JP3353457B2 - 電流増幅制御装置 - Google Patents
電流増幅制御装置Info
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電流をフィードバック
することのない電流増幅装置によりモーターを駆動する
場合において、モーターの電源電圧により定まる最大角
速度を考慮してモーターの逆起電圧の影響を補正し、モ
ーターの入力電流と指令電流の誤差をなくす方法を備え
た電流増幅制御装置に関する。
することのない電流増幅装置によりモーターを駆動する
場合において、モーターの電源電圧により定まる最大角
速度を考慮してモーターの逆起電圧の影響を補正し、モ
ーターの入力電流と指令電流の誤差をなくす方法を備え
た電流増幅制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、モーター駆動式四輪操舵車に適用
される電流増幅制御装置としては、例えば、図７に記載
のものが知られている。
される電流増幅制御装置としては、例えば、図７に記載
のものが知られている。
【０００３】図７はモーター１の位置決め制御を行うコ
ントローラであって、モーター角位置指令値θB とモー
ター角位置信号θにより電流指令値ＩB を演算するモー
ター位置決め制御演算部２と、モーター位置決め制御演
算部２からの電流指令値ＩBにしたがいモーター入力電
流を制御する電流増幅制御装置３から構成される。そし
て、電流増幅制御装置３は、実際のモーター電流Ｉを検
出し、これをフィードバックすることにより、電流指令
値ＩB に一致したモーター電流Ｉを得るようにしてい
る。
ントローラであって、モーター角位置指令値θB とモー
ター角位置信号θにより電流指令値ＩB を演算するモー
ター位置決め制御演算部２と、モーター位置決め制御演
算部２からの電流指令値ＩBにしたがいモーター入力電
流を制御する電流増幅制御装置３から構成される。そし
て、電流増幅制御装置３は、実際のモーター電流Ｉを検
出し、これをフィードバックすることにより、電流指令
値ＩB に一致したモーター電流Ｉを得るようにしてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電流増幅制御装置にあっては、実際に流れるモータ
ー電流Ｉを検出する電流検出部４や電流フィードバック
部５において三角波発生器や右回転回路部や左回転回路
部を必要とするため、コントローラのコストが高くなっ
てしまうという問題があった。
来の電流増幅制御装置にあっては、実際に流れるモータ
ー電流Ｉを検出する電流検出部４や電流フィードバック
部５において三角波発生器や右回転回路部や左回転回路
部を必要とするため、コントローラのコストが高くなっ
てしまうという問題があった。
【０００５】そこで、本出願人は、先に特願平６−１６
１３３号（平成６年２月１０日出願）において、モータ
ー角位置と電流指令値からモーターの逆起電圧を推定
し、モーター電源電圧と推定した逆起電圧からモーター
の有効電圧を計算する。そして、このモータ有効電圧か
らパワートランジスタ・スイッチング時間を演算し、こ
の演算結果に基づき前記演算装置から直接、パワートラ
ンジスタのスイッチングを行なう構成とし、これによ
り、モーター電流をフィードバックすることなく、モー
ター制御部からの電流指令値と一致するモーター電流が
得られる装置を提案した。
１３３号（平成６年２月１０日出願）において、モータ
ー角位置と電流指令値からモーターの逆起電圧を推定
し、モーター電源電圧と推定した逆起電圧からモーター
の有効電圧を計算する。そして、このモータ有効電圧か
らパワートランジスタ・スイッチング時間を演算し、こ
の演算結果に基づき前記演算装置から直接、パワートラ
ンジスタのスイッチングを行なう構成とし、これによ
り、モーター電流をフィードバックすることなく、モー
ター制御部からの電流指令値と一致するモーター電流が
得られる装置を提案した。
【０００６】しかしながら、この先行する電流増幅制御
装置にあっては、モーター逆起電圧の推定はモーター角
速度を推定することによって行なっている。通常、モー
ターの角速度はモーター電源電圧の大きさにより制限さ
れている。
装置にあっては、モーター逆起電圧の推定はモーター角
速度を推定することによって行なっている。通常、モー
ターの角速度はモーター電源電圧の大きさにより制限さ
れている。
【０００７】したがって、この先行装置では角速度の推
定値に制限を設けるようにしていないため、モーターが
最高回転で動作するようなところでは、正確に逆起電圧
の推定が行なえない。そのため、電流指令値が必要以上
に大きくなり、消費電力が高くなってしまうという問題
を残している。
定値に制限を設けるようにしていないため、モーターが
最高回転で動作するようなところでは、正確に逆起電圧
の推定が行なえない。そのため、電流指令値が必要以上
に大きくなり、消費電力が高くなってしまうという問題
を残している。
【０００８】本発明は、このような問題に着目してなさ
れたもので、第１の目的とするところは、電流指令値に
基づきモーター電流を制御する電流増幅制御装置におい
て、電流検出部や電流フィードバック回路を必要とせず
コスト的に有利としながら、モーターが最高回転域で動
作する時に適正なモーター駆動電流により消費電力を低
く抑え得る装置を提供することにある。
れたもので、第１の目的とするところは、電流指令値に
基づきモーター電流を制御する電流増幅制御装置におい
て、電流検出部や電流フィードバック回路を必要とせず
コスト的に有利としながら、モーターが最高回転域で動
作する時に適正なモーター駆動電流により消費電力を低
く抑え得る装置を提供することにある。
【０００９】第２の目的とするところは、第１の目的に
加え、モーター逆起電圧の推定精度を高めると共に、モ
ーターが高速で回転する場合においても設計目標にほぼ
一致するモーターの位置決め応答を得ることにある。
加え、モーター逆起電圧の推定精度を高めると共に、モ
ーターが高速で回転する場合においても設計目標にほぼ
一致するモーターの位置決め応答を得ることにある。
【００１０】第３の目的とするところは、第１，第２の
目的に加え、モーター角速度推定の制限を容易に行なう
ことにある。
目的に加え、モーター角速度推定の制限を容易に行なう
ことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため請求項１記載の第１の発明の電流増幅制御装置で
は、図１のクレーム対応図に示すように、モーターａに
電流を供給するパワートランジスタ部ｂと、モーターａ
の角位置を検出するモータ−角位置検出手段ｃと、モー
ターａの電源電圧を検出するモーター電源電圧検出手段
ｄと、予め設定されたモーターａの動特性を得るために
モデルマッチング演算を行ってモーター位置決め電流を
算出するモーター位置決め制御部ｅと、前記モーター位
置決め制御部ｅにより算出されたモーター位置決め電流
を入力し、モーター入力電流を決定するモーター入力電
流決定部ｆと、前記モーター位置決め制御部ｅにより算
出されたモーター位置決め電流と、前記モータ角位置検
出手段ｃにより検出されたモータ角位置を入力し、前記
モーターａの有効電圧が、モーター角速度が大きいと減
少するという物理的特性で決まってしまう最大角速度を
考慮してモーターａの逆起電圧を推定するモーター逆起
電圧推定部ｇと、前記モーター電源電圧と前記モーター
逆起電圧を入力し、予め測定したモーターａやパワート
ランジスタ部ｂのインピーダンスにより前記パワートラ
ンジスタ部ｂの基本スイッチング時間を決定する基本ス
イッチング時間演算部ｈと、前記モーター入力電流と前
記基本スイッチング時間に基づいて、前記パワートラン
ジスタ部ｂのスイッチングを制御するパワートランジス
タ・スイッチング制御部ｉと、を備えていることを特徴
とする。
るため請求項１記載の第１の発明の電流増幅制御装置で
は、図１のクレーム対応図に示すように、モーターａに
電流を供給するパワートランジスタ部ｂと、モーターａ
の角位置を検出するモータ−角位置検出手段ｃと、モー
ターａの電源電圧を検出するモーター電源電圧検出手段
ｄと、予め設定されたモーターａの動特性を得るために
モデルマッチング演算を行ってモーター位置決め電流を
算出するモーター位置決め制御部ｅと、前記モーター位
置決め制御部ｅにより算出されたモーター位置決め電流
を入力し、モーター入力電流を決定するモーター入力電
流決定部ｆと、前記モーター位置決め制御部ｅにより算
出されたモーター位置決め電流と、前記モータ角位置検
出手段ｃにより検出されたモータ角位置を入力し、前記
モーターａの有効電圧が、モーター角速度が大きいと減
少するという物理的特性で決まってしまう最大角速度を
考慮してモーターａの逆起電圧を推定するモーター逆起
電圧推定部ｇと、前記モーター電源電圧と前記モーター
逆起電圧を入力し、予め測定したモーターａやパワート
ランジスタ部ｂのインピーダンスにより前記パワートラ
ンジスタ部ｂの基本スイッチング時間を決定する基本ス
イッチング時間演算部ｈと、前記モーター入力電流と前
記基本スイッチング時間に基づいて、前記パワートラン
ジスタ部ｂのスイッチングを制御するパワートランジス
タ・スイッチング制御部ｉと、を備えていることを特徴
とする。
【００１２】上記第２の目的を達成するため請求項２記
載の第２の発明の電流増幅制御装置では、図１のクレー
ム対応図に示すように、請求項１記載の電流増幅制御装
置において、モーターの動特性の非線形性やモデル化誤
差を補償しモーターの動特性が常に予め設定された線形
モデルとなるようにロバスト補償制御するためのモータ
ー動特性補償電流を算出するモーター動特性補償部ｊを
設け、前記モーター入力電流決定部ｆを、前記モーター
位置決め制御部ｅにより算出されたモーター位置決め電
流と前記モーター動特性補償部ｊにより算出されたモー
ター動特性補償電流を加算し、モーター入力電流を決定
する部とし、前記モーター逆起電圧推定部ｇを、前記モ
ーター位置決め制御部ｅにより算出されたモーター位置
決め電流と、前記モーター角位置検出手段ｃにより検出
されたモーターの角位置と、前記モーター動特性補償部
ｊで予め設定された線形モデルのモーター動特性と、に
基づきモーター角速度を推定し、推定されたモーター角
速度と、予め測定したモーターの逆起電圧定数との積算
により逆起電圧を推定する部としたことを特徴とする。
載の第２の発明の電流増幅制御装置では、図１のクレー
ム対応図に示すように、請求項１記載の電流増幅制御装
置において、モーターの動特性の非線形性やモデル化誤
差を補償しモーターの動特性が常に予め設定された線形
モデルとなるようにロバスト補償制御するためのモータ
ー動特性補償電流を算出するモーター動特性補償部ｊを
設け、前記モーター入力電流決定部ｆを、前記モーター
位置決め制御部ｅにより算出されたモーター位置決め電
流と前記モーター動特性補償部ｊにより算出されたモー
ター動特性補償電流を加算し、モーター入力電流を決定
する部とし、前記モーター逆起電圧推定部ｇを、前記モ
ーター位置決め制御部ｅにより算出されたモーター位置
決め電流と、前記モーター角位置検出手段ｃにより検出
されたモーターの角位置と、前記モーター動特性補償部
ｊで予め設定された線形モデルのモーター動特性と、に
基づきモーター角速度を推定し、推定されたモーター角
速度と、予め測定したモーターの逆起電圧定数との積算
により逆起電圧を推定する部としたことを特徴とする。
【００１３】上記第３の目的を達成するため請求項３記
載の第３の発明の電流増幅制御装置では、図１のクレー
ム対応図に示すように、請求項２記載の電流増幅制御装
置において、前記モーター逆起電圧推定部ｇは、モータ
ー角速度推定器への入力に制限を設けることにより、モ
ータ角速度推定の制限を実現することを特徴とする。
載の第３の発明の電流増幅制御装置では、図１のクレー
ム対応図に示すように、請求項２記載の電流増幅制御装
置において、前記モーター逆起電圧推定部ｇは、モータ
ー角速度推定器への入力に制限を設けることにより、モ
ータ角速度推定の制限を実現することを特徴とする。
【００１４】
【作用】第１の発明の作用を説明する。
【００１５】パワートランジスタ部ｂからモーターａへ
の電流供給時、モーター位置決め制御部ｅにおいて、予
め設定されたモーターａの動特性を得るためにモデルマ
ッチング演算を行ってモーター位置決め電流が算出さ
れ、モーター入力電流決定部ｆにおいて、モーター位置
決め制御部ｅにより算出されたモーター位置決め電流を
入力し、モーター入力電流が決定される。
の電流供給時、モーター位置決め制御部ｅにおいて、予
め設定されたモーターａの動特性を得るためにモデルマ
ッチング演算を行ってモーター位置決め電流が算出さ
れ、モーター入力電流決定部ｆにおいて、モーター位置
決め制御部ｅにより算出されたモーター位置決め電流を
入力し、モーター入力電流が決定される。
【００１６】一方、モーター逆起電圧推定部ｇにおい
て、モーター位置決め制御部ｅにより算出されたモータ
ー位置決め電流と、モータ角位置検出手段ｃにより検出
されたモータ角位置を入力し、モーターａの有効電圧
が、モーター角速度が大きいと減少するという物理的特
性で決まってしまう最大角速度を考慮してモーターａの
逆起電圧が推定される。そして、基本スイッチング時間
演算部ｈにおいて、モーター電源電圧検出手段ｄからの
モーター電源電圧と推定されたモーター逆起電圧を入力
し、予め測定したモーターａやパワートランジスタ部ｂ
のインピーダンスによりパワートランジスタ部ｂの基本
スイッチング時間が決定される。
て、モーター位置決め制御部ｅにより算出されたモータ
ー位置決め電流と、モータ角位置検出手段ｃにより検出
されたモータ角位置を入力し、モーターａの有効電圧
が、モーター角速度が大きいと減少するという物理的特
性で決まってしまう最大角速度を考慮してモーターａの
逆起電圧が推定される。そして、基本スイッチング時間
演算部ｈにおいて、モーター電源電圧検出手段ｄからの
モーター電源電圧と推定されたモーター逆起電圧を入力
し、予め測定したモーターａやパワートランジスタ部ｂ
のインピーダンスによりパワートランジスタ部ｂの基本
スイッチング時間が決定される。
【００１７】そして、パワートランジスタ・スイッチン
グ制御部ｉにおいて、前記モーター入力電流と前記基本
スイッチング時間に基づいて、パワートランジスタ部ｂ
のスイッチングが制御される。
グ制御部ｉにおいて、前記モーター入力電流と前記基本
スイッチング時間に基づいて、パワートランジスタ部ｂ
のスイッチングが制御される。
【００１８】したがって、従来装置のような電流検出部
や電流フィードバック回路を必要としない装置でありな
がら、モーターａの逆起電圧の推定にモーターａの物理
的特性で決まってしまう最大角速度を考慮していること
で、モーターａが最高回転域で動作する時に高い逆起電
圧の推定精度が確保され、必要以上に大きくならない適
正なモーター駆動電流によりモーターａが駆動される。
や電流フィードバック回路を必要としない装置でありな
がら、モーターａの逆起電圧の推定にモーターａの物理
的特性で決まってしまう最大角速度を考慮していること
で、モーターａが最高回転域で動作する時に高い逆起電
圧の推定精度が確保され、必要以上に大きくならない適
正なモーター駆動電流によりモーターａが駆動される。
【００１９】第２の発明の作用を説明する。
【００２０】モーターａへの入力電流を決定するにあた
って、モーター入力電流決定部ｆにおいて、モータ位置
決め制御部ｅからのモーター位置決め制御部ｅにより算
出されたモーター位置決め電流と、モーター動特性補償
部ｊにより算出されたモーター動特性補償電流を加算
し、モーター入力電流が決定される。
って、モーター入力電流決定部ｆにおいて、モータ位置
決め制御部ｅからのモーター位置決め制御部ｅにより算
出されたモーター位置決め電流と、モーター動特性補償
部ｊにより算出されたモーター動特性補償電流を加算
し、モーター入力電流が決定される。
【００２１】モーター逆起電圧を推定するにあたって、
モーター逆起電圧推定部ｇにおいて、モーター位置決め
制御部ｅにより算出されたモーター位置決め電流と、モ
ーター角位置検出手段ｃにより検出されたモーターの角
位置と、モーター動特性補償部ｊで予め設定された線形
モデルのモーター動特性と、に基づきモーター角速度を
推定し、推定されたモーター角速度と、予め測定したモ
ーターの逆起電圧定数との積算により逆起電圧が推定さ
れる。
モーター逆起電圧推定部ｇにおいて、モーター位置決め
制御部ｅにより算出されたモーター位置決め電流と、モ
ーター角位置検出手段ｃにより検出されたモーターの角
位置と、モーター動特性補償部ｊで予め設定された線形
モデルのモーター動特性と、に基づきモーター角速度を
推定し、推定されたモーター角速度と、予め測定したモ
ーターの逆起電圧定数との積算により逆起電圧が推定さ
れる。
【００２２】したがって、モーターａの動特性補償によ
り、モーターａの動特性を常に一定にするようにモータ
ー入力電流が決定され、一定化された動特性を用いて逆
起電圧が推定されることで、逆起電圧の推定精度が高め
られると共に、動特性の影響があるモーターａの高速回
転時においても設計目標にほぼ一致するモーターａの位
置決め応答を得るこができる。
り、モーターａの動特性を常に一定にするようにモータ
ー入力電流が決定され、一定化された動特性を用いて逆
起電圧が推定されることで、逆起電圧の推定精度が高め
られると共に、動特性の影響があるモーターａの高速回
転時においても設計目標にほぼ一致するモーターａの位
置決め応答を得るこができる。
【００２３】次に、第３の発明の作用を説明する。
【００２４】モーター逆起電圧推定部ｇにおいて、モー
ター角速度推定器への入力に制限を設けることにより、
モータ角速度推定の制限が実現される。
ター角速度推定器への入力に制限を設けることにより、
モータ角速度推定の制限が実現される。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００２６】まず、構成を説明する。
【００２７】図２は本発明実施例の電流増幅制御装置を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【００２８】実施例装置は、図２に示すように、モータ
ー１００（モーターａに相当），コントローラ１０１，
角位置検出装置１０２（モーター角位置検出手段ｃに相
当）で構成されている。
ー１００（モーターａに相当），コントローラ１０１，
角位置検出装置１０２（モーター角位置検出手段ｃに相
当）で構成されている。
【００２９】前記コントローラ１０１は、モーター角位
置検出装置１０２からのモーター角位置信号θとモータ
ー電源電圧ＶE とモーター角位置指令値θB を入力し、
パワートランジスタ制御信号を出力する演算装置１１１
と、パワートランジスタ制御信号に基づいてモーター１
００に電流を供給するパワートランジスタ部１１０（パ
ワートランジスタ部ｂに相当）で構成されている。
置検出装置１０２からのモーター角位置信号θとモータ
ー電源電圧ＶE とモーター角位置指令値θB を入力し、
パワートランジスタ制御信号を出力する演算装置１１１
と、パワートランジスタ制御信号に基づいてモーター１
００に電流を供給するパワートランジスタ部１１０（パ
ワートランジスタ部ｂに相当）で構成されている。
【００３０】前記演算装置１１１は、モーター位置決め
制御部１３０（モーター位置決め制御部ｅに相当）と、
電流増幅制御演算部１３１とを有して構成されている。
制御部１３０（モーター位置決め制御部ｅに相当）と、
電流増幅制御演算部１３１とを有して構成されている。
【００３１】前記モーター位置決め制御部１３０につい
て、後輪操舵制御系と本実施例の電流増幅制御装置とを
組み合わせてモーター位置決めコントローラを構成した
場合について説明する（図３参照）。
て、後輪操舵制御系と本実施例の電流増幅制御装置とを
組み合わせてモーター位置決めコントローラを構成した
場合について説明する（図３参照）。
【００３２】モーター位置決め制御部１３０は、ロバス
ト補償により制御対象の非線形性やモデル化誤差を補償
し制御対象が常に設計者が定めた線形モデルになるよう
制御するロバスト補償器１３０ａ（モータ動特性補償部
ｊに相当）と、制御対象の応答が設計者が希望する応答
になるように制御するモデルマッチング制御部１３０ｂ
と、パワートランジスタ部１１０等の素子の能力を考慮
し、ロバスト補償器１３０ａの出力ＩRBとモデルマッチ
ング制御部１３０ｂの出力ＩMBを加え合わせた電流指令
値ＩB を算出するモーター指令電流値決定部１３０ｃ
（モーター入力電流決定部ｆに相当）からなり、電流増
幅制御演算部１３１に各演算結果であるモーター電流指
令値ＩB ，モーター動特性補償電流ＩRB，モーター位置
決め電流ＩMB，モータ角位置θを出力する。
ト補償により制御対象の非線形性やモデル化誤差を補償
し制御対象が常に設計者が定めた線形モデルになるよう
制御するロバスト補償器１３０ａ（モータ動特性補償部
ｊに相当）と、制御対象の応答が設計者が希望する応答
になるように制御するモデルマッチング制御部１３０ｂ
と、パワートランジスタ部１１０等の素子の能力を考慮
し、ロバスト補償器１３０ａの出力ＩRBとモデルマッチ
ング制御部１３０ｂの出力ＩMBを加え合わせた電流指令
値ＩB を算出するモーター指令電流値決定部１３０ｃ
（モーター入力電流決定部ｆに相当）からなり、電流増
幅制御演算部１３１に各演算結果であるモーター電流指
令値ＩB ，モーター動特性補償電流ＩRB，モーター位置
決め電流ＩMB，モータ角位置θを出力する。
【００３３】前記電流増幅制御演算部１３１は、図２に
示すように、モータ電源電圧検出部１２０（モーター電
源電圧検出手段ｄに相当）と、基本ＤＵＴＹ比演算部１
２１（基本スイッチング時間演算部ｈに相当）と、ＤＵ
ＴＹ比補正量演算部１２２と、パワートランジスタ・ス
イッチング制御部１２３（パワートランジスタ・スイッ
チング制御部ｉに相当）と、モータ逆起電圧推定部（モ
ータ逆起電圧推定部ｇに相当）１２４を有して構成され
ている。
示すように、モータ電源電圧検出部１２０（モーター電
源電圧検出手段ｄに相当）と、基本ＤＵＴＹ比演算部１
２１（基本スイッチング時間演算部ｈに相当）と、ＤＵ
ＴＹ比補正量演算部１２２と、パワートランジスタ・ス
イッチング制御部１２３（パワートランジスタ・スイッ
チング制御部ｉに相当）と、モータ逆起電圧推定部（モ
ータ逆起電圧推定部ｇに相当）１２４を有して構成され
ている。
【００３４】前記モーター電源電圧検出部１２０は、モ
ーター１００の電源電圧ＶE を検出する。前記基本ＤＵ
ＴＹ比演算部１２１は、予め測定してあるモーター１０
０の内部抵抗やパワートランジスタ部１１０のＯＮ抵抗
等の合成抵抗値とモーター電源電圧ＶE からパワートラ
ンジスタ・スイッチング周期ＦW におけるスイッチング
ＯＮの比率（ＰＷＭ−ＤＵＴＹ比）を算出し、パワート
ランジスタ部１１０の基本出力段スイッチング時間ＴD
を演算する。前記ＤＵＴＹ比補正量演算部１２２は、基
本ＤＵＴＹ比演算部１２１で演算される基本出力段スイ
ッチング時間ＴDの補正量を演算し、補正出力段スイッ
チング時間ＴC を算出する。前記パワートランジスタ・
スイッチング制御部１２３は、基本出力段スイッチング
時間ＴD と補正出力段スイッチング時間ＴC を加え合わ
せた時間ＴONとモーター電流指令値ＩB に基づいて、パ
ワートランジスタ部１１０のスイッチングを制御するパ
ワートランジスタ制御信号を出力する。
ーター１００の電源電圧ＶE を検出する。前記基本ＤＵ
ＴＹ比演算部１２１は、予め測定してあるモーター１０
０の内部抵抗やパワートランジスタ部１１０のＯＮ抵抗
等の合成抵抗値とモーター電源電圧ＶE からパワートラ
ンジスタ・スイッチング周期ＦW におけるスイッチング
ＯＮの比率（ＰＷＭ−ＤＵＴＹ比）を算出し、パワート
ランジスタ部１１０の基本出力段スイッチング時間ＴD
を演算する。前記ＤＵＴＹ比補正量演算部１２２は、基
本ＤＵＴＹ比演算部１２１で演算される基本出力段スイ
ッチング時間ＴDの補正量を演算し、補正出力段スイッ
チング時間ＴC を算出する。前記パワートランジスタ・
スイッチング制御部１２３は、基本出力段スイッチング
時間ＴD と補正出力段スイッチング時間ＴC を加え合わ
せた時間ＴONとモーター電流指令値ＩB に基づいて、パ
ワートランジスタ部１１０のスイッチングを制御するパ
ワートランジスタ制御信号を出力する。
【００３５】前記モータ逆起電圧推定部１２４は、モー
ター電流指令値ＩB ，モーター位置決め電流ＩMB，モー
タ角位置θを入力し、ロバスト補償器１３０ａにより線
形化された制御対象の伝達特性から図４に示すようなモ
ーター角速度推定器を構成し、このモーター角速度推定
器から得られるモーター角速度推定値ｄθH と、予め測
定したモーター１００の諸元値である逆起電圧定数ＫR
によりモーター１００が回転することにより生じる逆起
電圧が推定検出される。
ター電流指令値ＩB ，モーター位置決め電流ＩMB，モー
タ角位置θを入力し、ロバスト補償器１３０ａにより線
形化された制御対象の伝達特性から図４に示すようなモ
ーター角速度推定器を構成し、このモーター角速度推定
器から得られるモーター角速度推定値ｄθH と、予め測
定したモーター１００の諸元値である逆起電圧定数ＫR
によりモーター１００が回転することにより生じる逆起
電圧が推定検出される。
【００３６】尚、この実施例で使用する符号で、B は目
標値を表し、H は推定値を表すものとする。
標値を表し、H は推定値を表すものとする。
【００３７】次に、作用を説明する。
【００３８】［電流増幅制御作動処理］図５はコントロ
ーラ１０１の演算装置１１１で行なわれる電流増幅制御
作動処理を示すフローチャートで、以下、各ステップに
ついて説明する。
ーラ１０１の演算装置１１１で行なわれる電流増幅制御
作動処理を示すフローチャートで、以下、各ステップに
ついて説明する。
【００３９】ステップ５０では、モーター１００の位置
決め時間であるか否かが判断される。
決め時間であるか否かが判断される。
【００４０】ステップ５１では、モーター角位置信号θ
とモーター角位置指令値θB とが入力される。
とモーター角位置指令値θB とが入力される。
【００４１】ステップ５２では、ロバスト補償器１３０
ａにおいてモーター動特性補償電流ＩRBが算出される。
ａにおいてモーター動特性補償電流ＩRBが算出される。
【００４２】ステップ５３では、モデルマッチング制御
部１３０ｂにおいてモーター位置決め電流ＩMBが算出さ
れる。
部１３０ｂにおいてモーター位置決め電流ＩMBが算出さ
れる。
【００４３】ステップ５４では、モーター動特性補償電
流ＩRBとモーター位置決め電流ＩMBとを加算することで
モーター電流指令値ＩB が決定される。
流ＩRBとモーター位置決め電流ＩMBとを加算することで
モーター電流指令値ＩB が決定される。
【００４４】ステップ５５では、パワートランジスタ制
御信号の演算時間であるか否かが判断される。
御信号の演算時間であるか否かが判断される。
【００４５】ステップ５６では、モーター電源電圧ＶE
が入力される。
が入力される。
【００４６】ステップ５７では、モーター電源電圧ＶE
と推定された逆起電圧ＶR を用いてモーター有効電圧推
定値ＶMHが算出される。
と推定された逆起電圧ＶR を用いてモーター有効電圧推
定値ＶMHが算出される。
【００４７】ステップ５８では、ＰＷＭ−ＤＵＴＹ比１
００％時の電流値ＩMAX と出力しているＰＷＭ−ＤＵＴ
Ｙ比によるモータ電流値ＩM との大小比較によりいずれ
か小さい方がモータ角速度推定器入力ｕとして決定され
る。
００％時の電流値ＩMAX と出力しているＰＷＭ−ＤＵＴ
Ｙ比によるモータ電流値ＩM との大小比較によりいずれ
か小さい方がモータ角速度推定器入力ｕとして決定され
る。
【００４８】ステップ５９では、モーター電源電圧ＶE
と逆起電圧ＶR とモーター電流指令値ＩB と予め測定し
てあるモーター１００の内部抵抗やパワートランジスタ
部１１０のＯＮ抵抗等の合成抵抗値ＲM により、パワー
トランジスタ・スイッチング周期ＦW におけるスイッチ
ングＯＮの比率（ＰＷＭ−ＤＵＴＹ比）ＤT が算出され
る。
と逆起電圧ＶR とモーター電流指令値ＩB と予め測定し
てあるモーター１００の内部抵抗やパワートランジスタ
部１１０のＯＮ抵抗等の合成抵抗値ＲM により、パワー
トランジスタ・スイッチング周期ＦW におけるスイッチ
ングＯＮの比率（ＰＷＭ−ＤＵＴＹ比）ＤT が算出され
る。
【００４９】ステップ６０では、ＰＷＭ−ＤＵＴＹ比Ｄ
T とパワートランジスタ・スイッチング周期ＦW により
基本出力段スイッチング時間であるパワートランジスタ
ＯＮ基準時間ＴD が算出され、このパワートランジスタ
ＯＮ基準時間ＴD とパワートランジスタ部１１０におけ
るゲート抵抗Ｒ1 とゲート容量Ｃ1 によりパワートラン
ジスタ部１１０の補正出力段スイッチング時間であるゲ
ートのスイッチング延長時間ＴC が算出される。
T とパワートランジスタ・スイッチング周期ＦW により
基本出力段スイッチング時間であるパワートランジスタ
ＯＮ基準時間ＴD が算出され、このパワートランジスタ
ＯＮ基準時間ＴD とパワートランジスタ部１１０におけ
るゲート抵抗Ｒ1 とゲート容量Ｃ1 によりパワートラン
ジスタ部１１０の補正出力段スイッチング時間であるゲ
ートのスイッチング延長時間ＴC が算出される。
【００５０】ステップ６１では、ゲートのスイッチング
延長時間ＴC とパワートランジスタＯＮ基準時間ＴD に
よりパワートランジスタスイッチ時間ＴON（＝ＴD ＋Ｔ
C ）が算出される。
延長時間ＴC とパワートランジスタＯＮ基準時間ＴD に
よりパワートランジスタスイッチ時間ＴON（＝ＴD ＋Ｔ
C ）が算出される。
【００５１】ステップ６２では、モーター電流指令値Ｉ
B から出力方向（正転か逆転か）を決定し、パワートラ
ンジスタスイッチ時間ＴONにしたがって、パワートラン
ジスタ・スイッチング制御信号が出力される。
B から出力方向（正転か逆転か）を決定し、パワートラ
ンジスタスイッチ時間ＴONにしたがって、パワートラン
ジスタ・スイッチング制御信号が出力される。
【００５２】［電流増幅制御作用］電流増幅制御は、図
５に示すフローチャートにしたがって行なわれるが、ス
テップ５６〜ステップ６２での処理を詳しく説明する。
５に示すフローチャートにしたがって行なわれるが、ス
テップ５６〜ステップ６２での処理を詳しく説明する。
【００５３】まず、ロバスト補償器１３０ａにより線形
化された制御対象の伝達特性から図４に示すようなモー
タ角速度推定器が構成されるが、線形化された制御対象
の伝達特性は、下記の式で表すことができる。
化された制御対象の伝達特性から図４に示すようなモー
タ角速度推定器が構成されるが、線形化された制御対象
の伝達特性は、下記の式で表すことができる。
【００５４】 θ＝ｎmo／（ｓ2 ＋ｄm1ｓ＋ｄmo） …(1) ただし、ｓ；微分演算子 また、モーター角速度推定器の状態方程式は、下記の式
で表すことができる。
で表すことができる。
【００５５】 ｄω／ｄｔ＝ＡH・ω＋Ｋθ＋ＢH・ｕ …(2) ｄθH ＝Ｄω＋Ｈθ …(3) ただし、ｕ；モーター角速度推定器入力 ＡH ＝−ｄm1−Ｌ ＢH ＝Ｌｎmo Ｋ＝−Ｌ（ｄm1＋Ｌ）−ｄmo Ｈ＝Ｌ ｄθH ；モーター角速度推定値 Ｌ；設計者が任意に設定する定数 上記式から算出されるモーター角速度推定値ｄθH と、
予め測定したモーター１００の諸元値である逆起電圧定
数ＫR により、モーター１００が回転することにより生
じる逆起電圧は下記の式にて推定算出される。
予め測定したモーター１００の諸元値である逆起電圧定
数ＫR により、モーター１００が回転することにより生
じる逆起電圧は下記の式にて推定算出される。
【００５６】 ＶRH＝ＫR・ｄθH …(4) そして、モーター１００の最大角速度は、モーター有効
電圧ＶM がモーター角速度θが大きいと減少するために
起こっている。そこで、モーター角速度推定値ｄθH の
制限は、モーター角速度推定器入力ｕを以下のように算
出することで行なう。
電圧ＶM がモーター角速度θが大きいと減少するために
起こっている。そこで、モーター角速度推定値ｄθH の
制限は、モーター角速度推定器入力ｕを以下のように算
出することで行なう。
【００５７】 ＶMH＝ＶE −ＶR …(5) ＩMAX ＝ＶMH／ＲM …(6) ＩMAX ≧ＩM のとき ｕ＝ＩM ＩMAX ＜ＩM のとき ｕ＝ＩMAX ただし、 ＶRH；モーター逆起電圧推定値 ＶMH；モーター有効電圧推定値 ＲM ；モーターの電機子抵抗 次に、パワートランジスタ・スイッチング周期ＦW にお
けるスイッチングＯＮの比率であるＰＷＭ−ＤＵＴＹ比
ＤT を下記の式で算出する。
けるスイッチングＯＮの比率であるＰＷＭ−ＤＵＴＹ比
ＤT を下記の式で算出する。
【００５８】 ＤT ＝ＩB ／ＩMAX …(7) しかし、このようなパワートランジスタ部１１０をスイ
ッチングすることによりモーター電流を制御するような
電流増幅制御方法だけでは、パワートランジスタ部１１
０のゲート抵抗（配線抵抗等を含む）Ｒ1 とゲート容量
Ｃ1 によるゲート電圧ＶC の応答遅れと、ゲートのスイ
ッチングの遅れのため、モーター印加電圧は、電流印加
開始側で遅れを持った波形となり、モーター電流指令値
ＩB とモーター電流とは一致しない。
ッチングすることによりモーター電流を制御するような
電流増幅制御方法だけでは、パワートランジスタ部１１
０のゲート抵抗（配線抵抗等を含む）Ｒ1 とゲート容量
Ｃ1 によるゲート電圧ＶC の応答遅れと、ゲートのスイ
ッチングの遅れのため、モーター印加電圧は、電流印加
開始側で遅れを持った波形となり、モーター電流指令値
ＩB とモーター電流とは一致しない。
【００５９】そこで、上記遅れの影響によるパワートラ
ンジスタ・スイッチング基準信号に対するモーター印加
電圧ＶM の欠損部分と等しい面積になるように、ゲート
のスイッチング時間を延長すればよい。
ンジスタ・スイッチング基準信号に対するモーター印加
電圧ＶM の欠損部分と等しい面積になるように、ゲート
のスイッチング時間を延長すればよい。
【００６０】そこで、上記遅れの影響によるパワートラ
ンジスタ・スイッチング基準信号に対するモーター印加
電圧ＶMEの欠損部分と等しい面積になるように、ゲート
のスイッチング時間を延長すればよい。
ンジスタ・スイッチング基準信号に対するモーター印加
電圧ＶMEの欠損部分と等しい面積になるように、ゲート
のスイッチング時間を延長すればよい。
【００６１】まず、モーター印加電圧ＶMEの欠損部分の
面積ＳGは次式により算出される。
面積ＳGは次式により算出される。
【００６２】 ＴC ＝（１／ＴG ）｛１−ｅｘｐ（−ｔ／ＴG ）｝＋ＬG …(9) ここで、ＬG ，Ｒ1 ，Ｃ1 の値は、素子の規格及び実験
から予め求めておく。また、このスイッチング延長時間
ＴC は、パワートランジスタＯＮ基準時間ＴD を関数と
するマップにより求めるようにしてもよい。
から予め求めておく。また、このスイッチング延長時間
ＴC は、パワートランジスタＯＮ基準時間ＴD を関数と
するマップにより求めるようにしてもよい。
【００６３】次に、パワートランジスタＯＮ基準時間Ｔ
D と、ゲートのスイッチング延長時間ＴC ，パワートラ
ンジスタＯＮ基準時間ＴD よりパワートランジスタスイ
ッチ時間ＴONが、下記の式にて算出される。
D と、ゲートのスイッチング延長時間ＴC ，パワートラ
ンジスタＯＮ基準時間ＴD よりパワートランジスタスイ
ッチ時間ＴONが、下記の式にて算出される。
【００６４】 ＴON＝ＴD ＋ＴC …(10) さらに、モーター電流指令値ＩB から出力方向（正転か
逆転か）が決定され、パワートランジスタスイッチ時間
ＴONにしたがって、パワートランジスタ・スイッチング
制御信号が出力される。
逆転か）が決定され、パワートランジスタスイッチ時間
ＴONにしたがって、パワートランジスタ・スイッチング
制御信号が出力される。
【００６５】以上のような演算処理を実行することによ
り、モーター電流をフィードバックすることなく、モー
ター１００が高速で回転するような位置決め応答時にお
いてもモーター電流指令値ＩB とモーター電流との一致
性が高い高応答による電流増幅制御を達成することがで
きる。
り、モーター電流をフィードバックすることなく、モー
ター１００が高速で回転するような位置決め応答時にお
いてもモーター電流指令値ＩB とモーター電流との一致
性が高い高応答による電流増幅制御を達成することがで
きる。
【００６６】［シミュレーション結果］図６は電流増幅
制御装置を車両用後輪舵角制御システムの後輪舵角アク
チュエータの駆動源であるモーターに適用した場合の後
輪舵角指令値，後輪舵角，モーター角速度，モーター駆
動電流の各シミュレーション比較図である。
制御装置を車両用後輪舵角制御システムの後輪舵角アク
チュエータの駆動源であるモーターに適用した場合の後
輪舵角指令値，後輪舵角，モーター角速度，モーター駆
動電流の各シミュレーション比較図である。
【００６７】図６において、実線特性は指令値，理論値
及び実角速度特性を表し、１点鎖線特性は本発明の特性
を表し、点線特性は逆起電圧の推定にモーターの物理的
特性で決まってしまう最大角速度を考慮しない従来方法
による特性を表す。
及び実角速度特性を表し、１点鎖線特性は本発明の特性
を表し、点線特性は逆起電圧の推定にモーターの物理的
特性で決まってしまう最大角速度を考慮しない従来方法
による特性を表す。
【００６８】このシミュレーションの結果、本発明の方
法による特性では、モーター角速度に制限が与えられ、
モーター角速度がほぼ３００rad/sec までに抑えられて
いて実角速度との一致性が高いのに対し、従来方法によ
る特性では、モーター角速度の制限がなく、モーター角
速度がほぼ４００rad/sec まで達している。
法による特性では、モーター角速度に制限が与えられ、
モーター角速度がほぼ３００rad/sec までに抑えられて
いて実角速度との一致性が高いのに対し、従来方法によ
る特性では、モーター角速度の制限がなく、モーター角
速度がほぼ４００rad/sec まで達している。
【００６９】この結果、モータ駆動電流を比較してみる
と、従来方法の場合、高モータ角速度域で不要な大きな
電流が流れているのに対し、本発明方法による場合、高
モータ角速度域での電流が小さく抑えられている。すな
わち、モーター角速度推定器の入力ｕに制限を設けるこ
とで、制限を設けない場合に比べてより正確にモーター
の逆起電圧を推定することができ、本発明の場合、同じ
後輪舵角を得るにしても不要な電流が抑えられ、消費電
力が低くなり、本発明の有効性が確認された。
と、従来方法の場合、高モータ角速度域で不要な大きな
電流が流れているのに対し、本発明方法による場合、高
モータ角速度域での電流が小さく抑えられている。すな
わち、モーター角速度推定器の入力ｕに制限を設けるこ
とで、制限を設けない場合に比べてより正確にモーター
の逆起電圧を推定することができ、本発明の場合、同じ
後輪舵角を得るにしても不要な電流が抑えられ、消費電
力が低くなり、本発明の有効性が確認された。
【００７０】次に、効果を説明する。
【００７１】（１）実施例の電流増幅制御装置にあって
は、モーター位置決め電流ＩMBとモータ角位置θを入力
し、モーター１００の物理的特性で決まってしまう最大
角速度を考慮してモーター１００の逆起電圧を推定する
モーター逆起電圧推定部１２４によりモーター１００の
逆起電圧を推定し、この推定した逆起電圧を用いてパワ
ートランジスタ部１１０のスイッチングを制御する装置
としたため、電流検出部や電流フィードバック回路を必
要とせずコスト的に有利としながら、モーター１００が
最高回転域で動作する時に適正なモーター駆動電流によ
り消費電力を低く抑え得る装置を提供することができ
る。
は、モーター位置決め電流ＩMBとモータ角位置θを入力
し、モーター１００の物理的特性で決まってしまう最大
角速度を考慮してモーター１００の逆起電圧を推定する
モーター逆起電圧推定部１２４によりモーター１００の
逆起電圧を推定し、この推定した逆起電圧を用いてパワ
ートランジスタ部１１０のスイッチングを制御する装置
としたため、電流検出部や電流フィードバック回路を必
要とせずコスト的に有利としながら、モーター１００が
最高回転域で動作する時に適正なモーター駆動電流によ
り消費電力を低く抑え得る装置を提供することができ
る。
【００７２】（２）モーター位置決め制御部１３０に
は、ロバスト補償により制御対象の非線形性やモデル化
誤差を補償し制御対象が常に設計者が定めた線形モデル
になるよう制御するロバスト補償器１３０ａを設け、モ
ーター電流指令値決定部１３０ｃを、ロバスト補償器１
３０ａの出力ＩRBとモデルマッチング制御部１３０ｂの
出力ＩMBを加え合わせた電流指令値ＩB を算出する部と
し、モーター逆起電圧推定部１２４を、ロバスト補償器
１３０ａにより一定化された動特性及び電流指令値ＩB
を用いて逆起電圧を推定する部としたため、モーター逆
起電圧の推定精度が高められると共に、モーター１００
の動特性により誤差影響がでるモーター高速回転時にお
いても設計目標にほぼ一致するモーター１００の位置決
め応答を得ることができる。
は、ロバスト補償により制御対象の非線形性やモデル化
誤差を補償し制御対象が常に設計者が定めた線形モデル
になるよう制御するロバスト補償器１３０ａを設け、モ
ーター電流指令値決定部１３０ｃを、ロバスト補償器１
３０ａの出力ＩRBとモデルマッチング制御部１３０ｂの
出力ＩMBを加え合わせた電流指令値ＩB を算出する部と
し、モーター逆起電圧推定部１２４を、ロバスト補償器
１３０ａにより一定化された動特性及び電流指令値ＩB
を用いて逆起電圧を推定する部としたため、モーター逆
起電圧の推定精度が高められると共に、モーター１００
の動特性により誤差影響がでるモーター高速回転時にお
いても設計目標にほぼ一致するモーター１００の位置決
め応答を得ることができる。
【００７３】（３）モーター角速度推定値ｄθH の制限
は、モーター角速度推定器入力ｕを制限することにより
行なうようにしたため、モーター角速度推定ｄθH の制
限を容易に行なうことができる。
は、モーター角速度推定器入力ｕを制限することにより
行なうようにしたため、モーター角速度推定ｄθH の制
限を容易に行なうことができる。
【００７４】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
【００７５】例えば、実施例では後輪舵角を制御する４
ＷＳシステムのモーター駆動電流制御部への適用例を示
したが、４ＷＳシステム以外にもモーター駆動電流を制
御する様々なシステムの駆動電流制御部に本発明を適用
することができる。
ＷＳシステムのモーター駆動電流制御部への適用例を示
したが、４ＷＳシステム以外にもモーター駆動電流を制
御する様々なシステムの駆動電流制御部に本発明を適用
することができる。
【００７６】
【発明の効果】請求項１記載の第１の発明にあっては、
電流指令値に基づきモーター電流を制御する電流増幅制
御装置において、モーター位置決め電流と前記モータ角
位置を入力し、モーターの物理的特性で決まってしまう
最大角速度を考慮してモーターの逆起電圧を推定するモ
ーター逆起電圧推定部と、モーター電源電圧とモーター
逆起電圧を入力し、予め測定したモーターやパワートラ
ンジスタ部のインピーダンスによりパワートランジスタ
部の基本スイッチング時間を決定する基本スイッチング
時間演算部と、モーター入力電流と基本パワートランジ
スタ・スイッチング時間に基づいて、パワートランジス
タ部のスイッチングを制御するパワートランジスタ・ス
イッチング制御部と、を備えている装置としたため、電
流検出部や電流フィードバック回路を必要とせずコスト
的に有利としながら、モーターが最高回転域で動作する
時に適正なモーター駆動電流により消費電力を低く抑え
得る装置を提供することができるという効果が得られ
る。
電流指令値に基づきモーター電流を制御する電流増幅制
御装置において、モーター位置決め電流と前記モータ角
位置を入力し、モーターの物理的特性で決まってしまう
最大角速度を考慮してモーターの逆起電圧を推定するモ
ーター逆起電圧推定部と、モーター電源電圧とモーター
逆起電圧を入力し、予め測定したモーターやパワートラ
ンジスタ部のインピーダンスによりパワートランジスタ
部の基本スイッチング時間を決定する基本スイッチング
時間演算部と、モーター入力電流と基本パワートランジ
スタ・スイッチング時間に基づいて、パワートランジス
タ部のスイッチングを制御するパワートランジスタ・ス
イッチング制御部と、を備えている装置としたため、電
流検出部や電流フィードバック回路を必要とせずコスト
的に有利としながら、モーターが最高回転域で動作する
時に適正なモーター駆動電流により消費電力を低く抑え
得る装置を提供することができるという効果が得られ
る。
【００７７】請求項２記載の第２の発明にあっては、請
求項１記載の電流増幅制御装置において、モーターの動
特性を常に一定にするためのモーター入力電流を算出す
るモーター動特性補償部を設け、モーター入力電流決定
部を、モーター位置決め電流とモーター動特性補償電流
を入力し、モーター入力電流を決定する部とし、モータ
ー逆起電圧推定部を、モーター動特性補償部により一定
化された動特性及びモーター位置決め電流を用いて逆起
電圧を推定する部としたため、上記効果に加え、モータ
ー逆起電圧の推定精度を高めることができると共に、モ
ーターが高速で回転する場合においても設計目標にほぼ
一致するモーターの位置決め応答を得ることができると
いう効果が得られる。
求項１記載の電流増幅制御装置において、モーターの動
特性を常に一定にするためのモーター入力電流を算出す
るモーター動特性補償部を設け、モーター入力電流決定
部を、モーター位置決め電流とモーター動特性補償電流
を入力し、モーター入力電流を決定する部とし、モータ
ー逆起電圧推定部を、モーター動特性補償部により一定
化された動特性及びモーター位置決め電流を用いて逆起
電圧を推定する部としたため、上記効果に加え、モータ
ー逆起電圧の推定精度を高めることができると共に、モ
ーターが高速で回転する場合においても設計目標にほぼ
一致するモーターの位置決め応答を得ることができると
いう効果が得られる。
【００７８】請求項３記載の第３の発明にあっては、モ
ーター逆起電圧推定部におけるモータ角速度推定の制限
は、入力に制限を設ける推定器により実現する装置とし
たため、上記効果に加え、モーター角速度推定の制限を
容易に行なうことができるという効果が得られる。
ーター逆起電圧推定部におけるモータ角速度推定の制限
は、入力に制限を設ける推定器により実現する装置とし
たため、上記効果に加え、モーター角速度推定の制限を
容易に行なうことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電流増幅制御装置を示すクレーム対応
図である。
図である。
【図２】本発明実施例の電流増幅制御装置を示すブロッ
ク構成図である。
ク構成図である。
【図３】実施例装置のモータ位置決め制御部の詳細ブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】実施例装置のモーター逆起電圧推定部のモータ
ー角速度推定器の制御ブロック図である。
ー角速度推定器の制御ブロック図である。
【図５】本発明実施例のコントローラの演算装置で行な
われる電流増幅制御処理作動の流れを示すフローチャー
トである。
われる電流増幅制御処理作動の流れを示すフローチャー
トである。
【図６】モータ駆動による後輪舵角制御での本発明方法
と従来方法とのシミュレーション比較特性図である。
と従来方法とのシミュレーション比較特性図である。
【図７】従来の電流増幅制御装置を示すブロック構成図
である。
である。
ａ モーター ｂ パワートランジスタ部 ｃ モーター角位置検出手段 ｄ モーター電源電圧検出手段 ｅ モーター位置決め制御部 ｆ モーター入力電流決定部 ｇ モータ逆起電圧推定部 ｈ 基本スイッチング時間演算部 ｉ パワートランジスタ・スイッチング制御部 ｊ モーター動特性補償部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−99279（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−99278（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−199487（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−199486（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−22978（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 5/00 - 5/26 H02P 7/00 - 7/34 B60L 15/28 G05D 3/12 G05D 3/00 G05B 13/02
Claims (3)
- 【請求項１】 モーターに電流を供給するパワートラン
ジスタ部と、 モーターの角位置を検出するモータ−角位置検出手段
と、 モーターの電源電圧を検出するモーター電源電圧検出手
段と、予め設定された モーターの動特性を得るためにモデルマ
ッチング演算を行ってモーター位置決め電流を算出する
モーター位置決め制御部と、 前記モーター位置決め制御部により算出されたモーター
位置決め電流を入力し、モーター入力電流を決定するモ
ーター入力電流決定部と、 前記モーター位置決め制御部により算出されたモーター
位置決め電流と、前記モータ角位置検出手段により検出
されたモータ角位置を入力し、前記モーターの有効電圧
が、モーター角速度が大きいと減少するという物理的特
性で決まってしまう最大角速度を考慮してモーターの逆
起電圧を推定するモーター逆起電圧推定部と、 前記モーター電源電圧と前記モーター逆起電圧を入力
し、予め測定したモーターやパワートランジスタ部のイ
ンピーダンスにより前記パワートランジスタ部の基本ス
イッチング時間を決定する基本スイッチング時間演算部
と、 前記モーター入力電流と前記基本スイッチング時間に基
づいて、前記パワートランジスタ部のスイッチングを制
御するパワートランジスタ・スイッチング制御部と、 を備えていることを特徴とする電流増幅制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電流増幅制御装置におい
て、 モーターの動特性の非線形性やモデル化誤差を補償しモ
ーターの動特性が常に予め設定された線形モデルとなる
ようにロバスト補償制御するためのモーター動特性補償
電流を算出するモーター動特性補償部を設け、 前記モーター入力電流決定部を、前記モーター位置決め
制御部により算出されたモーター位置決め電流と前記モ
ーター動特性補償部により算出されたモーター動特性補
償電流を加算し、モーター入力電流を決定する部とし、 前記モーター逆起電圧推定部を、前記モーター位置決め
制御部により算出されたモーター位置決め電流と、前記
モーター角位置検出手段により検出されたモー ターの角
位置と、前記モーター動特性補償部で予め設定された線
形モデルのモーター動特性と、に基づきモーター角速度
を推定し、推定されたモーター角速度と、予め測定した
モーターの逆起電圧定数との積算により逆起電圧を推定
する部としたことを特徴とする電流増幅制御装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の電流増幅制御装置におい
て、 前記モーター逆起電圧推定部は、モーター角速度推定器
への入力に制限を設けることにより、モータ角速度推定
の制限を実現することを特徴とする電流増幅制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11773894A JP3353457B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 電流増幅制御装置 |
| US08/384,892 US5594307A (en) | 1994-02-10 | 1995-02-07 | Current servo amplification/control apparatus and method for reversible DC motor |
| DE19504435.5A DE19504435B4 (de) | 1994-02-10 | 1995-02-10 | Verfahren zum Regeln eines in seiner Drehrichtung umkehrbaren Gleichstrommotors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11773894A JP3353457B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 電流増幅制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07327381A JPH07327381A (ja) | 1995-12-12 |
| JP3353457B2 true JP3353457B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=14719081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11773894A Expired - Lifetime JP3353457B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-05-31 | 電流増幅制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3353457B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4092811B2 (ja) | 1999-04-19 | 2008-05-28 | トヨタ自動車株式会社 | モータ制御装置および制御方法 |
| US7548035B2 (en) | 2003-11-26 | 2009-06-16 | Nsk Ltd. | Control apparatus of electric power steering apparatus |
| JPWO2022209678A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP11773894A patent/JP3353457B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07327381A (ja) | 1995-12-12 |
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