JP3528108B2 - Adaptive slip frequency type vector control method and apparatus for induction motor - Google Patents

Adaptive slip frequency type vector control method and apparatus for induction motor

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JP3528108B2 JP18475095A JP18475095A JP3528108B2 JP 3528108 B2 JP3528108 B2 JP 3528108B2 JP 18475095 A JP18475095 A JP 18475095A JP 18475095 A JP18475095 A JP 18475095A JP 3528108 B2 JP3528108 B2 JP 3528108B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、誘導電動機を高精度、
高効率に制御するための適応滑り周波数形ベクトル制御
方法及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention provides an induction motor with high precision,
The present invention relates to an adaptive slip frequency type vector control method and device for highly efficient control.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、誘導電動機を高精度、高効率に制
御する方法として、誘導電動機の状態を二次磁束軸とそ
れと直交する軸を座標軸する座標(以下「二次磁束座
標」という。)上でとらえて誘導電動機を制御するベク
トル制御方法が知られている。このように誘導電動機を
回転座標である二次磁束座標上で制御するためには、そ
の座標の位相を検出あるいは推定する必要がある。この
二次磁束座標の位相の求め方により、上記ベクトル制御
方法は、該座標の位相を直接検出する直接形のベクトル
制御方法と、該座標の位相を間接的に求める間接形の滑
り周波数形ベクトル制御方法とに大別されるが、現在は
主に、高精度の磁束検出が不要である後者の滑り周波数
形ベクトル制御方法の実用化が進められている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of controlling an induction motor with high accuracy and high efficiency, the state of the induction motor is coordinated with a secondary magnetic flux axis and an axis orthogonal to the secondary magnetic flux axis (hereinafter referred to as "secondary magnetic flux coordinate"). A vector control method is known which controls the induction motor by capturing the above. As described above, in order to control the induction motor on the secondary magnetic flux coordinate which is the rotational coordinate, it is necessary to detect or estimate the phase of the coordinate. According to the method of obtaining the phase of the secondary magnetic flux coordinates, the vector control method includes a direct type vector control method for directly detecting the phase of the coordinate and an indirect type slip frequency type vector for indirectly obtaining the phase of the coordinate. Although it is roughly classified into a control method, currently, the latter slip frequency type vector control method, which does not require highly accurate magnetic flux detection, is currently being put into practical use.

【0003】上記滑り周波数形ベクトル制御方法のベク
トル制御系では、固定座標上での一次電流のベクトル成
分を二次磁束座標上での一次電流の二つのベクトル成分
である励磁分電流及びトルク分電流に変換し、該励磁分
電流及びトルク分電流の変換値並びにそれらの指令値に
基づいて二次磁束座標上での一次電圧指令値を生成し、
該二次磁束座標上での一次電圧指令値を固定座標上での
一次電圧指令値に変換している。この固定座標上での一
次電圧指令値に基づいて、誘導電動機に印加する一次電
圧が制御される。また、上記トルク分電流及び励磁分電
流の値並びに電動機パラメータの制御設定値に基づいて
滑り角周波数指令値を生成し、該滑り角周波数指令値に
基づいて、上記二つの座標間でのベクトル成分の変換の
際に用いる二次磁束座標の位相を生成する。
In the vector control system of the above-mentioned slip frequency type vector control method, the vector component of the primary current on the fixed coordinate is the two vector components of the primary current on the secondary magnetic flux coordinate. To generate a primary voltage command value on the secondary magnetic flux coordinates based on the converted values of the excitation current component and the torque component current and their command values,
The primary voltage command value on the secondary magnetic flux coordinates is converted into the primary voltage command value on the fixed coordinates. The primary voltage applied to the induction motor is controlled based on the primary voltage command value on the fixed coordinates. Further, a slip angular frequency command value is generated based on the values of the torque split current and the excitation split current and the control set value of the electric motor parameter, and based on the slip angular frequency command value, a vector component between the two coordinates. The phase of the secondary magnetic flux coordinate used in the conversion of is generated.

【0004】ところが、上記滑り角周波数指令値を生成
する際に用いる電動機パラメータの制御設定値の中に
は、温度によって大きく変化する誘導電動機の二次抵抗
等の推定値が含まれ、これらの推定値として誘導電動機
の広い動作範囲にわたって単一の定数を用いることは不
可能であった。このように温度等によって変化する電動
機パラメータの推定値が実際値と一致していないと制御
性能が劣化する。例えば、二次抵抗の制御に用いる推定
値が実際値と一致していないと、二次磁束やトルクに過
渡振動や定常偏差が生じる。
However, the control set values of the motor parameters used to generate the slip angular frequency command value include estimated values such as the secondary resistance of the induction motor which greatly changes with temperature, and these estimations are made. It was not possible to use a single constant as the value over a wide operating range of the induction motor. In this way, if the estimated value of the motor parameter that changes with temperature or the like does not match the actual value, the control performance deteriorates. For example, if the estimated value used for controlling the secondary resistance does not match the actual value, transient vibration or steady deviation occurs in the secondary magnetic flux or torque.

【0005】そこで、上記滑り角周波数指令値を生成す
る際に用いる電動機パラメータのうち温度等で変化する
パラメータの値又はその変化分を、誘導電動機の動作状
態に応じて逐次同定し、上記二次磁束座標の位相の生成
に用いる適応同定系を備えたものが知られている(以
下、この制御方法を「適応滑り周波数形ベクトル制御方
法」という)。上記電動機パラメータの同定は、例えば
誘導電動機の動作状態に応じて変化する信号(以下「源
信号」という)を取得し、その取得された源信号に基づ
いて行う。この適応滑り周波数形ベクトル制御方法及び
装置の具体例としては、一次電流の検出値及び探りコイ
ルで検出した3相電圧の検出値を二次磁束座標上のベク
トル成分に変換し、その変換値を用いて、通常電圧モデ
ルといわれるモデルに基づき二次抵抗の影響を受けるこ
となく二次磁束を推定するとともに、通常電流モデルと
いわれるモデルに基づき同定した二次抵抗を用いて二次
磁束を推定し、これら二つの二次磁束の推定値の偏差を
とり、この偏差を積分+比例則といわれる連続時間適応
アルゴリズムに入力し、電動機パラメータの一つである
二次抵抗を同定するものが知られている(杉本・玉井:
「モデル規範適応システムを適用した誘導電動機の二次
抵抗同定法とその特性」電学論B,Vol.106,No.2,pp.
97-104参照)。また、一次電圧指令値に交流信号を加
え、一次電圧に関連した値と一次電流に関連した値とに
含まれる該交流信号に関連した成分を検出し、この検出
値に基づいて誘導電動機の一次抵抗に無関係な値を演算
し、この演算値を用いて誘導電動機の二次抵抗を演算す
るものが知られている(特開平1−308187号公報
参照)。
Therefore, among the motor parameters used to generate the slip angular frequency command value, the value of the parameter that changes with temperature or the like or its change is sequentially identified according to the operating state of the induction motor, and the secondary It is known that an adaptive identification system is used to generate the phase of magnetic flux coordinates (hereinafter, this control method is referred to as "adaptive slip frequency vector control method"). The identification of the electric motor parameter is performed based on the acquired source signal by acquiring a signal (hereinafter referred to as “source signal”) that changes according to the operating state of the induction motor, for example. As a concrete example of this adaptive slip frequency type vector control method and device, the detected value of the primary current and the detected value of the three-phase voltage detected by the search coil are converted into vector components on the secondary magnetic flux coordinates, and the converted value is converted. It is used to estimate the secondary magnetic flux without being affected by the secondary resistance based on the model called the normal voltage model, and to estimate the secondary magnetic flux using the secondary resistance identified based on the model called the normal current model. It is known that the deviation between the estimated values of these two secondary magnetic fluxes is taken, and this deviation is input to a continuous time adaptive algorithm called integral + proportionality law to identify the secondary resistance which is one of the motor parameters. (Sugimoto and Tamai:
"Secondary resistance identification method for induction motors using model reference adaptive system and its characteristics", Theory B, Vol.106, No.2, pp.
See 97-104). Further, an AC signal is added to the primary voltage command value to detect a component associated with the AC signal included in a value associated with the primary voltage and a value associated with the primary current, and the primary of the induction motor is detected based on the detected value. It is known that a value irrelevant to the resistance is calculated and the secondary resistance of the induction motor is calculated using this calculated value (see Japanese Patent Laid-Open No. 1-308187).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】一般に適応制御におい
ては、わずかなモデリング誤差が適応制御系の不安定化
を誘発することは広く知られている。上記従来の適応滑
り周波数形ベクトル制御方法及び装置は、制御に用いて
いる誘導電動機の数学モデルが大胆な近似モデルに過ぎ
ず、モデリング誤差に起因する制御の不安定化に対する
考慮がされていないため、モデリング誤差に対して非ロ
バストであった。このため、上記適応滑り周波数形ベク
トル制御方法及び装置の実用的な利用は未だ進んでない
のが現状である。
Generally, in adaptive control, it is widely known that a slight modeling error induces instability in an adaptive control system. In the conventional adaptive slip frequency vector control method and device, the mathematical model of the induction motor used for control is only a bold approximation model, and no consideration is given to destabilization of control due to modeling error. , Was not robust against modeling errors. Therefore, the practical use of the above-mentioned adaptive slip frequency type vector control method and apparatus has not yet advanced.

【0007】本発明は、以上の背景のもとでなされたも
のであり、その第1の目的は誘導電動機のモデリング誤
差に対してロバストで安定性が高い適応滑り周波数形ベ
クトル制御方法及び装置を提供することである。また、
第2の目的は、上記第1の目的に加えて、精度の高い電
動機パラメータの適応同定を可能とすることである。
The present invention has been made under the above circumstances, and a first object of the present invention is to provide an adaptive slip frequency vector control method and apparatus which is robust and stable against modeling errors of an induction motor. Is to provide. Also,
A second purpose is to enable adaptive identification of a motor parameter with high accuracy in addition to the above first purpose.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、請求項1の発明は、二次磁束座標上での一次
電流の二つのベクトル成分である励磁分電流及びトルク
分電流の実測値及びそれらの指令値に基づいて、一次電
指令値を生成するとともに、該励磁分電流及びトル
ク分電流の値並びに電動機パラメータに基づく制御設定
を使用して、該二次磁束座標の位相の決定に用いる滑
り角周波数指令値を生成するベクトル制御工程と、電動
機の動作状態に応じて、該ベクトル制御工程で使用した
あるいは工程の作用の結果発生した該一次電流、該一次
電圧の実測値または指令を源信号として用い同定された
電動機パラメータに基づいて、該ベクトル制御工程で使
用する該制御設定値を更新する適応同定工程とを有する
誘導電動機の適応滑り周波数形ベクトル制御方法におい
て、該滑り角周波数指令値の生成を連続時間的に又は離
散時間的に行い、該制御設定値の更新を、該滑り角周波
数指令値の生成を連続時間的に行う場合には離散時間的
に行い、該滑り角周波数指令値の生成を離散時間的に行
う場合にはこれよりも大きな時間間隔で離散時間的に行
うことを特徴とするものである。
In order to achieve the above first object, the invention of claim 1 is an excitation current component and a torque component current which are two vector components of a primary current on a secondary magnetic flux coordinate. Of the secondary magnetic flux coordinates by using the measured values and the command values thereof to generate the command value of the primary voltage and using the values of the excitation current component and the torque component current and the control set values based on the motor parameters. Used in the vector control process for generating the slip angular frequency command value used for determining the phase of the motor and the vector control process according to the operating state of the electric motor .
Alternatively, the primary current generated as a result of the action of the process, the primary current
It is used in the vector control process based on the motor parameter identified by using the measured voltage value or command as the source signal.
An adaptive slip frequency type vector control method for an induction motor having an adaptive identification step of updating the control setting value to use, performs Ri angular frequency command value generating temporally or discrete time continuous in該滑, control settings The value is updated in discrete time when the slip angular frequency command value is generated continuously.
To generate the slip angular frequency command value in discrete time.
In this case, it is characterized in that it is performed in discrete time with a time interval larger than this .

【0009】また、請求項2の発明は、二次磁束座標上
での一次電流の二つのベクトル成分である励磁分電流及
びトルク分電流の実測値及びそれらの指令値に基づい
て、一次電圧指令値を生成するとともに、該励磁分電
流及びトルク分電流の値並びに電動機パラメータに基づ
制御設定値を使用して、該二次磁束座標の位相の決定
に用いる滑り角周波数指令値を生成するベクトル制御手
段と、電動機の動作状態に応じて、該ベクトル制御手段
で使用したあるいは手段の作用の結果発生した該一次電
流、該一次電圧の実測値または指令を源信号として用い
同定された電動機パラメータに基づいて、該ベクトル制
御手段で使用する該制御設定値を更新する適応同定手段
とを備えた誘導電動機の適応滑り周波数形ベクトル制御
装置において、該滑り角周波数指令値の生成を連続時間
的に又は離散時間的に行い、該制御設定値の更新を、該
滑り角周波数指令値の生成を連続時間的に行う場合には
離散時間的に行い、該滑り角周波数指令値の生成を離散
時間的に行う場合にはこれよりも大きな時間間隔で離散
時間的に行うことを特徴とするものである。
According to the second aspect of the present invention, the primary voltage of the primary voltage is determined based on the measured values of the excitation component current and the torque component current, which are two vector components of the primary current on the secondary magnetic flux coordinate, and their command values . A command value is generated and based on the values of the excitation current component and the torque component current and the motor parameters .
Ku using control setting value, a vector control unit for generating a slip angular frequency command value used for phase determination of the secondary flux coordinates, in accordance with the operation state of the electric motor, the vector control unit
The primary power generated as a result of the action of
Current, a measured value of the primary voltage or a command as a source signal , the vector control is performed based on the identified motor parameter.
An adaptive slip frequency type vector control apparatus for an induction motor and a adaptive identification means for updating the control settings used in control means, the generation of該滑Ri angular frequency command value temporally continuous or discrete temporally performed , When the control set value is updated and the slip angular frequency command value is generated continuously
Generates the slip angular frequency command value in discrete time
When it is performed in time, it is characterized in that it is performed in discrete time with a time interval larger than this .

【0010】上記第2の目的を達成するために、請求項
3の発明は、請求項2の誘導電動機の適応滑り周波数形
ベクトル制御装置において、該適応同定手段で用いる
源信号の取得を連続時間的に又は離散時間的に行い、該
制御設定値の更新を、該源信号の取得を連続時間的に行
う場合には離散時間的に行い、該源信号の取得を離散時
間的に行う場合にはこれよりも大きな時間間隔で離散時
間的に行うことを特徴とするものである。
In order to achieve the second object, the invention of claim 3 is the adaptive slip frequency vector controller for an induction motor according to claim 2, wherein the acquisition of the source signal used by the adaptive identifying means is continuously performed. The control set value is updated in time or in discrete time, and the source signal is acquired in continuous time.
In the case of
In the case of inter-process, it is characterized in that the process is performed in discrete time with a time interval larger than this .

【0011】[0011]

【作用】請求項1又は2の発明においては、二次磁束座
標上での一次電流の二つのベクトル成分である励磁分電
流及びトルク分電流の実測値及びそれらの指令値に基づ
いて、一次電圧指令値を生成することにより、励磁分電
流及びトルク分電流を独立に制御する。そして、上記ベ
クトル制御で使用する二次磁束座標の位相の決定のため
に、励磁分電流及びトルク分電流の値並びに電動機パラ
メータの制御設定値に基づいて滑り角周波数指令値を生
成する。そして、誘導電動機の動作状態に応じて同定さ
れた電動機パラメータに基づいて、上記滑り角周波数指
令値の生成時に用いる該電動機パラメータに対応する制
御設定値を更新することにより、該電動機パラメータの
制御設定値と実際値との差を小さくして上記励磁分電流
及びトルク分電流の制御の精度を向上させる。ここで、
滑り角周波数指令値の生成を連続時間的に又は離散時間
的に行い、且つ電動機パラメータの制御設定値の更新
を、滑り角周波数指令値の生成よりも大きな時間間隔で
離散時間的に行うことにより、滑り角周波数指令値を生
成するたびに電動機パラメータの制御設定値が更新され
ないようにし、ベクトル制御の安定性上の観点から決ま
る所定時間又は所定回数だけ滑り角周波数指令値を生成
する間は、電動機パラメータの制御設定値を一定値とし
て扱えるようにする。
According to the first or second aspect of the invention, the primary voltage is based on the measured values of the excitation component current and the torque component current, which are two vector components of the primary current on the secondary magnetic flux coordinates, and their command values. By generating the command value, the excitation current and the torque current are independently controlled. Then, in order to determine the phase of the secondary magnetic flux coordinate used in the vector control, the slip angular frequency command value is generated based on the values of the excitation current component and the torque current component and the control set values of the motor parameters. Then, based on the electric motor parameter identified according to the operating state of the induction motor, by updating the control set value corresponding to the electric motor parameter used when generating the slip angular frequency command value, the control setting of the electric motor parameter is performed. The difference between the actual value and the actual value is reduced to improve the accuracy of the control of the excitation current component and the torque component current. here,
By generating the slip angular frequency command value continuously or discretely, and updating the control set values of the motor parameters discretely at a time interval larger than the generation of the slip angular frequency command value. , The control setting value of the motor parameter is not updated every time the slip angular frequency command value is generated, while the slip angular frequency command value is generated for a predetermined time or a predetermined number of times determined from the viewpoint of stability of vector control, The control set value of the motor parameter can be treated as a constant value.

【0012】請求項3の発明においては、請求項2の誘
導電動機の適応滑り周波数形ベクトル制御装置の適応同
定手段で、誘導電動機の動作状態に応じて変化する源信
号を取得し、該取得した源信号に基づいて電動機パラメ
ータを同定する。ここで、上記適応同定手段における電
動機パラメータの同定に使用する源信号の取得を連続時
間的に又は離散時間的に行い、且つ上記ベクトル制御手
段における電動機パラメータの制御設定値の更新を、該
源信号の取得よりも大きな時間間隔で離散時間的に行
う。この所定時間又は所定回数の取得で得られた源信号
を用いて電動機パラメータを1回同定して1個の同定値
を求めたり、該源信号を用いて電動機パラメータを複数
回同定して1個の同定値を求めたりする。このように所
定時間又は所定回数の取得で得られた源信号を用いて1
個の同定値を求めることにより、同定上の総合的なS/
N比を高め、高い精度での電動機パラメータの同定を可
能とする。そして、この高い精度で同定された同定値を
使用して、上記滑り角周波数指令値の生成に用いる電動
機パラメータに対応した制御設定値を更新する。
According to a third aspect of the present invention, the adaptive identification means of the adaptive slip frequency vector controller for an induction motor according to the second aspect acquires a source signal that changes according to the operating state of the induction motor, and acquires the source signal. Identify motor parameters based on the source signal. Here, the acquisition of the source signal used for identifying the motor parameter in the adaptive identifying means is performed continuously or in discrete time, and the control set value of the motor parameter in the vector controlling means is updated by the source signal. Is performed in a discrete time with a larger time interval than the acquisition of. The motor signal is identified once by using the source signal obtained by the acquisition for the predetermined time or the predetermined number of times, and one identification value is obtained, or the motor parameter is identified multiple times by using the source signal. Or to determine the identification value of. In this way, 1 is obtained by using the source signal obtained in a predetermined time or a predetermined number of times.
By calculating the individual identification values, the total S /
By increasing the N ratio, it is possible to identify motor parameters with high accuracy. Then, using the identification value identified with this high accuracy, the control set value corresponding to the electric motor parameter used for generating the slip angular frequency command value is updated.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明を三相誘導電動機の適応滑り周
波数形ベクトル制御装置(以下、「適応ベクトル制御装
置」という)に適用した一実施例について説明する。ま
ず、図1及び図2を用いて、本実施例に係る適応ベクト
ル制御装置の全体構成及び動作について説明する。この
適応ベクトル制御装置は、誘導電動機1の回転子の回転
角速度ω2nを検出する回転速度検出装置2と、誘導電
動機1の一次電流iu,ivを検出する電流検出装置3
と、3−2相変換器4a及び2−3相変換器4bからな
る2相/3相変換装置4と、ベクトル制御手段としての
ベクトル制御系51及び適応同定手段としての適応同定
系52からなる主制御部5と、PWMインバータからな
る電力変換器6とを備えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an adaptive slip frequency type vector controller for a three-phase induction motor (hereinafter referred to as "adaptive vector controller") will be described below. First, the overall configuration and operation of the adaptive vector control device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. This adaptive vector control device includes a rotational speed detection device 2 that detects the rotational angular velocity ω2n of the rotor of the induction motor 1 and a current detection device 3 that detects the primary currents iu and iv of the induction motor 1.
And a two-phase / three-phase converter 4 including a 3-2 phase converter 4a and a 2-3 phase converter 4b, a vector control system 51 as vector control means, and an adaptive identification system 52 as adaptive identification means. The main control unit 5 and the power converter 6 including a PWM inverter are provided.

【0014】上記電流検出装置3で検出された一次電流
iu,iv及びその電流値から生成された残りの電流i
wは、上記3−2相変換器4aで固定座標上で直交する
二つのベクトル成分である2相電流ia,ibに変換さ
れ、上記回転子の回転角速度ω2nとともに、次の主制
御部5のベクトル制御系51に外部信号として入力され
る。
The primary currents iu and iv detected by the current detection device 3 and the remaining current i generated from the current values thereof.
w is converted by the 3-2 phase converter 4a into two phase currents ia and ib which are two vector components orthogonal to each other on a fixed coordinate, and together with the rotational angular velocity ω2n of the rotor, It is input to the vector control system 51 as an external signal.

【0015】上記ベクトル制御系51は、図2に示すよ
うにベクトル回転器51aと、電流制御器51bと、逆
ベクトル回転器51cと、滑り角周波数指令値ωs*を
生成する滑り角周波数指令値生成器51dと、ベクトル
回転器51a及び逆ベクトル回転器51cで用いる回転
座標の位相を生成する位相生成器51eとにより構成さ
れ、外部指令として励磁分電流指令値id*、トルク分
電流指令値iq*、及び主制御部5を適切に動作させる
ための設計パラメータ(一次抵抗、漏れインダクタン
ス、サンプリング周期など)の値が入力されている。こ
のベクトル制御系51においては、ベクトル回転器51
aにより固定座標上での2相電流ia,ibを回転座標
である二次磁束座標(以下、「回転座標」という)上で
の一次電流の二つのベクトル成分である励磁分電流id
及びトルク分電流iqに変換し、電流制御器51bによ
り励磁分電流及びトルク分電流の実測値id,iqをそ
れらの指令値id*,iq*と各々比較して回転座標上
での一次電圧指令値vd*,vq*を生成し、逆ベクト
ル変換器51cにより回転座標上での一次電圧指令値v
d*,vq*を固定座標上での一次電圧指令値va*,
vb*に変換して出力する。そして、2−3相変換器4
bにより2相の一次電圧指令値va*,vb*を3相の
一次電圧指令値vu*,vv*,vw*に変換して電力
変換器6へ出力される。電力変換器6は、3相の一次電
圧指令値vu*,vv*,vw*に従って3相電圧v
u,vv,vwを発生し、誘導電動機1に印加する。
As shown in FIG. 2, the vector control system 51 includes a vector rotator 51a, a current controller 51b, an inverse vector rotator 51c, and a slip angular frequency command value ωs * for generating a slip angular frequency command value ωs *. It is composed of a generator 51d and a phase generator 51e that generates the phase of the rotational coordinates used by the vector rotator 51a and the inverse vector rotator 51c, and the excitation component current command value id * and the torque component current command value iq are external commands. *, And the values of design parameters (primary resistance, leakage inductance, sampling period, etc.) for properly operating the main control unit 5 are input. In this vector control system 51, the vector rotator 51
The two-phase currents ia and ib on the fixed coordinates by a are the excitation component current id which is two vector components of the primary current on the secondary magnetic flux coordinates (hereinafter, referred to as “rotational coordinates”) on the rotating coordinates.
And the torque component current iq, and the current controller 51b compares the measured values id, iq of the excitation component current and the torque component current with their command values id *, iq *, respectively, and then the primary voltage command on the rotation coordinates. The values vd *, vq * are generated, and the primary voltage command value v on the rotating coordinates is generated by the inverse vector converter 51c.
d *, vq * are primary voltage command values va * on fixed coordinates,
Convert to vb * and output. Then, the 2-3 phase converter 4
The two-phase primary voltage command values va *, vb * are converted into three-phase primary voltage command values vu *, vv *, vw * by b and output to the power converter 6. The power converter 6 uses the three-phase voltage v according to the three-phase primary voltage command values vu *, vv *, and vw *.
u, vv, vw are generated and applied to the induction motor 1.

【0016】また、上記ベクトル制御系51のベクトル
回転器51a及び逆ベクトル回転器51cには、回転座
標の位相θ0が必要とされるので、滑り角周波数指令値
生成器51dにより上記トルク分電流の実測値iq、励
磁分電流の指令値id*及び電動機パラメータの制御設
定値に基づいて滑り角周波数指令値ωs*を生成し、位
相生成器51eにより滑り角周波数指令値ωs*と回転
子の回転速度の検出値ω2nとを加算して得られた一次
電圧指令値の角周波数ω0を積分処理して回転座標の位
相θ0を生成し、上記ベクトル回転器51a及び逆ベク
トル回転器51cに出力している。
Further, since the vector rotator 51a and the inverse vector rotator 51c of the vector control system 51 require the phase θ0 of the rotational coordinate, the slip angular frequency command value generator 51d outputs the torque component current. The slip angle frequency command value ωs * is generated based on the measured value iq, the excitation component current command value id *, and the motor parameter control setting value, and the phase generator 51e rotates the slip angle frequency command value ωs * and the rotor rotation. The angular frequency ω0 of the primary voltage command value obtained by adding the detected value ω2n of the speed is integrated to generate the phase θ0 of the rotational coordinate, which is output to the vector rotator 51a and the inverse vector rotator 51c. There is.

【0017】以上のように一次電流検出及び一次電圧印
加は固定座標系で実施されるのに対し、上記ベクトル制
御系51での電流の制御は回転座標系で実施される。こ
れが、誘導電動機ベクトル制御の大きな特色であり、高
性能なベクトル制御を実現するには、両座標系の変換を
行うベクトル回転器51aおよび逆ベクトル回転器51
cへの入力信号である回転座標の位相θ0に関して高い
精度が必要とされる。この位相θ0は、前述のように回
転子の回転角速度ω2nの実測値と滑り角周波数指令値
ωs*とに基づいて生成される。回転子の回転角速度ω
2nの精度に関しては、回転速度検出装置2として所要
の分解能を有するものを利用すればよい。一方、滑り角
周波数指令値ωs*は、例えば上記滑り角周波数指令値
生成器51dにより次の数1に従って生成される。この
数1の式中のW2は、数2の式で示すように電動機パラ
メータである二次抵抗R2及び二次インダクタンスL2
の比として定義される逆二次時定数である。
As described above, the primary current detection and the primary voltage application are performed in the fixed coordinate system, while the current control in the vector control system 51 is performed in the rotating coordinate system. This is a great feature of the induction motor vector control, and in order to realize high-performance vector control, the vector rotator 51a and the inverse vector rotator 51 that perform conversion of both coordinate systems are used.
High accuracy is required for the phase θ0 of the rotating coordinate which is the input signal to c. This phase θ0 is generated based on the measured value of the rotational angular velocity ω2n of the rotor and the slip angular frequency command value ωs * as described above. Rotational angular velocity ω
With respect to the accuracy of 2n, the rotational speed detection device 2 having a required resolution may be used. On the other hand, the slip angular frequency command value ωs * is generated, for example, by the slip angular frequency command value generator 51d according to the following equation 1. W2 in the equation of this equation 1 is a secondary resistance R2 and a secondary inductance L2 which are motor parameters as shown in the equation of equation 2.
It is the inverse quadratic time constant defined as the ratio of.

【数1】ωs*=(iq/id*)・W2[Equation 1] ωs * = (iq / id *) · W2

【数2】W2=R2/L2[Formula 2] W2 = R2 / L2

【0018】上記数1及び数2の式から容易に理解され
るように、上記座標変換に用いる精度の高い滑り角周波
数指令値ωs*を生成するには、精度の高い逆二次時定
数が必要とされる。すなわち、高性能のベクトル制御を
実現するには、精度の高い逆二次時定数が必要とされ
る。ところが、二次時定数を構成する二次抵抗R2は温
度によって大きく変動するために、誘導電動機の広い動
作範囲にわたって、上記滑り角周波数指令値ωs*の生
成の際に用いる二次抵抗R2の制御設定値として単一の
定数で用いることは、高精度のベクトル制御を行う上で
望ましくない。
As can be easily understood from the equations (1) and (2), in order to generate the highly accurate slip angular frequency command value ωs * used for the coordinate conversion, a highly accurate inverse quadratic time constant is required. Needed. That is, a highly accurate inverse quadratic time constant is required to realize high-performance vector control. However, since the secondary resistance R2 that constitutes the secondary time constant greatly varies depending on the temperature, control of the secondary resistance R2 used when the slip angular frequency command value ωs * is generated over a wide operating range of the induction motor. The use of a single constant as the set value is not desirable for high precision vector control.

【0019】そこで、本実施例では、主制御部5の適応
同定系52により、適応ベクトル制御装置内の信号(一
次電圧値、一次電流値、滑り角周波数など)をパラメー
タ適応同定用の源信号として取得し、該取得された源信
号に基づいて二次抵抗R2の値を同定し、該同定された
二次抵抗R2の値に基づいて上記滑り角周波数指令値ω
s*の生成の際に用いる二次抵抗R2に対応した制御設
定値を更新している。
Therefore, in the present embodiment, the adaptive identification system 52 of the main controller 5 converts the signals (primary voltage value, primary current value, slip angle frequency, etc.) in the adaptive vector control device into the source signal for parameter adaptive identification. And the value of the secondary resistance R2 is identified based on the acquired source signal, and the slip angular frequency command value ω is determined based on the identified value of the secondary resistance R2.
The control set value corresponding to the secondary resistance R2 used when generating s * is updated.

【0020】次に、図3(a)のタイミングチャートを
用いて、上記滑り角周波数指令値ωs*の生成、二次抵
抗R2の同定のための源信号の取得、及び同定された二
次抵抗R2の値による制御設定値の更新の各タイミング
相互の関係について説明する。図3(a)では、滑り角
周波数指令値ωs*の生成と源信号の取得は連続時間的
に実施され(すなわち、周期はゼロ)、同定された二次
抵抗R2の値による制御設定値の更新が周期T3で離散
時間的に実施されている。この図3(a)のタイミング
チャートでは、時間t=kT3〜(k+1)T3(kは
整数)の間は二次抵抗R2の制御設定値の更新は実施さ
れず一定となり、この一定の二次抵抗R2の制御設定値
を用いて滑り角周波数指令値生成器51dで滑り角周波
数指令値ωs*を連続時間的に生成し、位相生成器51
eで回転座標の位相θ0を生成している。そして、時刻
t=(k+1)T3のタイミングで、滑り角周波数指令
値生成器51dで用いる制御設定値が同定された二次抵
抗R2の値で瞬時に更新される。
Next, with reference to the timing chart of FIG. 3A, generation of the slip angular frequency command value ωs *, acquisition of a source signal for identifying the secondary resistance R2, and identification of the secondary resistance The relationship between the respective timings of updating the control set value according to the value of R2 will be described. In FIG. 3A, the generation of the slip angular frequency command value ωs * and the acquisition of the source signal are performed continuously (that is, the period is zero), and the control set value of the identified secondary resistance R2 is set. The update is performed in discrete time in the cycle T3. In the timing chart of FIG. 3A, the control setting value of the secondary resistor R2 is not updated during the time t = kT3 to (k + 1) T3 (k is an integer) and becomes constant. The sliding angular frequency command value generator 51d continuously generates the sliding angular frequency command value ωs * using the control setting value of the resistor R2, and the phase generator 51
The phase θ0 of the rotating coordinate is generated at e. Then, at the timing of time t = (k + 1) T3, the control setting value used in the slip angular frequency command value generator 51d is instantly updated with the value of the identified secondary resistance R2.

【0021】図3(b)は、図3(a)のタイミングチ
ャートに基づいて制御する場合の主制御部5の適応同定
系52の一構成例を示している。図3(b)より容易に
理解されるように、アナログ形適応同定回路52aに連
続時間的に源信号が入力され、二次抵抗R2が同定さ
れ、この同定された二次抵抗R2の値に対応した信号が
連続時間的に出力され、周期T3のサンプル・ホールド
器52bに入力される。なお、アナログ形適応同定回路
52aにおける二次抵抗R2の適応同定のアルゴリズム
としては、連続時間適応アルゴリズム(新中:「適応ア
ルゴリズム」産業図書,1990年,pp.163-208参照)
を採用した。サンプル・ホールド器52bからは周期T
3ごとに階段状に変化する信号が出力される。この階段
状の出力信号が、上記ベクトル制御系51の滑り角周波
数指令値生成器51dに送られることにより、二次抵抗
R2に対応した制御設定値が離散時間的に更新される。
なお、サンプル・ホールド器52bの設計パラメータで
ある周期T3は外部よりコントロールできるようになっ
ている。
FIG. 3B shows an example of the configuration of the adaptive identification system 52 of the main control section 5 when controlling based on the timing chart of FIG. 3A. As can be easily understood from FIG. 3B, the source signal is continuously input to the analog adaptive identification circuit 52a, the secondary resistor R2 is identified, and the value of the identified secondary resistor R2 is set. Corresponding signals are continuously output and input to the sample / hold unit 52b having the period T3. As an algorithm for adaptive identification of the secondary resistance R2 in the analog adaptive identification circuit 52a, a continuous time adaptive algorithm (Shin Naka: "adaptive algorithm" industry book, 1990, pp. 163-208)
It was adopted. From the sample and hold device 52b, the cycle T
A signal that changes stepwise every 3 is output. This step-like output signal is sent to the slip angular frequency command value generator 51d of the vector control system 51, so that the control set value corresponding to the secondary resistance R2 is discretely updated.
The period T3, which is a design parameter of the sample and hold device 52b, can be controlled from the outside.

【0022】以上、本実施例によれば、滑り角周波数指
令値ωs*の生成を連続時間的に行い、且つ適応同定系
52で同定された二次抵抗R2の値に基づく制御設定値
の更新を離散時間的に行うことにより、滑り角周波数指
令値ωs*を生成するたびに二次抵抗R2の制御設定値
が更新されないようにし、ベクトル制御の安定性上の観
点から決まる所定時間だけ滑り角周波数指令値ωs*を
生成する間は、二次抵抗R2の制御設定値を一定値とし
て扱えるので、適応滑り周波数形ベクトル制御における
モデリング誤差に起因する不安定化が大幅に改善され、
少なくとも、非適応的滑り周波数形ベクトル制御と同レ
ベルの安定性が確保される。
As described above, according to this embodiment, the slip angular frequency command value ωs * is generated continuously, and the control set value is updated based on the value of the secondary resistance R2 identified by the adaptive identification system 52. Is performed in discrete time so that the control set value of the secondary resistance R2 is not updated every time the slip angular frequency command value ωs * is generated, and the slip angle is kept for a predetermined time determined from the viewpoint of stability of vector control. While the frequency command value ωs * is generated, the control setting value of the secondary resistor R2 can be treated as a constant value, so that the destabilization due to the modeling error in the adaptive slip frequency vector control is significantly improved,
At least, the same level of stability as the non-adaptive slip frequency type vector control is ensured.

【0023】また、本実施例の適応ベクトル制御装置に
よれば、ベクトル制御の安定性上の観点から滑り角周波
数指令値ωs*の生成に用いる二次抵抗R2の制御設定
値を一定値として扱えるので、ベクトル制御系51のフ
ィードバックループと適応同定系52のフィードバック
ループとが複雑に絡み合っている場合でもベクトル制御
の安定性を確保できる。
Further, according to the adaptive vector control device of the present embodiment, the control set value of the secondary resistor R2 used for generating the slip angular frequency command value ωs * can be treated as a constant value from the viewpoint of stability of vector control. Therefore, the stability of vector control can be ensured even when the feedback loop of the vector control system 51 and the feedback loop of the adaptive identification system 52 are intricately entangled.

【0024】また、本実施例によれば、所定時間又は所
定回数の取得で得られた源信号を用いて二次抵抗R2を
1回同定するので、同定上の総合的なS/N比が高めら
れ、この結果、高い精度での二次抵抗R2の同定が可能
となる。上記滑り角周波数指令値ωs*の生成に用いる
二次抵抗R2に対応した制御設定値には、この高い精度
で同定された同定値が使用されるので、精度の高い滑り
角周波数指令値ωs*の生成が可能となる。
Further, according to the present embodiment, since the secondary resistance R2 is identified once using the source signal obtained by the acquisition for the predetermined time or the predetermined number of times, the overall S / N ratio for identification is As a result, the secondary resistance R2 can be identified with high accuracy. Since the identification value identified with high accuracy is used as the control setting value corresponding to the secondary resistance R2 used for generating the slip angular frequency command value ωs *, the slip angular frequency command value ωs * with high accuracy is used. Can be generated.

【0025】なお、上記実施例における滑り角周波数指
令値ωs*の生成、二次抵抗R2の同定のための源信号
の取得、及び同定された二次抵抗R2の値による制御設
定値の更新の各タイミングは、図4(a)のタイミング
チャートのように設定してもよい。本例では、滑り角周
波数指令値ωs*の生成が連続時間的に実施され(すな
わち、周期はゼロ)、源信号の取得が周期T2で離散時
間的に実施され、同定された二次抵抗R2の値による制
御設定値の更新が周期T3で離散時間的に実施されてい
る。ここで、n2を正の整数(n2≧1)とすると、周
期T2とT3は、次の数3の関係を満足するように選定
される。すなわち、同定された二次抵抗R2の値による
制御設定値の更新周期は、同定のための源信号の取得周
期より大である。
The slip angular frequency command value ωs * in the above embodiment is generated, the source signal for identifying the secondary resistance R2 is acquired, and the control set value is updated by the identified value of the secondary resistance R2. Each timing may be set as shown in the timing chart of FIG. In this example, the generation of the slip angular frequency command value ωs * is performed continuously (that is, the period is zero), the acquisition of the source signal is performed discretely at the period T2, and the identified secondary resistance R2 is obtained. The update of the control set value by the value of is performed in the cycle T3 in discrete time. Here, when n2 is a positive integer (n2 ≧ 1), the cycles T2 and T3 are selected so as to satisfy the following relationship of the following expression 3. That is, the update cycle of the control setting value based on the identified value of the secondary resistance R2 is longer than the acquisition cycle of the source signal for identification.

【数3】T3=(n2+1)・T2 (以下、余白)[Equation 3] T3 = (n2 + 1) · T2 (Hereafter, margin)

【0026】図4(b)は、図4(a)のタイミングチ
ャートに基づいて制御する場合の主制御部5の適応同定
系52の一構成例を示している。図4(b)より容易に
理解されるように、離散時間適応同定アルゴリズム(新
中:「適応アルゴリズム」産業図書,1990年,pp.1
1-134参照)を採用したディジタル形適応同定回路52
cに、サンプル器52dにより周期T2で連続時間的に
取得された源信号から離散時間的にサンプリングされた
源信号が入力され、二次抵抗R2が同定され、この同定
された二次抵抗R2の値に対応した信号が離散時間的に
出力され、周期T3のホールド器52eに入力される。
ホールド器52eからは周期T3ごとに階段状に変化す
る信号が出力される。この階段状の出力信号が、上記ベ
クトル制御系51の滑り角周波数指令値生成器51dに
送られることにより、二次抵抗R2に対応した制御設定
値が離散時間的に更新される。なお、サンプル器52d
及びホールド器52eの設計パラメータである周期T2
及び周期T3は外部よりコントロールできるようになっ
ている。
FIG. 4B shows an example of the configuration of the adaptive identification system 52 of the main control section 5 when controlling based on the timing chart of FIG. 4A. As can be easily understood from Fig. 4 (b), the discrete-time adaptive identification algorithm (Shin Naka: "Adaptive Algorithm" Industrial Book, 1990, pp. 1
1-134)) digital adaptive identification circuit 52
The source signal sampled in discrete time from the source signal continuously acquired in the period T2 by the sampler 52d is input to c, the secondary resistor R2 is identified, and the identified secondary resistor R2 A signal corresponding to the value is output in discrete time and input to the hold unit 52e having a cycle T3.
The hold device 52e outputs a signal that changes stepwise in each cycle T3. This step-like output signal is sent to the slip angular frequency command value generator 51d of the vector control system 51, so that the control set value corresponding to the secondary resistance R2 is discretely updated. The sampler 52d
And a period T2 which is a design parameter of the hold device 52e.
The period T3 can be controlled from the outside.

【0027】また、上記実施例における滑り角周波数指
令値ωs*の生成、二次抵抗R2の同定のための源信号
の取得、及び同定された二次抵抗R2の値による制御設
定値の更新の各タイミングは、図5(a)のタイミング
チャートのように設定してもよい。本例では、滑り角周
波数指令値ωs*の生成が周期T1で、源信号の取得が
周期T2で、同定された二次抵抗R2の値による制御設
定値の更新が周期T3という具合に、すべて離散時間的
に実施されている。ここで、n1、n2を正の整数(n
1≧1、n2≧1)とすると、周期T1,T2及びT3
は、次の数4及び数5の関係を満足するように選定され
る。すなわち、源信号の取得周期は滑り角周波数指令値
の生成周期と等しいか該生成周期より大きく、また、同
定された二次抵抗R2の値による制御設定値の更新周期
は、同定のための源信号の取得周期より大である。
Further, in the above embodiment, the generation of the slip angular frequency command value ωs *, the acquisition of the source signal for identifying the secondary resistance R2, and the updating of the control set value by the identified value of the secondary resistance R2 are performed. Each timing may be set as shown in the timing chart of FIG. In this example, the generation of the slip angular frequency command value ωs * is the cycle T1, the acquisition of the source signal is the cycle T2, and the update of the control set value by the identified secondary resistance R2 is the cycle T3. It is implemented in discrete time. Here, n1 and n2 are positive integers (n
1 ≧ 1, n2 ≧ 1), the periods T1, T2 and T3
Are selected so as to satisfy the relationships of the following expressions 4 and 5. That is, the acquisition cycle of the source signal is equal to or larger than the generation cycle of the slip angular frequency command value, and the update cycle of the control set value by the identified secondary resistance R2 is the source for identification. It is longer than the signal acquisition period.

【数4】T2=n1・T1[Equation 4] T2 = n1 · T1

【数5】T3=(n2+1)・T2[Equation 5] T3 = (n2 + 1) · T2

【0028】図5(b)は、図5(a)のタイミングチ
ャートに基づいて制御する場合の主制御部5の適応同定
系52の一構成例を示している。図5(b)より容易に
理解されるように、本例ではすべての処理は離散時間的
に実施されるので離散時間信号と連続時間信号を連接す
るサンプル器、ホールド器、サンプル・ホールド器は必
要なく、離散時間適応同定アルゴリズム(新中:「適応
アルゴリズム」産業図書,1990年,pp.11-134参
照)を採用したディジタル形適応同定回路52cに、周
期T2ごとに離散時間的に取得された源信号が入力さ
れ、周期T3ごとに同定された二次抵抗R2の値に対応
した信号が出力されて上記ベクトル制御系51の滑り角
周波数指令値生成器51dに送られることにより、二次
抵抗R2に対応した制御設定値が離散時間的に更新され
る。なお、ディジタル形適応同定回路52cへの源信号
の入力周期T2と同定された二次抵抗R2の値に対応し
た信号の出力周期T3は、外部よりコントロールできる
ようになっている。また、上記ベクトル制御系51は最
小周期T1で離散時間的に動作するが、その滑り角周波
数指令値生成器51dで用いる二次抵抗R2に対応する
制御設定値の更新はT1より大きいT3ごとに実施され
る。
FIG. 5 (b) shows an example of the configuration of the adaptive identification system 52 of the main control unit 5 when controlling based on the timing chart of FIG. 5 (a). As can be easily understood from FIG. 5B, in this example, all the processes are performed in discrete time, so that the sampler, the holder, and the sample-holder that connect the discrete-time signal and the continuous-time signal are The digital adaptive identification circuit 52c adopting the discrete time adaptive identification algorithm (Shin-Naka: “Adaptive Algorithm” Industrial Book, 1990, pp.11-134) is acquired discretely in every cycle T2. Source signal is input, and a signal corresponding to the value of the secondary resistance R2 identified in each cycle T3 is output and sent to the slip angular frequency command value generator 51d of the vector control system 51. The control set value corresponding to the resistor R2 is updated in discrete time. The input cycle T2 of the source signal to the digital adaptive identification circuit 52c and the output cycle T3 of the signal corresponding to the value of the identified secondary resistance R2 can be controlled externally. Further, the vector control system 51 operates in a discrete time with the minimum period T1, but the update of the control setting value corresponding to the secondary resistance R2 used in the slip angular frequency command value generator 51d is updated every T3 which is larger than T1. Be implemented.

【0029】また、上記実施例及びその変形例におい
て、上記周期T1,T2及びT3を可変できるように構
成してもよく、その場合も上記数3〜数5の式を満足す
るように設定する。
Further, in the above-mentioned embodiment and its modification, the above-mentioned periods T1, T2 and T3 may be variable, and in such a case, it is set so as to satisfy the equations (3) to (5). .

【0030】また、上記実施例においては、多数の電動
機パラメータのうち二次抵抗R2の値を同定する制御に
ついて説明しているが、本発明は、二次抵抗R2の変化
分を同定するものにも適用でき、同様な効果が得られる
ものである。また、本発明は、二次抵抗R2に加えて二
次インダクタンスL2についても適応同定するものや、
二次抵抗R2と二次インダクタンスL2の比である逆二
次時定数W2(=R2/L2)や二次時定数(L2/R
2)の値を直接同定するものにも適用でき、同様な効果
が得られるものである。また、本発明は、二次抵抗R2
や二次インダクタンスL2に限定されることなく温度変
化などで経時的に変動する電動機パラメータの値を同定
するものにも適用でき、同様な効果が得られるものであ
る。
Further, in the above embodiment, the control for identifying the value of the secondary resistance R2 among a large number of motor parameters has been described, but the present invention is to identify the variation of the secondary resistance R2. Can also be applied, and similar effects can be obtained. The present invention adaptively identifies the secondary inductance L2 in addition to the secondary resistance R2,
The inverse quadratic time constant W2 (= R2 / L2), which is the ratio of the secondary resistance R2 and the secondary inductance L2, and the secondary time constant (L2 / R).
The same effect can be obtained by applying the method of 2) to directly identify the value. In addition, the present invention provides a secondary resistor R2.
The present invention is not limited to the secondary inductance L2, but can be applied to those that identify the value of a motor parameter that changes with time due to temperature changes and the like, and similar effects can be obtained.

【0031】また、上記実施例においては、ベクトル制
御系51の滑り角周波数指令値生成器51dでトルク分
電流の実測値iq、励磁分電流の指令値id*及び電動
機パラメータの制御設定値に基づいて滑り角周波数指令
値ωs*を生成しているが、これは滑り角周波数指令値
ωs*の生成の一例を示したにすぎない。滑り角周波数
指令値ωs*は、二次磁束φ2を正確に知り得る場合に
は、相互インダクタンスM及び上記逆二次時定数W2を
用いた次の数6の式に従って生成することができる。こ
こで、この数6の式におけるトルク分電流の実測値iq
はその指令値iq*で近似できるので、上記実施例のト
ルク分電流の実測値iqの代わりにその指令値iq*を
用いて滑り角周波数指令値ωs*を生成しても良い。こ
の場合には、実測値iqを用いた場合に比較してノイズ
の影響を受けにくい。
Further, in the above embodiment, the slip angular frequency command value generator 51d of the vector control system 51 uses the actual measured value iq of the torque component current, the command value id * of the excitation component current, and the control set value of the motor parameter. The slip angular frequency command value ωs * is generated, but this is merely an example of the generation of the slip angular frequency command value ωs *. When the secondary magnetic flux φ2 can be accurately known, the slip angular frequency command value ωs * can be generated according to the following equation 6 using the mutual inductance M and the inverse quadratic time constant W2. Here, the actual measurement value iq of the torque component current in the equation (6)
Can be approximated by the command value iq *, the slip angular frequency command value ωs * may be generated by using the command value iq * instead of the actual measured value iq of the torque component current in the above embodiment. In this case, it is less likely to be affected by noise as compared with the case where the measured value iq is used.

【数6】ωs*=(iq/(φ2/M))・W2[Equation 6] ωs * = (iq / (φ2 / M)) · W2

【0032】また、上記数6の式中のφ2/Mは、sを
微分演算子とすると、励磁分電流の指令値id*又はそ
の実測値idを用いて次の数7又は数8の式のように近
似できる。従って、上記実施例において滑り角周波数指
令値ωs*を生成する際に、その指令値id*そのもの
を用いても良いし、(W2/(s+W2))・id*の
値を用いても良い。また、上記実施例では励磁分電流の
指令値id*を用いているが、励磁分電流の実測値id
そのものを用いても良いし、(W2/(s+W2))・
idを用いても良い。但し、ノイズの影響を受けにくい
という点では、上記実施例のように励磁分電流の指令値
id*やW2/(s+W2))・id*の値を用いるの
が好ましい。
Further, φ2 / M in the equation (6) is expressed by the following equation (7) or (8) using the command value id * of the excitation current component or its measured value id, where s is a differential operator. Can be approximated as Therefore, when generating the slip angular frequency command value ωs * in the above embodiment, the command value id * itself may be used, or the value of (W2 / (s + W2)) · id * may be used. Although the command value id * of the exciting current component is used in the above embodiment, the actual measured value id of the exciting current component is used.
You may use itself, (W2 / (s + W2)) ・
You may use id. However, from the viewpoint of being less likely to be affected by noise, it is preferable to use the command value id * or W2 / (s + W2)) * id * of the excitation current as in the above embodiment.

【数7】 φ2/M≒(W2/(s+W2))・id*≒id*[Equation 7] φ2 / M ≒ (W2 / (s + W2)) ・ id * ≒ id *

【数8】 φ2/M≒(W2/(s+W2))・id≒id[Equation 8] φ2 / M ≒ (W2 / (s + W2)) ・ id ≒ id

【0033】[0033]

【発明の効果】請求項1、2又は3の発明によれば、滑
り角周波数指令値を生成するたびに電動機パラメータの
制御設定値が更新されないようにし、ベクトル制御の安
定性上の観点から決まる所定時間又は所定回数だけ滑り
角周波数指令値を生成する間は、電動機パラメータの制
御設定値を一定値として扱えるので、適応滑り周波数形
ベクトル制御におけるモデリング誤差に起因する不安定
化が大幅に改善され、少なくとも、非適応的滑り周波数
形ベクトル制御と同レベルの安定性が確保されるという
効果がある。
According to the first, second or third aspect of the present invention, the control set value of the electric motor parameter is prevented from being updated every time the slip angular frequency command value is generated, which is determined from the viewpoint of stability of vector control. While the slip angular frequency command value is generated for the predetermined time or the predetermined number of times, the control set value of the motor parameter can be treated as a constant value, so that the destabilization due to the modeling error in the adaptive slip frequency vector control is significantly improved. At least, the same level of stability as the non-adaptive slip frequency type vector control is ensured.

【0034】特に、請求項3の発明によれば、上記適応
同定手段における電動機パラメータの同定に使用する源
信号の取得を連続時間的に又は離散時間的に行い、且つ
上記ベクトル制御手段における電動機パラメータの制御
設定値の更新を、該源信号の取得よりも大きな時間間隔
で離散時間的に行うことにより、同定上の総合的なS/
N比を高め、高い精度での電動機パラメータの同定し、
この高い精度で同定された同定値を使用して、上記滑り
角周波数指令値の生成に用いる電動機パラメータに対応
した制御設定値を更新するので、精度の高い電動機パラ
メータの適応同定及び滑り角周波数指令値の生成が可能
となるという効果がある。
In particular, according to the invention of claim 3, the acquisition of the source signal used for identifying the motor parameter in the adaptive identifying means is performed continuously or in discrete time, and the motor parameter in the vector controlling means is obtained. By updating the control set value of the discrete time at a time interval larger than the acquisition of the source signal, the total S /
Increase the N ratio, identify motor parameters with high accuracy,
Since the control value corresponding to the motor parameter used to generate the slip angular frequency command value is updated using the identification value identified with this high accuracy, the adaptive identification of the motor parameter with high accuracy and the slip angular frequency command There is an effect that a value can be generated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例に係る適応ベクトル制御装置の概略構成
を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an adaptive vector control device according to an embodiment.

【図2】同適応ベクトル制御装置のベクトル制御系内部
の概略構成を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration inside a vector control system of the adaptive vector control device.

【図3】(a)は同適応ベクトル制御装置における滑り
角周波数指令値ωs*の生成、二次抵抗R2の適応同定
のための源信号の取得、及び適応同定された二次抵抗R
2の値による制御設定値の更新のタイミングチャート。
(b)は同適応ベクトル制御装置の適応同定系内部の概
略構成を示すブロック図。
FIG. 3A is a diagram showing a generation of a slip angular frequency command value ωs *, acquisition of a source signal for adaptive identification of a secondary resistance R2, and adaptively identified secondary resistance R in the same adaptive vector controller.
The timing chart of the update of the control set value by the value of 2.
FIG. 3B is a block diagram showing a schematic configuration inside an adaptive identification system of the adaptive vector control device.

【図4】(a)は変形例に係る適応ベクトル制御装置に
おける滑り角周波数指令値ωs*の生成、二次抵抗R2
の適応同定のための源信号の取得、及び適応同定された
二次抵抗R2の値による制御設定値の更新のタイミング
チャート。(b)は同適応ベクトル制御装置の適応同定
系内部の概略構成を示すブロック図。
FIG. 4A shows generation of a slip angular frequency command value ωs * and secondary resistance R2 in an adaptive vector control device according to a modification.
10 is a timing chart of acquisition of a source signal for adaptive identification of the above, and update of a control set value by the value of the secondary resistance R2 that is adaptively identified. FIG. 3B is a block diagram showing a schematic configuration inside an adaptive identification system of the adaptive vector control device.

【図5】(a)は他の変形例に係る適応ベクトル制御装
置における滑り角周波数指令値ωs*の生成、二次抵抗
R2の適応同定のための源信号の取得、及び適応同定さ
れた二次抵抗R2の値による制御設定値の更新のタイミ
ングチャート。(b)は同適応ベクトル制御装置の適応
同定系内部の概略構成を示すブロック図。
FIG. 5A shows generation of a slip angular frequency command value ωs *, acquisition of a source signal for adaptive identification of the secondary resistance R2, and adaptive identification in the adaptive vector control device according to another modification. The timing chart of the update of the control set value by the value of the next resistance R2. FIG. 3B is a block diagram showing a schematic configuration inside an adaptive identification system of the adaptive vector control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 誘導電動機 2 回転速度検出装置 3 電流検出装置 4 2相/3相変換装置 5 主制御部 6 電力変換器 51 ベクトル制御系 51a ベクトル回転器 51b 電流制御器 51c 逆ベクトル回転器 51d 滑り角周波数指令値生成器 51e 位相生成器 52 適応同定系 52a アナログ形適応同定回路 52b サンプル・ホールド器 52c ディジタル形適応同定回路 52d サンプル器 52e ホールド器 1 induction motor 2 Rotational speed detector 3 Current detector 4 2 phase / 3 phase converter 5 Main control unit 6 Power converter 51 Vector control system 51a vector rotator 51b Current controller 51c Inverse vector rotator 51d Sliding angular frequency command value generator 51e Phase generator 52 Adaptive identification system 52a Analog type adaptive identification circuit 52b Sample and hold device 52c Digital adaptive identification circuit 52d sampler 52e Hold device

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 21/00 G05B 13/02 H02P 5/41 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 21/00 G05B 13/02 H02P 5/41

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】二次磁束座標上での一次電流の二つのベク
トル成分である励磁分電流及びトルク分電流の実測値及
びそれらの指令値に基づいて、一次電圧指令値を生成
するとともに、該励磁分電流及びトルク分電流の値並び
に電動機パラメータに基づく制御設定値を使用して、該
二次磁束座標の位相の決定に用いる滑り角周波数指令値
を生成するベクトル制御工程と、電動機の動作状態に応
じて、該ベクトル制御工程で使用したあるいは工程の作
用の結果発生した該一次電流、該一次電圧の実測値また
は指令を源信号として用い同定された電動機パラメータ
に基づいて、該ベクトル制御工程で使用する該制御設定
値を更新する適応同定工程とを有する誘導電動機の適応
滑り周波数形ベクトル制御方法において、 該滑り角周波数指令値の生成を連続時間的に又は離散時
間的に行い、該制御設定値の更新を、該滑り角周波数指
令値の生成を連続時間的に行う場合には離散時間的に行
い、該滑り角周波数指令値の生成を離散時間的に行う場
合にはこれよりも大きな時間間隔で離散時間的に行うこ
とを特徴とする誘導電動機の適応滑り周波数形ベクトル
制御方法。
1. A based on the measured values and their command value of the exciting component current and torque current are two vector components of the primary current on the secondary magnetic flux coordinate, and generates a command value of the primary voltage, A vector control step of generating a slip angular frequency command value used for determining the phase of the secondary magnetic flux coordinate by using the values of the excitation current component and the torque component current and the control set values based on the motor parameters, and the operation of the motor. Depending on the state, the vector control process used or the process
Measured value of the primary current, the primary voltage generated as a result of
Based on the motor parameters identified using the command as a source signal in the adaptive slip frequency type vector control method for an induction motor having an adaptive identification step of updating the control settings used in the vector control process,該滑Ri The generation of the angular frequency command value is performed continuously or discretely, and the control set value is updated in discrete time when the slip angular frequency command value is continuously generated.
If the slip angular frequency command value is generated in discrete time,
In this case, an adaptive slip frequency type vector control method for an induction motor is characterized in that it is performed in discrete time with a time interval larger than this .
【請求項2】二次磁束座標上での一次電流の二つのベク
トル成分である励磁分電流及びトルク分電流の実測値及
びそれらの指令値に基づいて、一次電圧指令値を生成
するとともに、該励磁分電流及びトルク分電流の値並び
に電動機パラメータに基づく制御設定値を使用して、該
二次磁束座標の位相の決定に用いる滑り角周波数指令値
を生成するベクトル制御手段と、電動機の動作状態に応
じて、該ベクトル制御手段で使用したあるいは手段の作
用の結果発生した該一次電流、該一次電圧の実測値また
は指令を源信号として用い同定された電動機パラメータ
に基づいて、該ベクトル制御手段で使用する該制御設定
値を更新する適応同定手段とを備えた誘導電動機の適応
滑り周波数形ベクトル制御装置において、 該滑り角周波数指令値の生成を連続時間的に又は離散時
間的に行い、該制御設定値の更新を、該滑り角周波数指
令値の生成を連続時間的に行う場合には離散時間的に行
い、該滑り角周波数指令値の生成を離散時間的に行う場
合にはこれよりも大きな時間間隔で離散時間的に行うこ
とを特徴とする誘導電動機の適応滑り周波数形ベクトル
制御装置。
2. Based on the measured values and their command value of the exciting component current and torque current are two vector components of the primary current on the secondary magnetic flux coordinate, and generates a command value of the primary voltage, Vector control means for generating a slip angular frequency command value used for determining the phase of the secondary magnetic flux coordinate by using the values of the excitation current component and the torque component current and the control set values based on the motor parameters, and the operation of the motor. Depending on the state, the vector control means used or the operation of the means
Measured value of the primary current, the primary voltage generated as a result of
Based on the motor parameters identified using the command as a source signal in the adaptive slip frequency type vector control apparatus for an induction motor and a adaptive identification means for updating the control settings used in the vector control unit, the slip angle performed generation of frequency instruction value temporally continuous or discrete time, discrete temporal line when updating the control set value, the generation of該滑Ri angular frequency command value temporally continuous
If the slip angular frequency command value is generated in discrete time,
In this case, the adaptive slip frequency vector controller for the induction motor is characterized in that it is performed in discrete time with a time interval larger than this .
【請求項3】請求項2の誘導電動機の適応滑り周波数形
ベクトル制御装置において、該適応同定手段で用いる
源信号の取得を連続時間的に又は離散時間的に行い、該
制御設定値の更新を、該源信号の取得を連続時間的に行
う場合には離散時間的に行い、該源信号の取得を離散時
間的に行う場合にはこれよりも大きな時間間隔で離散時
間的に行うことを特徴とする誘導電動機の適応滑り周波
数形ベクトル制御装置。
3. The adaptive slip frequency vector controller for an induction motor according to claim 2, wherein the source signal used by the adaptive identifying means is acquired continuously or discretely, and the control set value is updated. To acquire the source signal continuously.
In the case of
An adaptive slip frequency type vector control device for an induction motor, characterized in that it is performed discretely with a time interval larger than this when it is performed in an interim manner.
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