JP2020120573A - Design support device, design support method, and design support program - Google Patents

Design support device, design support method, and design support program Download PDF

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Abstract

To analyze stability of a DC power supply system in which power is supplied from a DC power supply through a DC bus to a plurality of servo devices including an inverter circuit and an electric motor, and reflect the analysis to the details of control.SOLUTION: A design support device, based on system information on a DC power supply system and operation pattern information indicating respective operation patterns of a plurality of servo devices included therein, creates time-series current data indicating a time variation pattern of the total value of current supplied to the plurality of servo devices through a DC bus, based on an output impedance Z(s) of a power supply-side part of the DC power supply system, and an input impedance Z(s) of a load-side part of the DC power supply system, the input impedance Z(s) also being a function of the value of current flowing in the DC bus, outputs information indicating stability of the DC power supply system when the current flowing in the DC bus becomes the maximum value of the created time-series current data, and changes the operation pattern information based on the information.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、設計支援装置と設計支援方法と設計支援プログラムとに関する。 The present invention relates to a design support device, a design support method, and a design support program.

工場等では、複数の電動機が、離れた場所に配置された複数のサーボドライバにてPWM駆動されるシステム(ロボットとその制御装置とで構成されたシステム等)が使用されている。そのようなシステムには、電動機・サーボドライバ間の長いケーブルからの放射ノイズを低減するために、スイッチングスピードを速くできない、電動機・サーボドライバ間の接続に多数のケーブルが必要とされる、といった問題がある。 In factories and the like, a system in which a plurality of electric motors are PWM-driven by a plurality of servo drivers arranged at distant places (a system including a robot and its controller) is used. In such a system, switching speed cannot be increased in order to reduce radiation noise from a long cable between the motor and the servo driver, and a large number of cables are required for connection between the motor and the servo driver. There is.

各電動機の近傍にサーボドライバ内のインバータ回路のみを配置し、1つの直流電源からDCバスにて複数のインバータ回路に電力を供給する構成を採用しておけば、上記問題が発生しないようにすることが出来る。ただし、この構成を採用したシステムでは、DCバス側のLC回路とインバータ回路側とが干渉して、システムの動作が不安定となる場合があることが知られている(例えば、非特許文献1参照)。そのため、上記構成の採用時には、各インバータ回路に対する制御内容を考慮して安定性を解析することが望まれる。 If only the inverter circuit in the servo driver is arranged near each motor and the power is supplied from a single DC power source to a plurality of inverter circuits via the DC bus, the above problem will not occur. You can However, in a system adopting this configuration, it is known that the LC circuit on the DC bus side and the inverter circuit side may interfere with each other to make the operation of the system unstable (for example, Non-Patent Document 1). reference). Therefore, when adopting the above configuration, it is desired to analyze the stability in consideration of the control content for each inverter circuit.

横尾 真志, 近藤 圭一郎,「直流電気鉄道車両におけるベクトル制御された誘導電動機駆動システムのダンピング制御系設計法」、電気学会論文誌D,Vol. 135 No.6 pp.622-631(2015)Masashi Yokoo, Keiichiro Kondo, “Damping control system design method for vector-controlled induction motor drive system in DC electric railway vehicles”, IEEJ Transactions, Vol. 135 No.6 pp.622-631 (2015) R. D. Middlebrook, "Input Filter Considerations in Design and Application of Switching Regulators", Proc, IEEE Industrial Application Society Annual Meeting pp.363-382 (1976)R. D. Middlebrook, "Input Filter Considerations in Design and Application of Switching Regulators", Proc, IEEE Industrial Application Society Annual Meeting pp.363-382 (1976).

本発明は、上記現状に鑑みなされたものであり、インバータ回路と電動機とを含む複数台のサーボ装置に直流電源からDCバスにより電力が供給されるDC給電システムの安定性を、各サーボ装置に対する制御内容を考慮して解析(評価)し、それを制御内容に反映する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned current situation, and improves the stability of a DC power supply system in which power is supplied from a DC power supply to a plurality of servo devices including an inverter circuit and an electric motor by a DC bus, with respect to each servo device. The purpose is to provide a technology that analyzes (evaluates) in consideration of the control content and reflects it in the control content.

本発明の一観点に係る設計支援装置は、インバータ回路と電動機とを含む複数台のサーボ装置に直流電源からDCバスにより電力が供給されるDC給電システムの設計を支援する装置であって、前記DC給電システムの前記DCバス及び前記複数台のサーボ装置の構成を示すシステム情報と、前記複数台のサーボ装置のそれぞれの動作パターンを示す動作パターン情報とを取得する取得手段と、前記DC給電システムを前記複数台のサーボ装置を含む負荷側部と前記負荷側部に電力を供給する電源側部とを接続した接続システムであると見做した場合における前記電源側部の出力インピーダンスZ(s)(sはラプラス演算子)と、前記負荷側部の入力インピーダンスZin(s)であって、前記DCバスを流れる電流値であるバス電流値及び当該バス電流値の、前記電動機のq軸電流への変換率αとの関数でもあるZin(s)とに基づき、前記DC給電システムの安定性に関する情報を出力する出力手段と、前記取得手段により取得された前記システム情報と各サーボ装置について取得された前記動作パターン情報とに基づき、前記DCバスを介して前記複数台のサーボ装置へ供給される総電流値の時間変化パターンを示す時系列電流データを生成し、前
記DCバスを流れる電流値が、生成した前記時系列電流データの最大値となる場合における前記情報を前記出力手段に出力させ、該情報に基づいて前記動作パターン情報を変更する制御手段と、を備える。
A design support device according to one aspect of the present invention is a device for supporting the design of a DC power supply system in which electric power is supplied from a DC power supply to a plurality of servo devices including an inverter circuit and an electric motor by a DC bus. Acquisition means for acquiring system information indicating a configuration of the DC bus and the plurality of servo devices of the DC power supply system, and operation pattern information indicating operation patterns of the plurality of servo devices, and the DC power supply system Is regarded as a connection system in which a load side portion including the plurality of servo devices and a power source side portion that supplies electric power to the load side portion are connected, the output impedance Z o (s of the power source side portion ) (S is a Laplace operator) and the input impedance Z in (s) of the load side, the bus current value being the current value flowing through the DC bus, and the q-axis of the motor at the bus current value. Output means for outputting information on the stability of the DC power supply system based on Z in (s) which is also a function of the conversion rate α to current, the system information obtained by the obtaining means, and each servo device On the basis of the operation pattern information acquired for the plurality of servo devices, time-series current data indicating a time change pattern of the total current value supplied to the plurality of servo devices is generated, and the time series current data is flowed through the DC bus. A control unit that causes the output unit to output the information when the current value is the maximum value of the generated time-series current data, and changes the operation pattern information based on the information.

すなわち、インバータ回路と電動機とを含む複数台のサーボ装置に直流電源からDCバスにより電力が供給されるDC給電システムが不安定になるのは、DCバスに大きな電流が流れるときである。上記したように、設計支援装置は、各サーボ装置について取得された動作パターン情報に基づき、DCバスを介して前記複数台のサーボ装置へ供給される総電流値の時間変化パターンを示す時系列電流データを生成し、DCバスを流れる電流が、生成した前記時系列電流データの最大値となる場合におけるDC給電システムの安定性に関する情報を出力する構成を有する。従って、設計支援装置によれば、インバータ回路と電動機とを含む複数台のサーボ装置に直流電源からDCバスにより電力が供給されるDC給電システムの安定性を、各サーボ装置に対する制御内容を考慮して、解析(評価)し、その解析結果を考慮して、DC給電システムが不安定とならない、実際にサーボ装置を駆動するための動作パターンを得ることが出来る。 That is, a DC power supply system in which electric power is supplied from a DC power supply to a plurality of servo devices including an inverter circuit and an electric motor by a DC bus becomes unstable when a large current flows through the DC bus. As described above, the design support device, based on the operation pattern information acquired for each servo device, the time-series current indicating the time change pattern of the total current value supplied to the plurality of servo devices via the DC bus. It is configured to generate data and output information regarding the stability of the DC power feeding system when the current flowing through the DC bus has the maximum value of the generated time series current data. Therefore, according to the design support device, the stability of the DC power supply system in which electric power is supplied from the DC power supply to the plurality of servo devices including the inverter circuit and the electric motor by the DC bus is taken into consideration in the control content for each servo device. Then, analysis (evaluation) is performed, and in consideration of the analysis result, it is possible to obtain an operation pattern for actually driving the servo device in which the DC power feeding system does not become unstable.

設計支援装置の出力手段は、DC給電システムの安定性に関する情報をどのような形で出力するものであっても良い。具体的には、出力手段は、前記DC給電システムの安定性に関する情報(ナイキスト線図やボード線図)をディスプレイの画面上に表示するものであっても、ナイキスト線図等を表すデータ(数値群)を出力するものであっても良い。 The output means of the design support device may output information regarding the stability of the DC power feeding system in any form. Specifically, even if the output means displays the information (Nyquist diagram or Bode diagram) on the stability of the DC power feeding system on the screen of the display, the data (numerical value) representing the Nyquist diagram or the like is displayed. Group) may be output.

また、出力手段は、各サーボ装置の入力インピーダンスZin(s)を、以下の(1)〜(4)式から求め、求めたZin(s)を合成することで、前記負荷側部の入力インピーダンスZin(s)を求めても良い。 Further, the output means obtains the input impedance Z in (s) of each servo device from the following equations (1) to (4) and synthesizes the obtained Z in (s) to obtain the load side portion. The input impedance Z in (s) may be obtained.

Figure 2020120573
Figure 2020120573

なお、V、Iは、それぞれ、前記DCバスの電圧、電流であり、R、Lは、各サーボ装置の電動機の抵抗、インダクタンスであり、K、Kは、それぞれ、各サーボ装置の電動機へのq軸電流を電流指令と一致させるために行われるPI制御の比例ゲイン、積分ゲインである。 Note that V b and I b are the voltage and current of the DC bus, R m and L m are the resistance and inductance of the electric motor of each servo device, and K p and K i are the respective values. It is a proportional gain and an integral gain of PI control performed to match the q-axis current to the electric motor of the servo device with the current command.

また、本発明の一観点に係る、インバータ回路と電動機とを含む複数台のサーボ装置に直流電源からDCバスにより電力が供給されるDC給電システムの設計を支援する設計支援方法は、前記DC給電システムの前記DCバス及び前記複数台のサーボ装置の構成を示
すシステム情報と、前記複数台のサーボ装置のそれぞれの動作パターンを示す動作パターン情報とに基づき、前記DCバスを介して前記複数台のサーボ装置へ供給される総電流の時間変化パターンを示す時系列電流データを生成し、前記DC給電システムを前記複数台のサーボ装置を含む負荷側部と前記負荷側部に電力を供給する電源側部とを接続した接続システムであると見做した場合における前記電源側部の出力インピーダンスZ(s)(sはラプラス演算子)と、前記負荷側部の入力インピーダンスZin(s)であって、前記DCバスを流れる電流値であるバス電流値及び当該バス電流値の、前記電動機のq軸電流への変換率αとの関数でもあるZin(s)とに基づき、前記DCバスを流れる電流値が、生成された前記時系列電流データの最大値となる場合における前記DC給電システムの安定性に関する情報を出力し、該情報に基づいて前記動作パターン情報を変更する。また、本発明の一観点に係る設計支援プログラムは、 コンピュータを、上記したいずれかの構成
の設計支援装置として動作させる。従って、これらの技術によっても、DC給電システムの安定性を、各サーボ装置に対する制御内容を考慮して解析(評価)し、DC給電システムが不安定とならない、実際にサーボ装置を駆動するための動作パターンを得ることが可能となる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a design support method for supporting the design of a DC power supply system in which power is supplied from a DC power supply to a plurality of servo devices including an inverter circuit and an electric motor by a DC bus. Based on the system information indicating the configurations of the DC bus and the plurality of servo devices of the system, and the operation pattern information indicating the operation patterns of the plurality of servo devices, the plurality of the plurality of servo devices are connected via the DC bus. A power supply side that generates time-series current data indicating a time change pattern of the total current supplied to the servo device and supplies the DC power supply system with a load side part including the plurality of servo devices and power to the load side part. The output impedance Z o (s) of the power source side (s is a Laplace operator) and the input impedance Z in (s) of the load side when the connection system is considered to be connected to the load side. The DC bus based on the bus current value which is the current value flowing through the DC bus and Z in (s) which is also a function of the conversion rate α of the bus current value to the q-axis current of the electric motor. Information about the stability of the DC power feeding system when the flowing current value is the maximum value of the generated time series current data is output, and the operation pattern information is changed based on the information. A design support program according to one aspect of the present invention causes a computer to operate as a design support apparatus having any one of the above configurations. Therefore, even by these techniques, the stability of the DC power feeding system is analyzed (evaluated) in consideration of the control content for each servo device, and the DC power feeding system does not become unstable. It is possible to obtain the operation pattern.

本発明によれば、インバータ回路と電動機とを含む複数台のサーボ装置に直流電源からDCバスにより電力が供給されるDC給電システムの安定性を、各サーボ装置に対する制御内容を考慮して、解析(評価)し、それを制御内容に反映することが可能となる。 According to the present invention, the stability of a DC power supply system in which electric power is supplied from a DC power supply to a plurality of servo devices including an inverter circuit and an electric motor by a DC bus is analyzed in consideration of control contents for each servo device. It is possible to (evaluate) and reflect that in the control content.

図1は、本発明の一実施形態に係る設計支援装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a design support device according to an embodiment of the present invention. 図2は、設計支援装置により安定性が解析さるDC給電システムの構成例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration example of a DC power feeding system whose stability is analyzed by the design support device. 図3は、サーボ装置が備える制御部のq軸電流の制御内容を示す制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram showing the control contents of the q-axis current of the control unit included in the servo device. 図4は、LC並列回路情報の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of LC parallel circuit information. 図5Aは、動作パターン情報通りの制御により各サーボ装置が安定して動作する場合に表示されるナイキスト線図の形状例の説明図である。FIG. 5A is an explanatory diagram of a shape example of a Nyquist diagram displayed when each servo device operates stably by controlling according to the operation pattern information. 図5Bは、動作パターン情報通りの制御では各サーボ装置が安定して動作しない場合に表示されるナイキスト線図の形状例の説明図である。FIG. 5B is an explanatory diagram of a shape example of the Nyquist diagram that is displayed when each servo device does not operate stably under the control according to the operation pattern information. 図6は、Z(s)、T(s)を特定するために設計支援装置が使用する、q軸電流の制御内容を示す制御ブロック図である。FIG. 6 is a control block diagram showing the control contents of the q-axis current used by the design support device to specify Z D (s) and T(s). 図7は、設計支援装置により安定性が解析できることを確認するために行った実験結果の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of the result of an experiment conducted to confirm that the stability can be analyzed by the design support device.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、本発明の一実施形態に係る設計支援装置10のブロック図を示し、図2に、設計支援装置10によりその安定性が解析されるDC給電システムの構成例を示す。 FIG. 1 shows a block diagram of a design support device 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a configuration example of a DC power feeding system whose stability is analyzed by the design support device 10.

本実施形態に係る設計支援装置10(図1)は、図2に示したような構成のDC給電システムの安定性を解析することで、当該DC給電システムの設計を支援するために開発した装置である。 The design support apparatus 10 (FIG. 1) according to the present embodiment is an apparatus developed to support the design of the DC power feeding system by analyzing the stability of the DC power feeding system having the configuration shown in FIG. Is.

具体的には、図2に示してあるように、設計支援装置10が安定性を解析するDC給電システム(以下、解析対象システムとも表記する)は、インバータ回路41、電動機42及び制御部43により構成された複数台のサーボ装置に、DCバス35を介して、直流電
源31からの電力が供給されるシステムである。
Specifically, as shown in FIG. 2, the DC power supply system (hereinafter also referred to as an analysis target system) in which the design support apparatus 10 analyzes the stability is configured by the inverter circuit 41, the electric motor 42, and the control unit 43. This is a system in which electric power from a DC power supply 31 is supplied to a plurality of configured servo devices via a DC bus 35.

解析対象システム内の各サーボ装置の電動機42は、永久磁石同期電動機である。また、各サーボ装置の制御部43は、電動機42に取り付けられたエンコーダ(図示略)及び電動機42の駆動電流を検知するセンサ(図示略)からの情報(図では、θ、i、i)に基づき、非干渉化補償を伴うベクトル制御を、d軸電流I=0として行うユニットである。 The electric motor 42 of each servo device in the analysis target system is a permanent magnet synchronous electric motor. The control unit 43 of the servo device, the information (Figure from a sensor (not shown) for detecting the driving current of the electric motor 42 encoder attached to (not shown) and an electric motor 42, theta, i u, i v ), the vector control with decoupling compensation is performed with the d-axis current I d =0.

より詳細には、制御部43は、図3に示したように、q軸電流を制御するユニットとなっている。なお、この図3は、制御部43のq軸電流の制御内容を示す制御ブロック図である。また、図3において、Ktは、電動機42のトルク定数であり、Kは、電動機42の誘起電圧定数である。J、Dr、Kは、それぞれ、機械系(電動機42と電動機42にて駆動される機械)のイナーシャ、粘性、ばね定数である。Iq_refは、基準電流(電流指令)であり、Iは、d変換した電動機42の電流(q軸電流)である。電流補償器45は、IqをIq_refと一致させるためのPI補償器である。 More specifically, the control unit 43 is a unit that controls the q-axis current, as shown in FIG. Note that FIG. 3 is a control block diagram showing the control contents of the q-axis current of the control unit 43. Further, in FIG. 3, Kt is a torque constant of the electric motor 42, and K e is an induced voltage constant of the electric motor 42. J, Dr, and K are the inertia, viscosity, and spring constant of the mechanical system (the electric motor 42 and the machine driven by the electric motor 42), respectively. Iq_ref is a reference current (current command), and Iq is a dq- converted current of the electric motor 42 (q-axis current). The current compensator 45 is a PI compensator for matching Iq with Iq_ref .

図1に戻って、設計支援装置10の構成及び機能を説明する。
図示してあるように、設計支援装置10は、キーボード、マウス等の入力装置11と、ディスプレイ12と、本体部13とを備える。
Returning to FIG. 1, the configuration and function of the design support device 10 will be described.
As illustrated, the design support device 10 includes an input device 11 such as a keyboard and a mouse, a display 12, and a main body 13.

本体部13は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory
)、不揮発性記憶装置16(ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等)等で構成されたユニットである。この本体部13の不揮発性記憶装置16には、設計支援プログラム18がインストールされており、CPUが設計支援プログラム18をRAM上に読み出して実行することで、本体部13は、UI処理部14及び安定性解析処理部15として動作する。
The main body 13 includes a CPU (Central Processing Unit) and a RAM (Random Access Memory).
), a non-volatile storage device 16 (hard disk drive, solid state drive, etc.) and the like. A design support program 18 is installed in the non-volatile storage device 16 of the main body unit 13, and the main body unit 13 reads the design support program 18 into the RAM and executes the program so that the main body unit 13 includes the UI processing unit 14 and the UI processing unit 14. It operates as the stability analysis processing unit 15.

UI処理部14は、ディスプレイ12の画面上に各種画像情報を表示しながら、入力装置11に対する操作を通じて、ユーザから、システム情報とサーボ装置毎の動作パターン情報とを取得するユニットである。 The UI processing unit 14 is a unit that acquires system information and operation pattern information for each servo device from the user through an operation on the input device 11 while displaying various image information on the screen of the display 12.

UI処理部14がユーザから取得するシステム情報は、解析対象システムの構成を示す情報である。UI処理部14は、このシステム情報として、ユーザから、以下の情報を取得する。
・解析対象システムの電源側部30を、図4に示した構成のLC並列回路として取り扱うためのLC並列回路指定情報
・直流電源31(系統電圧を直流化するコンバータ等)の出力電圧V(以下、DCバス電圧Vとも表記する)
・各サーボ装置の電動機42のインダクタンスL、電機子抵抗R
・各サーボ装置の電流補償器45(図3)の比例ゲインK及び積分ゲインK
The system information acquired by the UI processing unit 14 from the user is information indicating the configuration of the analysis target system. The UI processing unit 14 acquires the following information from the user as the system information.
-LC parallel circuit designation information for handling the power supply side section 30 of the analysis target system as an LC parallel circuit having the configuration shown in FIG. 4-Output voltage V b (DC converter 31 for converting system voltage to DC) (output voltage V b ( Hereinafter, also referred to as DC bus voltage V b )
Inductance L m of the electric motor 42 of each servo device, armature resistance R m
・Proportional gain K p and integral gain K i of the current compensator 45 (FIG. 3) of each servo device

UI処理部14がユーザから取得するLC並列回路指定情報は、図4におけるCに、各インバータ回路41の入力コンデンサの容量及びDCバスの容量を含めたものである。 LC parallel circuit designation information UI processing unit 14 obtains from the user, the C b in FIG. 4, but including capacitance and DC bus capacitance of the input capacitor of the inverter circuit 41.

また、UI処理部14は、ユーザから表示対象指定情報を取得する。表示対象指定情報は、安定性解析処理部15にナイキスト線図を表示させる1つ以上のDCバス電流Iを指定する情報である。この表示対象指定情報は、1つ以上のDCバス電流Iを、直接的に指定する情報であっても、間接的に指定する情報であっても良い。 In addition, the UI processing unit 14 acquires display target designation information from the user. The display target designation information is information that designates one or more DC bus currents I b that cause the stability analysis processing unit 15 to display the Nyquist diagram. The display target designation information may be information that directly designates one or more DC bus currents I b or information that indirectly designates one or more DC bus currents I b .

UI処理部14がユーザから取得するサーボ装置毎の動作パターン情報は、各サーボ装
置を動作させるために、各制御部43に入力される指令値群(位置指令の時系列データ等)である。
The operation pattern information for each servo device acquired by the UI processing unit 14 from the user is a command value group (time-series data of position command, etc.) input to each control unit 43 in order to operate each servo device.

UI処理部14は、通常は、システム情報と各(全)サーボ装置の動作パターン情報がユーザにより入力されるのを待機している。そして、UI処理部14は、それらの情報の入力完了後に、ユーザから安定解析処理の実行指示が入力された場合には、安定性解析処理の開始を安定性解析処理部15に指示する。 The UI processing unit 14 normally waits for the user to input the system information and the operation pattern information of each (all) servo device. Then, the UI processing unit 14 instructs the stability analysis processing unit 15 to start the stability analysis process when the user inputs an instruction to execute the stability analysis process after the input of the information is completed.

安定性解析処理部15が実行する安定性解析処理は、総電流算出処理とナイキスト線図表示処理とを含む。
総電流算出処理は、システム情報中の各サーボ装置に関する情報(インダクタンスL比例ゲインK等)と、各サーボ装置の動作パターン情報とに基づき、各サーボ装置に直流電源31から供給される電流の時系列データを生成し、生成した時系列データにおける同時刻の電流値を加算し、加算結果から、DCバス35を流れる電流の最大値(以下、最大電流値と表記する)を算出する処理である。
The stability analysis process executed by the stability analysis processing unit 15 includes a total current calculation process and a Nyquist diagram display process.
The total current calculation process is based on the information (inductance L m proportional gain K p etc.) about each servo device in the system information and the operation pattern information of each servo device, and the current supplied from the DC power supply 31 to each servo device. Of the current time series data is generated, current values at the same time in the generated time series data are added, and the maximum value of the current flowing through the DC bus 35 (hereinafter referred to as the maximum current value) is calculated from the addition result. Is.

ナイキスト線図表示処理は、基本的には、システム情報に基づき、解析対象システム(図2)の電源側部30の出力インピーダンスZ(s)(sは、ラプラス演算子)と解析対象システムの負荷側部40の入力インピーダンスZin(s)とを特定し、特定したZ(
s)及びZin(s)から“Z(s)/Zin(s)”のナイキスト線図をディスプレイ12
の画面上に表示する処理である。ただし、ナイキスト線図表示処理は、負荷側部40の入力インピーダンスZin(s)として、s及びDCバス電流Iと相関する電流指定値(後述するD値)の関数を用いる処理であると共に、DCバス電流Iが、総電流算出処理により算出された最大電流値である場合のナイキスト線図を表示する処理となっている。
The Nyquist diagram display process is basically based on the system information and the output impedance Z o (s) (s is a Laplace operator) of the power supply side unit 30 of the analysis target system (FIG. 2) and the analysis target system. The input impedance Z in (s) of the load side portion 40 is specified, and the specified Z o (
s) and Z in (s) to “Z o (s)/Z in (s)” Nyquist diagram 12
This is a process to be displayed on the screen of. However, the Nyquist diagram display processing is processing that uses a function of s and a specified current value (D value described later) that correlates with the DC bus current I b as the input impedance Z in (s) of the load side unit 40. , DC bus current I b is a process of displaying a Nyquist diagram when the maximum current value is calculated by the total current calculation process.

そのため、安定性解析処理が行われると、ディスプレイ12の画面上に、例えば、図5Aや図5Bに示したようなナイキスト線図が表示される。なお、図5Aに示したナイキスト線図は、動作パターン情報通りの制御により各サーボ装置が安定して動作する場合に表示されるナイキスト線図の形状例の説明図であり、図5Bに示したナイキスト線図は、動作パターン情報通りの制御では各サーボ装置が安定して動作しない場合に表示されるナイキスト線図の形状例の説明図である。 Therefore, when the stability analysis processing is performed, for example, the Nyquist diagram shown in FIGS. 5A and 5B is displayed on the screen of the display 12. The Nyquist diagram shown in FIG. 5A is an explanatory diagram of a shape example of the Nyquist diagram displayed when each servo device operates stably by control according to the operation pattern information, and is shown in FIG. 5B. The Nyquist diagram is an explanatory diagram of a shape example of the Nyquist diagram displayed when each servo device does not operate stably under the control according to the operation pattern information.

以下、ナイキスト線図表示処理についてさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the Nyquist diagram display process will be described more specifically.

ナイキスト線図表示処理時、安定性解析処理部15は、システム情報(LC並列回路情報)に基づき、解析対象システムの電源側部30の出力インピーダンスZ(s)として、以下の(A1)式で表される関数を用意する。 During the Nyquist diagram display process, the stability analysis processing unit 15 calculates the output impedance Z o (s) of the power supply side unit 30 of the system to be analyzed based on the system information (LC parallel circuit information), using the following formula (A1). Prepare the function represented by.

Figure 2020120573


また、安定性解析処理部15は、負荷側部40の入力インピーダンスZin(s)(以下、Zinall(s)とも表記する)を求めるために、各サーボ装置に関するシステム情報(LC並列回路情報以外の情報)に基づき、各サーボ装置の入力インピーダンスZin(
s)として、以下の(A2)式を満たす関数を用意する。
Figure 2020120573


Further, the stability analysis processing unit 15 obtains the input impedance Z in (s) (hereinafter also referred to as Z inall (s)) of the load side unit 40 in order to obtain system information (LC parallel circuit information) regarding each servo device. Input information Z in (
As s), a function satisfying the following expression (A2) is prepared.

Figure 2020120573


この(A2)式において、Z(s)は、理想フィードバック時におけるサーボ装置の入力インピーダンスである。また、Z(s)は、無帰還時(フィードバックがない場合)におけるサーボ装置の入力インピーダンスであり、T(s)は、サーボ装置の一巡伝達関数である。
Figure 2020120573


In this equation (A2), Z N (s) is the input impedance of the servo device during ideal feedback. Further, Z D (s) is the input impedance of the servo device when there is no feedback (when there is no feedback), and T(s) is the loop transfer function of the servo device.

そして、安定性解析処理部15は、(A2)式により用意した各サーボ装置のZin(
s)を合成することで、負荷側部40(複数台のサーボ装置全体)の入力インピーダンス
inall(s)を用意する。すなわち、安定性解析処理部15は、各サーボ装置が単軸でDCバス35に接続されていると仮定した場合の、その各サーボ装置のZin(s)をZ(s)(i=1〜imax)と表記すると、以下の式を満たすZinall(s)を用意する。
Then, the stability analysis processing unit 15 uses the Z in (
s) is synthesized to prepare the input impedance Z inall (s) of the load side portion 40 (entire plural servo devices). That is, the stability analysis processing unit 15 determines Z in (s) of each servo device as Z i (s) (i=, assuming that each servo device is uniaxially connected to the DC bus 35). 1 to imax), Z inall (s) satisfying the following formula is prepared.

Figure 2020120573
Figure 2020120573

具体的には、理想フィードバック時におけるサーボ装置の入力インピーダンスは、−V/Iである。すなわち、Z(s)を、以下の(B0)式で表すことが出来る。 More specifically, the input impedance of the servo device at the ideal feedback is -V b / I b. That is, Z N (s) can be represented by the following formula (B0).

Figure 2020120573
Figure 2020120573

また、サーボ装置においてフィードバックされているのは、Iである(図4参照)。そのため、Z(s)、T(s)として、それぞれ、Iがフィードバックされていない場合におけるサーボ装置の入力インピーダンス、一巡伝達関数を使用すれば良いことになる。 Further, what is fed back in the servo device is I q (see FIG. 4). Therefore, the input impedance and open loop transfer function of the servo device when I q is not fed back are used as Z D (s) and T(s), respectively.

がフィードバックされていない場合におけるサーボ装置の入力インピーダンス、一巡伝達関数は、図3から求めることが出来る。ただし、Z(s)、T(s)として、図3から求めた関数を用いると、ナイキスト線図表示時の計算負荷が大きくなってしまう。 The input impedance and open loop transfer function of the servo device when I q is not fed back can be obtained from FIG. However, if the functions obtained from FIG. 3 are used as Z D (s) and T(s), the calculation load at the time of displaying the Nyquist diagram becomes large.

ここで、サーボ装置の機械系の応答性(通常、数百Hz)が、電源側部30の共振周波数よりもかなり低いことを考えると、H(s)を無視した制御ブロック図、すなわち、図6に示した制御ブロック図から、Iがフィードバックされていない場合におけるサーボ装
置の入力インピーダンス、一巡伝達関数を求めて、Z(s)、T(s)として使用しても、安定性を良好に評価できることになる。
Here, considering that the response of the mechanical system of the servo device (usually several hundred Hz) is considerably lower than the resonance frequency of the power supply side unit 30, a control block diagram in which H(s) is ignored, that is, From the control block diagram shown in FIG. 6, stability is obtained even if the input impedance and open loop transfer function of the servo device when I q is not fed back are obtained and used as Z D (s) and T(s). It can be evaluated well.

そして、PI(s)、G(s)は、それぞれ、以下の(A3)式、(A4)式で表すことが出来るため、T(s)を、(A5)式で表せる。 Since PI(s) and G(s) can be represented by the following equations (A3) and (A4), respectively, T(s) can be represented by the equation (A5).

Figure 2020120573
Figure 2020120573

また、Iがフィードバックされていない場合におけるサーボ装置の入力インピーダンスZ(s)は、電動機42の電気的時定数部分となる。ただし、図6から求められる入力インピーダンスZ(s)は、V,I側の値となる。そのため、安定性解析処理部15は、変換率αについて成立する以下の(A6)式(詳細は後述)を用いて、図6から求められる入力インピーダンスZ(s)を、V,I側の値に換算することにより、以下の(A7)式で表されるZ(s)を用意する。なお、本実施形態に係る安定性解析処理部15は、Z(s)を用意する際、各サーボ装置の動作パターン情報が設定されている場合には、サーボ装置に関するイナーシャ等の機械情報を用い、設定されている動作パターン情報に基づき、速度、電流指令値の変化パターンを特定し、特定結果から変換率αを算出する。また、安定性解析処理部15は、各サーボ装置の動作パターン情報が設定されていない場合には、予め用意されている動作パターン情報に基づき、上記手順で、変換率αを算出する。 Further, the input impedance Z D (s) of the servo device when I q is not fed back becomes an electric time constant part of the electric motor 42. However, the input impedance Z D (s) obtained from FIG. 6 is a value on the side of V q and I q . Therefore, stability analysis processing section 15, the following (A6) equation holds for conversion alpha (described later in detail) with the input impedance Z D (s) obtained from FIG. 6, V q, I q By converting to the value on the side, Z D (s) represented by the following formula (A7) is prepared. In addition, when preparing the Z D (s), the stability analysis processing unit 15 according to the present embodiment, when the operation pattern information of each servo device is set, displays the machine information such as inertia related to the servo device. The change pattern of the speed and the current command value is specified based on the set operation pattern information, and the conversion rate α is calculated from the specified result. Further, when the operation pattern information of each servo device is not set, the stability analysis processing unit 15 calculates the conversion rate α by the above procedure based on the operation pattern information prepared in advance.

Figure 2020120573
Figure 2020120573

以上のようにしてZ(s)、Z,Z(s)、T(s)を用意した安定性解析処理部15は、Z,Z(s)及びT(s)と(A2)式とから、負荷側部40(1台のサーボ装置)の入力インピーダンスZin(s)を用意する。そして、安定性解析処理部15は、用意したZin(s)及びZ(s)に基づき、表示対象指定情報が直接的/間接的に指定するDCバス電流I毎(本実施形態では、DCバス電流IからD値毎)に、“Z(s)/Zin(s)”のナイキスト線図をディスプレイ12の画面上に表示する。 As described above, the stability analysis processing unit 15 that has prepared Z o (s), Z N , Z D (s), and T(s) has Z N , Z D (s), and T(s) ( The input impedance Z in (s) of the load side portion 40 (one servo device) is prepared from the equation A2). The stability analysis processing unit 15 then, based on the prepared Z in (s) and Z o (s), for each DC bus current I b (directly or indirectly) designated by the display target designation information. , DC bus current I b for each D value), a Nyquist diagram of “Z o (s)/Z in (s)” is displayed on the screen of the display 12.

以下、幾つかの事項について補足する。
図5A、図5Bに示したナイキスト線図は、それぞれ、最大電流値をImax1、Imax2(Imax1<Imax2)とした条件でナイキスト線図表示処理を行うことにより得られたものである。
Hereinafter, some items will be supplemented.
The Nyquist plots shown in FIGS. 5A and 5B are obtained by performing the Nyquist plot display processing under the conditions that the maximum current values are Imax1 and Imax2 (Imax1<Imax2), respectively.

なお、(A5)式のK値及びK値としては、T(s)のボード線図における0dBを横切る周波数が所定の周波数となるように定めた値を採用した。 As the K p value and the K i value in the equation (A5), values determined so that the frequency across 0 dB in the Bode diagram of T(s) becomes a predetermined frequency were adopted.

図7に、ナイキスト線図表示処理を行った条件と同じ条件でDC給電システムを実際に制御した実験結果を示す。 FIG. 7 shows the experimental results of actually controlling the DC power feeding system under the same conditions as the conditions under which the Nyquist diagram display processing was performed.

図7から明らかなように、速度が上昇するにつれ、DCバス電流Iが増加していき、DCバス電流IがImax2に近づくまで上昇すると、図5Bに示したナイキスト線図から判定される安定性通りに、DCバス電流I及びDCバス電圧Vが発振し始めることが確認できた。 As is apparent from FIG. 7, as the speed increases, the DC bus current I b increases and increases until the DC bus current I b approaches Imax2, which is determined from the Nyquist diagram shown in FIG. 5B. It was confirmed that the DC bus current I b and the DC bus voltage V b started to oscillate as the stability.

このように、設計支援装置10(安定性解析処理部15)は、DC給電システムの実際の動作と対応するナイキスト線図(図5A、図5B)を表示することが出来る。従って、設計支援装置10によれば、サーボ装置(インバータ回路41)に対する制御内容を考慮してDC給電システムの安定性を解析(判定)することが出来る。 In this way, the design support device 10 (stability analysis processing unit 15) can display the Nyquist diagram (FIGS. 5A and 5B) corresponding to the actual operation of the DC power feeding system. Therefore, according to the design support device 10, it is possible to analyze (determine) the stability of the DC power feeding system in consideration of the control content for the servo device (the inverter circuit 41).

更に、上記のディスプレイ12の画面上へのナイキスト線図の表示とともに、設計支援装置10は、上記のDC給電システムの安定性の解析(判定)結果に基づいて、当初ユーザにより入力された各サーボ装置の動作パターン情報、すなわち当該安定性解析のために使用された動作パターン情報を、DC給電システムを安定に動作させることが出来る動作パターン情報に変更する。そのような機能は、例えば、安定であることを示すナイキスト線図が得られるDCバス電流Ibを求め、求めたDCバス電流Ibと総電流算出処理で算出された最大電流値の比(Ib/最大電流値)に応じた割合で電動機42の加速度が減少するように、各サーボ装置の当初の動作パターン情報を変更することにより実現できる。これにより、DC給電システムが不安定とならない、実際にサーボ装置を駆動するための動作パターンを得ることができる。これにより、安定解析処理を終了する。 Further, along with the display of the Nyquist diagram on the screen of the display 12 described above, the design support device 10 causes each servo initially input by the user to be based on the analysis (judgment) result of the stability of the DC power feeding system. The operation pattern information of the device, that is, the operation pattern information used for the stability analysis is changed to operation pattern information that can stably operate the DC power feeding system. Such a function is, for example, to obtain a DC bus current Ib that can obtain a Nyquist diagram indicating that the DC bus current Ib is obtained and a ratio (Ib/Ib/) of the maximum current value calculated in the total current calculation process. This can be realized by changing the initial operation pattern information of each servo device so that the acceleration of the electric motor 42 decreases at a rate according to the (maximum current value). As a result, it is possible to obtain an operation pattern for actually driving the servo device in which the DC power supply system does not become unstable. This ends the stability analysis process.

最後に、上記した(A6)式が成立する理由を説明しておくことにする。
DCバス電圧VとDCバス電流Iとd軸電圧Vとd軸電流Iとq軸電圧V
q軸電流Iとの間には、以下の(B1)式が成立する。そして、I=0であるため、
(B1)式を以下の(B2)式に変形することが出来る。
Finally, the reason why the above expression (A6) is established will be explained.
The following formula (B1) is established among the DC bus voltage V b , the DC bus current I b , the d-axis voltage V d , the d-axis current I d , the q-axis voltage V q, and the q-axis current I q. .. And since I d =0,
The expression (B1) can be transformed into the following expression (B2).

Figure 2020120573
Figure 2020120573

(B2)式から、DCバス電流Iとq軸電流Iの比である変換率αについて、以下の(B3)式が成立する。従って、以下の(B4)式、すなわち、上記した(A6)式が成立することになる。 From the equation (B2), the following equation (B3) is established for the conversion rate α which is the ratio of the DC bus current I b and the q-axis current I q . Therefore, the following expression (B4), that is, the above expression (A6) is established.

Figure 2020120573
Figure 2020120573

《変形形態》
上記した設計支援装置10は、各種の変形が可能なものである。例えば,安定性解析処理を、Z(s)/Zin(s)のナイキスト線図ではなく、Z(s)及びZin(s)のボード線図を表示する処理に変形しても良い。なお、ボード線図を用いる場合には、Z(s)/Zin(s)の大きさが1以下または位相が180度以下の位相差であるときに安定とな
ると判定することが出来る。また、安定性解析処理を、ナイキスト線図やボード線図を表示する処理ではなく、ナイキスト線図やボード線図を表すデータ(数値群)を出力する処理に変形しても良い。安定性解析処理を、そのような処理に変形する場合には、安定性解析処理に、安定であるか否かを判定して判定結果を出力する機能を付与しておいても良い。また、設計支援装置10から幾つかの機能を取り除いておいても良いことや、設計支援装置10を、ネットワークを介して情報を入出力する装置(換言すれば、入力装置11、ディスプレイ12を備えない装置)に変形しても良いことは、当然のことである。
<<Deformation>>
The design support device 10 described above can be modified in various ways. For example, if the stability analysis process is transformed into a process for displaying the Bode diagram of Z o (s) and Z in (s) instead of the Nyquist diagram of Z o (s)/Z in (s), good. In addition, when the Bode diagram is used, it can be determined that it becomes stable when the magnitude of Z o (s)/Z in (s) is 1 or less or the phase difference is 180 degrees or less. Further, the stability analysis process may be modified into a process of outputting data (numerical value group) representing the Nyquist diagram or the Bode diagram, instead of the process of displaying the Nyquist diagram or the Bode diagram. When the stability analysis process is transformed into such a process, the stability analysis process may be provided with a function of determining whether it is stable and outputting the determination result. Further, some functions may be removed from the design support device 10, and the design support device 10 may be a device that inputs and outputs information via a network (in other words, an input device 11 and a display 12 are provided. It is a matter of course that it may be transformed into a non-apparatus).

《付記1》
インバータ回路(41)と電動機(42)とを含む複数台のサーボ装置にDCバス(35)を介して直流電源(31)から電力が供給されるDC給電システムの設計を支援する設計支援装置(10)において、
前記DC給電システムの前記DCバス(35)及び前記複数台のサーボ装置の構成を示すシステム情報と、前記複数台のサーボ装置のそれぞれの動作パターンを示す動作パターン情報とを取得する取得手段(14)と、
前記DC給電システムを前記複数台のサーボ装置を含む負荷側部(40)と前記負荷側部(40)に電力を供給する電源側部(30)とを接続した接続システムであると見做した場合における前記電源側部(30)の出力インピーダンスZ(s)(sはラプラス演算子)と、前記負荷側部(40)の入力インピーダンスZin(s)であって、前記DCバスを流れる電流値であるバス電流値及び当該バス電流値の、前記電動機のq軸電流への変換率αとの関数でもあるZin(s)とに基づき、前記DC給電システムの安定性に関する情報を出力する出力手段(15)と、
前記取得手段により取得された前記システム情報と各サーボ装置について取得された前記動作パターン情報とに基づき、前記DCバスを介して前記複数台のサーボ装置へ供給される総電流の時間変化パターンを示す時系列電流データを生成し、前記DCバスを流れる電流が、生成した前記時系列電流データの最大値となる場合における前記情報を前記出力手段に出力させ、該情報に基づいて前記動作パターン情報を変更する制御手段(15)と、
を備える設計支援装置(10)。
<<Appendix 1>>
A design support device for supporting the design of a DC power supply system in which electric power is supplied from a DC power supply (31) to a plurality of servo devices including an inverter circuit (41) and an electric motor (42) via a DC bus (35) ( In 10),
An acquisition unit (14) that acquires system information indicating the configurations of the DC bus (35) and the plurality of servo devices of the DC power supply system, and operation pattern information indicating the respective operation patterns of the plurality of servo devices. )When,
The DC power supply system was regarded as a connection system in which a load side part (40) including the plurality of servo devices and a power supply side part (30) supplying power to the load side part (40) were connected. The output impedance Z o (s) (s is the Laplace operator) of the power supply side (30) and the input impedance Z in (s) of the load side (40) in the case flowing through the DC bus. Outputs information on the stability of the DC power supply system based on a bus current value that is a current value and Z in (s) that is also a function of the conversion rate α of the bus current value to the q-axis current of the electric motor. Output means (15) for
The time change pattern of the total current supplied to the plurality of servo devices via the DC bus is shown based on the system information acquired by the acquisition means and the operation pattern information acquired for each servo device. When the time series current data is generated and the current flowing through the DC bus becomes the maximum value of the generated time series current data, the information is output to the output means, and the operation pattern information is calculated based on the information. Control means (15) for changing,
A design support device (10) provided with.

10 設計支援装置
11 入力装置
12 ディスプレイ
13 本体部
14 UI処理部
15 安定性解析処理部
16 不揮発性記憶部
18 設計支援プログラム
30 電源側部
31 直流電源
40 負荷側部
41 インバータ
42 電動機
43 制御部
10 Design Support Device 11 Input Device 12 Display 13 Main Body 14 UI Processing Unit 15 Stability Analysis Processing Unit 16 Nonvolatile Storage Unit 18 Design Support Program 30 Power Supply Side 31 DC Power Supply 40 Load Side 41 Inverter 42 Electric Motor 43 Control Section

Claims (6)

インバータ回路と電動機とを含む複数台のサーボ装置に直流電源からDCバスにより電力が供給されるDC給電システムの設計を支援する設計支援装置において、
前記DC給電システムの前記DCバス及び前記複数台のサーボ装置の構成を示すシステム情報と、前記複数台のサーボ装置のそれぞれの動作パターンを示す動作パターン情報とを取得する取得手段と、
前記DC給電システムを前記複数台のサーボ装置を含む負荷側部と前記負荷側部に電力を供給する電源側部とを接続した接続システムであると見做した場合における前記電源側部の出力インピーダンスZ(s)(sはラプラス演算子)と、前記負荷側部の入力インピーダンスZin(s)であって、前記DCバスを流れる電流値であるバス電流値及び当該バス電流値の、前記電動機のq軸電流への変換率αとの関数でもあるZin(s)とに基づき、前記DC給電システムの安定性に関する情報を出力する出力手段と、
前記取得手段により取得された前記システム情報と各サーボ装置について取得された前記動作パターン情報とに基づき、前記DCバスを介して前記複数台のサーボ装置へ供給される総電流値の時間変化パターンを示す時系列電流データを生成し、前記DCバスを流れる電流値が、生成した前記時系列電流データの最大値となる場合における前記情報を前記出力手段に出力させ、該情報に基づいて前記動作パターン情報を変更する制御手段と、
を備える設計支援装置。
In a design support device for supporting the design of a DC power supply system in which electric power is supplied from a DC power supply to a plurality of servo devices including an inverter circuit and an electric motor by a DC bus,
An acquisition unit that acquires system information indicating a configuration of the DC bus and the plurality of servo devices of the DC power feeding system, and operation pattern information indicating an operation pattern of each of the plurality of servo devices.
Output impedance of the power supply side part when the DC power supply system is regarded as a connection system in which a load side part including the plurality of servo devices and a power supply side part that supplies power to the load side part are connected Z o (s) (s is a Laplace operator) and the input impedance Z in (s) of the load side, the bus current value being the current value flowing through the DC bus and the bus current value, Output means for outputting information on the stability of the DC power supply system based on Z in (s) which is also a function of the conversion rate α of the motor to the q-axis current and
Based on the system information acquired by the acquisition unit and the operation pattern information acquired for each servo device, a time change pattern of the total current value supplied to the plurality of servo devices via the DC bus is calculated. The time series current data shown is generated, and the information when the current value flowing through the DC bus becomes the maximum value of the generated time series current data is output to the output means, and the operation pattern is based on the information. Control means for changing information,
Design support device.
前記出力手段は、“Z(s)/Zin(s)”のナイキスト線図を出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の設計支援装置。
The output means outputs a Nyquist diagram of "Z o (s)/Z in (s)".
The design support apparatus according to claim 1, wherein:
前記出力手段は、Z(s)及びZin(s)のボード線図を出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の設計支援装置。
The output means outputs Bode diagrams of Z o (s) and Z in (s),
The design support apparatus according to claim 1, wherein:
前記出力手段は、各サーボ装置の入力インピーダンスZin(s)を、以下の(1)〜(4)式から求め、求めたZin(s)を合成することで、前記負荷側部の入力インピーダンスZin(s)を求める、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の設計支援装置。
Figure 2020120573


なお、V、Iは、それぞれ、前記DCバスの電圧、電流であり、R、Lは、各サーボ装置内の電動機の抵抗、インダクタンスであり、K、Kiは、それぞれ、各サー
ボ装置内の電動機へのq軸電流を電流指令と一致させるために行われるPI制御の比例ゲイン、積分ゲインである。
The output means obtains the input impedance Z in (s) of each servo device from the following equations (1) to (4), and synthesizes the obtained Z in (s) to input the load side input. Find the impedance Z in (s),
The design support apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein:
Figure 2020120573


Note that V b and I b are the voltage and current of the DC bus, R m and L m are the resistance and inductance of the electric motor in each servo device, and K p and Ki are the respective values. It is a proportional gain and an integral gain of PI control performed to match the q-axis current to the electric motor in the servo device with the current command.
インバータ回路と電動機とを含む複数台のサーボ装置に直流電源からDCバスにより電力が供給されるDC給電システムの設計を支援する設計支援方法において、
前記DC給電システムの前記DCバス及び前記複数台のサーボ装置の構成を示すシステム情報と、前記複数台のサーボ装置のそれぞれの動作パターンを示す動作パターン情報とに基づき、前記DCバスを介して前記複数台のサーボ装置へ供給される総電流の時間変化パターンを示す時系列電流データを生成し、
前記DC給電システムを前記複数台のサーボ装置を含む負荷側部と前記負荷側部に電力を供給する電源側部とを接続した接続システムであると見做した場合における前記電源側部の出力インピーダンスZ(s)(sはラプラス演算子)と、前記負荷側部の入力インピーダンスZin(s)であって、前記DCバスを流れる電流値であるバス電流値及び当該バス電流値の、前記電動機のq軸電流への変換率αとの関数でもあるZin(s)とに基づき、前記DCバスを流れる電流値が、生成された前記時系列電流データの最大値となる場合における前記DC給電システムの安定性に関する情報を出力し、該情報に基づいて前記動作パターン情報を変更する、
設計支援方法。
In a design support method for supporting the design of a DC power supply system in which electric power is supplied from a DC power supply to a plurality of servo devices including an inverter circuit and an electric motor by a DC bus,
Based on the system information indicating the configurations of the DC bus and the plurality of servo devices of the DC power feeding system, and the operation pattern information indicating the respective operation patterns of the plurality of servo devices, the information is transmitted via the DC bus. Generates time-series current data showing the time change pattern of the total current supplied to multiple servo devices,
Output impedance of the power supply side part when the DC power supply system is regarded as a connection system in which a load side part including the plurality of servo devices and a power supply side part that supplies power to the load side part are connected Z o (s) (s is a Laplace operator) and the input impedance Z in (s) of the load side, the bus current value being the current value flowing through the DC bus and the bus current value, Based on Z in (s), which is also a function of the conversion rate α of the motor to the q-axis current, and the value of the current flowing through the DC bus is the maximum value of the generated time series current data, the DC Outputting information on the stability of the power supply system and changing the operation pattern information based on the information,
Design support method.
コンピュータを、請求項1から4のいずれか一項に記載の設計支援装置として動作させる設計支援プログラム。 A design support program that causes a computer to operate as the design support apparatus according to claim 1.
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