / two-phase conversion in the prior art.
図1に示すように、従来技術では、軸誤差Δθを速度推定器(PLL(Phase Locked Loop))に入力し、速度推定器で比例積分(PI)することにより制御軸と実軸との軸誤差Δθをゼロに近づけるような電気角推定角速度ωeを生成する。そして、電気角推定角速度ωeを位置推定器で積分して電気角位相θeを生成する。速度推定器は、軸誤差Δθが正であれば、ロータの現在の推定位置が実際の位置よりも進んでいるため、出力する電気角推定角速度ωeを低下させ、軸誤差Δθが負であれば、ロータの現在の推定位置が実際の位置よりも遅れているため、出力する電気角推定角速度ωeを上昇させる。 As shown in FIG. 1, in the prior art, an axis error Δθ is input to a velocity estimator (PLL (Phase Locked Loop)), and proportional integration (PI) is performed by the velocity estimator. An electrical angle estimated angular velocity ω e is generated such that the error Δθ approaches zero. Then, the electric angle estimated angular velocity ω e is integrated by the position estimator to generate an electric angle phase θ e . Since the current estimated position of the rotor is ahead of the actual position if the axis error Δθ is positive, the speed estimator reduces the output electrical angle estimated angular velocity ω e and the axis error Δθ is negative. For example, since the current estimated position of the rotor is behind the actual position, the output electrical angle estimated angular velocity ω e is increased.
図1に示す構成では、電気角推定角速度ωeは軸誤差Δθの比例積分(PI)による平均角速度として推定できるものの、前述のように実際の電気角角速度と電気角推定角速度ωeの瞬時的な振幅と位相が一致しない。このため、軸誤差Δθの変動成分が残り、図2に示すように軸誤差Δθが変動し続ける。なお、図2のωeは、軸誤差Δθを比例積分(PI)することにより軸誤差Δθをゼロに近づけるような角速度として生成される電気角推定角速度である。このようにして生成された電気角推定角速度ωeは、キャリア周期毎にフィードバックされる。 In the configuration shown in FIG. 1, although the electrical angle estimated angular velocity ω e can be estimated as an average angular velocity by proportional integral (PI) of the axis error Δθ, as described above, the instantaneous values of the actual electrical angular velocity and the electrical angle estimated angular velocity ω e Amplitude and phase do not match. Therefore, the fluctuation component of the axis error Δθ remains, and the axis error Δθ continues to fluctuate as shown in FIG. Note that ω e in FIG. 2 is an estimated electrical angle velocity generated as an angular velocity that brings the axis error Δθ close to zero by performing proportional integration (PI) of the axis error Δθ. The electric angle estimated angular velocity ω e generated in this manner is fed back for each carrier period.
そして、軸誤差Δθが変動することにより、図3に示すように、電気角推定角速度ωeに誤差が発生し、さらに電気角位相θeにも誤差が発生する。よって、電気角位相θeを用いるdq/UVW変換器における2相/3相変換およびUVW/dq変換器における3相/2相変換において、変換誤差が発生する。 By axial error Δθ fluctuates, as shown in FIG. 3, the error occurs in the electrical angle estimate angular velocity omega e, errors occur in more electrical angle phase theta e. Therefore, the 3-phase / 2-phase conversion in a two-phase / three-phase conversion and UVW / dq converter in the dq / UVW converter using electrical angle phase theta e, conversion error is generated.
[開示の技術]
図4は、開示の技術に係る軸誤差の変動を抑制する手段の一例を説明するための図である。図5は、開示の技術における軸誤差の変動が抑制されるプロセスの一例を説明するための図である。
[Technology of disclosure]
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a means for suppressing the fluctuation of the axis error according to the disclosed technique. FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a process in which the variation in axis error is suppressed in the disclosed technique.
本願の開示の技術は、推定した制御軸(dc−qc軸)の回転角度位置(推定回転角度位置)θdcと、実際の回転軸である実軸 (dq軸)の回転角度位置θdqとの差である軸誤差Δθからその変動成分を分離し、分離した軸誤差の変動成分から速度変動Δωeを生成する。この速度変動Δωeを、速度推定器により出力された平均推定速度ωe0に加算して補正した推定速度として推定速度(以下、電気角推定角速度とも呼ぶ)ωeを求めモータ制御装置の制御に適用することにより、軸誤差Δθの変動を抑制する。具体的には、図4に示すように、位置推定器の前段に、速度推定器と並列に接続された速度変動生成器を設ける。速度変動生成器は、軸誤差Δθと、位置推定器により出力された機械角位相θmとを入力とし、速度変動Δωeを生成する。 The technique disclosed in the present application, a rotational angular position (the estimated rotational angular position) theta dc of the estimated control shaft (dc-qc axis), and the rotational angular position theta dq of the actual rotation axis real axis (dq axis) Is separated from the axis error .DELTA..theta., Which is the difference between them, and the speed fluctuation .DELTA..omega. E is generated from the separated axis error fluctuation component. The speed variation [Delta] [omega e, the estimated speed as an estimated speed that is corrected by adding the outputted average estimated speed omega e0 by the speed estimator (hereinafter, also referred to as electrical angle estimate angular velocity) for the control of the motor controller obtains the omega e By applying, the fluctuation of the axis error Δθ is suppressed. Specifically, as shown in FIG. 4, the speed fluctuation generator connected in parallel with the speed estimator is provided in the front stage of the position estimator. The velocity fluctuation generator receives the axis error Δθ and the mechanical angle phase θ m output by the position estimator, and generates a velocity fluctuation Δω e .
そして、図5に示すように、モータのロータ1回転の周期(負荷トルク変動周期)T毎に速度変動を生成し、その速度変動の位相をπ/2遅らせて速度変動Δωeとして出力し、次の周期に速度推定器により出力された平均推定速度ωe0に加算して電気角推定角速度ωeを生成する。この電気角推定角速度ωeをモータ制御装置の制御に適用し、フィードバック制御を行うことで、軸誤差Δθの変動を抑制する。 Then, as shown in FIG. 5, a speed fluctuation is generated for each cycle (load torque fluctuation cycle) T of one rotation of the motor rotor, and the phase of the speed fluctuation is delayed by π / 2 and output as a speed fluctuation Δω e The next estimated period is added to the average estimated velocity ω e0 output by the velocity estimator to generate an estimated electrical angular velocity ω e . The electrical angle estimate angular velocity omega e applied to the control of the motor control device, by performing feedback control, to suppress the fluctuation of the axis error [Delta] [theta].
なお、軸誤差Δθに対して例えばπ/2だけ位相を遅らせた速度変動Δωeを加算した電気角推定角速度ωeを用いることにより軸誤差Δθの変動を抑制できるのは、軸誤差Δθの変動よりπ/2位相を遅らせた速度変動Δωeに対してさらにπ/2位相が遅れたロータ位置θの変動が、軸誤差Δθの変動に対して位相が反転したものとなり、軸誤差Δθの変動が相殺されるためである。速度変動Δωeに対してロータ位置θがπ/2だけ遅れて変動するのは、下記(1)式に示すようにロータ位置θがロータ角速度ωの積分で表されることより明らかである。 Note that the fluctuation of the axial error Δθ can be suppressed by using the estimated electrical angular velocity ω e obtained by adding the velocity fluctuation Δω e delayed in phase by, for example, π / 2 to the axial error Δθ. The fluctuation of the rotor position θ delayed by π / 2 phase with respect to the speed fluctuation Δω e further delayed by π / 2 phase becomes the phase inverted with respect to the fluctuation of axial error Δθ, and the fluctuation of axial error Δθ Is offset. The rotor position θ changes with a delay of π / 2 with respect to the speed fluctuation Δω e , as is apparent from the fact that the rotor position θ is expressed by the integral of the rotor angular velocity ω, as shown in the following equation (1).
[実施形態1]
(実施形態1に係るモータ制御装置)
図6は、実施形態1に係るモータ制御装置の一例を示すブロック図である。実施形態1では、軸誤差Δθの変動成分を分離して速度変動を算出し、算出した速度変動の位相をπ/2遅らせて、軸誤差Δθから求めた次の周期の平均推定速度に加算し、軸誤差Δθをゼロに近づけるような電気角推定角速度を推定する。
(Motor control device according to the first embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing an example of the motor control device according to the first embodiment. In the first embodiment, the fluctuation component of the axis error Δθ is separated to calculate the speed fluctuation, and the phase of the calculated speed fluctuation is delayed by π / 2 and added to the average estimated speed of the next cycle obtained from the axis error Δθ. The electric angle estimated angular velocity is estimated such that the axis error Δθ approaches zero.
実施形態1に係るモータ制御装置100は、モータ10を制御する。モータ制御装置100は、速度変動生成器により生成された速度変動Δωeを、速度推定器の出力である平均推定速度ωe0に加算して、電気角推定角速度ωeを生成する構成である。
The
モータ制御装置100は、減算器11,16,17、速度制御器12、加算器13,19,20,32、電流指令生成器14、補正トルク生成器15、電圧指令生成器18を有する。また、モータ制御装置100は、d−q/u,v,w変換器(2相/3相変換器)21、PWM(Pulse Width Modulation)変調器22、IPM(Intelligent Power Module)23を有する。また、モータ制御装置100は、シャント抵抗26(または電流センサ24,25)、3φ電流算出器27、u,v,w/d−q変換器(3相/2相変換器)28、軸誤差演算器29、速度推定器(PLL)30、速度変動生成器31、位置推定器33、非干渉化制御器34、1/Pn処理器35を有する。
The
減算器11は、モータ制御装置100へ入力された機械角速度指令値ωm *から、1/Pn処理器35により出力された現在の推定角速度である機械角推定角速度ωmを減算した角速度偏差Δωを、速度制御器12へ出力する。
Subtractor 11 subtracts the mechanical angle estimated angular velocity ω m which is the current estimated angular velocity output by 1 /
速度制御器12は、減算器11から入力された角速度偏差Δωが小さくなるような平均トルク指令値T0 *を生成して出力する。加算器13は、速度制御器12により出力された平均トルク指令値T0 *と、補正トルク生成器15により出力された変動トルク指令値ΔTとを加算した合計トルク指令値T*を出力する。
The
電流指令生成器14は、加算器13により出力された合計トルク指令値T*から、d軸電流指令値Id *およびq軸電流指令値Iq *を生成して出力する。具体的には、電流指令生成器14は、合計トルク指令値T*から、dq座標軸上のd軸電流指令値Id *およびq軸電流指令値Iq *を生成する。このd軸電流指令値Id *およびq軸電流指令値Iq *は、例えば、モータ電圧が電圧飽和領域でない通常制御領域では、最大トルク/電流曲線上の値となるように生成され、モータ電圧が電圧飽和領域であれば、誘起電圧楕円上の値となるように生成される。
The
補正トルク生成器15は、速度変動許容値|Δωm|*、1/Pn処理器35により出力された機械角推定角速度ωmに含まれるモータ1回転における周期的な速度変動である機械角推定角速度変動Δωm、位置推定器33により出力された機械角位相θmから、周期的な速度変動Δωeを抑制するための変動トルク指令値ΔTを生成する。変動トルク指令値ΔTは、消費電力低減やモータ10の減磁防止等を考慮して調整される。ここで、機械角位相θmは機械角で表したモータ(ロータ)の回転角度位置である。
The
減算器16は、電流指令生成器14により出力されたd軸電流指令値Id *から、u,v,w/d−q変換器28により出力されたd軸電流Idを減算したd軸電流偏差ΔIdを出力する。減算器17は、電流指令生成器14により出力されたq軸電流指令値Iq *から、u,v,w/d−q変換器28により出力されたq軸電流Iqを減算したq軸電流偏差ΔIqを出力する。
The
電圧指令生成器18は、減算器16により出力されたd軸電流偏差ΔIdと、減算器17により出力されたq軸電流偏差ΔIqとから、非干渉化前d軸電圧指令値Vdtおよび非干渉化前q軸電圧指令値Vqtを生成する。
The
加算器19は、電圧指令生成器18により出力された非干渉化前d軸電圧指令値Vdtと、非干渉化制御器34により出力された、非干渉化前d軸電圧指令値Vdtを非干渉化するための非干渉化補正値Vdaとを加算したd軸電圧指令値Vd *を出力する。加算器20は、電圧指令生成器18により出力された非干渉化前q軸電圧指令値Vqtと、非干渉化制御器34により出力された、非干渉化前q軸電圧指令値Vqtを補正するための非干渉化補正値Vqaとを加算したq軸電圧指令値Vq *を出力する。
The
d−q/u,v,w変換器21は、位置推定器33により出力された現在のロータ位置である電気角位相θeを用いて、加算器19、20により出力された2相のd軸電圧指令値Vd *およびq軸電圧指令値Vq *を3相のU相出力電圧指令値VU *,V相出力電圧指令値VV *,W相出力電圧指令値VW *へ変換する。そして、d−q/u,v,w変換器21は、U相出力電圧指令値VU *,V相出力電圧指令値VV *,W相出力電圧指令値VW *をPWM変調器22へ出力する。PWM変調器22は、U相出力電圧指令値VU *,V相出力電圧指令値VV *,W相出力電圧指令値VW *と、PWMキャリア信号から、6相のPWM信号を生成して、IPM23へ出力する。
The dq / u, v,
IPM23は、PWM変調器22により出力された6相のPWM信号をもとに、外部から供給される直流電圧Vdcを変換して、モータ10のU相,V相,W相それぞれへ印可する交流電圧を生成し、それぞれの交流電圧をモータ10のU相,V相,W相へ印加する。
The
3φ電流算出器27は、1シャント(shunt)方式で母線電流を計測した場合、PWM変調器22により出力された6相のPWMスイッチング情報と、計測された母線電流とから、モータ10のU相電流値IU,V相電流値IV,W相電流値IWを算出する。
When the 3φ
または、電流を計測する方式は、母線電流を計測する1シャント方式に限らず、2つのCT(Current Transformer)で、例えば、電流センサ24でモータ10のU相の電流を、電流センサ25でモータ10のV相の電流を計測してもよい。3φ電流算出器27は、電流センサ24,25および2つのCTでU相電流およびV相電流を計測した場合、残りのW相電流値Iwは、IU+IV+IW=0のキルヒホッフの法則より算出する。3φ電流算出器27は、算出した各相の相電流値IU,IV,IWをu,v,w/d−q変換器28へ出力する。
Alternatively, the method of measuring the current is not limited to one shunt method of measuring the bus current, but two CTs (Current Transformers), for example, the current of the U phase of the
u,v,w/d−q変換器28は、位置推定器33により出力された電気角位相θeをもとに、3φ電流算出器27により出力された3相のU相電流値IU,V相電流値IV,W相電流値IWを、2相のd軸電流Idおよびq軸電流Iqへ変換する。そして、u,v,w/d−q変換器28は、d軸電流Idを減算器16、軸誤差演算器29、非干渉化制御器34へ、q軸電流Iqを減算器17、非干渉化制御器34、軸誤差演算器29へ、それぞれ出力する。
The u, v, w /
軸誤差演算器29は、加算器19により出力されたd軸電圧指令値Vd *および加算器20により出力されたq軸電圧指令値Vq *、u,v,w/d−q変換器28により出力されたd軸電流Idおよびq軸電流Iqから、軸誤差Δθを算出して、速度推定器(PLL)30および速度変動生成器31へそれぞれ出力する。
The axis error computing unit 29 outputs the d-axis voltage command value V d * output from the
速度推定器(PLL)30は、軸誤差演算器29により出力された軸誤差Δθから、軸誤差Δθの平均成分をゼロに近づけるような平均推定速度ωe0を算出して、加算器32へ出力する。速度変動生成器31は、軸誤差演算器29により出力された軸誤差Δθと、位置推定器33により出力された機械角位相θmとから、軸誤差Δθの変動成分をゼロに近づけるような速度変動Δωeを生成する。
The speed estimator (PLL) 30 calculates an average estimated speed ω e0 that brings the average component of the axis error Δθ closer to zero from the axis error Δθ output by the axis error calculator 29 and outputs the average estimated speed ω e0 to the
加算器32は、速度推定器(PLL)30により出力された平均推定速度ωe0と、速度変動生成器31により出力された速度変動Δωeとを加算して補正した推定速度である電気角推定角速度ωeを生成し、出力する。位置推定器33は、加算器32により出力された電気角推定角速度ωeから電気角位相θeおよび機械角位相θmを推定する。そして、位置推定器33は、推定した電気角位相θeをd−q/u,v,w変換器21およびu,v,w/d−q変換器28へそれぞれ出力する。また、位置推定器33は、推定した機械角位相θmを補正トルク生成器15および速度変動生成器31へそれぞれ出力する。
The
非干渉化制御器34は、u,v,w/d−q変換器28により出力されたd軸電流Idおよびq軸電流Iqと、加算器32により出力された補正後の電気角推定角速度ωeとから、非干渉化前d軸電圧指令値Vdtを補正するための非干渉化補正値Vdaを生成して加算器19へ出力し、非干渉化前q軸電圧指令値Vqtを補正するための非干渉化補正値Vqaを生成して加算器20へ出力する。
The
1/Pn処理器35は、加算器32により出力された電気角推定角速度ωeをモータ10の極対数Pnで除算して機械角推定角速度ωmを算出し、減算器11および補正トルク生成器15へそれぞれ出力する。
1 /
(実施形態1に係る速度変動生成器)
図7は、実施形態1に係る速度変動生成器の一例を示すブロック図である。実施形態1に係る速度変動生成器31は、軸誤差変動成分分離器31−1、軸誤差変動積算器31−2、速度変動復調器31−3を有する。
(Speed fluctuation generator according to the first embodiment)
FIG. 7 is a block diagram showing an example of the speed fluctuation generator according to the first embodiment. The
軸誤差変動成分分離器31−1は、入力された軸誤差Δθから、その変動の基本波成分を分離する。具体的には機械角位相θmを用いて下記(2−1)式および(2−2)式から、2つのフーリエ係数Δθsin(sin成分)およびΔθcos(cos成分)を軸誤差Δθの変動の基本波成分として生成する。軸誤差Δθの変動の基本波成分のフーリエ係数を機械角周期毎に算出することで、軸誤差Δθの変動の高調波成分を排除した軸誤差Δθの変動の基本波成分を精度よく抽出することができる。ΔθsinおよびΔθcosは、機械角周期毎に更新される値である。 The axis error fluctuation component separator 31-1 separates the fundamental wave component of the fluctuation from the input axis error Δθ. Specifically, two Fourier coefficients Δθ sin (sin component) and Δθ cos (cos component) are calculated from the axis error Δθ from the following equations (2-1) and (2-2) using the mechanical angle phase θ m It is generated as a fundamental wave component of fluctuation. By accurately calculating the Fourier coefficient of the fundamental wave component of the fluctuation of the axial error Δθ every mechanical angle period, accurately extracting the fundamental wave component of the fluctuation of the axial error Δθ excluding the harmonic component of the fluctuation of the axial error Δθ Can. Δθ sin and Δθ cos are values updated every mechanical angle cycle.
軸誤差変動積算器31−2は、下記(3−1)式および(3−2)式から、軸誤差変動成分分離器31−1により分離された軸誤差Δθの変動成分のフーリエ係数ΔθsinおよびΔθcosに修正ゲインk(軸誤差Δθを速度に変換する積分ゲイン)を適用し、ΔθsinおよびΔθcosを一周期毎に蓄積する。下記(3−1)式および(3−2)式におけるΔθsin_i_oldおよびΔθcos_i_oldのそれぞれは、前回の機械角周期におけるΔθsin_iおよびΔθcos_iである。 The axis error fluctuation integrator 31-2 is a Fourier coefficient Δθ sin of the fluctuation component of the axis error Δθ separated by the axis error fluctuation component separator 31-1 from the following equations (3-1) and (3-2) and applying the corrected [Delta] [theta] cos gain k (integral gain for converting the position error [Delta] [theta] to the speed), stores the [Delta] [theta] sin and [Delta] [theta] cos in each period. Following (3-1) and (3-2) each of [Delta] [theta] Sin_i_old and [Delta] [theta] Cos_i_old in formula, which is [Delta] [theta] Sin_i and [Delta] [theta] Cos_i in the previous mechanical angle cycle.
速度変動復調器31−3は、下記(4)式の演算により、速度変動Δωeを算出する。この処理により、軸誤差変動積算器31−2による軸誤差Δθの変動の蓄積結果に対してπ/2だけ位相を遅らせた速度変動Δωeの位相へ変換され、機械角位相θmのタイミングでの速度変動Δωeの瞬時値が生成される。なお、上記の位相π/2は、後述の復調位相θshiftに相当し、実施形態1では固定値となる。 The velocity fluctuation demodulator 31-3 calculates the velocity fluctuation Δω e by the calculation of the following equation (4). By this processing, the accumulation result of the fluctuation of the axis error Δθ by the axis error fluctuation integrator 31-2 is converted to the phase of the speed fluctuation Δω e delayed by the phase by π / 2, and at the timing of the mechanical angle phase θ m The instantaneous value of the speed fluctuation Δω e is generated. The above-mentioned phase π / 2 corresponds to a demodulation phase θ shift described later, and has a fixed value in the first embodiment.
速度推定器(PLL)30は、下記(5)式から、軸誤差演算器29により出力された軸誤差Δθに対して比例積分(PI)を行うことにより、軸誤差Δθがゼロに近づけるような平均推定速度ωe0を生成する。速度変動生成器31の出力である速度変動Δωeにより軸誤差Δθの変動が抑制されるため、軸誤差Δθの変動の影響が抑制された平均推定速度ωe0を下記(5)式によるPI演算により生成できる。
From the following equation (5), the speed estimator (PLL) 30 performs the proportional integral (PI) on the axis error Δθ output by the axis error computing unit 29 so that the axis error Δθ approaches zero. Generate an average estimated velocity ω e0 . Since the fluctuation of the axis error Δθ is suppressed by the speed fluctuation Δω e which is the output of the
ただし、上記(5)式において、Kpは速度推定器(PLL)30の比例ゲインであり、Kiは速度推定器(PLL)30の積分ゲインである。比例ゲインKpおよび積分ゲインKiを正値で定義する場合には、上記(5)式のように、軸誤差Δθの符号をマイナスとする。これは、軸誤差Δθが正つまり推定した制御軸(dc−dq軸)の回転角度位置(推定回転角度位置)θdcが実際の回転軸(dq軸)の回転角度位置θdqよりも進んでいる場合には平均推定速度ωe0が下がるようにし、軸誤差Δθが負つまり制御軸がdq軸よりも遅れている場合には平均推定速度ωe0が上がるようにするためである。 Where K p is a proportional gain of the velocity estimator (PLL) 30 and K i is an integral gain of the velocity estimator (PLL) 30. When the proportional gain K p and the integral gain K i are defined as positive values, the sign of the axis error Δθ is made minus, as in the above equation (5). This is because the rotational angle position (estimated rotational angle position) θ dc of the control axis (dc-dq axis) estimated when the axis error Δθ is positive is ahead of the actual rotational angle position θ dq of the rotational axis (dq axis) If you are the so lowered the average estimated speed omega e0, when the axis error Δθ is negative, i.e. the control axis is behind the dq axis in order that the increased average estimated speed omega e0.
加算器32は、下記(6)式に示すように、速度推定器(PLL)30の出力である平均推定速度ωe0と速度変動生成器31の出力である速度変動Δωeを加算し、補正した電気角推定角速度ωeを生成する。
The
位置推定器33は、下記(7)式から、加算器32により出力された補正後の電気角推定角速度ωeを積分することで、ロータ位置を示す電気角位相θeを推定する。補正後の電気角推定角速度ωeは、電気角推定角速度ωeの変動成分が補正されているため、dq軸と制御軸とが一致した正確なロータ位置(電気角位相θe)を推定することができる。
The
また、位置推定器33は、下記(8)式から、補正後の電気角推定角速度ωeをモータ10の極対数Pnで除算して積分することで、モータ10の機械角位相θmを算出する。
Further, the
以上の実施形態1によれば、周期的な負荷トルク変動を有する3相モータを位置センサレスベクトル制御にて駆動する場合、従来技術では軸誤差演算器29により出力される軸誤差Δθに周期的な変動が生じるが、この軸誤差Δθから平均速度と速度変動を生成し、これらを加算した推定角速度をフィードバックすることで推定角速度と実際の角速度を同期させ、軸誤差Δθをゼロに収束させる。 According to the first embodiment described above, when a three-phase motor having periodical load torque fluctuation is driven by position sensorless vector control, in the prior art, the axial error Δθ output by the axial error calculator 29 is cyclically generated. Although a fluctuation occurs, an average velocity and a velocity fluctuation are generated from this axis error Δθ, and the estimated angular velocity and the actual angular velocity are synchronized by feeding back an estimated angular velocity obtained by adding these, and the axis error Δθ converges to zero.
軸誤差は、制御軸(dc−qc軸)と実軸(dq軸)とのズレ(位相差)、すなわち推定されたロータ位置と実際のロータ位置のズレ(位相差)であるが、ロータ位置とロータの回転速度との関係から、軸誤差変動に対して所定位相(例えばπ/2)だけ位相を遅らせて速度変動を発生させることで、さらに所定位相分だけ位相が遅れて軸誤差変動を抑制するための位置変動が軸誤差の変動に対して逆位相で発生するため、軸誤差の変動が補正される。 The axis error is the difference (phase difference) between the control axis (dc-qc axis) and the real axis (dq axis), that is, the difference between the estimated rotor position and the actual rotor position (phase difference). By delaying the phase by a predetermined phase (for example, π / 2) with respect to the axial error fluctuation and generating the speed fluctuation from the relationship between the rotor and the rotational speed of the rotor, the phase is further delayed by the predetermined phase and the axial error fluctuation is Since the position fluctuation for suppression occurs in the opposite phase to the fluctuation of the axis error, the fluctuation of the axis error is corrected.
推定速度の変動振幅は、例えばフーリエ変換により抽出された軸誤差変動振幅に修正ゲインをかけて負荷トルク変動周期毎に生成される。こうすることで、負荷トルク変動周期毎に速度変動振幅の修正が可能となり、軸誤差変動の定常誤差を低減できる。 The fluctuation amplitude of the estimated speed is generated for each load torque fluctuation cycle by multiplying the axis error fluctuation amplitude extracted by Fourier transform, for example, by a correction gain. By doing this, it becomes possible to correct the speed fluctuation amplitude for each load torque fluctuation cycle, and it is possible to reduce the steady-state error of the axis error fluctuation.
そして、軸誤差Δθの変動成分がゼロとなれば、速度推定器(PLL)30の出力にも速度変動が発生しなくなり、速度変動を排除した平均推定速度ωe0を生成できる。速度推定器(PLL)30により出力される平均推定速度ωe0に、上述のようにして生成された推定速度変動成分Δωeを加算することで、実際の速度変動と同期した推定速度変動を生成することができる。 If the fluctuation component of the axis error Δθ becomes zero, the fluctuation of the velocity does not occur in the output of the velocity estimator (PLL) 30, and the average estimated velocity ω e0 can be generated without the fluctuation of the velocity. The estimated velocity fluctuation synchronized with the actual velocity fluctuation is generated by adding the estimated velocity fluctuation component Δω e generated as described above to the average estimated velocity ω e0 output by the velocity estimator (PLL) 30 can do.
位置推定器33は、実際の速度変動と同期した推定速度変動を積分することで、制御軸(dc−qc軸)と実軸(dq軸)とが一致したロータ位置を推定でき、dq座標上での2相の出力電圧(d軸電圧およびq軸電圧)を3相に変換する際や、検出した3相電流をqd座標上の2相の電流(d軸電流およびq軸電流)へ変換する際の変換誤差が抑制され、周期的な負荷トルク変動を抑制するためのトルク制御による制振効果や制御安定性の向上を図ることができる。
The
すなわち、実施形態1によれば、周期的な負荷トルク変動を有するモータの制振を目的としたモータのトルク制御を実施する場合において、軸誤差がゼロとなってロータの推定位置と実際の位置とが一致することにより、速度変動の位相と出力トルクの位相との位相差が最適化されるため、トルク制御における制振効果の向上および制振安定性の向上を図ることができる。 That is, according to the first embodiment, when performing torque control of a motor for the purpose of damping the motor having periodic load torque fluctuation, the axis error becomes zero and the estimated position of the rotor and the actual position Since the phase difference between the phase of the speed fluctuation and the phase of the output torque is optimized by matching with the above, it is possible to improve the damping effect and the damping stability in the torque control.
[実施形態2]
実施形態1では、軸誤差Δθの変動に対して固定値であるπ/2(復調位相θShift)だけ位相を遅らせて速度変動Δωeを生成している。これは、位置変動と速度変動との位相関係に基づく。しかし、軸誤差演算器29により生成される軸誤差Δθ自体も誤差を含む場合には、位置変動と速度変動との位相関係が成立しなくなり、軸誤差Δθの変動に対する速度変動Δωeの復調位相θShiftがπ/2の固定値では、軸誤差Δθがゼロに収束しないおそれがある。軸誤差Δθ自体の誤差は、軸誤差演算器29の応答性能に起因すると考えられるが、軸誤差Δθと速度変動Δωeの位相関係に速度への依存性がある場合には、軸誤差Δθの変動に対する速度変動Δωeの復調位相θShiftを速度に応じて異ならせることにより、軸誤差Δθをゼロに収束させることができると考えられる。よって、実施形態2では、速度変動Δωeの復調位相θShiftを速度に応じて変化させる。例えば、モータ10の高速回転領域では復調位相θShiftをπ/2以下とし、低速回転領域では復調位相θShiftをπ/2より大とする。
Second Embodiment
In the first embodiment, the speed fluctuation Δω e is generated by delaying the phase by a fixed value of π / 2 (demodulation phase θ Shift ) with respect to the fluctuation of the axis error Δθ. This is based on the phase relationship between position variation and velocity variation. However, if the axis error Δθ itself generated by the axis error computing unit 29 also includes an error, the phase relationship between the position change and the speed change does not hold, and the demodulation phase of the speed change Δω e with respect to the change of the axis error Δθ At a fixed value of θ Shift of π / 2, the axis error Δθ may not converge to zero. The error of the axis error Δθ itself is considered to be due to the response performance of the axis error computing unit 29, but if the phase relationship between the axis error Δθ and the speed fluctuation Δω e has a dependence on the speed, the axis error Δθ It is considered that the axis error Δθ can be converged to zero by making the demodulation phase θ Shift of the velocity fluctuation Δω e with respect to the fluctuation different according to the velocity. Therefore, in the second embodiment, the demodulation phase θ Shift of the velocity fluctuation Δω e is changed according to the velocity. For example, in the high speed rotation area of the
以下の実施形態2に係るモータ制御装置100A(図6参照)は、速度変動生成器31A(図6参照)における速度変動復調器の構成および処理が実施形態1と異なり、その他は、実施形態1と同様である。
The
(実施形態2に係る速度変動生成器)
図8は、実施形態2に係る速度変動生成器の一例を示すブロック図である。実施形態2に係る速度変動生成器31Aは、軸誤差変動成分分離器31A−1、軸誤差変動積算器31A−2、速度変動復調器31A−3を有する。軸誤差変動成分分離器31A−1は実施形態1における軸誤差変動成分分離器31−1と同様であり、軸誤差変動積算器31A−2は実施形態1における軸誤差変動積算器31−2と同様である。
(Speed fluctuation generator according to Embodiment 2)
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the speed fluctuation generator according to the second embodiment. The
速度変動復調器31A−3は、さらに、速度変動振幅算出器31A−31、軸誤差変動位相算出器31A−32、復調位相算出器31A−33、Pn処理器31A−34、速度変動瞬時値算出器31A−35を有する。
The
速度変動振幅算出器31A−31は、軸誤差変動積算器31A−2により上記(3−1)式および(3−2)式から算出されたΔθsin_iおよびΔθcos_iをもとに、下記(9)式から、速度変動Δωeの基本波成分の振幅|Δωe|を算出する。Δθsin_iおよびΔθcos_iは、機械角周期毎に更新される値であることから、速度変動Δωeの基本波成分の振幅|Δωe|も機械角周期毎に更新される。
Based on Δθ sin_i and Δθ cos_i calculated by the axis
軸誤差変動位相算出器31A−32は、下記(10)式から、機械角周期毎に更新された軸誤差変動成分の位相φΔθiを算出する。
The axial error
Pn処理器31A−34は、モータ制御装置100へ入力された機械角速度指令値ωm *をモータ10の極対数Pnで乗算して電気角速度指令値ωe *を算出し、復調位相算出器31A−33へ出力する。
The
復調位相算出器31A−33は、復調位相テーブル31A−33tを有する。図9は、実施形態2に係る軸誤差を補正するための復調位相テーブルの一例を示す図である。復調位相テーブル31A−33tは、Pn処理器31A−34から出力された電気角速度指令値ωe *毎に軸誤差Δθをゼロに近づけるような復調位相θshiftをチューニングやシミュレーション、理論計算等により取得し、電気角速度指令値ωe *に対応付けて格納したテーブルである。復調位相テーブル31A−33tにおいて、例えば、電気角速度指令値ωe *1には、復調位相θshift1が対応付けられて格納されている。復調位相算出器31A−33は、入力された電気角速度指令値ωe *をもとに復調位相テーブル31A−33tを参照し、軸誤差Δθの変動に対する速度変動Δωeの復調位相θshiftを算出する。
The
なお、復調位相算出器31A−33は、復調位相テーブル31A−33tにおいて、入力された電気角速度指令値ωe *と一致する電気角速度指令値ωe *が存在しない場合には、入力された電気角速度指令値ωe *に最も近い値の電気角速度指令値ωe *に対応付けられた復調位相θshiftを取得する。あるいは、復調位相算出器31A−33は、復調位相テーブル31A−33tにおいて、入力された電気角速度指令値ωe *と一致する電気角速度指令値ωe *が存在しない場合には、入力された電気角速度指令値ωe *に最も近い2つの値に対応付けられた復調位相θshiftから、線形補完により、目的の復調位相θshiftを算出してもよい。
The electric
速度変動瞬時値算出器31A−35は、下記(11)式から、速度変動Δωeの瞬時値を算出する。この算出処理により、上記(3−1)式および(3−2)式による軸誤差変動の蓄積結果に対して速度変動の復調位相θshiftが反映され、機械角位相θmでの速度変動Δωeの瞬時値が生成される。速度変動瞬時値算出器31A−35により生成された瞬時値である速度変動Δωeは、実施形態1と同様に、加算器32において、上記(6)式から、平均推定速度ωe0に速度変動Δωeが加算されることにより、変動成分を含めた補正後の電気角推定角速度ωeが生成される。なお、下記(11)式の右辺の正弦関数内の第2項“φΔθi”および第3項“θshift”の間の演算子は、位相を進ませる場合には“+”となり、位相を遅らせる場合には“−”となる。
The velocity fluctuation
以上の実施形態2によれば、実施形態1に加え、軸誤差Δθがゼロに収束するための速度変動Δωeの復調位相θshiftが速度に依存することを加味して、速度変動Δωeの復調位相を回転数に応じて変化させるので、軸誤差Δθをゼロに収束させることができる。 According to the second embodiment described above, in addition to the first embodiment, considering that the demodulation phase θ shift of the velocity fluctuation Δω e for the axial error Δθ to converge to zero depends on the velocity, the velocity fluctuation Δω e Since the demodulation phase is changed according to the number of rotations, the axis error Δθ can be converged to zero.
[実施形態2の変形例]
実施形態2では、復調位相算出器31A−33は、入力された電気角速度指令値ωe *をもとに復調位相テーブル31A−33tを参照し、軸誤差Δθの変動に対する速度変動Δωeの復調位相θshiftを取得するとした。しかし、これに限られず、復調位相算出器31A−33は、復調位相テーブル31A−33tを有さず、速度と軸誤差がゼロとなる復調位相の関係が、1次関数や2次関数等の、機械角速度指令値ωm *の関数f(ωm *)で近似表現できる場合には、軸誤差Δθの変動に対する速度変動Δωeの復調位相θshiftを、下記(12)式から算出するとしてもよい。
Modification of
In the second embodiment, the
上述の実施形態および図示の具体的名称、処理、制御、各種のデータやパラメータを含む情報については、一例を示すに過ぎず、特記する場合を除いて適宜変更することができる。また、上述の実施形態における各部もしくは各装置の構成は、処理負荷や実装効率等から適宜分散または統合されてもよい。また、上述の実施形態における各処理は、処理負荷や実装効率等から、処理順序を適宜入れ替えて実行されてもよい。 About the above-mentioned embodiment and the specific name of illustration, processing, control, and information including various data and parameters, it shows only an example and can be suitably changed except a special mention. In addition, the configuration of each unit or each device in the above-described embodiment may be appropriately dispersed or integrated in view of processing load, mounting efficiency, and the like. Further, each process in the above-described embodiment may be executed by appropriately changing the process order from the process load, the mounting efficiency, and the like.
上述の実施形態のより広範な態様は、上述のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 The broader aspects of the embodiments described above are not limited to the specific details and representative embodiments represented and described above. Accordingly, various modifications may be made without departing from the general inventive concept or scope as defined by the appended claims and their equivalents.
10 モータ
11,16,17 減算器
12 速度制御器
13,19,20,32 加算器
14 電流指令生成器
15 補正トルク生成器
18 電圧指令生成器
21 d−q/u,v,w変換器
22 PWM変調器
24,25 電流センサ
26 シャント抵抗
27 3φ電流算出器
28 u,v,w/d−q変換器
29 軸誤差演算器
30 速度推定器(PLL)
31,31A 速度変動生成器
31−1,31A−1 軸誤差変動成分分離器
31−2,31A−2 軸誤差変動積算器
31−3,31A−3 速度変動復調器
31A−31 速度変動振幅算出器
31A−32 軸誤差変動位相算出器
31A−33 復調位相算出器
31A−33t 復調位相テーブル
31A−34 Pn処理器
31A−35 速度変動瞬時値算出器
33 位置推定器
34 非干渉化制御器
35 1/Pn処理器
100,100A モータ制御装置
10
31, 31A Speed fluctuation generator 31-1, 31A-1 Axis error fluctuation component separator 31-2, 31A-2 Axis error fluctuation integrator 31-3, 31A-3
Claims (3)
前記軸誤差から前記モータの平均推定速度を推定する速度推定器と、
前記軸誤差から前記モータの速度変動を生成する速度変動生成器と、
前記モータの平均推定速度と前記モータの速度変動を加算した推定速度から前記モータの回転角度位置を推定する位置推定器を備えることを特徴とするモータ制御装置。 An axis error calculator for calculating an axis error between the motor control axis and the real axis;
A speed estimator for estimating an average estimated speed of the motor from the axis error;
A speed fluctuation generator that generates the speed fluctuation of the motor from the axis error;
A motor control device comprising: a position estimator which estimates a rotational angle position of the motor from an estimated speed obtained by adding the average estimated speed of the motor and the speed fluctuation of the motor.
前記軸誤差の変動成分から基本波成分を分離する軸誤差変動成分分離器と、
前記軸誤差変動成分分離器により分離された前記基本波成分を、前記モータの機械角周期毎に積算する軸誤差変動積算器と、
前記軸誤差変動積算器により積算された前記基本波成分から、前記位置推定器により推定された前記モータの機械角位相を所定量だけ遅らせて前記モータの速度変動を生成する速度変動復調器と
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 The speed fluctuation generator
An axial error fluctuation component separator that separates a fundamental wave component from a fluctuation component of the axial error;
An axis error fluctuation integrator that integrates the fundamental wave component separated by the axis error fluctuation component separator for each mechanical angle cycle of the motor;
A velocity fluctuation demodulator that delays the mechanical angle phase of the motor estimated by the position estimator by a predetermined amount from the fundamental wave component integrated by the axis error fluctuation integrator to generate the velocity fluctuation of the motor; The motor control device according to claim 1, further comprising:
前記軸誤差変動成分分離器により分離された前記基本波成分の大きさを算出する速度変動振幅算出器と、
前記軸誤差変動成分分離器により分離された前記基本波成分から、前記機械角周期毎に更新された前記軸誤差の変動成分の位相を算出する軸誤差変動位相算出器と、
前記モータ制御装置に入力された機械角速度指令値を電気角速度指令値に変換し、前記電気角速度指令値から、前記軸誤差の変動成分をゼロに近づけるような前記速度変動の復調位相を算出する復調位相算出器と、
前記速度変動振幅算出器により算出された前記基本波成分の大きさと、前記軸誤差変動位相算出器により算出された前記軸誤差の変動成分の位相と、前記復調位相算出器により算出された前記速度変動の復調位相とから、前記モータの機械角位相での前記速度変動の瞬時値を生成する速度変動瞬時値算出器と
をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。 The speed fluctuation demodulator is
A velocity fluctuation amplitude calculator that calculates the magnitude of the fundamental wave component separated by the axial error fluctuation component separator;
An axial error fluctuation phase calculator that calculates the phase of the fluctuation component of the axial error updated for each mechanical angle cycle from the fundamental wave component separated by the axial error fluctuation component separator;
A motor angular velocity command value input to the motor control device is converted into an electrical angular velocity command value, and a demodulation phase of the velocity fluctuation is calculated from the electrical angular velocity command value such that a fluctuation component of the axis error approaches zero. A phase calculator,
The magnitude of the fundamental wave component calculated by the velocity fluctuation amplitude calculator, the phase of the fluctuation component of the axis error calculated by the axis error fluctuation phase calculator, and the velocity calculated by the demodulation phase calculator The motor control device according to claim 2, further comprising: a velocity fluctuation instantaneous value calculator that generates an instantaneous value of the velocity fluctuation at the mechanical angle phase of the motor from the demodulation phase of the fluctuation.
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