JP2022077267A - Mechanical learning device and motor control device connected to the same - Google Patents

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Abstract

To provide a mechanical learning device and a motor control device, which achieve highly accurate speed control and current control by executing a setting value correction and a control gain correction in a vector control system of a permanent magnet synchronous motor.SOLUTION: A mechanical learning device 101 in the present disclosure is connected to a motor control device 100 controlling a permanent magnet synchronous motor 1 to perform machine learning of the motor control device 100. In a motor shaft of the permanent magnet synchronous motor 1, there are provided a speed response data generation unit 20 that generates speed response teacher data and speed response test data on the basis of an inertia numeric constant and an inertia correction value, previously set, and a speed response classification unit 21 performing a class classification of speed responsiveness of the permanent magnet synchronous motor 1 on the basis of the speed response teacher data and the speed response test data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、永久磁石同期モータのベクトル制御を行うモータ制御装置の応答性判定および、定数と制御ゲインの補正を行う機械学習装置、および機械学習装置と接続するモータ制御装置に関する。 The present disclosure relates to a machine learning device that determines the responsiveness of a motor control device that performs vector control of a permanent magnet synchronous motor, corrects constants and control gains, and a motor control device that is connected to the machine learning device.

永久磁石同期モータの一般的な速度制御系は、トルク電流をフィードバック制御する電流マイナーループと、モータ回転数をフィードバック制御する速度メジャーループとの、2つのフィードバックループのカスケード構成で実現される。この構成は、速度とトルク電流の応答性の干渉を避けるため、速度ループの応答に対して電流ループの応答を十分に高速にすることで、互いに独立な制御系として扱うことができる。 A general speed control system for a permanent magnet synchronous motor is realized by a cascade configuration of two feedback loops, a current minor loop that feedback-controls the torque current and a speed major loop that feedback-controls the motor rotation speed. This configuration can be treated as an independent control system by making the response of the current loop sufficiently high with respect to the response of the velocity loop in order to avoid interference between the responsiveness of the velocity and the torque current.

速度および電流のフィードバック制御の制御器は、PI制御系(Proportional Integral Differential Controller)が広く用いられる。このとき電流ループ応答は、抵抗とq軸インダクタンス、電流比例ゲイン、電流積分ゲインとを定数とした2次遅れ系で表現される。速度ループ応答は、永久磁石同期モータに接続された機械系の摩擦が少ない場合は、モータ軸イナーシャ、極対数、誘起電圧定数、速度比例ゲイン、速度積分ゲインを定数とした2次遅れ系で表現される。 A PI control system (Proportional Integral Differential Control) is widely used as a control for feedback control of speed and current. At this time, the current loop response is expressed by a second-order lag system in which the resistance, the q-axis inductance, the current proportional gain, and the current integral gain are constants. The velocity loop response is expressed by a quadratic lag system with the motor axis inertia, pole pair number, induced voltage constant, velocity proportional gain, and velocity integration gain as constants when the friction of the mechanical system connected to the permanent magnet synchronous motor is small. Will be done.

2次遅れ系では、オーバーシュート特性と応答周波数の双方を、減衰係数と固有振動数の2つのパラメータを用いて調整が必要となる。したがって、2次遅れ系では、1次遅れ系のように時定数を直接指定して応答性を決定することができない。そのため、2次遅れ系では、閉ループの応答時間を時定数とした1次遅れ系に近似して表現することが一般的である。このとき、電流制御系の比例ゲインは、閉ループの時定数とq軸インダクタンスとの積で表され、積分ゲインは閉ループの時定数と抵抗との積で表される。 In the second-order lag system, both the overshoot characteristic and the response frequency need to be adjusted using two parameters, the damping coefficient and the natural frequency. Therefore, in the second-order lag system, unlike the first-order lag system, the time constant cannot be directly specified to determine the responsiveness. Therefore, in the second-order lag system, it is generally expressed by approximating the first-order lag system in which the response time of the closed loop is set as a time constant. At this time, the proportional gain of the current control system is represented by the product of the time constant of the closed loop and the q-axis inductance, and the integrated gain is represented by the product of the time constant of the closed loop and the resistance.

しかしながら、電流ループで設定したq軸インダクタンスが真値に対して誤差が大きくなるほど、過渡応答時において、設定した時定数に対しても誤差が生じる。特に、減磁などでq軸インダクタンス設定値に対して真値が低下した場合、オーバーシュートによる過電流が発生する。 However, as the error of the q-axis inductance set in the current loop increases with respect to the true value, an error also occurs with respect to the set time constant during the transient response. In particular, when the true value drops with respect to the q-axis inductance set value due to demagnetization or the like, an overcurrent due to overshoot occurs.

また、抵抗が真値に対して誤差が大きくなるほど、時定数以降から定常状態に至るまでの時間に誤差が生じる。特に、表皮効果や温度上昇などの原因で、抵抗値が直流抵抗値に対して上昇する場合、過渡変動後の定常値に至るまでの時間が長期化し、過渡応答直後の出力トルクの低下を引き起こす。 Further, as the error becomes larger with respect to the true value of the resistance, an error occurs in the time from the time constant to the steady state. In particular, when the resistance value rises with respect to the DC resistance value due to the skin effect or temperature rise, the time required to reach the steady value after the transient fluctuation becomes long, causing a decrease in the output torque immediately after the transient response. ..

また、速度ループで設定したモータ軸イナーシャの設定値が、機械系のイナーシャ変動により、イナーシャ真値に対して誤差が大きくなるほど、設定した時定数に対しても誤差が生じる。特に、機械系の重量増加などによりイナーシャが急増した場合、出力トルクを決定するq軸電流指令値の生成が遅くなり、場合によっては脱調に至る。 Further, as the error in the set value of the motor shaft inertia set in the speed loop becomes larger with respect to the true value of the inertia due to the inertia fluctuation of the mechanical system, an error occurs with respect to the set time constant. In particular, when the inertia suddenly increases due to an increase in the weight of the mechanical system or the like, the generation of the q-axis current command value that determines the output torque is delayed, and in some cases, step-out occurs.

そこで、抵抗の真値を同定して抵抗設定値に反映する抵抗同定方法がある(例えば、特許文献1参照)。この方法は、永久磁石同期モータの回転子の位置決め時に、電流指令値を切り替えたときの、抵抗値補正前の電圧指令、指令電流および検出電流を使用し、電流指令値と検出電流の抵抗値の誤差分のずれをゼロにするように、抵抗値を同定する。 Therefore, there is a resistance identification method that identifies the true value of the resistance and reflects it in the resistance set value (see, for example, Patent Document 1). This method uses the voltage command, command current, and detected current before resistance value correction when the current command value is switched when positioning the rotor of the permanent magnet synchronous motor, and the current command value and the resistance value of the detected current. The resistance value is identified so that the deviation of the error of is zero.

また、q軸インダクタンスの同定方法がある(例えば、特許文献2参照)。この方法は
、永久磁石同期モータの停止時に、dq軸に交番する電圧を印加して各軸電流の瞬時値を取得し、その電圧を時間積分した鎖交磁束を縦軸、測定した各軸電流を横軸としたヒステリシス曲線描き、そのヒステリシス曲線の中心線の縦軸との交点での傾きからq軸インダクタンスを同定する。
There is also a method for identifying the q-axis inductance (see, for example, Patent Document 2). In this method, when the permanent magnet synchronous motor is stopped, an alternating voltage is applied to the dq axis to obtain an instantaneous value of each axis current, and the interlinkage magnetic flux obtained by time-integrating the voltage is the vertical axis and the measured axis current. A hysteresis curve is drawn with the horizontal axis as the horizontal axis, and the q-axis inductance is identified from the inclination at the intersection of the center line of the hysteresis curve with the vertical axis.

特開2007―228767号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-228767 特開2003―111499号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-111499

上記の抵抗同定方法は、経年劣化や温度上昇による抵抗値の変化に対して、抵抗値の同定を行い、定めた電流制御の応答角周波数通りの応答を得る方法が示されている。しかしながら、抵抗真値が異常値であった場合に、この同定動作によって制御ゲインを補正すると、電流ループの応答も異常になる課題がある。 The above-mentioned resistance identification method shows a method of identifying a resistance value against a change in the resistance value due to aged deterioration or a temperature rise, and obtaining a response according to a predetermined current control response angular frequency. However, if the true resistance value is an abnormal value and the control gain is corrected by this identification operation, there is a problem that the response of the current loop also becomes abnormal.

また、上記のq軸インダクタンスの同定方法は、d軸またはq軸に交番するパルス電圧を印加して、電圧の時間積分値とそのときの電流値を計測器で取得、保存し、縦軸に電圧の時間積分値、横軸に電流値をプロットした時のヒステリシス曲線からd軸またはq軸インダクタンスを計測する方法である。しかしながら、計測器の代わりに、この方法を組み込み用のマイコンで実行する場合、パルス電圧印可中の電圧と電流の時系列データすべてを保存できるメモリ容量、または、取得したすべての時系列データを、外部の記憶装置に通信するためのバッファメモリ容量を確保しなければならず、限られたメモリ容量で実現するには難しい課題がある。 Further, in the above-mentioned method for identifying the q-axis inductance, a pulse voltage alternating with the d-axis or the q-axis is applied, the time integrated value of the voltage and the current value at that time are acquired and stored by the measuring instrument, and the vertical axis is displayed. This is a method of measuring the d-axis or q-axis inductance from the hysteresis curve when the time-integrated value of voltage and the current value are plotted on the horizontal axis. However, when this method is executed in an embedded microcomputer instead of a measuring instrument, the memory capacity that can store all the time-series data of the voltage and current in the pulse voltage application, or all the acquired time-series data, It is necessary to secure a buffer memory capacity for communicating with an external storage device, and there is a difficult problem to realize with a limited memory capacity.

本開示における機械学習装置は、永久磁石同期モータであるモータをベクトル制御によって制御するモータ制御装置と接続して、モータ制御装置の機械学習を行う機械学習装置である。 The machine learning device in the present disclosure is a machine learning device that performs machine learning of a motor control device by connecting a motor that is a permanent magnet synchronous motor to a motor control device that is controlled by vector control.

機械学習装置は、モータの回転速度の応答時系列データを記憶する速度応答時系列データ記憶部と、回転速度の応答時系列データから速度制御の時定数を検出する速度時定数検出部とを備える。 The machine learning device includes a speed response time series data storage unit that stores response time series data of the rotation speed of the motor, and a speed time constant detection unit that detects the time constant of speed control from the response time series data of the rotation speed. ..

加えて、機械学習装置は、速度時定数検出部が出力した時定数に基づきモータのモータ軸のイナーシャ定数を補正するイナーシャ定数補正部と、あらかじめ設定したイナーシャ定数とイナーシャ定数補正部が出力したイナーシャ補正値とに基づき速度応答教師データと速度応答テストデータとを生成する速度応答データ生成部と、速度応答教師データと速度応答テストデータとに基づきモータの速度応答性のクラス分類を行う速度応答分類部とを備える。 In addition, the machine learning device has an inertia constant correction unit that corrects the inertia constant of the motor shaft of the motor based on the time constant output by the speed time constant detection unit, and an inertia constant and an inertia constant correction unit that is output by the preset inertia constant correction unit. Speed response data generator that generates speed response teacher data and speed response test data based on the correction value, and speed response classification that classifies the speed response of the motor based on the speed response teacher data and speed response test data. It has a part.

また、本開示における機械学習装置は、永久磁石同期モータであるモータをベクトル制御によって制御するモータ制御装置と接続して、モータ制御装置の機械学習を行う機械学習装置である。 Further, the machine learning device in the present disclosure is a machine learning device that performs machine learning of a motor control device by connecting to a motor control device that controls a motor that is a permanent magnet synchronous motor by vector control.

機械学習装置は、モータのdq座標電流の応答時系列データを記憶する電流応答時系列データ記憶部と、dq座標電流の時系列データから電流制御の時定数を検出する電流時定数検出部とを備える。 The machine learning device has a current response time-series data storage unit that stores the response time-series data of the dq coordinate current of the motor, and a current time-constant detector that detects the time constant of current control from the time-series data of the dq coordinate current. Be prepared.

加えて、機械学習装置は、電流時定数検出部が出力した時定数に基づきモータの抵抗値とq軸インダクタンスとを補正するモータ定数補正部と、あらかじめ設定したモータ定数の設定値とモータ定数補正部が出力したモータ定数補正値に基づき電流応答教師データと電流応答テストデータとを生成する電流応答データ生成部と、電流応答教師データと電流応答テストデータとに基づき、モータの電流応答性のクラス分類を行う電流応答分類部とを備える。 In addition, the machine learning device has a motor constant correction unit that corrects the resistance value and q-axis inductance of the motor based on the time constant output by the current time constant detection unit, and a preset motor constant setting value and motor constant correction. The current response data generation unit that generates current response teacher data and current response test data based on the motor constant correction value output by the unit, and the current response class of the motor based on the current response teacher data and current response test data. It is provided with a current response classification unit for classification.

また、本開示におけるモータ制御装置は、上記の機械学習装置からの出力に応じ、永久磁石同期モータであるモータをベクトル制御によって制御するモータ制御装置である。 Further, the motor control device in the present disclosure is a motor control device that controls a motor, which is a permanent magnet synchronous motor, by vector control in response to the output from the above-mentioned machine learning device.

モータ制御装置は、モータの静止座標系のU相とV相とW相の三相電流を検出する電流検出部と、モータの実回転位置を検出する回転位置検出部と、三相電流を同期回転座標系のd軸電流とq軸電流とに変換する三相/dq座標変換部と、モータの速度指令値と実回転位置とから算出した回転速度に基づきd軸電流またはq軸電流の少なくとも一つの指令電流を算出する速度制御部とを備える。 The motor control device synchronizes the three-phase current with the current detection unit that detects the three-phase current of the U-phase, V-phase, and W-phase of the stationary coordinate system of the motor, and the rotation position detection unit that detects the actual rotation position of the motor. At least the d-axis current or q-axis current based on the three-phase / dq coordinate conversion unit that converts the d-axis current and q-axis current of the rotation coordinate system, and the rotation speed calculated from the motor speed command value and the actual rotation position. It is provided with a speed control unit that calculates one command current.

加えて、モータ制御装置は、指令電流とd軸電流またはq軸電流とに基づきd軸またはq軸の少なくとも一つの電圧指令を算出する電流制御部と、電圧指令を同期回転座標系の三相電圧指令に変換するdq座標/三相変換部と、三相電圧指令に基づきインバータに備わるスイッチング素子をパルス幅制御し、モータを駆動するPWM制御部とを備える。 In addition, the motor control device has a current control unit that calculates at least one d-axis or q-axis voltage command based on the command current and the d-axis current or q-axis current, and a three-phase voltage command in a synchronous rotation coordinate system. It includes a dq coordinate / three-phase conversion unit that converts to a voltage command, and a PWM control unit that controls the pulse width of the switching element provided in the inverter based on the three-phase voltage command and drives the motor.

加えて、モータ制御装置は、モータのモータ軸イナーシャ定数を変更するイナーシャ定数変更部と、速度制御部のパラメータを変更する速度制御パラメータ変更部と、モータの抵抗定数とd軸インダクタンス定数とq軸インダクタンス定数とを変更するモータ定数変更部と、電流制御部のパラメータを変更する電流制御パラメータ変更部と、速度制御パラメータ変更部、モータ定数変更部、および電流制御パラメータ変更部の少なくとも一つの実行可否を決定する変更可否決定部とを備える。 In addition, the motor control device includes an inertia constant changing unit that changes the motor shaft inertia constant of the motor, a speed control parameter changing unit that changes the parameters of the speed control unit, and a resistance constant, d-axis inductance constant, and q-axis of the motor. Whether or not at least one of the motor constant change unit for changing the inductance constant, the current control parameter change unit for changing the parameters of the current control unit, the speed control parameter change unit, the motor constant change unit, and the current control parameter change unit can be executed. It is provided with a changeability determination unit that determines.

また、本開示におけるモータ制御装置は、上記の機械学習装置からの出力に応じ、永久磁石同期モータであるモータをセンサレスベクトル制御によって制御するモータ制御装置である。 Further, the motor control device in the present disclosure is a motor control device that controls a motor, which is a permanent magnet synchronous motor, by sensorless vector control in response to the output from the above-mentioned machine learning device.

モータ制御装置は、モータの静止座標系のU相とV相とW相の三相電流を検出する電流検出部と、三相電流を推定回転座標系のγ軸電流とδ軸電流とに変換する三相/γδ座標変換部と、γ軸電流とδ軸電流とに基づきγ軸速度誘起電圧またはδ軸速度誘起電圧の少なくとも一つの速度誘起電圧を算出する誘起電圧オブザーバ部と、速度誘起電圧に基づきモータの推定回転位置を算出する回転位置推定部と、速度誘起電圧に基づきモータの推定回転速度を算出する回転速度推定部とを備える。 The motor control device converts the three-phase current into a γ-axis current and a δ-axis current in the estimated rotational coordinate system, and a current detector that detects the three-phase currents of the U-phase, V-phase, and W-phase of the quiescent coordinate system of the motor. Three-phase / γδ coordinate conversion unit, an induced voltage observer unit that calculates at least one velocity-induced voltage of γ-axis velocity-induced voltage or δ-axis velocity-induced voltage based on the γ-axis current and δ-axis current, and a velocity-induced voltage. It is provided with a rotation position estimation unit that calculates the estimated rotation position of the motor based on the above, and a rotation speed estimation unit that calculates the estimated rotation speed of the motor based on the speed-induced voltage.

加えて、モータ制御装置は、モータの速度指令値と回転速度推定部が算出した推定回転速度とに基づきγ軸電流またはδ軸電流の少なくとも一つの指令電流を算出する推定速度制御部と、指令電流とγδ軸電流とに基づきγ軸またはδ軸の少なくとも一つの推定電圧指令値を算出するγδ軸電流制御部と、推定電圧指令値を推定回転座標系の三相電圧指令値に変換するγδ座標/三相変換部と、三相電圧指令値に基づきインバータに備わるスイッチング素子をパルス幅制御しモータを駆動するPWM制御部とを備える。 In addition, the motor control device includes an estimated speed control unit that calculates at least one command current of γ-axis current or δ-axis current based on the speed command value of the motor and the estimated rotation speed calculated by the rotation speed estimation unit, and a command. A γδ-axis current control unit that calculates at least one estimated voltage command value on the γ-axis or δ-axis based on the current and the γδ-axis current, and γδ that converts the estimated voltage command value into a three-phase voltage command value in the estimated rotational coordinate system. It includes a coordinate / three-phase conversion unit and a PWM control unit that controls the pulse width of the switching element provided in the inverter based on the three-phase voltage command value and drives the motor.

加えて、モータ制御装置は、推定速度制御部のパラメータを変更する推定速度制御パラメータ変更部と、γδ軸電流制御部のパラメータを変更するγδ軸電流制御パラメータ変更部と、モータのモータ軸イナーシャ定数を変更するイナーシャ定数変更部と、モータの抵抗定数、d軸インダクタンス定数、およびq軸インダクタンス定数を変更するモータ定
数変更部と、推定速度制御パラメータ変更部、モータ定数変更部、およびγδ軸電流制御パラメータ変更部の少なくとも一つの実行可否を決定する変更可否決定部とを備える。
In addition, the motor control device includes an estimated speed control parameter changing unit that changes the parameters of the estimated speed control unit, a γδ-axis current control parameter changing unit that changes the parameters of the γδ-axis current control unit, and a motor shaft inertia constant of the motor. The inertia constant change part that changes the motor resistance constant, the d-axis inductance constant, and the q-axis inductance constant, the estimated speed control parameter change part, the motor constant change part, and the γδ-axis current control. It is provided with a changeability determination unit that determines at least one executionability of the parameter change unit.

本開示における機械学習装置、および機械学習装置と接続するモータ制御装置は、永久磁石同期モータのベクトル制御系において、設定値補正と制御ゲイン修正とを実行し、精度の高い速度制御と電流制御とを実現する。 The machine learning device in the present disclosure and the motor control device connected to the machine learning device perform set value correction and control gain correction in the vector control system of the permanent magnet synchronous motor, and perform highly accurate speed control and current control. To realize.

実施の形態1におけるモータ制御装置と機械学習装置の構成図Configuration diagram of the motor control device and the machine learning device in the first embodiment 実施の形態1における速度制御部と電流制御部で構成されたベクトル制御系の閉ループブロック線図Closed-loop block diagram of a vector control system composed of a speed control unit and a current control unit according to the first embodiment. 実施の形態1における電流制御部の閉ループブロック線図Closed-loop block diagram of the current control unit according to the first embodiment 実施の形態1における抵抗の真値(Ra)に対して抵抗の設定値で誤差がある場合の電流制御系のステップ応答の一例を示した図The figure which showed an example of the step response of the current control system when there is an error in the set value of resistance with respect to the true value (Ra) of resistance in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるq軸インダクタンスの真値(Lq)に対してq軸インダクタンスの設定値で誤差がある場合の電流制御系のステップ応答の一例を示した図The figure which showed an example of the step response of the current control system when there is an error in the set value of the q-axis inductance with respect to the true value (Lq) of the q-axis inductance in Embodiment 1. 実施の形態1における電流応答時系列データのクラス分類を示す図The figure which shows the classification of the current response time series data in Embodiment 1. 実施の形態1における速度制御部の閉ループブロック線図Closed-loop block diagram of the speed control unit according to the first embodiment 実施の形態1におけるモータ軸イナーシャの真値(J)に対してモータ軸イナーシャの設定値で誤差がある場合の速度制御系のステップ応答の一例を示した図The figure which showed an example of the step response of the speed control system when there is an error in the set value of the motor shaft inertia with respect to the true value (J) of the motor shaft inertia in Embodiment 1. 実施の形態1における速度応答時系列データのクラス分類を示す図The figure which shows the classification of the speed response time series data in Embodiment 1. 実施の形態2におけるモータ制御装置と機械学習装置の構成図Configuration diagram of the motor control device and the machine learning device in the second embodiment 実施の形態2における推定位相系の位相外乱応答の一例を示す図The figure which shows an example of the phase disturbance response of the estimated phase system in Embodiment 2.

以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters or duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted.

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。 It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.

(実施の形態1)
以下、図1~図9を用いて、実施の形態1を説明する。モータ制御装置100、およびモータ制御装置100と接続する機械学習装置101の構成を図1に示す。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG. 1 shows the configuration of the motor control device 100 and the machine learning device 101 connected to the motor control device 100.

モータ制御装置100は、機械学習装置101からの出力に応じ、ベクトル制御によって永久磁石同期モータ1(以下、モータ1とする)を制御する。 The motor control device 100 controls the permanent magnet synchronous motor 1 (hereinafter referred to as the motor 1) by vector control according to the output from the machine learning device 101.

位置センサ付き構成であるモータ制御装置100は、モータ1の静止座標系のU相とV相とW相の三相電流を検出する電流検出部3と、モータ1の実回転位置を検出する回転位置検出部2とを備える。 The motor control device 100 having a configuration with a position sensor includes a current detection unit 3 that detects three-phase currents of U-phase, V-phase, and W-phase in the stationary coordinate system of the motor 1, and rotation that detects the actual rotation position of the motor 1. A position detection unit 2 is provided.

また、モータ制御装置100は、三相電流を同期回転座標系のd軸電流とq軸電流とに変換する三相/dq座標変換部4と、モータ1の速度指令値と実回転位置から算出した回転速度に基づき、d軸電流またはq軸電流の少なくとも一つの指令電流を算出する速度制御部8と、指令電流とd軸電流またはq軸電流とに基づき、d軸またはq軸の少なくとも一つの電圧指令を算出する電流制御部9と、電圧指令を同期回転座標系の三相電圧指令に
変換するdq座標/三相変換部10とを備える。
Further, the motor control device 100 calculates from the three-phase / dq coordinate conversion unit 4 that converts the three-phase current into the d-axis current and the q-axis current of the synchronous rotation coordinate system, the speed command value of the motor 1, and the actual rotation position. A speed control unit 8 that calculates at least one command current of d-axis current or q-axis current based on the rotation speed, and at least one of d-axis or q-axis based on the command current and d-axis current or q-axis current. It includes a current control unit 9 that calculates one voltage command, and a dq coordinate / three-phase conversion unit 10 that converts the voltage command into a three-phase voltage command of a synchronous rotation coordinate system.

また、モータ制御装置100は、三相電圧指令に基づき、図示しないが、インバータに備わるスイッチング素子をパルス幅制御し、モータ1を駆動するPWM制御部11と、モータ1のモータ軸イナーシャ定数を変更するイナーシャ定数変更部15と、速度制御部8のパラメータを変更する速度制御パラメータ変更部14と、モータ1の抵抗定数、d軸インダクタンス定数、およびq軸インダクタンス定数を変更するモータ定数変更部13と、電流制御部9のパラメータを変更する電流制御パラメータ変更部12と、速度制御パラメータ変更部14、モータ定数変更部13、および電流制御パラメータ変更部12の少なくとも一つの実行可否を決定する変更可否決定部16と、を備える。 Further, although not shown, the motor control device 100 changes the PWM control unit 11 that controls the pulse width of the switching element provided in the inverter to drive the motor 1 and the motor shaft inertia constant of the motor 1 based on the three-phase voltage command. The inertia constant changing unit 15 for changing the inertia constant, the speed control parameter changing unit 14 for changing the parameters of the speed control unit 8, and the motor constant changing unit 13 for changing the resistance constant, the d-axis inductance constant, and the q-axis inductance constant of the motor 1. , A changeability determination that determines at least one of the current control parameter change unit 12 that changes the parameters of the current control unit 9, the speed control parameter change unit 14, the motor constant change unit 13, and the current control parameter change unit 12. A unit 16 is provided.

ここで、モータ1の回転速度は、回転位置検出部2において検出した回転位置の変化量を、微分処理部5を用いて算出する。速度制御部8は、検出された回転速度ωとモータ1の速度指令値ω*との偏差をとり、速度偏差がゼロとなるようにq軸電流指令値を出力する。出力されたq軸電流指令値とモータ1に流れる静止座標系の相電流Iu、Iv、Iwの電流検出値は、三相/dq座標変換部4により、同期回転座標系のdq軸電流id、iqに変換される。 Here, the rotation speed of the motor 1 is calculated by using the differential processing unit 5 to calculate the amount of change in the rotation position detected by the rotation position detection unit 2. The speed control unit 8 takes a deviation between the detected rotation speed ω and the speed command value ω * of the motor 1, and outputs the q-axis current command value so that the speed deviation becomes zero. The output q-axis current command value and the current detection values of the phase currents Iu, Iv, and Iw of the stationary coordinate system flowing through the motor 1 are determined by the three-phase / dq coordinate conversion unit 4 to determine the dq-axis current id of the synchronous rotating coordinate system. Converted to iq.

電流制御部9は、変換されたdq軸電流id、iqと電流指令値id*、iq*とで偏差をとり、電流偏差がゼロとなるようにvd**、vq**を出力する。vd**、vq**は、d軸とq軸とのあいだで速度起電力項が干渉しあうため、非干渉制御部6の出力と足し合わせたものをdq軸の電圧指令値とする。これにより、各軸のインピーダンスを抵抗と各軸のインダクタンスとで構成されるRL回路として扱うことができる。 The current control unit 9 takes a deviation between the converted dq-axis current id and iq and the current command values id * and iq *, and outputs vd ** and vq ** so that the current deviation becomes zero. In vd ** and vq **, the velocity electromotive force terms interfere with each other between the d-axis and the q-axis, so the sum of the output of the non-interference control unit 6 is used as the voltage command value of the dq-axis. Thereby, the impedance of each axis can be treated as an RL circuit composed of the resistance and the inductance of each axis.

dq座標/三相変換部10は、dq軸の電圧指令値を静止座標系の相電圧Vu、Vv、Vwに変換する。相電圧Vu、Vv、Vwは、PWM制御部11(Pulse Width Modulation)において、三角波またはのこぎり波のキャリア波と比較することで、所定のデューティ比のゲート信号を生成する。このゲート信号によって、インバータ回路のパワー素子を駆動し、モータ1の各相に電圧を印加する。 The dq coordinate / three-phase conversion unit 10 converts the voltage command value of the dq axis into the phase voltages Vu, Vv, and Vw of the rest coordinate system. The phase voltages Vu, Vv, and Vw generate a gate signal having a predetermined duty ratio by comparing with a carrier wave of a triangular wave or a sawtooth wave in the PWM control unit 11 (Pulse Width Modulation). The power element of the inverter circuit is driven by this gate signal, and a voltage is applied to each phase of the motor 1.

ここで、速度指令値ω*をゼロに、id*を所定値に、iq*をゼロにそれぞれ設定した時、特定の回転位置を与えてモータ1の磁極位置を特定の回転位置に引き込み、位置決めを行うモードを位置決めモードとする。この位置決めモード後において、電流指令id*またはiq*をゼロから所定の値の間でステップ状またはパルス状に変化させたとき、検出電流idまたはiqの過渡応答時の時系列データをマイコン通信処理部27から機械学習装置101へ送信する。 Here, when the speed command value ω * is set to zero, id * is set to a predetermined value, and iq * is set to zero, a specific rotation position is given and the magnetic pole position of the motor 1 is pulled into a specific rotation position for positioning. The mode for performing the above is set as the positioning mode. After this positioning mode, when the current command id * or iq * is changed in steps or pulses between zero and a predetermined value, the time series data at the time of transient response of the detected current id or iq is processed by the microcomputer communication. It is transmitted from the unit 27 to the machine learning device 101.

すなわち、機械学習装置101は、モータ1を制御するモータ制御装置100と接続して、モータ制御装置100の機械学習を行う。 That is, the machine learning device 101 is connected to the motor control device 100 that controls the motor 1 to perform machine learning of the motor control device 100.

機械学習装置101は、モータ1の回転速度の応答時系列データを記憶する速度応答時系列データ記憶部19と、回転速度の応答時系列データから速度制御の時定数を検出する速度時定数検出部18と、速度時定数検出部18が出力した時定数に基づきモータ1のモータ軸のイナーシャ定数を補正するイナーシャ定数補正部17とを備える。 The machine learning device 101 includes a speed response time series data storage unit 19 that stores the response time series data of the rotation speed of the motor 1, and a speed time constant detection unit that detects the time constant of speed control from the response time series data of the rotation speed. 18 and an inertia constant correction unit 17 that corrects the inertia constant of the motor shaft of the motor 1 based on the time constant output by the speed time constant detection unit 18.

また、機械学習装置101は、あらかじめ設定したイナーシャ定数とイナーシャ定数補正部17が出力したイナーシャ補正値とに基づき、速度応答教師データと速度応答テストデータとを生成する速度応答データ生成部20と、速度応答教師データと速度応答テストデータとに基づき、モータ1の速度応答性のクラス分類を行う速度応答分類部21と、を備える。ここで、クラス分類は、速度応答教師データのクラスラベルに基づいて、速度応
答テストデータから生成した特徴量ベクトルを分類することを指す。
Further, the machine learning device 101 includes a speed response data generation unit 20 that generates speed response teacher data and speed response test data based on a preset inertia constant and an inertia correction value output by the inertia constant correction unit 17. A speed response classification unit 21 for classifying the speed response of the motor 1 based on the speed response teacher data and the speed response test data is provided. Here, the classification refers to classifying the feature vector generated from the speed response test data based on the class label of the speed response teacher data.

また、機械学習装置101は、モータ1のdq座標電流および電圧の応答時系列データを記憶する電流応答時系列データ記憶部24と、dq座標電流の時系列データから電流制御の時定数を検出する電流時定数検出部23と、電流時定数検出部23が出力した時定数に基づき、モータ1の抵抗値とq軸インダクタンスとを補正するモータ定数補正部22とを備える。 Further, the machine learning device 101 detects the time constant of the current control from the current response time-series data storage unit 24 that stores the response time-series data of the dq coordinate current and the voltage of the motor 1 and the time-series data of the dq coordinate current. It includes a current time constant detection unit 23 and a motor constant correction unit 22 that corrects the resistance value of the motor 1 and the q-axis inductance based on the time constant output by the current time constant detection unit 23.

また、機械学習装置101は、あらかじめ設定したモータ定数の設定値とモータ定数補正部22が出力したモータ定数補正値に基づき、電流応答教師データと電流応答テストデータとを生成する電流応答データ生成部25と、電流応答教師データと電流応答テストデータとに基づき、モータ1の電流応答性のクラス分類を行う電流応答分類部26と、を備える。このときクラス分類は、電流応答教師データのクラスラベルに基づいて、電流応答テストデータから生成した特徴量ベクトルを分類することを指す。 Further, the machine learning device 101 is a current response data generation unit that generates current response teacher data and current response test data based on preset motor constant setting values and motor constant correction values output by the motor constant correction unit 22. 25, and a current response classification unit 26 that classifies the current response of the motor 1 based on the current response teacher data and the current response test data. At this time, the classification refers to classifying the feature vector generated from the current response test data based on the class label of the current response teacher data.

ここで、電流応答時系列データ記憶部24および速度応答時系列データ記憶部19は、外部端末通信処理部28で受信した当該データを記憶する。電流時定数検出部23は、過渡応答時の検出電流idまたはiqの時系列データの立上り波形から、電流制御系の閉ループ時定数を検出する。また、速度時定数検出部18は、過渡応答時に検出した回転速度の時系列データの立上り波形から、速度制御系の閉ループ時定数を検出する。 Here, the current response time-series data storage unit 24 and the speed response time-series data storage unit 19 store the data received by the external terminal communication processing unit 28. The current time constant detection unit 23 detects the closed loop time constant of the current control system from the rising waveform of the time series data of the detected current id or iq at the time of transient response. Further, the speed time constant detection unit 18 detects the closed loop time constant of the speed control system from the rising waveform of the time series data of the rotation speed detected at the time of the transient response.

モータ定数補正部22は、検出された時定数から、モータ1の抵抗、d軸インダクタンス、およびq軸インダクタンスを同定し、同定結果を外部端末通信処理部28からモータ制御装置100へ送信する。また、イナーシャ定数補正部17は、検出された時定数からモータ1のモータ軸にイナーシャを同定し、同定結果を外部端末通信処理部28からモータ制御装置100へ送信する。 The motor constant correction unit 22 identifies the resistance, d-axis inductance, and q-axis inductance of the motor 1 from the detected time constant, and transmits the identification result from the external terminal communication processing unit 28 to the motor control device 100. Further, the inertia constant correction unit 17 identifies the inertia in the motor shaft of the motor 1 from the detected time constant, and transmits the identification result from the external terminal communication processing unit 28 to the motor control device 100.

このとき、同定結果のデータは、通信用途に限定されず、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置(図示しない)に表示データとして出力することで、ユーザに同定結果を確認させることができる。 At this time, the identification result data is not limited to communication applications, and the identification result can be confirmed by the user by outputting it as display data to a display device (not shown) such as an LCD (Liquid Crystal Display).

一方、電流応答データ生成部25は、所定のモータ定数設定値のときの、1次遅れ系のモータモデルの閉ループのステップ応答の特徴量ベクトルと、電流応答性クラスラベルCRlabelsとから、電流応答教師データDcu_trainを生成し、電流応答時系列データから電流応答テストデータDcu_testを生成する。なお、電流応答教師データDcu_train 、電流応答テストデータDcu_testは、特徴量ベクトルとクラスラベルとで構成される。特徴量ベクトルは、オーバーシュート量、定常偏差の値、および時定数の3つのうち、少なくとも一つを含む。また、特徴量ベクトルは表形式で表した場合、特徴量ベクトル一行に対して、クラスベクトルは一つ存在する関係である。 On the other hand, the current response data generation unit 25 receives a current response from the feature quantity vector of the closed loop step response of the motor model of the first-order lag system and the current response class label CR labels at a predetermined motor constant set value. The teacher data D cu_train is generated, and the current response test data D cu_test is generated from the current response time series data. The current response teacher data D cu_train and the current response test data D cu_test are composed of a feature vector and a class label. The feature amount vector includes at least one of three, an overshoot amount, a steady-state deviation value, and a time constant. When the feature vector is expressed in tabular form, there is one class vector for each row of the feature vector.

また、速度応答データ生成部20は、所定のモータ定数設定値のときの、積分系または1次遅れ系の機械系モデルの閉ループのステップ応答の特徴量ベクトルと、速度応答性クラスラベルCRlabelsとから、速度応答教師データDsp_trainを生成し、速度応答時系列データから速度応答テストデータDsp_testを生成する。なお、速度応答教師データDsp_train 、速度応答テストデータDsp_testは、特徴量ベクトルとクラスラベルとで構成される。特徴量ベクトルは、オーバーシュート量、定常偏差の値、および時定数の3つのうち、少なくとも一つを含む。また、特徴量ベクトルは表形式で表した場合、特徴量ベクトル一行に対して、クラスベクトルは一つ存在する関係である。 Further, the speed response data generation unit 20 includes a feature quantity vector of the closed loop step response of the mechanical system model of the integral system or the first-order lag system at a predetermined motor constant set value, and the speed response class label CR labels . From, the speed response teacher data D sp_train is generated, and the speed response test data D sp_test is generated from the speed response time series data. The velocity response teacher data D sp_train and the velocity response test data D sp_test are composed of a feature vector and a class label. The feature amount vector includes at least one of three, an overshoot amount, a steady-state deviation value, and a time constant. When the feature vector is expressed in tabular form, there is one class vector for each row of the feature vector.

電流応答時系列データから、それぞれの特徴量ベクトルの検出する方法について説明する。電流応答データ生成部25は、まず、応答時のデータのみを時系列データからスライスする。電流応答データ生成部25がスライスする開始トリガは、電流指令値が変化するタイミングで行う。電流応答データ生成部25がスライスする時間幅は、電流応答周波数の100倍程度あれば定常状態も十分確認できる。 A method of detecting each feature vector from the current response time series data will be described. First, the current response data generation unit 25 slices only the response data from the time series data. The start trigger for slicing by the current response data generation unit 25 is performed at the timing when the current command value changes. If the time width for slicing by the current response data generation unit 25 is about 100 times the current response frequency, the steady state can be sufficiently confirmed.

このように、スライスされたデータにおいて最大値を検出することで、オーバーシュート量を取得できる。また、定常偏差の値は、スライスされたデータの後尾から任意のサンプル数の平均値と電流指令値との差分をとることで取得できる。また、時定数は、電流指令値の変化時点から、検出電流が遷移後の電流指令値の0.632倍に達した時点までの時間を、サンプル数とサンプル周期の乗算による計算で取得できる。ただし、サンプル周期は、電流応答の時定数に対して十分短い周期である必要がある。 In this way, the overshoot amount can be obtained by detecting the maximum value in the sliced data. Further, the value of the steady deviation can be obtained by taking the difference between the average value of an arbitrary number of samples and the current command value from the tail of the sliced data. Further, the time constant can be obtained by calculating the time from the time when the current command value changes to the time when the detected current reaches 0.632 times the current command value after the transition by multiplying the number of samples and the sample period. However, the sample period needs to be sufficiently short with respect to the time constant of the current response.

以上により、複数回の応答データが含まれた時系列データから、各応答の特徴量ベクトルを取得でき、電流応答テストデータDcu_testを生成することが可能である。 As described above, the feature amount vector of each response can be acquired from the time series data including the response data of a plurality of times, and the current response test data D cu_test can be generated.

一方、速度応答時系列データから、それぞれの特徴量ベクトルを検出する方法について説明する。速度応答データ生成部20は、まず、応答時のデータのみを時系列データからスライスする。速度応答データ生成部20がスライスする開始トリガは、速度指令値が変化するタイミングで行う。速度応答データ生成部20がスライスする時間幅は、速度応答周波数の100倍程度あれば定常状態も十分確認できる。 On the other hand, a method of detecting each feature vector from the velocity response time series data will be described. First, the speed response data generation unit 20 slices only the response data from the time series data. The start trigger for slicing by the speed response data generation unit 20 is performed at the timing when the speed command value changes. If the time width for slicing by the speed response data generation unit 20 is about 100 times the speed response frequency, the steady state can be sufficiently confirmed.

このように、スライスされたデータにおいて最大値を検出することで、オーバーシュート量を取得できる。また、定常偏差の値は、スライスされたデータの後尾から任意のサンプル数の平均値と速度指令値との差分をとることで取得できる。また、時定数は、速度指令値の変化時点から、検出した回転速度が遷移後の速度指令値の0.632倍に達した時点までの時間を、サンプル数とサンプル周期の乗算による計算で取得できる。ただし、サンプル周期は、速度応答の時定数に対して十分短い周期である必要がある。 In this way, the overshoot amount can be obtained by detecting the maximum value in the sliced data. Further, the value of the steady deviation can be obtained by taking the difference between the average value of an arbitrary number of samples and the velocity command value from the tail of the sliced data. The time constant is calculated by multiplying the number of samples by the sample period from the time when the speed command value changes to the time when the detected rotation speed reaches 0.632 times the speed command value after the transition. can. However, the sample period needs to be sufficiently short with respect to the time constant of the velocity response.

以上により、複数回の応答データが含まれた時系列データから、各応答の特徴量ベクトルを取得することができ、速度応答テストデータDsp_testを生成することが可能である。 As described above, the feature amount vector of each response can be acquired from the time series data including the response data of a plurality of times, and the velocity response test data D sp_test can be generated.

電流応答分類部26は、電流応答テストデータDcu_testを電流応答教師データDcu_trainのクラスラベルに基づき分類し、分類結果を外部端末通信処理部28からモータ制御装置100へ送信する。同様に、速度応答分類部21は、速度応答テストデータDsp_testを速度応答教師データDsp_trainのクラスラベルに基づき分類し、分類結果を外部端末通信処理部28からモータ制御装置100へ送信する。なお、電流応答分類部26と速度応答分類部21における分類アルゴリズムの機械学習手法は、多層パーセプトロン、ランダムフォレスト、ナイーブベイズなど、特に限定されない。ここで、クラスラベルは、事前に、過去の判断結果データ群の統計的確率や、熟練者の判断結果などに基づいて定めた分類結果を示すラベルであり、クラス数は、クラスラベルの種類の数である。 The current response classification unit 26 classifies the current response test data D cu_test based on the class label of the current response teacher data D cu_train , and transmits the classification result from the external terminal communication processing unit 28 to the motor control device 100. Similarly, the speed response classification unit 21 classifies the speed response test data D sp_test based on the class label of the speed response teacher data D sp_train , and transmits the classification result from the external terminal communication processing unit 28 to the motor control device 100. The machine learning method of the classification algorithm in the current response classification unit 26 and the speed response classification unit 21 is not particularly limited to a multi-layer perceptron, a random forest, a naive bays, and the like. Here, the class label is a label indicating the classification result determined in advance based on the statistical probability of the past judgment result data group, the judgment result of an expert, etc., and the number of classes is the type of class label. It is a number.

モータ制御装置100のマイコン通信処理部27は、モータ定数の同定結果とその電流応答のクラスラベルまたは速度応答のクラスラベルを受け取り、変更可否決定部16において、速度制御パラメータ変更部14、モータ定数変更部13、および電流制御パラメータ変更部12の少なくとも一つの実行可否を決定する。すなわち、変更可否決定部16は、速度制御パラメータ変更部14によって速度制御部8を変更するか否かを決定する。また、変更可否決定部16は、モータ定数変更部13において非干渉制御部6を変更するか
否かを決定する。また、電流制御パラメータ変更部12は電流制御部9を変更するか否かを決定する。
The microcomputer communication processing unit 27 of the motor control device 100 receives the identification result of the motor constant and the class label of the current response or the class label of the speed response, and in the changeability determination unit 16, the speed control parameter change unit 14 and the motor constant change. It is determined whether or not at least one of the unit 13 and the current control parameter changing unit 12 can be executed. That is, the changeability determination unit 16 determines whether or not the speed control unit 8 is changed by the speed control parameter change unit 14. Further, the changeability determination unit 16 determines whether or not the non-interference control unit 6 is changed in the motor constant change unit 13. Further, the current control parameter changing unit 12 determines whether or not to change the current control unit 9.

変更を実行する場合は、速度制御パラメータ変更部14は、イナーシャ定数変更部15から得られたイナーシャ定数の同定結果をもとに制御ゲインを算出し、速度制御部8の制御ゲインに上書きを行う。また、モータ定数変更部13は、モータ定数の同定結果をもとに非干渉制御部6で使用するモータ定数を上書きを行う。また、電流制御パラメータ変更部12は、モータ定数変更部13から得られたモータ定数の同定結果をもとに制御ゲインを算出し、電流制御部9の制御ゲインに上書きを行う。 When executing the change, the speed control parameter changing unit 14 calculates the control gain based on the identification result of the inertia constant obtained from the inertia constant changing unit 15, and overwrites the control gain of the speed control unit 8. .. Further, the motor constant changing unit 13 overwrites the motor constant used by the non-interference control unit 6 based on the identification result of the motor constant. Further, the current control parameter changing unit 12 calculates the control gain based on the identification result of the motor constant obtained from the motor constant changing unit 13, and overwrites the control gain of the current control unit 9.

ここで、クラス数は、抵抗、d軸インダクタンスおよびq軸インダクタンスについて想定される最大値~最小値の範囲に、電流応答時系列データが収まるものを正常領域とし、それ以外を異常領域として2クラスに分ける。正常領域では上記の変更を実行し、異常領域では上記の変更を実行しないようにすることで、変更の可否を決定することができる。ただし、クラス数は2クラスに限定されず、2クラス以上に設定してもよい。例えば、さらに、別の電流閾値や別の時間閾値を追加し、領域を分け、追加された領域に新たにクラスラベルを付与することで、クラス数は、3クラス以上も容易に可能である。 Here, the number of classes is 2 classes, with the normal region being the one in which the current response time series data fits within the range of the maximum to minimum values assumed for resistance, d-axis inductance, and q-axis inductance, and the other being the abnormal region. Divide into. By executing the above change in the normal area and not executing the above change in the abnormal area, it is possible to determine whether or not the change is possible. However, the number of classes is not limited to two classes, and may be set to two or more classes. For example, by further adding another current threshold value or another time threshold value, dividing the area, and assigning a new class label to the added area, the number of classes can be easily increased to 3 or more.

ここで、「モータ定数(抵抗、d軸インダクタンス、q軸インダクタンス)同定、および電流制御部の制御ゲイン変更の原理)と、「イナーシャ定数同定、および速度制御部の制御ゲイン変更の原理」についてそれぞれ説明する。 Here, "the principle of identifying the motor constant (resistance, d-axis inductance, q-axis inductance) and changing the control gain of the current control unit) and" the principle of identifying the inertia constant and changing the control gain of the speed control unit ", respectively. explain.

まず、「モータ定数(抵抗、d軸インダクタンス、q軸インダクタンス)同定、および電流制御部の制御ゲイン変更の原理」を以下に説明する。 First, "the principle of identifying motor constants (resistance, d-axis inductance, q-axis inductance) and changing the control gain of the current control unit" will be described below.

速度制御部と電流制御部で構成されたベクトル制御系の閉ループブロック線図を図2に示す。ベクトル制御系は、電流PI制御部43とモータモデル44とで構成された電流マイナーループと、速度PI制御部42と機械系モデル45とで構成された速度アウターループのカスケード接続で構成される。電流制御系の応答周波数が、速度制御系の応答周波数よりも十分大きい場合、それぞれ独立の制御系として解析が可能である。(式1)に、コントローラにPI制御を用いたときのモータの電流制御系閉ループ伝達関数を示す。 FIG. 2 shows a closed-loop block diagram of a vector control system composed of a speed control unit and a current control unit. The vector control system is composed of a current minor loop composed of a current PI control unit 43 and a motor model 44, and a cascade connection of a speed outer loop composed of a speed PI control unit 42 and a mechanical system model 45. When the response frequency of the current control system is sufficiently higher than the response frequency of the speed control system, it can be analyzed as an independent control system. (Equation 1) shows the current control system closed-loop transfer function of the motor when PI control is used for the controller.

Figure 2022077267000002
Figure 2022077267000002

(式1)中のRaは抵抗値、Lqはq軸インダクタンス、Kpqは電流制御系の比例ゲイン、Kiqは電流制御系の積分ゲインである。(式1)のブロック線図は、電流PI制御部43とモータモデル44で構成され、図3に示す、電流制御部の閉ループブロック線図のように表現される。電流制御部の閉ループブロック線図は、電流指令をステップ状に変化させるステップ指令部41と、電流偏差がゼロとなるように制御する電流PI制御部43と、モータモデル44を備える。 Ra in (Equation 1) is the resistance value, Lq is the q-axis inductance, Kpq is the proportional gain of the current control system, and Kiq is the integrated gain of the current control system. The block diagram of (Equation 1) is composed of a current PI control unit 43 and a motor model 44, and is represented as a closed loop block diagram of the current control unit shown in FIG. The closed-loop block diagram of the current control unit includes a step command unit 41 that changes the current command in steps, a current PI control unit 43 that controls the current deviation to be zero, and a motor model 44.

(式1)は、零点が-Kiq/Kpqの2次遅れ系であり、このままでは、応答周波数を1次遅れ系のように一変数で指定できない。そのため、伝達関数の零点と極の相殺するように、極を-Kiq/Kpq=-Ra/Lqのように配置すると(式2)の1次伝達関
数が得られ、このとき、比例ゲインは、(式3)、積分ゲインは(式4)のように決定される。
(Equation 1) is a second-order lag system in which the zero point is −Kiq / Kpq, and as it is, the response frequency cannot be specified by one variable like the first-order lag system. Therefore, by arranging the poles as -Kiq / Kpq = -Ra / Lq so as to cancel the zeros and poles of the transfer function, the first-order transfer function of (Equation 2) is obtained, and at this time, the proportional gain is (Equation 3), the integrated gain is determined as in (Equation 4).

Figure 2022077267000003
Figure 2022077267000003

Figure 2022077267000004
Figure 2022077267000004

Figure 2022077267000005
Figure 2022077267000005

(式2)~(式4)中のωcは電流制御系閉ループの応答周波数であり、Kpq/Lqと等しい。また、(式2)が成立するとき、2次遅れ系で見られるようなオーバーシュートや振動は発生しない。 Ωc in (Equation 2) to (Equation 4) is the response frequency of the current control system closed loop, and is equal to Kpq / Lq. Further, when (Equation 2) is established, overshoot and vibration as seen in the secondary lag system do not occur.

このとき、速度指令値ω*をゼロとし、磁極位置を特定の回転位置に引き込み、モータ回転子の位置決めを行うモード後、q軸電流指令値をステップ状またはパルス状に変化させたときの立上り時の応答は、伝達関数による表現では、(式5)のようになり、時系列データは(式6)のような関数で電流指令値に追従する。 At this time, after the mode in which the speed command value ω * is set to zero, the magnetic pole position is pulled to a specific rotation position, and the motor rotor is positioned, the rise when the q-axis current command value is changed in a step shape or a pulse shape. The response of time is as shown in (Equation 5) in the expression by the transfer function, and the time-series data follows the current command value by the function as in (Equation 6).

Figure 2022077267000006
Figure 2022077267000006

Figure 2022077267000007
Figure 2022077267000007

(式5)、(式6)中のIqoは、目標q軸電流指令値である。Iqoは負荷の始動トルクより小さいトルクになるように決定することで回転子を停止させたまま応答を確認できる。なお、d軸電流の立上り時の応答についても、q軸と同様の特性が得られる。 Iqo in (Equation 5) and (Equation 6) is a target q-axis current command value. By determining that Iqo has a torque smaller than the starting torque of the load, the response can be confirmed while the rotor is stopped. As for the response of the d-axis current at the rising edge, the same characteristics as those of the q-axis can be obtained.

ただし、モータ定数の設定値が真値と誤差がある場合は、(式1)の零点と極の相殺条件が厳密に成り立たず、(式2)は成立しない。 However, if the set value of the motor constant has an error from the true value, the canceling condition between the zero point and the pole in (Equation 1) is not strictly satisfied, and (Equation 2) is not satisfied.

例えば、抵抗値の設定値と真値に誤差がある場合の電流制御系のステップ応答波形を図4に示す。図4は、実施の形態1における抵抗の真値(Ra)に対して抵抗の設定値で誤差がある場合の電流制御系のステップ応答の一例である。図4において、横軸は時間を示し、縦軸はステップ応答時の同期回転座標系のq軸電流を示す。抵抗の設定値は0.1Ra~10Raの範囲としている。 For example, FIG. 4 shows a step response waveform of the current control system when there is an error between the set value of the resistance value and the true value. FIG. 4 is an example of the step response of the current control system when there is an error in the set value of the resistance with respect to the true value (Ra) of the resistance in the first embodiment. In FIG. 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the q-axis current of the synchronous rotating coordinate system at the time of step response. The set value of the resistance is in the range of 0.1Ra to 10Ra.

図4のステップ応答波形において、立上り前半の応答性は、抵抗値の設定値(真値と誤差)によらずほぼ同様の波形であり、q軸インダクタンスの設定値の誤差精度が支配的であることがわかる。一方、時定数以降の波形は顕著な差異が出ている。抵抗値がノミナルモデルの抵抗値より大きい場合、電流指令値に達するまでの時間が長期化するため、出力トルクの低下を引き起こす。 In the step response waveform of FIG. 4, the responsiveness in the first half of the rise is almost the same waveform regardless of the set value of the resistance value (true value and error), and the error accuracy of the set value of the q-axis inductance is dominant. You can see that. On the other hand, the waveforms after the time constant have a remarkable difference. If the resistance value is larger than the resistance value of the nominal model, the time required to reach the current command value is prolonged, which causes a decrease in output torque.

また、q軸インダクタンスの設定値と真値に誤差がある場合の電流制御系のステップ応答波形を図5に示す。図5は、実施の形態1におけるq軸インダクタンスの真値(Lq)に対してq軸インダクタンスの設定値で誤差がある場合の電流制御系のステップ応答の一例である。q軸インダクタンスをノミナルモデルの抵抗値に対して0.1~10倍のあいだでスウィープさせたときの電流制御系の閉ループ応答波形であり、特に、q軸インダクタンスがノミナルモデルの抵抗値より大きい場合、オーバーシュートが発生する。 Further, FIG. 5 shows a step response waveform of the current control system when there is an error between the set value and the true value of the q-axis inductance. FIG. 5 is an example of the step response of the current control system when there is an error in the set value of the q-axis inductance with respect to the true value (Lq) of the q-axis inductance in the first embodiment. It is a closed loop response waveform of the current control system when the q-axis inductance is swept between 0.1 and 10 times the resistance value of the nominal model, especially when the q-axis inductance is larger than the resistance value of the nominal model. , Overshoot occurs.

以上のときに、まず、q軸インダクタンスの真値を同定する原理を以下に示す。q軸インダクタンスの設定値に対する実際の応答周波数は(式7)となる。 At the above, first, the principle of identifying the true value of the q-axis inductance is shown below. The actual response frequency to the set value of the q-axis inductance is (Equation 7).

Figure 2022077267000008
Figure 2022077267000008

(式7)中のωsensは、電流指令値を切り替えた時刻から電流指令値の63.2%に達するまでのあいだに観測した実際の応答周波数である。Kpqsetは、応答周波数ωcおよびq軸インダクタンスの設定値により、(式3)で定めた、電流制御系の比例ゲインであり、Lqは、q軸インダクタンスの真値である。このとき、目標とする応答周波数ωcに対し、実際の応答周波数ωsensが得られたことから、このとき、(式3)から、応答周波数の比がq軸インダクタンスの比となる。(式8)にその関係を示す。 Ωsens in (Equation 7) is the actual response frequency observed from the time when the current command value is switched until it reaches 63.2% of the current command value. Kpqset is the proportional gain of the current control system defined by (Equation 3) according to the set values of the response frequency ωc and the q-axis inductance, and Lq is the true value of the q-axis inductance. At this time, since the actual response frequency ωsens was obtained with respect to the target response frequency ωc, the ratio of the response frequencies becomes the ratio of the q-axis inductance from (Equation 3) at this time. The relationship is shown in (Equation 8).

Figure 2022077267000009
Figure 2022077267000009

(式8)中の(Lq)^はq軸インダクタンスの同定値であり、Lqsetは、q軸インダクタンスの設定値である。 In (Equation 8), (Lq) ^ is the identification value of the q-axis inductance, and Lqset is the set value of the q-axis inductance.

よって、(式8)にもとづいて、q軸インダクタンスの真値を同定することができ、さらに同定結果に基づいて、(式3)から、電流制御系の比例ゲインKpqを変更することができる。(式9)にその関係を示す。 Therefore, the true value of the q-axis inductance can be identified based on (Equation 8), and the proportional gain Kpq of the current control system can be changed from (Equation 3) based on the identification result. The relationship is shown in (Equation 9).

Figure 2022077267000010
Figure 2022077267000010

なお、上記と同様の方法で、d軸インダクタンスおよびその電流制御系の比例ゲインの補正ができる。 The d-axis inductance and the proportional gain of the current control system can be corrected by the same method as described above.

次に、抵抗値の真値を同定する原理を以下に示す。抵抗値の真値と設定値とで誤差があるとき、電流指令値が0から最終値の63.2%となる時間をT1とすると、時間T1以降において、その応答性に大きな差異が出る。このとき、時定数のn倍(nは1以上の整数)の時間をnTとすると、(式2)の零極相殺が成立時、(式10)が真値の電流とな
る。
Next, the principle for identifying the true value of the resistance value is shown below. When there is an error between the true value of the resistance value and the set value, and T1 is the time when the current command value becomes 63.2% of the final value from 0, there is a large difference in the responsiveness after the time T1. At this time, assuming that the time n times the time constant (n is an integer of 1 or more) is nT, when the zero pole cancellation of (Equation 2) is established, (Equation 10) becomes the true value current.

Figure 2022077267000011
Figure 2022077267000011

ただし、抵抗値が真値より大きい場合は(式10)のq軸電流値iq(nT)に達する時間が延び、抵抗値が真値より小さい場合は(式10)のq軸電流値iq(nT)に達する時間が縮まる。以上から、過渡応答時において、(式10)のq軸電流値に達する時間nTと、実際に観測値が(式10)のq軸電流値に達するまでの時間との偏差がゼロとなるように、抵抗設定値を探索すれば、抵抗真値の同定値(Ra)^を求めることができる。 However, when the resistance value is larger than the true value, the time to reach the q-axis current value iq (nT) of (Equation 10) is extended, and when the resistance value is smaller than the true value, the q-axis current value iq (Equation 10) is reached. The time to reach nT) is shortened. From the above, the deviation between the time nT for reaching the q-axis current value of (Equation 10) and the time until the observed value actually reaches the q-axis current value of (Equation 10) becomes zero during the transient response. In addition, by searching for the resistance set value, the identification value (Ra) ^ of the true resistance value can be obtained.

さらに、(式4)から、電流制御系の積分ゲインKicを変更することができる。(式11)にその関係を示す。 Further, the integrated gain Kic of the current control system can be changed from (Equation 4). The relationship is shown in (Equation 11).

Figure 2022077267000012
Figure 2022077267000012

以上のように、上記で説明したモータ定数の同定は、機械学習装置101にて実行される。 As described above, the identification of the motor constants described above is executed by the machine learning device 101.

実施の形態1における電流応答時系列データのクラス分類を図6に示す。図6において、横軸は時間を示し、縦軸は同期回転座標系のq軸電流を示す。背景の白色領域は正常領域を示し、色付き領域は異常領域を示す。 FIG. 6 shows the classification of the current response time series data in the first embodiment. In FIG. 6, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the q-axis current in the synchronous rotating coordinate system. The white area in the background indicates a normal area, and the colored area indicates an abnormal area.

電流応答のクラス分類は、モータ制御装置100から送られてきた、dq座標系電流における応答時系列データの立上り時間の時定数、オーバーシュート量、および定常偏差の値の少なくとも一つに基づいて、機械学習装置101にて実行される。 The current response classification is based on at least one of the rise time time constant, overshoot amount, and steady deviation values of the response time series data in the dq coordinate system current sent from the motor controller 100. It is executed by the machine learning device 101.

その後、同定結果をモータ制御装置100に送り返し、同定結果後の応答波形が、図6に示す正常領域のクラスに収まっていた場合、電流制御部9および非干渉制御部6のモータ定数を変更し、dq軸電圧の値を補正することができる。q軸電圧指令に関する関係を(式12)に示す。(式12)中のTiは、積分時間である。 After that, the identification result is sent back to the motor control device 100, and when the response waveform after the identification result falls within the class of the normal region shown in FIG. 6, the motor constants of the current control unit 9 and the non-interference control unit 6 are changed. , The value of the dq axis voltage can be corrected. The relationship regarding the q-axis voltage command is shown in (Equation 12). Ti in (Equation 12) is the integration time.

Figure 2022077267000013
Figure 2022077267000013

次に、「イナーシャ定数同定、および速度制御部の制御ゲイン変更の原理」を以下に説明する。 Next, the "principle of identifying the inertia constant and changing the control gain of the speed control unit" will be described below.

(式13)にコントローラにPI制御を用いたときのモータ1の速度制御系閉ループ伝達関数を示す。 (Equation 13) shows the speed control system closed loop transfer function of the motor 1 when PI control is used for the controller.

Figure 2022077267000014
Figure 2022077267000014

(式13)中のJはモータ軸イナーシャ、Dは回転中の摩擦に対する粘性係数、Pnはモータ1の極対数、Keはモータ1の誘起電圧定数、Kpsは速度制御部8の比例ゲイン、Kisは速度制御部8の積分ゲインである。(式13)の成立する前提条件として、電流制御部9の応答周波数ωcが、速度制御部8の応答周波数ωcsより十分に大きいものとする(ωc>>ωcs)。 In (Equation 13), J is the motor shaft inertia, D is the viscosity coefficient for friction during rotation, Pn is the number of pole pairs of the motor 1, Ke is the induced voltage constant of the motor 1, Kps is the proportional gain of the speed control unit 8, Kis. Is the integrated gain of the speed control unit 8. As a precondition for the establishment of (Equation 13), the response frequency ωc of the current control unit 9 is assumed to be sufficiently larger than the response frequency ωcs of the speed control unit 8 (ωc >> ωcs).

(式13)のブロック線図は速度PI制御部42と機械系モデル45で構成され、図7に示す、速度制御部の閉ループブロック線図のように表現される。速度制御部の閉ループブロック線図は、速度指令をステップ状に変化させるステップ指令部41と、速度偏差がゼロとなるように制御する速度PI制御部42と、機械系モデル45とを備える。 The block diagram of (Equation 13) is composed of a speed PI control unit 42 and a mechanical system model 45, and is represented as a closed loop block diagram of the speed control unit shown in FIG. 7. The closed loop block diagram of the speed control unit includes a step command unit 41 that changes the speed command in steps, a speed PI control unit 42 that controls the speed deviation to be zero, and a mechanical model 45.

(式13)は、零点が-Kis/Kpsの2次遅れ系であり、このままでは、応答周波数を1次遅れ系のように一変数で指定できない。そのため、伝達関数の零点と極の相殺するように、極を-Kis/Kps=-D/J、Kis=Kpωfのように配置すると(式14)の1次伝達関数が得られる。このとき、速度制御部8の比例ゲインは、(式15)、積分ゲインは(式16)のように決定される。 (Equation 13) is a second-order lag system in which the zero point is −Kis / Kps, and as it is, the response frequency cannot be specified by one variable like the first-order lag system. Therefore, by arranging the poles as -Kis / Kps = -D / J, Kis = Kpωf so as to cancel the zero point of the transfer function and the pole, the first-order transfer function of (Equation 14) is obtained. At this time, the proportional gain of the speed control unit 8 is determined as (Equation 15), and the integrated gain is determined as (Equation 16).

Figure 2022077267000015
Figure 2022077267000015

Figure 2022077267000016
Figure 2022077267000016

Figure 2022077267000017
Figure 2022077267000017

(式14)~(式16)中のωcsは速度制御系閉ループの応答周波数であり、Kps/Jと等しい。ωfはωcsに対して、十分小さい任意の応答周波数である。このとき、速度指令値ω*を一定値とし、モータ1が同期回転速度に達した後、速度指令値をステップ状またはパルス状に変化させたときの立上り時の応答は、伝達関数による表現では、(式17)のようになり、時系列データは(式18)のような関数で速度指令値に追従する。 Ωcs in (Equation 14) to (Equation 16) is the response frequency of the speed control system closed loop, and is equal to Kps / J. ωf is an arbitrary response frequency that is sufficiently small with respect to ωcs. At this time, the speed command value ω * is set to a constant value, and after the motor 1 reaches the synchronous rotation speed, the response at the time of rising when the speed command value is changed in a step shape or a pulse shape is expressed by the transmission function. , (Equation 17), and the time-series data follows the speed command value with a function like (Equation 18).

Figure 2022077267000018
Figure 2022077267000018

Figure 2022077267000019
Figure 2022077267000019

(式17)、(式18)中のΔωstepは、過渡応答前の速度指令値と過渡応答後の速度指令値との差分である。ただし、イナーシャ定数Jの設定値が真値と誤差がある場合は、(式13)の零点と極の相殺条件が厳密に成り立たず、(式14)は成立しない。 Δωstep in (Equation 17) and (Equation 18) is the difference between the speed command value before the transient response and the speed command value after the transient response. However, if the set value of the inertia constant J has an error from the true value, the canceling condition between the zero point and the pole in (Equation 13) is not strictly satisfied, and (Equation 14) is not satisfied.

実施の形態1におけるモータ軸イナーシャの真値(J)に対してモータ軸イナーシャの設定値で誤差がある場合の速度制御系のステップ応答の一例を図8に示す。図8において、横軸は時間を示し、縦軸はモータ1の回転速度を示す。モータ軸イナーシャの設定値は0.1J~10Jの範囲としている。 FIG. 8 shows an example of the step response of the speed control system when there is an error in the set value of the motor shaft inertia with respect to the true value (J) of the motor shaft inertia in the first embodiment. In FIG. 8, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the rotation speed of the motor 1. The set value of the motor shaft inertia is in the range of 0.1J to 10J.

図8は、イナーシャ値をノミナルモデルのイナーシャ値に対して0.1~10倍のあいだでスウィープさせたときの速度制御系の閉ループ応答波形であり、特に、イナーシャ値がノミナルモデルのイナーシャ値より大きい場合、オーバーシュートが発生することで、所望の速度になるまで時間を要するため、q軸電流指令の生成が遅れ、トルク応答性が低下する。 FIG. 8 shows a closed-loop response waveform of the speed control system when the inertia value is swept between 0.1 and 10 times the inertia value of the nominal model. In particular, the inertia value is higher than the inertia value of the nominal model. If it is large, overshoot occurs and it takes time to reach a desired speed, so that the generation of the q-axis current command is delayed and the torque response is lowered.

以上のとき、モータ軸イナーシャの真値を同定する原理を以下に示す。q軸インダクタンスの設定値に対する実際の応答周波数は(式19)となる。 In the above cases, the principle for identifying the true value of the motor shaft inertia is shown below. The actual response frequency to the set value of the q-axis inductance is (Equation 19).

Figure 2022077267000020
Figure 2022077267000020

(式19)中のωsp_sensは、速度指令値を切り替えた時刻から速度指令値の63.2%に達するまでの観測した実際の応答周波数である。Kps_setは、応答周波数ωcsおよびモータ軸イナーシャJの設定値により(式15)で定めた、速度制御系の比例ゲインであり、Jは、モータ軸イナーシャの真値である。このとき、目標とする応答周波数ωcsに対し、実際の応答周波数ωsp_sensが得られたことから、(式15)から、応答周波数の比がモータ軸イナーシャの比となる。(式20)にその関係を示す。 Ωsp_sens in (Equation 19) is the observed actual response frequency from the time when the speed command value is switched until it reaches 63.2% of the speed command value. Kps_set is the proportional gain of the speed control system determined by (Equation 15) by the set values of the response frequency ωcs and the motor shaft inertia J, and J is the true value of the motor shaft inertia J. At this time, since the actual response frequency ωsp_sens was obtained with respect to the target response frequency ωcs, the ratio of the response frequencies is the ratio of the motor shaft inertia from (Equation 15). The relationship is shown in (Equation 20).

Figure 2022077267000021
Figure 2022077267000021

(式20)中の(J)^はモータ軸イナーシャの同定値であり、Jsetはモータ軸イナーシャの設定値である。 (J) ^ in (Equation 20) is the identification value of the motor shaft inertia, and Jset is the set value of the motor shaft inertia.

よって、(式20)にもとづいて、モータ軸イナーシャの真値を同定することができ、さらに同定結果に基づいて、(式15)、(式16)から、速度制御系の比例ゲインKpsおよびKisを変更することができる。(式21)、(式22)にその関係を示す。 Therefore, the true value of the motor shaft inertia can be identified based on (Equation 20), and based on the identification results, the proportional gains Kps and Kis of the speed control system are obtained from (Equation 15) and (Equation 16). Can be changed. The relationship is shown in (Equation 21) and (Equation 22).

Figure 2022077267000022
Figure 2022077267000022

Figure 2022077267000023
Figure 2022077267000023

上記で実行されたモータ軸イナーシャの同定は、モータ制御装置100から送られてきた応答時系列データをもとに、機械学習装置101にて実行される。機械学習装置101は、同定結果をモータ制御装置100に送り返す。 The identification of the motor shaft inertia executed above is executed by the machine learning device 101 based on the response time series data sent from the motor control device 100. The machine learning device 101 sends the identification result back to the motor control device 100.

実施の形態1における速度応答時系列データのクラス分類を図9に示す。図9において、横軸は時間を示し、縦軸はモータ1の回転速度を示す。背景の白色領域は正常領域を示し、色付き領域は異常領域を示す。 FIG. 9 shows the classification of the speed response time series data in the first embodiment. In FIG. 9, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the rotation speed of the motor 1. The white area in the background indicates a normal area, and the colored area indicates an abnormal area.

同定結果後の応答波形が、図9に示す正常領域のクラスに収まっていた場合、速度制御部8の制御ゲインを変更し、q軸電流指令値を補正することができる。q軸電圧指令と速度制御部8の制御ゲインの関係を(式23)に示す。 When the response waveform after the identification result falls within the class of the normal region shown in FIG. 9, the control gain of the speed control unit 8 can be changed and the q-axis current command value can be corrected. The relationship between the q-axis voltage command and the control gain of the speed control unit 8 is shown in (Equation 23).

Figure 2022077267000024
Figure 2022077267000024

以上のように、本実施の形態において機械学習装置101は、永久磁石同期モータであるモータ1をベクトル制御によって制御するモータ制御装置100と接続して、モータ制御装置100の機械学習を行う機械学習装置である。 As described above, in the present embodiment, the machine learning device 101 connects the motor 1 which is a permanent magnet synchronous motor to the motor control device 100 which is controlled by vector control, and performs machine learning of the motor control device 100. It is a device.

機械学習装置101は、モータ1の回転速度の応答時系列データを記憶する速度応答時系列データ記憶部19と、回転速度の応答時系列データから速度制御の時定数を検出する速度時定数検出部18とを備える。 The machine learning device 101 includes a speed response time series data storage unit 19 that stores response time series data of the rotation speed of the motor 1, and a speed time constant detection unit that detects a speed control time constant from the response time series data of the rotation speed. Equipped with 18.

加えて、機械学習装置101は、速度時定数検出部18が出力した時定数に基づきモータ1のモータ軸のイナーシャ定数を補正するイナーシャ定数補正部17と、あらかじめ設定したイナーシャ定数とイナーシャ定数補正部が出力したイナーシャ補正値とに基づき、速度応答教師データと速度応答テストデータとを生成する速度応答データ生成部20と、速度応答教師データと速度応答テストデータとに基づき、モータの速度応答性のクラス分類を行う速度応答分類部21とを備える。 In addition, the machine learning device 101 includes an inertia constant correction unit 17 that corrects the inertia constant of the motor shaft of the motor 1 based on the time constant output by the speed time constant detection unit 18, and a preset inertia constant and inertia constant correction unit. The speed response data generation unit 20 that generates the speed response teacher data and the speed response test data based on the inertia correction value output by, and the speed response of the motor based on the speed response teacher data and the speed response test data. It is provided with a speed response classification unit 21 for classifying.

この構成により、永久磁石同期モータ1のベクトル制御系において、設定値補正と制御ゲイン修正とを実行し、精度の高い速度制御と電流制御とが実現可能になる。 With this configuration, in the vector control system of the permanent magnet synchronous motor 1, set value correction and control gain correction are executed, and highly accurate speed control and current control can be realized.

また、本実施の形態のように、速度応答分類部21は、モータ1の同期回転中において、速度指令値を与えたときの、立上り時の時定数、オーバーシュート量、および定常偏差の値の少なくとも一つに基づいて分類したクラス分類を、モータ制御装置100へ出力してもよい。 Further, as in the present embodiment, the speed response classification unit 21 determines the value of the time constant at the time of rising, the amount of overshoot, and the value of the steady deviation when the speed command value is given during the synchronous rotation of the motor 1. The classification classified based on at least one may be output to the motor control device 100.

また、本実施の形態のように、イナーシャ定数補正部17は、モータ1のモータ軸のイナーシャ真値を速度時定数検出部18の時定数から同定し、モータ制御装置100へ出力してモータ1を制御してもよい。 Further, as in the present embodiment, the inertia constant correction unit 17 identifies the inertia value of the motor shaft of the motor 1 from the time constant of the speed time constant detection unit 18, and outputs the output to the motor control device 100 to drive the motor 1. May be controlled.

また、本実施の形態のように、速度応答教師データは、所定の速度応答周波数と一つ以上のイナーシャ設定値に基づき生成した積分系または1次遅れ系の過渡応答時系列データにおける、立上り時の時定数、オーバーシュート量、および定常偏差の値の少なくとも一つを含む特徴量ベクトルに基づいて分類したクラス分類を、モータ制御装置100へ出力してもよい。 Further, as in the present embodiment, the velocity response teacher data is the transient response time series data of the integral system or the first-order lag system generated based on the predetermined velocity response frequency and one or more inertia set values at the rising edge. The classification based on the feature amount vector including at least one of the time constant, the overshoot amount, and the steady deviation value of the above may be output to the motor control device 100.

また、本実施の形態のモータ制御装置100は、上記の機械学習装置101からの出力に応じ、永久磁石同期モータであるモータ1をベクトル制御によって制御するモータ制御装置である。 Further, the motor control device 100 of the present embodiment is a motor control device that controls the motor 1 which is a permanent magnet synchronous motor by vector control in response to the output from the machine learning device 101.

モータ制御装置100は、モータ1の静止座標系のU相とV相とW相の三相電流を検出する電流検出部3と、モータ1の実回転位置を検出する回転位置検出部2と、三相電流を同期回転座標系のd軸電流とq軸電流とに変換する三相/dq座標変換部4と、モータ1の速度指令値と実回転位置とから算出した回転速度に基づき、d軸電流またはq軸電流の少なくとも一つの指令電流を算出する速度制御部8とを備える。 The motor control device 100 includes a current detection unit 3 that detects a three-phase current of U-phase, V-phase, and W-phase in the stationary coordinate system of the motor 1, a rotation position detection unit 2 that detects the actual rotation position of the motor 1. Based on the three-phase / dq coordinate conversion unit 4 that converts the three-phase current into the d-axis current and the q-axis current of the synchronous rotation coordinate system, and the rotation speed calculated from the speed command value of the motor 1 and the actual rotation position, d. A speed control unit 8 for calculating at least one command current of the shaft current or the q-axis current is provided.

加えて、モータ制御装置100は、指令電流とd軸電流またはq軸電流とに基づき、d軸またはq軸の少なくとも一つの電圧指令を算出する電流制御部9と、電圧指令を同期回転座標系の三相電圧指令に変換するdq座標/三相変換部10と、三相電圧指令に基づき、図示しないが、インバータに備わるスイッチング素子をパルス幅制御し、モータを駆動するPWM制御部11とを備える。 In addition, the motor control device 100 has a current control unit 9 that calculates at least one voltage command of the d-axis or the q-axis based on the command current and the d-axis current or the q-axis current, and the voltage command is a synchronous rotation coordinate system. The dq coordinate / three-phase conversion unit 10 that converts to the three-phase voltage command of the above, and the PWM control unit 11 that controls the pulse width of the switching element provided in the inverter and drives the motor based on the three-phase voltage command, although not shown. Be prepared.

加えて、モータ制御装置100は、モータ1のモータ軸イナーシャ定数を変更するイナーシャ定数変更部15と、速度制御部8のパラメータを変更する速度制御パラメータ変更部14と、モータ1の抵抗定数、d軸インダクタンス定数、およびq軸インダクタンス定数を変更するモータ定数変更部13と、電流制御部9のパラメータを変更する電流制御パラメータ変更部12と、速度制御パラメータ変更部14、モータ定数変更部13、および電流制御パラメータ変更部12の少なくとも一つの実行可否を決定する変更可否決定部16とを備える。 In addition, the motor control device 100 includes an inductance constant changing unit 15 that changes the motor shaft inductance constant of the motor 1, a speed control parameter changing unit 14 that changes the parameters of the speed control unit 8, and a resistance constant of the motor 1, d. The motor constant changing unit 13 for changing the shaft inductance constant and the q-axis inductance constant, the current control parameter changing unit 12 for changing the parameters of the current control unit 9, the speed control parameter changing unit 14, the motor constant changing unit 13, and the motor constant changing unit 13. The current control parameter changing unit 12 includes at least one changeability determining unit 16 that determines whether or not execution is possible.

この構成により、永久磁石同期モータ1のベクトル制御系において、設定値補正と制御ゲイン修正とを実行し、精度の高い速度制御と電流制御とが実現可能になる。 With this configuration, in the vector control system of the permanent magnet synchronous motor 1, set value correction and control gain correction are executed, and highly accurate speed control and current control can be realized.

なお、図1の機械学習装置101は、速度制御系(イナーシャ定数補正部17~速度応答分類部21のブロック)の学習と、電流制御系(モータ定数補正部22~電流応答分類部26のブロック)の学習とを備えている。実施の形態1においては、速度制御系のみでも構わない。また、機械学習装置101は、速度制御系と電流制御系の両方の学習を行えば、より精度の高い速度制御と電流制御とが実現可能になる。 The machine learning device 101 of FIG. 1 learns the speed control system (blocks of inertia constant correction unit 17 to speed response classification unit 21) and blocks the current control system (motor constant correction unit 22 to current response classification unit 26). ) With learning. In the first embodiment, only the speed control system may be used. Further, if the machine learning device 101 learns both the speed control system and the current control system, more accurate speed control and current control can be realized.

(実施の形態2)
以下、図10、図11を用いて、実施の形態2を説明する。位置センサレス構成であるモータ制御装置200、およびモータ制御装置200と接続する機械学習装置101の構成を図10に示す。機械学習装置101は、モータ1を制御するモータ制御装置200と接続して、モータ制御装置200の機械学習を行う。機械学習装置101は実施の形態1の機械学習装置101と同じなので詳細な説明を省略する。実施の形態1と同じ構成および動作は、実施の形態1と同じ番号を付与し、詳細な説明を省く。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 shows the configuration of the motor control device 200 having a position sensorless configuration and the machine learning device 101 connected to the motor control device 200. The machine learning device 101 is connected to the motor control device 200 that controls the motor 1 to perform machine learning of the motor control device 200. Since the machine learning device 101 is the same as the machine learning device 101 of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted. The same configurations and operations as those of the first embodiment are given the same numbers as those of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

モータ制御装置200は、機械学習装置101からの出力に応じ、センサレスベクトル制御によってモータ1を制御する。モータ制御装置200は、モータ1の静止座標系のU相とV相とW相の三相電流を検出する電流検出部3と、電流検出部3で得られた三相電流
を、推定回転座標系のγ軸電流とδ軸電流とに変換する三相/γδ座標変換部31とを備える。
The motor control device 200 controls the motor 1 by sensorless vector control according to the output from the machine learning device 101. The motor control device 200 estimates rotational coordinates of the three-phase currents obtained by the current detection unit 3 and the current detection unit 3 that detects the three-phase currents of the U-phase, V-phase, and W-phase of the stationary coordinate system of the motor 1. It is provided with a three-phase / γδ coordinate conversion unit 31 that converts the γ-axis current and the δ-axis current of the system.

また、モータ制御装置200は、γ軸電流とδ軸電流とに基づき、γ軸速度誘起電圧またはδ軸速度誘起電圧の少なくとも一つの速度誘起電圧を算出する誘起電圧オブザーバ部32と、速度誘起電圧に基づきモータ1の推定回転位置を算出する回転位置推定部33と、速度誘起電圧に基づきモータ1の推定回転速度を算出する回転速度推定部34とを備える。 Further, the motor control device 200 has an induced voltage observer unit 32 that calculates at least one velocity-induced voltage of the γ-axis velocity-induced voltage or the δ-axis velocity-induced voltage based on the γ-axis current and the δ-axis current, and the velocity-induced voltage. A rotation position estimation unit 33 that calculates an estimated rotation position of the motor 1 based on the above, and a rotation speed estimation unit 34 that calculates an estimated rotation speed of the motor 1 based on the speed-induced voltage are provided.

また、モータ制御装置200は、モータ1の速度指令値と回転速度推定部34が算出した推定回転速度とに基づき、γ軸電流またはδ軸電流の少なくとも一つの指令電流を算出する推定速度制御部35と、指令電流とγδ軸電流とに基づき、γ軸またはδ軸の少なくとも一つの推定電圧指令値を算出するγδ軸電流制御部36と、推定電圧指令値を推定回転座標系の三相電圧指令値に変換するγδ座標/三相変換部37と、三相電圧指令値に基づきインバータに備わるスイッチング素子をパルス幅制御し、モータ1を駆動するPWM制御部11とを備える。 Further, the motor control device 200 is an estimated speed control unit that calculates at least one command current of the γ-axis current or the δ-axis current based on the speed command value of the motor 1 and the estimated rotation speed calculated by the rotation speed estimation unit 34. 35, the γδ-axis current control unit 36 that calculates at least one estimated voltage command value of the γ-axis or the δ-axis based on the command current and the γδ-axis current, and the three-phase voltage of the estimated rotation coordinate system that calculates the estimated voltage command value. It includes a γδ coordinate / three-phase conversion unit 37 that converts to a command value, and a PWM control unit 11 that controls the pulse width of a switching element provided in the inverter based on the three-phase voltage command value and drives the motor 1.

また、モータ制御装置200は、推定速度制御部35のパラメータを変更する推定速度制御パラメータ変更部38と、γδ軸電流制御部36のパラメータを変更するγδ軸電流制御パラメータ変更部39と、モータ1のモータ軸イナーシャ定数を変更するイナーシャ定数変更部15と、モータ1の抵抗定数、d軸インダクタンス定数、およびq軸インダクタンス定数を変更するモータ定数変更部13と、推定速度制御パラメータ変更部38、モータ定数変更部13、およびγδ軸電流制御パラメータ変更部39の少なくとも一つの実行可否を決定する変更可否決定部16とを備える。 Further, the motor control device 200 includes an estimated speed control parameter changing unit 38 that changes the parameters of the estimated speed control unit 35, a γδ axis current control parameter changing unit 39 that changes the parameters of the γδ axis current control unit 36, and a motor 1. The inertia constant changing unit 15 for changing the motor axis inertia constant, the motor constant changing unit 13 for changing the resistance constant, d-axis inductance constant, and q-axis inductance constant of the motor 1, the estimated speed control parameter changing unit 38, and the motor. It includes a constant change unit 13 and a changeability determination unit 16 that determines at least one executionability of the γδ-axis current control parameter change unit 39.

モータ制御装置200において、モータ1の推定回転速度は、まず、電流検出部3において三相電流を検出し、三相/γδ座標変換部31において三相電流を推定回転座標系のγ軸電流とδ軸電流に変換する。誘起電圧オブザーバ部32は、γ軸電流とδ軸電流とモータ定数とγ軸電圧およびδ軸電圧から誘起電圧を算出し、回転速度推定部34によって、誘起電圧に基づき推定回転速度が算出される。 In the motor control device 200, the estimated rotation speed of the motor 1 is such that the current detection unit 3 first detects the three-phase current, and the three-phase / γδ coordinate conversion unit 31 uses the three-phase current as the γ-axis current of the estimated rotation coordinate system. Convert to δ-axis current. The induced voltage observer unit 32 calculates the induced voltage from the γ-axis current, the δ-axis current, the motor constant, the γ-axis voltage, and the δ-axis voltage, and the rotation speed estimation unit 34 calculates the estimated rotation speed based on the induced voltage. ..

推定速度制御部35は、検出された推定回転速度(ω)^とモータ1の速度指令値ω*との偏差をとり、速度偏差がゼロとなるように、δ軸電流指令値を出力する。出力されたδ軸電流指令値とモータ1に流れる静止座標系の相電流Iu、Iv、Iwの電流検出値は、三相/γδ座標変換部31により、推定回転座標系のγδ軸電流iγ、iδに変換される。 The estimated speed control unit 35 takes a deviation between the detected estimated rotation speed (ω) ^ and the speed command value ω * of the motor 1, and outputs a δ-axis current command value so that the speed deviation becomes zero. The output δ-axis current command value and the current detection values of the static coordinate system phase currents Iu, Iv, and Iw flowing through the motor 1 are determined by the three-phase / γδ coordinate conversion unit 31 to determine the estimated rotational coordinate system γδ-axis current iγ. Converted to iδ.

γδ軸電流制御部36は、変換されたγδ軸電流iγ、iδと電流指令値iγ*、iδ*との偏差をとり、電流偏差がゼロとなるようにvγ**、vδ**を出力する。vγ**、vδ**は、γ軸とδ軸とのあいだで速度起電力項が干渉しあうため、非干渉制御部6の出力と足し合わせたものをγδ軸の電圧指令値とすることで、各軸のインピーダンスを抵抗と各軸のインダクタンスとで構成されるRL回路として扱うことができる。 The γδ-axis current control unit 36 takes a deviation between the converted γδ-axis currents iγ and iδ and the current command values iγ * and iδ *, and outputs vγ ** and vδ ** so that the current deviation becomes zero. .. In vγ ** and vδ **, the velocity electromotive force terms interfere with each other between the γ axis and the δ axis, so the sum of the output of the non-interference control unit 6 is used as the voltage command value of the γδ axis. Therefore, the impedance of each axis can be treated as an RL circuit composed of a resistance and an inductance of each axis.

γδ座標/三相変換部37は、γδ軸の電圧指令値を、静止座標系の相電圧Vu、Vv、Vwに変換する。相電圧Vu、Vv、Vwは、PWM制御部11において、三角波またはのこぎり波のキャリア波と比較することで、所定のデューティ比のゲート信号を生成する。このゲート信号によって、インバータ回路のパワー素子を駆動し、モータ1の各相に電圧を印加する。ただし、モータ1が同期回転中において、推定回転座標のγ軸は同期回転座標系のd軸に一致し、推定回転座標のδ軸は同期回転座標系のq軸に一致する。 The γδ coordinate / three-phase conversion unit 37 converts the voltage command value of the γδ axis into the phase voltages Vu, Vv, and Vw of the rest coordinate system. The phase voltages Vu, Vv, and Vw generate a gate signal having a predetermined duty ratio in the PWM control unit 11 by comparing with a carrier wave of a triangular wave or a sawtooth wave. The power element of the inverter circuit is driven by this gate signal, and a voltage is applied to each phase of the motor 1. However, while the motor 1 is rotating synchronously, the γ axis of the estimated rotating coordinate coincides with the d axis of the synchronous rotating coordinate system, and the δ axis of the estimated rotating coordinate coincides with the q axis of the synchronous rotating coordinate system.

推定速度制御パラメータ変更部38は、同定したモータ軸イナーシャ定数に基づき、推定速度制御部35の制御ゲインを変更する。また、γδ軸電流制御パラメータ変更部39は、同定したモータ定数である抵抗値、d軸インダクタンス、およびq軸インダクタンスに基づき、γδ軸電流制御部36の制御ゲインを変更する。モータ定数変更部13は、非干渉制御部6のモータ定数、および誘起電圧オブザーバ部32のモータ定数を変更する。誘起電圧オブザーバ部32における、モータ定数と誘起電圧の関係を(式24)、(式25)に示す。 The estimated speed control parameter changing unit 38 changes the control gain of the estimated speed control unit 35 based on the identified motor shaft inertia constant. Further, the γδ-axis current control parameter changing unit 39 changes the control gain of the γδ-axis current control unit 36 based on the identified resistance value, d-axis inductance, and q-axis inductance. The motor constant changing unit 13 changes the motor constant of the non-interference control unit 6 and the motor constant of the induced voltage observer unit 32. The relationship between the motor constant and the induced voltage in the induced voltage observer unit 32 is shown in (Equation 24) and (Equation 25).

Figure 2022077267000025
Figure 2022077267000025

Figure 2022077267000026
Figure 2022077267000026

(式24)、(式25)中の(eγ)^は、誘起電圧オブザーバ部32により得られたγ軸誘起電圧、(eδ)^は、誘起電圧オブザーバ部32により得られたδ軸誘起電圧、Vγはγ軸電圧、Vδはδ軸電圧、(Ra)^は抵抗同定値、iγはγ軸電流、iδはδ軸電流、ωは推定回転速度、(Lq)^はq軸インダクタンス同定値、(Ld)^はd軸インダクタンス同定値である。このとき、d軸とγ軸間の推定位相誤差は、推定回転座標系におけるγδ軸の誘起電圧と推定位相誤差Δθの関係から、(式26)となる。 In (Equation 24) and (Equation 25), (eγ) ^ is the γ-axis induced voltage obtained by the induced voltage observer unit 32, and (eδ) ^ is the δ-axis induced voltage obtained by the induced voltage observer unit 32. , Vγ is γ-axis voltage, Vδ is δ-axis voltage, (Ra) ^ is resistance identification value, iγ is γ-axis current, iδ is δ-axis current, ω is estimated rotation speed, (Lq) ^ is q-axis inductance identification value , (Ld) ^ are d-axis inductance identification values. At this time, the estimated phase error between the d-axis and the γ-axis is (Equation 26) from the relationship between the induced voltage of the γδ-axis and the estimated phase error Δθ in the estimated rotating coordinate system.

Figure 2022077267000027
Figure 2022077267000027

(式26)で得られた推定位置誤差から、回転速度推定部34は、(式27)を用いて推定回転速度を算出することができる。また、回転位置推定部33は、(式27)で得られた推定回転速度から、(式28)を用いて推定回転位置を算出することができる。(式27)中のKpesは、回転速度推定部34の比例ゲイン、Kiesは回転速度推定部34の積分ゲインである。 From the estimated position error obtained in (Equation 26), the rotation speed estimation unit 34 can calculate the estimated rotation speed using (Equation 27). Further, the rotation position estimation unit 33 can calculate the estimated rotation position using (Equation 28) from the estimated rotation speed obtained by (Equation 27). Kpes in (Equation 27) is the proportional gain of the rotation speed estimation unit 34, and Kies is the integral gain of the rotation speed estimation unit 34.

Figure 2022077267000028
Figure 2022077267000028

Figure 2022077267000029
Figure 2022077267000029

以上から、誘起電圧オブザーバにおける(式24)、(式25)で、より真値に近いモータ定数同定値に変更することで、正確なγδ軸誘起電圧を算出でき、その結果、推定回転速度(ω)^および推定回転位置(θ)^の推定精度を向上することができる。 From the above, accurate γδ-axis induced voltage can be calculated by changing the motor constant identification value closer to the true value in (Equation 24) and (Equation 25) in the induced voltage observer, and as a result, the estimated rotation speed (Estimated rotation speed) The estimation accuracy of ω) ^ and the estimated rotation position (θ) ^ can be improved.

実施の形態2における推定位相系の位相外乱応答の一例を図11に示す。図11において、横軸は時間を示し、縦軸は、実位相と推定位相の位相偏差を示す。 FIG. 11 shows an example of the phase disturbance response of the estimated phase system in the second embodiment. In FIG. 11, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the phase deviation between the actual phase and the estimated phase.

モータ回転中における推定位相系の応答性の定量評価は、位相が連続的に変化しているため、ステップ応答では難しい。例えば、一時的に回転位置センサを取り付けられる環境であれば、図11のように、推定位相に外乱を加え、センサ位相に推定位相を追従させるように、位相偏差の整定時間を調整することで、Kpes、Kiesを決定できる。 Quantitative evaluation of the responsiveness of the estimated phase system during motor rotation is difficult with step response because the phase changes continuously. For example, in an environment where a rotation position sensor can be temporarily attached, by applying a disturbance to the estimated phase and adjusting the phase deviation setting time so that the estimated phase follows the sensor phase, as shown in FIG. , Kpes, Kies can be determined.

以上のように、本実施の形態において機械学習装置101は、永久磁石同期モータであるモータ1をベクトル制御によって制御するモータ制御装置200と接続して、モータ制御装置200の機械学習を行う機械学習装置である。 As described above, in the present embodiment, the machine learning device 101 connects the motor 1 which is a permanent magnet synchronous motor to the motor control device 200 which is controlled by vector control, and performs machine learning of the motor control device 200. It is a device.

機械学習装置101は、モータ1のdq座標電流の応答時系列データを記憶する電流応答時系列データ記憶部24と、dq座標電流の時系列データから、電流制御の時定数を検出する電流時定数検出部23とを備える。 The machine learning device 101 has a current response time-series data storage unit 24 that stores the response time-series data of the dq coordinate current of the motor 1, and a current time constant that detects the time constant of current control from the time-series data of the dq coordinate current. A detection unit 23 is provided.

加えて、機械学習装置101は、電流時定数検出部23が出力した時定数に基づき、モータ1の抵抗値とq軸インダクタンスとを補正するモータ定数補正部22と、あらかじめ設定したモータ定数の設定値とモータ定数補正部22が出力したモータ定数補正値に基づき、電流応答教師データと電流応答テストデータとを生成する電流応答データ生成部25と、電流応答教師データと電流応答テストデータとに基づき、モータ1の電流応答性のクラス分類を行う電流応答分類部26とを備える。 In addition, the machine learning device 101 has a motor constant correction unit 22 that corrects the resistance value of the motor 1 and the q-axis inductance based on the time constant output by the current time constant detection unit 23, and a preset motor constant setting. Based on the value and the motor constant correction value output by the motor constant correction unit 22, the current response data generation unit 25 that generates the current response teacher data and the current response test data, and the current response teacher data and the current response test data. , A current response classification unit 26 for classifying the current responsiveness of the motor 1 is provided.

この構成により、永久磁石同期モータ1のベクトル制御系において、設定値補正と制御ゲイン修正とを実行し、精度の高い速度制御と電流制御とが実現可能になる。 With this configuration, in the vector control system of the permanent magnet synchronous motor 1, set value correction and control gain correction are executed, and highly accurate speed control and current control can be realized.

また、本実施の形態のように、電流応答分類部26は、モータ1の回転子の位置決めにおいて、電流指令値を与えたときの、dq座標系電流の時系列データに対して、dq座標系電流の立上り時間の時定数、オーバーシュート量および定常偏差の値の少なくとも一つに基づいて分類したクラス分類を、モータ制御装置200へ出力してもよい。 Further, as in the present embodiment, the current response classification unit 26 sets the dq coordinate system with respect to the time series data of the dq coordinate system current when the current command value is given in the positioning of the rotor of the motor 1. The classification based on at least one of the time constant of the rise time of the current, the amount of overshoot, and the value of the steady deviation may be output to the motor control device 200.

また、本実施の形態のように、モータ定数補正部は、モータ1の抵抗真値、モータ1のd軸のインダクタンス真値、およびモータ1のq軸のインダクタンス真値の少なくとも一つを、電流時定数検出部23の時定数から同定し、モータ制御装置200へ出力してもよい。 Further, as in the present embodiment, the motor constant correction unit sets at least one of the true resistance value of the motor 1, the true inductance value of the d-axis of the motor 1, and the true inductance value of the q-axis of the motor 1 as a current. It may be identified from the time constant of the time constant detection unit 23 and output to the motor control device 200.

また、本実施の形態のように、電流応答教師データは、抵抗設定値、d軸インダクタンス設定値、およびq軸インダクタンス設定値の少なくとも一つに基づき生成した積分系または1次遅れ系の過渡応答時系列データにおける、立上り時の時定数、オーバーシュート量、および定常偏差の値の少なくとも一つを含む特徴量ベクトルに基づいて分類したクラス分類と、所定の電流応答周波数とを、モータ制御装置200へ出力してもよい。 Further, as in the present embodiment, the current response teacher data is a transient response of an integral system or a first-order lag system generated based on at least one of a resistance set value, a d-axis inductance set value, and a q-axis inductance set value. The motor control device 200 classifies the classification based on the feature quantity vector including at least one of the rising time constant, the overshoot amount, and the steady deviation value in the time series data, and the predetermined current response frequency. It may be output to.

また、本実施の形態のように、モータ制御装置200は、センサレスベクトル制御によってモータ1を制御してもよい。 Further, as in the present embodiment, the motor control device 200 may control the motor 1 by sensorless vector control.

これにより、位置センサレス構成のモータ制御装置において、推定位相部のモータパラメータ同定結果による変更によって、脱調しにくくなる効果がある。 As a result, in a motor control device having a position sensorless configuration, there is an effect that step-out is less likely to occur due to a change in the estimated phase portion based on the motor parameter identification result.

また、本実施の形態におけるモータ制御装置200は、上記の機械学習装置101からの出力に応じ、永久磁石同期モータであるモータ1をセンサレスベクトル制御によって制御するモータ制御装置である。 Further, the motor control device 200 in the present embodiment is a motor control device that controls the motor 1 which is a permanent magnet synchronous motor by sensorless vector control in response to the output from the machine learning device 101.

モータ制御装置200は、モータ1の静止座標系のU相とV相とW相の三相電流を検出する電流検出部3と、三相電流を、推定回転座標系のγ軸電流とδ軸電流とに変換する三相/γδ座標変換部31と、γ軸電流とδ軸電流とに基づき、γ軸速度誘起電圧またはδ軸速度誘起電圧の少なくとも一つの速度誘起電圧を算出する誘起電圧オブザーバ部32と、速度誘起電圧に基づきモータの推定回転位置を算出する回転位置推定部33と、速度誘起電圧に基づきモータの推定回転速度を算出する回転速度推定部34とを備える。 The motor control device 200 includes a current detection unit 3 for detecting the three-phase currents of the U-phase, V-phase, and W-phase of the stationary coordinate system of the motor 1, and the three-phase current, and the γ-axis current and the δ-axis of the estimated rotation coordinate system. An induced voltage observer that calculates at least one velocity-induced voltage of γ-axis velocity-induced voltage or δ-axis velocity-induced voltage based on the three-phase / γδ coordinate conversion unit 31 that converts to current and the γ-axis current and δ-axis current. The unit 32 includes a rotation position estimation unit 33 that calculates an estimated rotation position of the motor based on the speed-induced voltage, and a rotation speed estimation unit 34 that calculates the estimated rotation speed of the motor based on the speed-induced voltage.

加えて、モータ制御装置200は、モータ1の速度指令値と回転速度推定部34が算出した推定回転速度とに基づき、γ軸電流またはδ軸電流の少なくとも一つの指令電流を算出する推定速度制御部35と、指令電流とγδ軸電流とに基づき、γ軸またはδ軸の少なくとも一つの推定電圧指令値を算出するγδ軸電流制御部36と、推定電圧指令値を推定回転座標系の三相電圧指令値に変換するγδ座標/三相変換部37と、三相電圧指令値に基づきインバータに備わるスイッチング素子をパルス幅制御し、モータ1を駆動するPWM制御部11とを備える。 In addition, the motor control device 200 calculates an estimated speed control that calculates at least one command current of the γ-axis current or the δ-axis current based on the speed command value of the motor 1 and the estimated rotation speed calculated by the rotation speed estimation unit 34. Three phases of the unit 35, the γδ-axis current control unit 36 that calculates at least one estimated voltage command value of the γ-axis or the δ-axis based on the command current and the γδ-axis current, and the estimated voltage command value of the estimated rotational coordinate system. It includes a γδ coordinate / three-phase conversion unit 37 that converts into a voltage command value, and a PWM control unit 11 that controls the pulse width of a switching element provided in the inverter based on the three-phase voltage command value and drives the motor 1.

加えて、モータ制御装置200は、推定速度制御部35のパラメータを変更する推定速度制御パラメータ変更部38と、γδ軸電流制御部のパラメータを変更するγδ軸電流制御パラメータ変更部39と、モータ1のモータ軸イナーシャ定数を変更するイナーシャ定数変更部15と、モータ1の抵抗定数、d軸インダクタンス定数、およびq軸インダクタンス定数を変更するモータ定数変更部13と、推定速度制御パラメータ変更部38、モータ定数変更部13、およびγδ軸電流制御パラメータ変更部39の少なくとも一つの実行可否を決定する変更可否決定部16とを備える。 In addition, the motor control device 200 includes an estimated speed control parameter changing unit 38 that changes the parameters of the estimated speed control unit 35, a γδ axis current control parameter changing unit 39 that changes the parameters of the γδ axis current control unit, and a motor 1. The inertia constant changing unit 15 for changing the motor axis inertia constant, the motor constant changing unit 13 for changing the resistance constant, d-axis inductance constant, and q-axis inductance constant of the motor 1, the estimated speed control parameter changing unit 38, and the motor. It includes a constant change unit 13 and a changeability determination unit 16 that determines at least one executionability of the γδ-axis current control parameter change unit 39.

この構成により、永久磁石同期モータ1のベクトル制御系において、設定値補正と制御ゲイン修正とを実行し、精度の高い速度制御と電流制御とが実現可能になる。 With this configuration, in the vector control system of the permanent magnet synchronous motor 1, set value correction and control gain correction are executed, and highly accurate speed control and current control can be realized.

なお、図10の機械学習装置101は、速度制御系(イナーシャ定数補正部17~速度応答分類部21のブロック)の学習と、電流制御系(モータ定数補正部22~電流応答分類部26のブロック)の学習とを備えている。実施の形態2においては、電流制御系のみでも構わない。また、機械学習装置101は、速度制御系と電流制御系の両方の学習を行えば、より精度の高い速度制御と電流制御とが実現可能になる。 The machine learning device 101 of FIG. 10 learns the speed control system (blocks of inertia constant correction unit 17 to speed response classification unit 21) and blocks the current control system (motor constant correction unit 22 to current response classification unit 26). ) With learning. In the second embodiment, only the current control system may be used. Further, if the machine learning device 101 learns both the speed control system and the current control system, more accurate speed control and current control can be realized.

(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1、2を説明した。しかしながら、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。また、上記実施の形態1、2で説明した各構成要素を組合せて、新たな実施の形態とすることも可能である。
(Other embodiments)
As described above, Embodiments 1 and 2 have been described as examples of the techniques disclosed in the present application. However, since the above-described embodiment is for exemplifying the technique in the present disclosure, the present invention is not limited to this, and changes, replacements, additions, omissions, and the like can be made. Further, it is also possible to combine the components described in the first and second embodiments to form a new embodiment.

実施の形態1、2において、機械学習装置101は、モータ制御装置100および200の製造や修理などの調整時において接続容易な形態に構成される。機械学習装置101とモータ制御装置200および200とを別体として説明しているが、機械学習装置101をモータ制御装置100および200とともに製品(例えば、電気洗濯機)に搭載し一体化する形態でもよい。あるいはまた、機械学習装置101は、モータ制御装置100および200とネットワークなどの通信回線を介して接続容易な形態に構成し、遠隔において機械学習を行ってもよい。 In the first and second embodiments, the machine learning device 101 is configured to be easily connected at the time of adjustment such as manufacturing or repair of the motor control devices 100 and 200. Although the machine learning device 101 and the motor control devices 200 and 200 are described as separate bodies, the machine learning device 101 may be mounted on a product (for example, an electric washing machine) together with the motor control devices 100 and 200 and integrated. good. Alternatively, the machine learning device 101 may be configured to be easily connected to the motor control devices 100 and 200 via a communication line such as a network, and may perform machine learning remotely.

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 Since the above-described embodiment is for exemplifying the technique in the present disclosure, various changes, replacements, additions, omissions, etc. can be made within the scope of claims or the equivalent thereof.

また、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。 Further, any combination of the above components, a conversion of the expression of the present disclosure between methods, devices, systems, recording media, computer programs and the like is also effective as an aspect of the present disclosure.

本開示は、応答時系列データからベクトル制御アルゴリズムにおける、速度制御系または電流制御系の制御ゲイン補正、および非干渉制御部や誘起電圧オブザーバ部のモータ定数補正を行うことで、制御性能の劣化を防ぐことができる。 In the present disclosure, the control performance is deteriorated by correcting the control gain of the speed control system or the current control system in the vector control algorithm from the response time series data, and correcting the motor constants of the non-interference control unit and the induced voltage observer unit. Can be prevented.

具体的には、各洗濯工程でモータ軸イナーシャや要求される負荷トルクが大きく変化する縦型洗濯機やドラム式洗濯機において、トルク応答の要求を満足するために適用できる。洗濯機には洗濯乾燥機を含めてもよい。 Specifically, it can be applied to satisfy the torque response requirement in a vertical type washing machine or a drum type washing machine in which the motor shaft inertia and the required load torque greatly change in each washing process. The washing machine may include a washer / dryer.

また、幅広い温度変化によって巻線抵抗値が変動するエアコン室外機の圧縮機モータにおいて、誘起電圧オブザーバの推定精度向上のために適用できる。 Further, it can be applied to improve the estimation accuracy of the induced voltage observer in the compressor motor of the air conditioner outdoor unit whose winding resistance value fluctuates due to a wide range of temperature changes.

また、応答時系列データをIoT(Internet of Things)データとして定常的に、クラウドやオンプレミスのデータセンターに吸い上げることで、機器の異常状態や経年劣化を判断するデータとなるため、遠隔での機器の状態診断や円滑な修理対応などのサービスに活用できる。 In addition, by constantly sucking response time-series data as IoT (Internet of Things) data to a cloud or on-premises data center, it becomes data to judge the abnormal state and aging deterioration of the device, so it is a remote device. It can be used for services such as condition diagnosis and smooth repair response.

1 永久磁石同期モータ(モータ)
2 回転位置検出部
3 電流検出部
4 三相/dq座標変換部
5 微分処理部
6 非干渉制御部
8 速度制御部
9 電流制御部
10 dq座標/三相変換部
11 PWM制御部
12 電流制御パラメータ変更部
13 モータ定数変更部
14 速度制御パラメータ変更部
15 イナーシャ定数変更部
16 変更可否決定部
17 イナーシャ定数補正部
18 速度時定数検出部
19 速度応答時系列データ記憶部
20 速度応答データ生成部
21 速度応答分類部
22 モータ定数補正部
23 電流時定数検出部
24 電流応答時系列データ記憶部
25 電流応答データ生成部
26 電流応答分類部
27 マイコン通信処理部
28 外部端末通信処理部
31 三相/γδ座標変換部
32 誘起電圧オブザーバ部
33 回転位置推定部
34 回転速度推定部
35 推定速度制御部
36 γδ軸電流制御部
37 γδ座標/三相変換部
38 推定速度制御パラメータ変更部
39 γδ軸電流制御パラメータ変更部
41 ステップ指令部
42 速度PI制御部
43 電流PI制御部
44 モータモデル
45 機械系モデル
100、200 モータ制御装置
101 機械学習装置
1 Permanent magnet synchronous motor (motor)
2 Rotation position detection unit 3 Current detection unit 4 Three-phase / dq coordinate conversion unit 5 Differentiation processing unit 6 Non-interference control unit 8 Speed control unit 9 Current control unit 10 dq coordinate / three-phase conversion unit 11 PWM control unit 12 Current control parameter Change unit 13 Motor constant change unit 14 Speed control parameter change unit 15 Inertia constant change unit 16 Changeability determination unit 17 Initiality constant correction unit 18 Speed time constant detection unit 19 Speed response time series data storage unit 20 Speed response data generation unit 21 Speed Response classification unit 22 Motor constant correction unit 23 Current time constant detection unit 24 Current response time series data storage unit 25 Current response data generation unit 26 Current response classification unit 27 Microcomputer communication processing unit 28 External terminal communication processing unit 31 Three-phase / γδ coordinates Conversion unit 32 Induced voltage observer unit 33 Rotation position estimation unit 34 Rotation speed estimation unit 35 Estimated speed control unit 36 γδ axis current control unit 37 γδ coordinate / three-phase conversion unit 38 Estimated speed control parameter change unit 39 γδ axis current control parameter change Unit 41 Step command unit 42 Speed PI control unit 43 Current PI control unit 44 Motor model 45 Mechanical system model 100, 200 Motor control device 101 Machine learning device

Claims (11)

永久磁石同期モータであるモータをベクトル制御によって制御するモータ制御装置と接続して、前記モータ制御装置の機械学習を行う機械学習装置であって、
前記モータの回転速度の応答時系列データを記憶する、速度応答時系列データ記憶部と、
前記回転速度の応答時系列データから、速度制御の時定数を検出する速度時定数検出部と、
前記速度時定数検出部が出力した時定数に基づき、前記モータのモータ軸のイナーシャ定数を補正するイナーシャ定数補正部と、
あらかじめ設定したイナーシャ定数と前記イナーシャ定数補正部が出力したイナーシャ補正値とに基づき、速度応答教師データと速度応答テストデータとを生成する速度応答データ生成部と、
前記速度応答教師データと前記速度応答テストデータとに基づき、前記モータの速度応答性のクラス分類を行う速度応答分類部と、
を備える機械学習装置。
It is a machine learning device that performs machine learning of the motor control device by connecting it to a motor control device that controls a motor that is a permanent magnet synchronous motor by vector control.
A speed response time series data storage unit that stores response time series data of the rotation speed of the motor,
A speed time constant detection unit that detects the time constant of speed control from the response time series data of the rotation speed,
An inertia constant correction unit that corrects the inertia constant of the motor shaft of the motor based on the time constant output by the speed time constant detection unit.
A speed response data generation unit that generates speed response teacher data and speed response test data based on a preset inertia constant and an inertia correction value output by the inertia constant correction unit.
A speed response classification unit that classifies the speed response of the motor based on the speed response teacher data and the speed response test data, and a speed response classification unit.
A machine learning device equipped with.
前記速度応答分類部は、前記モータの同期回転中において、速度指令値を与えたときの、立上り時の時定数、オーバーシュート量、および定常偏差の値の少なくとも一つに基づいて分類した前記クラス分類を、前記モータ制御装置へ出力する、
請求項1に記載の機械学習装置。
The speed response classification unit classifies the class based on at least one of the value of the time constant at the time of rising, the amount of overshoot, and the value of the steady deviation when the speed command value is given during the synchronous rotation of the motor. The classification is output to the motor control device.
The machine learning device according to claim 1.
前記イナーシャ定数補正部は、前記モータのモータ軸のイナーシャ真値を前記速度時定数検出部の時定数から同定し、前記モータ制御装置へ出力して前記モータを制御する、
請求項1または2に記載の機械学習装置。
The inertia constant correction unit identifies the true inertia value of the motor shaft of the motor from the time constant of the speed time constant detection unit, outputs the output to the motor control device, and controls the motor.
The machine learning device according to claim 1 or 2.
前記速度応答教師データは、所定の速度応答周波数と一つ以上のイナーシャ設定値に基づき生成した積分系または1次遅れ系の過渡応答時系列データにおける、立上り時の時定数、オーバーシュート量、および定常偏差の値の少なくとも一つを含む特徴量ベクトルに基づいて分類したクラス分類を、前記モータ制御装置へ出力する、
請求項1に記載の機械学習装置。
The velocity response teacher data is a rising time constant, an overshoot amount, and a rising time constant in transient response time series data of an integral system or a first-order lag system generated based on a predetermined velocity response frequency and one or more inertia settings. The classification based on the feature amount vector including at least one of the constant deviation values is output to the motor control device.
The machine learning device according to claim 1.
永久磁石同期モータであるモータをベクトル制御によって制御するモータ制御装置と接続して、前記モータ制御装置の機械学習を行う機械学習装置であって、
前記モータのdq座標電流の応答時系列データを記憶する電流応答時系列データ記憶部と、
前記dq座標電流の時系列データから、電流制御の時定数を検出する電流時定数検出部と、
前記電流時定数検出部が出力した時定数に基づき、前記モータの抵抗値とq軸インダクタンスとを補正するモータ定数補正部と、
あらかじめ設定したモータ定数の設定値と前記モータ定数補正部が出力したモータ定数補正値に基づき、電流応答教師データと電流応答テストデータとを生成する電流応答データ生成部と、
前記電流応答教師データと前記電流応答テストデータとに基づき、前記モータの電流応答性のクラス分類を行う電流応答分類部と、
を備える機械学習装置。
It is a machine learning device that performs machine learning of the motor control device by connecting it to a motor control device that controls a motor that is a permanent magnet synchronous motor by vector control.
A current response time-series data storage unit that stores the response time-series data of the dq coordinate current of the motor,
A current time constant detector that detects the time constant of current control from the time series data of the dq coordinate current, and
A motor constant correction unit that corrects the resistance value of the motor and the q-axis inductance based on the time constant output by the current time constant detection unit.
A current response data generation unit that generates current response teacher data and current response test data based on a preset motor constant setting value and a motor constant correction value output by the motor constant correction unit.
A current response classification unit that classifies the current response of the motor based on the current response teacher data and the current response test data, and a current response classification unit.
A machine learning device equipped with.
前記電流応答分類部は、前記モータの回転子の位置決めにおいて、電流指令値を与えたときの、前記dq座標系電流の時系列データに対して、前記dq座標系電流の立上り時間の時定数、オーバーシュート量および定常偏差の値の少なくとも一つに基づいて分類した
クラス分類を、前記モータ制御装置へ出力する、
請求項5記載の機械学習装置。
In the positioning of the rotor of the motor, the current response classification unit determines the time constant of the rise time of the dq coordinate system current with respect to the time series data of the dq coordinate system current when the current command value is given. The classification based on at least one of the overshoot amount and the steady deviation value is output to the motor control device.
The machine learning device according to claim 5.
前記モータ定数補正部は、前記モータの抵抗真値、前記モータのd軸のインダクタンス真値、および前記モータのq軸のインダクタンス真値の少なくとも一つを、前記電流時定数検出部の時定数から同定し、前記モータ制御装置へ出力する、
請求項5記載の機械学習装置。
The motor constant correction unit obtains at least one of the true resistance value of the motor, the true inductance value of the d-axis of the motor, and the true inductance value of the q-axis of the motor from the time constant of the current time constant detection unit. Identify and output to the motor control device,
The machine learning device according to claim 5.
前記電流応答教師データは、
抵抗設定値、d軸インダクタンス設定値、およびq軸インダクタンス設定値の少なくとも一つに基づき生成した積分系または1次遅れ系の過渡応答時系列データにおける、立上り時の時定数、オーバーシュート量、および定常偏差の値の少なくとも一つを含む特徴量ベクトルに基づいて分類した前記クラス分類と、所定の電流応答周波数とを、前記モータ制御装置へ出力する、
請求項5または6に記載の機械学習装置。
The current response teacher data is
Rising time constant, overshoot amount, and rise time constant in transient response time series data of integral system or first-order lag system generated based on at least one of resistance set value, d-axis inductance set value, and q-axis inductance set value. The class classification classified based on the feature quantity vector including at least one of the constant deviation values and the predetermined current response frequency are output to the motor control device.
The machine learning device according to claim 5 or 6.
前記モータ制御装置は、センサレスベクトル制御によって前記モータを制御し、前記モータ制御装置と接続して機械学習を行う、請求項1記載の機械学習装置。 The machine learning device according to claim 1, wherein the motor control device controls the motor by sensorless vector control and connects to the motor control device to perform machine learning. 請求項1~8のいずれか1項に記載の前記機械学習装置からの出力に応じ、永久磁石同期モータであるモータをベクトル制御によって制御するモータ制御装置であって、
前記モータの静止座標系のU相とV相とW相の三相電流を検出する電流検出部と、
前記モータの実回転位置を検出する回転位置検出部と、
前記三相電流を同期回転座標系のd軸電流とq軸電流とに変換する三相/dq座標変換部と、
前記モータの速度指令値と前記実回転位置とから算出した回転速度に基づき、前記d軸電流または前記q軸電流の少なくとも一つの指令電流を算出する速度制御部と、
前記指令電流と前記d軸電流または前記q軸電流とに基づき、前記d軸または前記q軸の少なくとも一つの電圧指令を算出する電流制御部と、
前記電圧指令を前記同期回転座標系の三相電圧指令に変換するdq座標/三相変換部と、
前記三相電圧指令に基づき、インバータに備わるスイッチング素子をパルス幅制御し、前記モータを駆動するPWM制御部と、
前記モータのモータ軸イナーシャ定数を変更するイナーシャ定数変更部と、
前記速度制御部のパラメータを変更する速度制御パラメータ変更部と、
前記モータの抵抗定数、d軸インダクタンス定数、およびq軸インダクタンス定数を変更するモータ定数変更部と、
前記電流制御部のパラメータを変更する電流制御パラメータ変更部と、
前記速度制御パラメータ変更部、前記モータ定数変更部、および前記電流制御パラメータ変更部の少なくとも一つの実行可否を決定する変更可否決定部と、
を備えるモータ制御装置。
A motor control device that controls a motor, which is a permanent magnet synchronous motor, by vector control according to the output from the machine learning device according to any one of claims 1 to 8.
A current detector that detects three-phase currents of U-phase, V-phase, and W-phase in the stationary coordinate system of the motor, and
A rotation position detection unit that detects the actual rotation position of the motor,
A three-phase / dq coordinate conversion unit that converts the three-phase current into a d-axis current and a q-axis current in a synchronous rotating coordinate system.
A speed control unit that calculates at least one command current of the d-axis current or the q-axis current based on the rotation speed calculated from the speed command value of the motor and the actual rotation position.
A current control unit that calculates at least one voltage command on the d-axis or the q-axis based on the command current and the d-axis current or the q-axis current.
A dq coordinate / three-phase conversion unit that converts the voltage command into a three-phase voltage command of the synchronous rotating coordinate system,
Based on the three-phase voltage command, the PWM control unit that controls the pulse width of the switching element provided in the inverter and drives the motor.
An inertia constant changing unit that changes the motor shaft inertia constant of the motor,
A speed control parameter changing unit that changes the parameters of the speed control unit,
A motor constant changing unit that changes the resistance constant, d-axis inductance constant, and q-axis inductance constant of the motor,
A current control parameter changing unit that changes the parameters of the current control unit,
A changeability determination unit that determines whether or not at least one of the speed control parameter change unit, the motor constant change unit, and the current control parameter change unit can be executed.
A motor control device.
請求項9に記載の前記機械学習装置からの出力に応じ、永久磁石同期モータであるモータをセンサレスベクトル制御によって制御するモータ制御装置であって、
前記モータの静止座標系のU相とV相とW相の三相電流を検出する電流検出部と、
前記三相電流を、推定回転座標系のγ軸電流とδ軸電流とに変換する三相γδ座標変換部と、
前記γ軸電流と前記δ軸電流とに基づき、γ軸速度誘起電圧またはδ軸速度誘起電圧の少なくとも一つの速度誘起電圧を算出する誘起電圧オブザーバ部と、
前記速度誘起電圧に基づき前記モータの推定回転位置を算出する回転位置推定部と、
前記速度誘起電圧に基づき前記モータの推定回転速度を算出する回転速度推定部と、
前記モータの速度指令値と前記回転速度推定部が算出した前記推定回転速度とに基づき、前記γ軸電流または前記δ軸電流の少なくとも一つの指令電流を算出する推定速度制御部と、
前記指令電流と前記γδ軸電流とに基づき、γ軸またはδ軸の少なくとも一つの推定電圧指令値を算出するγδ軸電流制御部と、
前記推定電圧指令値を前記推定回転座標系の三相電圧指令値に変換するγδ座標/三相変換部と、
前記三相電圧指令値に基づきインバータに備わるスイッチング素子をパルス幅制御し、前記モータを駆動するPWM制御部と、
前記推定速度制御部のパラメータを変更する推定速度制御パラメータ変更部と、
前記γδ軸電流制御部のパラメータを変更するγδ軸電流制御パラメータ変更部と、
前記モータのモータ軸イナーシャ定数を変更するイナーシャ定数変更部と、
前記モータの抵抗定数、d軸インダクタンス定数、およびq軸インダクタンス定数を変更するモータ定数変更部と、
前記推定速度制御パラメータ変更部、前記モータ定数変更部、および前記γδ軸電流制御パラメータ変更部の少なくとも一つの実行可否を決定する変更可否決定部と、
を備えるモータ制御装置。
A motor control device for controlling a motor, which is a permanent magnet synchronous motor, by sensorless vector control according to the output from the machine learning device according to claim 9.
A current detector that detects three-phase currents of U-phase, V-phase, and W-phase in the stationary coordinate system of the motor, and
A three-phase γδ coordinate conversion unit that converts the three-phase current into a γ-axis current and a δ-axis current in an estimated rotating coordinate system.
An induced voltage observer unit that calculates at least one velocity-induced voltage of the γ-axis velocity-induced voltage or the δ-axis velocity-induced voltage based on the γ-axis current and the δ-axis current.
A rotation position estimation unit that calculates the estimated rotation position of the motor based on the velocity-induced voltage, and
A rotation speed estimation unit that calculates the estimated rotation speed of the motor based on the speed-induced voltage, and a rotation speed estimation unit.
An estimated speed control unit that calculates at least one command current of the γ-axis current or the δ-axis current based on the speed command value of the motor and the estimated rotation speed calculated by the rotation speed estimation unit.
A γδ-axis current control unit that calculates at least one estimated voltage command value of the γ-axis or the δ-axis based on the command current and the γδ-axis current.
A γδ coordinate / three-phase conversion unit that converts the estimated voltage command value into a three-phase voltage command value of the estimated rotating coordinate system,
A PWM control unit that controls the pulse width of the switching element provided in the inverter based on the three-phase voltage command value and drives the motor.
An estimated speed control parameter changing unit that changes the parameters of the estimated speed control unit,
The γδ axis current control parameter changing unit that changes the parameters of the γδ axis current control unit,
An inertia constant changing unit that changes the motor shaft inertia constant of the motor,
A motor constant changing unit that changes the resistance constant, d-axis inductance constant, and q-axis inductance constant of the motor,
A changeability determination unit that determines whether or not at least one of the estimated speed control parameter change unit, the motor constant change unit, and the γδ axis current control parameter change unit can be executed.
A motor control device.
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