JP3505424B2 - 電流制御装置 - Google Patents
電流制御装置Info
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- JP3505424B2 JP3505424B2 JP06747599A JP6747599A JP3505424B2 JP 3505424 B2 JP3505424 B2 JP 3505424B2 JP 06747599 A JP06747599 A JP 06747599A JP 6747599 A JP6747599 A JP 6747599A JP 3505424 B2 JP3505424 B2 JP 3505424B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電流制御装置に関
する。さらに詳述すると、本発明は、例えばＵＶＷ相を
制御する同期モータやｄｑ軸変換制御を行う同期モータ
などにおける電流制御装置の改良に関する。
する。さらに詳述すると、本発明は、例えばＵＶＷ相を
制御する同期モータやｄｑ軸変換制御を行う同期モータ
などにおける電流制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】サーボモータなどの電動モータを制御す
るには、モータのコイルのＬ分による遅れやＰＷＭイン
バータに起因する非線形性を補償する必要があり、この
ため、図５に示すように、電流フィードバックによる電
流制御をかけ、ＰＷＭにまつわる非線形性を補償し、電
流の応答性を向上させることが一般的に行われる。この
場合、電流制御の方法としては、ＰＩ制御（比例・積分
制御）を用いて遅れの補償と非線形性の補償とを行って
いる。例えば、図５に示すようにＵＶＷ相を制御する同
期モータの場合、あるいは図６に示すようにｄｑ軸変換
制御を行う同期モータの場合（図６）は、このような電
流制御によって電流指令から電流に至る特性が改善され
て速い応答特性が得られる。
るには、モータのコイルのＬ分による遅れやＰＷＭイン
バータに起因する非線形性を補償する必要があり、この
ため、図５に示すように、電流フィードバックによる電
流制御をかけ、ＰＷＭにまつわる非線形性を補償し、電
流の応答性を向上させることが一般的に行われる。この
場合、電流制御の方法としては、ＰＩ制御（比例・積分
制御）を用いて遅れの補償と非線形性の補償とを行って
いる。例えば、図５に示すようにＵＶＷ相を制御する同
期モータの場合、あるいは図６に示すようにｄｑ軸変換
制御を行う同期モータの場合（図６）は、このような電
流制御によって電流指令から電流に至る特性が改善され
て速い応答特性が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような電流制御においては、電流の検出遅れや閉ループ
内部の非線形性、さらには寄生要素（ダイナミクス）な
どによって電流ループそのもののハイゲイン化が難し
く、電流帯域を広げる限界が低いという問題がある。つ
まり、現実には、電流制御部の応答性は種々の原因によ
り阻害され、応答性を上げすぎるとサーボハンチングが
生じたり、ハイゲイン化に起因した発振が生じたりす
る。
ような電流制御においては、電流の検出遅れや閉ループ
内部の非線形性、さらには寄生要素（ダイナミクス）な
どによって電流ループそのもののハイゲイン化が難し
く、電流帯域を広げる限界が低いという問題がある。つ
まり、現実には、電流制御部の応答性は種々の原因によ
り阻害され、応答性を上げすぎるとサーボハンチングが
生じたり、ハイゲイン化に起因した発振が生じたりす
る。
【０００４】また、単一のフィードフォワードゲインを
試行錯誤的に調整しなければならなく調整作業に手間が
かかることに加え、実構造に基づいたものでないことか
ら補償効果もそれほど上がらないという問題もある。
試行錯誤的に調整しなければならなく調整作業に手間が
かかることに加え、実構造に基づいたものでないことか
ら補償効果もそれほど上がらないという問題もある。
【０００５】さらに、特開平４−４７８２号公報（発明
の名称「モータ駆動装置」）や特開平５−２０７７６７
号公報（発明の名称「モータ駆動制御装置」）では、い
ずれもフィードフォワード信号をフィードバック電流補
償値と加算する構造になっており、モータのインピーダ
ンスモデルを基に応答特性を補償するが、実際にはドラ
イバ部等に強い非線形性を含んでおり、またＰＩ制御系
の構造から、補償の程度もあまり強くできないため補償
効果がそれほど上がらない。
の名称「モータ駆動装置」）や特開平５−２０７７６７
号公報（発明の名称「モータ駆動制御装置」）では、い
ずれもフィードフォワード信号をフィードバック電流補
償値と加算する構造になっており、モータのインピーダ
ンスモデルを基に応答特性を補償するが、実際にはドラ
イバ部等に強い非線形性を含んでおり、またＰＩ制御系
の構造から、補償の程度もあまり強くできないため補償
効果がそれほど上がらない。
【０００６】本発明は、トータルの電流帯域を広げるこ
とができるとともに、補償効果を上げることにより電流
ループの広帯域化など応答特性の改善を図ることができ
る電流制御装置を提供することを目的とする。
とができるとともに、補償効果を上げることにより電流
ループの広帯域化など応答特性の改善を図ることができ
る電流制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の発明の電流制御装置は、電動機の電
圧指令信号ｕ（ｋ）から電流出力ｙ（ｋ）までの伝達関
数をＫｐｗｍ／（Ｌｓ＋Ｒ）と近似し（Ｋ ｐｗｍ は、電
動機に対する電圧指令信号ｕ（ｋ）から電動機の端子電
圧に至るドライブゲインを表す）、これを離散値変換し
て制御対象Ｎ（ｚ）をＮ（ｚ）＝ｂ／（ｚ＋ａ）とした
時（ただしｚを進み演算子とし、ａとｂを離散伝達関数
ｂ／（ｚ＋ａ）の係数とする）、この系に、近似誤差分
を含む外乱ｄが印加されているものとして、電圧指令信
号ｕ（ｋ）を、適当なＩＩＲフィルタＱ（ｚ）を使用し
て構成された外乱オブザーバによって推定された値ｄ
（ｋ）＝Ｑ（ｚ）Ｎ−１（ｚ）ｙ（ｋ）−Ｑ（ｚ）ｕ
（ｋ）によって補償を加えたｕ（ｋ）＝ｕ（ｋ）−ｄ
（ｋ）として（ｕ（ｋ）を新たな電圧指令とする）ノミ
ナル化補償し、この系にフィードバック補償をかけてＧ
ｂ／（ｚ＋ａ＋Ｇｂ）とし、電流指令部に（ｚ＋ａ＋Ｇ
ｂ）／（Ｇｂｚ）なるフィードフォワード補償器を挿入
し、電流制御部全体の電流応答特性をｚ−１としたもの
である。
め、請求項１記載の発明の電流制御装置は、電動機の電
圧指令信号ｕ（ｋ）から電流出力ｙ（ｋ）までの伝達関
数をＫｐｗｍ／（Ｌｓ＋Ｒ）と近似し（Ｋ ｐｗｍ は、電
動機に対する電圧指令信号ｕ（ｋ）から電動機の端子電
圧に至るドライブゲインを表す）、これを離散値変換し
て制御対象Ｎ（ｚ）をＮ（ｚ）＝ｂ／（ｚ＋ａ）とした
時（ただしｚを進み演算子とし、ａとｂを離散伝達関数
ｂ／（ｚ＋ａ）の係数とする）、この系に、近似誤差分
を含む外乱ｄが印加されているものとして、電圧指令信
号ｕ（ｋ）を、適当なＩＩＲフィルタＱ（ｚ）を使用し
て構成された外乱オブザーバによって推定された値ｄ
（ｋ）＝Ｑ（ｚ）Ｎ−１（ｚ）ｙ（ｋ）−Ｑ（ｚ）ｕ
（ｋ）によって補償を加えたｕ（ｋ）＝ｕ（ｋ）−ｄ
（ｋ）として（ｕ（ｋ）を新たな電圧指令とする）ノミ
ナル化補償し、この系にフィードバック補償をかけてＧ
ｂ／（ｚ＋ａ＋Ｇｂ）とし、電流指令部に（ｚ＋ａ＋Ｇ
ｂ）／（Ｇｂｚ）なるフィードフォワード補償器を挿入
し、電流制御部全体の電流応答特性をｚ−１としたもの
である。
【０００８】ここでは、まずモータの電圧−電流特性を
１次で表し、ドライバ部やモータにまつわる非線形性や
近似モデル化誤差をすべて外乱としてとらえ、外乱オブ
ザーバを構成して、その外乱推定値により外乱補償を行
うことで、系全体を１次モデルにノミナル化する。さら
に、フィードバック補償により、１次モデルの極を適当
な位置に移動する。このようにして構成したフィードバ
ック制御系に対して、１次離散系フィードフォワード補
償をかけることで、１次有限整定応答系を得ることでき
る。
１次で表し、ドライバ部やモータにまつわる非線形性や
近似モデル化誤差をすべて外乱としてとらえ、外乱オブ
ザーバを構成して、その外乱推定値により外乱補償を行
うことで、系全体を１次モデルにノミナル化する。さら
に、フィードバック補償により、１次モデルの極を適当
な位置に移動する。このようにして構成したフィードバ
ック制御系に対して、１次離散系フィードフォワード補
償をかけることで、１次有限整定応答系を得ることでき
る。
【０００９】しかも、本発明の電流制御装置では、外乱
オブザーバを挿入して補償を行うようにしているため、
厳密には線形性を有していない制御対象に対しても線形
性が保たれているとみなし、さらにそれ以外の部分が外
乱であるとみなすことにより当該外乱を推定し、ノミナ
ル化補償をすることができる。
オブザーバを挿入して補償を行うようにしているため、
厳密には線形性を有していない制御対象に対しても線形
性が保たれているとみなし、さらにそれ以外の部分が外
乱であるとみなすことにより当該外乱を推定し、ノミナ
ル化補償をすることができる。
【００１０】したがって、電流の検出遅れや、寄生要素
（ダイナミクス）によって電流ループそのもののハイゲ
イン化が難しい場合でも、指令信号のみにフィードフォ
ワード補償することだけで、トータル電流帯域を自由に
広げられる。また、やみくもにフィードフォワードゲイ
ンを調整する必要なく応答特性の改善が自由にできるよ
うになる。
（ダイナミクス）によって電流ループそのもののハイゲ
イン化が難しい場合でも、指令信号のみにフィードフォ
ワード補償することだけで、トータル電流帯域を自由に
広げられる。また、やみくもにフィードフォワードゲイ
ンを調整する必要なく応答特性の改善が自由にできるよ
うになる。
【００１１】また、請求項２記載の電流制御装置によれ
ば、フィードフォワード補償器を、ゲインαを持った、
｛α（ｚ−１）＋１＋ａ＋Ｇｂ）｝／（Ｇｂｚ）として
いるため、トータル電流帯域を調整するのに、極の配置
だけでなく、フィードフォワード補償の度合いを調整す
ることができるため、種々の特性のドライバやモータに
対応してより柔軟な調節を可能である。
ば、フィードフォワード補償器を、ゲインαを持った、
｛α（ｚ−１）＋１＋ａ＋Ｇｂ）｝／（Ｇｂｚ）として
いるため、トータル電流帯域を調整するのに、極の配置
だけでなく、フィードフォワード補償の度合いを調整す
ることができるため、種々の特性のドライバやモータに
対応してより柔軟な調節を可能である。
【００１２】また電流ループの広帯域化や応答特性のさ
らなる高速化を図るため、請求項３あるいは４記載の電
流制御装置のように、本発明を例えばＰＷＭドライバや
同期モータの制御用として用いることができる。
らなる高速化を図るため、請求項３あるいは４記載の電
流制御装置のように、本発明を例えばＰＷＭドライバや
同期モータの制御用として用いることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１４】図１〜図２に、本発明の電流制御装置１の
一実施形態を示す。本実施形態での電流制御装置１は、
外乱オブザーバ補償によるノミナル化を施した上にフィ
ードバック補償により極を移動した系にフィードフォワ
ード補償による応答特性の改善を図ることにより、電流
制御系に対して外乱ｄが例えば図１に想像線で示すよう
に印加されている場合においても電流帯域を広げるとと
もに補償効果を上げるようにしたものである。なお、以
下に説明する実施形態は、ＰＷＭドライバと同期モータ
との組み合わせからなる制御対象Ｎ（δ）に本発明の電
流制御装置１を適用したものである。また本実施形態で
は、ＰＷＭ等に関わる非線形性等は、この系に外乱ｄと
して印加されるものとしている。
一実施形態を示す。本実施形態での電流制御装置１は、
外乱オブザーバ補償によるノミナル化を施した上にフィ
ードバック補償により極を移動した系にフィードフォワ
ード補償による応答特性の改善を図ることにより、電流
制御系に対して外乱ｄが例えば図１に想像線で示すよう
に印加されている場合においても電流帯域を広げるとと
もに補償効果を上げるようにしたものである。なお、以
下に説明する実施形態は、ＰＷＭドライバと同期モータ
との組み合わせからなる制御対象Ｎ（δ）に本発明の電
流制御装置１を適用したものである。また本実施形態で
は、ＰＷＭ等に関わる非線形性等は、この系に外乱ｄと
して印加されるものとしている。
【００１５】まず、系の入力信号である各相電圧指令信
号ｕ（ｋ）から出力である電流出力ｙ（ｋ）までの伝達
関数は、近似式である数式１により
号ｕ（ｋ）から出力である電流出力ｙ（ｋ）までの伝達
関数は、近似式である数式１により
【数１】Ｋｐｗｍ／（Ｌｓ＋Ｒ）
と表すことができるが、この伝達関数は、非線形入力に
対してはこの式で表される線形性を厳密に有してはいな
い。しかし、ここでは伝達関数全体が数式１のように表
されるものとみなし、それ以外は外乱であるとする。こ
こで、図１に示すように、上記伝達関数で示される系を
デジタル化し、上記数式１で表される関数を離散値変換
し、制御対象をｚを用いた式で以下の数式２のように
対してはこの式で表される線形性を厳密に有してはいな
い。しかし、ここでは伝達関数全体が数式１のように表
されるものとみなし、それ以外は外乱であるとする。こ
こで、図１に示すように、上記伝達関数で示される系を
デジタル化し、上記数式１で表される関数を離散値変換
し、制御対象をｚを用いた式で以下の数式２のように
【数２】Ｎ（ｚ）＝ｂ／（ｚ＋ａ）
とおく。
【００１６】また、デジタル化された系に対して外乱オ
ブザーバを設ける。この外乱オブザーバは、各相電圧指
令信号ｕ（ｋ）及び伝達関数からの出力である各相電流
ｙ（ｋ）から、この系に印加されている外乱を推定する
ものである。外乱オブザーバは、図１に示すように、各
相電圧指令信号ｕ（ｋ）を変換する前段側はＱ（ｚ）、
後段側はＱ（ｚ）Ｎ（ｚ）−１で表され、これらをあわ
せると推定外乱ｄが以下のように求められる。
ブザーバを設ける。この外乱オブザーバは、各相電圧指
令信号ｕ（ｋ）及び伝達関数からの出力である各相電流
ｙ（ｋ）から、この系に印加されている外乱を推定する
ものである。外乱オブザーバは、図１に示すように、各
相電圧指令信号ｕ（ｋ）を変換する前段側はＱ（ｚ）、
後段側はＱ（ｚ）Ｎ（ｚ）−１で表され、これらをあわ
せると推定外乱ｄが以下のように求められる。
【００１７】
【数３】ｄ＝ＱｚＮｚ−１−Ｑｚｕ（ｋ）
この数式３により推定された外乱ｄは入力系統にフィー
ドバックされるので、この電流制御装置１は全体として
ノミナルとなり、外乱ｄが補償されるようになる。系に
挿入されたＱ（ｚ）はいわばフィルタとして機能する。
ドバックされるので、この電流制御装置１は全体として
ノミナルとなり、外乱ｄが補償されるようになる。系に
挿入されたＱ（ｚ）はいわばフィルタとして機能する。
【００１８】ここで、電流フィードバック補償をかけ
て、フィードバック制御系全体をＭ（ｚ）＝Ｇｂ／（ｚ
＋ａ＋Ｇｂ）としておき、さらに電流指令部が、（ｚ＋
ａ＋Ｇｂ）／Ｇｂｚとなるフィードフォワード補償器３
を挿入する。この場合、図２に示すフィードバック補償
器２の全体をＭ（ｚ）で示し、図１に示した装置と等価
とおくことにより、このフィードバック補償器２の内部
に位置する制御対象Ｎ（ｚ）に外乱ｄがかかっていなく
て、さらにフィードバック補償により極を移動した後の
Ｍ（ｚ）に等しい状態をつくることができる。このよう
なＭ（ｚ）に対しては、図２に示すように電流指令部分
にｚ−１Ｍ−１（ｚ）というフィードフォワード補償器
３を挿入することで、結果的に電流制御部全体の電流応
答特性をｚ −１とすることができる。
て、フィードバック制御系全体をＭ（ｚ）＝Ｇｂ／（ｚ
＋ａ＋Ｇｂ）としておき、さらに電流指令部が、（ｚ＋
ａ＋Ｇｂ）／Ｇｂｚとなるフィードフォワード補償器３
を挿入する。この場合、図２に示すフィードバック補償
器２の全体をＭ（ｚ）で示し、図１に示した装置と等価
とおくことにより、このフィードバック補償器２の内部
に位置する制御対象Ｎ（ｚ）に外乱ｄがかかっていなく
て、さらにフィードバック補償により極を移動した後の
Ｍ（ｚ）に等しい状態をつくることができる。このよう
なＭ（ｚ）に対しては、図２に示すように電流指令部分
にｚ−１Ｍ−１（ｚ）というフィードフォワード補償器
３を挿入することで、結果的に電流制御部全体の電流応
答特性をｚ −１とすることができる。
【００１９】以上説明したように、本発明の電流制御装
置１によれば、非線形要素を含んだモデル化誤差も外乱
ｄとして外乱オブザーバにより補償しノミナルな１次系
とし、さらに電流フィードバックによって極を適当な位
置に移動しておいてから、フィードフォワードをかける
ことにより補償効果を上げ、反応速度を向上させること
ができる。これにより、電流制御部の応答性が向上し、
電流ループそのもののハイゲイン化や、トータルの電流
帯域を拡げることが可能となる。また、本発明の電流制
御装置１を例えばＵＶＷ相を制御する同期モータ、ある
いはｄｑ軸変換制御を行う同期モータに応用した場合、
図３及び図４に示すようになり、電流制御系を無理なく
適当な位置に配置した極をもつ１次系に補償することが
できることから、それぞれにおいて、電流ループの広帯
域化や応答特性のさらなる高速化を図ることができる。
置１によれば、非線形要素を含んだモデル化誤差も外乱
ｄとして外乱オブザーバにより補償しノミナルな１次系
とし、さらに電流フィードバックによって極を適当な位
置に移動しておいてから、フィードフォワードをかける
ことにより補償効果を上げ、反応速度を向上させること
ができる。これにより、電流制御部の応答性が向上し、
電流ループそのもののハイゲイン化や、トータルの電流
帯域を拡げることが可能となる。また、本発明の電流制
御装置１を例えばＵＶＷ相を制御する同期モータ、ある
いはｄｑ軸変換制御を行う同期モータに応用した場合、
図３及び図４に示すようになり、電流制御系を無理なく
適当な位置に配置した極をもつ１次系に補償することが
できることから、それぞれにおいて、電流ループの広帯
域化や応答特性のさらなる高速化を図ることができる。
【００２０】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。例えば上述の実施形態では、制御対象がＰＷＭド
ライバ及び同期モータの組み合わせであるとして本発明
の電流制御装置１を説明したが、この電流制御装置１の
用途は特にこれらに限られないことは勿論であり、各種
モータをはじめとした他の機器において実施可能であ
る。
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。例えば上述の実施形態では、制御対象がＰＷＭド
ライバ及び同期モータの組み合わせであるとして本発明
の電流制御装置１を説明したが、この電流制御装置１の
用途は特にこれらに限られないことは勿論であり、各種
モータをはじめとした他の機器において実施可能であ
る。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
１記載の電流制御装置によれば、非線形性を補償して任
意の応答特性を得ることができるので、電流の検出遅れ
や、寄生要素（ダイナミクス）によって電流ループその
もののハイゲイン化が難しい場合でも、指令信号のみに
フィードフォワード補償することだけでトータルの電流
帯域を広げることができる。
１記載の電流制御装置によれば、非線形性を補償して任
意の応答特性を得ることができるので、電流の検出遅れ
や、寄生要素（ダイナミクス）によって電流ループその
もののハイゲイン化が難しい場合でも、指令信号のみに
フィードフォワード補償することだけでトータルの電流
帯域を広げることができる。
【００２２】しかも、本発明の電流制御装置では、外乱
オブザーバを挿入して補償を行うようにしているため、
厳密には線形性を有していない制御対象に対しても線形
性が保たれているとみなし、さらにそれ以外の部分が外
乱であるとみなすことにより当該外乱を推定し、ノミナ
ル化補償をすることができる。
オブザーバを挿入して補償を行うようにしているため、
厳密には線形性を有していない制御対象に対しても線形
性が保たれているとみなし、さらにそれ以外の部分が外
乱であるとみなすことにより当該外乱を推定し、ノミナ
ル化補償をすることができる。
【００２３】さらに、非線形性をもつモータやＰＷＭド
ライバを、外乱補償機能とフィードバック効果による強
いロバスト性をもった制御構造により、電流制御系を無
理なく適当な位置に配置した極をもつ１次系に補償する
ことができ、これを基に実現可能な最適な構造でフィー
ドフォワード補償をかけるため、やみくもにフィードフ
ォワードゲインを調整する必要もなく、応答特性の改善
（電流ループの広帯域化）が自由にできるようになる。
ライバを、外乱補償機能とフィードバック効果による強
いロバスト性をもった制御構造により、電流制御系を無
理なく適当な位置に配置した極をもつ１次系に補償する
ことができ、これを基に実現可能な最適な構造でフィー
ドフォワード補償をかけるため、やみくもにフィードフ
ォワードゲインを調整する必要もなく、応答特性の改善
（電流ループの広帯域化）が自由にできるようになる。
【００２４】また、請求項２記載の電流制御装置によれ
ば、フィードフォワード補償器を、ゲインαを持った、
｛α（ｚ−１）＋１＋ａ＋Ｇｂ）｝／（Ｇｂｚ）として
いるため、トータル電流帯域を調整するのに、極の配置
だけでなく、フィードフォワード補償の度合いを調整す
ることができるため、種々の特性のドライバやモータに
対応してより柔軟な調節を可能である。
ば、フィードフォワード補償器を、ゲインαを持った、
｛α（ｚ−１）＋１＋ａ＋Ｇｂ）｝／（Ｇｂｚ）として
いるため、トータル電流帯域を調整するのに、極の配置
だけでなく、フィードフォワード補償の度合いを調整す
ることができるため、種々の特性のドライバやモータに
対応してより柔軟な調節を可能である。
【００２５】また、請求項３記載の電流制御装置によれ
ば、電流制御装置を用いてＰＷＭドライバ及び同期モー
タを制御し、電流ループの広帯域化や応答特性のさらな
る高速化を計ることができる。
ば、電流制御装置を用いてＰＷＭドライバ及び同期モー
タを制御し、電流ループの広帯域化や応答特性のさらな
る高速化を計ることができる。
【００２６】また、請求項４記載の電流制御装置によれ
ば、電流制御装置を用いてＰＷＭドライバ及び同期モー
タを制御し、電流ループの広帯域化や応答特性のさらな
る高速化を計ることができるとともに、トータル電流帯
域を調整するのに、極の配置だけでなくフィードフォワ
ード補償の度合いを調整することができるため、種々の
特性のドライバやモータに対応してより柔軟な調節が可
能である。
ば、電流制御装置を用いてＰＷＭドライバ及び同期モー
タを制御し、電流ループの広帯域化や応答特性のさらな
る高速化を計ることができるとともに、トータル電流帯
域を調整するのに、極の配置だけでなくフィードフォワ
ード補償の度合いを調整することができるため、種々の
特性のドライバやモータに対応してより柔軟な調節が可
能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】外乱オブザーバを利用してノミナル化補償を行
いフィードバック補償をかける本発明の一実施形態を示
す図である。
いフィードバック補償をかける本発明の一実施形態を示
す図である。
【図２】フィードバック補償器とその前段に挿入された
フィードフォワード補償器とを示す図である。
フィードフォワード補償器とを示す図である。
【図３】本発明の電流制御装置をＵＶＷ相を制御する同
期モータに応用した一例を示す図である。
期モータに応用した一例を示す図である。
【図４】本発明の電流制御装置をｄｑ軸変換制御を行う
同期モータに応用した一例を示す図である。
同期モータに応用した一例を示す図である。
【図５】従来の電流制御装置をＵＶＷ相を制御する同期
モータに応用した一例を示す図である。
モータに応用した一例を示す図である。
【図６】従来の電流制御装置をｄｑ軸変換制御を行う同
期モータに応用した一例を示す図である。
期モータに応用した一例を示す図である。
１ 電流制御装置
２ フィードバック補償器
３ フィードフォワード補償器
ｄ 外乱
ｕ（ｋ） 各相電圧指令信号
ｖ（ｋ） 各相電流指令
ｙ（ｋ） 電流出力
Ｎ（δ） 制御対象
Ｍ（δ） 極配置モデルＬ 電動機のインダクタンス Ｒ 電動機の巻線抵抗
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
// Ｈ０２Ｐ 21/00 Ｈ０２Ｐ 5/408 Ｃ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 5/00
G05B 11/32
G05B 13/02
H02P 6/08
H02P 21/00
Claims (4)
- 【請求項１】 電動機の電圧指令信号ｕ（ｋ）から電流
出力ｙ（ｋ）までの伝達関数をＫｐｗｍ／（Ｌｓ＋Ｒ）
と近似し（Ｋ ｐｗｍ は、電動機に対する電圧指令信号ｕ
（ｋ）から電動機の端子電圧に至るドライブゲインを表
す）、これを離散値変換して制御対象Ｎ（ｚ）をＮ
（ｚ）＝ｂ／（ｚ＋ａ）とした時（ただしｚを進み演算
子とし、ａとｂを離散伝達関数ｂ／（ｚ＋ａ）の係数と
する）、この系に、近似誤差分を含む外乱ｄが印加され
ているものとして、電圧指令信号ｕ（ｋ）を、適当なＩ
ＩＲフィルタＱ（ｚ）を使用して構成された外乱オブザ
ーバによって推定された値ｄ（ｋ）＝Ｑ（ｚ）Ｎ
−１（ｚ）ｙ（ｋ）−Ｑ（ｚ）ｕ（ｋ）によって補償を
加えたｕ（ｋ）＝ｕ（ｋ）−ｄ（ｋ）として（ｕ（ｋ）
を新たな電圧指令とする）ノミナル化補償し、この系に
フィードバック補償をかけてＧｂ／（ｚ＋ａ＋Ｇｂ）と
し、電流指令部に（ｚ＋ａ＋Ｇｂ）／（Ｇｂｚ）なるフ
ィードフォワード補償器を挿入し、電流制御部全体の電
流応答特性をｚ−１としたことを特徴とする電流制御装
置。 - 【請求項２】 フィードフォワード補償器が、（ｚ＋ａ
＋Ｇｂ）／（Ｇｂｚ）の代わりに、フィードフォワード
補償の度合いを調整できるようにゲインαを持った、
｛α（ｚ−１）＋１＋ａ＋Ｇｂ）｝／（Ｇｂｚ）とした
ことを特徴とする請求項１記載の電流制御装置。 - 【請求項３】 制御対象は、ＰＷＭドライバ及び同期モ
ータであることを特徴とする請求項１記載の電流制御装
置。 - 【請求項４】 制御対象は、ＰＷＭドライバ及び同期モ
ータであることを特徴とする請求項２記載の電流制御装
置。
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